Поляризация двухслойного диэлектрика
Изоляционная конструкция высокого напряжения состоит из двух слоев различных изоляционных материалов (рис. 1 а). Материал первого слоя имеет относительную диэлектрическую проницаемость εr1=2,4, удельное объемное сопротивление ρν1=4,5∙1013 Ом∙м, удельное поверхностное сопротивление ρs1=5,5∙1012 Ом∙м, тангенс угла диэлектрических потерь tgδ1=2,2∙10-4 и толщину h1=2,2 мм. Материал второго слоя имеет параметры εr2=4,8, ρν2=9,4∙1013 Ом∙м, ρs2=12∙1012 Ом∙м, tgδ2=3,2∙10-4, h2=1,5 мм. Изоляционная конструкция находится между двумя электродами прямоугольной формы длиной a=600 мм, шириной b=500 мм. К электродам прикладывается постоянное напряжение U=2,0 кВ.
Определить:
1. Определить параметры R1, R2, C1, C2 схемы замещения, показанной на рис. 1 в.
2. Определить установившийся сквозной ток утечки Iу при приложении к электродам постоянного напряжения U.
3. Рассчитать и начертить зависимость тока i, потребляемого от источника постоянного напряжения U от времени t после подключения его к изоляционной конструкции.
4. По известной зависимости тока от времени рассчитать и начертить зависимость сопротивления R изоляционной конструкции от времени после приложения постоянного напряжения.
5. Определить значение напряжений на каждом слое в установившемся режиме.
6. Рассчитать значение абсорбции на границе раздела двух слоев.
7. Рассчитать и построить зависимость напряжения самозаряда на каждом слое на всей конструкции от времени после отключения напряжения.
8. Рассчитать диэлектрические потери при приложении к диэлектрику постоянного напряжения U и синусоидального напряжения с действующим значением U и частотой 50 Гц.
Часть выполненной работы
В неоднородной изоляции существует дополнительный вид поляризации, который называют структурной поляризацией. Выражение для тока переходного процесса при подключении неоднородной изоляции к источнику постоянного напряжения равно:
i=Iу+Iаб.Мe-tτ=UR1+R2+UR2C2-R1C12C1+C22R1∙R2R1+R2e-tτ
где τ-постоянная времени заряда изоляции равна:
τ=R1∙R2C1+C2R1+R2
τ=5,4∙109∙8,04∙1092,9∙10-9+8,5∙10-95,4∙109+8,04∙109=37 с
Тогда
Iаб.М=20008,04∙109∙8,5∙10-9-5,4∙109∙2,9∙10-922,9∙10-9+8,5∙10-92∙5,4∙109∙8,04∙1095,4∙109+8,04∙109=7,3∙10-8 А
4. Значение сопротивления изоляции от времени найдем как:
R=Ui=UIу+Iаб.Мe-tτ
5. Напряжения на слоях изоляции в установившемся режиме будут равны
U1=UR1R1+R2=2000∙5,4∙1095,4∙109+8,04∙109=804 В
U2=UR2R1+R2=2000∙8,04∙1095,4∙109+8,04∙109=1196 В
6. Заряд абсорбции на границе раздела двух диэлектриков будет равен:
Qаб=Q2-Q1=UR2C2-R1C1R1+R2
Qаб=20008,04∙109∙8,5∙10-9-5,4∙109∙2,9∙10-95,4∙109+8,04∙109=7,8∙10-6 Кл=7,8 мкКл
7. Напряжение самозаряда на отде…
Купить уже готовую работу
Сорбционные свойства композитов на основе терморасширенных графитов
Доклад, Химия
Выполнил: andrei2018
200
Силовые кабели высокого напряжения из шитого полиэтилена
Реферат, Материаловедение
Выполнил: EkaterinaKonstantinovna
280
Так же вы можете купить уже выполненные похожие работы. Для удобства покупки работы размещены на независимой бирже. Подробнее об условиях покупки тут .
4.06 
ЛМН76
Выполняю работы для студентов уже более 12-и лет, за это время написано несколько сотен курсовых , рефератов, дипломов и контрольных. Все дипломные работы были защищены с оценками "отлично" и "хорошо". Работы выполняю качественно и в срок.