Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 1 (3-е изд., 1986) (1152095), страница 10
Текст из файла (страница 10)
2.7 Ра«. 2.2 Рис. 2.7. Зависимость удельного обьемного сопротивления р стеклозмалп от температуры. По Б. М. ТаРеевУ Риг 2.8. Зависимость удельного объемного сопротивления слюды мусковит (перпендикулярно плоскостям спайности) от обратной величины абсолютной температуры. По Н.
П. Бого. родицкому Рис. 2.9, Зависимость удельного объемного сопротивления р бентонитовой пленки от температуры при нагревании и охлаждении образца. По Ь. М. Тареезу Рис. 2.10. Заиисимости сквозного тока утечки через изоляцию электрической машины от температуры прн различных значениях приложенного напряжения постоянного тока воле примеси диссоциируют иа ноны; в некоторых случаях влияние увлажнения может способствовать диссопиации молекул основного вещества диэлектрика.
Таким образом, условия работы электрической изоляции становятся более тяжелыми также и при увлажнении. Весьма сильно влияет узлажнение иа р волоннистых материалов, в которых влага может образовывать сплошные плевки вдоль волокон, пронизывающие изоляцию. Гигроскопичные материалы для защиты от действия влаги после сушки пропитывают и (или) покрывают лакамн, компаундами и т.п.
При сущие электрической нзолгщии влага нз иее удаляется и сопротивление ее растет. Поэтому при повышении температуры р увлажнышого материала может даже расти (ес- Упгг уп'а упа Р 20 Уп РР ВР Ха Ряс. 2.11. Занисимость удельного поверхностного сопротивления рз электроизоляционных материалов от относительной влажности окружающего воздуха: г — аарафнаг 2 — ватврьг 8 — шшшав: г — гаваураэвнвмз' фарфор Упг 0 гпб УРП П 09 УП "РП Ф и лн влияние удаления влаги перевешивает влияние повышения температуры), н только после удаления значительной части влаги начинается снижение р. При быстром снятии обратного хода кривой, пока высушенный материал не успел опять впитать влагу, цри повышенных телгпературах получаются значительно более высокие значения р, чем при низких температурах (рнс.
2.9), Сопротивление изоляции может уменьшаться с повышением приложенного к ней напряжения (рис. 220). Поэтому сопротивление изоляции (электрической машины, конденсатора, кабеля и т.д.) по возможности должна измеряться при яапряжении не ниже рабочего. чтобы пе получить завышенного значения. Зависимость Уг „от напрнжения объясняется рядом причииг образованием в изоляции объемных электрических зарядов; плохим контактом между электродами и изоляцией; изменением под действием электрического поля формы и размеров включений влаги; иониззцней газовых включений и др. При приложении к диэлектрику постоя«- нога напряжения ток обычно спадает с течением времени, приближаясь к некоторому установившемуся значению сквозного тока утечки, Изменение тока утечки со временем связано с образованием в диэлектрике объемных зарядов, с процессами электролиза («электрической очисткойэ, т.е.
удалением из материала ионных примесей) и другими причинами (см, о «токе абсорбцииэ й 23). Характер нзмеяения ра диэлектриков ог различных факторов (температуры, влажности, величины и времени воздействия напряжения) сходен с характером изменення р, рассмотренным выше; ра гигроскопнчных диэлектриков весьма чувствительно к увлажнению (рнш 2.11). Для повышения ре диэлектриков приме. няют (в зависимости от вида диэлектрика) различные приемы: полировку поверхности материала, промывку поверхности кипящей днстнллиропанной водой, прогрев материала прп достаточно высокой температуре, покрытие поверхности лаками, глазурями и т. п.
