Aviatreid.ru

Прокат металла "Авиатрейд"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Испытание подъемных механизмов и защитных средств — Испытания диэлектрических перчаток, струбцин, скоб, зажимов, ковриков

Испытание подъемных механизмов и защитных средств — Испытания диэлектрических перчаток, струбцин, скоб, зажимов, ковриков

Резиновые диэлектрические перчатки для работы в электроустановках напряжением более 1000 В испытывают переменным током частотой 50 Гц после изготовления напряжением 9 кВ, а также периодически в процессе эксплуатации напряжением 6 кВ в течение 1 мин. Испытательное напряжение поднимают со скоростью 2—3 кВ/с.
Испытания проводят в металлической ванне с водой. Внутрь перчаток также заливают воду. Общий уровень воды не должен быть менее 50 мм от края перчаток.
Резиновые диэлектрические перчатки считаются выдержавшими испытания, если не произойдет пробой, а ток утечки окажется не более 9 мА (6 мА).

Струбцины, скобы, зажимы, натяжные муфты, коврики и инструмент.

Испытание струбцин

Перед испытаниями осматривают приспособления. Струбцины должны быть из стального каната диаметром не менее 9 мм, длина заплетки не менее 400 мм, длина ушка (кольца) не менее 75 мм. Обрывы жил не допускаются. Проволоки должны быть заправлены так, чтобы не вызывать механическую травму рук.
Скобы должны иметь неповрежденные резьбы, гайку, шплинт. Трещины в скобе, валике не допускаются. Крюковые зажимы не должны иметь повреждений резьбы на болтах, трещин на крюках. Натяжные муфты и зажимы не должны иметь повреждений резьбы, трещин в металле, механических повреждений. У натяжных зажимов клинья должны иметь насечку и не должны выпадать из зажима.
Испытания производят поочередно или одновременно, соединив зажимы последовательно. Нагрузку 2Рн прикладывают плавно и поддерживают в течение 10 мин. Приспособления считаются исправными, если в период испытаний не произошло снижения нагрузки, на скобах, крюковых зажимах, натяжных муфтах и зажимах не появились трещины и другие дефекты, нет обрыва жил или выползания проволок на струбцине. Перед электрическими испытаниями коврики осматривают. Механические повреждения, а также жировые пятна не допускаются.
Для испытания резиновый коврик располагают между валиками (цилиндрическими электродами) и протягивают его со скоростью 2—3 м/с.
Новые коврики для электроустановок до 1000 В испытывают напряжением 5,5 кВ, при периодических испытаниях — напряжением 3,5 кВ. Во всех случаях ток утечки допускается не более 3 мА. Новые коврики для электроустановок свыше 1000 В испытывают напряжением 20 кВ, ток утечки допускается не более 20 мА, при периодических испытаниях — напряжением 15 кВ, ток утечки допускается не более 16 мА.
Резиновые коврики считают исправными, если ток утечки не превышал допустимого значения при максимальном испытательном напряжении.
Перед электрическими испытаниями инструмент с изолирующими рукоятками осматривают, проверяют его исправность, а также состояние изолирующих рукояток. Новый инструмент для электроустановок до 1000 В испытывают напряжением 2,5 кВ, при периодических испытаниях — напряжением 2,0 кВ.

Продолжительность испытаний составляет 1 мин.

Токи смещения, абсорбции и сквозной проводимости

Токи смещения, абсорбции и сквозной проводимости Токи смещения, абсорбции и сквозной проводимости Токи смещения, абсорбции и сквозной проводимости Токи смещения, абсорбции и сквозной проводимости

Трайк сначала резко увеличивается, затем постепенно уменьшается, асимптотически приближаясь к значению постоянного установившегося состояния(рис. 3.3). Резкое увеличение тока в начале и его последующее уменьшение вызвано током смещения 1 см в диэлектрике. Плотность тока смещения USM определяется скоростью изменения вектора электрического смещения D (или вектора E, D=eoee): jCM=dD/dr=£OE(dE/dt). (3.4) ток смещения / см обусловлен как мгновенной (деформированной)

Читайте так же:
Что такое интернет розетка 5 категории

В первом случае из-за короткого периода установления электронной и ионной поляризации/см невозможно зафиксировать с помощью измерительного прибора. Ток смещения, индуцированный поляризационным вариантным типом, является существенным в работе р-р-перехода в полупроводниковых приборах и подробно рассматривается в главе 8.6. Во втором случае ток смещения наблюдается в техническом диэлектрике от нескольких минут до нескольких десятков минут после подачи напряжения, называемого током поглощения / AB.

Ток поглощения 1А обусловлен типом поляризационной релаксации и перераспределением свободного заряда диэлектрического объема. Последнее приводит к накоплению носителей заряда в местах наибольшей концентрации дефектов решетки, неоднородностей, ловушек типа интерфейсов (уровней захвата). Это способствует поляризации организма. При поляризации диэлектрика на поверхности, обращенной к электроду, образуется поверхностно связанный заряд (см. главу 2.1.2). Для того чтобы компенсировать эти заряды на электродах, далее протекают сторонние заряды+0D и — (?)d (см. 2.1, J) образование и рост связаны с возникновением и ростом токов поглощения.

  • Когда поляризация диэлектрика начинает завершаться, рост заряда третьей стороны замедляется, а затем полностью прекращается, так что по мере завершения поляризации ток поглощения уменьшается и становится нулевым. Поток поглощения при постоянном напряжении наблюдается только в момент включения / выключения, переменное напряжение-при каждом полупериоде изменения электрического поля, то есть во все время приложения переменного напряжения. В результате поляризации диэлектрика, вызванной релаксацией вида, а также под действием образующегося объемного заряда, образец заряжается.

В диэлектриках возникает электрическое поле (ЭКФ), вектор которого направлен в противоположную сторону от приложенного магнитного поля. Если внешний источник напряжения от него и его короткозамкнутого выключается, а в паттерне идет обратный так называемый ток деполяризации, который образуется в результате высвобождения носителя в различные ловушки, то временная зависимость тока деполяризации включает информацию о молекулярной подвижности, структурных дефектах и в некоторых случаях предсказывает закономерность протекания тока полимерного диэлектрика или генерируется термически стимулированный ток деполяризации (ТДК).

Составляющая тока, которая не изменяется при подаче постоянного напряжения, представляет собой постоянный поток заряженных частиц, разряженных в электрод, называемый сквозным током 1СК (сквозным током, током утечки или остаточным током), а величина сквозного тока определяет удельную объемную (или поверхностную) проводимость диэлектрика. Ток проводимости обусловлен направленным движением свободного заряда за счет обязательного разряда на электроде. Эти заряды питаются ионообразующими примесями, самими диэлектриками, и инжектируются с электродов сильным магнитным полем.

Только в результате разряда носителя заряда на электродах внешнего контура (положительные ионы принимают электроны с катода, отрицательные ионы излучают электроны на анод), если ток, протекающий в диэлектрике, имеет ионную величину, то во внешнем контуре-электроны. В результате ток преобразуется из ионного типа в электронный на электроде. Ток сквозной проводимости измеряется при подаче на образец постоянного напряжения, а затем ток поглощения падает почти до нуля. Это время, как упоминалось выше, составляет от нескольких минут до нескольких десятков минут и определяется экспериментально.

71 величина проникающего тока при длительном приложении постоянного напряжения может существенно изменяться в результате электрохимического процесса, а также образования объемного заряда. Величина сквозного тока не изменяется только при чисто электронных видах проводимости. Когда постоянное напряжение непрерывно прикладывается к твердому или жидкому диэлектрическому току, проходящему через проводимость, оно продолжает уменьшаться со временем (см. Рисунок). 3. 3, кривая 2), это означает, что электропроводность этого материала в основном обусловлена примесными ионами и снижается в результате электрической очистки образца.

Читайте так же:
Ручка с овальными розетками

Кроме того, проникающий ток уменьшается, если носители заряда, приближающиеся к электродам, не разряжаются над ними из-за высокого потенциального барьера на границе металл-диэлектрик. Накапливаясь в области вблизи электрода, носитель заряда образует объемный заряд (положительный на катоде, отрицательный на аноде), который препятствует прохождению тока. Объемный заряд области вблизи электрода также может формироваться (в сильном магнитном поле) в результате инжекции заряда с электрода, но в этом случае знак объемного заряда не совпадает с полярностью электрода.

Перед подачей электрического поля диэлектрик электрически нейтрален, то есть суммарный заряд всех малых объемов равен нулю, а после приложения электрического поля заряд (электрод или образец поляризуется) на макроскопическом расстоянии. Разряженный на электроде заряд образует ток сквозной проводимости. Таким образом, поляризация и проводимость всегда появляются одновременно, и через некоторое время поляризация завершается, а проводимость сохраняется. Если ток сквозной проводимости увеличивается со временем(см. Рисунок). 3.3, кривая 7), что указывает на участие в формировании тока заряда, являющегося структурным элементом материала.

При этом хронологический возраст материала-в нем происходит необратимый электрохимический процесс, постепенно приводящий к разрушению (разложению) образца (см. Главу 5). Например, прикладывая постоянное напряжение к нагретому неорганическому стеклу, дендрит может расти по всей толщине диэлектрика от катода к аноду и образовывать проводящий канал через ответвление отложений продукта — достаточное время прохождения тока за счет того, как электролитические продукты в стекле, особенно металлический натрий, выделяющийся на катоде, являются проводящими.

Помощь студентам в учёбе lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal lfirmal

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института

Электропроводность диэлектриков

Электроизоляционные материалы, применяемые в технике, не являются идеальными диэлектриками в связи с присущей им небольшой электропроводностью.

Поляризационные процессы смещения связанных зарядов в диэлектрике протекают во времени до момента установления равновесия и создают токи смещения (токи поляризации). В случае электронной и ионной поляризаций эти токи практически не удается зафиксировать приборами. Токи смещения различных видов замедленной поляризации, наблюдаемые в большинстве технических диэлектриков, называют токами абсорбции. При приложении постоянного напряжения они наблюдаются только при включении и выключении, меняя свое направление

Наличие в технических диэлектриках небольшого числа свободных зарядов приводит к возникновению малых по величине сквозных токов.

Следовательно, в диэлектрике протекают абсорбционный ток (iабс), обусловленный смещением связанных зарядов, и сквозной ток (iскв) за счет направленного перемещения свободных носителей зарядов. Ток, протекающий в диэлектрике под действием внешнего электрического поля, называется током утечки (iут).

Плотность тока утечки в диэлектриках определяется суммой сквозного тока и тока абсорбции (А/м 2 ):

(9)

На рис.14 приведена зависимость изменения тока утечки в диэлектрике после приложения к нему постоянного напряжения.

Читайте так же:
Стакан под розетку скрытой проводки пластик

Рис. 14. Зависимость тока через диэлектрик от времени

Как следует из рис.14, ток абсорбции изменяется c течением времени (t) по закону затухающей экспоненты. После окончания процессов поляризации через диэлектрик протекает только сквозной ток.

Сопротивление диэлектрика, называемое сопротивлением изоляции Rиз, определяется только величиной сквозного тока и определяется по формуле:

(10)

где U – приложенное постоянное напряжение.

Следовательно, для оценки состояния изоляции необходимо измерять ток утечки спустя некоторое время после приложения напряжения, когда закончатся поляризационные процессы и ток абсорбции спадет до нуля. На практике измерение тока утечки производят через одну минуты после приложения к диэлектрику постоянного напряжения, считая, что процессы замедленной поляризации закончились. Следует иметь в виду, что при приложении к диэлектрику переменного электрического поля поляризация будет продолжаться до снятия поля.

Особенностью электропроводности диэлектриков является ее ионный характер (ионы переносят с собой часть вещества).

Для твердых электроизоляционных материалов различают объемную и поверхностную электропроводности и соответственно объемное и поверхностное сопротивления. Объемная электро-проводность обусловлена свойствами самого диэлектрика. Поверхностная же электропроводность обусловлена присутствием на поверхности диэлектрика влаги и различных загрязнений. Поскольку вода отличается значительной электропроводностью, то даже тончайший слой влаги на поверхности диэлектрика приводит к появлению заметной проводимости, определяемой в основном толщиной увлажненного слоя.

