इलेक्ट्रिकल इन्सुलेट सामग्रीची वैशिष्ट्ये

इलेक्ट्रिकल इन्सुलेट सामग्री ही अशी सामग्री आहे ज्याद्वारे तारांचे इन्सुलेट केले जाते. त्यांच्याकडे आहे: उच्च प्रतिकार, विद्युत सामर्थ्य — त्याच्या विद्युतीय व्होल्टेज आणि विद्युतीय नुकसानांद्वारे खंडित होण्यास प्रतिकार करण्याची सामग्रीची क्षमता, नुकसान कोनाच्या स्पर्शिकेद्वारे वैशिष्ट्यीकृत, उष्णता प्रतिरोधक, दिलेल्या डायलेक्ट्रिकसाठी जास्तीत जास्त परवानगी असलेल्या तापमानाद्वारे वैशिष्ट्यीकृत. विद्युत उपकरणांमध्ये त्याचा दीर्घकालीन वापर.

इलेक्ट्रिकल इन्सुलेट सामग्री - डायलेक्ट्रिक्स घन, द्रव आणि वायूयुक्त असू शकतात.

विजेमध्ये विद्युत इन्सुलेट सामग्रीचा उद्देश भिन्न विद्युत क्षमता असलेल्या भागांमध्ये निर्माण करणे हा आहे, त्या भागांमधील विद्युत् प्रवाह रोखण्यासाठी असे वातावरण.

डायलेक्ट्रिक्सची इलेक्ट्रिकल, मेकॅनिकल, फिजिक-केमिकल आणि थर्मल वैशिष्ट्ये वेगळे करा.

डायलेक्ट्रिक्सची विद्युत वैशिष्ट्ये

बल्क रेझिस्टन्स - डायलेक्ट्रिकचा प्रतिकार जेव्हा डायरेक्ट करंट त्यातून जातो. फ्लॅट डायलेक्ट्रिकसाठी ते समान आहे:

Rv = ρv (d/S), ohm

जेथे ρv — डायलेक्ट्रिकचा विशिष्ट आकारमानाचा प्रतिकार, जो 1 सेमी काठ असलेल्या घनाचा प्रतिकार असतो, जेव्हा डायलेक्ट्रिकच्या दोन विरुद्ध बाजूंमधून थेट प्रवाह जातो तेव्हा ओहम-सेमी, एस हे क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र असते. डायलेक्ट्रिक ज्यामधून विद्युत् प्रवाह जातो (इलेक्ट्रोड्सचे क्षेत्रफळ), cm2, e — डायलेक्ट्रिक जाडी (इलेक्ट्रोडमधील अंतर), पहा

डायलेक्ट्रिक पृष्ठभागाचा प्रतिकार

पृष्ठभागाचा प्रतिकार - जेव्हा विद्युत् प्रवाह त्याच्या पृष्ठभागावरून जातो तेव्हा डायलेक्ट्रिकचा प्रतिकार. हा प्रतिकार आहे:

रु = ρs (l/S), ओम

जेथे ps — डायलेक्ट्रिकचा विशिष्ट पृष्ठभागाचा प्रतिकार, जो चौरसाचा (कोणत्याही आकाराचा) प्रतिकार असतो जेव्हा थेट प्रवाह एका बाजूकडून त्याच्या विरुद्ध दिशेने जातो, ओहम, l- डायलेक्ट्रिक पृष्ठभागाची लांबी (वर्तमान प्रवाहाच्या दिशेने) ), सेमी, सी — डायलेक्ट्रिक पृष्ठभागाची रुंदी (वर्तमान प्रवाहाच्या लंब दिशेने), पहा

डायलेक्ट्रिक स्थिरांक.

