विद्युत इन्सुलेट सामग्री के लक्षण

विद्युत इन्सुलेट सामग्री ऐसी सामग्री है जिसके साथ तारों को इन्सुलेट किया जाता है। उनके पास है: उच्च प्रतिरोध, विद्युत शक्ति - अपने विद्युत वोल्टेज और बिजली के नुकसान के माध्यम से टूटने का विरोध करने के लिए सामग्री की क्षमता, हानि कोण के स्पर्शरेखा द्वारा विशेषता, गर्मी प्रतिरोध, तापमान की विशेषता जो किसी दिए गए ढांकता हुआ के लिए अधिकतम स्वीकार्य है बिजली के उपकरणों में इसका दीर्घकालिक उपयोग।

विद्युत इन्सुलेट सामग्री - डाइलेक्ट्रिक्स ठोस, तरल और गैसीय हो सकते हैं।

बिजली में विद्युत इन्सुलेट सामग्री का उद्देश्य विभिन्न विद्युत क्षमता वाले भागों के बीच बनाना है, ऐसा वातावरण जो उन भागों के बीच विद्युत प्रवाह को रोकता है।

डाइलेक्ट्रिक्स के विद्युत, यांत्रिक, भौतिक-रासायनिक और तापीय गुणों में अंतर करें।

डाइलेक्ट्रिक्स की विद्युत विशेषताएं

थोक प्रतिरोध - एक ढांकता हुआ प्रतिरोध जब एक प्रत्यक्ष धारा इसके माध्यम से गुजरती है। एक फ्लैट ढांकता हुआ के लिए यह बराबर है:

आरवी = ρv (डी / एस), ओम

जहां ρv - ढांकता हुआ का विशिष्ट आयतन प्रतिरोध, जो 1 सेमी के किनारे वाले घन का प्रतिरोध है, जब एक प्रत्यक्ष धारा ढांकता हुआ के दो विपरीत पक्षों से होकर गुजरती है, ओम-सेमी, एस का क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र है ढांकता हुआ जिसके माध्यम से वर्तमान गुजरता है (इलेक्ट्रोड का क्षेत्र), सेमी 2, ई - ढांकता हुआ मोटाई (इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी), देखें

ढांकता हुआ सतह प्रतिरोध

सतह प्रतिरोध - एक परावैद्युत का प्रतिरोध जब उसकी सतह से धारा प्रवाहित होती है। यह प्रतिरोध है:

रुपये = ρs (एल / एस), ओम

जहाँ p - एक ढांकता हुआ का विशिष्ट सतह प्रतिरोध, जो एक वर्ग (किसी भी आकार का) का प्रतिरोध होता है, जब एक प्रत्यक्ष धारा एक तरफ से इसके विपरीत गुजरती है, ओम, एल- ढांकता हुआ सतह की लंबाई (वर्तमान प्रवाह की दिशा में) ), सेमी, सी - ढांकता हुआ सतह की चौड़ाई (वर्तमान प्रवाह के लंबवत दिशा में), देखें

ढांकता हुआ स्थिरांक।

जैसा कि आप जानते हैं, एक संधारित्र की क्षमता - दो समानांतर और विपरीत धातु प्लेटों (इलेक्ट्रोड) के बीच बंद एक ढांकता हुआ है:

सी = (ε एस) / (4π एल), सेमी,

जहां ε - सामग्री का सापेक्ष ढांकता हुआ स्थिरांक, समान ज्यामितीय आयामों वाले संधारित्र की क्षमता के लिए दिए गए ढांकता हुआ संधारित्र की क्षमता के अनुपात के बराबर है, लेकिन जिसका ढांकता हुआ हवा (या बल्कि वैक्यूम) है; सी - कैपेसिटर इलेक्ट्रोड का क्षेत्र, सेमी 2, एल - इलेक्ट्रोड के बीच बंद ढांकता हुआ की मोटाई, देखें

ढांकता हुआ नुकसान कोण

एक परावैद्युत में जब एक प्रत्यावर्ती धारा लगाई जाती है तो शक्ति हानि होती है:

पीए = यू एनएस आईए, डब्ल्यू

जहां यू लागू वोल्टेज है, आईए ढांकता हुआ, ए के माध्यम से गुजरने वाले वर्तमान का सक्रिय घटक है।

जैसा कि ज्ञात है: Ia = AzR / tgφ = AzRNS tgδ, A, Azr = U2πfC

जहां एज़प ढांकता हुआ के माध्यम से गुजरने वाले वर्तमान का प्रतिक्रियाशील घटक है, ए, सी कैपेसिटर का समाई है, सेमी, एफ वर्तमान की आवृत्ति है, हर्ट्ज, φ - वह कोण जिस पर वर्तमान वेक्टर ढांकता हुआ से गुजर रहा है इस ढांकता हुआ, डिग्री, δ - φ से 90 ° (ढांकता हुआ नुकसान कोण, डिग्री) के पूरक कोण के लिए लागू वोल्टेज वेक्टर से आगे।

