Bài giảng Vật liệu điện và cao áp: Chương 5 - Ngô Quang Ước

Sự phóng điện trong điện môi, khái niệm, sự phóng điện trong điện môi khí, công nghệ sơn tĩnh điện,... là những nội dung của chương 5thuộc bài giảng "Vật liệu điện và cao áp". Mời các bạn cùng tham khảo.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật liệu điện và cao áp: Chương 5 - Ngô Quang Ước CHƯƠNG V SỰ PHÓNG ĐIỆN TRONG ĐIỆN MÔI5.1. KHÁI NIỆM- Khi đặt U lên 2 đầu ĐM, vượt quá một giới hạn nào đó sẽ xảy ra phóng điệnchọc thủng ĐM, khi đó ĐM bị mất hoàn toàn tính chất cách điện, Hiện tượngđó chính là sự phóng điện chọc thủng của ĐM hay là sự phá huỷ độ bền ĐM.-Phóng điện chọc thủng còn gọi là đánh thủng ĐM hay phóng điện xuyênqua ĐM. Trị số điện áp mà ở đó xảy ra đánh thủng ĐM được gọi là điện ápđánh thủng (Uđt) trị số tương ứng của cường độ điện trường là cường độđánh thủng hay cường độ điện trường cách điện của ĐM (Eđt). U đt U đm Eđt  h  K. h Eđt- Cường độ điện trường cách điện của ĐM “E” = Eđt chính là điện áp đánhthủng ĐM trên 1 mm chiều dày ĐM. Khi tính toán để chọn chiều dày ĐM củamột thiết bị làm việc ở điện áp định mức nào đó (Uđm), cần tính đến hệ số antoàn K- Thực tế có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng tới E cách điện của ĐM: dạng điệntrường, dạng điện áp, thời gian tác dụng của điện áp, điều kiện môi trườngnhư áp suất, nhiệt độ, độ ẩm,..5.2.1. Yêu cầu chung đối với các chất khí cách điện- Phải là loại khí trơ, tức là không gây ra phản ứng hoá học với các chất cách điện khác trong cùng kết cấu cách điện hoặc với kim loại của thiết bị điện.- Có cường độ cách điện cao. Sử dụng cách chất khí có cường độ cách điện cao sẽ giảm được kích thước kết cấu cách điện và của thiết bị.- Nhiệt độ hoá lỏng thấp, để có thể sử dụng chúng ở trạng thái áp suất cao- Phải rẻ tiền, dễ tiềm kiếm và chế tạo.- Tản nhiệt tốt. Ngoài nhiệm vụ cách điện của chất khí còn có nhiệm vụ làm mát (trong máy điện) thì còn yêu cầu dẫn nhiệt tốt. 5.2. SỰ PHÓNG ĐIỆN TRONG ĐIỆN MÔI KHÍ- Các chất khí chủ yếu là không khí thường được dùng làm chất cách điện của các thiết bị điện làm việc trong không khí và của đường dây tải điện trên không.- Vì vậy đặc tính cách điện của chất khí có ý nghĩa rất quan trọng trong kỹ thuật điện cao áp. Khi chúng mất khả năng cách điện sẽ gây nên hiện tượng ngắn mạch và dẫn đến các sự cố trong các thiết bị điện và hệ thống điện .- Trong nội bộ các điện môi rắn và lỏng cũng thường tồn tại các bọt khí, đó là các điểm cách điện suy yếu vì cách điện của các điện môi này bị hư hỏng thường bắt nguồn từ các quá trình phóng điện của bọt khí.- Vì vậy nghiên cứu quá trình phóng điện trong điện môi khí với mục đích khắc phục và loại trừ sự cố trong các thiết bị và hệ thống điện. 5.2.2. Các dạng ion hoá xảy ra trong chất khí- Quá trình ion hoá là quá trình biến một phân tử trung hoà thành ion dương và điện tử tự do. Năng lượng cần thiết để cung cấp cho phân tử trung hoà để phân tử đó bị ion hoá gọi là năng lượng ion hoá (Wi).- Ngược lại với quá trình ion hoá là quá trình kết hợp giữa các ion dương với điện tử hay ion âm để trở thành phần tử trung hoà. Năng lượng ion hoá phân tử của chất khí khác nhau thì cũng khác nhau, nó phụ thuộc vào năng lượng liên kết giữa hạt nhân và điện tử của phân tử các chất khí đó. Năng lượng dùng để ion hoá khi trước sẽ được trả lại dưới dạng bức xạ với độ dài sóng xác định theo công thức: h = Wi + ΔWK- Nếu nếu năng lượng cung cấp cho phân tử trung hoà W < Wi thì chỉ làm kích thích dao động của điện tử trong phần tử, sau 1 thời gian rất ngắn chúng trở lại trạng thái ban đầu. và trả lại năng lượng dưới dạng bức xạ Quá trình ion hóa - E + - - - - - - - - - - + - - - - - - - - - + + - ++ - - + - + - - + - +- + - - + - - + - - - + - - Söï taùi hôïp + - + + + - - + + + -Năng lượng cấp Vậy có mấydạng ion hóa?- Tuỳ thuộc ...