Для поиска темы - пользуйтесь СИСТЕМОЙ ПОИСКА


Стоимость дипломной работы


Home Для студента... Релаксационные потери

Релаксационные потери
загрузка...
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 

Релаксационные потери

Основные причины, вызывающие протекание через диэлектрик абсорбционных токов, приводящих к релаксационным потерям, перечислены в разделе об электропроводности диэлектриков (ток абсорбции). Отметим, что потери релаксационного характера могут наблюдаться не только в полярных диэлектриках, но и в неполярных, например при наличии пористой или слоистой структуры, когда становится возможна ионизация газовых включений, накопление объемных зарядов и др.
Появление абсорбционных токов в полярных диэлектриках под действием внешнего поля, наряду с неоднородностью, обусловлено, главным образом, ориентацией полярных молекул.
В вязких жидкостях полярные молекулы - диполи, ориентируясь во внешнем поле, преодолевают силы внутреннего трения (вязкость) в результате чего часть электрической энергии превращается в тепло. В твердых диэлектриках релаксационные потери вызываются как процессами установления дипольной поляризации, так и поляризацией, определяемой слабосвязанными ионами.

Зависимость tg от частоты

Зависимость tg  от частоты для релаксационных поляризаций имеет наибольшую физическую ясность для вязких полярных жидкостей, в которых дипольные молекулы могут сравнительно свободно вращаться друг относительно друга, преодолевая силы вязкого трения. Если пренебречь потерями сквозной проводимости, то для чисто дипольного механизма потерь при частоте  д (рис) будет наблюдаться максимум (кривая 1). Условие максимума
д  =1,
где - время релаксации. Увеличение tg  происходит до тех пор, пока время релаксации дипольных молекул  << 1/2f, т.е. с ростом частоты диполям не хватает времени для ориентации 1/2f << , и tg  уменьшается. Если в диэлектрике заметны потери сквозной проводимости, то они, в соответствии с выражением tgб =1/R C , уменьшаются с ростом частоты (кривая 2). В этом случае суммарная зависимость имеет вид кривой 3.

Зависимость tg  полярных диэлектриков от температуры

Если пренебречь потерями сквозной проводимости, так же как и в зависимости tg  от частоты в температурной зависимости tg  будет максимум, как показано на рисунке.

Зависимость tg  от напряжения

Зависимость tg  от напряжения имеет нелинейный характер в диэлектриках с пористой структурой, в волокнистой или прессованной изоляции, пористой керамике и пластмассах и т.д. Зависимость tg  от напряжения (напряженности поля) в этом случае носит название кривой ионизации (см. рисунок)
Процесс ионизации пор начинается в точке А и завершается в точке В, после чего кривая tg  несколько снижается из-за того, что активная составляющая тока, обусловленная ионизацией не будет возрастать, а реактивный ток, пропорциональный напряжению, растет.
В процессе ионизации пор часть кислорода, содержащегося  в них, переходит в озон О3, ускоряющий разрушение органической изоляции. В неорганической изоляции в большинстве случаев наличие пор также нежелательно. Например, частичные разряды в керамике, если она содержит поры и используется в качестве диэлектрика конденсатора, приведут к нестабильности tg  конденсатора (эффект "мерцания" см. рисунок) .

Зависимость tg  от влажности

Зависимость tg от влажности проявляется для гигроскопических диэлектриков, материалов волокнистых и с открытой пористостью, стекол, некоторых керамических материалов, ряда полярных диэлектриков. Увеличение влажности приводит у таких материалов к росту активных составляющих абсорбционных токов и токов сквозной проводимости, что приводит к увеличению tg  и вызывает нагрев электрической изоляции.




 
загрузка...

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить