بررسی خصوصیات و کاربرد عایق های مایع و عوامل شکست در آنها

دسته بندي : پروژه » دانلود پروژه های آماده دانشجویی
پروژه ای که در این مطلب برای دانلود آماده شده است ، به بررسی انواع عایق های مایع ، خوصوصیات و کاربردهای مختلف عایق های مایع و همچنین بررسی عوامل شکست در عایق های مایع می پردازد.

این پروژه که تحت عنوان عایق مایع در برق قدرت و بررسی عایق های مایع می باشد از سه فصل تشکیل یافته است که در طول این فصول ضمن آشنایی شما با عایق های مایع و انواع آنها شما را با چگونگی کاربرد و خصوصیات فیزیکی این عایق ها آشنا می سازیم.

در فصل اول تحت عنوان گروه بندی عایق های مایع شما را با انواع عایق های مایع و گروه بندی این عایق ها آشنا کرده و ضمن آشنایی هر چه بیشتر با این گونه عایق ها شما را با خواص فیزیکی و شیمیایی این عایق ها آشنا می کنیم.در فصل دوم که تحت عنوان خصوصیات فیزیکی و شیمیایی عایق های مایع می باشد ضمن آشنایی شما با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی این عایق ها و ضمن آشنایی هر چه بیشنر با این گونه عایق ها با روغن های این عایق و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و خواص الکتریکی این عایق آشنا می شوید.در فصل سوم که تحت عنوان شکست در عایق های مایع ضمن آشنایی با شکست در این گونه عایق و نظریه های مربوط به این شکست در این عایق ها با نظریه های شکست و همچنین با توجه به نظریه های شکست به ترکیب عایق مایع و جامد پرداخته و شما را هر چه بیشتر با شکست عایق های مایع آشنا می سازد ودر انتها به نتیجه گیری مباحث مربوطه دراین سه فصل پرداخته می شود.


تقسیم و دسته بندی عایقها منطقاً از دیدگاه های مختلفی امکان پذیر است؛ مثلاً ساختار مولکولی عایق و یا خواص شیمیایی و فیزیکی آنها – که گروه بندی عایقها، از این دو نقطه نظر، ما را بیشتر به واکنش عایق در قبال تغییرات حرارت و فشار، شدت میدان الکتریکی و نحوه فروپاشیهای عایقی و همچنین موارد کاربرد عایق آشنا می سازد. بنابراین، خواص عایقها را با گروه بندی آنها از نقطه نظر خواص شیمیایی و فیزیکی و ساختار مولکولی آنها بررسی می کنیم:
عایقهای الکتریکی به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: عایقهای معدنی، عایقهای ترکیبات کربنی.

پیشرفت و تکامل عایقهای الکتریکی در سی سال اخیر، با تهیه و ساختن عایقهای جدید و با بهتر کردن خواص عایقهای موجود، بسیار جالب توجه بوده است.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 و اطمینان از انجام موفق کارها باید دانش مربوط به عوامل فساد عایق و نیز عواملی را که باعث کاهش ولتاژ شکست و از بین رفتن عایق می شوند، در طراحی مورد توجه قرار داد.

وظیفه عایق ها، ایزولاسیون (جداسازی الکتریکی) ولتاژهای فشار قوی نسبت به یکدیگر و همچنین نسبت به زمین می باشد، تا هم ولتاژ و هم جریان فشار قوی در مسیر مربوط به خود قرار گیرند 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 یک عایق ایده آل را داشته باشد. اما برای استفاده های کاربردی، یک عایق، ماده ای است که عبور جریان از خود را در حد بسیار کم و مطلوبی محدود نماید؛ به حدی که بتوان از آن صرفنظر کرد. به عبارت دیگر، در ولتاژهای عادی، مقاومت الکتریکی عایق خیلی زیاد است. اگر ولتاژهای بسیار بالا از عایق، جریان قابل ملاحظه ای عبور کند. در حقیقت، عایق دیگر خاصیت عایقی خود را از دست داده، دچار شکست الکتریکی می شود؛ به عبارت دیگر؛ عایق تبدیل به هادی می شود.

قبل از بروز شکست در عایق ها،؛ عایق شبیه به یک خازن است که دو الکترود در دو طرف آن، 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 سنجد و معمولاً آن برحسب کیلو ولت بر سانتی متر یا کیلو ولت بر میلی متر بیان می شود. بررسی عملکرد عایق ها، نیاز به بررسی های عملی (با استفاده از نظریه 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 پروژه :

چکیده

مقدمه

فصل ۱- گروه بندی عایق های مایع

۱-۱- مقدمه

۱-۲- طبقه بندی مواد براساس دمای کار

۱-۳- عایقهای مایع – روغن

۱-۳-۱- استقامت الکتریکی روغن عایق

۱-۳-۲- کاغذ غوطه خورده در روغن

۱-۴- کلوفن

۱-۵- فلورکربن مایع

۱-۶- هیدروکربورهای آروماتیک کلردار

۱-۷- سیالات بکار رفته در ترانسفورماتور

۱-۸- سیالات مورد استفاده در خازن

۱-۹- مایعات دی الکتریک جدید مورد استفاده در خازنها

۱-۱۰- روغنهای نباتی و استرهای دیگر

۱-۱۱- هیدروکربورهای ترکیبی (Synthetic)

