რა არის დიელექტრიკის დიელექტრიკული სიძლიერე? შევეცადოთ გავიგოთ ეს ტერმინი, დავადგინოთ ამ ინდიკატორის მახასიათებლები.
განმარტებები
დიელექტრიკები არის ნივთიერებები, რომლებიც არ ატარებენ ელექტროენერგიას კარგად ან მთლიანად. მუხტის მატარებლების (ელექტრონების) ასეთ ნივთიერებაში სიმკვრივის მნიშვნელობა არ აღემატება 108 ცალი კუბურ სანტიმეტრზე. ელექტრული საიზოლაციო მასალების მთავარი მახასიათებელია მათი პოლარიზაციის უნარი გარე ველში. დიელექტრიკებში შედის აირისებრი ნივთიერებები, სხვადასხვა ფისები, მინა და პოლიმერული მასალები. ქიმიურად სუფთა იზოლატორი წყალია.
დიელექტრიკული მახასიათებლები
ამ ჯგუფში შედის პიროელექტრიკები, ფეროელექტრიკები, რელაქსატორები, პიეზოელექტრიკები. ასეთი მასალების პასიური და აქტიური თვისებები აქტიურად გამოიყენება თანამედროვე ტექნოლოგიებში, ამიტომ მათზე უფრო დეტალურად ვისაუბრებთ.
იზოლატორების პასიური თვისებები მოქმედებს, როდესაც ისინი გამოიყენება ჩვეულებრივ კონდენსატორებში.
ელექტრო საიზოლაციო მასალები არის დიელექტრიკები, რომლებიც არ იძლევიან ელექტრული მუხტების დაკარგვის საშუალებას. მათი დახმარებით შესაძლებელია ელექტრული სქემების ერთმანეთისგან გამოყოფა, მოწყობილობების ნაწილები გამტარ ნაწილებისგან. ასეთ სიტუაციებშინებართვას განსაკუთრებული როლი არ აქვს.
აქტიური (კონტროლირებადი) დიელექტრიკები არის პიროელექტრიკები, ფეროელექტრიკები, ელექტროლუმინოფორები, მასალები საკეტებისა და ემიტერებისთვის ლაზერული ტექნოლოგიაში.
დიელექტრიკულ მასალებზე მოთხოვნა ყოველწლიურად იზრდება. მიზეზი სამრეწველო საწარმოებისა და კომერციული დაწესებულებების შესაძლებლობების ზრდაა.
გარდა ამისა, დიელექტრიკებზე გაზრდილი მოთხოვნა აიხსნება კომუნიკაციებისა და სხვადასხვა ელექტრო მოწყობილობების რაოდენობის ზრდით.
ტექნიკაში განსაკუთრებული მნიშვნელობა ენიჭება იზოლატორების ელექტრული სიმტკიცეს, რომელიც დაკავშირებულია მოლეკულების და ატომების განლაგებასთან კრისტალურ ბადეში.
კლასიფიკაცია
სხვადასხვა პირობებში დიელექტრიკულ მასალას შეუძლია გამოავლინოს სხვადასხვა საიზოლაციო მახასიათებლები, რაც განსაზღვრავს მისი გამოყენების ფარგლებს. მაგალითად, დიელექტრიკული სიძლიერე იცვლება ტემპერატურასთან ერთად.
სტრუქტურის მიხედვით განასხვავებენ ორგანულ და არაორგანულ ელექტროსაიზოლაციო მასალებს.
როგორც განვითარდა ელექტრო ინდუსტრია, ასევე განვითარდა დიელექტრიკული მასალების წარმოება მინერალებისგან. ტექნოლოგია ბოლო დროს იმდენად გაუმჯობესდა, რომ შესაძლებელი გახდა წარმოების ღირებულების საგრძნობლად შემცირება, რის შედეგადაც მინერალურმა დიელექტრიკებმა ჩაანაცვლა ქიმიური და ბუნებრივი მასალები.
მინერალური დიელექტრიკული მასალები
ასეთი ნაერთები მოიცავს:
- მონტაჟი, ტუტე, ნათურა,კონდენსატორის სათვალე, რომელიც შედგება სხვადასხვა ოქსიდების ნარევისგან. ალუმინის, კალციუმის, სილიციუმის ოქსიდების მიღებისას მასალის ელექტრული სიმტკიცე იზრდება.
- შუშის მინანქრები არის მასალები, რომლებშიც მინანქრის თხელი ფენა გამოიყენება ლითონის ზედაპირზე.
- სინათლის გიდები, რომლებიც სპეციალური ტიპის შუქგამტარი მინაბოჭკოვანია.
- კერამიკული ნივთები.
- მიკა.
- აზბესტი.
მიუხედავად ელექტრული საიზოლაციო მასალების ასეთი მრავალფეროვნებისა, ყოველთვის არ არის შესაძლებელი ერთი დიელექტრიკის მეორით შეცვლა.
