Жидкие

Газообразные.

По агрегатному состоянию.

По стабильности параметров.

2.

По происхождению.

1.1 Природные (образуются в природных условиях).

1.2 Искусственные (изготовляются химической переработкой природного сырья).

1.3 Синтетические (синтезируются химическим путём).

2.1 Органические (соединения углерода с водородом, азотом, кислородом и др. элементами).

2.2 Неорганические (не содержат в своем составе углерода).

3.1 Активные (параметры, которых можно регулировать, изменяя напряжённость электрического поля, температуру, механическое напряжение и др.).

3.2 Пассивные (параметры, которых не изменяются при воздействие различных факторов) электроизоляционные материалы.

а) Воздух (при малой напряжённости электрического поля, самый дешёвый).

Применение: в высоковольтных выключателях с давлением 2-12 МПа, ЛЭП.

б) Азот N₂ (Е_пр.N2≈Е_{пр.возд.}, но нет окисления О₂)

Применение: в газовых конденсаторах, в силовых трансформаторах газовая подушка.

в) Водород Н₂ (Е_пр.Н2=0,59·Е_{пр.возд.}, взрывоопасен).

Применение: охлаждающая среда в мощных электрических машинах (турбогенераторы).

г) Элегаз SF₆ (Е_пр.SF2=2,5·Е_{пр.возд.}).

Применение: в высоковольтных выключателях, герметично закрытых распределительных устройствах, силовых трансформаторах.

д) Инертные газа: гелий He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Xe, радон Rn.

Применение: добавляются к высокопрочным газам для повышения их дугогасительной способности.

4.2.1 Нефтяные масла (горят при 170⁰С, в процессе эксплуатации стареют).

а) Трансформаторное масло.

Применение: для заливки реостатов, реакторов, маслонаполненных вводов, масляных выключателей, трансформаторов, и др.

б) Конденсаторное масло.

Применение: для пропитки бумажных конденсаторов.

в) Кабельное масло.

Применение: в производстве силовых кабелях.

4.2.2 Синтетические (наиболее химически и нагревостойкие).

а) Хлорированные углероды (трихлордефинил C₁₂H₁₀Cl₃, совол C₁₂H₅Cl₅, гексол 20% C₁₂H₉Cl₉, 80% C₄Cl₆ – ТОКСИЧНЫ!!!)

Применение: для пропитки конденсаторов, заливки трансформаторов.

б) Кремнийорганические соединения (полиметилсилоксановые ПМСЖ, полиэтилсилоксановые ПЭСЖ, полифенилсилоксановые ПФСЖ, полиметилфенилсилоксановые ПМФСЖ жидкости).

Применение: в специальных конденсаторах, импульсных трансформаторах, блоках электронной аппаратуре.

в) Фторорганические соединения (хладон).

Применение: для пропитки и заливки конденсаторов и небольших трансформаторов, охладители в блоках электронного оборудования.

4.3 Твёрдые(самая большая группа).

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ И ПРОБОЙ

ГАЗООБРАЗНЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ

Электропроводность газообразных диэлектриков.

Во всех газах всегда имеется некоторое количество электрических заряженных частиц (электронов и ионов, а так же частицы твёрдых и жидких веществ, примеси), которые находятся в беспорядочном тепловом движении.

Образование электрически заряженных частиц вызывается его ионизацией внешними источниками энергии: космическими и солнечными лучами, радиоактивными излучениями Земли и др. Процесс ионизации заключается, что внешние источники энергии сообщают часть энергии атомам газа, при этом валентные электроны приобретают дополнительную энергию и отделяют от своих атомов, образуя положительные ионы. Образовавшиеся электроны могут длительно сохранять самостоятельное движение в газе или присоединяться к электрически нейтральным атомам и молекулам, образуя отрицательные ионы. Некоторые электроны и положительны ионы взаимодействуют друг с другом, образуя электрически нейтральные атомы и молекулы – рекомбинация.

