Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Виды диэлектрических потерь

Читайте также:
  1. II. Структура технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям
  2. III. Общие принципы нормирования технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям
  3. IV. Порядок расчета потерь, обусловленных допустимыми погрешностями системы учета электроэнергии
  4. Индекс потерь (Waste Index). Текущее значение и динамика
  5. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПРИ ЕЕ ПЕРЕДАЧЕ ПО ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СЕТЯМ В БАЗОВОМ ПЕРИОДЕ
  6. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ОПТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТОНКИХ ПЛЕНОК

имеют место при V H
Различают следующие виды диэлектрических потерь:

1. потери, обусловленные электропроводностью (током сквозной проводимости);

2. потери, вызванные релаксационными видами поляризации;

3. ионизационные потери. возникают только в сильных электрических полях

Диэлектрические потери, обусловленные электропроводностью

Наблюдаются у всех ДЭ и количественно могут быть оценены величинами:

ü - удельная электропроводность;

ü - удельное сопротивление;

В ДЭ с молекулярной структурой неполярных (воздух, нефтяные электроизоляционные масла, парафин и т.п.) или имеющих ионную структуру (кварц, слюда, корунд и т.п.) этот вид потерь является единственным.

,

где R – активное сопротивление ДЭ, Ом;

- угловая частота, с-1;

С – емкость диэлектрика, Ф;

- циклическая частота, Гц;

- относительная диэлектрическая проницаемость;

- электрическая постоянная, ;

S – площадь измерительного электрода, м2;

h – толщина диэлектрика, м.

- плотность образца, кг/м2.

Из получившегося выражения следует, что уменьшается с увеличением частоты по гиперболическому закону. Однако потери на Э существуют лишь при низких частотах (до 103 Гц), а при частотах выше 104 Гц становится величиной незначительной – 10-4 и менее.

С увеличением частоты (в областях низких частот) снижается, так как возрастает Ir (). Величину при данной частоте можно определить, используя полученную ранее формулу, если известны значения и при данной частоте f.

С повышением температуры диэлектрические потери, обусловленные удельной электропроводностью , возрастают, так как увеличивается концентрация n ионов и их подвижность a (определяется как отношение дрейфовой скорости заряда к напряженности электрического поля E, возрастает экспоненциально с увеличением температуры):

,

где а – подвижность ионов, ;

n – концентрация ионов, м-3.

,

- максимальная подвижность иона;

Wпер – энергия перемещения иона с ловушки на ловушку (энергия перехода иона с одного равновесно положения в другое).

kT – постоянная Больцмана;

По аналогичному закону изменяется в зависимости от температуры и величина рассеиваемой мощности Р. Реактивная мощность практически от температуры не зависит.

Диэлектрические потери, вызванные релаксационными видами поляризации

Количественно могут быть оценены величиной . Наиболее часто встречаемые и важными из них являются:

1. дипольно – релаксационные потери (в полярных диэлектриках молекулярного строения);

Представим общий вид температурной зависимости тангенса угла ДП, обусловленных Д-Р поляризацией:

При нагревании возрастает, проходит через максимум и далее снижается. Это объясняется тем, что при нагревании в полярных диэлектриках молекулярного строения имеют места 2 процесса:

участок а-б: в результате ослабления межмолекулярных сил, вызванного повышением температуры, улучшаются условия ориентации диполей вдоль силовых линий поля, поэтому Д-Р П и Д-Р потери возрастают, так как вся энергия расходуется на ориентацию диполей;

участок б-в: Д-Р П и Д-Р потери уменьшаются в результате роста энергии хаотического теплового движения полярных молекул.

2. ионно-релаксационные потери (в ДЭ ионного строения аморфных или кристаллических с неплотной упаковкой ионов;

Эти потери при нагревании существенно возрастают, так как увеличивается И-Р П в результате ослабления ионных связей и облегчения перехода слабо связанных ионов в вакансии решетки, а также в результате увеличения концентрации релаксаторов (слабосвязанных ионов). И-Р потери, как и образующая их , обычно наблюдаются при частотах 106-1010 Гц.

В диэлектриках, представляющих собой композиционные материалы (полимеры с порошкообразным, волокнистым или листовым наполнителем, например, гетинакс, текстолит), а также содержащих включения из проводящей и полупроводящей примеси (напрмер пор, заполненных влагой), будут возникать дополнительно диэлектрические потери, обусловленные миграционной поляризацией.

3. потери, вызванные миграционной поляризацией.

Возникают в диэлектриках, представляющих собой композиционные материалы (полимеры с порошкообразным, волокнистым или листовым наполнителем, например, гетинакс, текстолит), а также содержащих включения из проводящей и полупроводящей примеси (напрмер пор, заполненных влагой), будут возникать дополнительно диэлектрические потери, обусловленные миграционной поляризацией.

Ввиду разнообразия структуры неоднородных диэлектриков и особенностей содержащихся в них компонентов не существует общей формулы расчета ДП этого вида.

4. Ионизационные потери – это часть мощности приложенного электрического поля, которая расходуется на ионизацию молекул газа.


Дата добавления: 2015-09-01; просмотров: 128 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Эквивалентные схемы замещения диэлектрика с потерями| ДП в газообразных диэлектриках

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.007 сек.)