Диэлектрические потери в жидких диэлектриках

J-i. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ В ЖИДКИХ ДИЭЛЕКТРИКАХ [c.51]

Диэлектрические потери в жидких диэлектриках обусловлены токами проводимости и явлениями поляризации. Носителями зарядов % технических жидких диэлектриках могут быть ионы, образующиеся вследствие диссоциации молекул данной жидкости или молекул примесей, а также более крупные коллоидные частицы, которые могут упорядоченно двигаться в электрическом поле. [c.65]

Полные диэлектрические потери в жидком диэлектрике Р определяются из соотношения [c.32]

Диэлектрические потери в жидких диэлектриках. В нейтральных жидкостях диэлектрические потери обусловлены только электропроводностью, если жидкость не содержит примесей с дипольными молекулами. Диэлектрические потери нейтральных чистых жидких диэлектриков малы, так как мала их проводимость (например, нефтяное конденсаторное масло). [c.92]

Диэлектрические потери, в жидких диэлектриках [c.84]

У неполярных жидких диэлектриков, молекулы которы) не имеют дипольного момента, диэлектрические потери определяются только электропроводностью. В соответствии с этим их диэлектрические потери будут расти с ростом температуры по закону роста электрической проводимости и не будут зависеть от частоты. При изучении диэлектрических потерь в полярных диэлектриках следует помнить, что они складываются из двух составляющих потерь от токов утечки [c.54]

Диэлектрические потери в твердых диэлектриках. В неполярных твердых диэлектриках диэлектрические потери вызваны электропроводностью, а в полярных — электропроводностью и дипольной поляризацией. Выше (см. 5.3) отмечалось, что в твердых диэлектриках дипольная поляризация представляет собой деформацию звеньев, сегментов или ориентацию полярных групп молекул в электрическом поле. Изменение tg б от температуры и частоты для твердых неполярных и полярных диэлектриков такие же, как и для жидких (рис. 5.21—5.23). [c.164]

На низких частотах диэлектрические потери в полярных жидких диэлектриках в основном определяются электропроводностью, т. е. не изменяющимся с частотой током /с к- Диэлектрические потери от тока /абс намного меньше, так как число поворотов диполей в единицу времени еще мало. С увеличением частоты реактивный ток /р растет, а tg б уменьшается, как у неполярных диэлектриков [см. (5.17)1. [c.163]

Таким образом, в жидких, диэлектриках возможны следующие виды пробоя 1) электрический пробой вследствие ударной ионизации, происходящий в чистых неполярных жидкостях 2) тепловой пробой, вследствие резко возрастающих диэлектрических потерь и нагрева жидкости, особенно в местах наибольшего скопления примесей 3) ионизационный пробой, вследствие ионизации газовых включений в жидкости, роста диэлектрических потерь. [c.33]

Газы в обычных условиях характеризуются высоким удельным сопротивлением и очень малыми диэлектрическими потерями. К достоинствам газов относятся также восстановление электроизоляционных свойств после пробоя и отсутствие старения (ухудшение свойств со временем). Недостатком их является невысокая (по сравнению с жидкими и твердыми диэлектриками) электрическая прочность при нормальном давлении. Для увеличения электрической прочности используют как повышение давления газов, так и глубокое их разрежение. Повысить электрическую прочность газовой изоляции можно также, применяя электроотрицательные газы. Молекулы этих газов, содержащие обычно атомы фтора, хлора и других галогенов, способны захватывать свободные электроны и становиться малоподвижными отрицательными ионами. Удаление подвижных электронов затрудняет развитие электрического разряда, вследствие чего электрическая прочность газа возрастает. [c.545]

В индукционных печах электрическая энергия превращается в тепло в твердых или жидких телах, помещенных в переменное магнитное поле, за счет возникновения в них вихревых токов (в металлах) или за счет диэлектрических потерь. Индукционные печи и установки высокой частоты без сердечника применяются для плавления стали, чугуна и цветных. металлов, для поверхностной термической обработки стальных изделий, а также для нагрева диэлектриков (сушка т. в. ч.). Индукционные печи промышленной частоты со стальным сердечником используются для плавления цветных металлов и нагрева изделий кольцеобразной формы. В этих печах тепло выделяется в самом обрабатываемом материале, и они относятся к печам-теплогенераторам. [c.198]

Эти свойства стекла характеризуют его как диэлектрик, в котором могут происходить диэлектрическая поляризация и диэлектрические потери, обусловленные релаксацией ионов. Электрические свойства стекол изменяются в широких пределах в зависимости от их химического состава (природы), метода термической обработки, состояния поверхности и температуры, в особенности при переходе стекол от хрупкого состояния к жидкому (расплаву) в интервале температур Tg — (рис. П. 4). [c.172]

