Презентация на тему диэлектрические потери

часть энергии электрического поля рассеива-ется в диэлектриках в виде

тепла.
Рассеиваемая за единицу времени энергия назы-вается диэлектрическими потерями (ДП).
Нагрев диэлектриков приводит к ухудшению их свойств и ускорению процессов старения:
в силовой электротехнике нагрев приводит к уменьшению электрической прочности, а значит к уменьшению надежности оборудования;
в слаботочных устройствах нагрев приводит к уменьшению сопротивления изоляции, т.е. к повышению токов утечки в цепях.

термообработки материалов, которая называется диэлектрическим нагревом ( для полимеризации

некоторых изделий из пластмасс).
Диэлектрический нагрев отличается от классических способов нагрева тем, что он протекает равномерно по всему объему и не возникает внутренних механических напряжений в результате неравномерности распределения температуры.

рассеиваемая в диэлектрике в виде тепла);
Удельные ДП -

,т.е. диэлектрические потери, приходящиеся на единицу объема материала;
Угол ДП и тангенс этого угла , которые не зависят от объема диэлектрика и характеризуют качество самого материала.

Реальный диэлектрик
( без потерь)

ДП определяется по формуле:

Параллельная схема замещения
Мощность ДП определяется по формуле:




и ДП не зависят от схемы замещения, но емкости значительно различаются:

,
поэтому для

последовательной схемы:

=


Для параллельной схемы замещения:



Тогда Cp=Cs=C и

ДП зависят от величины приложенного напряжения, частоты, а также от свойств самого диэлектрика:
и .

в диэлектриках с релаксационными видами поляризации);
ДП, обусловленные сквозной

электропроводностью (во всех диэлектриках);
ДП, обусловленные ионизацией ( происходят в сильных электрических полях);
ДП, обусловленные неоднородностью структуры (только в твердых диэлектриках неоднородной структуры).

ионизации независимы, следовательно ДП являются суммой составляющих, вызванных отдельными

механизмами потерь.
ДП, обусловленные релаксационными видами поляризации наблюдаются:
- в полярных диэлектриках;
- в диэлектриках ионной структуры с неплотной упаковкой ионов;
- в сегнетоэлектриках;
- в диэлектриках неоднородной структуры;
- при высоких частотах наблюдаются резонансные потери, связанные с резонансной поляризацией.

Для данного вида потерь :

(1)





т.е. ДП данного вида не зависят от частоты, а

ДП возрастают с увеличением температуры по экспоненте:
, где А и b – постоянные материала.

, где Pat – потери при определенной температуре; Рао – потери при - постоянная материала.
Ионизационные потери.
Данный вид ДП характерен для газов и проявляется в диэлектриках пористой структуры:


где - постоянный коэффициент, f – частота элект-рического поля, U – приложенное напряжение, Uu – напряжение ионизации.
ДП, обусловленные неоднородностью структуры
наблюдаются:
в слоистых диэлектриках ;
в пористой керамике;
в пропитанной бумаге и т.п.

полях:
Так как все газы либо неполярны, либо

слабополярны, то в них отсутствуют потери на поляризацию. Есть потери только на электропроводность.
Для газов , и при f=50 Гц




Таким образом газы являются практически идеальными диэлектриками в слабых электрических полях.

в сильных электрических полях развивается ударная ионизация, то появляются

потери на ионизацию и
увеличивается.
Зависимость от величины приложенного напряжения называется кривой ионизации.

в них нет потерь на поляризацию (электронная поляризация), присутствуют

потери на электропроводность, но т.к. мала, то малы и ДП , а может быть рассчитан по формуле (1).
Диэлектрические потери зависят от температуры ( увеличиваются по экспоненте при повышении температуры) и не зависят от частоты внешнего электрического поля.