Vật liệu cách điện pot

SỰ PHÂN CỰC ĐIỆN MÔIĐIỆN TRƯỜNG TRONG ĐIỆN MÔI KHÔNG ĐỒNG NHẤT TỔN HAO ĐIỆN MÔI NỘI DUNG:... SỰ PHÂN CỰC ĐIỆN MÔIPHÂN CỰC LÀ KHẢ NĂNG SẮP XẾP THAY ĐỔI VỊ TRÍ CỦA CÁC PHẦN TỬ MANG ĐIỆN T

VẬT LIỆU ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆN

(INSULATOR MATERIALS)

THỰC HIỆN: GVC THẠC SỸ PHẠM XUÂN HỔ

SỰ PHÂN CỰC ĐIỆN MÔI

ĐIỆN TRƯỜNG TRONG ĐIỆN MÔI

KHÔNG ĐỒNG NHẤT

TỔN HAO ĐIỆN MÔI

NỘI DUNG:

SỰ PHÂN CỰC ĐIỆN MÔI

NGUYÊN TỬ, PHÂN TỬ CÓ CỰC

NGUYÊN TỬ, PHÂN TỬ KHÔNG CÓ CỰC

MOMENT ĐIỆN ( p ) ĐỘ PHÂN CỰC ĐIỆN MÔI:

SỰ PHÂN CỰC ĐIỆN MÔI

PHÂN CỰC LÀ KHẢ NĂNG SẮP XẾP THAY ĐỔI VỊ TRÍ CỦA CÁC PHẦN TỬ MANG ĐIỆN TRONG KHÔNG GIAN CÁC NGUYÊN TỬ VÀ PHÂN TỬ HÌNH THÀNH CÁC MOMENT ĐIỆN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA ĐIỆN TRƯỜNG NGOÀI

CÁC ĐIỆN TÍCH CHỈ DỊCH CHUYỂN TRONG PHẠM VI NGUYÊN TỬ, PHÂN TỬ

SỰ PHÂN CỰC TÁC ĐỘNG LÊN TẤT CẢ NGUYÊN TỬ, PHÂN TỬ ĐIỆN MÔI

SỰ PHÂN CỰC LÀ SỰ DỊCH CHUYỂN ĐIỆN TÍCH CÓ TÍNH ĐÀN HỒI

KHI CẤP NGUỒN MỘT CHIỀU NĂNG LƯỢNG CUNG CẤP CHO SỰ PHÂN CỰC

DO DÒNG ĐIỆN DỊCH CHỈ XUẤT HIỆN KHI ĐÓNG HAY NGẮT MẠCH ĐIỆN

KHI CẤP NGUỒN XOAY CHIỀU SIN DÒNG ĐIỆN DỊCH XUẤT HIỆN LIÊN TỤC VÀ ĐỔI CHIỀU GỌI LÀ DÒNG ĐIỆN DUNG SỚM PHA SO DÒNG ĐIỆN DẪN 90 0

SỰ PHÂN CỰC ĐIỆN MÔI

ĐIỆN DỊCH (D) LÀ SƯ DỊCH CHUYỂN CÁC ĐIỆN TÍCH TRONG KHÔNG GIAN GIỚI HẠN CỦA KHỐI ĐIỆN MÔI XÁC DỊNH THEO LÝ THUYẾT GAUSS

SỰ PHÂN CỰC ĐIỆN MÔI

S

ρ

=

2 ln

1

2 .

R R R

2 ln

1

l C

R R

π

ε ε

=

S h

λ =

2 .

2 ln

1

l R R

SỰ PHÂN CỰC ĐIỆN MÔI

S y

h Y

1

.

n

i i n

i i

5

E4 E3

D ε ε E ε ε E

ε ε

U E

r

U E

R r

R

=

2 1

1

.ln

MAX

U E

R R

R

=

2 2

1

.ln

MIN

U E

R R

R

=

1 1

R R

2 2

R U R

U

R R

ln 1

R

U R

U

R R

I I

U E

R r

R

+

=

( RI ≤ r ≤ RI+1 )

TỔN HAO ĐIỆN MÔI

E (V/m)

