A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Dielektrická pevnosť, alebo elektrická pevnosť[1][2], (dielektrických) izolantov pri definovanej hrúbke, je najvyššia intenzita elektrického poľa, ktorá v ňom môže prevládať bez toho, aby došlo k prierazu napätia (elektrickému oblúku alebo iskre).[3]
Každý izolant je dielektrikom, ale nie každé dielektrikum je izolantom.[2]
Hodnota dielektrickej pevnosti závisí od rôznych faktorov, a preto nie je materiálnou konštantou.[4] Elektrická pevnosť izolantov závisí od teploty, od homogenity elektrického poľa, od hrúbky izolantu, času pôsobenia a od tvaru napäťovej krivky.[2]
Definícia a jednotky
K narušeniu dielektrickej pevnosti dochádza pri intenzite elektrického poľa Ed (V/m), v ktorom sa vytvára elektricky vodivá cesta. Vypočítava sa z experimentálne pozorovaného prierazného napätia Ud (V) pri hrúbke izolácie d (m). V prípade plynov sa uvádza miesto hrúbky vzdialenosť medzi elektródami.[2]
Dielektrická pevnosť sa často udáva v jednotkách kV/mm, (príp. v základných jednotkách SI: V/m).
Dielektrická pevnosť v praxi
Dielektrická pevnosť, ktorú je možné dosiahnuť v praxi, je výrazne ovplyvnená tvarom elektrického poľa. Najväčší vplyv má geometria vodičov a nehomogenity v izolačnom materiáli. Tým vzniká efekt, že tenké fólie majú oveľa vyššiu dielektrickú pevnosť ako hrubé bariéry. Znižujúci účinok na dielektrickú pevnosť pri striedavom napätí majú tiež uzavreté vzduchové priestory. Je to spôsobené takzvanými predvýbojmi (čiastkovými výbojmi)[5] , pri ktorých dochádza k ionizácii vzduchu a k trvalému poškodeniu okolitého izolačného materiálu ultrafialovým žiarením.
Povrchové cesty
Izolačné materiály majú často na svojom povrchu ešte nižšiu dielektrickú pevnosť ako okolitý vzduch, čo môže viesť k plazivým alebo kĺzavým výbojom po povrchu izolantu. Kĺzavý výboj sa vyvíja v nehomogénnom elektrickom poli, na rozhraní pevná fáza-plyn.[6] Dosahované plazivé vzdialenosti sú často 100-krát väčšie ako hrúbka materiálu potrebného na izoláciu.
Silné a slabé eletkrické pole
V slabom elektrickom poli dochádza k strate izolačnej pevnosti najmä z dôvodu nečistôt v izolante. Slabé elektrické pole pre plyny je obvykle pod 100 kV/m, pre plynné skupenstvo. Pre kvapalné a tuhé skupenstvo býva o jeden až dva rády vyššie, ako pre plynné skupenstvo.[7]
Skúšanie a podmienky dielektrickej pevnosti
Metóda stanovenia dielektrickej pevnosti je definovaná v sérii noriem IEC 60243. Stanovuje skúšobné podmienky pre rôzne triedy materiálov a aplikácie (časť 1: striedavý prúd, časť 2: jednosmerný prúd, časť 3: impulzné napätie). Zvyčajne sa testuje séria podobných skúšobných vzoriek a následne sa určí medián nameraných hodnôt.
Namerané hodnoty platia len pre podmienky skúšania, keďže dielektrická pevnosť má aj iné parametre, ako je teplota, presné zloženie a čistota materiálov, typ elektrického prúdu, čas pôsobenia napätia (rýchlosť nárastu el. poľa), vlhkosti prostredie a vzoriek a tiež závisí na veľkosti a tvare a polarite použitých elektród.[8]
Dielektrická pevnosť vzduchu
Dielektrickú pevnosť vzduchu Ud v jednotkách (kV) je možné v bežných podmienkach proximovať, pre jednosmerné napätie, v homogénnom elektrickom poli, pre vzdialenosť s v rozsahu 1 mm < s < 1m, pomocou nasledujúcej empirickej rovnice odvodenej z Paschenovho zákona:[9]
Platí pre tlak vzduchu p uvedenom v baroch, teplote T v kelvinoch a vzdialenosťou elektród s v metroch.
