H s nov q.. YÜKs k g rginlikl r V elektrik izolyasiya texnikasi



Yüklə 4,73 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə6/47
tarix06.04.2017
ölçüsü4,73 Mb.
#13502
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   47

a)

b)

k.1.2.6. Yax ı islanan b rk dielektrikin s thinin su damcısı il  -a v  pis 

islanan dielektrik s thinin su damcısı il  t mas v ziyy ti- b.

N mlik yen  d  xüsusi rol oynayır. N mli  raitd  yerl dirilmi  b rk

dielektrikl rd  su udma xass si vardır. Bu xass  xüsusi il   m sam li v  lifli 

materiallarda çoxdur. A ac, ka ız, karton, bakelit v  s. bel  materiallara 

aiddir. T crüb l r göst rir ki, b rk dielektrikl r n ml ndikd  onların xüsusi 

keçiriciliyi v  tutumu xeyli artır. M s l n, kartonun n mliyi bir neç  faiz 

artdıqda, onun xüsusi h cmi keçiriciliyi 3-4 d f  artır.

Xüsusi h cmi keçiriciliyin qiym ti h m d , temperaturdan asılı olaraq 

artır. Bu, n mlikd  olan su buxarlarının dissosasiyası v  ionların

yürüklüyünün artması il  izah edilir. B rk dielektrikl rd  d

v

-nin temperatur 



asılılı ı (1.2.3) formulası il  ifad  edil  bil r.

Polimer dielektrikl r üçün, t crüb l r

n çox uy un g l n ifad

a a ıda yazılmı dır: 



T

B

v

Ae

/

   



                           (1.2.11)

burada,


A v B sabit k miyy tl rdir.   

Güclü elektrik sah l rind  b rk materiallar üçün, maye dielektrikl rd

istifad  edil n (1.2.5) formulası istifad  edilir. 

Bir sıra materiallarda keçiriciliyin ESG-d n asılı ı Frenkel formulası

il  daha d qiq n tic l r verir:

E

v

e

1

               



            (1.2.12)

_________________Milli Kitabxana__________________ 

42 


Materiallarda n mlik udma xass si v   n mliyin nüfuz etm sini

azaltmaq üçün onları maye dielektrikl rl  hopdurur v  ya s thl rin  qatı

hidrofob mayel r sürt r k m sam l ri örtürl r.

M lumdur ki n mlik artdıqca materialın tutumu da artır § 1.1.2. Ona 

gör   b zi ölçm l rd  tutumun bu artımlarına gör   n ml nm   d r c si t yin

edilir.


1.3. Polyarizasiya v  dielektrik itkil ri

Elektrik sah sind  dielektrikl rin ba lı v   s rb st yükl ri



elektrik

momenti  qazanaraq mü yy n bir istiqam t alırlar ki, buna da polyarizasiya

deyilir. Bu hadis , dön n prosesdir. Elektrik sah si k sildikd  madd  yenid n

elektrik momentini itirir v  normal v ziy t  dön r k adi - polyarizasiyasız

hala keçirl r.



1.3.1. Yerd yi m  polyarizasiyası

Elektrik sah si olmadıqda dielektrik molekulların elektrik momenti 

sıfır olur. Normal halda, sah nin t siri il  molekulanın müsb t v   m nfi

yükl rinin m rk zl ri yerd yi ir v  onlar dipollara çevrilirl r. Dipollar 

yükl rin i ar l rin  uy un olaraq, sah  istiqam tind  - m nfi yük müsb t

anoda, müsb t yük is , katoda t r f yön lirl r. G rginlik sinfi böyüdükc

yükl rin sah d ki h r k t intensivliyi artır v  polyarizasiya daha sıx yükl r

yaradır (1.1.31).  

Bütün real dielektrikl rd  dipollar yaranırlar. Lakin elektrik sah si

olmadıqda bu dipollar ixtiyari istiqam tl rd  orientasiya olunduqlarından h r

t r f   b rab r sayda yön lmi       v   s p l nmi  olurlar. Elektrik sah si t tbiq

etdikd  is , dipollar elektrik sah si isti am ind  dönürl r. 