Пробой может быть электротепловым и чисто электрическим. Электрическая прочность при тепловом пробое, вызываемом нагреванием диэлектрика вследствие рассеивания в нем энергии за счет диэлектрических потерь, связана с химическим строением и термостойкостью материала. Электрическая прочность при чисто электрическом пробое зависит от однородности материала и содержания в нем газовых включений. Содержащиеся во включениях газы имеют низкую электрическую прочность по сравнению с больщинством жидких и твердых диэлектриков, так как газы ионизируются при меньшей напряженности электрического поля. Образовавшиеся вследствие ионизации заряженные частицы (ионы и электроны), число которых при воздействии поля увеличивается лавинообразно, разрушают материал, в результате чего наступает пробой. [c.11]

Очевидно, что, чем больше 1 8, тем при прочих равных условиях больше диэлектрические потери, т. е. качество диэлектрика хуже. Как показывают формулы (7) и (8), особо важна роль tgS для изоляции, работающей при высоких частотах и при высоких напряжениях. У лучших твердых и жидких диэлектриков — величина порядка тысячных и даже десятитысячных долей единицы у материалов более низкого качества, применяемых в менее ответственных случаях, tg8 может измеряться сотыми и десятыми. [c.14]

Особенностью жидких диэлектриков с полярными молекулами служит зависимость диэлектрических потерь от величины вязкости. Электропроводность таких жидкостей при комнатной температуре 10 —10 ол -сж . Диэлектрические потери, наблюдаемые в вязких жидкостях при переменном напряжении, особенно при высоких частотах, значительно превосходят потери, обусловленные электропроводностью. Такие потери называют дипольно-релаксационными потерями. Объяснение природы потерь в полярных вязких жидкостях можно дать, основываясь на дипольной теории поляризации. [c.73]

У жидких диэлектриков с полярными молекулами заметно проявляется зависимость диэлектрических потерь от величины вязкости. Удельная проводимость таких жидкостей при комнатной температуре 10" —10 омг -смг . Диэлектрические потери, наблюдаемые в вязких жидкостях при переменном напряжении. [c.67]

Иногда tg б от и не зависит, так что при прочих равных условиях диэлектрические потери при повышении и возрастают пропорционально, и (или 2), см. формулы (1-92) и (1-95). Однако иногда зависимость tgб ( 7) имеет характер рис. 1-37, а именно в некотором интервале II величина tg б практически неизменна, а при увеличении напряжения сверх значения /ион кривая начинает резко возрастать. Изображенная на рис. 1-37 кривая иногда называется кривой ионизации, а точка А — точкой ионизации, так как она соответствует началу ионизации включений воздуха или других газов или жидких диэлектриков в изоляции (например, в недостаточно плотной и не подвергнутой тщательной вакуумной сушке перед пропиткой или прессов- [c.45]

В маловязких жидких диэлектриках при частоте 50 Гц диэлектрические потери определяются в основном токами проводимости. [c.99]

В соответствии со сказанным о дипольной поляризации tgo полярных диэлектриков зависит от частоты. На рис- 2-8 показаны графики зависимости tgo и мошности диэлектрических потерь от частоты для полярного жидкого диэлектрика при постоянной температуре. Частотный максимум tgo может быть объяснен следующим образом. При малых частотах количество поворотов диполей за единицу времени невелико, следовательно, рассеивается сравнительно немного энергии. При достаточно высокой частоте tgo начинает падать с ростом частоты вследствие ослабления ориентации молекул, не успевающих следовать за изменением направления поля. [c.35]

При пропитке, т. е. при заполнении пор диэлектрика другим, жидким или твердым диэлектриком, наблюдаются вполне определенные изменения электрических характеристик. Замещение воздуха в порах приводит к увеличению электрической прочности, так как воздушные включения обладают меньшей электрической прочностью, чем жидкие и твердые диэлектрики к тому же в воздушных прослойках при переменных напряжениях всегда будут большие электрические напряженности, которые при последовательном соединении разнородных диэлектриков распределяются обратно пропорционально диэлектрическим проницаемостям этих диэлектриков. Ионизация внутренних воздушных пор приводит к увеличению диэлектрических потерь, искажению формы поля и может вызвать разрушение изоляции. При достаточно низких напряжениях, не вызывающих ударной 118 [c.118]

