Диэлектриктер. Диэлектриктердің жіктелуі

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТІРЛІГІ

ҚАРАҒАНДЫ МЕМЛЕКЕТТІК ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

 

 

 

 

                                                                Кафедра:Аспап жасау

 

 

 

 

Реферат

 

Пәні:Материалтану

Тақырыбы:    Диэлектриктер. Диэлектриктердің жіктелуі.

 

 

 

 

 

Жетекшісі: Капжаппарова  Д.У

_________________________

                                                                                                   (баға)             (қолы)

                                                                                                       

                                                                                       Студент: ПС-13-1                                                                   

                                                                                       Алданазарова А.М                                                                                                      _________________________                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 (күні)                         (қолы)

 

 

 

                                                 

                                                 

 

                                                          2014

 

 

 

                            Диэлектриктер. Диэлектриктердің жіктелуі.

 

 

 Жоспары:

1. Диэлектриктердің  жіктеуі.

2. Негізгі  қасиеттер

3. Әуе  атмосферасының құрамдары, элегаз, перфторланған көмір-сутектер.

4.Мұнайлы  майлар, синтетикалық сұйық диэлектриктер.

5. Синтетикалық шайырлар. Эпоксидті шайырлар

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Диэлектриктердің жіктеуі

Диэлектрик (dielectric) — поляризацияға қабілеттілігі негізгі электрлік қасиеті болып табылатын, металлдар мен шалаөткізгіштерге қарағанда электр тогын нашар өткізетін, үлестік электр кедергісі өте үлкен (j = 10^6/10^16 Ом • м) қатты, сұйық және газ тәріздес заттар. Газ тәрізді диэлектриктер туралы негізгі мәліметтер Газ тәрізді диэлектриктерге барлық газдар және ауа жатады. Көптеген газдарды газ толтырылған конденсаторларда, жоғары кернеуліктегі ауа ажыратқыштарда және басқа электртехникалық қондырғыларда диэлектриктер ретінде қолданады.

Электризоляциялы материалдар электр изоляцияны жасау үшін пайдаланады,  олар электр қондырғылардың ток өткізетін әр түрлі электр потенциалдармен бөлшектерін қоршап, бір бірінен. Одан басқа электризоляциялы материалдар электр кондесаторларда пайдаланады. Электризоляциялы материалдар газды, сұық, қатты, қатаятын (лактар, компаундтар) түрлерге бөлінеді. Химиялы табиғатынан байланысты материалдар органикалық және органикалық емес материалдарға бөлінеді. Органикалық материалдардың құрамында  С, Н, N, О элементтер бар. Басқа заттар органикалық емес деп саналады, олардың құрамында Al, Si ж.т.б. элементтер болу мүмкін.

Изоляциялы  материалдар қызу тұрақтылық класстарына жүйеленеді, олармен электр жабдықтарда пайдаланғанда әрбір класс үшін шекті жұмыс температурасы белгіленеді. Әрбір класс үшін шекті жұмыс температуралары: Y - 90°C, A - 105°C, E - 120°C, B - 130°C, F - 155°C, H - 180°C, C > 180°C.

2. Негізгі қасиеттер

Диэлектриктердің электр өткізгіштігі токтардың екі түрінен байланысты:

-  жылжыту токтары, немесе абсорбциялы токтары;

- толассыз токтары.

Абсорбциялы токтары зарядтардың шымырлы байланысты орын ауыстыруынан тәуелді, және тек электр өрістің кернеулігі өзгергенде ғана пайда болады (сүрет 6, а). Толассыз токтары диэлектриктегі көп емес зарядтардың бар болуынан пайда болады. Диэлектриктің электр өткізгіштігін өлшегенде абсорбциялы токтың өтуін күту қажет, күту уақыты 1 минутқа тең (сүрет 6, б).

Әр түрлі диэлектриктегі көп емес зарядтар бар болғандыктан, олар электр өрістің әсерінен оның қызуын туындырады және аз толассыз ток пайда болады, ол диэлектриктің қалыңдығы және беті арқылы өтеді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
  Осымен байланысты диэлектрик нақты электр өткізгіштікке ие болады, ол санды түрде электр өткізгіштіктің көлемдік меншікті және беттік меншікті шамалармен сипатталанады, яғни кедергінің көлемдік және беттік кері мәндерімен.

Қатты диэлектриктерде көлемдік және беттік электр өткізгіштік бар:

- көлемдік электр өткізгіштік  меншікті көлемдік кедергінің  мәнімен r немесе меншікті көлемдік өткізгіштікпен g=1/r бағаланады

þ=RS / h,             (1.9)

мұнда R – үлгінің көлемдік кедергісі, Ом; 
S – электродтың ауданы, м2; 
h – үлгінің қалыңдығы, м.

Беттік электр өткізгіштік меншікті беттік кедергінің мәнімен rs немесе меншікті көлемдік өткізгіштікпен gs:

,               (1.10)

мұнда Rs – үлгінің беттік кедергісі, Ом;

  d – электродтардың  қалыңдығы, м; 
   l – электродтардың арасындағы аралығы, м.

 

3. Әуе  атмосферасының құрамдары, элегаз, перфторланған көмір-сутектер. Мұнайлы  майлар, синтетикалық сұйық диэлектриктер. Синтетикалық шайырлар. Эпоксидті шайырлар

Басқа электризоляциялы материалдардан газдардың жетістіктері жоғары электр кедергі, диэлектрикты шығындардың аз тангенс бұрышы, бірге жақын диэлектрикты өткізгіштік. Газдардың ең бағалы қасиеті, олардың разрядтан кейін электр беріктігін қалпына келтіру. Ауадан басқа электр изоляциясы ретінде екі немесе үш атомдық газдар кең пайдаланады -  азот, сутек, көмір қышқыл газ. Осы газдардың электр беріктері нормалы жағдайларда бір бірінен аз айырылады, және жеткілікті дәлдігімен ауаның электр беріктігіне тең болып қабылданады. Фтродың кейбір қоспалары қолданылады. Қоспалардан белгілі электр газ (элегаз) – алтыфтордық күкірт SF6, оның ауаға қарсы электр беріктігі 2,5. Элегаз төмен қайнау температураға ие болады, нормалы температурада 2 Мпа қысымға дейін сұйықтандырылғансыз сығылу мүмкін. Келесі жетістіктерге ие болады: улағыш емес, химиялы тұрақты,  800 0С дейін қыздырғанда ыдырамайды, конденсаторларда, кабельдерде қолданылады.

Сұйық диэлектриктер жоғары кернеудің электр аппаратурасында, электрондық аппаратураның блоктарында пайдаланатын, электризоляциялы сұйықтарды ұсынады.  Электризоляциялы сұйықтардың пайдалануы кернеудегі конструкцияның  элекменттерінің  электр изоляцияның ұзақ жұмысын, беріктігін қамтамасыз етуге және жұмыс істегенде пайда болатын жылуды тарту мүмкіндік береді. Электризоляциялы сұйықтар химиялы табиғаты бойынша мұнайлы және синтетикалық сұйықтарға жүйелеуге болады. Пайдалану ерекшелігінен олар конденсаторлар, кабельдер, түзету қондырғылардың циркулярлық салқындау жүйелер, турбогенераторлар, майлы сөндіргіштер үшін сұйықтарға бөлінеді. Синтетиакалық электризоляциялы материалдар мұнайлы майлардан көрі жанатын емес заттар, сондықтан олардың қолдануы өрт қауіпсіздігін қамтамасыз етуге толық кепіл беред. Осы  топқа хлорданған көмірсутектер, кремнийорганикалық және фторорганикалық сұйықтар жатады.

Синтетикалық шайырларға полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид, политетрафторэтилен жатады.

Эпоксидті шайырларға эпоксидті топтарға ие болатын шайырлар жатады. Олар алғашқы күйінде түсссіз сұйықтар, ал қатайтқышты қосқанда су өткізбейтін монолитті құрылымға ие болады.    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пайдаланған әдебиеттер

1. Богородицкий  Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. “Электротехнические материалы” Энергоатомиздат 1985 год.

2. Журавлева  Л.В. «Электроматериаловедение» Учебное пособие, Москва: ПрофОбрИздат, 2001 г.

     3. Д.У. Капжаппарова «Электротехические материалы и средства»: Учебное пособие, Караганда: Издательство КарГТУ, 2004 г.

4. Самохоцкий А.И., Кунявский М.Н., Кунявская Т.М.,  Парфеновская Н.Г., Быстрова Н.А. “Металловедение”, издательство “Металлургия”, 1990 г.