Что такое диэлектрические потери и из-за чего они возникают?

Примеры расчета

Для более четкого понимания методики вычислений удобно рассматривать порядок расчета на конкретном примере. В работе задействован силовой агрегат номинальной мощностью 400 кВа и номинального напряжения 10 кВ. Задача усложнена необходимостью вычислить постоянные и переменные потери трансформатора по активной и реактивной энергии.

Таблица 1. Исходные данные

Показатель Выражение Значение
Мощность номинальная, kVA Snom 400
Напряжение номинальное, исходя из параметров сети 10/0.4, kV Unom 10
Переданная активная электроэнергия, kWh Wa 53954
Реактивная электроэнергия, kWh Wr 39062
Потери при замыкании накоротко, kW РКЗ 5,9
Затраты в режиме холостого хода, kW РХХ 0,95
Отработанные под нагрузкой часы, h ТОЧ 696
Время максимальной нагрузки, h ТМ 333
Время наибольших потерь, h t 200
Коэффициент мощности cos φ 0,81

Прибор отработал 696 часов в рабочем режиме, причем часть времени трансформатор функционировал по максимальной нагрузке, а часть времени преобразовывал электроэнергию с наибольшими потерями. Для расчета этих значений нужно учесть нижеприведенное правило.

Что такое диэлектрические потери и из-за чего они возникают?

Соответственно, время использования максимальной нагрузки ТМ составляет 333 ч, а время наибольших потерь t составит 200 ч.

Коэффициент мощности находят по формуле:

Постоянные потери энергии зависят от затрат холостого хода и составляют

∆W0,а = ∆P * TОЧ = 0,95 * 696 = 661,2 kWh

∆W0,r = ∆Q x TОЧ = 8,346 x 696 = 5808,816 kvarh, где

Для расчета переменных потерь активной энергии в расчетном периоде применяется формула:

∆Ws,а = РКЗ * t * ((W2а + W2r) / (Т2М * S2nom)) = 5,9 * 200 * ((539542 + 390622) / (3332 * 4002)) = 295,057 kWh;

реактивной энергии:

∆Ws,r = ΔQsc * t * ((W2а + W2r) / (Т2М * S2nom)) = 17,005 * 200 * ((539542 + 390622) / (3332 * 4002)) = 850,502 kWh, где

Общие потери энергии в расчетном периоде составляют:

∆Wa = ∆W,а + ∆Ws,а = 661,2 + 295,087 = 956 kWh,

∆Wr = ∆W0,r + ∆Ws,r = 5808,816 + 850,502 = 6659 kvarh.

Результат примера: 956 и 6659.

Виды диэлектрических потерь

В зависимости от электрических свойств различных видов диэлектриков различают следующие виды диэлектрических потерь, сопровождающихся нагревом диэлектрика:

  • ионизационные потери, наблюдаемые в газах;
  • релаксационные потери в жидких (вязких) диэлектриках, в результате релаксационной поляризации;
  • рассеяние в веществах, имеющих дипольную поляризацию;
  • поляризационное рассеивание в веществах, имеющих сквозную электропроводность;
  • высокочастотные резонансные потери;
  • диэлектрические потери, вызванные неоднородностью структуры твердых диэлектриков.

Диэлектрические вещества по-разному ведут себя при различных температурах, при постоянном или переменном токе. Максимумы потерь происходят при достижении определённого порога температуры. Этот порог индивидуален для каждого вещества. Тангенс угла δ зависит также от приложенного напряжения (рис. 4).

Что такое диэлектрические потери и из-за чего они возникают?
Рис. 4. Зависимость тангенса угла от напряжения

Как рассчитать

На практике используют два основных способа вычисления потерь электромагнитного оборудования, для которых применяют технические характеристики трансформаторов. Министерством энергетики РФ рекомендовано в отчетном периоде рассчитывать потери нагрузки на основе схемы энергосети:

ΔWHj= KК *ΔРСР * ТJ * K2Ф, где

ΔРСР – средние потери мощности, кВт;

K2Ф – коэффициент формы графика;

KК – уточняющий параметр (0,99);

ТJ – длительность расчетного периода.

Если графика нагрузки нет, K2Ф = (1+2КЗ) / 3КЗ), а при отсутствии информации о коэффициенте заполнения графика, КЗ = 0,5.

Для двухобмоточных

Чтобы выполнить вычисления, нужно пользоваться техническими (каталожными) параметрами трансформатора, к которым относится:

  • номинальная мощность;
  • потери холостого хода;
  • затраты при замыкании накоротко.

Также для вычислений нужны расчетные данные:

  • фактически потребленная энергия в период времени;
  • число отработанных часов (в месяц/квартал);
  • время эксплуатации трансформатора при номинальной нагрузке сети.

После получения перечисленных данных проводят измерение угла cos φ, выступающего средневзвешенным коэффициентом мощности, отталкиваясь от значения tg φ – коэффициента компенсации узла диэлектрических потерь:

Если в энергосистему не включен счетчик реактивных мощностей, используют выражение:

Формулы

Для расчетов используют формулу:

К = ЭА / РНОМ * ТОЧ * cos φ, где

ЭА – активная электроэнергия;

cos φ = r / Z – угол сдвига фаз (r – активное и Z – полное сопротивление цепи).

Или такая запись:

Соответственно потери трансформатора в рабочем режиме (при нагрузке, а не во время холостого хода) вычисляют так:

Р = РХХ * ТОЧ * РКЗ * К2 * ТНЧ

или такая запись:

Описанную методику используют при проведении вычислений потерь в двухконтурных трансформаторах.

Для трехобмоточных

Чтобы посчитать убыль электроэнергии в трехобмоточных силовых узлах в формулу расчета дополнительно включают технические характеристики оборудования, указанные производителем в паспорте. Расчетная формула:

Э = ЭСН + ЭНН,

где Э – фактически потребленная энергия;

ЭСН и ЭНН соответственно электроэнергия в контурах среднего и низкого напряжения или по формуле, где коэффициенты находят так:

В формуле используют номинальную мощность каждого контура обмотки и потери, которые возникают при замыкании накоротко.

Устройство и принцип действия

В статическом оборудовании, которое предназначено для преобразования частоты и напряжения тока, а также количества фаз, отсутствуют движущиеся элементы конструкции, что исключает возникновение потерь механического характера. Но в процессе передачи нагрузки с первичного контура на вторичный не вся мощность доходит до приемника энергии, выступающего конечным потребителем.

Электромагнитное статическое оборудование без вращающихся деталей преобразует энергию и работает от электросети. Силовой агрегат представляет собой прибор, основными элементами которого служат стальной магнитопровод стержневого или броневого исполнения и катушки – несвязанные электрически изолированные провода.

Трансформаторное оборудование бывает однофазного и многофазного типа, соответственно, состоящего из двух или более контуров. По типу исполнения различают приборы с броневым, стержневым или бронестержневым магнитопроводом. Принцип действия оборудования на примере простого однофазного прибора:

  • К источнику переменного тока подключена первая катушка, а вторичный контур соединен с приемником электроэнергии (конечным потребителем).
  • Переменный ток проходит по виткам первичной обмотки, и его величина соответствует значению нагрузки I1.
  • Магнитный поток Ф пронизывает оба контура и индуцирует в проводниках электродвижущую силу.
  • При подключении второго контура к источнику электроэнергии в цепи под действием ЭДС возникает ток нагрузки I2.
  • Трансформаторный узел работает на холостом ходе, если на вторичную обмотку прибора не подается нагрузка.

Особенности

Величина показателя электродвижущей силы тесно связана с числом витков провода на катушках. Соотношение ЭДС в обмотках, называемое коэффициентом трансформации, соответствует числу витков медных катушек. Изменяя количество витков в контурах, можно регулировать напряжение в приемнике электроэнергии.

Обмотки связаны между собой магнитными линиями, а на степень их взаимосвязи влияет близость/дальность расположения катушек. Из-за изменения силы тока в первой обмотке, обе цепи пронизывает магнитный поток, постоянно меняющий свою величину и направленность. Соединение концов вторичной обмотки с приемником передает ему ток, а средством передачи энергии выступает переменный магнитный поток – катушки не связаны друг с другом гальваническим способом.

Популярные статьи  Как добавить электроблокировку и дистанционное управление в реверсивную схему управления электродвигателем?

