Gas nga Dielectric

Ang mga materyales na dielectric ay basic at puro electrical insulators. Sa pamamagitan ng pag-apply ng isang makatwirang electrical field, ang mga dielectric gases ay maaaring polarised. Ang vacuum, solids, liquids, at gases ay maaaring maging isang dielectric material. Ang isang dielectric gas ay tinatawag din bilang insulating gas. Ito ay isang dielectric material sa gaseous state na maaaring i-prevent ang electrical discharge. Ang dry air, Sulphur hexafluoride (SF6) etc ay mga halimbawa ng gaseous dielectric materials.
Ang mga gaseous dielectrics ay hindi praktikal na walang electrically charged particles. Kapag ang peripheral electric field ay in-apply sa isang gas, ang mga free electrons ay nabuo. Ang mga itong free electrons ay nagsimulang mag-accelerate mula cathode patungo sa anode dahil sa electric pressure na nag-apply ng force sa kanila.

Kapag ang mga electrons na ito ay nakamit ang sapat na enerhiya upang bumangga sa mga electrons ng gas atoms o molecules, at pagkatapos, ang mga electrons ay hindi na involved ng molecules, at pagkatapos, ang concentration ng electron ay magsisimulang tumaas eksponensyal. Bilang resulta, ang breakdown ay nangyayari. Ang ilang mga gases tulad ng SF6 ay malakas na attached (ang mga electrons ay malakas na attached sa molecule), ang iba ay mahina na attached tulad ng oxygen, at ang iba naman ay hindi attached tulad ng N2. Mga halimbawa ng dielectric gases ay Ammonia, Air, Carbon dioxide, Sulphur hexafluoride (SF6), Carbon Monoxide, Nitrogen, Hydrogen etc. Ang moisture content sa mga dielectric gases ay maaaring baguhin ang properties upang maging isang good dielectric.

Breakdown sa Mga Gases

Tunay na, ito ay ang pagbagsak ng resistance ng mga insulating gases. Ito ay mangyayari kapag ang in-apply na voltage ay mas mataas kaysa sa breakdown voltage (dielectric strength). Bilang resulta, ang gas ay magsisimulang mag-conduct. Ibig sabihin, mayroong isang malakas na voltage rise sa isang maliit na lugar sa gas. Ang lugar na ito ng malakas na voltage rise ang dahilan ng partial ionisation ng nearby gas at nagsisimulang mag-conduct. Ito ay ginagawa nang intentional sa low pressure discharges (sa isang electrostatic precipitator o sa fluorescent lights).

Ang Paschen’s law ay in-approximate ang voltage na nagdudulot ng electrical breakdown (V = f(pd)). Ito ay talaga isang equation na nag-e-explain ng breakdown voltage bilang function ng product ng pressure at gap length. Sa iyon, nakukuha ang isang curve, at ito ay tinatawag na Paschen’s curve. Ang Paschen’s curve para sa air at argon ay ipinapakita sa figure 1.
Dito, kapag ang pressure ay binawasan, ang breakdown voltage ay din namumuti at pagkatapos ay unti-unting tumataas na lumalampas sa orihinal na value. Sa standard pressure, ang breakdown voltage ay bumababa sa gap length hanggang sa isang punto.

Kapag ang gap length ay binawasan pa higit sa point na iyon, ang breakdown voltage ay magsisimulang tumaas at lalampas sa orihinal na value. Sa high pressure at increased gap length condition, ang breakdown voltage ay more or less proportional sa product ng dalawa. Ito ay roughly proportional dahil sa electrode effects (microscopic irregularity ng electrodes ay maaaring magdulot ng breakdown). Ang breakdown voltage ng dielectric gases ay din roughly proportional sa density.

Mekanismo ng Breakdown

Ang mekanismo ng breakdown ay direktang depende sa nature ng mga dielectric gases at ang polarity ng electrode kung saan nagsisimula ang breakdown. Kung ang breakdown ay nagsisimula sa cathode, ang supply ng initiatory electrons ay mula sa electrode mismo. Pagkatapos, ang mga electrons ay magsisimulang mag-accelerate, maraming electrons formation ang nangyayari at ito ang nagresulta sa breakdown. Kung ang breakdown ay nagsisimula sa anode, ang supply ng initiatory electrons ay mula sa gas mismo. Halimbawa, ang air at SF6 gas. Ang isang maliit na sharp point sa isang gas ay maaari ring maging sanhi ng breakdown ng gas gap. Ito ay nangyayari bilang resulta ng step-by-step breakdown processes. Ang corona formation (i.e. corona discharge) ay maaaring kaugnay dito. Ito ay talaga isang maikling energy release (discharge) at ito ang nagresulta sa feebly ionized gas channels. Kapag ang field ay masyadong mataas, isa sa mga channel na ito ay mag-conduct.

Properties ng Mga Dielectric Gases

Ang mga preferred properties ng isang excellent gaseous dielectric material ay kasunod:

• Pinakamataas na dielectric strength.

• Magandang heat transfer.

• Hindi combustible.

• Chemical idleness laban sa construction material na ginagamit.

• Inertness.

• Environmentally non poisonous.

• Maliit na temperatura ng condensation.

• High thermal constancy.

• Acquirable sa mababang cost

Paggamit ng Mga Dielectric Gases

Ito ay ginagamit sa Transformer, Radar waveguides, Circuit Breakers, Switchgears, High Voltage Switching, Coolants. Karaniwang ginagamit sila sa high voltage application.

Pahayag: Respeto ang original, mahusay na artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may infringement paki-contact delete.