Как правило, при высоких частотах диэлектрические потери больше, чем при низких, что создает определенные трудности при выборе электроизоляционных материалов для высокочастотной техники. В высокочастотной технике вместо tg б часто пользуются понятием добротности изоляции, которую обозначают обычно величиной Q, обратной величине tg 6. Тангенс угла диэлектрических потерь, или добротность, могут характеризовать не только конкретный материал, но и изоляционную конструкцию машины, аппарата или прибора в целом. Величина tg б для большинства жидких и твердых диэлектриков колеблется в пределах от десятитысячных до десятых долей единицы. [c.15]

Металлизированные в вакууме полимерные пленки и бумагу широко применяют при изготовлении конденсаторов, в которых металлическое покрытие служит обкладками, а основа — диэлектриком. Конденсаторная бумага имеет свойства полярного диэлектрика высокую диэлектрическую проницаемость и большой угол диэлектрических потерь. Вследствие большой пористости бумага гигроскопична, и во влажных условиях ее электрические свойства ухудшаются. Для удаления влаги бумагу длительно сушат в вакууме с последующим наполнением пор жидким диэлектриком. Перед металлизацией на поверхность бумаги наносят тонкий (порядка 1 мкм) слой лака, который препятствует газовыделению и сглаживает грубый рельеф поверхности древесных волокон. [c.321]

Диэлектрические потери в жидких диэлектриках могут быть обусловлены как дипольными потерями, так и потерями за счет токов проводимости. Известные в настоящее время синтетические жидкие диэлектрики на основе органических соединений обладают хорошими электроизоляциоины ми свойствами. Однако три наличии загрязнений в них под действием электрического напряжения появляется проводимость. Но даже в случае соединений высокой химической чистоты они обладают некоторой остаточной электропровод гастью, связанной с действием излучений космического, радиационного и др. [Л. 2-5, 2-6]. Переносчиками тока, вообще говоря, могут быть свободно движущиеся элек1роны и ионы, которые образуются вследствие диссоциации молекул данной жидкости или молекул примесей, а также более крупные коллоидные частицы, которые под действием электрического поля могут упорядоченно двигаться. [c.27]

Диэлектрические потери в жидких диэлектриках могут быть обусловлены как дипольными потерями, так и потерями за счет токов проводимости. Носителями зарядов в технически чистых жидких диэлектриках могут быть ионы, образуюищеся вследствие диссоциации молекул данной жидкости или молекул примесей, а также более крупные коллоидные частицы, которые под действием электрического поля могут упорядоченно двигаться. [c.99]

Диэлектрические потери составляют ту часть электрической энергии, которая переходит в тепло в диэлектрике при переменном напряжении. Диэлектрические потери тесно связаны с процессом поляризации, который не протекает мгновенно. С момента наложения электрического поля до наступления стационарного состояния проходит о пределенное время, которое при всех электротехнических частотах весьма мало по сравнению с периодом приложенного напряжения. Процесс установления поляризации, связанной с тепловым движением, протекает сравнительно медленно и зависит от вязкости жидкости. При снятии поля ориентировка молекул нарушается, при этом выделяется тепло. Время, в течение которого ионы и молекулы под действием поля достигают стационарного состояния, определяется временем релаксации. Последнее тем меньше, чем выше температура жидкости, п возрастает с повышением вязкости. Наличие медленно устанавливающейся поляризации в жидком диэлектрике обусловливает некоторый ток при переменном напряжении, состоящий из двух слагающих активной и реактивной, которые независимы рт тока сквозной проводимости. Наличие активного тока [c.31]

При низких температурах вязкость диэлектрика так велика, что диполи заморожены , не ориентируются в электрическом поле и дипольная поляризация не происходит. Проводимость диэлектрика при низких температурах мала, а поэтому невелики /ск и вызываемые им диэлектрИческйе потери. Поэтому tg б жидкого полярного диэлектрика при низких температурах имеет небольшое значение (рис. 5.21, а, пунктирная линия). С ростом температуры вязкость диэлектрика уменьи1ается. время релаксации полярных молеку.-i становится меньше и они вовлекаются в процесс поляризации. Ориентация (поворот молекул в поле в результате преодоления межмо-лекулярных сил) происходит с трением . На работу против сил трения затрачивается энергия электрического поля, которая и рассеивается в диэлектрике, активная составляющая /да тока абсорбции /аос увеличивается и tgfi диэлектрика растет (рис. 5.21, а). При температуре вязкость диэлектрика уменьшается до такого значения, что время релаксации И полупериод T 2 - i2f) приложенного напряжения становятся одинаковыми Полярные молекулы в течение одного полупериода поворачиваются на максималь- [c.162]

