1 Описание слоистого диэлектрика (лакоткань шелковая лшм)
Лакоткани представляют собой гибкие рулонные материалы, состоящие из какой-либо тканевой основы, пропитанной электроизоляционным лаком. В качестве тканевых основ применяют хлопчатобумажные, шелковые, капроновые и стеклянные (из стеклянного волокна) ткани. Шелковыелакоткани по сравнению с хлопчатобумажными дороже, но зато тоньше, что позволяет получить изоляцию с малыми габаритами и имеют более высокую электрическую прочность.
Основой лакоткани ЛШМ является шелковая ткань и масляное связующее. Отличительной особенностью ЛШМ от других видов материала является также их особая эластичность. Кроме того ЛШМС имеет способность функционировать в трансформаторном масле. Также существует лакоткань ЛШМ-105 и лакоткань ЛШМС-105, которые применяют для электроизоляции деталей, находящихся на открытом воздухе. Лакоткань ЛШМ -105 сохраняет свои свойства при температуре воздуха не более 105 градусов по Цельсию, а лакоткань ЛШМС-105 используют при работе на воздухе при стабильных условиях окружающей среды и довольно низкой температуре.
Лакоткань ЛШМ используется в качестве гибкого электроизоляционного материала в электрических машинах и аппаратах. Ее хранят в закрытом отапливаемом помещении на полках, стеллажах, подставках, расположенных от пола на расстоянии не менее 10 см, не касаясь отопительной системы. Рулоны укладывают друг на друга не более чем по 5 рядов (ГОСТ28034-89). Относительная влажность воздуха не более 80%, температура от 15 до 35 оС. Срок годности 6 месяцев.
Состав шелковой лакоткани: Шелковая ткань, масляное связующее. Толщина: 0,06-0,15 мм. Габариты: Рулоны шириной (600-1100)±2,5%мм. Класс нагревостойкости: 105 оC. Марка: ТУ 16-90И37.0012.002.
2 Расчетная часть
Рассчитать
диэлектрическую проницаемость, тангенс
угла диэлектрических потерь и напряжение
пробоя материала диэлектрика плоского
конденсатора, состоящего из последовательно
соединенных слоя шелковой ткани
(tgδ1=0,03;
ε1=4;
h1=0,06мм
;Eпр1=55кВ/мм)
и слоя лака (tgδ2=0,015;
ε2=4;
h2=0,05мм;
Eпр2=40кВ/мм).
Схематическое изображение диэлектрика
представлено на рисунке 1.
Рисунок 1 - Конструкция диэлектрика
Диэлектрик двухслойный, слои в котором соединены последовательно. Значение диэлектрической проницаемости можно определить, используя формулу:
в которой:
В результате преобразований получается следующее выражение для определения диэлектрической проницаемости слоистого диэлектрика:
После подстановки получаем:
Для нахождения тангенса угла диэлектрических потерь tgδ воспользуемся формулой:
В результате получаем следующее выражение:
После подстановки получаем:
Напряжение пробоя неоднородного диэлектрика можно найти, используя формулу:
При этом нужно определить, с пробоя какого компонента начнется пробой слоистого диэлектрика. Определяем произведения диэлектрической проницаемости на электрическую прочность для каждого компонента:
Минимальное произведение оказалось для ткани, поэтому пробой диэлектрика начнется с пробоя лака. Получаем следующую формулу для напряжения пробоя слоистого диэлектрика:
После подстановки получаем:
кВ
ВЫВОД
В ходе данной работы я ознакомился с диэлектриками, их свойствами и особенностями на примере шелковой лакоткани, познакомился с такими терминами, как диэлектрическая проницаемость, тангенс угла потерь и напряжение пробоя материала диэлектрика плоского конденсатора, рассчитал данные значения и убедился в том, что мои расчеты совпадают со справочными данными.