Tabla de contenido
Introducción a los materiales aislantes y dieléctricos
Definición de materiales aislantes y dieléctricos.
Ana material aislante electrico puede definirse como el material de no pasa corriente.
para aplicaciones electricas a categoría específica de aislamiento acostumbrados a otro eléctricamente de partes conductoras del equipo entre sí y Desde un componente conectado a tierra “sin corriente” de equipos y redes.
material dieléctrico. a dieléctrico es electricidad aislamiento puede ser Polarización por el campo eléctrico aplicado (nota: imagen; unidad: voltios por metro – V/m).Cuando dieléctrico será colocado en campo eléctrico, recibo de la luz No fluye a través de los materiales como en los conductores.solo Ligeramente desplazado de la posición de equilibrio promedio causa polarización dieléctricacuyo ejemplo se muestra en la Figura 1.
Figura 1 – Polarización dieléctrica
por polarización dieléctrica, Carga positiva eso es avanzar hacia los campos y carga negativa cambiar en la dirección opuestaalgo que crea campo electrico interno cual reducir de campo eléctrico total en el dieléctrico sí mismo.
Diferencia entre aislante, aislante y dieléctrico
De la declaración anterior, Todos los dieléctricos son aislantes, pero no todos los aislantes son dieléctricos.
En términos muy simples,
Aislante o material aislante:
Un material que no permite el flujo de electrones porque tiene tan pocos electrones libres que tiene una constante dieléctrica baja (permisividad relativa = εr). Es lo mismo que la resistencia de un resistor.
Ejemplo: aisladores de porcelana utilizados en postes de transmisión y distribución de energía y torres de acero, caucho, vidrio, plástico, etc.
Material dieléctrico o dieléctrico:
Estos materiales son similares a los aislantes, pero pueden polarizarse, lo que permite el flujo de electrones cuando se exponen a un campo eléctrico externo. También se puede definir como la capacidad de almacenar carga (energía) por polarización, como en un condensador. También tienen una constante dieléctrica alta (permisividad relativa = εr).
ejemplo: Un ejemplo común de un dieléctrico es el material eléctricamente aislante entre las placas de metal de un capacitor.(como eso mica, papel laminado). Otros ejemplos: aire, cerámico etc.
- Todos los dieléctricos son aislantes, pero no todos los aislantes son dieléctricos.
- Todos los aisladores tienen un límite de resistencia a las diferencias de potencial en el material, por lo que la ruptura los convierte en conductores en algún punto de temperatura o campo eléctrico.
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Tipo dieléctrico
material dieléctrico Utilizados principalmente en equipos y redes eléctricas, los tipos que se muestran en la Tabla 1 son los más utilizados.
Tabla 1 – Materiales dieléctricos comunes
Aplicación de materiales dieléctricos
Uso principal material inorgánico Se encuentra en equipos de subestaciones de alta y media tensión y líneas aéreas, como aisladores o como pasatapas en transformadores y aparamenta de alta tensión.
película plástica Se utiliza como una película para varios propósitos tales como Aislamiento entre láminas de condensadores y aislamiento de ranuras de máquinas eléctricas rotativas.
uso común manguito aislante flexible Es para proteger cables y componentes de los efectos nocivos de daños mecánicos y térmicos y se aplica a máquinas eléctricas, transformadores, aparatos domésticos y de calefacción, accesorios de iluminación, conexiones de cables (juntas y terminaciones) y aparamenta. Existe la posibilidad.
resina y barniz Utilizado para la impregnación y revestimiento de equipos eléctricos (transformador secocomo ejemplo) mejoran la resistencia a las condiciones de trabajo, mejoran las propiedades eléctricas y prolongan la vida útil.
Elastómeros y termoplásticos Comúnmente utilizado para aislar cables de alimentación, control y comunicación.
Los principales usos actuales son dieléctrico líquido,principalmente tiempoaceite mineral de hidrocarburoutilizado como medio aislante y refrigerante en transformadores, reactores de tierra, reactores de derivación, condensadores y reóstatos.
Por lo tanto, las propiedades importantes de los líquidos dieléctricos son: Resistencia al voltaje, viscosidad, estabilidad química, punto de inflamación.
Dos gases que ya se usan comúnmente como aislantes son nitrógeno y Hexafloruro de azufre (SF6). nitrógeno Utilizado como medio aislante en algunos transformadores herméticos, alambre con aislamiento de gas (Gil), mientras tanto SF6 Se utiliza en interruptores y aparamenta de alta y media tensión debido a sus propiedades aislantes y capacidad de extinción de arco. transformador aislado en gas (Git) como aislante y medio refrigerante.
sin embargo, Condicion ambientalinstalaciones de media tensión (disyuntores, contactores, condensadores) vacío actualmente se prefiere.
Propiedades físicas y comportamiento de los dieléctricos.
las características más importantes de material dieléctrico eso es:
- resistividad de volumen O una resistencia específica.
- Constante dieléctrica (notación: ε, unidad: faradio/metro – V/m) se define como la resistencia del dieléctrico. al campo eléctrico de un medio particular.
- Relativo permitividad, o Permitividad (notación: εr – adimensional) se define como la relación de densidad de flujo eléctrico generado en el material producido en vacío a la misma fuerza de campo eléctricoo la relación entre permitividad del dieléctrico y el permitividad del vacío (etiquetas: ε0 – ≒ 85×10−12 F/m): ε/ε0 .
- resistencia dieléctrica,esto es Capacidad para soportar el estrés eléctrico. sin romper. Es común citar kV/mm (Valor típico puede variar desde 5 a 100 kV/mm).
- pérdida dieléctricade nuevo factor de disipación eléctrica, se define como la relación entre la pérdida de potencia en un material dieléctrico y la potencia total transmitida a través de él. Está dada por la tangente del ángulo de pérdida y generalmente es “Bronceado δ”.y aislante ideal La corriente que lo atraviesa es completamente capacitivo (IDecir ah), pero el aislante real No existe tal cosa como el 100% de pureza.lo que significa que la corriente a través del aislador también es componente de resistencia (Ir), y el aislador dice tener pérdida representado por Bronceado δser d Ángulos mostrados en la Figura 2.
Figura 2 –
Figura 2: pérdida del aislador frente al ángulo actual
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Otro aspecto importante de todo. material dieléctrico eso es Temperatura máxima dónde están desempeñarse satisfactoriamente.
Generalmente hablando, material dieléctrico A mayor temperatura, más rápido el deterioro y el deterioro Puede llegarse a un punto en el que el aislamiento deje de realizar su función deseada.
Esta propiedad se conoce como: envejecimientoy para cada material era costumbre asignar una temperatura máxima más allá de la cual no era prudente operar.
el envejecimiento de dieléctrico pero también propiedades físicas y químicas de material estrés termal No solo están expuestos, Presencia e influencia de estrés mecánico, eléctrico y ambiental.
material dieléctrico puede degradar (envejecimiento prematuro) cuando se expone a Calor excesivo y sobretensión. y tal vez Contaminación con otras sustancias.como eso partículas de cobre, agua, gascausa Ruptura dieléctrica.
La definición de vida útil también depende del tipo de equipo y de cómo se utilice. Esto debe tenerse en cuenta al seleccionar materiales dieléctricos para una aplicación particular.
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