Napríklad pri vzdialenosti elektród 1 cm vychádza prierazné napätie 30,3 kV pri normálnom tlaku a 20 °C, čo predstavuje dielektrickú pevnosť 3 kV/mm v homogénnom elektrickom poli.
Pri nehomogénnom elektrickom poli je dosahovaná dielektrická pevnosť vzduchu závislá na polarite zahrotenej elektródy.[8]
Dielektrická pevnosť niektorých látok
Materiál | Hrúbka mm |
Dielektrická pevnosť kV/mm |
Skupenstvo |
---|---|---|---|
Suchý vzduch, normálny tlak | 1 | 3 | Plynné |
Vzduch (dlhé vzdialenosti) | 1 | 0,1 | Plynné |
Porcelán | 1 | 20 | Tuhé |
Sklo | 1 | >8 | Tuhé |
Sľuda | 1 | <60 | Tuhé |
Diamant | 1 | 2000 | Tuhé |
Destilovaná voda | 1 | 65 | Kvapalné |
Transformátorový olej | 1 | 5..30 | Kvapalné |
Polykarbonát (PC) | 1 | 30 | Tuhé |
Polyester (vystužený sklenenými vláknami) | 1 | 12..50 | Tuhé |
Polyetyléntereftalát (PET) | 1 | 20 | Tuhé |
Polytetrafluóretylén (PTFE) (teflon) | 1 | 18..105 | Tuhé |
Vysoké vákuum | 1 | 20..40 (podľa tvaru eletródy) |
-- |
Elektrická pevnosť extrémne čistých kvapalných izolantov (rádovo 108 V.m-1) je päť až desaťkrát vyššia ako pre technicky čisté kvapalné izolanty.[5]
Pozri aj
Referencie
- ↑ Lelák J. Meranie elektrickej pevnosti izolantov . Bratislava: Slovenská akadémia vied, . Dostupné online. Archivované 2021-05-13 z originálu.
- ↑ a b c d kapitola 5.8 Elektrická pevnosť . web.tuke.sk, . Dostupné online.
- ↑ Handbuch Faserverbundkunststoffe (Grundlagen Verarbeitung Anwendungen). : Springer-Verlag, 2010. 584 s. Dostupné online. ISBN 978-3-8348-0881-3. S. 575. (po nemecky)
- ↑ PLASSMANN, Wilfried; SCHULZ, Detlef. Handbuch Elektrotechnik (Grundlagen und Anwendungen für Elektrotechniker). : Springer-Verlag, 2016. 1392 s. Dostupné online. ISBN 978-3-658-07049-6. S. 295. (po nemecky)
- ↑ a b Mechanizmus prierazu v jednotlivých skupenstvách . Bratislava: Slovenská akadémia vied, . Dostupné online. Archivované 2022-01-08 z originálu.
- ↑ TKÁČ, Ján; KURIMSKÝ, Juraj; DOLNÍK, Bystrík. Akustická detekcia čiastkových výbojov . researchgate.net, 2007-04-11, . S. 14. Dostupné online.
- ↑ ELEKTROTECHNICKÉ MATERIÁLY 1, MUDRUŇKOVÁ, Anna. Izolanty a dielektrika, kap. 6.3.2 Faktory, které ovlivňují vodivost izolantů . publi.cz, . Dostupné online. (po česky)
- ↑ a b Meranie výbojových javov pri rôznych druhoch napätia . fei.stuba.sk, . Dostupné online. Archivované 2022-01-08 z originálu.
