Создан заказ №1085665
20 апреля 2016
Поляризация двухслойного диэлектрика Изоляционная конструкция высокого напряжения состоит из двух слоев различных изоляционных материалов (рис
Как заказчик описал требования к работе:
Выполнить по методическим указаниям, задание 2 !
Шифр 69!
Фрагмент выполненной работы:
Поляризация двухслойного диэлектрика
Изоляционная конструкция высокого напряжения состоит из двух слоев различных изоляционных материалов (рис. 1 а). Материал первого слоя имеет относительную диэлектрическую проницаемость εr1=2,5, удельное объемное сопротивление ρν1=4,0∙1013 Ом∙м, удельное поверхностное сопротивление ρs1=5,0∙1012 Ом∙м, тангенс угла диэлектрических потерь tgδ1=2,0∙10-4 и толщину h1=2,2 мм. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Материал второго слоя имеет параметры εr2=4,5, ρν2=8,5∙1013 Ом∙м, ρs2=11∙1012 Ом∙м, tgδ2=3,0∙10-4, h2=1,5 мм. Изоляционная конструкция находится между двумя электродами прямоугольной формы длиной a=600 мм, шириной b=500 мм. К электродам прикладывается постоянное напряжение U=2,0 кВ.
Определить:
1. Определить параметры R1, R2, C1, C2 схемы замещения, показанной на рис. 1 в.
2. Определить установившийся сквозной ток утечки Iу при приложении к электродам постоянного напряжения U.
3. Рассчитать и начертить зависимость тока i, потребляемого от источника постоянного напряжения U от времени t после подключения его к изоляционной конструкции.
4. По известной зависимости тока от времени рассчитать и начертить зависимость сопротивления R изоляционной конструкции от времени после приложения постоянного напряжения.
5. Определить значение напряжений на каждом слое в установившемся режиме.
6. Рассчитать значение абсорбции на границе раздела двух слоев.
7. Рассчитать и построить зависимость напряжения самозаряда на каждом слое на всей конструкции от времени после отключения напряжения.
8. Рассчитать диэлектрические потери при приложении к диэлектрику постоянного напряжения U и синусоидального напряжения с действующим значением U и частотой 50 Гц.
Дано:
εr1=2,5
ρν1=4,0∙1013 Ом∙м
ρs1=5,0∙1012 Ом∙м,
tgδ1=2,0∙10-4
h1=2,2 мм
εr2=4,5
ρν2=8,5∙1013 Ом∙м
ρs2=11∙1012 Ом∙м
tgδ2=3,0∙10-4
h2=1,5 мм
a=600 мм
b=500 мм
U=2,0 кВ
Найти:
Решение:
1. Полное сопротивление изоляции R равно:
R=RV∙RSRV+RS
Где
RV-удельное объемное сопротивление диэлектрика
RV=ρνhS=ρνha∙b
RS-поверхностное сопротивление диэлектрика
RS=ρsh2a+b
Определим сопротивление R1 для первого слоя
RV1=ρν1h1a∙b=4,0∙10132,2∙10-30,6∙0,5=2,9∙1011 Ом
RS1=ρs1h12a+b=5,0∙10122,2∙10-320,6+0,5=5,0∙109 Ом
R1=RV1∙RS1RV1+RS1=2,9∙1011∙5,0∙1092,9∙1011+5,0∙109=4,9∙109 Ом
Определим сопротивление R2 для второго слоя
RV2=ρν2h2a∙b=8,5∙10131,5∙10-30,6∙0,5=4,25∙1011 Ом
RS2=ρs2h22a+b=11∙10121,5∙10-320,6+0,5=7,5∙109 Ом
R2=RV2∙RS2RV2+RS2=4,25∙1011∙7,5∙1094,25∙1011+7,5∙109=7,4∙109 Ом
Электрическая емкость первого слоя определяется по формуле:
C1=ε0εr1Sh1=ε0εr1a∙bh1
Где
ε0-электрическая постоянная
ε0=8,85∙10-12 Ф/м
Тогда
C1=8,85∙10-12∙2,5∙0,6∙0,52,2∙10-3=3,02∙10-9 Ф=3,02 нФ
Электрическая емкость второго слоя определяется по формуле:
C2=ε0εr2Sh2=ε0εr2a∙bh2
Где
ε0-электрическая постоянная
ε0=8,85∙10-12 Ф/м
Тогда
C2=8,85∙10-12∙4,5∙0,6∙0,51,5∙10-3=7,96∙10-9 Ф=7,96 нФ
2. Ток утечки всей конструкции равен:
Iу=UR1+R2=20004,92∙109+7,37∙1010=1,63∙10-7 А
3. В неоднородной изоляции существует дополнительный вид поляризации, который называют структурной поляризацией. Выражение для тока переходного процесса при подключении неоднородной изоляции к источнику постоянного напряжения равно:
i=Iу+Iаб.Мe-tτ=UR1+R2+UR2C2-R1C12C1+C22R1∙R2R1+R2e-tτ
Где
τ-постоянная времени заряда изоляции равна:
τ=R1∙R2C1+C2R1+R2
τ=4,92∙109∙7,37∙1093,02∙10-9+7,96∙10-94,92∙109+7,37∙109=32,4 с
Тогда
Iаб.М=20007,37∙109∙7,96∙10-9-4,92∙109∙3,02∙10-923,02∙10-9+7,96∙10-92∙4,92∙109∙7,37∙109∙4,92∙109+7,37∙109=7,17∙10-8 А
4. Значение сопротивления изоляции от времени найдем как:
R=Ui=UIу+Iаб.Мe-tτ
5. Напряжения на слоях изоляции в установившемся режиме будут равны
U1=UR1R1+R2=2000∙4,92∙1094,92∙109+7,37∙109=800 В
U2=UR2R1+R2=2000∙7,37∙1094,92∙109+7,37∙109=1200 В
6. Заряд абсорбции на границе раздела двух диэлектриков будет равен:
Qаб=Q2-Q1=UR2C2-R1C1R1+R2
Qаб=2000∙7,37∙109∙7,96∙10-9-4,92∙109∙3,02∙10-94,92∙109+7,37∙109=7,14∙10-6 Кл=7,14 мкКл
7...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
21 апреля 2016
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Поляризация двухслойного диэлектрика
Изоляционная конструкция высокого напряжения состоит из двух слоев различных изоляционных материалов (рис.docx
2016-11-30 18:15
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Отличный автор, работает с нашей компанией не в первый раз! Будем обязательно к ней обращаться! Всегда на связи и точно в срок, а иногда и раньше
Хочешь такую же работу?
300 ₽
