1.Диэлектрические потери
Диэлектрические потери - это мощность поглощаемая диэлектриком при прохождении по нему тока.
Диэлектрическими потерями называют электрическую мощность, затрачиваемую на нагрев диэлектрика, находящегося в электрическом поле.
Потери энергии в диэлектриках наблюдаются как при переменном, так и при постоянном напряжении, поскольку в технических материалах обнаруживается сквозной ток утечки, обусловленный электропроводностью. При постоянном напряжении, когда нет периодической поляризации, качество материала характеризуется значениями удельных объемного и поверхностного сопротивлений.
При воздействии переменного напряжения на диэлектрик в нем кроме сквозной электропроводности могут проявляться другие механизмы превращения электрической энергии в тепловую. Поэтому качество материала недостаточно характеризовать только сопротивлением изоляции.
2.Классификация углеродистых сталей по назначению
Углеродистые стали являются основными конструкционными материалами используемые в промышленности, кроме основных компонентов в сталях присутствуют как вредные так и полезные примеси, которые попадают в расплав в процессе производства. К вредным примесям относится: сера, фосфор, азот, кислород и водород. К полезным примесям относится кремний и марганец с помощью которых происходит раскисление стали т.е. удаление из стали избыточного количества кислорода.
Углеродистые стали классифицируются по применению на машиностроительные и инструментальные. По количеству углерода на низкоуглеродистые (до 0,3%), среднеуглеродистые(от 0,3% до 1,2%) и высокоуглеродистые стали (от 1,2%).
Машиностроительные имеют в своём составе строительные стали, которые относятся к разряду низкоуглеродистых, эти стали хорошо свариваются, но обладают невысокой прочностью и твёрдостью. Машиностроительные стали относятся к разряду среднеуглеродистой стали.
Инструментальные стали обладают высокой прочностью и твёрдостью, это высокоуглеродистые стали. Их используют для изготовления различных инструментов.
Углеродистые стали делятся на стали обычного качества, качественные и высококачественные. Слали обычного качества подразделяются на 3 группы ( А,В,С). Сталь группы А поставляется потребителю с определёнными механическими свойствами. Сталь группы В поставляется потребителю с определёнными химическими свойствами. Сталь группы С поставляется потребителю с определёнными механическими и химическими свойствами.
3.Синтетические жидкие диэлектрики
Трансформаторное и другие рассмотренные ранее электроизоляционные масла нефтяного происхождении обладают рядом преимуществ, которые и обеспечили им весьма широкое применение: они сравнительно дешевы и могут производиться заводами нефтеперерабатывающей промышленности в весьма больших количествах; при хорошей очистке их тангенс угла диэлектрических потерь, как это и свойственно чистым неполярным диэлектрикам, мал, а электрическая прочность достаточно высока. Однако в некоторых случаях качество этих масел оказывается недостаточно высоким. Например, когда требуется полная пожарная безопасность и взрывобезопасность, маслонаполненные трансформаторы и другие подобные аппараты применяться не могут.
Интервал рабочих температур нефтяных масел, ограничиваемый, с одной стороны, температурой застывания или чрезмерного повышения вязкости и, с другой стороны, температурой начала быстрого теплового старения в данных условиях эксплуатации, сравнительно узок. Нефтяные масла склонны и к электрическому старению, т.е. они могут ухудшать свои свойства под действием электрического поля высокой напряженности. Для пропитки конденсаторов с целью получения повышенной емкости в данных габаритных размерах конденсатора желательно иметь полярный жидкий диэлектрик с более высоким, чем у неполярных нефтяных масел, значением диэлектрической проницаемости.
Имеется ряд синтетических жидких диэлектриков, по тем или иным свойствам превосходящих нефтяные электроизоляционные масла. Рассмотрим некоторые из них.
Хлорированные углеводороды получаются из различных углеводородов путем замены в их молекулах некоторых (или даже всех) атомов водорода атомами хлора. Из числа применяемых в нашей стране хлорированных дифенилов отметим совол.
Замена соволом нефтяного масла в производстве силовых бумажных конденсаторов позволяет снизить объем конденсатора при равной реактивной мощности примерно в два раза. Это дает большой экономический выигрыш, хотя совол и дороже масла. Совол более стабилен при работе в электрическом поле, чем масло. Недостатком конденсаторов, пропитанных соволом, является сильное уменьшение емкости при падении температуры ниже 0°С. Совол- прозрачная бесцветная жидкость с плотностью около 1,5 Мг/м3. Благодаря высокой температуре застывания (+5°С) и значительной вязкости в области рабочих температур, совол в чистом виде не может использоваться для заливки трансформаторов. Для этой цели совол должен разбавляться менее вязкими жидкостями.
Кремнийорганические жидкости обладают весьма малым углом диэлектрических потерь, низкой гигроскопичностью и повышенной нагревостойкостью. Для них характерна слабо выраженная зависимость вязкости от температуры. Как и другие кремнийорганические соединения, кремнийорганические жидкости весьма дороги, что ограничивает их применимость. Эти жидкости имеют при 1 кГц и 20°С значение диэлектрической проницаемости 79 от 2,5 до 3,3, тангенс угла диэлектрических потерь от 0,0001 до 0,0003; наивысшая допускаемая рабочая температура некоторых из этих жидкостей доходит до 250°С длительно и до 350°С кратковременно.
Важным преимуществом фторорганических жидкостей по сравнению с кремнийорганическими является полная негорючесть и высокая дугостойкость (кремнийорганические жидкости, как и нефтяные масла, сравнительно легко загораются и горят сильно коптящим пламенем). Как и кремнийорганические соединения, фторорганические жидкости пока еще весьма дороги.
Для использования в электрической изоляции сильнополярные жидкости должны быть чрезвычайно тщательно очищены, так как даже малейшие примеси существенно снижают их характеристики. Интересной проблемой является возможность использования в качестве диэлектрика конденсаторов сверхчистой воды (пока еще практически не полученной), имеющей ε=80.
