SZIGETELŐANYAGOK VIZSGÁLATA



Hasonló dokumentumok
SZIGETELŐANYAGOK VIZSGÁLATA

SZIGETELŐANYAGOK VIZSGÁLATA

SZIGETELŐANYAGOK VIZSGÁLATA

Villamos tér. Elektrosztatika. A térnek az a része, amelyben a. érvényesülnek.

7. L = 100 mh és r s = 50 Ω tekercset 12 V-os egyenfeszültségű áramkörre kapcsolunk. Mennyi idő alatt éri el az áram az állandósult értékének 63 %-át?

Áramköri elemek mérése ipari módszerekkel

Minden mérésre vonatkozó minimumkérdések

1 kérdés. Személyes kezdőlap Villamos Gelencsér Géza Simonyi teszt május 13. szombat Teszt feladatok 2017 Előzetes megtekintés

Szigetelés- vizsgálat

Orvosi jelfeldolgozás. Információ. Információtartalom. Jelek osztályozása De, mi az a jel?

FAM eszközök vizsgálatára vonatkozó szabványok felülvizsgálata

ELLENÁLLÁSMÉRÉS. A mérés célja. Biztonságtechnikai útmutató. Mérési módszerek ANALÓG UNIVERZÁLIS MŰSZER (MULTIMÉTER) ELLENÁLLÁSMÉRŐ MÓDBAN.

1. Milyen módszerrel ábrázolhatók a váltakozó mennyiségek, és melyiknek mi az előnye?

2. Laboratóriumi gyakorlat A TERMISZTOR. 1. A gyakorlat célja. 2. Elméleti bevezető

Elektrotechnika. Ballagi Áron

2.) Fajlagos ellenállásuk nagysága alapján állítsd sorrendbe a következő fémeket! Kezd a legjobban vezető fémmel!

Elektromos áramerősség

Fizika A2 Alapkérdések

-2σ. 1. A végtelen kiterjedésű +σ és 2σ felületi töltéssűrűségű síklapok terében az ábrának megfelelően egy dipól helyezkedik el.

2. Ideális esetben az árammérő belső ellenállása a.) nagyobb, mint 1kΩ b.) megegyezik a mért áramkör eredő ellenállásával

VÁLTAKOZÓ ÁRAMÚ KÖRÖK

évfolyam. A tantárgy megnevezése: elektrotechnika. Évi óraszám: 69. Tanítási hetek száma: Tanítási órák száma: 1 óra/hét

Oszcillátorok. Párhuzamos rezgőkör L C Miért rezeg a rezgőkör?

IT-rendszer. avagy védőföldelés földeletlen vagy közvetve földelt rendszerekben

1.feladat. Megoldás: r r az O és P pontok közötti helyvektor, r pedig a helyvektor hosszának harmadik hatványa. 0,03 0,04.

VILODENT-98. Mérnöki Szolgáltató Kft. feltöltődés

Egyenáram tesztek. 3. Melyik mértékegység meghatározása nem helyes? a) V = J/s b) F = C/V c) A = C/s d) = V/A

Vezetők elektrosztatikus térben

Fizika 1 Elektrodinamika beugró/kis kérdések

7. Laboratóriumi gyakorlat KIS ELMOZDULÁSOK MÉRÉSE KAPACITÍV ÉS INDUKTÍV MÓDSZERREL

12. Zavarjelek a mérőkörben

FIZIKA II. Egyenáram. Dr. Seres István

Váltakozó áramú rendszerek 4.zh

Tekercsek. Induktivitás Tekercs: induktivitást megvalósító áramköri elem. Az induktivitás definíciója: Innen:

Számítási feladatok a 6. fejezethez

1.1 Emisszió, reflexió, transzmisszió

1. feladat R 1 = 2 W R 2 = 3 W R 3 = 5 W R t1 = 10 W R t2 = 20 W U 1 =200 V U 2 =150 V. Megoldás. R t1 R 3 R 1. R t2 R 2

TANMENET FIZIKA. 10. osztály. Hőtan, elektromosságtan. Heti 2 óra

Fizika 1 Elektrodinamika belépő kérdések

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2019 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Fizika A2 Alapkérdések

Áramköri elemek. 1 Ábra: Az ellenállások egyezményes jele

MÉRÉSI GYAKORLATOK (ELEKTROTECHNIKA) 10. évfolyam (10.a, b, c)

LI 2 W = Induktív tekercsek és transzformátorok

ikerfém kapcsoló Eloadás Iváncsy Tamás termisztor â Közvetett védelem: áramvédelem

Mágneses erőtér. Ahol az áramtól átjárt vezetőre (vagy mágnestűre) erő hat. A villamos forgógépek mutatós műszerek működésének alapja

EHA kód: f. As,

Elektromos alapjelenségek

Számítási feladatok megoldással a 6. fejezethez

Komplex igénybevétel, komplex szigetelésdiagnosztika a Műegyetemen

Az Ovit ZRt. által végzett egyéb diagnosztikai és állapotfelmérési vizsgálatok

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH / nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

ÁRAMKÖRÖK SZIMULÁCIÓJA

Amit a kapacitív gabona nedvességmérésről tudni kell

Hálózati egyenirányítók, feszültségsokszorozók Egyenirányító kapcsolások

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III. 28.) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

A munkavégzés a rendszer és a környezete közötti energiacserének a D hőátadástól eltérő valamennyi más formája.

