Izoláló gázok

A dielektromos anyagok alapvetően tiszta és egyszerű elektromos izolátorok. Megfelelő elektromos mező alkalmazásával a dielektromos gázokat polarizálhatjuk. A vákuum, szilárd testek, folyadékok és gázok is dielektromos anyagok lehetnek. A dielektromos gáz egy másik néven izoláló gáz. Ez egy gázfázisú dielektromos anyag, amely megakadályozza az elektromos kibocsátást. Száraz levegő, szénhexafluorid (SF6) stb. példák gázfázisú dielektromos anyagokra.
A gázfázisú dielektrikus anyagok nem igazán mentesek elektromosan töltött részecskék-től. Amikor egy perifériás elektromos mezőt alkalmazunk egy gázra, akkor szabad elektronok jelennek meg. Ezek a szabad elektronok az elektromos nyomás által rájuk ható erő miatt gyorsulnak a katód felől az anód felé.

Amikor ezek az elektronok elegendő energiát szerznek, hogy leütössék a gáz atomjainak vagy molekuláinak elektronjait, és ezután az elektronok nem vannak bevonva a molekulákba, akkor az elektron koncentráció exponenciálisan kezd növekedni. Eredményként történik a teljesítmény csökkenése. Néhány gáz, mint például a SF6, erősen kötődő (az elektronok erősen kötődnek a molekulához), néhány gyenge kötésű, például az oxigén, és néhány pedig egyáltalán nem kötődő, például az N2. Dielektromos gázok példái az ammónia, a levegő, a szén-dioxid, szénhexafluorid (SF6), szén-monoxid, nitrogén, hidrogén stb. A dielektromos gázokban lévő nedvesség tartalma módosíthatja a tulajdonságokat, hogy jó dielektromos anyaggá váljanak.

Gázokban történő teljesítménycsökkenés

Valójában ez a hozzámenő ellenállás csökkenése a hozzámenő gázokban. Ez történik, amikor az alkalmazott feszültség meghaladja a teljesítmény-csökkenési feszültséget (dielektromos ereje). Erre adott reakcióként a gáz elkezdi vezetni. Azaz, a gáz egy kis területén nagy feszültség-emelkedés történik. Ez a nagy feszültség-emelkedés okozza a közeli gáz részleges ionizációját és a vezetést. Ez szándékosan történik alacsony nyomás mellett (pl. elektrostatisztikus precipitátorban vagy fluoreszcens lámpában).

A Paschen-törvény becslése a feszültséget, ami elektromos teljesítmény-csökkenést okoz (V = f(pd)). Ez valójában egy egyenlet, ami a teljesítmény-csökkenési feszültséget a nyomás és a részirány hosszának szorzataként írja le. Ebben egy görbe jön létre, amit Paschen-görbe-nek nevezünk. A Paschen-görbe a levegő és az argon esetében látható az 1. ábrán.
Itt, ahogy a nyomás csökken, a teljesítmény-csökkenési feszültség is csökken, majd fokozatosan növekszik, ami meghaladja az eredeti értéket. Normál nyomás mellett a teljesítmény-csökkenési feszültség a részirány hosszával csökken addig, amíg egy pontot el nem ér.

Amikor a részirány hossza tovább csökken ezen a ponton túl, akkor a teljesítmény-csökkenési feszültség elkezd növekedni, és meghaladja az eredeti értékét. Magas nyomás és növekvő részirány hossz mellett a teljesítmény-csökkenési feszültség nagyjából arányos a kettő szorzatával. Ez nagyjából arányos, mert az elektrodák hatásai (az elektrodák mikroszkopikus rendellenességei okozhatják a teljesítmény-csökkenést). A dielektromos gázok teljesítmény-csökkenési feszültsége is nagyjából arányos a sűrűséggel.

Teljesítmény-csökkenés Mechanizmusa

A teljesítmény-csökkenés mechanizmusa közvetlenül függ a dielektromos gázok természetétől és az elektrodák polaritásától, ahol a teljesítmény-csökkenés kezdődik. Ha a teljesítmény-csökkenés a katódhoz kezdődik, akkor az elektrodák maguk biztosítják a kezdeti elektronokat. Ezután az elektronok gyorsulnak, sok elektron jön létre, és ez eredményez teljesítmény-csökkenést. Ha a teljesítmény-csökkenés az anódhoz kezdődik, akkor a kezdeti elektronokat a gáz biztosítja. Például a levegő és a SF6 gáz. A gázban lévő apró, hegyes pont is okozhat teljesítmény-csökkenést. Ez történik lépésről lépésre. A korona formálódása (azaz korona-diszcharge) kapcsolódik ehhez. Ez valójában egy rövid energia kiadása (diszcharge), ami enyhén ionizált gázcsatornákat eredményez. Ha a mező túl magas, akkor ezek közül valamelyik csatorna vezet.

Dielektromos Gázok Tulajdonságai

Egy kiváló gázfázisú dielektromos anyag előnyös tulajdonságai a következők:

• Legmagasabb dielektromos ereje.

• Jó hőátadás.

• Égésmentes.

• Kémiai inaktivitás a használt építőanyagokkal szemben.

• Inert.

• Környezetileg nem mérgező.

• Alacsony kondenzációs hőmérséklet.

• Magas hőtartó konstans.

• Olcsóan beszerezhető

Dielektromos Gázok Alkalmazása

Használatos Transzformátorokban, radar hullámvezetőkben, Áramköri Törésvédőkben, switchgears-ben, Magas Feszültségű Kapcsolókban, hűtőanyagokként. Ők általában magas feszültségű alkalmazásokban használatosak.

Nyilatkozat: Tiszteletben tartsa az eredeti, jó cikkeket, amelyek megosztásra méltóak, ha sértés esetén kérjük, vegye fel a kapcsolatot a törlésért.