Dielektrische Konstanten und Medienverluste von Isolationsmaterialien

1.Definition der dielektrischen Konstante
Dielektrische Konstante (KBildlich dargestellt als Reaktion der Atomschicht in der Polymerkette beim Auftreten der Polarisation[Betrachten Sie Polarisierung als eine molekulare Kette, die ein elektrisches Feld hinzufügt.“Erscheinlich”Reaktion (z. B. Bewegung oder Verschiebung)].KDer Wert hat nichts mit der Bewegung des polarisierten Polymers zu tun, aber in Bezug auf seine Kapazität ist es ein Messwert für die Fähigkeit eines Isolationsmaterials, elektrische Energie zu speichern. Als ein Ergebnis der Bewegung des polaren Clusters wird Elektrizität gespeichert. Die dielektrische Konstante ist das Verhältnis der elektrischen Energie, die in einem Isolierpolymer gespeichert wird, zu der elektrischen Energie, die im Vakuum gespeichert wird (in der gleichen Größe).

  Die dielektrische Konstante ist eng mit der Polymerstruktur verbunden. Eine geringe Menge an Diopolbereichen in Polymer-Isolierstoffen wie Polyethylen speichert kleine elektrische Energie.KAuch der Wert ist klein. Wenn in Polymeren polare Bindungen vorhanden sind (Hinweis: In Verbindungsmolekulen bilden sich verschiedene Atome von Kovalenzbindungen, da die Fähigkeit der beiden Atome, Elektronen anzuziehen, unterschiedlich ist, werden die gemeinsamen Elektronen zwangsläufig auf die Seite des Atoms geneigt, das eine stärkere Elektronenkapazität anzieht, und somit die relative positive Elektrizität des schwacheren Atoms anzieht, wird eine solche Kovalenzbindung als polare Kovalenzbindung bezeichnet, kurz polare Bindungen genannt.)KDer Wert wird größer. Enthält Dipole (Hinweis: Wenn sich die Elektronegativität mehrerer Atome innerhalb eines Moleküls stark unterscheidet, ziehen die größeren Atome die Elektronen näher an sich an, wodurch die besetzten Bereiche negativer werden; außerdem werden die Bereiche kleinerer Atome positiver.Polymere (wie z.B. Ethylenectat oder Ethylenacrylat enthaltende Ethylencopolymere) als Polyethylen (oderXLPEMehr Strom kann gespeichert werden und die dielektrische Konstante ist größer. eine höhere polare Polymerdielektrische Konstante; Zum Beispiel Polyamide[Nylon oder Hyperphane (Polyethylensulfonchlorid)].KDer Wert ändert sich mit der Frequenz.50 bis 60HzDer Stundenwert ist kleiner. Die dielektrische Konstante ist ein Verhältnis (das Verhältnis zwischen dem Polymer und der elektrischen Ladung, die in einem Vakuum der gleichen Größe gespeichert wird), ohne Einheit, sondern nur ein Skala-Wert.

  2.Prüfverfahren und Auswirkungen der dielektrischen KonstantenKFaktoren des Wertes

Dielektrische Konstanten Testverfahren zur Referenznach ASTM-D150undIEC60260Im Wesentlichen ist das Testobjekt eine Isolationsprobe, die zwischen zwei Metallplattenelektroden platziert wird und eine bestimmte Spannung aufweist. Die Probengröße siehe die entsprechenden Verfahrensvorschriften, die Probe muss glatt sein[Größer als der Durchmesser der Kreiselektrode50 mm（2 Zoll）]Die zweite Spannung wird zwischen zwei Elektroden aufgebracht, die keine Probe enthalten. Das Verhältnis zwischen den beiden Messwerten ist eine dielektrische Konstante. Die dielektrische Konstante ist das Verhältnis zwischen der Kapazität eines dielektrischen Materials und der Luftkapazität der gleichen Größe. Da der Wert der dielektrischen Konstante des Isolationsmaterials größer ist als das Vakuum, unabhängig von der Art der Polymerisolation,KWerte größer als1Die dielektrische Konstante eines Polymers bei Raumtemperatur ist in der Regel2~10Je niedriger der Wert ist, desto geringer ist der entsprechende Medienverlust. Die dielektrische Konstante hängt sowohl von der Temperatur als auch von der Prüffrequenz ab (die Korrelation ist schwächer als die frühere). Die Testfrequenz ist in der Regel60 bis 1000HzZwischen. Dielektrische Konstanten für verschiedene gängige Isolationsmaterialien6-1. Verschiedene Dichte (Kristallität) von PolyethylenKKleine Wertunterschiede; erhöhte Dichte,KDer Wert ist leicht gestiegen, aber der Unterschied ist gering.

  Basierend auf dem oben genannten Prinzip, mit der Alterung und Oxidation der Polyolefin-Isolierkabel (wie die Bildung von Wasserbäumen), dieKDer Wert steigt leicht.

  3.Medienverlust

  Aus der Diskussion im obigen Abschnitt ist ersichtlich, dass die Kabelisolierung ähnlich wie ein Kondensator ist. Bei Wechselstromfeldern verlieren die meisten Kondensatoren einen Teil der elektrischen Energie. Das Verhältnis zwischen dem Energieverbrauch des Isolators und der gespeicherten Energie in jedem Zyklus wird als Verlustfaktor oder (Verlustwinkel des Isolationssystems, wenn das Sinus-Wechselfeld standhält) bezeichnet. Dieser Energieverlust wird in Wärme umgewandelt, so dass der Verlustfaktor als Parameter zur Messung der Isolationseffizienz verwendet wird.

  Der Verlust ist auch mit dem Leistungsfaktor angegeben, dass es sich um den Sinus des Verlustwinkels handelt. Der Leistungsfaktor unterscheidet sich vom Verlustfaktor, aber0.1Beide Werte liegen sehr nahe. Niedriger Verlust Isolierung ist ähnlich, in der Regel immer kleiner als0.1(Der Unterschied zwischen den beiden Faktoren kann ignoriert werden.) Mit zunehmenden Verlusten wird der Unterschied größer.