Bütün hallarda polyarizasiya prosesi zamana gör   d yi ir: bir sıra 

hallarda bu prosesl r el  sür tl  keçir ki, onlar ani q bul edilir. M s l n, 

elektron orbitasının yerd yi m si il  yaranan polyarizasiya 10

-15 


san.  rzind

ba  verir. Buna 



ani  v  ya  tal tsiz polyarizasiya deyilir.  Dig r növ 

polyarizasiyalar z if sür tl  inki af edirl r, bir sıra hallarda onların q rarla ma 

müdd ti bir neç  saniy l r ç kir. Polyarla mı  dielektrikl ri xarakteriz  ed n

sas k miyy tl r:- statik elektrik sah sinin yerd yi m  vektoru- 



D, elektrik 

sah  g rginlyi-



E v  polyarizasiya- P arasında a a ıdakı münasib t vardır:

E

P

E

D

n

0

0



 

              

(1.3.1)


burada

0

- elektrik sabiti, 8.85·10



-12

F/m; 

n

 – nisbi dielektrik nüfuzlulu udur.

D yi n elektrik sah sind

E=E

m

e

j t

 üçün, (1.3.1) formulası yalnız

kiçik tezlik oblastında v

T=2 /  periodunun polyarizasiyanın q rarla ma 


_________________Milli Kitabxana__________________ 

43 


müdd tind n böyük olan hallarında do ru olur.  ks halda, 

D v E kompleks 

k miyy tl ri, prosesin gecikm si s b bil  fazaca f rql n c kdir. Ona gör ,

ümumi halda 

 arasında a a ıdakı asılılıq yazıla bil r: 

E

D

n

0

    



                

(1.3.2)


burada

n

n

n

j

 - kompleks nisbi dielektrik nüfuzlulu udur. Uy un

olaraq, 

´

n

 , -h qiqi dielektrik nüfuzlulu u,



´´

n

–x yali dielektrik 

nüfuzlulu udur. Qarı ıq t rkibli dielektrikl rd  polyarizasiya h m ani, qism n

d   l ngim  il , mü yy n müdd tl rd  ba  ver n prosesdir. Ona gör

dielektrikd  polyarizasiya prosesl ri özl rinin üç  sas parametrl ri il

xarakteriz  olunur: 



ns

– statik nisbi dielektrik nüfuzlulu u, q rarla mı

polyarizasiyaları göst rir; 

n

 - optik nisbi dielektrik nüfuzlulu u, ani 

polyarizasiyaya v  ya ifrat yüks k tezliy

 -  uy un olan k miy tdir; -

relaksasiya müdd ti, polyarizasiyanın inki afında aperiodik prosesin zaman 

sabtini göst r n gecikm dir.

Göst rm k olar ki bel  mür kk b dielektrikl r üçün a a ıdakı ifad l r

yazıla bil r:

.

1

;



1

2

2



2

2

n



ns

n

n

ns

n

n

(1.3.3)


'

n

v

n

-ın

-dan (1.3.3)  formulası il  olan asılılı ı



k.1.3.1 d

göıt rilmi dir. Özülü maye münitind  dipolların dönm si bir sürtünm

müqavim til  qar ıla ır. Özülülüyü çox olan mayel rd  bu müqavim t böyük 

oldu undan, yüks k tezlikli elektrik sah l rind  dipolların dönm si sah nin

d yi m sin  çata bilmir v  dipol-relaksasiya polyarizasiası azalır.


_________________Milli Kitabxana__________________ 

44 


k.1.3.1. Dielektrik nüfuzluluqlarının h qiqi  v  x yali toplananlarının

tezlikd n asılılqları

Relaksasiya müdd ti -  temperaturdan asılıdır: çox hallarda   il



T t rs 

müt nasib olur. Bel  asılılıq is ,



'

n

,

"

n

 dielektrik nüfüuzluluqlarının

temperaturdan güclü d yi m sin   s b b olur. Mür kk b qurulu lu, kombine 

edilmi     t rkib  malik olan dielektrikl rd   t rkibl r  uy un polyarizasiya 

prosesl rinin zaman asılılıqları, biri-birind n f rqli rekombinasiya müdd tl ri

v  ya m xsusi tezlikl ri il  xarakteriz  olunur. 

Burada verilmi  qanunauy unluqlar 

ba lı yükl rin yerd yi m si il

meydana çıxan bütün polyarizasiya növl rin  aiddir. Bir sıra hallarda s



rb st

yükl rin  h r k ti il   meydana çıxan polyarizasiya növl ri d  ba  verir ki, 

onlar da miqrasiya polyarizasiyası kimi tanınmı lar.