Поскольку толщина адсорбированного слоя влаги и его сопротивление связаны с природой материала, на поверхности которого находится этот слой, то поверхностную электропроводность обычно рассматривают как свойство самого диэлектрика. Поверхностная электропроводность тем ниже, чем меньше полярность вещества, чем чище поверхность диэлектрика и чем лучше она отполирована. Наиболее высокими значениями поверхностного сопротивления обладают неполярные диэлектрики, поверхность которых не смачивается водой. Пониженное значение поверхностного сопротивления можно наблюдать у полярных диэлектриков, частично растворимых в воде, у которых на поверхности образуется пленка электролита. Кроме того, к поверхности полярных диэлектриков притягиваются и оседают на ней различные загрязнения.

Адсорбция влаги на поверхности диэлектрика находится в тесной зависимости от относительной влажности окружающего воздуха. Особенно резкое увеличение поверхностной проводимости наблюдается при относительной влажности воздуха, превышающей 70–80% (рис. 15).

Рис. 15. Зависимость удельного поверхностного сопротивления твердого диэлектрика от относительной влажности воздуха: 1 – неполярный; 2 — полярный; 3 – частично растворимый полярный диэлектрик

Для сравнительной оценки различных материалов по их объемной и поверхностной электропроводности, пользуются значениями удельного объемного сопротивления ρ и удельного поверхностного сопротивления ρS.

В системе СИ удельное объемное сопротивление ρ численно равно сопротивлению куба с ребром в 1 м, вырезанного реально или мысленно из исследуемого материала, если ток проходит сквозь куб от одной его грани к противоположной. Единица измерения удельного объемного сопротивления Ом·м. Если для измерения берется не куб, а плоский образец материала, то при однородном поле удельное объемное сопротивление рассчитывается по формуле:

(11)

где R — объемное сопротивление образца, Ом; S — площадь электрода, м 2 ; h — толщина образца, м.

Объемное сопротивление образца будет равно:

(12)

Удельное поверхностное сопротивление численно равно сопротивлению квадрата любых размеров, мысленно или реально выделенного на поверхности исследуемого материала, если ток проходит через квадрат от одной его стороны к противоположной. Единица измерения удельного поверхностного сопротивления Ом. Если для измерения берется не квадрат, а прямоугольник, то удельное поверхностное сопротивление в Ом рассчитывается по формуле:

Читайте так же:
Розетки под плинтус salag

(13)

где Rs поверхностное сопротивление образца материала, Ом,

d – ширина электродов, l – расстояние между электродами.

Поверхностное сопротивление будет равно:

(14)

По удельному объемному сопротивлению можно определить удельную объемную проводимость:

(15)

Удельная поверхностная проводимость определяется аналогично:

(16)

Удельная поверхностная проводимость измеряется в сименсах (См), а удельная объемная проводимость – См·м -1 .

При длительной работе диэлектрика под напряжением сквозной ток через жидкие и твердые диэлектрики может уменьшаться или увеличиваться. Уменьшение сквозного тока характеризует увеличение сопротивления изоляции за счет электрической очистки образца. Слабо закрепленные ионы примесей даже в слабых электрических полях ионизируются и постепенно осаждаются на электродах.

Увеличение сквозного тока происходит вследствие старения материала, под которым понимают необратимое ухудшение изоляционных свойств (уменьшение сопротивления изоляции), что в конечном итоге, может привести к пробою диэлектрика.

Дата добавления: 2017-01-08 ; просмотров: 4580 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

2.1.2. Токи утечки и смещения

Наличие в диэлектриках незначительной концентрации свободных носителей приводит к возникновению слабых токов сквозной проводи — мости ( токов утечки ). Поляризационные процессы смещения связан — ных зарядов в веществе до момента установления их равновесного со — стояния вызывают протекание также поляризационных токов — токов смещения . Токи смещения при упругих видах поляризации слишком кратковременны , чтобы их можно было как — нибудь зафиксировать . На — против , токи смещения при релаксационных видах поляризации легко наблюдаются , и их называют токами абсорбции . Таким образом , общий ток , протекающий через диэлектрик , равен векторной сумме тока про — водимости и тока абсорбции ,

В полярных диэлектриках ток абсорбции вызывается ориентацией ди — польных молекул , поворотами частей дипольных молекул или направлен — ными перебросами молекул из одного положения равновесия в другое . В неполярных диэлектриках токи абсорбции могут возникать из — за неодно — родности электрических свойств материала , когда под действием внешнего поля в диэлектрике протекает процесс образования объемных зарядов .