Стоит также учесть, что нельзя размыкать вторичную обмотку трансформатора.

Высокое диэлектрические потери

Высокие диэлектрические потери приводят к разогреву и тепловому пробою диэлектриков в сильных электрических полях, снижению добротности и избирательности колебательных контуров. В связи с этим стремятся снизить tgS диэлектрических потерь. Они могут быть следующих видов: потери на электропроводность, релаксационные потери ( включая миграционные), резонансные и ионизационные потери.

Высокие диэлектрические потери в высоковольтных кабелях обусловливают подгорание или обуглероживание бумаги, что ведет к образованию проводящего пути через ленты. Перегретый участок может быть ограничен одной или многими точками вдоль кабеля.

Высокие диэлектрические потери, свойственные большинству растворителей, применяемых в полярографии, создают одну из главных экспериментальных трудностей при использовании электролитических ячеек.

Высокие диэлектрические потери приводят к разогреву и тепловому пробою диэлектриков в сильных электрических полях, снижению добротности и избирательности колебательных контуров. В связи с этим стремятся снизить tg б диэлектрических материалов, что возможно, если известна природа диэлектрических потерь.

Сравнительно высокие диэлектрические потери ограничивают применение фторопласта-3 при высоких частотах; при низких же частотах он является — ценным диэлектриком, так как его объемное сопротивление, электрическая прочность и дугостойкость очень высоки.

Электрическая прочность кабелей с изоляцией из полихлорвинилового пластиката в зависимости от времени приложения напряжения ( по Гассер и Хельд.

Однако, несмотря на более высокие диэлектрические потери, в ряде случаев применение полихлорвинилового пластиката благодаря его негорючести, большей стойкости к режимам коротких замыканий и большей технологичности оказывается целесообразным.

Недостатками обычного стекла являются: относительно высокие диэлектрические потери, резко вырастающие с повышением температуры, а также большая хрупкость, что осложняет обращение со стеклом в условиях производства конденсаторов и мешает использовать его при малой толщине, когда его электрическая прочность особенно велика.

Изоляция от корпуса и между группами выполняется из кабельной бумаги и прессшпана, которые особенно при пропитке хлордифенила-ми, имеют более высокие диэлектрические потери, чем диэлектрик между обкладками Кроме того изоляция от корпуса отфильтровывает при пропитке часть загрязнений из пропитывающего вещества. В конденсаторах с емкостью, обычной для силовых конденсаторов высокого напряжения , ряд стран и фирм ( например, во Франции) величину тангенса угла потерь в изоляции от корпуса нормируют.

Первым двум условиям соответствуют растворители с достаточно высокой диэлектрической постоянной ( в — 20); к сожалению, такие растворители создают высокие диэлектрические потери энергии СВЧ поля в резонаторе спектрометра ЭПР и тем самым усложняют экспериментальные условия для проведения ЭХГ.

Таким образом, связующее должно обладать высокой диэлектрической проницаемостью, в то время как тангенс угла диэлектрических потерь должен быть минимальным, поскольку высокие диэлектрические потери обусловливают увеличение потребляемой мощности и снижение светоотдачи электролюминесцентного слоя.

Диэлектрические потери tg6 корундовых электроизоляционных материалов при 100 — 200 С составляют около 3 — Ю-4, а при 300 С — 4 — 10 — 4-у — и особенно р — А12О3 имеют более высокие диэлектрические потери.

Сквозное соединение пролета в свету при помощи медной ленты шириной 25 4 мм.| Свпрка свинцовой оболочки.| Испытание соединительной муфты давлением.

Теоретически идеальным материалом для сростка кабелей с вязкой пропиткой для прокладки в блоках являются ленты из ма-нильской или крафт-бумаги, пропитанной маслом. Несмотря на более высокие диэлектрические потери при более высоких рабочих напряжениях лакотканевые ленты с масляной прослойкой благодаря тому, что их легче накладывать на жилы, чаще всего применяются для изоляции жил. Большой опыт многих фирм в течение многих лет с высоковольтными сростками для прокладки в блоках, выполненными лакотканевой лентой, позволяет считать маловероятной возможность развития местных нагревов вследствие более высоких диэлектрических потерь. При более низких напряжениях часто применяется сухая лакотканевая лента с петро-лейным компаундом, изложенным между слоями. Некоторые фирмы пропитывают кабельные сростки, предназначенные для прокладки в блоках, пропиточным маслом, характеристики которого аналогичны характеристикам пропитки, применяемой для кабеля.

Свойства наполненного и ненаполненного сшитого полиэтилена.

Диэлектрическая потеря • ru.knowledgr.com

Что такое диэлектрические потери и из-за чего они возникают?

Диэлектрическая потеря определяет количество врожденного разложения диэлектрического материала электромагнитной энергии в, например, высокая температура.

Это может параметризоваться или с точки зрения углового δ потерь или с точки зрения соответствующего загара тангенса потерьδ.

Оба обращаются к phasor в комплексной плоскости, реальные и воображаемые части которой – компонент (с потерями) имеющий сопротивление электромагнитного поля и его реактивного коллеги (без потерь).

Перспектива электромагнитного поля

В течение времени, изменяя электромагнитные поля, электромагнитная энергия, как правило, рассматривается как волны, размножающиеся или через свободное пространство, в линии передачи, в линии микрополосы, или через волновод.

Диэлектрики часто используются во всей этой окружающей среде, чтобы механически поддержать электрических проводников и держать их в фиксированном разделении, или обеспечить барьер между различными давлениями газа и все же передают электромагнитную власть.

Уравнения Максвелла решены для компонентов электрического и магнитного поля размножающихся волн, которые удовлетворяют граничные условия геометрии определенной окружающей среды.

Если мы предполагаем, что у нас есть волновая функция, таким образом что

:,

тогда уравнение завитка Максвелла для магнитного поля может быть написано как

где воображаемый компонент диэлектрической постоянной, приписанной связанному заряду и дипольным явлениям релаксации, который дает начало энергетической потере, которая неотличима от потери из-за свободной проводимости обвинения, которая определена количественно σ.

Компонент представляет знакомую диэлектрическую постоянную без потерь, данную продуктом диэлектрической постоянной свободного пространства и относительной реальной диэлектрической постоянной, или = ε ′.

Тангенс потерь тогда определен как отношение (или угол в комплексной плоскости) реакции с потерями на электрическое поле E в уравнении завитка к реакции без потерь:

Для диэлектриков с маленькой потерей этот угол – ≪ 1 и загар δδ. После некоторой дальнейшей математики, чтобы получить решение для областей электромагнитной волны, оказывается, что власть распадается с расстоянием распространения z как

:, где

: начальная власть,

:,

:ω угловая частота волны и

:λ длина волны в диэлектрике.

Часто

есть другие вклады в потери мощности для электромагнитных волн, которые не включены в это выражение, такой как из-за стенного тока проводников линии передачи или волновода. Кроме того, подобный анализ мог быть применен к проходимости где

Популярные статьи  Датчик температуры всасываемого воздуха: проверка, устройство

с последующим определением магнитного тангенса потерь

Электрический тангенс потерь может быть так же определен:

на введение эффективной диэлектрической проводимости (см. родственника permittivity#Lossy среда).

Дискретная перспектива схемы

Для дискретных компонентов электрической схемы конденсатор, как правило, делается из диэлектрика, помещенного между проводниками.

Смешанная модель элемента конденсатора включает идеальный конденсатор без потерь последовательно с резистором, который называют эквивалентным серийным сопротивлением (ESR), как показано в числе ниже. ESR представляет потери в конденсаторе.

ESR – полученное количество, представляющее потерю и из-за электронов проводимости диэлектрика и из-за связанных дипольных упомянутых выше явлений релаксации. В диэлектрике, только одном из электронов проводимости или дипольной релаксации, как правило, доминирует над потерей. Для случая электронов проводимости, являющихся доминирующей потерей, тогда

где емкость без потерь.

Представляя параметры электрической схемы как векторы в комплексной плоскости, известной как phasors, тангенс конденсатора потерь равен тангенсу угла между вектором импеданса конденсатора и отрицательной реактивной осью, как показано в диаграмме вправо. Тангенс потерь тогда

Начиная с тех же самых электрических токов AC и через ESR и через X, тангенс потерь – также отношение потерь мощности имеющих сопротивление в ESR к реактивной мощности, колеблющейся в конденсаторе. Поэтому тангенс конденсатора потерь иногда заявляется как его фактор разложения или аналог его фактора качества Q, следующим образом

Понятие нормативного показателя

Под этим термином понимается подтвержденная на практике и экономически обоснованная величина потерь за определенный промежуток времени. При утверждении норматива учитываются все рассмотренные ранее составляющие, для каждой из которых проводится отдельный анализ. По их результатам вычисляется фактическое (абсолютное) значение и рассматриваются возможные варианты снижения этого показателя.

Под абсолютными показателями в данном случае понимается разница между переданной потребителю мощностью и технологическими (переменными) потерями. Нормативные значения для последнего параметра вычисляются по соответствующим формулам.

Методика расчета

Составим схему, в которой включен конденсатор с диэлектриком. При этом активная мощность в данной схеме должна соответствовать мощности, рассеиваемой в диэлектрике рассматриваемого конденсатора, а угол сдвига, образованный векторами тока и напряжения, должен равняться углу сдвига в конденсаторе. Такие условные схемы с последовательным и параллельным включением активного сопротивления представлены на рис. 1. На этой же картинке построены векторные диаграммы для каждой схемы.

Что такое диэлектрические потери и из-за чего они возникают?
Рис. 1. Эквивалентные схемы диэлектрика

Что такое диэлектрические потери и из-за чего они возникают?
Рис. 2. Формулы для расчета

Значения символов понятны из рисунка 1.

Заметим, что в качественных диэлектриках величина tg2 δ очень мала, поэтому ею можно пренебречь. Тогда каждая из формул для вычисления диэлектрических потерь приобретёт вид: Pa = U2*ω*C*tδ. Если напряжение в этой формуле выразить в вольтах, угловую частоту ( ω ) в с-1, а ёмкость C в фарадах, то получим мощность ( Pa ) в ваттах.

Очевидно, что параметры вычислений на основании приведённых схем зависят от частоты. Из этого следует, что вычислив параметры диэлектриков на одной частоте, их нельзя автоматически переносить для расчётов в других диапазонах частот.

Механизмы потерь по-разному проявляются в твёрдых, жидких и газообразных веществах. Рассмотрим природу рассеяний в этих диэлектриках.

https://youtube.com/watch?v=SJzct0_DIvY

Устройство

Трансформатор представляет собой статический прибор. Он работает от электричества. В конструкции при этом отсутствуют подвижные детали. Поэтому рост затрат электроэнергии вследствие механических причин исключены.

При функционировании силовой аппаратуры затраты электроэнергии увеличиваются в нерабочее время. Это связано с ростом активных потерь холостого хода в стали. При этом наблюдается снижение нагрузки номинальной при увеличении энергии реактивного типа. Потери энергии, которые определяются в трансформаторе, относятся к активной мощности. Они появляются в магнитоприводе, на обмотках и прочих составляющих агрегата.

Методика и пример расчета потерь электроэнергии

На практике применяют следующие методики для определения потерь:

  • проведение оперативных вычислений;
  • суточный критерий;
  • вычисление средних нагрузок;
  • анализ наибольших потерь передаваемой мощности в разрезе суток-часов;
  • обращение к обобщенным данным.

Полную информацию по каждой из представленных выше методик, можно найти в нормативных документах.

В завершении приведем пример вычисления затрат в силовом трансформаторе TM 630-6-0,4. Формула для расчета и ее описание приведены ниже, она подходит для большинства видов подобных устройств.

Что такое диэлектрические потери и из-за чего они возникают?
Расчет потерь в силовом трансформаторе

Для понимания процесса следует ознакомиться с основными характеристиками TM 630-6-0,4.

Что такое диэлектрические потери и из-за чего они возникают?
Параметры TM 630/6/0,4

Теперь переходим к расчету.

Итоги расчета

Что такое потери электрической энергии?

Под потерями электроэнергии в широком смысле следует понимать разницу между поступлениями в сети и фактическим потреблением (полезным отпуском). Расчет потерь предполагает определение двух величин, что выполняется через учет электрической энергии. Одни стоят непосредственно на подстанции, другие у потребителей.

Потери могут рассчитываться в относительных и абсолютных величинах. В первом случае исчисление выполняется в процентах, во втором – в киловатт-часах. Структура разделена на две основных категории по причине возникновения. Общие потери именуются фактическими и являются основой эффективности работы подразделения.

Диэлектрические потери в разных диэлектриках

В газах

Для газообразных веществ или их включений в материалах диэлектрика характерны ионизационные потери при определённых условиях: когда молекулы газа ионизируются. Например, ионизация газов происходит во время электрических пробоев сквозным током. При этом молекулы газа превращаются в ионы, создавая токопроводящий канал с максимумом напряженности. В результате диэлектрические потери лавинообразно возрастают, стремясь к максимуму tg угла.

При таких диэлектрических потерях мощность стремительно растёт: Ри = А1 f (U – Uи)3, где А1 – постоянная, зависящая от вида вещества, f — частота поля, а символами U, Uиобозначено приложенное напряжение и напряжение ионизации, зависящее от давления газа.

Если величина напряжения Uи не достигает порога, необходимого для запуска процесса ударной ионизации, то нагревание диэлектрика является незначительным, потому что, при поляризации, пространственная ориентация дипольных молекул в газах не влияет на электропроводность. Поэтому газы – самые лучшие диэлектрики, с низкими потерями, особенно в диапазоне высоких частот.

Зависимость тангенса угла рассеивания мощности в диэлектриках с газовыми включениями, иллюстрирует график на рис. 3.

Что такое диэлектрические потери и из-за чего они возникают?
Рис. 3. Зависимость тангенса угла потерь

В жидких диэлектриках

Наличие диэлектрических потерь в жидкостях, в основном зависят от их полярности. В среде неполярных диэлектриков рассеяния обусловлены электропроводностью. При наличии в жидких веществах примесей дипольных молекул (так называемые полярные жидкости), рассеивание мощности может быть значительным. Это связано с повышением электропроводности, в результате дипольно-релаксационной поляризации.

Популярные статьи  Опасность шагового напряжения

Жидкие полярные изоляторы имеют выраженную зависимость потерь от вязкости. Поворачиваясь под действием магнитного поля в вязкой среде, диполи, в результате трения, нагревают её. Рассеиваемая мощность жидкого диэлектрика возрастает до тех пор, пока механизмы поляризации успевают за изменениями электрического поля. При достижении максимума поляризации процесс стабилизируется.

В твердых веществах

Высокочастотные диэлектрики с неполярной структурой обладают небольшим tg δ. К ним относятся качественные материалы:

  • сера;
  • полимеры;
  • парафин и некоторые другие.

Потери у диэлектриков с полярной молекулой более значительны. К таким материалам можно отнести:

  • органические стёкла;
  • эбонит и другие каучуковые вещества;
  • полиамиды;
  • целлюлозосодержащие материалы;
  • фенолоформальдегидные смолы.

Керамические диэлектрики без примесей имеют плотную ионно-решётчатую структуру. У них высокое удельное сопротивление. а значение tg δ таких материалов не превышает величины 10-3.

Вещества с неплотным расположением ионов обладают ионной поляризацией. У них наблюдается также электронно-поляризационная поляризация. tg δ этих диэлектриков ещё выше – от 10-2.

Сегнетоэлектрики и вещества со сложными неоднородными структурами, такие как текстолит, пластмассы, гетинакс и другие, имеют tg δ > 0,1.

Рассеивание мощности в результате сквозной электропроводимости происходит во всех диэлектриках. Однако потери становятся ощутимыми лишь при частотах от 50 до 1000 Гц, в температурном режиме более 100 ºC. Высокое переменное напряжение, как и удельное сопротивление также влияет на величину рассеивания.

Диэлектрические утери твёрдых веществ

У твёрдых веществ есть особый ряд характеристик. Например, они различаются по составу, структуре и поляризации, благодаря которым и возникают диэлектрические потери. Для диэлектриков, обладающих надёжностью и хорошим качествам, используют:

  1. Серу.
  2. Парафин.
  3. Полистирол.

Существуют и диэлектрики со сквозной проводимостью электричества. К ним относят:

  1. Кварц.
  2. Соль.
  3. Слюду.

Керамические и мраморные диэлектрики, будучи кристаллическими, являются характерными примерами данных значений. В них есть примесь полупроводников.

Они имеют отличительные свойства: потери диэлектрики будут зависеть от условий окружающей среды. Значения величины могут измениться от влияния окружающих факторов.

Виды потерь

В газах

В газообразных веществах электропроводность маленькая и как результат диэлектрические утери также будут незначительными. При поляризации молекул газа ничего не случается. В таком случае применяется так называемая кривая ионизации.

Такая подчиненность свидетельствует о том, что при увеличении напряжения угол также будет повышаться. А это означает, что в изоляции существует включение газа. В случае большой ионизации, потеря газа будет значительной и как результат – нагревание и разрушение изоляции.

Поэтому изготавливая изоляцию очень важно учитывать тот факт, что вкрапления газа должны отсутствовать. Для этого используется особенная обработка. Суть ее заключается в следующем: в вакууме происходит сушка изоляции

Затем поры наполняются компаундом, который находится под напором и потом происходит обкатка

Суть ее заключается в следующем: в вакууме происходит сушка изоляции. Затем поры наполняются компаундом, который находится под напором и потом происходит обкатка.

В результате ионизации появляются окислы азота и озона, которые разрушают изоляцию. В моменты, когда эффект ионизации возникает на участке неравномерных полей, это при передаче приводит к снижению коэффициента полезного действия.

В твердых веществах

Твердый диэлектрик обладает определенными характеристиками, такими как состав, структура и поляризация, которые приводят к возникновению диэлектрических потерь. Например, в сере, парафине или полистироле они отсутствуют, поэтому данные вещества широко используют как высокочастотный диэлектрик.

Кварц, соль и слюда обладают сквозной электропроводностью, поэтому они характеризуются незначительной величиной данных потерь.

Что такое диэлектрические потери и из-за чего они возникают?

Диэлектрические потери не зависят от частоты (а), будут уменьшаться вместе с частотой поля по гиперболическому закону. Зато с температурой они зависят напрямую по экспоненциальному закону (б).

Кристаллический диэлектрик, такой как керамика или мрамор обладает характерным показателем этого значения. Это объясняется тем, что в их составе есть примеси полупроводников. Такой материал обладает отличительным свойством: диэлектрические потери напрямую связаны с окружающей средой и ее условиями. Поэтому в зависимости от смены факторов, которые окружают диэлектрик, величина одного материала может изменяться.

В жидкостях

В этом случае потери напрямую связаны с составом материала. Если в жидкостях отсутствуют какие-либо примеси, то она будет нейтральна и утери будут стремиться к нулю, так как электропроводность низкая.

Жидкости с полярностью или с наличием примесей используют для определенных технических целей, так как диэлектрические утери у них будут гораздо выше. Это объясняется тем, что такие жидкости обладают своими особенными свойствами, например, вязкость. А так как их устанавливает дипольная поляризация, то эти жидкости называют дипольными. При возрастании вязкости диэлектрические потери возрастают.

Помимо этого жидкости обладают определенной зависимостью потерь от температуры. Когда температурный режим увеличивается тангенс угла также увеличивается до максимального показателя. Затем опускается до минимального показателя и снова возрастает. Это объясняется тем, что под воздействием температуры изменяется электропроводность. No tags for this post.

Коммерческие потери: основное направление повышения эффективности в электроэнергетике

Что такое диэлектрические потери и из-за чего они возникают?

Коммерческие потери электроэнергии считаются сложно прогнозируемой величиной, так как зависят от потребителей, от их желания обмануть предприятие или государство. Основой указанных проблем являются:

  1. Сезонная составляющая. В представленное понятие вкладывается недоплата физических лиц по реально отпущенной электрической энергии. К примеру, в Республике Беларусь существует 2 причины появления «сезонки» — это наличие льгот по тарифам и оплата не на 1, а на 25 число.
  2. Несовершенство приборов учетов и их неправильная работа. Современные технические средства для определения потребленной энергии значительно упростили задачу абонентской службе. Но электроника или неправильно налаженная система учета может подвести, что и становится причиной рост коммерческих потерь.
  3. Воровство, занижение показаний счетчиков коммерческими организациями. Это отдельная тема для разговора, которая предполагает различные ухищрения физических и юридических лиц по сокращению расходов на электрическую энергию. Все это сказывается на росте потерь.
Добавить комментарий