Шта је диелектрични губитак?

Сви знају да је диелектрик материјал који спречава пролаз електричне струје. Постоји огроман број таквих материјала и супстанци. Поред својих основних својстава, они поседују и низ других додатних својстава. Такве карактеристике укључују диелектрични губитак - енергију која се распршује у материјалу под утицајем електричних поља. Због ове енергије материјал се загрева, услед чега може доћи до топлотног уништавања и других штетних утицаја. Затим размотримо који су диелектрични губици у диелектрицима, како настају и шта се мере.

Садржај:

Метод израчуна
Врсте губитака
У гасовима
У чврстим деловима
У течностима
Преглед инструментације

Метод израчуна

Диелектрични губици захтевају мерење користећи прилично компликован систем прорачуна. Овај систем се састоји од неколико фаза. Пре свега, потребно је израчунати снагу коју диелектрик поседује и која се у њему распршује наизменичним напоном. Одређује се формулом:

Па = У * Иа

На слици испод приказани су дијаграми серије (а) и паралелне (б) везе кондензатора и активног отпора, као и векторски дијаграми струја у њима.

Дакле, могуће је одредити активну струју, чија ће израчуната формула бити следећа:

Друга вредност је тангента угла вектора пуне вредности струје према њеном капацитету. Овај угао се назива и угао диелектричног губитка. Иц је диелектрична капацитивност.

Изводећи закључке из добијених података, добија се детаљнија формула за израчунавање снаге:

У овом се случају струја израчунава формулом: угаона фреквенција * капацитивност кондензатора. На основу добијених формула можете израчунати снагу на следећи начин:

На основу ове формуле може се видети од којих фактора зависи квалитета и поузданост таквог уређаја као диелектрични. Ако погледате графикон, можете видети да се својства повећавају са смањењем угла.

Врсте губитака

У гасовима

У гасовитим супстанцама, електрична проводљивост је мала, и као резултат тога, диелектрични губици ће такође бити безначајни. Са поларизацијом молекула гаса, ништа се не догађа. У овом се случају користи такозвана кривуља јонизације.

Ова подређеност указује да ће се са повећањем напона и угао повећавати. А то значи да у изолацији постоји укључивање гаса. У случају велике ионизације губитак гаса биће значајан и као резултат тога - загревање и уништавање изолације.

Стога је приликом израде изолације веома важно узети у обзир чињеницу да не би требало бити гасних инклузија. За то се користи посебна обрада. Његова суштина је следећа: изолација се суши у вакууму. Тада се поре напуне једињењем које је под притиском и тада долази до провале.

Као резултат ионизације јављају се оксиди азота и озон који уништавају изолацију.У тренуцима када се ионизациони ефекат дешава на земљишту неравних поља, то током преноса доводи до смањења ефикасности.

У чврстим деловима

Чврсти диелектрик има одређене карактеристике, попут састава, структуре и поларизације, које доводе до диелектричних губитака. На пример, не постоје сумпор, парафин или полистирен, па се ове материје широко користе као високофреквентни диелектрик.

Кремен, со и сљуда проводе се кроз проводљивост, па их карактерише занемарљива количина тих губитака.

Диелектрични губици не зависе од фреквенције (а), смањујеће се заједно са фреквенцијом поља у складу са хиперболичким законом. Али са температуром они директно зависе од експоненцијалног закона (б).

Кристални диелектриц попут керамике или мермера има карактеристичан показатељ ове вредности. То је због чињенице да садрже нечистоће полуводича. Такав материјал има карактеристично својство: диелектрични губици су у директној вези са околином и њеним условима. Због тога, зависно од промене фактора који окружују диелектриц, вредност једног материјала може варирати.

У течностима

У овом случају губици су директно повезани са саставом материјала. Ако у течностима нема нечистоће, тада ће бити неутралан, а губитак тежити на нулу, пошто је електрична проводљивост мала.

Течности са поларитетом или са присуством нечистоће користе се у одређене техничке сврхе, јер ће њихов диелектрични губитак бити много већи. То је због чињенице да такве течности имају своја посебна својства, на пример, вискозност. А пошто су одређене диполском поларизацијом, ове течности се називају диполска поларизација. Са повећањем вискозитета, диелектрични губици се повећавају.

Поред тога, течности имају одређену зависност губитака од температуре. Када се температурни режим повећа, тангенција угла се такође повећава на максималну вредност. Тада се смањује на минималну вредност и поново повећава. То је зато што се проводљивост мења под утицајем температуре.

Преглед инструментације

Постоје посебни инструменти за мерење губитака. Ту спадају ИПИ-10 уређај, Теттек уређај и диелектричари чврстих и течних супстанци се проучавају са њим. Аутоматизована инсталација са називом "Тангент - 3М" користи се за утврђивање тангенције угла у течним диелектрицима (на слици испод). Такође користите мерач "Ш2 - 12ТМ".