Под действием электрического поля электроны и ионы перемещаются, создавая электрический ток. При повышении напряжения, приложенного к газу, увеличиваются электрические силы, действующие на электроны и ионы, при этом увеличивается скорость частиц, следовательно, ток газа возрастает.

Вольтамперная характеристика – это изменение тока от напряжения, приложенного к газу, выраженная графически в виде кривой.

1.

2.Ток не зависит от напряжения. Происходит накопление энергии заряженными частицами газа.

3.Область ударной ионизации, ток в газе интенсивно возрастает при малейшем повышении напряжения.

Газообразные диэлектрики могут использоваться при напряжениях, меньших, чем напряжения, при которых возникает процесс ударной ионизации.

Пробой газообразных диэлектриков.

где А – коэффициент;

р – давление газа, Па;

d – толщина газа в месте пробоя, м.

С уменьшением давления и толщины газа пробивное напряжение уменьшается, но пройдя минимум (U_{пр возд}=280 В), начинает снова возрастать. Область разряженного газа (резко уменьшается количество атомов и молекул, являющихся объектом ионизации, число носителей заряда). Область малых расстояний между электродами (сокращение длины пути и частицы не могут накапливать энергию для процесса ударной ионизации).

1. Пробой в однородном электрическом поле происходит сразу в виде искры, которая может переходить в электрическую дугу.

2. Пробой в неоднородном электрическом поле проходит ряд стадий:

2.1 Неполное электрическое разрушение газа у электрода с меньшим радиусом, т.к. у его поверхности наибольшая напряжённость электрического поля.

2.2Коронирующий разряд (видимая электрическая корона светло-фиолетового свечения, сопровождаемая шипением и образование озона О₃ и оксида азота NO) у поверхности электрода с наименьшим радиусом.

2.3Коронирующий разряд переходит в искровой, т.е. полное электрическое разрушение газа.

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ И ПРОБОЙ

ЖИДКИХ ДИЭЛЕКТРИКОВ

Электропроводность жидких диэлектриков.

Чистые жидкие диэлектрики обладают электрической проводимостью обусловленной перемещением в них ионов, которые образуются в результате диссоциации (распада) молекул примесей (воды, кислот и др.), а частично и молекул самого диэлектрика.

Загрязнённые жидкие диэлектрики, находящиеся в эксплуатации, кроме ионной электрической проводимости обладают ещё и моллионной. Она обусловлена перемещением электрически заряженных коллоидных частиц воды и смолистых веществ, образующихся в результате старения диэлектрика.

Все масла в процессе их эксплуатации находятся под воздействием повышенных температур, электрического поля, а также соприкасаются с металлическими частями электрооборудования, а в некотором электрооборудовании соприкасаются с атмосферным воздухом. Это вызывает старение масла, в основе которого лежит окисление. При старении в масле образуются твёрдые смолообразные примеси, нерастворимые и растворимые в горячем масле, которые выпадаю в виде осадка на обмотках и других частях. В процессе старения в масле образуются кислоты и влага.

Электроизоляционные масла, следует хранить и перевозить в сухой герметичной таре, перекачивать по чистым металлическим трубопроводам (резиновые шланги растворяясь, загрязняют масло). В процессе эксплуатации масло необходимо защищать от проникновения в него воздуха и влаги.

Что бы замедлить старение масел, в них водят вещества, задерживающие окисление – ингибиторы. Однако присадка ингибиторов не может полностью предохранить масло от старения.

Пробой жидких диэлектриков.

С увеличением содержания воды электрическая прочность диэлектрика сильно снижается.

С повышением температуры часть коллоидных частиц воды или смолистых веществ растворяется, и образование токопроводящего канала затрудняется, электрическая прочность диэлектрика повышается.

Аналогично коллоидным частицам воды ведут себя и пузырь газов. Будучи ионизированными, они под действием электрических сил образуют газовый канал, по которому проходит электрический заряд, т.е. происходит пробой.

С увеличением давления электрическая прочность газа и электрическая прочность диэлектрика повышается.

Дата добавления: 2014-03-03; просмотров: 383; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!