۱-۱۲- مایعات سیلیکونی

۱-۱۳- نیتروبنزن

۱-۱۴- گازهای تک عنصری مایع شده

فصل ۲- خواص فیزیکی و شیمیائی عایق های مایع و اندازه گیری آن ها

۲-۱- مقدمه

۲-۲- ویژگی های الکتریکی و خواص فیزیکی و شیمیایی مواد عایقی

۲-۲-۱- رفتار مکانیکی ماده عایقی

۲-۲-۲- رفتار گرمایی ماده عایقی

۲-۲-۳- رفتار شیمیایی

۲-۲-۴- خصوصیات الکتریکی

۲-۲-۵- عوامل اقتصادی

۲-۳- شیمی مایعات دی الکتریک

۲-۴- طبقه بندی مایعات دی الکتریک

۲-۵- خواص مایعات دی الکتریک

۲-۵-۱- سمیت مایعات دی الکتریک

۲-۵-۲- قابلیت اشتعال مایعات دی الکتریک

۲-۵-۳- خلوص، بی اثری و پایداری شیمیائی و حرارتی مایعات دی الکتریک

۲-۵-۴- اثر جرقه در مایعات دی الکتریک

۲-۵-۵- اثرات میزان آب موجود در مایعات دی الکتریک

۲-۵-۶- خواص عایقی
۲-۵-۷- اثر شدت انتقال حرارت در مایعات دی الکتریک

۲-۵-۸- انطباق پذیری مایعات دی الکتریک

۲-۵-۹- قیمت مایعات دی الکتریک

۲-۶- روغنهای عایق

۲-۷- روغن های معدنی

۲-۷-۱- پارامترهای موثر در اکسیداسیون روغنهای معدنی

۲-۷-۲- گازهای حل شده و گازهای تولید شده بوسیله تخلیه الکتریکی و بوسیله دماهای بالا

۲-۷-۳- حل شدن آب در روغن هیدروکربوری

۲-۷-۴- پارامترهای موثر بر استقامت در مقابل شکست عایقی

۲-۷-۵- نفوذ پذیری و افت دی الکتریک

بخش دوم : فیزیک عایقها

۲-۸- مقاومت مخصوص

۲-۸-۱- قابلیت هدایت الکتریکی در عایق

۲-۹- اندازه گیری مقاومت مخصوص عایق

۲-۹-۱- اندازه گیری مقاومت مخصوص عایق های مایع

۲-۹-۲- تغییرات قابلیت هدایت الکتریکی عایق مایع بر حسب زمان

۲-۹-۳- تغییر قابلیت هدایت الکتریکی عایق مایع با درجه حرارت

۲-۹-۴- تغییر قابلیت هدایت الکتریکی عایق مایع با شدت میدان الکتریکی

۲-۱۰- استقامت الکتریکی عایق مایع

۲-۱۰-۱- ولتاژ شکست عایق مایع

فصل ۳- شکست در عایق های مایع

۳-۱- مقدمه

۳-۲- عایق های مایع خالص و تجارتی

۳-۳- نظریه شکست الکترونی

۳-۴- مکانیسم ذره جامد معلق

۳-۵- مکانیزم شکست در اثر ذرات ناخالص جامد

۳-۶- مکانیزم شکست در اثر حباب های ناخالص گازی

۳-۷- مکانیزم شکست در اثر ناخالصی قطرات مایع های دیگر

۳-۸- عوامل موثر بر ولتاژ شکست عایق مایع

۳-۹- مدل انتقال حرارت الکتریکی و هیدرودینامیک الکتریکی شکست عایق

۳-۱۰- شکست الکتریکی در ولتاژ ضربه

۳-۱۱- پوشاندن الکترودها با عایق جامد

۳-۱۲- اثر حایل

۳-۱۳- ضریب ضربه

۳-۱۴- ترکیب عایق های مایع و جامد

۳-۱۵- تخلیه جزئی در ترکیب عایقهای مایع و جامد

۳-۱۶- شکست عایق جامد در روغن

۳-۱۷- اثر نوع ولتاژ در ترکیب عایقها

۳-۱۸- استقامت الکتریکی روغن در میدان غیریکنواخت

۳-۱۹- استریمر در عایق مایع

۳-۲۰- ایجاد الکتریسیته ساکن بر اثر حرکت عایق مایع

۳-۲۱- تقسیم بارهای الکتریکی داخل عایق مایع ناشی از میدان الکتریکی

نتیجه گیری و پیشنهادات

منابع و ماخذ