ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేటింగ్ పదార్థాల లక్షణాలు

ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేటింగ్ పదార్థాలు వైర్లు ఇన్సులేట్ చేయబడిన పదార్థాలు. అవి కలిగి ఉంటాయి: అధిక నిరోధకత, విద్యుత్ బలం - దాని విద్యుత్ వోల్టేజ్ మరియు విద్యుత్ నష్టాల ద్వారా విచ్ఛిన్నతను నిరోధించే పదార్థం యొక్క సామర్థ్యం, ​​నష్టం కోణం యొక్క టాంజెంట్, ఉష్ణ నిరోధకత, ఇచ్చిన విద్యుద్వాహకానికి గరిష్టంగా అనుమతించబడే ఉష్ణోగ్రత ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. ఎలక్ట్రికల్ పరికరాలలో దాని దీర్ఘకాలిక ఉపయోగం.

ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేటింగ్ మెటీరియల్స్ - విద్యుద్వాహకాలు ఘన, ద్రవ మరియు వాయువు కావచ్చు.

విద్యుత్తులోని ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేటింగ్ మెటీరియల్స్ యొక్క ఉద్దేశ్యం ఏమిటంటే, వివిధ విద్యుత్ పొటెన్షియల్స్ ఉన్న భాగాల మధ్య సృష్టించడం, ఆ భాగాల మధ్య కరెంట్ వెళ్లకుండా నిరోధించడం.

విద్యుద్వాహకము యొక్క ఎలక్ట్రికల్, మెకానికల్, ఫిజికో-కెమికల్ మరియు థర్మల్ లక్షణాలను వేరు చేయండి.

డైఎలెక్ట్రిక్స్ యొక్క విద్యుత్ లక్షణాలు

బల్క్ రెసిస్టెన్స్ — డైఎలెక్ట్రిక్ ఒక డైరెక్ట్ కరెంట్ దాని గుండా వెళుతున్నప్పుడు దాని నిరోధకత. ఫ్లాట్ డైలెక్ట్రిక్ కోసం ఇది సమానం:

Rv = ρv (d / S), ఓం

ఇక్కడ ρv — డీఎలెక్ట్రిక్ యొక్క నిర్దిష్ట వాల్యూమ్ రెసిస్టెన్స్, ఇది 1 సెంటీమీటర్ల అంచుతో ఒక క్యూబ్ యొక్క ప్రతిఘటన, ఒక డైరెక్ట్ కరెంట్ విద్యుద్వాహకానికి రెండు వ్యతిరేక భుజాల గుండా వెళుతున్నప్పుడు, Ohm-cm, S అనేది క్రాస్ సెక్షనల్ ప్రాంతం విద్యుత్తు ప్రవహించే విద్యుద్వాహకము (ఎలక్ట్రోడ్ల ప్రాంతం), cm2, e - విద్యుద్వాహక మందం (ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య దూరం), చూడండి

విద్యుద్వాహక ఉపరితల నిరోధకత

ఉపరితల నిరోధకత - ఒక విద్యుద్వాహకము దాని ఉపరితలం గుండా ప్రవహించినప్పుడు దాని నిరోధకత. ఈ ప్రతిఘటన:

రూ = ρs (l / S), ఓం

ఇక్కడ ps - విద్యుద్వాహకము యొక్క నిర్దిష్ట ఉపరితల ప్రతిఘటన, ఇది ఒక చతురస్రానికి (ఏదైనా పరిమాణంలో) ప్రతిఘటనగా ఉంటుంది, ఇది ఒక వైపు నుండి దాని ఎదురుగా, ఓం, l- విద్యుద్వాహక ఉపరితలం యొక్క పొడవు (ప్రస్తుత ప్రవాహం దిశలో) ), cm, C - విద్యుద్వాహక ఉపరితలం యొక్క వెడల్పు (ప్రస్తుత ప్రవాహానికి లంబంగా ఉన్న దిశలో), చూడండి

విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం.