1.3.2. Miqrasiya polyarizasiyası

Miqrasiya polyarizasiyası, makroskopik qeyri bircinsli t rkib v  a qar

- qarı ıqları olan b rk cisiml rd  polyarizasiyanın

lav  mexanizmi kimi 

meydana çıxır. Bu zaman, qeyri bircinsli t rkibd

sas n ionlardan ibar t olan 

s rb st yükl r elektrik sah sinin t siri il   h r k t edirl r. Miqrasiya 

polyarizasiyasının

sas t tbiqi, yüks k g rginlikli izolyasiya 

konstruksiyalarında geni  istiad  edil n kombin  edilmi  

t rkibli 

dielektrikl r  v  ya qeyri bircinsli materiallara aiddir.    

Iki qatlı dielektrikd  miqrasiya polyarizasiyasının mexanizml ri il

tanı  olaq,  k.1.3.2. 

kild n göründüyü kimi, kombin  edilmi  izolyasiya 

konstruksiyası - (

a) müst vi elektrodlar arasında yerl dirilmi dir.

Ikinci  v z sxemi  k. 1.3.2 (v), polyarizasiya prosesinin q rarla mı

halı üçün qurulmu dur.

v z sxeml ri is , iki (b v  v)   kild  verilmi dir. 

Birinci 

v z sxemi (b) qatlara v  qatlarda meydana çıxan miqrasiya 

polyarizasiyasının ba lan ıc m rh l sin

sas n qurulmu dur. Ikinci  v z

sxemi 

k. 1.3.2 (v), polyarizasiya prosesinin q rarla mı  halı üçün 



qurulmu dur.

_________________Milli Kitabxana__________________ 

45 


k.1.3.2. Kombin  edilmi  iki qatlı dielektrik (a) v  onun  

v z sxeml ri - (b v  v)

Bu sxemin elementl ri izolyasiya qatlarının



n1

,

n2

,

1

  v


2

  -


parametrl rind n asılı olaraq a a ıdakı kimi t yin edilir:

.

;



1

;

;



1

2

2



0

2

2



2

2

1



1

0

1



1

1

1



d

S

C

S

d

R

d

S

C

S

d

R

n

n

(1.3.4)


burada

d

1

 v

d



2

 – uy un olaraq, birinci v  ikinci dielektrikl rin qalınlıqları,



S

- elektrodların sah sidir.

Ikinc

v z sxemind ,



R=R

1

+R

2

 –polyarizasiyanın q rarla mı

halında iki qatlı dielektrikd  sızma c r yanına göst ril n müqavim t

müt nasib olan keçiriciliyi xarakteriz  edir; 

2

1

2



1

C

C

C

C

C

h

 - izolyasiya 

konstruksiyasının h nd si tutumudur. Ikinci  v z sxeminin dig r iki – 

r v

C

elementl ri, dielektrik qatlarnının parametrl rin  gör   a a ıdakı kimi 

hesablanır:

.

2



1

2

2



1

2

2



2

1

1



2

2

2



1

1

2



2

1

2



1

2

1



C

C

R

R

C

R

C

R

C

C

R

C

R

C

C

R

R

R

R

r

(1.3.5)


Bu ifad l r, h r iki sxemin tam müqavim tl rinin b rab rliyi

ritind n hesablanmı dır.



_________________Milli Kitabxana__________________ 

46 


Ikinci 

v z sxemi istifad  edildikd , qeyri bircinsli dielektrik 

tutumunun tezlikd n a a ıdakı kimi asılı oldu unu göst rm k olar: 

C( ) = C

h

+ C/(1+

2

T

2

),                          

(1.3.6) 


burada T= r C=

2

1



2

1

2



1

R

R

C

C

R

R

 - zaman sabitidir. 

(1.3.6) formulasına uy un olan 

C=f( ) asılılı ı

k.1.3.3 – d

verilmi dir. 

kild n ilk önc , qeyri bircinsli dielektrikd   h nd si tutumun-



C

h

, sonsuz böyük tezliy  uy yn oldu u görünür. Bu halda, 

1

  v



2

keçiricilikl ri dielektrik qatlarında elektrik sah sinin paylanmasına t sir 

göst rimirl r. Ikincisi tezlik artdıqca, 

C( ) tutumunun d yi m si

k.1.3.1-d

göst rilmi

n

'



 – in d yi m

yrisin  uy un

kild  asılılı a malik olur. Bel

asılılıq qeyri bircinsli dielektrikl rd   d yi n g rginlik t siri il  meydana 

çıxan prosesin bir hiss sinin ani polyarizasiya il , dig r qisminin is

=T=r C relaksasiya müdd ti il  ba  verdiyini göst rir. 

k.1.3.3. Qeyri bircinsli t rkibli dielektrikin tutumunun (C),  

- tezliyind n asılıl ı.

