Bài giảng Vật liệu kỹ thuật điện: Chương 8 và 9 - Phạm Thành Chung

Bài giảng "Vật liệu kỹ thuật điện: Chương 8 và 9 - Phạm Thành Chung" được biên soạn nhằm giúp các em sinh viên nắm được các nội dung cơ bản về: Vật liệu điện môi và điện môi khí. Hi vọng thông qua bài giảng, các em sẽ nắm trọn được nội dung kiến thức và học tập thật tốt môn học nhé!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật liệu kỹ thuật điện: Chương 8 và 9 - Phạm Thành Chung Chương 8. Vật liệu điện môi8.1 Điện môi khí 8.1.1 Đặc tính chung của điện môi khí - Khi làm việc ở điều kiện bình thường, độ bền điện không cao so với điện môilỏng và điện môi rắn. - Điện môi khí có khă năng phục hồi cách điện. - Mật độ phân tử thấp do đó hằng số điện môi ε nhỏ  tổn hao tgδ nhỏ. 8.1.2 Yêu cầu đối với chất khí cách điện - Không được gây phản ứng hoá học với những chất khác trong kết cấu cách điện. - Phải có cường độ cách điện cao thì kích thước cách điện của thiết bị giảm. - Có nhiệt độ hoá lỏng thấp. - Tản nhiệt tốt. - Rẻ tiền, dễ kiếm. Bảng: Đặc tính của 1 số chất cách điện thường dùng Tên chất khí Thành phần Cường độ cách điện tương Nhiệt độ hoá lỏng hoá học đối so với K.Khí [0C] Không khí 1 Êlêgaz SF6 2,5 -62 Frêôn CCl2F2 2,5 -30 Tetraclorua Cacbon CCl4 6,3 +76 184 Chương 8. Vật liệu điện môi8.1.3 Một số chất khí thường dùng - Không khí: cường độ cách điện không cao Ecđ = 30kV/cm, trong không khícó những chất gây phản ứng hoá học như O2… do đó ít dùng, thường dùng cáchđiện trên đường dây, hoặc dùng trong máy cắt không khí nén. - Khí Nitơ: có cường độ cách điện tương tự như không khí nhưng nó khôngchứa O2 nên không gây phản ứng hoá học khi tiếp xúc với kim loại. Thườngdùng trong tụ điện khí. - Khí Hyđrô: có ưu điểm nhẹ, thường dùng để làm mát máy điện, nhưngphải cẩn thận không lọt khí vì sẽ gây nổ. - Khí SF6 (Êlêgaz): có cường độ cách điện cao hơn không khí gấp 2,5 lần,nặng hơn không khí 5 lần, không độc, ổn định về mặt hoá học và không bị phânhuỷ ở nhiệt độ cao. Với áp suất nén càng cao thì độ bền điện càng lớn. Thườngđược dùng trong cáp điện, tụ điện, máy cắt trung, cao áp. - Khí Cl2F2 (Frêôn): có độ bền điện gần bằng khí SF6, nó có thể ăn mòn 1 sốvật liệu hữu cơ thể rắn, thường được dùng trong các thiết bị làm lạnh. 185 Chương 8. Vật liệu điện môi8.2 Điện môi hữu cơ 8.2.1 Nhựa a. Nhựa nhân tạo b. Nhựa thiên nhiên Trung tính: có tổn hao tgδ nhỏ - Nhựa cánh kiến (do 1 số côn trùng - Polyetylen tiết ra trên các cành cây ở xứ nóng) - Polypropylen - Nhựa thông (colofan) - Polyizobutylen - Nhựa côpan (hổ phách) - Polistirol - Vật liệu nhựa Flo hữu cơ 8.2.2 Dầu Cực tính: có tổn hao tgδ lớn - Dầu mỏ - Polyvinylclorit - Dầu tổng hợp - Dầu thực vật - Polymetylmetalcrilat - Dầu thầu dầu - Polyete - Polyamid - Epocxy - Nhựa Fenol - foocmandehit - Silic hữu cơ 186 Chương 8. Vật liệu điện môi 8.2.3 Bitum Là nhóm VL vô định hình, cực tính yếu, là hỗn hợp của cacbua hyđrô với O2và S. Được dùng để chế tạo hỗn hợp cách điện: sơn tẩm vật liệu và cách điệncho cáp. 8.2.4 Vật liệu sáp (CnH2n+2) Dễ chảy, ε bé, dùng để gắn các đầu ra của đèn điện tử hoặc các thiết bị vìcó điện trở suất ρ cao. Chúng có các loại như: Parafin, Xerezin, Vazơlin. 8.2.5 Sơn - Sơn nhựa: Có nguồn gốc từ nhựa tổng hợp hoặc nhựa thiên nhiên - Sơn xenlulô: Gốc sơn là chất xenlulô - Sơn dầu - Sơn dầu bitum - Sơn dầu pha nhựa 8.2.6 Vật liệu cao su - Cao su tự nhiên - Cao su nhân tạo 187 Chương 8. Vật liệu điện môi8.2.7 Vật liệu xenlulô - Gỗ - Giấy cách điện - Vật liệu dệt8.3 Điện môi vô cơ Đặc tính chung của điện môi vô cơ - Chịu được nhiệt độ cao - Rất ít hút ẩm - Có độ bền về điện và cơ cao - Chịu được các bức xạ năng lượng cao - Dễ tìm, rẻ tiền Loại thủy tinh mới có cấu trúc tuân theo quy Các loại điện môi vô cơ tắc, trái ngược với cấu trúc của những loại - Gốm, sứ cách điện thủy tinh thông thường đã biết hiện nay - Vật liệu Xét - nhét - Mica - Thuỷ tinh 188 Chương 9. Điện môi khíCác cơ chế vật lý liên quan đến phóng điện trong điện môi khí có ý nghĩaquan trọng đối với tất cả các loại phóng điện khác.Nắm bắt được bản chất của những cơ chế này giúp chúng ta dễ dàng hiểuđược các cơ chế phóng điện trong điện môi lỏng và rắn.Khi nói đến điện môi khí thì ứng ...