zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Điện - Điện tử

Bài giảng Vật liệu kỹ thuật điện: Chương 7 - Phạm Thành Chung

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Báo xấu

18
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Vật liệu kỹ thuật điện: Chương 7 - Phạm Thành Chung" được biên soạn nhằm giúp các em sinh viên nắm được các nội dung về: Tính hút ẩm của điện môi; Đặc tính nhiệt của điện môi; Tính chất cơ học của điện môi; Tính chất hoá học của điện môi. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng tại đây.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật liệu kỹ thuật điện: Chương 7 - Phạm Thành Chung

Chương 7. Đặc tính Cơ- Lý -Hóa của điện môi Khi chọn vật liệu cách điện, ta không những chỉ chú ý đến các đặc tính về cách điện của nó mà còn phải xét đến tính ổn định lâu dài và điều kiện làm việc của chúng. Mặt khác, khi làm việc trong môi trường khác nhau (tia tử ngoại, sóng ngắn, môi trường hoá chất, nước muối…) phải xét đến tác hại của môi trường nếu không sẽ dẫn đến sự cố trầm trọng ảnh hưởng đến thiết bị. Do vậy cần phải xét đến tính năng cơ - lý - hoá của vật liệu để đảm bảo làm việc lâu dài và hiệu quả nhất. 7.1 Tính hút ẩm của điện môi Vật liệu cách điện nói chung ở mức độ ít hay nhiều đều hút ẩm vào bên trong từ môi trường xung quanh, hay thấm ẩm tức là cho hơi nước xuyên qua chúng. Khi bị thấm ẩm các tính chất cách điện của điện môi bị giảm nhiều. Những vật liệu cách điện không cho nước đi vào bên trong nó khi đặt trong môi trường có độ ẩm cao, trên bề mặt có thể ngưng tụ 1 lớp ẩm làm cho dòng rò bề mặt tăng, điện áp phóng điện dọc theo bề mặt giảm và có thể gây ra sự cố cho thiết bị điện. 7.1.1 Độ ẩm của không khí a - Độ ẩm tuyệt đối: m [g H2O / m3] được đánh giá bằng khối lượng (gram) của hơi nước chứa trong 1 đơn vị thể tích không khí (m3). Ở 1 nhiệt độ nhất định nào đó, độ ẩm không vượt quá 1 trị số nhất định m ≤ mmax : độ ẩm bão hoà. m b - Độ ẩm tương đối: ϕ= .100% m max Điều kiện chuẩn của khí hậu: t0 = 200C, P = 760mmHg, m = 11g/m3, ϕ = 65% 176
Chương 7. Đặc tính Cơ- Lý -Hóa của điện môi 7.1.2 Độ ẩm của vật liệu (ψ) ψ Là lượng hơi nước trong 1 đơn vị trọng lượng vật liệu. Khi vật liệu có độ ẩm ψ vào môi trường φ thì sau 1 thời gian nó tiến tới ψcân bằng ψcb + ψ > ψcb : ψ giảm xuống ψcb  Vật liệu được sấy khô + ψ < ψcb : ψ tăng lên ψcb  Vật liệu bị thấm ẩm t (giờ) 7.1.3 Tính thấm ẩm của vật liệu Là khả năng cho hơi ẩm xuyên thấu qua điện môi, được biểu thị bằng độ thấm ẩm m.h Φ= [μg/cm.h.mmHg] S.τ.(P1 − P2 ) Trong đó: m - khối lượng hơi ẩm (μg) h - bề dày vật liệu cách điện (cm) S - diện tích mặt phẳng của VL cách điện (cm2) τ - thời gian đặt VL cách điện vào môi trường (h) (P1 - P2) - chênh lệch áp suất 2 phía bề mặt của VL cách điện (mmHg) Đây là tham số quan trong để đánh giá phẩm chất cách điện của vật liệu. Độ thấm ẩm của các vật liệu khác nhau thì khác nhau: Parafin: Φ = 0,0007 Polistirol: Φ = 0,03 Xenlulô: Φ = 1 177
÷ Chương 7. Đặc tính Cơ- Lý -Hóa của điện môi 7.1.4 Sự ngưng ẩm trên bề mặt vật liệu Sự ngưng ẩm trên bề mặt vật liệu được đánh giá bởi góc biên dính nước θ θ>900 θ 900. 178
Chương 7. Đặc tính Cơ- Lý -Hóa của điện môi 7.1.5 Ảnh hưởng của tính ẩm đến phẩm chất điện môi - Nước là chất có cực tính mạnh: ε = 80÷82, ρ= 10-5 ÷ 10-6 [1/Ω.cm]. Do đó khi hơi ẩm xuyên qua điện môi  làm giảm điện trở cách điện  điện dẫn tăng  tăng tổn hao tgδ và giảm điện áp chọc thủng Uct  điện môi chóng bị phá huỷ. - Khi hơi ẩm ngưng tụ trên bề mặt, nó kết hợp với bụi bẩn trên bề mặt tạo ra những dung dịch điện phân  tạo ra các ion (+), ion (-) chuyển động về các cực  làm tăng dòng điện rò trên bề mặt  làm giảm Upđ bề mặt Các biện pháp giảm tác hại của độ ẩm: - Sấy khô và sấy trong chân không để thoát hơi ẩm ra bên ngoài. - Tẩm các loại vật liệu xốp bằng sơn cách điện. - Quét, phủ lên bề mặt điện môi lớp sơn hoặc men cách điện nhằm ngăn chặn sự xâm nhập hơi ẩm vào bên trong. - Để nâng cao điện áp phóng điện trên bề mặt phải tăng cường chiều dài rò điện bằng cách đặt thêm các gờ như ở các sứ cách điện…Thường xuyên định kỳ làm sạch bề mặt cách điện. 179
Chương 7. Đặc tính Cơ- Lý -Hóa của điện môi 7.2 Đặc tính nhiệt của điện môi 7.2.1 Tính chịu nóng (Độ bền nhiệt) - Là khả năng chịu đựng của vật liệu cách điện không bị hư hỏng dưới tác động của nhiệt độ cao và sự thay đổi đột ngột của nhiệt độ. - Đối với điện môi vô cơ: độ bền nhiệt biểu thị bằng nhiệt độ mà từ đó có sự biến đổi rõ rệt các phẩm chất cách điện: tgδ, Rcách điện… - Đối với vật liệu hữu cơ: độ bền nhiệt là nhiệt độ gây biến dạng cơ học mà từ đó làm giảm phẩm chất của điện môi. Từ độ bền nhiệt, người ta nhận Ký hiệu cấp chịu nhiệt Nhiệt độ làm việc lớn thấy rằng mỗi loại vật liệu cách nhất cho phép (0C) điện đều chịu được 1 nhiệt độ Y 90 nhất định, nếu vượt qua trị số A 105 đó thì tính chất cách điện sẽ bị E 120 hỏng. Từ tính năng trên, người B 130 ta qui định nhiệt độ làm việc lớn nhất cho phép mà vật liệu có thể F 155 làm việc lâu dài mà không bị phá H 180 huỷ gồm 7 cấp chịu nhiệt như C >180 sau: 180
Chương 7. Đặc tính Cơ- Lý -Hóa của điện môi 7.2.1 Tính chịu nóng (Độ bền nhiệt) - Cấp Y: Vật liệu sợi gốc xenlulô (sợi, vải, giấy cốttông, gỗ..) chưa tẩm trong VL cách điện lỏng. - Cấp A: Là VL cách điện cấp Y mà đã được ngâm tẩm trong VL cách điện lỏng. - Cấp E: Là chất dẻo hoặc là những nhựa Epocxy. (Cấp Y, A, E thuộc loại cấp cách điện hữu cơ) - Cấp B: là những sợi amiăng hoặc sợi thuỷ tinh mà có kết hợp các chất liên kết hữu cơ (nhựa Epocxy, phenol…). - Cấp F: Các sợi thuỷ tinh kết hợp với các chất liên kết có độ bền chịu nóng cao (silic hữu cơ, Epocxy poliête chịu nhiệt…). - Cấp H: Tương tự như cấp F nhưng kết hợp với những chất có độ bền chịu nhiệt đặc biệt cao. - Cấp C: Gồm các vật liệu vô cơ thuần tuý, hoàn toàn không có thành phần kết dính hay tẩm (mica, thuỷ tinh, sứ cách điện, thạch anh…). 181
Chương 7. Đặc tính Cơ- Lý -Hóa của điện môi 7.2.2 Độ dẫn nhiệt Được đặc trưng bởi nhiệt dẫn suất 1 γN = (Với: ρN - nhiệt trở suất). ρN So với kim loại thì nhiệt dẫn suất của VL cách điện nhỏ hơn rất nhiều. 7.2.3 Sự giãn nở nhiệt Được biểu thị bằng hệ số giãn nở dài αL, nó thể hiện chiều dài của vật sẽ tăng lên bao nhiêu khi nhiệt độ tăng lên là 10C. 1 dL αL = . [1/độ] (Với: L - chiều dài vật liệu) L dt 182
Chương 7. Đặc tính Cơ- Lý -Hóa của điện môi 7.3 Tính chất cơ học của điện môi 7.3.1 Độ bền chịu kéo, nén, uốn (σK , σN , σU ) Phụ thuộc vào diện tích tiết diện của vật liệu. Ví dụ: sợi thuỷ tinh: đường kính sợi giảm  các σ tăng; Khi đường kính giảm xuống còn 0,01mm thì nó đạt ngang độ bền của dây đồng. Các σ còn phụ thuộc vào nhiệt độ, khi nhiệt độ tăng thì các σ giảm. 7.3.2 Tính giòn A Biểu thị bằng độ dài va đập σ vd = [kg.cm/cm2] S P Với: A - năng lượng để bẻ gãy mẫu vật có tiết diện S (kg.cm) D S - diện tích mẫu vật (cm2) h 7.3.2 Độ cứng: Biểu thị khả năng của bề mặt vật liệu chống lại các biến dạng gây bởi lực nén truyền từ vật liệu có kích thước bé hơn Với: D - đường kính viên bi thép P Tc = h - độ lún π.D.h P - lực nén 7.4 Tính chất hoá học của điện môi -Bền vững về mặt hoá học nghĩa là không bị phân huỷ hoá học, không gây ăn mòn với các vật liệu tiếp xúc nó, không gây phản ứng hoá học với axit, kiềm và muối. - Chịu được các gia công hoá học: mài mòn bằng dung dịch hoá học - Bền vững với những bức xạ năng lượng cao: bức xạ mặt trời, bức xạ của các tia vũ trụ… 183

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.