तुम्हाला माहिती आहेच की, कॅपेसिटरची क्षमता — दोन समांतर आणि विरुद्ध मेटल प्लेट्स (इलेक्ट्रोड्स) मध्ये बंद केलेले डायलेक्ट्रिक आहे:

C = (ε S) / (4π l), सेमी,

जेथे ε — सामग्रीचा सापेक्ष डायलेक्ट्रिक स्थिरांक, दिलेल्या डायलेक्ट्रिकसह कॅपेसिटरच्या क्षमतेच्या गुणोत्तराच्या समान भौमितिक परिमाण असलेल्या कॅपेसिटरच्या क्षमतेच्या समान, परंतु ज्याचा डायलेक्ट्रिक हवा (किंवा त्याऐवजी व्हॅक्यूम); C — कॅपेसिटर इलेक्ट्रोडचे क्षेत्रफळ, cm2, l — इलेक्ट्रोडच्या दरम्यान बंद केलेल्या डायलेक्ट्रिकची जाडी, पहा

डायलेक्ट्रिक नुकसान कोन

जेव्हा डायलेक्ट्रिकमध्ये पर्यायी प्रवाह लागू केला जातो तेव्हा विजेचे नुकसान होते:

Pa = U NS Ia, W

जेथे U लागू व्होल्टेज आहे, Ia हा डायलेक्ट्रिकमधून जाणाऱ्या विद्युत् प्रवाहाचा सक्रिय घटक आहे, A.

ज्ञात आहे: Ia = AzR / tgφ = AzRNS tgδ, A, Azr = U2πfC

जेथे Azp हा डायलेक्ट्रिकमधून जाणार्‍या विद्युत् प्रवाहाचा प्रतिक्रियाशील घटक आहे, A, C कॅपेसिटरची कॅपॅसिटन्स आहे, सेमी, f ही विद्युत् प्रवाहाची वारंवारता आहे, Hz, φ — डायलेक्ट्रिकमधून जाणारा वर्तमान सदिश कोन आहे या डायलेक्ट्रिकला लागू व्होल्टेज वेक्टरच्या पुढे, अंश, δ — φ ते 90 ° (डायलेक्ट्रिक नुकसान कोन, अंश) साठी पूरक कोन.

अशा प्रकारे, पॉवर लॉसची रक्कम निर्धारित केली जाते:

Pa = U22πfCtgδ, W

लागू केलेल्या व्होल्टेज (आयनीकरण वक्र) च्या परिमाणावर tgδ च्या अवलंबनाचा प्रश्न खूप व्यावहारिक महत्त्व आहे.

एकसंध इन्सुलेशनसह, डिलेमिनेशन आणि क्रॅकिंगशिवाय, tgδ लागू व्होल्टेजच्या परिमाणापेक्षा जवळजवळ स्वतंत्र आहे; डिलेमिनेशन आणि क्रॅकिंगच्या उपस्थितीत, वाढत्या लागू व्होल्टेजसह, इन्सुलेशनमध्ये असलेल्या व्हॉईड्सच्या आयनीकरणामुळे tgδ झपाट्याने वाढते.

डायलेक्ट्रिक नुकसान (tgδ) चे नियतकालिक मोजमाप आणि मागील मोजमापांच्या परिणामांशी त्याची तुलना इन्सुलेशनची स्थिती, त्याच्या वृद्धत्वाची डिग्री आणि तीव्रता दर्शवते.

डायलेक्ट्रिक ताकद

इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्समध्ये, कॉइलचे इन्सुलेशन तयार करणारे डायलेक्ट्रिक्स इलेक्ट्रिक फील्डच्या क्रियेचा सामना करतात. हे फील्ड तयार करणारे व्होल्टेज जसजसे वाढते तसतसे ट्यूलची तीव्रता (व्होल्टेज) वाढते आणि जेव्हा फील्ड ताकद गंभीर मूल्यापर्यंत पोहोचते, तेव्हा डायलेक्ट्रिक त्याचे विद्युत इन्सुलेट गुणधर्म गमावते, तथाकथित डायलेक्ट्रिक ब्रेकडाउन.

ज्या व्होल्टेजवर ब्रेकडाउन होते त्याला ब्रेकडाउन व्होल्टेज म्हणतात आणि संबंधित फील्ड ताकद ही डायलेक्ट्रिक ताकद असते.

डायलेक्ट्रिक सामर्थ्याचे संख्यात्मक मूल्य ब्रेकडाउनच्या बिंदूवर डायलेक्ट्रिकच्या जाडीच्या ब्रेकडाउन व्होल्टेजच्या गुणोत्तराच्या बरोबरीचे आहे:

Epr = UNHC/l, kV/mm,

जेथे Upr — ब्रेकडाउन व्होल्टेज, kV, l — ब्रेकडाउन पॉइंटवर इन्सुलेशन जाडी, मिमी.

