Задача 6. Определите напряженность электрического поля в диэлектрике и выберите диэлектрик по этой характеристике, если расстояние между пластинами 6 мм, а напряжение 180 кВ.
Задача 7. Определите необходимую толщину изоляции, если напряженность электрического поля в диэлектрике 25 кВ/мм, а напряжение 10 кВ.
Задача 8. Расстояние между проводниками 4 мм. Рассчитайте какое напряжение выдержит без пробоя электроизоляционная изоляция: 1) полистирол; 2) полиэтилен.
Для определения напряженности электрического поля в диэлектрике используется формула:
E = V / d,
где Е - напряженность электрического поля,
V - напряжение между пластинами (в данном случае 180 кВ),
d - расстояние между пластинами (в данном случае 6 мм).
Подставим значения в формулу:
E = 180 / 6,
E = 30 кВ/мм.
Таким образом, напряженность электрического поля в диэлектрике равна 30 кВ/мм.
Выбор диэлектрика происходит исходя из его диэлектрической проницаемости (ε). Диэлектрик с бо́льшей диэлектрической проницаемостью (ε) имеет большую эффективность в создании напряженности электрического поля, чем диэлектрик с меньшей диэлектрической проницаемостью.
В данном случае необходимо знать диэлектрическую проницаемость каждого диэлектрика и сравнить их для выбора более подходящего.
Задача 7:
Для определения необходимой толщины изоляции используется формула:
d = V / E,
где d - толщина изоляции,
V - напряжение (в данном случае 10 кВ),
E - напряженность электрического поля (в данном случае 25 кВ/мм).
Подставим значения в формулу:
d = 10 / 25,
d = 0,4 мм.
Таким образом, необходимая толщина изоляции составляет 0,4 мм.
Задача 8:
Напряжение пробоя электроизоляционной изоляции зависит от ее диэлектрической проницаемости и толщины.
1) Для полистирола:
Напряжение пробоя для полистирола составляет приблизительно 20-30 кВ/мм. Расстояние между проводниками составляет 4 мм, следовательно, максимальное напряжение без пробоя для полистирола будет:
V = E * d,
V = 30 * 4,
V = 120 кВ.
Таким образом, электроизоляционная изоляция из полистирола выдержит напряжение до 120 кВ.
2) Для полиэтилена:
Напряжение пробоя для полиэтилена составляет приблизительно 20-40 кВ/мм. Расстояние между проводниками составляет 4 мм, следовательно, максимальное напряжение без пробоя для полиэтилена будет:
V = E * d,
V = 40 * 4,
V = 160 кВ.
Таким образом, электроизоляционная изоляция из полиэтилена выдержит напряжение до 160 кВ.
Итак, электроизоляционная изоляция из полиэтилена, в данном случае, будет выдерживать большее напряжение без пробоя, чем изоляция из полистирола.