Đặc tính Điện môi của Vật liệu Cách điện
Các Tính Chất Điện Dẫn của Vật Liệu Cách Điện là gì?
Định Nghĩa Điện Dẫn
Điện dẫn được định nghĩa là vật liệu không dẫn điện nhưng có thể lưu trữ năng lượng điện, tăng cường chức năng của các thiết bị như tụ điện
Điện Áp Phá Hủy
Vật liệu điện dẫn chỉ có một số electron trong điều kiện hoạt động bình thường. Khi cường độ điện trường tăng vượt quá một giá trị cụ thể, nó gây ra sự phá hủy. Đó là, các tính chất cách điện bị hỏng và cuối cùng trở thành chất dẫn. Cường độ điện trường tại thời điểm phá hủy được gọi là điện áp phá hủy hoặc sức chịu điện. Nó có thể được biểu thị bằng ứng suất điện tối thiểu sẽ gây ra sự phá hủy của vật liệu dưới một số điều kiện.
Nó có thể giảm do lão hóa, nhiệt độ cao và độ ẩm. Nó được đưa ra như sau
Sức chịu điện hoặc Điện áp phá hủy
V→ Điện thế Phá hủy.
t→ Độ dày của vật liệu điện dẫn.
Hệ số điện môi tương đối
Nó còn được gọi là dung lượng cảm ứng cụ thể hoặc hằng số điện môi. Điều này cung cấp cho chúng ta thông tin về dung lượng của tụ điện khi sử dụng điện môi. Nó được ký hiệu là εr. Dung lượng của tụ điện liên quan đến khoảng cách giữa các bản cực hoặc có thể nói là độ dày của điện môi, diện tích mặt cắt ngang của các bản cực và đặc tính của vật liệu điện môi được sử dụng. Một vật liệu điện môi có hệ số điện môi cao được ưa chuộng cho tụ điện.
Hệ số thấm từ tương đối hoặc hằng số điện môi =
Chúng ta có thể thấy rằng nếu thay thế không khí bằng bất kỳ môi trường điện môi nào, dung lượng (tụ điện) sẽ được cải thiện.Hệ số điện môi và sức chịu điện của một số vật liệu điện môi được đưa ra dưới đây.
Hệ Số Tiêu Thụ, Góc Mất và Hệ Số Công Suất
Khi một vật liệu điện dẫn được cung cấp nguồn AC, không có tiêu thụ công suất xảy ra. Điều này chỉ được thực hiện hoàn hảo bởi chân không và khí tinh khiết. Ở đây, chúng ta có thể thấy rằng dòng sạc sẽ dẫn trước điện áp áp dụng 90o, điều này được hiển thị trong Hình 2A. Điều này có nghĩa là không có mất mát công suất trong cách điện. Nhưng trong hầu hết các trường hợp, có sự tiêu thụ năng lượng trong cách điện khi áp dụng dòng điện xoay chiều. Sự mất mát này được gọi là mất mát điện môi. Trong cách điện thực tế, dòng rò rỉ sẽ không bao giờ dẫn trước điện áp áp dụng 90o (Hình 2B). Góc được tạo bởi dòng rò rỉ là góc pha (φ). Nó sẽ luôn nhỏ hơn 90. Chúng ta cũng sẽ nhận được góc mất (δ) từ đây là 90- φ.
Mạch tương đương được hiển thị dưới đây với điện dung và điện trở được sắp xếp song song.
Từ đó, chúng ta sẽ nhận được mất mát công suất điện môi như sau
X → Kháng điện dung (1/2πfC)
cosφ → sinδ
Trong hầu hết các trường hợp, δ nhỏ. Vì vậy, chúng ta có thể lấy sinδ = tanδ.
Vì vậy, tanδ được biết đến là hệ số công suất của điện môi.
Hiểu rõ các tính chất của vật liệu điện môi là rất quan trọng để thiết kế, sản xuất, vận hành và tái chế các cách điện, với đánh giá thường được thực hiện thông qua các phép tính và đo lường.