2.3. ПОЛЯРИЗАЦИЯ ДИЭЛЕКТРИКОВ Важнейшим свойством диэлектриков является способность их к лоляризиции под действием приложенного электрического напряжения. Процесс поляризации представляет собой Оби(иг озойстэп злгктроизодлционкыв материалов Равд. 2. изменение расположения в пространстве имеющих электрические заряды частиц диэлектрика, причем диэлектрик приобретаат шшуцироваиный (наведенный) электрический момент и в конденсаторе, образованном диэлектриком с электродами, образуется электрический заряд Ю, Кл, равный (г = СУ, (2.
19) где С вЂ” электрическая емкость конденсатора (участка изоляция с электродамн), Ф, и У— приложенное к конденсатору напряжение, В. Энергия злакгричяскоао водя, Дж, запасенная в участке изоляции с еэ1костью С, Ф, к которому приложено напряжение У, В: СУ СУ йг = — = — . (2.20) 2 2 Под действием переменного синусоидальиого напряжения с действующим значением У, В, и частотой /, Гц (угловая частота ю, рад/с), через участок изоляции с емкостью С, Ф, проходит синусоидальный емкостиый ток с действУюшим значением /с, Аз /с = Уюс = У 2п/С. (2,21) При параллельном соедняевин нескольких '(и) конденсаторов их обшаи (результирующая) еыкость С„равна сумме емкостей С, всех отдельных конденсаторов Ср ='У', С,. (2.22) 1 1 Ясли же несколько конденсаторов соеди иена др)т с другом последовательно, то ре аультируюшая емкость С, определяетси фор мулой 1 Чья 1 (2.
23) С, .~С(' 1 т.е. в этом случае складываются уже не емкости, а обратимо емкостям величины отдельных конденсаторов. При параллельном соединении конденсаторов величина С„больше, чем емкость любого из отдельных конденсаторов, а при последовательном соединении С, мейьше, чем вязкость каждого из отдельных конденсаторов. Диэлектрическая проницаемость н ее практическое эначемие. Электрическая емкость конденсатора (или, более обще, любого участка изоляции с электродамн) зависит кэк от геометрических размеров и конфигурации конденсатора, так и от вида материала, образующего дизлейтрик этого конденсатора.
Параметр в„ характеризующий способность материала образовывать емкость, называется относительной оизяекгрияаской проницпакготью 1, Значение в, вакуума равно единице, а всякого диэлектрического материала — больше единицы. Пусть Са — емкость вакуумного конденсатора произвольной формы и размеров; если, не изменяя формы, размеров н взаимного расположения электродов конденсатора, заполнить пространство между электродаыи ма- В дззыюйюам, кратко«та ради. слово «атяасятзээяэяз часто опускается. териалом с относительной двэлектрвческой гроницаемостыо ь, емкость конденсатора уве- личится в е, раз и будет составлять с= с. (2-24) Таким образом, емкость конденсатора дан.
ных размеров и формы пропорциональна з, диэлектрика.. Ниже приводятся формулы [(2.25) (227)) для расчета емкости С. Ф, конденса- торов практически наиболее важных конфигу- раций. 84ы обозначаем за электрическую постоянную (с. 15), равную8,854 10™Ф/м. Произведение езе, е, называется абсолютной диэлектрической проиицсгмосгзю' диэлектрика; эта величина выражаетси в Ф/м. Для плоского конденсатора (см. рис. 2.1 н 2.2)1 С = аэз~ Э//з = 8,854. 10 — гз зг Э/й. (2 25) где я, как и ранее, в мэ, а Ь вЂ” в метрах. Для цилиш(рического конденсатора (см.
рис. 2.3): 2п1 2п1 С= езз, = еэвг 1П з(х/с(1 1п гз/гэ = 2,42 10 — )з ег( (йз( /з( = 2,42 10-ээ з„1 (2. 28) 12 га/гэ вли при бэ — з(1~1(1 г(а + с(з гз+ гх Сам вазг п1 . =еае, п( (ц — (11 га — гз = 2,78 10-'" ет 1 1(а+ г(1 Са — 1(, = 2, 78 10-эь аг 1 гх+ г( (2. 27) Га — Гэ Величина 1 в формулах (2.25) я (2.27) вы-' ражена в метрах. Формулы (2.25) — (2.27) спра- ведливы при тех же допущениях, которые От- мечены для формул (2,4) — (2.6). Для изоляции кабелей, систем параллель- ных проводов и т, н. часто вводится понятие удельной (поганкой) емкости т.
