ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રીની લાક્ષણિકતાઓ

ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રી એવી સામગ્રી છે જેની સાથે વાયરને ઇન્સ્યુલેટ કરવામાં આવે છે. તેમની પાસે છે: ઉચ્ચ પ્રતિકાર, વિદ્યુત શક્તિ - તેના વિદ્યુત વોલ્ટેજ અને વિદ્યુત નુકસાન દ્વારા ભંગાણને પ્રતિકાર કરવાની સામગ્રીની ક્ષમતા, નુકસાન કોણની સ્પર્શક, ગરમી પ્રતિકાર, તાપમાન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે જે આપેલ ડાઇલેક્ટ્રિક માટે મહત્તમ અનુમતિપાત્ર છે. ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનોમાં તેનો લાંબા ગાળાનો ઉપયોગ.

વિદ્યુત અવાહક સામગ્રી - ડાઇલેક્ટ્રિક્સ ઘન, પ્રવાહી અને વાયુયુક્ત હોઈ શકે છે.

વિદ્યુતમાં વિદ્યુત ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રીનો હેતુ વિવિધ વિદ્યુત સંભવિતતા ધરાવતા ભાગો વચ્ચે સર્જન કરવાનો છે, જેમ કે તે ભાગો વચ્ચે પ્રવાહ પસાર થતો અટકાવવાનું વાતાવરણ.

ડાઇલેક્ટ્રિક્સની વિદ્યુત, યાંત્રિક, ભૌતિક-રાસાયણિક અને થર્મલ લાક્ષણિકતાઓને અલગ પાડો.

ડાઇલેક્ટ્રિક્સની ઇલેક્ટ્રિકલ લાક્ષણિકતાઓ

બલ્ક રેઝિસ્ટન્સ - ડાઇલેક્ટ્રિકનો પ્રતિકાર જ્યારે તેમાંથી સીધો પ્રવાહ પસાર થાય છે. ફ્લેટ ડાઇલેક્ટ્રિક માટે તે સમાન છે:

Rv = ρv (d/S), ઓહ્મ

જ્યાં ρv — ડાઇલેક્ટ્રિકનો ચોક્કસ વોલ્યુમ પ્રતિકાર, જે 1 સે.મી.ની ધારવાળા ક્યુબનો પ્રતિકાર છે, જ્યારે ડાઇલેક્ટ્રિકની બે વિરુદ્ધ બાજુઓમાંથી સીધો પ્રવાહ પસાર થાય છે, ઓહ્મ-સેમી, એસ એ ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર છે. ડાઇલેક્ટ્રિક જેમાંથી વર્તમાન પસાર થાય છે (ઇલેક્ટ્રોડ્સનો વિસ્તાર), cm2, e — ડાઇલેક્ટ્રિક જાડાઈ (ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચેનું અંતર), જુઓ

ડાઇલેક્ટ્રિક સપાટી પ્રતિકાર

સપાટી પ્રતિકાર - જ્યારે તેની સપાટી પરથી પ્રવાહ પસાર થાય છે ત્યારે ડાઇલેક્ટ્રિકનો પ્રતિકાર. આ પ્રતિકાર છે:

રૂ = ρs (l/S), ઓહ્મ

જ્યાં ps - ડાઇલેક્ટ્રિકની ચોક્કસ સપાટી પ્રતિકાર, જે ચોરસ (કોઈપણ કદના) નો પ્રતિકાર છે જ્યારે સીધો પ્રવાહ એક બાજુથી તેની વિરુદ્ધ તરફ જાય છે, ઓહ્મ, l- ડાઇલેક્ટ્રિક સપાટીની લંબાઈ (વર્તમાન પ્રવાહની દિશામાં) ), cm, C — ડાઇલેક્ટ્રિક સપાટીની પહોળાઇ (વર્તમાન પ્રવાહની લંબ દિશામાં), જુઓ

ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક.

જેમ તમે જાણો છો, કેપેસિટરની ક્ષમતા - બે સમાંતર અને વિરોધી ધાતુની પ્લેટો (ઇલેક્ટ્રોડ્સ) વચ્ચે બંધ થયેલ ડાઇલેક્ટ્રિક છે:

C = (ε S) / (4π l), સે.મી.,

જ્યાં ε — સામગ્રીનો સંબંધિત ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક, આપેલ ડાઇલેક્ટ્રિક સાથેના કેપેસિટરની ક્ષમતાના ગુણોત્તર સમાન ભૌમિતિક પરિમાણો સાથે કેપેસિટરની ક્ષમતાના ગુણોત્તર સમાન, પરંતુ જેનું ડાઇલેક્ટ્રિક હવા (અથવા બદલે શૂન્યાવકાશ); C — કેપેસિટર ઇલેક્ટ્રોડનો વિસ્તાર, cm2, l — ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચે બંધ થયેલ ડાઇલેક્ટ્રિકની જાડાઈ, જુઓ

ડાઇલેક્ટ્રિક નુકશાન કોણ

જ્યારે વૈકલ્પિક પ્રવાહ લાગુ કરવામાં આવે ત્યારે ડાઇલેક્ટ્રિકમાં પાવર લોસ થાય છે:

Pa = U NS Ia, W

જ્યાં U એ લાગુ થયેલ વોલ્ટેજ છે, Ia એ ડાઇલેક્ટ્રિકમાંથી પસાર થતા વર્તમાનનો સક્રિય ઘટક છે, A.

જેમ જાણીતું છે: Ia = AzR / tgφ = AzRNS tgδ, A, Azr = U2πfC

જ્યાં Azp એ ડાઇલેક્ટ્રિકમાંથી પસાર થતા વર્તમાનનું પ્રતિક્રિયાશીલ ઘટક છે, A, C એ કેપેસિટરનું કેપેસિટન્સ છે, cm, f એ વર્તમાનની આવર્તન છે, Hz, φ — એ કોણ કે જેના પર વર્તમાન વેક્ટર ડાઇલેક્ટ્રિકમાંથી પસાર થાય છે આ ડાઇલેક્ટ્રિક માટે લાગુ વોલ્ટેજ વેક્ટરની આગળ, ડિગ્રી, δ — કોણ φ થી 90 ° (ડાઇલેક્ટ્રિક નુકશાન કોણ, ડિગ્રી) માટે પૂરક છે.

આ રીતે, પાવર લોસની માત્રા નક્કી કરવામાં આવે છે:

Pa = U22πfCtgδ, W

લાગુ કરેલ વોલ્ટેજ (આયનીકરણ વળાંક) ની તીવ્રતા પર tgδ ની અવલંબનનો પ્રશ્ન ખૂબ જ વ્યવહારુ મહત્વ છે.

સજાતીય ઇન્સ્યુલેશન સાથે, ડિલેમિનેશન અને ક્રેકીંગ વિના, tgδ એ લાગુ કરેલ વોલ્ટેજની તીવ્રતાથી લગભગ સ્વતંત્ર છે; ડિલેમિનેશન અને ક્રેકીંગની હાજરીમાં, વધતા લાગુ વોલ્ટેજ સાથે, ઇન્સ્યુલેશનમાં સમાવિષ્ટ વોઇડ્સના આયનીકરણને કારણે tgδ ઝડપથી વધે છે.

ડાઇલેક્ટ્રિક નુકસાન (tgδ) નું સામયિક માપન અને અગાઉના માપના પરિણામો સાથે તેની સરખામણી ઇન્સ્યુલેશનની સ્થિતિ, તેની વૃદ્ધત્વની ડિગ્રી અને તીવ્રતા દર્શાવે છે.

ડાઇલેક્ટ્રિક તાકાત

વિદ્યુત સ્થાપનોમાં, કોઇલના ઇન્સ્યુલેશનની રચના કરતી ડાઇલેક્ટ્રિક્સે ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની ક્રિયાનો સામનો કરવો જ જોઇએ. ટ્યૂલની તીવ્રતા (વોલ્ટેજ) વધે છે કારણ કે આ ક્ષેત્ર બનાવતા વોલ્ટેજમાં વધારો થાય છે, અને જ્યારે ક્ષેત્રની શક્તિ નિર્ણાયક મૂલ્ય સુધી પહોંચે છે, ત્યારે ડાઇલેક્ટ્રિક તેના ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્યુલેટીંગ ગુણધર્મો ગુમાવે છે, જેને કહેવાતા ડાઇલેક્ટ્રિક બ્રેકડાઉન.

જે વોલ્ટેજ પર બ્રેકડાઉન થાય છે તેને બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ કહેવામાં આવે છે, અને અનુરૂપ ક્ષેત્રની તાકાત એ ડાઇલેક્ટ્રિક તાકાત છે.

ડાઇલેક્ટ્રિક તાકાતનું સંખ્યાત્મક મૂલ્ય બ્રેકડાઉનના બિંદુ પર ડાઇલેક્ટ્રિકની જાડાઈ અને બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજના ગુણોત્તર જેટલું છે:

Epr = UNHC/l, kV/mm,

જ્યાં Upr — બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ, kV, l — બ્રેકડાઉન બિંદુ પર ઇન્સ્યુલેશન જાડાઈ, mm.

ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રી

ડાઇલેક્ટ્રિક્સની ભૌતિક-રાસાયણિક લાક્ષણિકતાઓ

ઇલેક્ટ્રિકલ ઉપરાંત, ડાઇલેક્ટ્રિક્સની નીચેની ભૌતિક-રાસાયણિક લાક્ષણિકતાઓને અલગ પાડવામાં આવે છે.

એસિડ નંબર — પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (KOH) ની માત્રા (mg) નિર્દિષ્ટ કરે છે જે પ્રવાહી ડાઇલેક્ટ્રિકમાં સમાવિષ્ટ મુક્ત એસિડને નિષ્ક્રિય કરવા અને તેના ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્યુલેટીંગ ગુણધર્મોને ડિગ્રેડ કરવા માટે જરૂરી છે.

સ્નિગ્ધતા - પ્રવાહી ડાઇલેક્ટ્રિકની પ્રવાહીતાની ડિગ્રી નક્કી કરે છે, જે વિન્ડિંગ વાયરને ગર્ભિત કરતી વખતે વાર્નિશની ઘૂંસપેંઠ ક્ષમતા તેમજ ટ્રાન્સફોર્મર્સમાં તેલના સંવહન વગેરેને નિર્ધારિત કરે છે.

તેઓ કાઇનેમેટિક સ્નિગ્ધતાને અલગ પાડે છે, કેશિલરી વિસ્કોમીટર્સ (યુ-આકારની કાચની નળીઓ) દ્વારા માપવામાં આવે છે, અને કહેવાતા શરતી સ્નિગ્ધતા, ખાસ ફનલમાં કેલિબ્રેટેડ ઓરિફિસમાંથી પ્રવાહીના પ્રવાહના વેગ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. કાઇનેમેટિક સ્નિગ્ધતાનું એકમ સ્ટોક્સ (st) છે.

શરતી સ્નિગ્ધતા ડિગ્રી એન્ગલરમાં માપવામાં આવે છે.

થર્મલ રેઝિસ્ટન્સ - વિદ્યુત ઉપકરણોની સામાન્ય કામગીરીના અંદાજિત સમયગાળા સાથે તુલનાત્મક સમય માટે ઓપરેટિંગ તાપમાનના સંપર્કમાં આવે ત્યારે તેના કાર્યો કરવા માટે સામગ્રીની ક્ષમતા.

હીટિંગના પ્રભાવ હેઠળ, વિદ્યુત ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રીનું થર્મલ વૃદ્ધત્વ થાય છે, જેના પરિણામે ઇન્સ્યુલેશન તેના પર લાદવામાં આવેલી જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવાનું બંધ કરે છે.

વિદ્યુત અવાહક સામગ્રીના ગરમી પ્રતિકાર વર્ગો (GOST 8865-70).અક્ષર ગરમી પ્રતિકારનો વર્ગ સૂચવે છે, અને કૌંસમાં સંખ્યાઓ - તાપમાન, ° સે

Y (90) સેલ્યુલોઝ, કપાસ અને કુદરતી રેશમના તંતુમય પદાર્થો, પ્રવાહી વિદ્યુત ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રી A (105) સેલ્યુલોઝ, કપાસ અથવા કુદરતી, વિસ્કોસ અને કૃત્રિમ રેશમના તંતુમય પદાર્થો, પ્રવાહી વિદ્યુત ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રીમાં ગર્ભિત અથવા ડૂબેલા નથી (120) કૃત્રિમ સામગ્રી (ફિલ્મો, ફાઇબર, રેઝિન, સંયોજનો) B (130) કાર્બનિક બાઈન્ડર અને ગર્ભવતી સાથે વપરાતી મીકા, એસ્બેસ્ટોસ અને ફાઈબરગ્લાસ સામગ્રી F (155) મીકા, એસ્બેસ્ટોસ અને ફાઈબરગ્લાસ સામગ્રી કૃત્રિમ બાઈન્ડર પદાર્થો અને ઈમ્પ્રેગ્નન્ટ્સ (180) સાથે જોડાયેલી ) સિલિકોન સિલિકોન બાઈન્ડર અને ગર્ભાધાન કંપાઉન્ડ C (180 થી વધુ) મીકા, સિરામિક સામગ્રી, કાચ, ક્વાર્ટઝ અથવા બાઈન્ડર વિના અથવા અકાર્બનિક બાઈન્ડર પદાર્થો સાથે તેના સંયોજનો સાથે સંયોજનમાં મીકા, એસ્બેસ્ટોસ અને ફાઈબરગ્લાસ પર આધારિત સામગ્રી

સૉફ્ટનિંગ પૉઇન્ટ કે જ્યાં ઠંડા અવસ્થામાં આકારહીન અવસ્થા ધરાવતા નક્કર ડાઇલેક્ટ્રિક્સ (રેઝિન, બિટ્યુમેન) નરમ થવા લાગે છે. જ્યારે સ્ટીલના બોલ અથવા પારાના ઉપયોગથી ગરમ ઇન્સ્યુલેશનને રિંગ અથવા ટ્યુબમાંથી સ્ક્વિઝ કરવામાં આવે છે ત્યારે નરમતા બિંદુ નક્કી કરવામાં આવે છે.

ડ્રોપ પોઈન્ટ કે જ્યાં પ્રથમ ટીપું બીકરથી અલગ પડે છે અને પડે છે (તળિયે 3 મીમી વ્યાસના ઓપનિંગ સાથે) જેમાં પરીક્ષણ સામગ્રીને ગરમ કરવામાં આવે છે.

વેપર ફ્લેશ પોઈન્ટ કે જેના પર અવાહક પ્રવાહી વરાળ અને હવાનું મિશ્રણ પ્રસ્તુત બર્નર જ્યોત દ્વારા સળગાવવામાં આવે છે. પ્રવાહીનો ફ્લેશ પોઈન્ટ જેટલો નીચો છે, તેટલી તેની અસ્થિરતા વધારે છે.

ભેજ પ્રતિકાર, રાસાયણિક પ્રતિકાર, હિમ પ્રતિકાર અને ઉષ્ણકટિબંધીય પ્રતિરોધક ડાઇલેક્ટ્રિક્સ - -45 ° થી -60 ° સે સુધીની રેન્જમાં નીચા તાપમાને ભેજ, એસિડ અથવા પાયાના સંપર્કમાં આવે ત્યારે ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રીની વિદ્યુત અને ભૌતિક-રાસાયણિક લાક્ષણિકતાઓની સ્થિરતા. તેમજ ઉષ્ણકટિબંધીય આબોહવા, દિવસ દરમિયાન હવાના ઊંચા અને તીવ્ર બદલાતા તાપમાન, તેની ઊંચી ભેજ અને પ્રદૂષણ, મોલ્ડ, જંતુઓ અને ઉંદરોની હાજરી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

ચાપ અને કોરોના ડાઇલેક્ટ્રિક્સનો પ્રતિકાર - શાંત સ્રાવ દરમિયાન પ્રકાશિત ઓઝોન અને નાઇટ્રોજનની અસરો સામે ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રીનો પ્રતિકાર - કોરોના, તેમજ ઇલેક્ટ્રિક સ્પાર્ક અને સ્થિર ચાપની ક્રિયા સામે પ્રતિકાર.

ડાઇલેક્ટ્રિક્સના થર્મોપ્લાસ્ટિક અને થર્મોસેટિંગ ગુણધર્મો

થર્મોપ્લાસ્ટિક વિદ્યુત ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રીઓ એવી છે કે જે ઠંડા હોય ત્યારે શરૂઆતમાં નક્કર હોય છે, જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે નરમ હોય છે અને યોગ્ય સોલવન્ટમાં ઓગળી જાય છે. ઠંડક પછી, આ સામગ્રી ફરીથી મજબૂત બને છે. પુનરાવર્તિત ગરમી સાથે, સોલવન્ટમાં નરમ અને ઓગળવાની તેમની ક્ષમતા રહે છે. આમ, આવી સામગ્રીને ગરમ કરવાથી તેમના પરમાણુ બંધારણમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી.

તેનાથી વિપરીત, કહેવાતા થર્મોસેટ સામગ્રી યોગ્ય મોડમાં હીટ ટ્રીટમેન્ટ પછી, તેઓ સખત (બેક) કરે છે. વારંવાર ગરમ થવા પર, તેઓ નરમ થતા નથી અને દ્રાવકમાં ઓગળતા નથી, જે તેમના પરમાણુ બંધારણમાં ઉલટાવી શકાય તેવા ફેરફારો સૂચવે છે જે ગરમી દરમિયાન થાય છે.

ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રીની યાંત્રિક લાક્ષણિકતાઓ છે: મહત્તમ તાણ શક્તિ, સંકોચન, સ્થિર અને ગતિશીલ બેન્ડિંગ, તેમજ જડતા.