ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ
Диэлектрические потери – это мощность, рассеиваемая в диэлектрике и приводящая к его нагреву.
В качестве параметра, определяющего степень нагревания изоляции, можно было бы использовать удельную мощность диэлектрических потерь, т.е. мощность, отнесенную к единице объема. Однако в связи со сложной конфигурацией изоляционных материалов не удается точно вычислить их объем, поэтому таким параметром не пользуются.
Для определения качества изоляции пользуются следующими параметрами: углом (тангенсом угла) диэлектрических потерь d (tgd), относительной диэлектрической проницаемостью er, сопротивлением изоляции Rиз, коэффициентом диэлектрических потерь kд.п, добротностью изоляции Q, пробивным напряжением Uпр, электрической прочностью Eпр, активной мощностью диэлектрических потерь Pд.п.
Перечисленные параметры четко определяются и имеют четкий физический смысл только в синусоидальном электрическом поле и только для линейных диэлектриков.
Угол диэлектрических потерь d – это угол, дополняющий угол сдвига фаз между током и напряжением в емкостной цепи до 90°.
j+d=90°
Рисунок 17
Активная мощность диэлектрических потерь на постоянном токе определяется по формуле:
= ,
где - квадрат сквозного тока через изоляцию, умноженный на сопротивление изоляции.
Активная мощность диэлектрических потерь на переменном токе определяется по выражению:
= = = ,
где U – приложенное синусоидальное напряжение, В,
I – сквозной переменный ток утечки через изоляцию, А,
j - угол сдвига фаз между током и напряжением, °,
= - емкостное сопротивление изоляции, Ом,
w - угловая частота сети, рад/с,
С – электрическая емкость изоляции, Ф,
d - угол диэлектрических потерь, °.
Коэффициент диэлектрических потерь равен произведению относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла потерь:
= .
Добротность изоляции определим по формуле:
= = ,
где Iр – реактивная составляющая тока цепи, А,
Iа – активная составляющая тока цепи, А.
Приведем векторную диаграмму, позволяющую проиллюстрировать характер токов, протекающих в диэлектрическом материале, и определить тангенс угла диэлектрических потерь.
Рисунок 18
Iабс.а – активная составляющая тока абсорбции,
Iск – сквозной ток через диэлектрик,
Iа= Iабс.а+ Iск – активная составляющая сквозного тока утечки через диэлектрик (приводит к нагреву диэлектрика),
Iсм – ток смещения,
Iабс.р – реактивная составляющая тока абсорбции,
Iр= Iабс.р+ Iсм – реактивная составляющая сквозного тока утечки через диэлектрик (не нагревает диэлектрик),
- суммарный ток абсорбции в диэлектрике,
– суммарный сквозной ток утечки через диэлектрик.
Таким образом, тангенс угла диэлектрических потерь можно найти по формуле:
.
Дата добавления: 2015-02-19; просмотров: 2149;