Создан заказ №1050966
24 марта 2016
Изоляционная конструкция высокого напряжения состоит из двух слоев различных изоляционных материалов (рис
Как заказчик описал требования к работе:
Задание: решить контрольную по материаловедению, срок 2 дня, очень нужно! Расписывайте, пожалуйста, подробное решение для каждой задачи.
Фрагмент выполненной работы:
Изоляционная конструкция высокого напряжения состоит из двух слоев различных изоляционных материалов (рис. 2,а). Материал первого слоя имеет относительную диэлектрическую проницаемость εr1, удельное объемное сопротивление ρv1, удельное поверхностное сопротивление ρs1, тангенс угла диэлектрических потерь tgδ1 и толщину h1. Материал второго слоя имеет соответственно параметры εr2, ρv2, ρs2, tgδ2, h2. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Изоляционная конструкция находится между двумя электродами прямоугольной формы длиной a и шириной b. К электродам прикладывается постоянное напряжение U. Исходные данные приведены в табл. 1 и табл.2:
Таблица 1 – Исходные данные
Наименование величин Последняя цифра шифра – 5
Длина a, мм
400
Ширина b, мм
300
Толщина h1, мм
h2, мм
1,7
1,2
Подводимое напряжение U, кВ 1,6
Таблица 2 – Исходные данные параметров диэлектриков
Параметры диэлектриков Предпоследняя цифра учебного шифра – 3
Относительная диэлектрическая проницаемость
εr1
εr2
2,1
3,6
Удельное объемное сопротивление
ρv1×1012, Ом
ρv2×1012, Ом
2,5
5,0
Удельное поверхностное сопротивление
ρs1×1012, Ом
ρs2×1012, Ом
3,5
8,5
Тангенс угла диэлектрических потерь при tgδ1×104
частоте 50Гц tgδ2×104
1,6
2,5
В задаче требуется:
Определить параметры R1, R2, С1, С2 схемы замещения, показанной на рис. 2, в.
Определить установившийся сквозной ток утечки Iу при приложении к электродам постоянного напряжения U.
Рассчитать и начертить зависимость тока i, потребляемого от источника постоянного напряжения U, от времени t после подключения его к изоляционной конструкции.
По известной зависимости тока от времени рассчитать и начертить зависимость сопротивления R изоляционной конструкции от времени после приложения постоянного напряжения.
Определить значения напряжений на каждом слое в установившемся режиме.
Рассчитать значение заряда абсорбции на границе раздела двух слоев.
Рассчитать и построить зависимость напряжения самозаряда на каждом слое и на всей конструкции от времени после отключения напряжения.
Рассчитать диэлектрические потери при приложении к диэлектрику постоянного напряжения U и синусоидального напряжения с действующим значением U и частотой 50 Гц.
Рис. 2 – Двухслойный диэлектрик
Решение:
Определяем параметры R1, R2, С1, С2:
R1=Rv1Rs1Rv1+Rs1 Ом
R2=Rv2Rs2Rv2+Rs2 Ом,
где Rv1, Rv2 – объемное сопротивление, Ом;
Rs1, Rs2 – поверхностное сопротивление, Ом.
Объемное сопротивление вычисляется по формуле:
Rv=ρvhS, Ом
где ρv – удельное объемное сопротивление, Ом;
h - толщина диэлектрика, м;
S=ab – площадь электродов, м2
Rv1=2,5×10120,00170,12=3,5×1014 Ом
Rv2=5×10120,00120,12=5×1014 Ом
Поверхностное сопротивление можно рассчитать по формуле:
Rs=ρsh2(a+b) Ом,
где ρs – удельное поверхностное сопротивление, Ом
Rs1=3,5×10120,00172(0,4+0,3)=0,4×1014 Ом
Rs2=8,5×10120,00122(0,4+0,3)=0,7×1014 Ом
R1=3,5×1014×0,4×10143,5×1014+0,4×1014=36×1012 Ом
R2=5×1014×0,7×10145×1014+0,7×1014=61×1012 Ом
Электрическая емкость первого слоя диэлектрика определяется по формуле:
C1=ε0εr1Sh1=ε0εr1abh1 Ф,
где ε0=8,85×10-12 – электрическая постоянная, Ф/м;
εr1 – относительная диэлектрическая проницаемость первого слоя.
C1=8,85×10-12×2,1×0,4×0,30,0017=13×10-10 Ф
Электрическая емкость второго слоя диэлектрика определяется аналогично:
C2=8,85×10-12×3,6×0,4×0,30,0012=32×10-10 Ф
Ток утечки всей изоляционной конструкции определяется по формуле:
Iу=UR1+R2 А
Iу=1,6×10336×1012+61×1012=1,6×10-11 А
Выражение для тока переходного процесса при подключении неоднородной изоляции к источнику постоянного напряжения будет выглядеть следующим образом:
i=I+Iаб.Мe-tτ=UR1+R2+U(R2C2-R1C1)2C1+C22R1R2(R1+R2)e-tτ
Постоянная времени заряда изоляции τ равна:
τ=R1R2(C1+C2)R1+R2
График зависимости тока i, потребляемого от источника постоянного напряжения U, от времени t после подключения его к изоляционной конструкции примет вид:
Рис. 3 – График зависимости тока от времени
Зная зависимость тока утечки i от времени t, находим значение сопротивления R изоляции как функции времени:
R=Ui=UIу+Iаб.Мe-tτ
График зависимости сопротивления R от времени t после приложения постоянного напряжения примет вид:
Рис...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
25 марта 2016
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Изоляционная конструкция высокого напряжения состоит из двух слоев различных изоляционных материалов (рис.docx
2016-04-13 12:26
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4
Положительно
Работа выполнена в кратчайший срок, автор отлично справился с работой. Спасибо огромное!!!!!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
