تعداد صفحات 109 صفحه
مقدمه
در شرایطی که از ولتاژ فشار قوی استفاده می شود طراحی دقیق سیستم عایقی از اهمیت زیادی برخوردار است . به همین منظور از عایق های مختلفی از قبیل گازها ، جامدات و مایعات و ایجاد خلاء و یا ترکیبی از آنها استفاده می شود . برای صرفه جویی واطمینان ازانجام موفق کار، باید دانش مربوط به عوامل ضد عایق و نیز عواملی که باعث کاهش ولتاژ شکست و از بین رفتن عایق می شوند ، در طراحی مورد توجه قرارداد . وظیفه عایق ها ، ایزولاسیون( جداسازی الکتریکی ) ولتاژهای فشار قوی نسبت به یکدیگر و همچنین نسبت به زمین می باشد تا هم ولتاژ و جریان فشارقوی در مسیر مربوط به خود قرارگیرند و هم از بروز خسارت و ضرر و زیان به افراد و تجهیزات جلوگیری شود . عایق ایده آل( طبق تعریف ) ، یک نارسانای جریان الکتریسیته است که هیچ جریان الکتریکی را از خود عبور نمی دهد ولی عملاً هیچ ماده ای را در طبیعت نمی توان یافت که ویژگی های یک عایق ایده آل را داشته باشد . اما برای استفاده های کاربردی ، یک عایق ، ماده ای است که عبور جریان از خود را درحد بسیار کم و مطلوب محدود نماید به حدی که بتوان از آن صرف نظر کرد . به عبارت دیگر ،در ولتاژهای عادی ، مقاومت الکتریکی عایق خیلی زیاد است . اگر در ولتاژهای بسیار بالا از عایق ، جریان قابل ملاحظه ای عبور کند در حقیقت ، عایق دیگر خاصیت عایقی خود را از دست داده است و دچار شکست الکتریکی می شود ؛ به عبارت دیگر ، عایق تبدیل به هادی می شود . قبل از بروز شکست در عایق ها ، عایق شبیه به خازن است که دو الکترود آن در دو طرف ، صفحات خازن هستند و با اعمال ولتاژ به این خازن ، شارژ می شود . پس از شکست الکتریکی عایق ، این خازن در واقع دشارژ و تخلیه می گردد. به همین دلیل پدیده شکست الکتریکی عایق ها را، تخلیه الکتریکی نیز می گویند. استقامت الکتریکی عایق ها را برحسب بالاترین شدت میدان الکتریکی قابل تحمل ، قبل از تخلیه الکتریکی می سنجند و معمولاً آن رابر حسب KV/cm یاKV/mm بیان می شود . بررسی عملکرد عایق ها نیاز به بررسی های علمی ( با استفاده از نظریه های فیزیکی و روابط ریاضی ) و همچنین بررسی های تجربی ( از طریق آزمایش ها و اندازه گیری های لازم ) ، روی عایق ها دارد و پیشرفت های حاصل در زمینه مکانیزم تخلیه الکتریکی عایق ها همواره با این دو مورد همگام بوده است.
فهرست مطالب
فصل اول:مقدمه ای برمسائل عایق های الکتریکی و فشار قوی................. 4
1-1- مقدمه.......................................................................................................................
1-2- ویژگی الکتریکی و خواص فیزیکی و شیمیایی موادعایقی............................ 5
1-2-1- رفتار مکانیکی ماده عایقی............................................................................ 6
1-2-2- رفتار گرمایی ماده عایقی.............................................................................. 6
1-2-3- رفتار شیمیایی................................................................................................
1-2-4- خصوصیات الکتریکی......................................................................................7
1-2-5- عوامل اقتصادی................................................................................................7
فصل دوم:شکست الکتریکی درعایقهای گازی...................................................9
2-1- مقدمه.........................................................................................................................9
2-2- حرکت ذرات باردار.................................................................................................14
2-2-1- حرکت ذرات باردار در خلاء.........................................................................14
2-2-2- یونیزاسیون و تحریک ...................................................................................16
2-2-3- راه های مختلف یونیزه شدن گاز................................................................21
2-2-3-1- یونیزاسیون حرارتی..................................................................................21
2-2-3-2- یونیزاسیون در اثر نور...............................................................................24
2-2-3-3- یونیزاسیون در اثر برخورد یا ضربه........................................................26
2-2-3-4- خروج الکترون از هادی...........................................................................29
2-2-3-5- خروج الکترون از هادی به کمک میدان الکتریکی.............................31
2-2-3-6- خروج الکترون از هادی در اثر برخورد یون های سریع به هادی....32
2-2-3-7- یونیزاسیون ملکول گاز در اثر برخورد با یون.......................................33
2-3- شکل های مختلف تخلیه الکتریکی در گازها...................................................34
2-3-1- تخلیه روشن...................................................................................................34
2-3-2- تخلیه نسلی....................................................................................................41
2-3-3- میدانهای غیر یکنواخت-تخلیه جزئی.......................................................43
2-3-4- اثر بارهای فضایی .........................................................................................46
2-3-5- تخلیه جزئی در ولتاژ متناوب......................................................................46
2-3-6- تخلیه جزئی در ولتاژ ضربه و ولتاژ کلید زنی..........................................47
2-3-7- تخلیه لیدر......................................................................................................49
2-3-8- تخلیه قوسی...................................................................................................55
2-3-9- تخلیه سطحی................................................................................................59
2-3-10- تخلیه خزنده................................................................................................66
2-3-11- برق آسمان(صاعقه)....................................................................................69
2-3-11-1- شکل گرفتن صاعقه ........................................................................70
2-4- تاخیر در شکست الکتریکی..................................................................................73
2-4-1- احتمال شکست در ولتاژهای ضربه...........................................................76
2-4-2- اثر ناهمواری سطح الکترودها در ولتاژ شکست......................................77
2-5- ولتاژ شکست در مخلوط گازها............................................................................79
فصل سوم:مقاله .............................................................................................................81
3-1- استقامت الکتریکی گازهای مختلف در GIS..................................................81
3-2- تأثیرسطوح ناهمواروپوشش روی ولتاژشکست الکتریکی ضربه در 6 SF...87
عنوان پروژه:شکست الکتریکی عایق های گازی
