Здавалка
Главная | Обратная связь

Исследование диэлектрических потерь



Контрольная работа

 

по материаловедению

 

 

Выполнил: студент ФДПО

 

Проверил: Воропаев В.В.

 

 

2009 г.

 

Задание 1

 

Исследование электропроводности твердых диэлектриков.

 

Медная шина прямоугольного сечения отделена от корпуса опорным изолятором (см. рис. 1). Материал, размеры (см. рис. 2) и количество звеньев опорного изолятора принять в соответствии с вариантом по таблицам 1.1 и 1.2. Определить объёмное и поверхностное сопротивления изолятора, объемный и поверхностный токи при напряжении постоянного тока. Технические параметры диэлектриков принять по приложению 1.

 

 

Рисунок1 Рисунок 2

 

 

1. Объемное сопротивление звена изолятора.

 

 

 

где сопротивление цилиндрической части изолятора.

сопротивление частей изолятора в виде усиленного конуса.

 

 

Рассмотрим поперечное сечение конусной части и выделим на расстоянии от верхней части малый элемент .

 

 


При данный элемент можно считать цилиндром.

Тогда площадь поперечного сечения проводника в этой части:

 

Сопротивление элемента длиной

Проинтегрировав полученное выражение по от 0 до ,

где ,

получим:

Полное объемное сопротивление звена изолятора:

 

Объемное сопротивление четырехзвенного изолятора:

 

2. Поверхностное сопротивление изолятора определяем аналогично, разбивая звено на четыре участка с поверхностными сопротивлениями .

 

Поверхностные сопротивления цилиндрических частей изолятора.

 

, где длина боковой поверхности цилиндра.

поверхностное сопротивление частей изолятора в виде усеченного конуса.

Рассмотрим поперечное сечение конической части и выделим на расстоянии от верхней части конуса бесконечно малый элемент . Полученное сечение можно считать цилиндром с длиной боковой поверхности.

высота

 

Поверхностное сопротивление цилиндра:

 

Проинтегрировав полученное выражение по от до , и учитывая, что , , получим

 

Подставим числовые значения, получим:

 

Поверхностное сопротивление цилиндрической части:

 

Поверхностное сопротивление одного звена:

 

Поверхностное сопротивление четырехзвенного изолятора:

 

3. Объемный ток:

 

4. Поверхностный ток:

 

Ответ: ;

;

 

Задание 2

 

Исследование диэлектрических потерь

 

Три одножильных кабеля длиной напряжением питают нагрузку общей мощностью при . Сечение жилы кабеля выбрать по току нагрузки. По условию электрического пробоя рассчитать минимальное значение толщины изоляции и, приняв её за расчётную толщину, определить величину потерь мощности в жилах и потери мощности в изоляции всех трёх кабелей, а также годовые потери электроэнергии в жилах кабелей и их изоляции, если считать, что нагрузка в течение года была неизменна.

Расчёт провести дважды: сначала считая напряжение переменным частотой , затем постоянным.

Дано:

 

 

Решение:

 

Определяем ток нагрузки линии

 

По длительно допустимому току из стандартного ряда выбираем кабель сечением

 

Радиус токопроводящей жилы кабеля

 

Определим толщину изоляции кабеля из условий электрического пробоя

 

 

откуда

Для переменного тока

Для постоянного тока

 

Таким образом, выбираем

Получим

 

Принимая минимальное значение толщины изоляции за расчетную толщину, определим внутренний и наружный радиусы слоя изоляции

 

Приведенная длина для тела в форме трубы

где – длина кабеля.

 

Приведенная длина слоя изоляции

 

Емкость изоляции кабеля

 

Объемное сопротивление изоляции диэлектрика

 

Сопротивление токопроводящей жилы

А) При приложении к кабелю переменного напряжения частотой 50 Гц

 

- потери мощности в жилах:

;

 

- потери мощности в изоляции (используем последовательную схему замещения изоляции)

 

 

- годовые потери электроэнергии в жилах кабелей и изоляции







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.