Dielektrilised gaasid

Dielektrilised materjalid on põhimõtteliselt lihtsad ja puhtad elektrilised eraldusmaterjalid. Tundliku elektrivälja rakendamisel võivad dielektrilised gaasid polariseeruda. Vakuum, kivid, vedelikud ja gaasid võivad olla dielektrilised materjalid. Dielektriline gaas tuntakse ka kui eraldusgaas. See on gaseenuses olev dielektriline materjal, mis saab takistada elektrilist väljaheittu. Kuiv õhk, heitkurjeksihfluoriid (SF6) jne on näited gaseenuses olevatest dielektrilistest materjalidest.
Gaseenuses olevad dielektrilised materjalid ei ole praktikas täiesti vabad elektriliselt laetud osakestest. Kui perifeersel elektriväljale rakendatakse gaasi, tekivad vabad elektronid. Need vabad elektronid kiirenevad katoodist anoodi elektroonilisele rõhu alusel neile mõjuva jõu tõttu.

Kui need elektronid saavutavad piisava energiat, et lööksid ära gaasi aatomite või molekulide elektronid ja seejärel need elektronid ei ole enam molekulide poolt hõivatud, siis elektronide kontsentratsioon hakkab eksponentsiaalselt kasvama. Tulemuseks on läbimurde. Mõned gaasid, nagu SF6, on tugevalt sidunud (elektronid on tugevalt sidunud molekuli külge), mõned on nõrgalt sidunud, näiteks hapnik, ja mõned ei ole üldse sidunud, näiteks N2. Dielektriliste gaaside näited on Ammoniaak, Õhk, Süsinikdioksiid, heitkurjeksihfluoriid (SF6), Süsinikmonoksüüd, Lämmastik, Väesine jne. Dielektrilistes gaasides olev rasvane sisu võib muuta nende omadusi hea dielektriaks.

Lahtimine gaasides

See on tegelikult vastupidavuse langus eraldusgaasides. See juhtub, kui rakendatav pinge suureneb lahtimispingu (dielektrilise tugevuse) üle. Tulemuseks algab gaasi joobumine. Selle tõttu tekib väikeses alal gaasis tugev pingete tõus. See väike ala tugevate pingete tõusu on lähedaste gaaside osaliselt ioniseerimise põhjus ja algatab joobumise. Seda teevad eesmärgiliselt madalal rõhus (elektrostaatilises ahelaahjas või fluoreskeeriva valguse all).

Pascheni seadus aproksimeerib elektrilise lahtimise pinge (V = f(pd)). See on tegelikult võrrand, mis kirjeldab lahtimispinget rõhu ja vaheku pikkuse korrutise funktsioonina. Sellega saadakse käiku, mida nimetatakse Pascheni käigeks. Ilma ja argooni Pascheni käik on kujutatud joonis 1-s.
Sellega, kui rõh väheneb, väheneb ka lahtimispinge ja seejärel samm-sammult suureneb, ületades algse väärtuse. Standardrõhul väheneb lahtimispinge vaheku pikkusega kuni mingi punkti.

Kui vaheku pikkus väheneb sellest punktist, siis lahtimispinge hakkab suurenema ja ületab oma algse väärtuse. Kõrge rõhu ja suureva vaheku pikkuse korral on lahtimispinge umbes proportsionaalne nende korrutisega. See on umbes proportsionaalne, kuna elektroodide efekt (elektroodide mikroskoopiline ebaregulaarsus võib põhjustada lahtimise). Dielektriliste gaaside lahtimispinge on ka umbes proportsionaalne tihedusega.

Lahtimisme mehhanism

Lahtimisme mehhanism sõltub otse dielektriliste gaaside loomusest ja elektroodi polaarsest poolest, kus lahtimine algab. Kui lahtimine algab katoodist, siis algseid elektrone toodab ise elektrood. Siis elektronid kiirenevad, tekivad palju elektronid ja see viib lahtimiseni. Kui lahtimine algab anoodist, siis algseid elektrone toodab ise gaas. Näiteks õhk ja SF6 gaas. Gaasi vaheku lahtimise põhjuseks võib olla ka väike terav tip. See juhtub astme-astmelise lahtimisme protsesside tõttu. Korona moodustumine (st. korona joobumine) võib sellega seotud olla. See on tegelikult lühike energia vabastamine (joobumine) ja see viib nõrgalt ioniseeritud gaasi kanalite tekkeni. Kui väljak on liiga suur, siis üks neist kanalitest joobub.

Dielektriliste gaaside omadused

Helistele gaseenuses oleva dielektrilise materjali omadused on järgmised:

• Maksimaalne dielektriline tugevus.

• Hea soojuse edastus.

• Süütumatu.

• Keemiliselt inert ehitusmaterjalide suhtes.

• Inertne.

• Ympäristölle mitte-myrkylline.

• Madal kondenseerumistemperatuur.

• Kõrge soojuse konstantsus.

• Saadaval madala hinnaga.

Dielektriliste gaaside rakendused

Näiteks kasutatakse transformaatorites, radarlaiduurite juhtmetes, lülitustel, lülitusseadmetes, kõrgepinge lülitusel, jahutustel. Nad kasutatakse tavaliselt kõrgepinge rakendustes.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.