- ↑ LEHR, Janet; RON, Pralhad. Foundations of Pulsed Power Technology. : Wiley, 2017. Dostupné online. ISBN 978-1-118-88650-2. S. 369-438. (po anglicky)
Zdrojupraviť | upraviť zdroj
Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Durchschlagfestigkeit na nemeckej Wikipédii.
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.
Antény
Chemické zdroje elektriny
Chladenie v elektrotechnike
Elektrická sústava automobilu
Elektrická trakcia
Elektrické prístroje
Elektrické súčiastky
Elektrické spotrebiče
Elektrické stroje
Čítanie (elektrotechnika)
Činný výkon
Štatistická dynamika
Živý vodič
Admitancia
Antiparalelné zapojenie
Asynchrónny motor
Blúdivý prúd
Bočník (elektrotechnika)
Diak (polovodičový prvok)
Displej s kvapalnými kryštálmi
Elektrická inštalácia
Elektrická rezonancia
Elektrická sila
Elektrická vodivosť
Elektrické zariadenie
Elektrický obvod
Elektrický zvonec
Elektroenergetika
Elektromer
Elektrometer
Elektromobil
Elektromotor
Elektromotorické napätie
Elektrotechnický náučný slovník
Elektrotechnika
Elektrotechnológia
Fázor
Faradayova klietka
Frekvencia (fyzika)
Graetzov mostík
Impedancia
Indukčnosť
Induktancia
Istič
Izolácia (elektrotechnika)
Izolant
Jadro vodiča
Jednobran
Jednosmerný prúd
Joulovo teplo
Katóda
Koaxiálny kábel
Kompenzácia účinníka
Konduktometria
Konektor (elektrotechnika)
Korónový výboj
Lanko (elektrotechnika)
Leptanie
Logické hradlo
Magnetická susceptibilita
Magnetizácia (veličina)
Merný elektrický odpor
Mobilné zariadenie
Napájací zdroj
Napäťový chránič
Napäťový násobič
Nortonova veta
Odpínač
Odpojovač
OLED
Olovený akumulátor
Paralelné zapojenie
Peltierov článok
Plošná hustota elektrického prúdu
Poistka (elektrotechnika)
Posuvný prúd
Prúdový chránič
Prenosové médium
Prieletový klystrón
Primárny elektrochemický článok
Reaktancia
Rekuperácia (dopravný prostriedok)
Relé
Reproduktorová výhybka
Rezistancia
Rozhranie (interface)
Sériové zapojenie
Seebeckov jav
Sekundárny elektrochemický článok
Settopbox
Skrat
Sonar
Spínač
Spínaný zdroj
Straty v mikropásikových vedeniach
Striedavý prúd
Stupeň ochrany krytom
Svetelná výbojka
Symetrizačný člen
Technická normalizácia
Tepelné relé
Tepelne vodivostný detektor
Termočlánok
Théveninova veta
Transformátor
Transformátor s fázovou reguláciou
Trojfázová sústava
Tuhá fáza (elektronika)
Tyratrón
Usmerňovač (elektrotechnika)
Uzemnenie
Uzol (vodiče)
Vírivý prúd
Výbojka
Varistor
Ventilátor
Vodič (elektrotechnika)
Voltov stĺp
Vstavaný systém
Zásuvka (elektrotechnika)
Zdroj (elektrotechnika)
Zisk antény
Text je dostupný za podmienok Creative
Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších
podmienok.
Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky
použitia.
www.astronomia.sk | www.biologia.sk | www.botanika.sk | www.dejiny.sk | www.economy.sk | www.elektrotechnika.sk | www.estetika.sk | www.farmakologia.sk | www.filozofia.sk | Fyzika | www.futurologia.sk | www.genetika.sk | www.chemia.sk | www.lingvistika.sk | www.politologia.sk | www.psychologia.sk | www.sexuologia.sk | www.sociologia.sk | www.veda.sk I www.zoologia.sk