इस प्रकार, बिजली हानि की मात्रा निर्धारित की जाती है:

पा = U22πfCtgδ, डब्ल्यू

लागू वोल्टेज (आयनीकरण वक्र) के परिमाण पर tgδ की निर्भरता का प्रश्न बहुत व्यावहारिक महत्व का है।

सजातीय इन्सुलेशन के साथ, प्रदूषण और दरार के बिना, tgδ लागू वोल्टेज के परिमाण से लगभग स्वतंत्र है; संदूषण और दरार की उपस्थिति में, लागू वोल्टेज में वृद्धि के साथ, इन्सुलेशन में निहित voids के आयनीकरण के कारण tgδ तेजी से बढ़ता है।

ढांकता हुआ नुकसान (tgδ) की आवधिक माप और पिछले मापों के परिणामों के साथ इसकी तुलना इन्सुलेशन की स्थिति, इसकी उम्र बढ़ने की डिग्री और तीव्रता की विशेषता है।

ढांकता हुआ ताकत

विद्युत प्रतिष्ठानों में, कॉइल के इन्सुलेशन बनाने वाले डाइलेक्ट्रिक्स को विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई का सामना करना पड़ता है। ट्यूल की तीव्रता (वोल्टेज) बढ़ जाती है क्योंकि इस क्षेत्र को बनाने वाले वोल्टेज में वृद्धि होती है, और जब क्षेत्र की ताकत एक महत्वपूर्ण मूल्य तक पहुंच जाती है, तो ढांकता हुआ विद्युत इन्सुलेट गुणों को खो देता है, तथाकथित ढांकता हुआ टूटना।

जिस वोल्टेज पर ब्रेकडाउन होता है उसे ब्रेकडाउन वोल्टेज कहा जाता है, और इसी क्षेत्र की ताकत परावैद्युत शक्ति होती है।

ढांकता हुआ ताकत का संख्यात्मक मान ब्रेकडाउन के बिंदु पर ढांकता हुआ की मोटाई के ब्रेकडाउन वोल्टेज के अनुपात के बराबर है:

Epr = UNHC / एल, केवी / मिमी,

जहाँ Upr — ब्रेकडाउन वोल्टेज, kV, l — ब्रेकडाउन पॉइंट पर इंसुलेशन मोटाई, mm।

विद्युत इन्सुलेशन सामग्री

डाइलेक्ट्रिक्स की भौतिक-रासायनिक विशेषताएं

बिजली के अलावा, डाइलेक्ट्रिक्स की निम्नलिखित भौतिक-रासायनिक विशेषताओं को प्रतिष्ठित किया जाता है।

अम्ल संख्या - पोटैशियम हाइड्रॉक्साइड (KOH) की वह मात्रा (मिलीग्राम) निर्दिष्ट करती है जो तरल परावैद्युत में निहित मुक्त अम्लों को उदासीन करने और इसके विद्युतरोधी गुणों को कम करने के लिए आवश्यक है।

चिपचिपापन - तरल ढांकता हुआ की तरलता की डिग्री निर्धारित करता है, जो घुमावदार तारों को संसेचन के साथ-साथ ट्रांसफार्मर में तेल के संवहन आदि के लिए वार्निश की मर्मज्ञ क्षमता निर्धारित करता है।

वे केशिका विस्कोमीटर (यू-आकार के ग्लास ट्यूब) द्वारा मापी जाने वाली कीनेमेटिक चिपचिपाहट और तथाकथित सशर्त चिपचिपाहट को अलग करते हैं, जो एक विशेष फ़नल में एक कैलिब्रेटेड छिद्र से द्रव प्रवाह के वेग द्वारा निर्धारित होता है। कीनेमेटिक चिपचिपाहट की इकाई स्टोक्स (सेंट) है।

सशर्त चिपचिपापन डिग्री एंगलर में मापा जाता है।

थर्मल प्रतिरोध - विद्युत उपकरणों के सामान्य संचालन की अनुमानित अवधि के तुलनीय समय के लिए एक ऑपरेटिंग तापमान के संपर्क में आने पर सामग्री के कार्यों को करने की क्षमता।

हीटिंग के प्रभाव में, विद्युत इन्सुलेशन सामग्री की थर्मल उम्र बढ़ने लगती है, जिसके परिणामस्वरूप इन्सुलेशन उस पर लगाए गए आवश्यकताओं को पूरा करना बंद कर देता है।

विद्युत इन्सुलेट सामग्री का ताप प्रतिरोध वर्ग (GOST 8865-70)।पत्र गर्मी प्रतिरोध के वर्ग को इंगित करता है, और कोष्ठक में संख्या - तापमान, ° C