Qeyd olunan polyarizasiya effekti yalnız qeyri bircinsli t rkibi olan 

dielektrikl r  xasdır. H qiq td  is ,

k.1.3.3–d  verilmi  tutumun tezlik 

asılıl ı, (1.3.6) formulasında göst rildiyi kimi

C  0 olduqda mümkün olur. 

O is , (1.3.6) formulasından 



R

1

C

1

 R

2

C

2

rtinin öd nildiyi halda do rudur.

Deyil nl r

sas n (1.3.4) formulasında çevirm l r aparmaqla a a ıdakı ifad

alınır:

n1

/

1

n2

/

2

    

                            (1.3.7)

(1.3.7) ifad si dielektrikl rin qeyri bircinsli t rkib  malik oldu unu v

eyni zamanda iki qatlı dielektrikd  miqrasiya polyarizasiyasının mövcudlu u

rtini göst rir.



_________________Milli Kitabxana__________________ 

47 


Miqrasiya polyarizasiyası iki dielektrik qatının s rh ddi boyu 

absorbsiya yükl rinin toplanması il  xarakterikdir. Uzun müdd tli sabit U

0

g rginliyi t sir etdikd , qatlarda a a ıdakı g rginlikl r meydana çıxır:



.

;

2



1

2

0



2

2

1



1

0

1



R

R

R

U

U

R

R

R

U

U

Uy un olaraq, 



C

1

v

C



2

 tutumlarında a a ıdakı



q

1

,

q



2

 yükl ri toplanır:

.

;

2



1

2

2



0

2

2



2

2

1



1

1

0



1

1

1



R

R

C

R

U

C

U

q

R

R

C

R

U

C

U

q

Bu halda iki dielktrikin s rh ddind  yükl rin mütl q c m qiym ti

onların f rqi kimi t yin edilir:

.

2



1

2

2



1

1

0



2

1

R



R

C

R

C

R

U

q

q

q

mut

             

(1.3.8)


(1.3.8) ifad sind n görünür ki,  g r dielektrikl rin qeyri bircinsliliyi 

(1.3.7) ifad sin  uy yn olaraq R



1

C

1

R

2

C

2

 kimi do rudursa, onda qatların

s rh ddind  absorbsiya yükl ri toplanacaqdır. Absobsiya yükl rinin 

toplanması il , izolyasiyanın qeyri bircinslilik d r c si t yin edilir. 

Izolyatorlar bütün mümkün olan  n pis iqlim v   t bii

raitl rd


i l diyind n, onlara v  onların materiallarına ciddi t l batlar qoyulur. Bu 

m qs dl  bütün dünyada uzun müdd t izolyator materialları kimi 

elektrotexniki farfor istifad  edilirdi. Son zamanlar is  bel  izolyatorlarda 

qeyri üzvi  ü  t rkibli materiallardan istifad  edilir.



1.3.3. Dielektrik itkil ri

D yi n g rginlik t sir etdikd  dielektrikd  yerd yi m   v  keçiricilik 

c r yanları yaranır. (1.3.2) ifad sin  uy un olaraq, yerd yi m  - J

yd y

  v


keçiricilik -J

keç

 c r yanları üçün a a ıdakı ifad l ri yazmaq olar:

,

0

0



E

j

E

J

E

J

n

n

ydey

kec

        (1.3.9)

burada

-dielektrikd  elektrik sah   g rginliyi,  -dair vi tezlik;  '

n

, "

n

 – 


uy un olaraq dielektrikin h qiqi v   x yali dielektrik nüfuzlulu unun nisbi 

qiym tl ridir. 



_________________Milli Kitabxana__________________ 

48 


Dielektrikd n keç n c r yan sıxlı ının aktiv-J

a

t kiledicisicir:

,

)

(



0

0

E



E

E

J

n

n

a

(1.3.10)


Dielktrikin vahid h cmind  ayrılan xüsusi güc itkisi is ,

2

0



)

(

E



E

J

p

n

a

diel

(1.3.11) 

(1.3.11) ifad sind n görünür ki, d yi n g rginlik t sir etdikd ,

dielektrikl rd   s p l n n enerji (dielektrik itkil ri), ba  ver n iki prosesl

laq dar meydana çıxır: - keçiricilik v  uzun müdd tli relaksasiya 

polyarizasiyası.