იზოლაციის ელექტრული სიმტკიცე მნიშვნელოვანი თვისებაა, მაგრამ ეს არ არის ერთადერთი, რასაც ყურადღება უნდა მიაქციოთ ასეთი მასალების შერჩევისას.
განსაკუთრებული ყურადღება ეთმობა აგრეთვე თერმულ, მექანიკურ, სხვა ფიზიკურ და ქიმიურ თვისებებს, მათ შორის სხვადასხვა სახის დამუშავების უნარს, ღირებულებას, მასალების ხელმისაწვდომობას.
საიზოლაციო ელექტრული სიმტკიცის შემოწმება ხორციელდება ინსტრუმენტებისა და მოწყობილობების მუშაობის მაქსიმალური უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად.
ელექტროსაიზოლაციო ნავთობის ზეთები
ტრანსფორმატორულ ზეთს, რომელიც გამოიყენება დენის ტრანსფორმატორებისთვის, აქვს მაქსიმალური განაწილება ელექტროტექნიკაში თხევად საიზოლაციო მასალებს შორის. ისინი ავსებენ ფორებს ბოჭკოვანი იზოლაციაში, გრაგნილებს შორის მანძილს, ზრდის იზოლაციის დიელექტრიკულ სიძლიერეს, ხელს უწყობს სითბოს მოცილებას. გარდა ამისა, ტრანსფორმატორის ზეთი აქტიურად გამოიყენება მაღალი ძაბვის ზეთის ამომრთველებში. ასეთ მოწყობილობებში განსხვავებულებს შორისგადამრთველის კონტაქტები არღვევს ელექტრო რკალს, რის შედეგადაც რკალის არხი სწრაფად გაცივდება და ჩაქრება. ნავთობის მინერალური ელექტროსაიზოლაციო ზეთების მისაღებად გამოიყენება ზეთი, რომელიც ახორციელებს მის ეტაპობრივ დისტილაციას ფრაქციის ეტაპობრივი გამოყოფით თითოეულ ეტაპზე და მინარევებისაგან დეტალური გაწმენდით გოგირდის მჟავით, რასაც მოჰყვება გარეცხვა და გაშრობა.
ასეთი ზეთის ელექტრული სიძლიერე არის მნიშვნელობა, რომელიც ძალიან მგრძნობიარეა ტენიანობის მიმართ. ზეთში წყლის უმნიშვნელო შერევითაც კი, ამ ფიზიკური რაოდენობის მნიშვნელოვანი შემცირება შეინიშნება. ელექტრული ველის მოქმედებით ემულგირებული წყლის წვეთები იწელება იმ ადგილებში, სადაც ველის სიძლიერეს აქვს მაქსიმალური მნიშვნელობა, რის შედეგადაც ვითარდება რღვევა..
ზეთის ელექტრული სიმტკიცის მკვეთრი დაქვეითებით, ის შეიცავს არა მხოლოდ წყლის მოლეკულებს, არამედ ბოჭკოვან მინარევებს. ისინი შთანთქავენ წყალს, რაც მნიშვნელოვნად მოქმედებს თხევადი დიელექტრიკის ელექტრულ მახასიათებლებზე.
საკაბელო ზეთები
გამოიყენება ელექტროენერგიის კაბელების წარმოებაში. როდესაც მათი ქაღალდის იზოლაცია გაჟღენთილია ზეთებით, სითბოს დანაკარგების მოცილება იზრდება.
არსებობს სხვადასხვა ტიპის საკაბელო ზეთები. მაგალითად, ალუმინის და ტყვიის გარსების დენის კაბელების გაჟღენთისთვის გამოიყენება KM-25 ბრენდის ზეთი, რომელსაც აქვს კინემატიკური სიბლანტე მინიმუმ 23 მილიმეტრი წამში, ჩამოსხმის წერტილი არაუმეტეს 1000 გრადუსი. ზეთის სიბლანტის გაზრდის მიზნით მას უმატებენ როზინს ანსინთეტიკური გასქელება.
დიელექტრიკის გამოყენებამდე შეამოწმეთ იზოლაციის დიელექტრიკული სიმტკიცე.
თხევადი სინთეტიკური დიელექტრიკები
ეს ელექტრული საიზოლაციო მასალები გარკვეულწილად აღემატება ნავთობის ზეთებს. მათ აქვთ ელექტრული დაბერების ტენდენცია, რაც უარყოფითად მოქმედებს გაზრდილი ინტენსივობის ელექტრული ველის ზემოქმედების თვისებებზე.
ამ პრობლემის მოსაგვარებლად, კონდენსატორები გაჟღენთილია პოლარული თხევადი დიელექტრიკით.
ელექტრული სიმტკიცის შემოწმება სავალდებულო ღონისძიებაა იზოლატორის ყველაზე ეფექტური ტიპის შესარჩევად.
ქლორირებული ნახშირწყალბადები
ისინი მიიღება სხვადასხვა ნახშირწყალბადებისგან ერთი ან მეტი წყალბადის ატომის ქლორით ჩანაცვლებით. ასეთი დიელექტრიკის ყველაზე გავრცელებული ტიპია ქლორირებული ბიფენილი. მას აქვს მაღალი სიბლანტე, აქვს GOST-ის შესაბამისი ძირითადი მახასიათებლები. ამ იზოლატორის ელექტრული სიძლიერე უფრო მაღალია, ვიდრე სხვა არაპოლარული ნავთობის ზეთები, ამიტომ, მისი გამოყენებისას, კონდენსატორის მოცულობა თითქმის განახევრებულია. ქლორირებული ბიფენილების უპირატესობებს შორის ხაზგასმით აღვნიშნავთ მათ შეუწვავად, ხოლო უარყოფითი მხარეები არის ტოქსიკურობა და მაღალი ღირებულება.
იაფ საყოფაცხოვრებო მასალებს შორის, შესანიშნავი საიზოლაციო მახასიათებლებით, ჩვენ გამოვყოფთ იზობუტინისა და მისი იზომერების (ოქტოლის) ნარევს, რომელიც მიიღება ზეთის დაბზარვის შედეგად.
ბუნებრივი იზოლატორები
როსინი,რომელიც არის ფისისგან მიღებული მყიფე ფისი, შეიცავს ორგანულ მჟავებს მის შემადგენლობაში. ის კარგად იხსნება ნავთობის ზეთებში და გამოიყენება როგორც საკაბელო ნაერთების დალუქვა და გაჟღენთვა.
მცენარეული ზეთის თხელი ფენა, რომელიც იშლება მასალის ზედაპირზე, ქმნის თხელ ფენას, რაც ზრდის ნაწილის საიზოლაციო მახასიათებლებს.
ელექტრული სიმტკიცის დაკარგვის მიზეზები
იმ დიელექტრიკებში, რომლებიც პრაქტიკაში გამოიყენება, არის უფასო გადასახადი. ელექტრონების გადაადგილებისას ელექტრული გამტარობა იზრდება. იმის გამო, რომ მუხტები ცოტაა, იზოლატორები წარმატებით გადიან ამ ტესტს. იზოლატორების ელექტრული სიძლიერე განსაზღვრავს მათი სამრეწველო გამოყენების ძირითად სფეროებს.
იზოლაცია აუცილებელია დენის იზოლაციისთვის, ტემპერატურის კონტროლისთვის, ელექტრული ველის სიძლიერისთვის, სხვა მახასიათებლებით, რაც აქვთ მოწყობილობებსა და მოწყობილობებს.
თუ პიეზოელექტრიკი გამოიყენება როგორც დიელექტრიკი კონდენსატორში, ის ცვლის ხაზოვან მახასიათებლებს ალტერნატიული ძაბვის გავლენით, იქცევა ულტრაბგერითი ვიბრაციების გენერატორად.
დასკვნა
რადიოელექტრონული და ელექტრო მოწყობილობების მუშაობის ტექნოლოგია და თავისებურებები განსაზღვრავს დიელექტრიკული მასალების პარამეტრებზე განსხვავებულ მოთხოვნებს.
პრაქტიკული მიზნებისთვის გამოყენებულ იზოლატორებს აქვთ რამდენიმე ელექტრონი მოცულობით, ამიტომ მუდმივი ძაბვის დროს ისინი გადიან მინიმალურ დენს, რომელსაც ეწოდება გაჟონვის დენი.
თუ ძაბვა მოიმატებს,იზოლაციაზე გამოყენებული ველის სიძლიერის მნიშვნელობა დიელექტრიკში გადააჭარბებს გარკვეულ მნიშვნელობას, იზოლატორი დაკარგავს ელექტროსაიზოლაციო მახასიათებლებს.
იზოლატორში გამავალი დენი იზრდება და მისი წინააღმდეგობა მცირდება, რაც იწვევს ელექტროდების მოკლე ჩართვას.
ამ ფენომენს დიელექტრიკული ავარია ეწოდება. იმ შემთხვევაში, როდესაც დიელექტრიკზე გამოყენებული ძაბვა აღწევს კრიტიკულ მნიშვნელობას, შეინიშნება გამტარი დენის მკვეთრი მატება, მცირდება ძაბვა ელექტროდებზე, შეუქცევადი ცვლილებების შედეგად მცირდება იზოლატორის ელექტრული წინააღმდეგობა..
ძალაუფლებისა და ენერგიის იზოლაციის პარამეტრებიდან გამომდინარე, ავარიის შემდეგ წარმოიქმნება ნაპერწკალი, რომელიც იწვევს დნობას, წვას, ბზარს და სხვა ცვლილებებს როგორც დიელექტრიკში, ასევე ელექტროდებში.
ელექტროსაიზოლაციო მასალების სწორი შერჩევით შეგიძლიათ უზრუნველყოთ ელექტროტექნიკისა და ტექნიკური მოწყობილობების გამართული მუშაობა.