इलेक्ट्रिकल इन्सुलेशन साहित्य

डायलेक्ट्रिक्सची भौतिक-रासायनिक वैशिष्ट्ये

इलेक्ट्रिकल व्यतिरिक्त, डायलेक्ट्रिक्सची खालील भौतिक-रासायनिक वैशिष्ट्ये ओळखली जातात.

ऍसिड क्रमांक - द्रव डायलेक्ट्रिकमध्ये असलेल्या मुक्त ऍसिडचे तटस्थ करण्यासाठी आणि त्याच्या विद्युत इन्सुलेट गुणधर्मांना कमी करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या पोटॅशियम हायड्रॉक्साइड (KOH) चे प्रमाण (mg) निर्दिष्ट करते.

व्हिस्कोसिटी - लिक्विड डायलेक्ट्रिकच्या तरलतेची डिग्री निर्धारित करते, जे वळणाच्या तारांना गर्भधारणा करताना वार्निशची भेदक क्षमता तसेच ट्रान्सफॉर्मरमध्ये तेलाचे संवहन इत्यादी निर्धारित करते.

ते केशिका व्हिस्कोमीटर (यू-आकाराच्या काचेच्या नळ्या) आणि तथाकथित सशर्त स्निग्धता, एका विशेष फनेलमधील कॅलिब्रेटेड छिद्रातून द्रव प्रवाहाच्या वेगाद्वारे निर्धारित केलेल्या किनेमॅटिक व्हिस्कोसिटीमध्ये फरक करतात. किनेमॅटिक व्हिस्कोसिटीचे एकक स्टोक्स (st) आहे.

सशर्त स्निग्धता अंश इंग्लरमध्ये मोजली जाते.

थर्मल रेझिस्टन्स - विद्युत उपकरणांच्या सामान्य ऑपरेशनच्या अंदाजित कालावधीशी तुलना करता येण्याजोग्या वेळेसाठी ऑपरेटिंग तापमानाच्या संपर्कात असताना त्याचे कार्य करण्याची सामग्रीची क्षमता.

हीटिंगच्या प्रभावाखाली, इलेक्ट्रिकल इन्सुलेशन सामग्रीचे थर्मल एजिंग होते, परिणामी इन्सुलेशन त्यावर लागू केलेल्या आवश्यकता पूर्ण करणे थांबवते.

इलेक्ट्रिकल इन्सुलेट सामग्रीचे उष्णता प्रतिरोधक वर्ग (GOST 8865-70).हे पत्र उष्णता प्रतिरोधकतेचा वर्ग आणि कंसातील संख्या - तापमान, ° से.

Y (90) सेल्युलोज, कापूस आणि नैसर्गिक रेशमाचे तंतुमय पदार्थ, द्रव इलेक्ट्रिकल इन्सुलेटिंग मटेरियलमध्ये गर्भवती किंवा बुडविलेले नाही A (105) सेल्युलोज, कापूस किंवा नैसर्गिक, व्हिस्कोस आणि सिंथेटिक रेशमाचे तंतुमय पदार्थ, द्रव इलेक्ट्रिकल इन्सुलेट मटेरियल डी मध्ये गर्भवती किंवा बुडवलेले (120) सिंथेटिक साहित्य (चित्रपट, तंतू, रेजिन, संयुगे) B (130) सेंद्रिय बाइंडर आणि इम्प्रेग्नंट्ससह वापरलेले मीका, एस्बेस्टोस आणि फायबरग्लास साहित्य F (155) मीका, एस्बेस्टोस आणि फायबरग्लास साहित्य सिंथेटिक बाईंडर पदार्थांसह एकत्रित केलेले पदार्थ (180) ) सिलिकॉन सिलिकॉन बाइंडर आणि गर्भधारणा करणार्‍या संयुगे C (180 पेक्षा जास्त) अभ्रक, सिरेमिक साहित्य, काच, क्वार्ट्ज किंवा त्यांचे संयोजन किंवा बाईंडरशिवाय किंवा अजैविक बाईंडर पदार्थांसह अभ्रक, एस्बेस्टोस आणि फायबरग्लासवर आधारित साहित्य

सॉफ्टनिंग पॉईंट ज्यावर थंड अवस्थेत आकारहीन अवस्थेतील घन डायलेक्ट्रिक्स (रेझिन, बिटुमेन) मऊ होऊ लागतात. स्टील बॉल किंवा पारा वापरून रिंग किंवा ट्यूबमधून गरम केलेले इन्सुलेशन पिळून काढले जाते तेव्हा सॉफ्टनिंग पॉइंट निर्धारित केला जातो.

ड्रॉप पॉइंट ज्यावर पहिला थेंब बीकरपासून वेगळा होतो आणि पडतो (तळाशी 3 मिमी व्यासाचा ओपनिंग आहे) ज्यामध्ये चाचणी सामग्री गरम केली जाते.

वाष्प फ्लॅश पॉइंट ज्यावर इन्सुलेट द्रव वाष्प आणि हवेचे मिश्रण प्रस्तुत बर्नर ज्वालाद्वारे प्रज्वलित केले जाते. द्रवाचा फ्लॅश पॉइंट जितका कमी असेल तितकी त्याची अस्थिरता जास्त.

ओलावा प्रतिरोध, रासायनिक प्रतिकार, दंव प्रतिरोध आणि उष्णकटिबंधीय प्रतिरोधक डायलेक्ट्रिक्स - -45 ° ते -60 ° से या श्रेणीतील कमी तापमानात आर्द्रता, ऍसिड किंवा तळाशी संपर्कात आल्यावर इलेक्ट्रिकल इन्सुलेट सामग्रीच्या इलेक्ट्रिकल आणि भौतिक-रासायनिक वैशिष्ट्यांची स्थिरता. तसेच उष्णकटिबंधीय हवामान, दिवसा उच्च आणि झपाट्याने बदलणारे हवेचे तापमान, त्याची उच्च आर्द्रता आणि प्रदूषण, साचे, कीटक आणि उंदीर यांची उपस्थिती.

चाप आणि कोरोना डायलेक्ट्रिक्सचा प्रतिकार — मूक स्त्राव दरम्यान सोडलेल्या ओझोन आणि नायट्रोजनच्या प्रभावांना विद्युत इन्सुलेट सामग्रीचा प्रतिकार — कोरोना, तसेच इलेक्ट्रिक स्पार्क आणि स्थिर चाप यांच्या क्रियेचा प्रतिकार.

डायलेक्ट्रिक्सचे थर्मोप्लास्टिक आणि थर्मोसेटिंग गुणधर्म

थर्मोप्लास्टिक इलेक्ट्रिकल इन्सुलेटिंग मटेरियल असे असतात जे सुरुवातीला थंड झाल्यावर घन असतात, गरम झाल्यावर मऊ होतात आणि योग्य सॉल्व्हेंट्समध्ये विरघळतात. थंड झाल्यावर, हे साहित्य पुन्हा घट्ट होतात. वारंवार गरम केल्याने, सॉल्व्हेंट्समध्ये मऊ आणि विरघळण्याची त्यांची क्षमता राहते. अशा प्रकारे, अशी सामग्री गरम केल्याने त्यांच्या आण्विक संरचनेत कोणतेही बदल होत नाहीत.

त्यांच्या विरूद्ध, तथाकथित थर्मोसेट सामग्री योग्य मोडमध्ये उष्णता उपचारानंतर, ते कठोर (बेक) करतात. वारंवार गरम केल्यावर, ते मऊ होत नाहीत आणि सॉल्व्हेंट्समध्ये विरघळत नाहीत, जे त्यांच्या आण्विक संरचनेत अपरिवर्तनीय बदल दर्शविते जे गरम करताना घडतात.

इन्सुलेट सामग्रीची यांत्रिक वैशिष्ट्ये अशी आहेत: जास्तीत जास्त तन्य शक्ती, कम्प्रेशन, स्थिर आणि गतिशील वाकणे, तसेच कडकपणा.