В постоянных электрических полях токи абсорбции протекают лишь в момент включения в течение времени установления поляри — зации или при выключении поля в течение времени релаксации . По завершении процессов поляризации через диэлектрик будет проте — кать только ток сквозной проводимости — I скв ( рис . 2.2) .

В переменных полях токи смещения I

протекают в течение всего времени дейст —

вия поля . Следовательно , различие между

электропроводностью и поляризацией мо —

жет быть установлено только в постоянном

электрическом поле , в переменном поле

эти процессы смешиваются и различие

между ними становится условным .

Рис . 2.2. Зависимость тока I,

Установившийся на постоянном

текущего через диэлектрик ,

напряжении сквозной ток проводи —

от времени t при постоянном

мости I скв при t → ∞ равен

где R — сопротивление диэлектрика .

Появление тока абсорбции может быть обусловлено различными

причинами , однако его изменение во времени в любом случае опи —

сывается экспоненциальной функцией

Читайте так же:
Розетка для интернета двойная наружная

I абс = U G S exp

общем случае не равная 1/R);

T — постоянная времени спадания тока абсорбции ;

время , в течение которого I абс уменьшается в е раз .

( рис . 2.3) в любой точке этого графика .

Ток абсорбции ( смещения ) определя —

ется скоростью изменения вектора сме —

щения D, включающем в себя мгновен —

ные ( упругие ) и замедленные ( релакса —

ционные ) смещения зарядов . Наличие

тока смещения , который характеризует

протекающие во времени процессы пе —

Рис . 2.3. Определение времени

спадания тока абсорбции

диэлектрика , вызывает увеличение за —

из графика зависимости I(t)

трат мощности в диэлектрике , т . е . диэлектрические потери .

2.1.3. Диэлектрические потери

Диэлектрическими потерями называют часть энергии перемен — ного электрического поля , которая рассеивается в объеме диэлек — трика , переходя в теплоту .

В общем случае удельные потери Р , т . е . энергия , рассеиваемая за единицу времени в единице объема диэлектрика под действием элек — тромагнитного поля , вычисляется по формуле Джоуля — Ленца :

где Р — удельная мощность диэлектрических потерь ; σ а — удельная активная проводимость ;

Е — напряженность электрического поля .

В полупроводниках и металлах активная проводимость σ а веще — ства , измеренная на переменном напряжении , равна удельной про —

водимости σ , измеренной при постоянном напряжении . В диэлек — триках σ а и σ могут значительно различаться . Обычно σ а > σ , причем значение σ а зависит от частоты внешнего поля . Соответственно раз — личаются и мощности потерь , измеренные на постоянном и пере — менном напряжениях при одинаковой напряженности поля .

B постоянном поле диэлектрик нагревается токами сквоз — ной проводимости ( токами утечки ) за счёт рассеяния носите — лей заряда , участвующих в электропроводности , на тепловых колебаниях решётки и структурных дефектах .

В диэлектрике , помещённом в переменное электрическое поле , в теп — ловую переходит также энергия , затрачиваемая на установление релак — сационных видов поляризации , а в неоднородном диэлектрике , кроме того — на перенос зарядов к внутренним границам между различными фазами ( миграционная поляризация ). Упругие виды поляризации в ши — роком диапазоне частот не вызывают диэлектрических потерь в веще — стве , т . к . в этом случае электрическая энергия , которая требуется для поляризации молекулы , полностью возвращается источнику после сня — тия поля . При этом значительное рассеяние анергии происходит только при совпадении частоты электромагнитного поля с собственной часто — той колебаний частиц ( резонансные диэлектрические потери ).

Обычно при рассмотрении диэлектрических потерь имеют в виду по — тери при переменном напряжении . Так как любое переменное поле Е можно представить в виде совокупности гармонических полей , то дос — таточно рассмотреть поведение диэлектрика в поле : E = E 0 cos ω t.

Рассмотрим явления , происходящие в конденсаторе , на обклад — ках которого источник синусоидального напряжения поддержива — ет переменную разность потенциалов :

ω — круговая частота поля .

Если ёмкость конденсатора при отсутствии диэлектрика равна С 0 , то в любой момент времени заряд на обкладках конденсатора Q будет равен

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector