Сұйық диэлектриктер
Сұйық диэлектриктер – полярлы жəне полярлы емес органикалық тектес төмен молекулалы заттар. Олардың электрофизикалық қасиеттері негізінен молекулалардың құрылымына жəне қоспалардың болуына байланысты. Қоспалар көмірсутегі фракцияларының тотығу жəне ыдырауы, судың сіңуі жəне талшықты материалдардың бөлшектерінің енуі кезінде пайда болады.
Сұйық диэлектриктер диэлектрлік өтімділік, электрөткізгіштігі, диэлектрлік жоғалуы, электр беріктіктігі Eпр [21, 34] арқылы сипатталады.
Диэлектрлік өтімділік сұйықтықтардың шынайы сипаттамасы болып табылады жəне молекулалардың дипольдық сəті мен поляризациялануымен сипатталады.
Полярлық сұйықтықтарда (савол, гексоль, энтигликол) диэлектрлік өтімділік бір мезгілде электрондық жəне диполь поляризациясы арқылы анықталады.
Полярлық емес сұйықтықтарда диэлектрлік тұрақты негізінен тек электрондардың поляризациясы арқылы анықталады, жиілікке тəуелді емес жəне бірлікке жақындай отырып, температураның өсуімен азаяды.
Полярлы емес заттар – молекуласы диполь емес қосылыстар. Олар тұздар мен негіздерді ерітеді, көбінесе нуклеотидті реагенттер ретінде əрекет ететін реакцияларда. Сондықтан мұндай жағдайларда бұл еріткіштер сирек қолданылады. Олар сондай-ақ төмен қайнау температурасы бар, ол молекулалардың жылу қозуымен реакцияларда қолдануға мүмкіндік бермейді.
Сұйық диэлектриктердің ішкі өткізгіштігі электрондық жəне иондық құрамдас бөліктерге ие.
Иондық өткізгіштік дрейфпен, яғни қолданылатын электр өрісінің əсерінен оң жəне теріс иондардың қозғалыс бағыты жəне оларды электродтарда шығарумен шартталған (1-сурет).
1-сурет. Сұйық диэлектриктердің электролиттік диссоциациясы Поляр сұйықтықтарында диэлектрлік шығындар электрөткізгіштігі мен
диполь-релаксация поляризациясымен байланысты жоғалулардан тұрады. Олар сұйықтықтың температурасына, жиілігіне жəне тұтқырлығына тəуелді болады, өйткені тұтқыр ортадағы дипольдардың айналуы молекулалардың үйкелісіне байланысты энергия шығынын тудырады. Жоғары жиіліктерде сұйық диэлектриктер диэлектрлік шығындарды арттырды. Сондықтан сұйық полярлы диэлектриктер жоғары жиіліктерде пайдалануға ұсынылмайды.
Полярлы емес сұйықтықтарды диэлектрлік жоғалту негізінен электр өткізгіштігінің жоғалуы болып табылады. Мысалы, T=90°C температурасында таза трансформатор майы f = 50 Гц жəне жиілігі tg δ = 0.003.
Сұйық диэлектриктердің диэлектрлік беріктілігі негізінен қоспалардың, сұйық полярлықтың, температураның жəне басқа да факторлардың болуымен анықталады. Сұйықтықтың құрамындағы газ көпіршіктері сұйықтықтың жергілікті қызып кетуіне əкелетін энергияны бөле отырып, иондалады. Бұл электродтар арасында газ каналының құрылуына жəне соның салдарынан сұйықтықтың бөлінуіне əкеледі [35].
Полярлы емес диэлектрик арқылы электр тоғы ұзақ уақыт бойы жүрген кезде бос қоспалардың иондарын электродтарға ауыстыруы (электрлік тазалау) есебінен қарсыласудың жоғарылауы болуы мүмкін.
Сұйық диэлектриктер үш топқа бөлінеді:
мұнай майы
өсімдік майы;
синтетикалық сұйықтықтар.
Трансформаторлық, кабельдік жəне конденсаторлық секілді мұнай майлары ең көп қолданылады.
Аппарат құруда синтетикалық сұйықтықтар (органохимиялық жəне органофлюорлық қосылыстар полихлорланған дифенил, совол, советтол, органосиликон жəне органофлюорин) қолданылады. Мысалы, кремний органикалық қосылыстары суыққа төзімді жəне гигроскопиялық болып табылады, сондықтан олар шағын трансформаторларда оқшаулағыш ретінде пайдаланылады, бірақ олардың құны мұнай майы бағаларынан жоғары.
Өсімдік майы электр оқшаулау технологиясындағы оқшаулағыш материалдар ретінде іс жүзінде пайдаланылмайды. Олардың құрамына кастор, зығырдан жасалған, қарасора жəне күнбағыс майы кіреді. Бұл материалдар төменгі полярлы диэлектриктер болып табылады жəне олар негізінен қағаз конденсаторларын импрегнациялау үшін жəне электр оқшаулайтын лактар, бояулар, эмальдардағы жұқа қабық жасайтын зат ретінде пайдаланылады.
Достарыңызбен бөлісу: |