Ikinci proses  baxdıqda, (1.3.4) formulasından görünür ki, -  "

n

,

yalnız



0 olduqda sıfır olur.  g r >0 olarsa, polyarizasiya zamana gör

inki af edib artır v  yerd yi m   c r yanının aktiv t kiledicisi hesabına

polyarizasiya itkil ri enerji s p l nm sin   s b b olur (3.10).  Bu halda 

zamana gör   d yi n - 

0 ixttiyari polyarizasiya, h tta keçiricilik c r yanı

olmasa bel , dielektrik itkil rin  s b b olacaqdır.

(1.3.11) - d  verilmi   c r yan sıxlı ının aktiv toplananı J

a

- nı


a a ıdakı kimi ifad  etm k olar:- J

a

=J

c

tg , burada J

c

- yerd yi m

c r yanının tutum toplananı,

 –dielektrik  itki buca ıdır ( k.1.3.4). 

kil 

vektor diaqramı kimi, E – elektrik sah   g rginliyinin sas istiqam tin  gör



qurulmu dur.

Dem li tg -nın yaranmasının sas s b bi polyarizasiya c r yanlarının



aktiv t kiledicisi,  s rb st yükl rin yaratdı ı keçiricilik v   s thi sızma

c r yanlarıdır. Deyil nl ri n z r  alaraq, (1.3.11)-d n dielktrik itkil rind

xüsusi gücün hesabatı a a ıdakı kimi yazılır:



p

diel

=J

c

E·tg ,

(1.3.12)


dielktrikin bütün h cmind  ayrılan tam güc is , a a ıdakı kimi ifad  edilir:

P

diel

=I

c

Utg = SU

2

tg ,

(1.3.13)


burada I

c

–dielektrikd n keç n tutum c r yanı; U-t tbiq edil n g rginliklir.



(1.3.13) formulasından istifad , ona daxil olan C tutumu v  dielektrik

t tbiq olunan U  g rginliyinin

erinq körpüsü il   d qiq ölçül bildiyin  gör

lveri lidir.  

k.1.3.4 - d n tg =I

a

/I

c

 kimi t yin edil n,  tg –da dielktrikl rin sas 

xarakteristikasıdır. C r yan sıxlı ı üçün (1.3.10) - u n z r  aldıqda, tg -nın

aktiv keçiricilik v  dielektrik nüfuzluluqları il   a a ıdakı ifad sini yazmaq 

olar:


_________________Milli Kitabxana__________________ 

49 


n

n

tg

0

0



  

                 

(1.3.14)


Bel likl ,

tg

k miy ti keçiricilik v  polyarizasiya prosesl rind n

yarandı ından, onlara aid informasiya da ıyır. '

n

, "

n

parametrl ri tezlikd n

asılı olaraq d yi diyind n tg  da,   tezliyind n aslılı olaraq mür kk b

d yi m  xarakterin  malikdir, tg =f( ) . A a ı tezlikl rd  çox hallarda   » 



0

'

n

"

olur. tg  üçün asılılıq is   a a ıdakı ifad  il  yazıla bil r: - 



tg

/(

'

n

"

n

).

k.1.3.4. Dielktrik itki buca ı - nın izahat sxemi.

Bunlarla yana ı dielektrik itki buca ının tangensi daha iki 

mexanizmd n asılı olaraq meydana çıxır: - g rginliyin kritik qiym tind

izolyasiya materialının daxili m sam l rind  v  qaz qabarcıqlarında ba  ver n



ionla ma prosesi; dördüncü s b b kimi, izolyasiya materiallarının t rkibind

olan defektl r v  onların qurulu undakı qeyri bircinslilik yer alır. tg - ya gör

izolyasiyaya n zar t edilm si, sad   v  çox  lveri li bir usuldur. tg -nın

qiym tin  gör  izolyasiyada  olan müxt lif xarakterli defektl ri mü yy n

etm k olur. T rkibind  defekt olan müst vi formalı izolyasiya gövd sind

ölçül n tg -nın ifad si a a ıdakı kimi yazılır: 



d

d

n

n

d

d

d

n

n

n

ol

V

V

tg

V

tg

V

tg

Yüklə 4,73 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   47




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2022
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə