Dielektriklerin dielektrik gücü nedir? Bu göstergenin özelliklerini belirlemek için bu terimi anlamaya çalışalım.
Tanımlar
Dielektrikler, elektriği iyi veya tam olarak iletmeyen maddelerdir. Böyle bir yük taşıyıcı maddedeki (elektronlar) yoğunluğun değeri, santimetre küp başına 108 parçayı geçmez. Elektriksel yalıtkan malzemelerin temel özelliği, harici bir alanda polarize olabilmeleridir. Dielektrikler gaz halindeki maddeleri, çeşitli reçineleri, camı ve polimerik malzemeleri içerir. Kimyasal olarak saf yalıtkan sudur.
Dielektrik Özellikler
Bu grup piroelektrikleri, ferroelektrikleri, gevşeticileri, piezoelektrikleri içerir. Bu tür malzemelerin pasif ve aktif özellikleri modern teknolojide aktif olarak kullanılmaktadır, bu yüzden onlar üzerinde daha ayrıntılı olarak duracağız.
Yalıtkanların pasif özellikleri, geleneksel kapasitörlerde kullanıldıklarında geçerlidir.
Elektriksel yalıtkan malzemeler, elektrik yüklerinin kaybına izin vermeyen dielektriklerdir. Onların yardımıyla elektrik devrelerini birbirinden, cihazların parçalarını iletken parçalardan ayırmak mümkündür. bu gibi durumlardageçirgenliğin özel bir rolü yoktur.
Aktif (kontrollü) dielektrikler, lazer teknolojisinde piroelektrikler, ferroelektrikler, elektroluminoforlar, panjurlar ve emitörler için malzemelerdir.
Dielektrik malzemelere olan talep her yıl artıyor. Sebebi ise sanayi işletmelerinin ve ticari kurumların kapasitelerinin artmasıdır.
Ayrıca, dielektriklere olan talebin artması, iletişim ve çeşitli elektrikli cihazların sayısındaki artışla açıklanabilir.
Teknolojide, yalıtkanların elektriksel gücü, kristal kafes içindeki moleküllerin ve atomların düzenlenişi ile bağlantılı olarak özellikle önemlidir.
Sınıflandırma
Farklı koşullar altında, dielektrik malzeme, uygulamasının kapsamını belirleyen farklı yalıtım özellikleri sergileyebilir. Örneğin, dielektrik gücü sıcaklıkla değişir.
Yapısına bağlı olarak organik ve inorganik elektriksel yalıtım malzemeleri ayırt edilir.
Elektrik endüstrisi geliştikçe, minerallerden dielektrik malzemelerin üretimi de gelişti. Teknoloji son zamanlarda o kadar gelişti ki, üretim maliyetini önemli ölçüde az altmak mümkün oldu, bunun sonucunda mineral dielektrikler kimyasal ve doğal malzemelerin yerini aldı.
Mineral dielektrik malzemeler
Bu tür bileşikler şunları içerir:
- Kurulum, alkali, lamba,farklı oksitlerin bir karışımından oluşan kapasitör camları. Alüminyum, kalsiyum, silikon oksitleri yaparken malzemenin elektriksel gücü artar.
- Cam emayeler, metal bir yüzeye ince bir emaye tabakasının uygulandığı malzemelerdir.
- Işık ileten fiberglasın özel bir türü olan ışık kılavuzları.
- Seramik ürünler.
- Mika.
- Asbest.
Bu kadar çeşitli elektriksel yalıtkan malzemelere rağmen, bir yalıtkanı diğeriyle değiştirmek her zaman mümkün değildir.
Yalıtımın elektriksel gücü önemli bir özelliktir, ancak bu tür malzemeleri seçerken dikkat edilmesi gereken tek şey bu değildir.
Çeşitli işleme türleri, maliyet, malzemelerin bulunabilirliği dahil olmak üzere termal, mekanik, diğer fiziksel ve kimyasal özelliklere de özellikle dikkat edilir.
Yalıtımın elektriksel gücünün kontrolü, enstrümanların ve cihazların çalışmasının maksimum güvenliğini sağlamak için yapılır.
Elektrik yalıtımlı petrol yağları
Güç trafoları için kullanılan trafo yağı, elektrik mühendisliğinde sıvı yalıtkan malzemeler arasında maksimum dağılıma sahiptir. Lifli yalıtımdaki gözenekleri doldururlar, sargılar arasındaki mesafe, yalıtımın dielektrik dayanımını arttırır, ısının uzaklaştırılmasını destekler. Ayrıca yüksek gerilim yağlı devre kesicilerde trafo yağı aktif olarak kullanılmaktadır. Bu tür cihazlarda, farklıanahtarın kontakları elektrik arkını keser, bunun sonucunda ark kanalı hızla soğutulur ve söndürülür. Petrol mineral elektrik yalıtım yağları elde etmek için, her aşamada bir fraksiyonun aşamalı olarak ayrılması ve safsızlıklardan sülfürik asit ile ayrıntılı saflaştırma, ardından yıkama ve kurutma ile aşamalı damıtma işlemini gerçekleştiren yağ kullanılır.
Böyle bir yağın elektriksel gücü neme karşı çok hassas bir değerdir. Yağa az miktarda su katılmasıyla bile bu fiziksel miktarda önemli bir azalma gözlenir. Bir elektrik alanının etkisi altında, emülsifiye edilmiş su damlacıkları, alan kuvvetinin maksimum değere sahip olduğu yerlere çekilir ve bunun sonucunda bir bozulma gelişir.
Yağın elektriksel mukavemetinde keskin bir düşüş ile sadece su moleküllerini değil aynı zamanda lifli safsızlıkları da içerir. Sıvı dielektriklerin elektriksel özelliklerini önemli ölçüde etkileyen suyu emerler.
Kablo yağları
Elektrik güç kablolarının üretiminde kullanılırlar. Kağıt izolasyonları yağlarla emprenye edildiğinde ısı kayıplarının giderilmesi artar.
Farklı türde kablo yağları vardır. Örneğin, alüminyum ve kurşun kılıfların güç kablolarının emprenye edilmesi için, kinematik viskozitesi saniyede en az 23 milimetre olan, akma noktası 1000 dereceden fazla olmayan KM-25 markasının yağı kullanılır. Yağın viskozitesini arttırmak için içine reçine eklenir veyasentetik koyulaştırıcı.
Dielektrik kullanmadan önce yalıtımın dielektrik gücünü test edin.
Sıvı sentetik dielektrikler
Bu elektrik yalıtım malzemeleri bazı açılardan petrol yağlarından üstündür. Artan yoğunluktaki bir elektrik alanının etkisi altındaki özellikleri olumsuz yönde etkileyen elektriksel yaşlanma eğilimi gösterirler.
Bu sorunla başa çıkmak için, kapasitörler bir polar sıvı dielektrik ile emprenye edilir.
En etkili yalıtkan türünü seçmek için elektriksel gücün kontrol edilmesi zorunlu bir önlemdir.
Klorlu hidrokarbonlar
Bir veya daha fazla hidrojen atomunun klor ile değiştirilmesiyle çeşitli hidrokarbonlardan elde edilirler. Bu tür dielektriklerin en yaygın türü klorlu bifenildir. Yüksek viskoziteye sahiptir, GOST'a karşılık gelen ana özelliklere sahiptir. Bu yalıtkanın elektrik gücü, diğer polar olmayan petrol yağlarından daha yüksektir, bu nedenle, kullanıldığında kapasitörün hacmi neredeyse yarı yarıya azalır. Klorlu bifenillerin avantajları arasında, yanmazlıklarını vurgularız ve dezavantajları ise toksisite ve yüksek maliyettir.
Mükemmel yalıtım özelliklerine sahip ucuz yerli malzemeler arasında, yağın çatlaması sonucu elde edilen izobuten ve izomerlerinin (oktol) bir karışımını vurguluyoruz.
Doğal izolatörler
Rosin,reçineden elde edilen kırılgan bir reçinedir, bileşiminde organik asitler bulunur. Petrol yağlarında iyi çözünür ve yalıtım ve emprenye edici kablo bileşikleri olarak kullanılır.
Malzemenin yüzeyine düşen ince bir bitkisel yağ tabakası ince bir film oluşturarak parçanın yalıtım özelliklerini arttırır.
Elektrik gücü kaybının nedenleri
Pratikte kullanılan bu dielektriklerde bedava ücretler var. Elektronlar hareket ettikçe elektriksel iletkenlik artar. Az sayıda şarj olduğundan, izolatörler bu testi başarıyla geçer. İzolatörlerin elektriksel gücü, endüstriyel uygulamalarının ana alanlarını belirler.
Akım izolasyonu, sıcaklık kontrolü, elektrik alan şiddeti, cihazların ve cihazların sahip olduğu diğer özellikler için izolasyon gereklidir.
Bir kondansatörde dielektrik olarak bir piezoelektrik kullanılırsa, alternatif bir voltajın etkisi altında lineer özelliklerini değiştirir, ultrasonik titreşim jeneratörüne dönüşür.
Sonuç
Radyo-elektronik ve elektrikli ekipmanın çalışma teknolojisi ve özellikleri, dielektrik malzemelerin parametreleri için farklı gereksinimleri belirler.
Pratik amaçlar için kullanılan yalıtkanların hacimlerinde az sayıda elektron bulunur, bu nedenle sabit bir voltajda kaçak akım adı verilen minimum bir akım geçirirler.
Gerilim yükselirse,izolasyona uygulandığında, dielektrikteki alan kuvvetinin değeri belirli bir değeri aşacak, izolatör elektriksel izolasyon özelliğini kaybedecektir.
İzolatörden geçen akım artar ve direnci azalır, bu da elektrotların kısa devre yapmasına neden olur.
Bu fenomene dielektrik bozulma denir. Dielektrike uygulanan voltajın kritik bir değere ulaşması durumunda, geçiş akımında keskin bir artış gözlenir, elektrotlar üzerindeki voltaj azalır, tersinmez değişiklikler sonucunda yalıtkanın elektriksel direnci azalır.
Güç ve enerji izolasyonu parametrelerine bağlı olarak, bir arızadan sonra bir kıvılcım meydana gelir, bu da hem dielektrikte hem de elektrotlarda erime, yanma, çatlama ve diğer değişikliklere yol açar.
Elektrik yalıtım malzemelerinin doğru seçimi ile elektrikli ev aletleri ve teknik cihazların sorunsuz çalışmasını sağlayabilirsiniz.