е. емкости, от- несенной к единице длины кабеля К =СП, (2.28) где С в емкость изоляции участка кабеля дли- ной 1. Практически удобно определять К в в мкФ/км или, что то же самое, в нФ/м. Так, для одиожильвого кабеля удельная емкость, яФ/м, между жилой диаметром с(1 (радиусом ' Па ныне дэйсгзующаму ГОСТ, з соотвэтсззни а пубпю«здяай Маыдуяэрадяай эзаятратахпячаскай паяяссэя. абсолютная дяззаятричасяэя праявиааыасть абазяэчээтся буквой эа пэя э (баз яядаясз).
з агяасятаэьпз» дязээктрячэсязя праяпцээыастэ сямяаэаы е г (г — парээя буква «ээээ гэ1зпэа), Тээ язя па рэяэа дайатэаззяюэму ГОст абаэязчаяяэ э (баз пад«я«э] прямэяяпааь дзя атяасятзэьиай дяззаятричасзай ярапяазамастя э абаэяз«ээээ е Ь ' этап смысле аюа я сейчас эсэра«затая и дятарзтура, я Слрэючяяяа яа нсвыьзуатся дэя дязэаязрячаскях праявдэамасээй обозначение з, зэ ясэзю«аяяам таз' случаев, когда задарэзуыаявя яз-зз яспазьзаззияя ' э«ага саярэюаэвага абаэвэчэяяя ясязю«зются, яз- . пример з ззпэсп тк э (яак сзадуат яз юарыуэы. (1.3) с. 11. ТК збсазютпай я атяасятээьпай дэзпактрячаския ярапяцзаыастай адияэяазы1.
Поляриюиил диэлектриков г,) и металлической оболочкой или экраном внутренним диаметром Д (радиусом г~) К = О,!2416 = 0,02416 12 йа/дг )8 гаl гг (2. 29) или при дг — д1~цд, Кв:0,0278 ег =0,0278 в„ (2.30) Для двух параллельных круглых проводов диаметром д (радиусом г) каждый при рассто. янин между их осими Ь при условии д ь/! и без утека влияния земли К, нФ/и, определяется формулой К= 0,01208 зг = 0,01208 — . зг 1228/д 128/г (2. 31) Та же формула (2.31) определяет удельную емкость между круглым проводом диаметром д (радиусом г) и параллельной ему плоскостью (например, поверхностью земли), если расстонние между осью провода и плоскостью равно ЙД, причем д сй.
Для конденсатора или участка изоляции произведение С/7 не зависит от геометричес. ких размеров и формы конденсатора и определяется лишь параметрами (е, и р) диэлектрика. Оно равно С/7 = езе; р; (2.32) в частности, это соотношение видно ври сопоставлении формул (2.25) с (2.4), (2.26) с (2.6) и (2.27) с (2.6). В формулу (2.32) входит величина обьемного сопротивления изоляции /г. Однако в ряде слушев (наприыер, для изоляции конденсатора с тонким диэлектриком н широними закрвинами) ток поверхностной утечки мал по сравнению с током объемной утечки, так что в эту формулу вместо // может быть падставле.
но общее сопротивление участка изоляции /1,, Произведение С/г представляет собой сопротивление изоляции, отнесенное к единице емкости. Это произведение характеризует и процесс саморазряда конденсатора: конденсатор, имеющий емкость С и сопротивление иаоляцин /7, находцвшийся пол постоянным напряжением (/з и оставленный рааоыкиутыы после отключения источника напряжения, постепенно разряжается.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
