Розрахунково-графічна робота з дисципліни твн Розрахунок елементу ізоляційної конструкції :

1. Електричний розрахунок вибраного варіанту ;

2. Тепловий розрахунок вибраного варіанту ;

1. Електричний опір ізоляційної конструкції .

Елемент ізоляційної конструкції ,що складається з двох діелектриків ,знаходиться в електричному полі ,силові лінії якої направлені по нормалі до його поверхні. Електричний опір такого елемента визначається опорами двох шарів ізоляції :

;

де - опір першого шару ізоляційної конструкції ;

- опір другого шару ізоляційної конструкції ;

Опір ізоляційного матеріалу залежить від його природи ( , ) та температури. Тобто електричний опір твердого діелектрика визначається за його параметрами та :

;

де ;

;

– питомий об'ємний опір діелектрика;

- питомий поверхневий опір діелектрика.

Згідно завдання питомим поверхневим опором можна нехтувати, тобто електричний опір діелектрика визначається тільки його об'ємним опором.

Питомий опір діелектрика залежить від температури. При збільшенні температури питомий опір зменшується й для любої температури значення питомого опору можна визначити за формулою :

;

де – питомий опір діелектрика при температурі С ;

- температурний коефіцієнт питомого опору ;

t– температура ,при якій визначаємо .

Результати розрахунків для вказаних в завданні температур були виконані на основі програми Mathcad і представлені в таблицях а також графічно.

t,oС	С	С	С	С

2. Діелектричні втрати при змінній та постійній напругах 3.1 Діелектричні втрати при змінній напрузі

Діелектричні втрати в ізоляційних матеріалах при змінній напрузі обумовленні електропровідністю і релаксаційними видами поляризації.

Розрахунок діелектричних втрат проводимо за такою формулою [1] :

, ;

де U – прикладена напруга ,В ;

– колова частота;

С – ємність ,яку створюють ізоляційні матеріали в електричному полі :

, ;

, ;

- відносна діелектрична проникність ;

- тангенс кута діелектричних втрат .

Діелектричну проникність для двошарової конструкції знаходимо за формулою:

;

або

;

де ₁, ₂- діелектричні проникності першого і другого шару конструкції ;

( ) - відносне співвідношення компонентів .

Відносне співвідношення компонентів знаходимо за товщинами діелектриків :

, ;

Тангенс кута діелектричних втрат для багатошарової ізоляційної конструкції знаходимо при такому співвідношенні компонентів, за формулою [3] :

;

або ;

При зміні температури параметри діелектриків змінюються за законом :

;

;

де - діелектрична проникність діелектрика при температурі С;

- тенгенс кута діелектричних втрат діелектрика при температурі С ;

, - температурні коефіцієнти діелектричної проникності та тангенса кута діелектричних втрат .

Результати розрахунків , та Р для діапазону температур представити в таблиці №2 :

Таблиця 2

t,oС	С	С	С	С
P ,Вт