J (A/m 2 )

q : Điện tích hạt phân ly

n0 : Mật độ điện tích

r : Bán kính cầu hạt phân ly

η : Độ nhớt chất lỏng

TỔN HAO ĐIỆN MÔI

SỰ DẪN ĐIỆN TRONG ĐIỆN MÔI RẮN :

SỰ DẪN ĐIỆN BỀ MẶT:

Nguyên nhân điện dẫn bề mặt là do tồn tại trên bề mặt điện môi độ ẩm hay bụi bẩn Nước là một điện môi lỏng có cực tính, điện trở suất thấp nên chỉ cần môt lớp màng cực mỏng trên bề mặt điện môi làm cho điện dẫn suất mặt tăng nhanh

Độ bám của nước trên bề mặt điện môi còn phụ thuộc bản chất tự nhiên của vật liệu và môi trường điện môi làm việc Điện dẫn suất bề mặt tăng nhanh khi độẩm môi trường vượt quá 70%

ĐIỆN DẪN SUẤT CỦA VẬÄT LIỆU RẮN:

ne : mật độ điện tử tự do ; μe : độ linh động của hạt mang điện

TOÅN HAO ÑIEÄN MOÂI

TỔN HAO ĐIỆN MÔI

2 2

10 2 .

1

18.10

TỔN HAO TRUNG BÌNH:

ĐIỆN DẪN SUẤT TÍCH CỰC : 0

.

18.10

tg E

(ĐỐI VỚI ĐIỆN ÁP AC)

TỔN HAO ĐIỆN MÔI

SƠ ĐỒ THAY THẾ ĐIỆN MÔI CÓ TỔN HAO :

R

=

1

δ

Δ =

+

CÔNG THỨC CHUYỂN ĐỔI

R R

tg δ

=

+

U

Uđt

PHÁ HỦY ĐIỆN MÔI

SỰ PHÁ HUỶ ĐIỆN MÔI LÀ HIỆN TƯỢNG DÒNG ĐIỆN TRONG ĐIỆN MÔI ĐỘT NGỘT TĂNG KHI ĐẶT ĐIỆN MÔI DƯỚI TÁC DỤNG ĐIỆN TRƯỜNG VÀ ĐIỆN ÁP ĐẠT TỚI GIỚI HẠN GỌI LÀ ĐIỆN ÁP ĐÁNH THỦNG

d t dt

U E

h

=

PHÁ HỦY ĐIỆN MÔI

ĐÁNH THỦNG LÀ HIỆN TƯỢNG PHÁ HỦY TRONG LÒNG ĐIỆN MÔI RẮN

PHÓNG ĐIỆN LÀ HIỆN TƯỢNG PHÁ HỦY LỚP BỀ MẶT ĐIỆN MÔI RẮN

PHÁ HỦY ĐIỆN MÔI KHÍ

GIÁ TRỊ ĐIỆN ÁP ĐÁNH

THỦNG GIỮA 2 ĐIỆN CỰC

ĐIỆN MÔI KHÍ KHÔNG CHỈ

PHỤ THUỘC VÀO THÀNH

PHẦN HOÁ HỌC, ÁP SUẤT,

NHIỆT ĐỘ MÀ CÒN PHỤ

THUỘC KÍCH THƯỚC VÀ

HÌNH DÁNG ĐIỆN CỰC

KHI ĐIỆN TRƯỜNG GIỮA 2 ĐIỆN CỰC CHẤT KHÍ CÓ PHÂN BỐ

KHÔNG ĐỒNG NHẤT THÌ CÓ THỂ XẢY RA SỰ PHÓNG ĐIỆN ĐÁNH

THỦNG 1 PHẦN CHẤT KHÍ NƠI CÓ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG VƯỢT

QÚA NGƯỠNG GIỚI HAN GỌI LÀ HIỆN TƯỢNG VẦNG QUANG

U (MV)

l(m)

2 4 6 8 10

4

2 1 3

PHÁ HỦY ĐIỆN MÔI KHÍ

0,195 0,326 0,428

U (KV)

p.h (mmHg.cm) 5,67

ARGON

KHÔNG KHÍ KHÔ

HYDRO

ĐIỀU KIỆN PHÓNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ:

