Электротехническое материаловедение
Некоммерческое акционерное общество
АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
Кафедра «электрические станции, сети и системы»
РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ
РАБОТА №3
Электротехническое
материаловедение
Специальность:
Электроэнергетика 5В071800
Выполнил:
ст. гр.Э-12-9
Мұқат
Е.Р
№
з.к.124217
Проверила:
ст. пр. Тергеусизова М.А
Алматы
2014
Содержание
Задача
1
Задача
2
Список
литературы
Задача 1
К диэлектрику прямоугольной формы размерами а·b
и высотой h приложено постоянное напряжение U = 1000 В. Напряжение подводится к
противоположным граням аb, покрытым слоями металла. Известны размеры
диэлектрика: а = 190 мм, b = 100
мм, h = 10 мм, удельное объемное сопротивление 
и
удельное поверхностное сопротивление 
,
=3,7 - относительная
диэлектрическая проницаемость, тангенс угла диэлектрических потерь 
при
20
.
1) Требуется определить ток утечки, мощность
потерь и удельные диэлектрические потери.
) Требуется определить мощность потерь и
удельные диэлектрические потери температурах 
и
при
переменном напряжении U=1000
В и частоте f=100 Гц.
Коэффициент, характеризующий температурную зависимость тангенса угла
диэлектрических потерь,
Решение
Поверхностное сопротивление равно:
Полное сопротивление изоляции равно:
Ток утечки
Мощность потерь
Удельные диэлектрические потери:
Определим емкость плоского конденсатора,
образованного металлическими гранями, между которыми находится диэлектрик,
полагая, что εr
не зависит от температуры:
Мощность диэлектрических потерь при температуре
20°С будет равна:
Удельные диэлектрические потери при температуре
20°С:
Учтем, что тангенс дельта изменяется с
температурой по экспоненциальному закону:
Тогда мощность диэлектрических потерь при температуре 100°С будет равна:
Задача 2
Расстояние между плоскими токоведущими частями 
заполнено
диэлектриком, имеющим значение относительной диэлектрической проницаемости
и электрической прочности Eпр1
= 40 кВ/мм. Какое предельное напряжение можно приложить к токоведущим частям и
насколько снизится это напряжение, если между токоведущими частями появится
микротрещина - воздушная прослойка толщиной 
?
Электрическая прочность воздуха Епр2 = 3 кВ/мм, а относительная диэлектрическая
проницаемость равна 
.
Решение
Предельное напряжение между токоведущими частями
при отсутствии микротрещин равно:
При наличии микротрещины - воздушной прослойки
напряжение между токоведущими частями будет равно:
Зная, что напряженности в различных слоях
обратно пропорциональны диэлектрическим проницаемостям, т.е:
Выразим напряженность E1 в диэлектрике:
И подставим это значение в уравнение для
напряжения:
Отсюда следует, что значение предельного
напряжения уменьшилось в 5,78 раз, что, естественно, приведет к
преждевременному пробою изоляции.
ток утечка мощность потеря
Список литературы
1.
Богородитский Л.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М, Электротехнические материалы.
2-е изд. - Л.: Энероатомиздат, 1985. -304 с.
.
Корицкий Ю.В. Электротехнические материалы. 3-е изд.- М.:Высшая школа,
1990.-306 с.
.
Конспект лекций по «Электротехническому материаловедению».