В неполярных жидкостях, так же как и в газах, диэлектрнчб ские потери малы н определяют ся только электропроводностью если в жидкости нет полярных примесей. В полярных жидких диэлектриках наряду с потеря ми от электропроводности ос новпое место занимают диэлектрические потери, связанные с ди польно-релаксационнон поляризацией, которые в десятки и сотни раз превосходят потери в неполярных материалах. [c.24]

В твердых диэлектриках сложной, неоднородной структуры, у ко-.торых одновременно представлены несколько фаз (аморфная, кристаллическая, газовая, жидкая), диэлектрические потери зависят от по- [c.26]

Важно сохранение малой вязкости жидкого диэлектрика при низких температурах. Так, например, этим обеспечиваются необходимая интенсивность циркуляции жидкости и, следовательно, эффективное охлаждение трансформаторов в момент включеьшя в холодное время. При работе переключающих устройств и выключателей при низких температурах не будет замедляться движение контактов, а следовательно, дугогашение в жидкости будет протекать нормально. Маловязкий жидкий диэлектрик в конденсаторе позволяет надежно эксплуатировать его при весьма низких температурах. При этом температурный максимум тангенса угла диэлектрических потерь пропитанной жидкостью изоляции, который, как известно, ограничивает нижний температурный предел работоспособности конденсатора, оказывается сдвинутым в область достаточно низких температур. [c.14]

У полярных диэлектриков tg б зависит от частоты. На рис. 2-8 показаны графики зависимости tg б и мощности диэлектрических потерь от частоты для полярного жидкого диэлектрика при постоянной температуре. Частотный максимум tg б может быть объяснен следующим образом. При малых частотах количество поворотов диполей за единицу времени невелико, следовательно, рассеивается сравнительно немного энергии. При достаточно высокой частоте tg б начинает падать с ростом частоты вследствие ослабления ориентации молекул, не успевающих следовать за изменением направления поля. При частоте, равной 1/2дт [формула (2-14), tg б имеет частотный максимум. Со1 ласно определению tg б равен отношению активного тока в диэлектрике к реактивному току заменяя токи через отношения напряжений к соответствующим сопротивлениям (/., == тН, 1с = о)Си), получим выражение [c.27]

При нропитке, т. е. при заполнении пор диэлектрика другим, жидким или твердым диэлектриком, наблюдаются вполне определенные изменения электрических характеристик. Замещение воздуха в порах приводит к увеличению электрической прочности, так как воздушные включения обладают меньшей электрической прочностью, чем жидкие и твердые диэлектрики к тому же в воздушных прослойках при переменных напряжениях всегда будут большие электрические напряженности, которые при последовательном соединении разнородных диэлектриков распределяются обратно пропорционально диэлектрическим проницаемостям этих диэлектриков. Ионизация внутренних воздушных пор приводит к увеличению диэлектрических потерь, искажению формы поля и может вызвать разрушение изоляции. При достаточно низких напряжениях, не вызывающих ударной ионизации воздушных прослоек, наличие последних в последовательном соединении с твердой изоляцией снижает tg б за счет уменьшения токов утечки, а также снижает емкость изоляции. На рис. 3-5 показана зависимость tg O и емкости изоляции из двух последовательно соединенных слоев — стекла и воздуха и одного стекла без воздушного зазора между ним и электродами — от напряжения. При малых напряжениях наличие воздушного зазора сказывается благоприятно, но при некотором значении напряжения, вызывающем ионизацию воздуха, tg б резко возрастает, увеличивается и емкость. Сочетание твердой изоляции с газообразной при нормальных давлениях допустимо только при низких напряжениях, гарантирующих отсутствие ионизации. Примером является бумажно-воздушная изоляция телефонных кабелей. Для получения малой величины tg o пропитанного материала необходимо, чтобы пропитывающий диэлектрик обладал возможно меньшим tg б. Для пропитки бумажных конденсаторов применяют материалы с повышенной диэлектрической проницаемостью в целях получения большей удельной емкости. [c.101]

Изменения молекулярной структуры жидких диэлектриков, происходящие под влиянием ионизирующих излучений, могут значительно ухудщить электроизоляционные свойства этих материалов. Повышение вязкости ухудшает условия для теплоотвода. Окисление материала имеет следствием повышение диэлектрической проницаемости и угла потерь. Выделение значительного количества газов и образование, в жидкости неоднородностей может привести к преждевременному пробою при высоких напряжениях. [c.434]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...