CÓ CÁC HẠT ĐIỆN TÍCH

TỰ DO e- HAY CÁC ION

CÓ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN

TRƯỜNG ĐỦ LỚN

ĐIỆN ÁP ĐÁNH THỦNG CHẤT KHÍ PHỤ THUỘC RẤT LỚN VÀO TÍCH TÍCH ÁP SUẤT CHẤT KHÍ VÀ KHOẢNG CÁCH ĐIỆN CỰC

SF 6 : 5 ÷ 12 (MV/m)

C 7 F 14 : 12 ÷ 25 (MV/m)

C 14 F 24 20 ÷ 45 (MV/m)

TẠP CHẤT TRONG ĐIỆN MÔI LỎNG GÂY RA ĐIỆN TRƯỜNG KHÔNG ĐỒNG NHẤT LÀM SUY GIẢM NHANH CHÓNG ĐỘ BỀN ĐIỆN

PHÁ HỦY ĐIỆN MÔI RẮN

PHÁ HỦY ĐIỆN LÀ SỰ PHÁ HỦY TRỰC TIẾP TỪ SỨC MẠNH ĐIỆN TRƯỜNG

THỜI GIAN XẢY RA PHÁ HỦY CỰC NHANH (μs)

ĐỘ BỀN ĐIỆN (Ebđ) KHÔNG PHỤ THUỘC VÀO TẦN SỐNGUỒN HAY NHIỆT ĐỘ BAN ĐẦU

ĐỘ BỀN ĐIỆN CHỈ PHỤ THUỘC VÀO ĐỘ BỀN ĐIỆN RIÊNG CỦA BẢN THÂN VẬT LIỆU

ĐỘ BỀN ĐIỆN RIÊNG CỦA BẢN THÂN VẬT LIỆU KHÔNG CHỈ PHỤ THUỘC VÀO CẤU TẠO VẬT CHẤT CỦA VẬT LIỆU MÀ PHẦN LỚN PHỤ THUỘC VÀO CÔNG NGHỆ VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT, SỰ ĐỒNG NHẤT VẬT LIỆU ĐỂ CÓĐIỆN TRƯỜNG ĐỒNG NHẤT TRONG TOÀN VẬT LIỆU

PHÁ HỦY ĐIỆN MÔI RẮN

PHÁ HỦY NHIỆT ĐIỆN LÀ SỰ PHÁ HỦY DO TỔN HAO BIẾN THÀNH NHIỆT LÀM CHO NHIỆT ĐỘ VẬT LIỆU NÓNG LÊN VƯỢT QUÁ GIỚI HẠN CHO PHÉP

THỜI GIAN XẢY RA PHÁ HỦY ĐÒI HỎI THỜI GIAN ĐỦ LỚN

ĐỘ BỀN NHIỆT ĐIỆN CHỈ PHỤ THUỘC VÀO ĐỘ BỀN ĐIỆN

RIÊNG VÀ ĐỘ BỀN NHIỆT CỦA BẢN THÂN VẬT LIỆU

t t

U f S tg e Pa

h

α

Pa : CÔNG SUẤT PHÁT NHIỆT

S0 : DIỆN TÍCH TOẢ NHIỆT

σ : HỆ SỐ TOẢ NHIỆT CỦA VẬT LIỆU

.

VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆN CHỦ YẾU

Y 90 Giấy, vải sợi, lụa, cao su…khơng được tẩm sơn hay ngâm

trong chất cách điện lỏng

A 105 Gồm các điện mơi cấp Y nhưng tẩm sơn hoặc ngâm trong

dầu để giảm tác động hĩa già của điện mơi

E 120 Các loại nhựa hữu cơ cĩ chất phụ gia chịu nhiệt như : nhựa

Hetinac, Epoxi, Polieste…

B 130 Các vật liệu cĩ chứa các thành phần vơ cơ như: amian, vật

liệu thủy tinh cĩ kết cấu với các vật liệu hữu cơ tẩm bằng các vật liệu cĩ tính chịu nhiệt như sợi vải thủy tinh, nhựa epoxi với các phụ gia

F 150 Các vật liệu mica, sản phẩm từ sợi thủy tinh khơng lớp đệm

hoặc các lớp đệm bằng vật liệu vơ cơ

H 180 Nhựa silic hữu cơ cĩ tính chịu nhiệt đặc biệt cao

C Trên 180 Các vật liệu vơ cơ khơng chứa thành phần tẩm hay kết dính

PHÁ HỦY ĐIỆN MÔI RẮN