ما هو فقدان عازل؟
طريقة حساب
تتطلب الخسائر العازلة القياس باستخدام نظام حساب معقد إلى حد ما. يتكون هذا النظام من عدة مراحل. بادئ ذي بدء ، من الضروري حساب الطاقة التي يمتلكها العازل وما يتبدد فيه بجهد متناوب. يتم تحديده بواسطة الصيغة:
Pa = U * Ia
يوضح الشكل أدناه الرسوم البيانية للسلسلة (أ) والتوصيل المتوازي (ب) للمكثف والمقاومة النشطة ، بالإضافة إلى الرسوم البيانية المتجهة للتيارات الموجودة فيها.
وبالتالي ، من الممكن تحديد التيار النشط ، والذي ستكون معادلة حسابه على النحو التالي:
القيمة الثانية هي ظل زاوية متجه القيمة الكاملة للتيار إلى سعته. تسمى هذه الزاوية أيضًا بزاوية الخسارة العازلة. Ic هي السعة العازلة.
باستخلاص النتائج من البيانات التي تم الحصول عليها ، يتم الحصول على صيغة أكثر تفصيلاً لحساب القدرة:
في هذه الحالة ، يتم حساب التيار بالصيغة: التردد الزاوي * مكثف السعة. بناءً على الصيغ المقدمة ، يمكنك حساب القوة على النحو التالي:
استنادًا إلى هذه الصيغة ، يمكن رؤيتها على العوامل التي تعتمد عليها جودة وموثوقية مثل هذا الجهاز كعازل كهربائي. إذا نظرت إلى الرسم البياني ، يمكنك أن ترى أن الخصائص تزداد مع تناقص الزاوية.
أنواع الخسائر
في الغازات
في المواد الغازية ، تكون الموصلية الكهربائية صغيرة ، ونتيجة لذلك ، ستكون الخسائر العازلة غير مهمة أيضًا. مع استقطاب جزيئات الغاز ، لا يحدث شيء. في هذه الحالة ، يتم استخدام ما يسمى بمنحنى التأين.
يشير هذا التبعية إلى أنه مع زيادة الجهد ، ستزداد الزاوية أيضًا. وهذا يعني وجود تضمين للغاز في العزل. في حالة التأين الكبير ، سيكون فقدان الغاز كبيرًا ونتيجة لذلك - تسخين وتدمير العزل.
لذلك ، عند صنع العزل ، من المهم جدًا مراعاة حقيقة أنه لا ينبغي أن يكون هناك شوائب للغاز. لهذا ، يتم استخدام معالجة خاصة. جوهرها كما يلي: يتم تجفيف العزل في فراغ. ثم يتم ملء المسام بمركب تحت الضغط ثم يحدث اختراق.
نتيجة للتأين ، تظهر أكاسيد النيتروجين والأوزون ، التي تدمر العزل.في الأوقات التي يحدث فيها تأثير التأين على قطعة من الحقول غير المستوية ، يؤدي هذا أثناء الإرسال إلى انخفاض الكفاءة.
في المواد الصلبة
يتميز العازل الصلب بخصائص معينة ، مثل التركيب والهيكل والاستقطاب ، مما يؤدي إلى خسائر عازلة. على سبيل المثال ، فهي غائبة في الكبريت أو البارافين أو البوليسترين ؛ لذلك ، يتم استخدام هذه المواد على نطاق واسع كعزل عالي التردد.
الكوارتز والملح والميكا من خلال الموصلية ، وبالتالي ، فإنها تتميز بقدر ضئيل من هذه الخسائر.
لا تعتمد الخسارة العازلة على التردد (أ) ، وستنخفض مع تردد المجال وفقًا للقانون الزائدي. ولكن مع درجة الحرارة ، فإنها تعتمد بشكل مباشر على القانون الأسي (ب).
يحتوي العازل البلوري مثل السيراميك أو الرخام على مؤشر مميز لهذه القيمة. هذا يرجع إلى حقيقة أنها تحتوي على شوائب أشباه الموصلات. هذه المواد لها خاصية مميزة: الخسائر العازلة ترتبط مباشرة بالبيئة وظروفها. لذلك ، اعتمادًا على تغير العوامل التي تحيط بالعزل الكهربائي ، قد تختلف قيمة مادة واحدة.
في السوائل
في هذه الحالة ، ترتبط الخسائر مباشرة بتكوين المادة. إذا لم تكن هناك شوائب في السوائل ، فستكون محايدة وستميل الخسارة إلى الصفر ، لأن الموصلية الكهربائية منخفضة.
يتم استخدام السوائل ذات القطبية أو بوجود الشوائب لأغراض فنية معينة ، حيث أن فقدها العازل سيكون أعلى بكثير. هذا يرجع إلى حقيقة أن هذه السوائل لها خصائصها الخاصة ، على سبيل المثال ، اللزوجة. ولأنها يتم تحديدها بواسطة استقطاب ثنائي القطب ، فإن هذه السوائل تسمى استقطاب ثنائي القطب. مع زيادة اللزوجة ، تزداد الخسائر العازلة.
بالإضافة إلى ذلك ، تعتمد السوائل على خسائر معينة في درجة الحرارة. عندما يزيد نظام درجة الحرارة ، يزداد ظل الزاوية أيضًا إلى الحد الأقصى. ثم ينخفض إلى القيمة الدنيا ويزيد مرة أخرى. وذلك لأن الموصلية تتغير تحت تأثير درجة الحرارة.
نظرة عامة على الأجهزة
هناك أدوات خاصة لقياس الخسائر. وتشمل هذه الأجهزة IPI-10 ، وجهاز Tettex ، ودراسة عوازل المواد الصلبة والسائلة معه. يتم استخدام تثبيت آلي يسمى "Tangent - 3M" لتحديد ظل الزاوية في العوازل السائلة (في الصورة أدناه). استخدم أيضًا العداد "Ш2 - 12ТМ".
أخيرًا ، نوصي بمشاهدة فيديو مفيد حول هذا الموضوع:
الآن أنت تعرف ما يشكل خسائر عازلة في العوازل ، وكيف يتم حسابها وقياسها. نأمل أن تكون المعلومات المقدمة مفيدة لك!
نوصي أيضًا بقراءة:
جار التحميل ...