वाई (90) सेल्युलोज, कपास और प्राकृतिक रेशम की रेशेदार सामग्री, तरल विद्युत इन्सुलेट सामग्री ए (105) सेल्यूलोज, कपास या प्राकृतिक, विस्कोस और सिंथेटिक रेशम की रेशेदार सामग्री, तरल विद्युत इन्सुलेट सामग्री डी में संसेचित या डूबी हुई (120) सिंथेटिक सामग्री (फिल्म, फाइबर, रेजिन, यौगिक) बी (130) अभ्रक, एस्बेस्टस और फाइबरग्लास सामग्री का उपयोग कार्बनिक बाइंडर्स और इंप्रेग्नेंट्स के साथ किया जाता है एफ (155) माइका, एस्बेस्टस और फाइबरग्लास सामग्री सिंथेटिक बाइंडर्स पदार्थों और संसेचन के साथ संयुक्त एच (180) ) सिलिकॉन सिलिकॉन बाइंडर्स और संसेचन यौगिकों सी (180 से अधिक) अभ्रक, सिरेमिक सामग्री, कांच, क्वार्ट्ज या बिना बाइंडरों या अकार्बनिक बाइंडर्स पदार्थों के साथ संयोजन में अभ्रक, एस्बेस्टस और फाइबरग्लास पर आधारित सामग्री

मृदुकरण बिंदु जिस पर ठंडी अवस्था (रेजिन, कोलतार) में एक अनाकार अवस्था वाले ठोस डाइलेक्ट्रिक्स नरम होने लगते हैं। नरम बिंदु निर्धारित किया जाता है जब स्टील बॉल या पारा का उपयोग करके अंगूठी या ट्यूब से गर्म इन्सुलेशन निचोड़ा जाता है।

ड्रॉप बिंदु जिस पर पहली बूंद अलग हो जाती है और बीकर (नीचे 3 मिमी व्यास के उद्घाटन के साथ) से गिरती है जिसमें परीक्षण सामग्री गरम होती है।

वाष्प फ्लैश बिंदु जिस पर प्रस्तुत बर्नर लौ द्वारा इन्सुलेट तरल वाष्प और हवा का मिश्रण प्रज्वलित होता है। तरल का फ्लैश बिंदु जितना कम होगा, उसकी अस्थिरता उतनी ही अधिक होगी।

नमी प्रतिरोध, रासायनिक प्रतिरोध, ठंढ प्रतिरोध और उष्णकटिबंधीय प्रतिरोध डाइलेक्ट्रिक्स - विद्युत इन्सुलेट सामग्री की विद्युत और भौतिक-रासायनिक विशेषताओं की स्थिरता - -45 डिग्री से -60 डिग्री सेल्सियस तक कम तापमान पर नमी, एसिड या बेस के संपर्क में आने पर साथ ही उष्णकटिबंधीय जलवायु, दिन के दौरान उच्च और तेजी से बदलते हवा के तापमान, इसकी उच्च आर्द्रता और प्रदूषण, मोल्ड्स, कीड़ों और कृन्तकों की उपस्थिति की विशेषता है।

चाप और कोरोना डाइलेक्ट्रिक्स का प्रतिरोध - मूक निर्वहन के दौरान जारी ओजोन और नाइट्रोजन के प्रभावों के लिए विद्युत इन्सुलेट सामग्री का प्रतिरोध - कोरोना, साथ ही विद्युत स्पार्क और स्थिर चाप की कार्रवाई का प्रतिरोध।

डाइलेक्ट्रिक्स के थर्माप्लास्टिक और थर्मोसेटिंग गुण

थर्मोप्लास्टिक इलेक्ट्रिकल इंसुलेटिंग मैटेरियल्स वे हैं जो शुरू में ठंडे होने पर ठोस होते हैं, गर्म होने पर नरम हो जाते हैं और उपयुक्त सॉल्वैंट्स में घुल जाते हैं। ठंडा होने के बाद ये पदार्थ फिर से जम जाते हैं। बार-बार गर्म करने से उनकी सॉल्वैंट्स में नरम होने और घुलने की क्षमता बनी रहती है। इस प्रकार, ऐसी सामग्रियों को गर्म करने से उनकी आणविक संरचना में कोई परिवर्तन नहीं होता है।

उनके विपरीत, एक उपयुक्त मोड में गर्मी उपचार के बाद तथाकथित थर्मोसेट सामग्री, वे कठोर (सेंकना) करते हैं। बार-बार गर्म करने पर, वे नरम नहीं होते हैं और सॉल्वैंट्स में नहीं घुलते हैं, जो उनकी आणविक संरचना में अपरिवर्तनीय परिवर्तन को इंगित करता है जो हीटिंग के दौरान हुआ था।

इन्सुलेट सामग्री की यांत्रिक विशेषताएं हैं: अधिकतम तन्य शक्ति, संपीड़न, स्थिर और गतिशील झुकने, साथ ही कठोरता।