Шта је диелектрична снага?
Физичко значење
Јачина електричног поља расте с повећањем напона између проводника, то може бити плоча кондензатора или језгра кабла (у појединачном намоту), у одређеном тренутку долази до лома изолације. Вредност која карактерише напетост у тренутку квара назива се електричном снагом и одређује се формулом:
овде: У је напон између проводника, д је дебљина диелектрика.
Диелектрична чврстоћа се мери у кВ / мм (кВ / цм). Ова формула важи за равне проводнике (у облику трака или плоча) са једнаким слојем изолације између њих, као на пример у кондензатору за папир.
Кратак спој у електричним апаратима и кабловима настају управо због пробоја изолације, у овом тренутку настаје електрични лук. Стога је диелектрична чврстоћа једна од најважнијих карактеристика изолације. Захтеви за диелектричну чврстоћу изолације електричне опреме и електричних инсталација напоном од 1 - 750 кВ описани су у ГОСТ 55195-2012 и ГОСТ 55192-2012 (методе испитивања електричне снаге на месту инсталације).
Врсте кварова
У хомогеним диелектрицама разликује се неколико типова распада - електрични и термички. Такође постоји јонизација распад, што је последица јонизације гасних инклузија у чврстом диелектрику. Електрична снага диелектрика у много чему зависи од нехомогености поља и појаве процеса јонизације гаса (интензитета и природе) или других хемијских промена у материјалу. То доводи до чињенице да се квар на истом материјалу догађа на различитим напонима. Стога се напон пробијања одређује просјечном вриједношћу према резултатима бројних испитивања. Зависност електричне снаге гаса од густине (притиска) и дебљине гасног слоја изражена је Пасцхеновим законом: Уитд= ф (пА)
Гас и изолација
Чини се да је повезано са ионизацијом гасова и изолацијом електричне опреме? Плин и струја су повезани на најближи начин, јер је одличан диелектрик.Стога се користи гасни медијум за изоловање високонапонске опреме.
Као диелектриц се користи: ваздух, азот и гас. Елегаз је сумпорни хексафлуорид, најперспективнији материјал у погледу електричне изолације. За дистрибуцију и пријем високонапонске електричне енергије користи се више од 100 кВ (уклањање електрана, пријем електричне енергије у великим градовима и тако даље), комплетни разводни уређаји (ГИС).
Главно подручје примене плина СФ6 су управо разводни уређаји. Гас се, осим што се користи као електрична изолација, може појавити и током рада каблова који се пуне уљем (или каблова са импрегнираном папирном изолацијом). Пошто се циклично загревање и хлађење кабла дешава као резултат проласка напона различитих величина.
Израз „термичка деградација“ примењује се на каблове са импрегнираном изолацијом од папира. Пиролиза целулозе ствара водоник, метан, угљен диоксид и угљен моноксид. Током старења изолације, резултирајуће плинске формације (са повећаним напоном) узрокују јонизациони квар изолације. Управо због појава ионизације, каблови за напајање са изолацијом од натопљеног папира (са вискозном импрегнацијом) користе се у далеководима напона до 35 кВ и све се мање користе у савременој енергетици.
Разлози за смањење диелектричне снаге
Најнегативнији утицај на диелектричну чврстоћу изолације има изменични напон и температура. Наизменичним напоном, односно напоном који се с времена на време мења, на пример, електрана издаје 220 кВ на линију, због техничког квара или планираног поправка, вредност напона се смањује на 110 кВ, након поправке поново постаје 220 кВ. Ово је наизменични напон, односно мења се током одређеног временског периода. Наизменични напон је прилично уобичајен. Просечна вредност овог напона се одређује помоћу графикона:
Или одређено формулом:
Температура грејања кабла, услед протока електричне струје, значајно смањује радни век проводника (долази до такозваног старења изолације). Зависност интензитета пробијања при различитим температурама приказана је на графу:
Електрична снага каблова за напајање
Најзахтјевнија индустрија електричне снаге су вјероватно кабловски производи. Главни тип каблова који се користе у електротехници (дизајнирани за називни напон до 500 кВ) су каблови пуњени уљем са папирном изолацијом.
Штавише, већи је називни напон за који су пројектовани, већа је тежина кабла. Уље се користи као дегазизовано импрегнацијом и ниске вискозности (МН-3, МН-4 и аналози). Повећање притиска уља доводи до повећања диелектричне чврстоће изолације од уљног папира. Каблови са притиском од 10-15 атмосфера користе се при високом напону, вредност чврстоће достиже 15 кВ / мм.
Посљедњих година каблови напуњени уљем замјењују се умрежени полиетиленски каблови (СПЕ каблови). Они су лакши, лакши за руковање, а век трајања им је исти. Поред тога, СПЕ нису толико осетљиве на температурне промене и не требају им додатну опрему, попут резервоара за компензацију уља (за компензацију вишка уља при различитим притисцима). Повезани полиетиленски каблови су много једноставнији за уградњу, терминале и спојнице се лакше одржавају.
Читав свет развија СПЕ каблове (КСЛПЕ каблове), то је довело до чињенице да су такви проводници по својим параметрима већ приметно бољи од каблова са нафтом:
Једина мана СПЕ је интензивно старење, међутим, бројне студије свих светских произвођача успориле су тај процес. Такозвана триингс више нису узроци пропадања изолације.Раст потрошње енергије у савременом свету подстиче развој не само извора електричне енергије, већ и кабловских производа и уређаја. Студије електричне снаге изолације главни су фокус у електротехници.
Сродни материјали:
Учитавање ...