మీకు తెలిసినట్లుగా, కెపాసిటర్ యొక్క సామర్థ్యం - రెండు సమాంతర మరియు వ్యతిరేక మెటల్ ప్లేట్ల (ఎలక్ట్రోడ్లు) మధ్య మూసివేయబడిన విద్యుద్వాహకము:

C = (ε S) / (4π l), cm,

ఇక్కడ ε - పదార్థం యొక్క సాపేక్ష విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం, అదే రేఖాగణిత కొలతలు కలిగిన కెపాసిటర్ సామర్థ్యానికి ఇచ్చిన విద్యుద్వాహకముతో కెపాసిటర్ యొక్క సామర్ధ్యం యొక్క నిష్పత్తికి సమానం, కానీ దీని విద్యుద్వాహకము గాలి (లేదా బదులుగా వాక్యూమ్); సి - కెపాసిటర్ ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క వైశాల్యం, cm2, l - ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య మూసివేయబడిన విద్యుద్వాహకము యొక్క మందం, చూడండి

విద్యుద్వాహక నష్టం కోణం

విద్యుద్వాహకానికి ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ వర్తించినప్పుడు దాని శక్తి నష్టం:

Pa = U NS Ia, W

ఇక్కడ U అనువర్తిత వోల్టేజ్, Ia అనేది విద్యుద్వాహకము, A ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్ యొక్క క్రియాశీల భాగం.

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

ఇక్కడ Azp అనేది విద్యుద్వాహకము గుండా ప్రవహించే కరెంట్ యొక్క రియాక్టివ్ భాగం, A, C అనేది కెపాసిటర్ యొక్క కెపాసిటెన్స్, cm, f అనేది కరెంట్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ, Hz, φ - విద్యుద్వాహకము గుండా ప్రస్తుత వెక్టార్ ఏ కోణంలో ఉంటుంది ఈ విద్యుద్వాహకానికి అనువర్తిత వోల్టేజ్ వెక్టార్ కంటే ముందు, డిగ్రీలు, δ — కోణం φ నుండి 90 ° వరకు పరిపూరకరమైనది (విద్యుద్వాహక నష్టం కోణం, డిగ్రీలు).

ఈ విధంగా, శక్తి నష్టం మొత్తం నిర్ణయించబడుతుంది:

Pa = U22πfCtgδ, W

అనువర్తిత వోల్టేజ్ (అయనీకరణ వక్రరేఖ) పరిమాణంపై tgδ ఆధారపడటం యొక్క ప్రశ్న గొప్ప ఆచరణాత్మక ప్రాముఖ్యత.

సజాతీయ ఇన్సులేషన్‌తో, డీలామినేషన్ మరియు క్రాకింగ్ లేకుండా, tgδ అనువర్తిత వోల్టేజ్ పరిమాణంతో దాదాపు స్వతంత్రంగా ఉంటుంది; డీలామినేషన్ మరియు క్రాకింగ్ సమక్షంలో, పెరుగుతున్న అప్లైడ్ వోల్టేజ్‌తో, ఇన్సులేషన్‌లో ఉన్న శూన్యాల అయనీకరణం కారణంగా tgδ తీవ్రంగా పెరుగుతుంది.

విద్యుద్వాహక నష్టాల యొక్క ఆవర్తన కొలత (tgδ) మరియు మునుపటి కొలతల ఫలితాలతో దాని పోలిక ఇన్సులేషన్ యొక్క స్థితి, దాని వృద్ధాప్యం యొక్క డిగ్రీ మరియు తీవ్రతను వర్గీకరిస్తుంది.

విద్యుద్వాహక బలం

ఎలక్ట్రికల్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌లలో, కాయిల్ యొక్క ఇన్సులేషన్‌ను ఏర్పరిచే విద్యుద్వాహకములు విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క చర్యను తట్టుకోవాలి. ఈ ఫీల్డ్‌ను సృష్టించే వోల్టేజ్ పెరిగేకొద్దీ టల్లే యొక్క తీవ్రత (వోల్టేజ్) పెరుగుతుంది మరియు ఫీల్డ్ బలం క్లిష్టమైన విలువకు చేరుకున్నప్పుడు, విద్యుద్వాహకము దాని విద్యుత్ నిరోధక లక్షణాలను కోల్పోతుంది, అని పిలవబడేది విద్యుద్వాహక విచ్ఛిన్నం.

బ్రేక్‌డౌన్ సంభవించే వోల్టేజ్‌ను బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్ అని పిలుస్తారు మరియు సంబంధిత ఫీల్డ్ బలం విద్యుద్వాహక బలం.

విద్యుద్వాహక బలం యొక్క సంఖ్యా విలువ బ్రేక్డౌన్ వోల్టేజ్ యొక్క నిష్పత్తికి బ్రేక్డౌన్ పాయింట్ వద్ద విద్యుద్వాహకము యొక్క మందంతో సమానంగా ఉంటుంది:

Epr = UNHC / l, kV / mm,

ఇక్కడ Upr - బ్రేక్డౌన్ వోల్టేజ్, kV, l - బ్రేక్డౌన్ పాయింట్ వద్ద ఇన్సులేషన్ మందం, mm.

ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేషన్ పదార్థాలు

విద్యుద్వాహకము యొక్క భౌతిక-రసాయన లక్షణాలు

ఎలక్ట్రికల్ వాటితో పాటు, డైఎలెక్ట్రిక్స్ యొక్క క్రింది భౌతిక-రసాయన లక్షణాలు ప్రత్యేకించబడ్డాయి.

యాసిడ్ సంఖ్య - ద్రవ విద్యుద్వాహకంలో ఉన్న ఉచిత ఆమ్లాలను తటస్థీకరించడానికి మరియు దాని విద్యుత్ నిరోధక లక్షణాలను అధోకరణం చేయడానికి అవసరమైన పొటాషియం హైడ్రాక్సైడ్ (KOH) మొత్తాన్ని (mg) నిర్దేశిస్తుంది.

స్నిగ్ధత - ద్రవ విద్యుద్వాహకత యొక్క ద్రవత్వం యొక్క స్థాయిని నిర్ణయిస్తుంది, ఇది వైండింగ్ వైర్లను చొప్పించినప్పుడు వార్నిష్ల చొచ్చుకొనిపోయే సామర్థ్యాన్ని నిర్ణయిస్తుంది, అలాగే ట్రాన్స్ఫార్మర్లలో చమురు ఉష్ణప్రసరణ మొదలైనవి.

అవి కేశనాళిక విస్కోమీటర్లు (U-ఆకారపు గాజు గొట్టాలు) ద్వారా కొలవబడిన కినిమాటిక్ స్నిగ్ధతను మరియు షరతులతో కూడిన స్నిగ్ధత అని పిలవబడేవి, ప్రత్యేక గరాటులో క్రమాంకనం చేయబడిన రంధ్రం నుండి ద్రవ ప్రవాహం యొక్క వేగం ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి. కైనమాటిక్ స్నిగ్ధత యొక్క యూనిట్ స్టోక్స్ (st).

నియత స్నిగ్ధత డిగ్రీ ఇంగ్లర్‌లో కొలుస్తారు.

థర్మల్ రెసిస్టెన్స్ - ఎలక్ట్రికల్ పరికరాల యొక్క సాధారణ ఆపరేషన్ యొక్క అంచనా వ్యవధితో పోల్చదగిన సమయానికి ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రతకు గురైనప్పుడు దాని విధులను నిర్వహించడానికి ఒక పదార్థం యొక్క సామర్థ్యం.

తాపన ప్రభావంతో, విద్యుత్ ఇన్సులేషన్ పదార్థాల థర్మల్ వృద్ధాప్యం సంభవిస్తుంది, దీని ఫలితంగా ఇన్సులేషన్ దానిపై విధించిన అవసరాలను తీర్చడం మానేస్తుంది.

ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేటింగ్ పదార్థాల వేడి నిరోధక తరగతులు (GOST 8865-70).అక్షరం ఉష్ణ నిరోధకత యొక్క తరగతిని సూచిస్తుంది మరియు బ్రాకెట్లలోని సంఖ్యలు - ఉష్ణోగ్రత, ° C

Y (90) సెల్యులోజ్, పత్తి మరియు సహజ సిల్క్ యొక్క పీచు పదార్థాలు, లిక్విడ్ ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేటింగ్ మెటీరియల్ A (105) సెల్యులోజ్, కాటన్ లేదా సహజ, విస్కోస్ మరియు సింథటిక్ సిల్క్ యొక్క పీచు పదార్థాలు, లిక్విడ్ ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేటింగ్ మెటీరియల్‌లో కలిపిన లేదా ముంచినవి D (120) సింథటిక్ పదార్థాలు (ఫిల్మ్‌లు, ఫైబర్‌లు, రెసిన్‌లు, సమ్మేళనాలు) B (130) మైకా, ఆస్‌బెస్టాస్ మరియు ఫైబర్‌గ్లాస్ పదార్థాలు సేంద్రీయ బైండర్‌లు మరియు ఇంప్రెగ్నెంట్స్‌తో ఉపయోగించబడుతుంది ) మైకా, ఆస్బెస్టాస్ మరియు ఫైబర్గ్లాస్ ఆధారంగా సిలికాన్ సిలికాన్ బైండర్లు మరియు ఇంప్రెగ్నేటింగ్ కాంపౌండ్స్ సి (180 కంటే ఎక్కువ) మైకా, సిరామిక్ పదార్థాలు, గాజు, క్వార్ట్జ్ లేదా బైండర్లు లేకుండా లేదా అకర్బన బైండర్ల పదార్థాలతో కలిపిన పదార్థాలు

శీతల స్థితిలో (రెసిన్లు, బిటుమెన్) నిరాకార స్థితిని కలిగి ఉన్న ఘన విద్యుద్వాహకాలను మృదువుగా చేయడం ప్రారంభమవుతుంది. ఉక్కు బంతి లేదా పాదరసం ఉపయోగించి వేడిచేసిన ఇన్సులేషన్ రింగ్ లేదా ట్యూబ్ నుండి బయటకు తీయబడినప్పుడు మృదుత్వ స్థానం నిర్ణయించబడుతుంది.

