Kas yra dielektrinis nuostolis?
Skaičiavimo metodas
Dielektrinius nuostolius reikia matuoti naudojant gana sudėtingą skaičiavimo sistemą. Ši sistema susideda iš kelių etapų. Visų pirma, reikia apskaičiuoti galią, kurią turi dielektrikas ir kokia ji išsklaido kintama įtampa. Jis nustatomas pagal formulę:
Pa = U * Ia
Žemiau pateiktame paveiksle pavaizduotos kondensatoriaus (a) ir lygiagrečių (b) jungčių bei aktyviojo pasipriešinimo schemos, taip pat jose esančių srovių vektorinės diagramos.
Taigi galima nustatyti aktyviąją srovę, kurios apskaičiavimo formulė bus tokia:
Antroji vertė yra visos srovės vertės vektoriaus kampo ir jo talpos liestinė. Šis kampas dar vadinamas dielektriko nuostolių kampu. Ic yra dielektrinė talpa.
Remiantis gautais duomenimis, gauta išsamesnė galios apskaičiavimo formulė:
Šiuo atveju srovė apskaičiuojama pagal formulę: kampinis dažnis * kondensatoriaus talpa. Remdamiesi pateiktomis formulėmis, galite apskaičiuoti galią taip:
Remiantis šia formule, galima pamatyti, nuo kokių veiksnių priklauso tokio prietaiso kaip dielektriko kokybė ir patikimumas. Pažvelgę į diagramą galite pastebėti, kad savybės didėja mažėjant kampui.
Nuostolių rūšys
Dujose
Dujinių medžiagų elektrinis laidumas yra mažas, todėl dielektriniai nuostoliai taip pat bus nereikšmingi. Dėl dujų molekulių poliarizacijos niekas neįvyksta. Tokiu atveju naudojama vadinamoji jonizacijos kreivė.
Šis pavaldumas rodo, kad didėjant įtampai, kampas taip pat didės. Ir tai reiškia, kad į izoliaciją yra įtrauktos dujos. Esant didelei jonizacijai, nuostoliai dujose bus dideli, o dėl to - kaitinimas ir izoliacijos sunaikinimas.
Todėl, atliekant izoliaciją, labai svarbu atsižvelgti į tai, kad neturėtų būti dujų intarpų. Tam naudojamas specialus apdorojimas. Jos esmė yra tokia: izoliacija džiovinama vakuume. Tada poros užpildomos junginiu, kuris yra veikiamas slėgio, ir tada įvyksta įsibrovimas.
Dėl jonizacijos atsiranda azoto ir ozono oksidai, kurie sunaikina izoliaciją.Kai jonizacijos efektas atsiranda nelygių laukų sklype, perdavimo metu dėl to sumažėja efektyvumas.
Kietose medžiagose
Tvirtas dielektrikas turi tam tikras savybes, tokias kaip kompozicija, struktūra ir poliarizacija, dėl kurių atsiranda dielektrinių nuostolių. Pavyzdžiui, jų nėra sieroje, parafine ar polistirene, todėl šios medžiagos yra plačiai naudojamos kaip aukšto dažnio dielektrikas.
Kvarcas, druska ir žėrutis turi laidumą, todėl jiems būdingas nereikšmingas šių nuostolių kiekis.
Dielektrinis nuostolis nepriklauso nuo dažnio (a), mažės kartu su lauko dažniu pagal hiperbolės dėsnį. Bet nuo temperatūros jie tiesiogiai priklauso nuo eksponentinio dėsnio (b).
Kristalinis dielektrikas, toks kaip keramika ar marmuras, turi būdingą šios vertės rodiklį. Taip yra dėl to, kad juose yra puslaidininkinių priemaišų. Tokia medžiaga turi savitą savybę: dielektriniai nuostoliai yra tiesiogiai susiję su aplinka ir jos sąlygomis. Todėl priklausomai nuo dielektriką supančių veiksnių pokyčio vienos medžiagos vertė gali skirtis.
Skysčiuose
Šiuo atveju nuostoliai yra tiesiogiai susiję su medžiagos sudėtimi. Jei skysčiuose nėra priemaišų, tada jie bus neutralūs ir nuostoliai bus linkę į nulį, nes elektrinis laidumas yra mažas.
Tam tikrais techniniais tikslais naudojami skysčiai, turintys poliškumą arba turintys priemaišų, nes jų dielektriniai nuostoliai bus daug didesni. Taip yra dėl to, kad tokie skysčiai turi savo ypatingas savybes, pavyzdžiui, klampumą. Ir kadangi jie nustatomi dipolio poliarizacija, šie skysčiai vadinami dipolio poliarizacijomis. Didėjant klampumui, dielektriniai nuostoliai didėja.
Be to, skysčiai turi tam tikrą nuostolių priklausomybę nuo temperatūros. Kai padidėja temperatūros režimas, kampo liestinė taip pat padidėja iki didžiausios vertės. Tada jis nukrenta iki mažiausios vertės ir vėl padidėja. Taip yra todėl, kad laidumas keičiasi veikiant temperatūrai.
Instrumentacijų apžvalga
Yra specialūs prietaisai nuostoliams matuoti. Tai apima „IPI-10“ įrenginį, „Tettex“ įrenginį, kartu tiriama kietų ir skystų medžiagų dielektrika. Skysčio dielektriko kampo tangentui nustatyti naudojama automatizuota instaliacija, pavadinta „Tangent - 3M“ (pavaizduota žemiau). Taip pat naudokite skaitiklį „Ш2 - 12ТМ“.
Galiausiai rekomenduojame pažiūrėti naudingą vaizdo įrašą šia tema:
Dabar jūs žinote, kas yra dielektrikų nuostoliai dielektrikuose, kaip jie apskaičiuojami ir matuojami. Tikimės, kad pateikta informacija jums buvo naudinga!
Taip pat rekomenduojame perskaityti:
Įkeliama ...