పరీక్ష పదార్థం వేడి చేయబడే బీకర్ (దిగువన 3 మిమీ వ్యాసంతో ఓపెనింగ్‌తో) నుండి మొదటి డ్రాప్ విడిపోయి పడే డ్రాప్ పాయింట్.

ఆవిరి ఫ్లాష్ పాయింట్, దీనిలో ఇన్సులేటింగ్ ద్రవ ఆవిరి మరియు గాలి యొక్క మిశ్రమం సమర్పించబడిన బర్నర్ జ్వాల ద్వారా మండించబడుతుంది. ద్రవం యొక్క ఫ్లాష్ పాయింట్ తక్కువ, దాని అస్థిరత ఎక్కువ.

తేమ నిరోధకత, రసాయన నిరోధకత, మంచు నిరోధకత మరియు ఉష్ణమండల నిరోధక విద్యుద్వాహకాలు - -45 ° నుండి -60 ° C వరకు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద తేమ, ఆమ్లాలు లేదా బేస్‌లకు గురైనప్పుడు విద్యుత్ నిరోధక పదార్థాల యొక్క విద్యుత్ మరియు భౌతిక-రసాయన లక్షణాల స్థిరత్వం. అలాగే ఉష్ణమండల వాతావరణం, పగటిపూట అధిక మరియు తీవ్రంగా మారుతున్న గాలి ఉష్ణోగ్రత, దాని అధిక తేమ మరియు కాలుష్యం, అచ్చులు, కీటకాలు మరియు ఎలుకల ఉనికిని కలిగి ఉంటుంది.

ఆర్క్ మరియు కరోనా డైలెక్ట్రిక్‌లకు నిరోధకత - సైలెంట్ డిశ్చార్జ్ సమయంలో విడుదలయ్యే ఓజోన్ మరియు నైట్రోజన్ ప్రభావాలకు ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేటింగ్ పదార్థాల నిరోధకత - కరోనా, అలాగే ఎలక్ట్రిక్ స్పార్క్స్ మరియు స్టేబుల్ ఆర్క్ చర్యకు నిరోధకత.

విద్యుద్వాహకము యొక్క థర్మోప్లాస్టిక్ మరియు థర్మోసెట్టింగ్ లక్షణాలు

థర్మోప్లాస్టిక్ ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేటింగ్ మెటీరియల్స్ అంటే మొదట చల్లగా ఉన్నప్పుడు ఘనమైనవి, వేడిచేసినప్పుడు మృదువుగా ఉంటాయి మరియు తగిన ద్రావకాలలో కరిగిపోతాయి. శీతలీకరణ తర్వాత, ఈ పదార్థాలు మళ్లీ ఘనీభవిస్తాయి. పదేపదే వేడి చేయడంతో, ద్రావకాలలో మృదువుగా మరియు కరిగిపోయే సామర్థ్యం మిగిలి ఉంటుంది. అందువలన, అటువంటి పదార్ధాలను వేడి చేయడం వలన వాటి పరమాణు నిర్మాణంలో ఎటువంటి మార్పులు జరగవు.

వాటికి విరుద్ధంగా, తగిన రీతిలో వేడి చికిత్స తర్వాత థర్మోసెట్ పదార్థాలు అని పిలవబడేవి, అవి గట్టిపడతాయి (రొట్టెలుకాల్చు). పదేపదే వేడి చేసినప్పుడు, అవి మృదువుగా ఉండవు మరియు ద్రావకాలలో కరిగిపోవు, ఇది తాపన సమయంలో సంభవించిన వాటి పరమాణు నిర్మాణంలో కోలుకోలేని మార్పులను సూచిస్తుంది.

ఇన్సులేటింగ్ పదార్థాల యాంత్రిక లక్షణాలు: గరిష్ట తన్యత బలం, కుదింపు, స్టాటిక్ మరియు డైనమిక్ బెండింగ్, అలాగే దృఢత్వం.