Tranziens jelenségek rövid összefoglalás

Programozható vezérlő rendszerek. Elektromágneses kompatibilitás II.

Mérés és adatgyűjtés

Alállomási földelőháló szétterjedési ellenállásmérés

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH / nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Összefüggő szakmai gyakorlat témakörei

Ohm törvénye. A mérés célkitűzései: Ohm törvényének igazolása mérésekkel.

2. VILLAMOS SZIGETELÉSTECHNIKA Szigetelések üzemi igénybevételei

Rogowski-tekercses árammérő rendszer tervezése és fejlesztése

Hőmérsékleti sugárzás

Mérési hibák

1. Az előlap bemutatása

Modern Fizika Labor. 17. Folyadékkristályok

9. Laboratóriumi gyakorlat NYOMÁSÉRZÉKELŐK

A kísérlet, mérés megnevezése célkitűzései: Váltakozó áramú körök vizsgálata, induktív ellenállás mérése, induktivitás értelmezése.

Olaj-Papír sziegetelésű kábel mesterséges öregítéses vizsgálata

1. konferencia: Egyenáramú hálózatok számítása

= Φ B(t = t) Φ B (t = 0) t

6 az 1-ben digitális multiméter AX-190A. Használati útmutató

Kétpólusok vizsgálata

EGYENÁRAMÚ TÁPEGYSÉGEK

Egyenáram. Áramkörök jellemzése Fogyasztók és áramforrások kapcsolása Az áramvezetés típusai

Milyen elvi mérési és számítási módszerrel lehet a Thevenin helyettesítő kép elemeit meghatározni?

Roncsolásmentes részleges kisülés diagnosztika

DIGITÁLIS MULTIMÉTER AUTOMATIKUS MÉRÉSHATÁR TARTOMÁNY KIVÁLASZTÁSSAL AX-201

Az Ampère-Maxwell-féle gerjesztési törvény

Digitális multiméterek

Átmeneti jelenségek egyenergiatárolós áramkörökben

Fizika II. feladatsor főiskolai szintű villamosmérnök szak hallgatóinak. Levelező tagozat

Félvezetk vizsgálata

Nyári gyakorlat teljesítésének igazolása Hiányzások

Kábeldiagnosztikai vizsgálatok a BME-n

METEOROLÓGIAI MÉRÉSEK és MEGFIGYELÉSEK

3.1. ábra ábra

A KALIBRÁLÓ LABORATÓRIUM LEGJOBB MÉRÉSI KÉPESSÉGE

Az Ohm törvény. Ellenállás karakterisztikája. A feszültség és az áramerősség egymással egyenesen arányos, tehát hányadosuk állandó.

Elektromos ellenállás, az áram hatásai, teljesítmény

RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Digitális kijelzésű villamos mérőműszerek

KOMPLEX RONCSOLÁSMENTES HELYSZÍNI SZIGETELÉS- DIAGNOSZTIKA

Átírás:

SZIGETELŐANYAGOK VIZSGÁLATA Szigetelési ellenállás mérése A villamos szigetelőanyagok és szigetelések egyik legfontosabb jellemzője a szigetelési ellenállás. Szigetelési ellenálláson az anyagra kapcsolt egyenfeszültség és a kapcsolást követő 1 perc elteltével leolvasott áramérték hányadosát értjük. Azért fontos az árammérő műszer leolvasásának -a feszültség rákapcsolásától számított - idejét pontosan meghatározni, mert a polarizáció miatt a körben folyó áram esetenként igen hosszú ideig változhat. A változás olyan mérvű lehet, hogy a leolvasási idő be nem tartása a számított ellenállásértékben több nagyságrend eltérést okozhat. Az 1 perces érték megállapodás, a mérések egyszerűsítését és az összehasonlíthatóságot szolgálja. Meg kell azonban jegyezni, hogy az így kapott érték nem azonos az anyag tényleges szigetelési ellenállásával, ami a feszültség és a szivárgási áram hányadosa. Szigetelőanyag-minták mérése esetér az elektródok elrendezésétől függően három fajta ellenáilást különböztetünk meg, ezek: a) fajlagos térfogati ellenállás b) felületi ellenállás; c) belső ellenállás. Szigetelési ellenállást kész berendezéseken is mérnek, ez azonban az elektródok alakja, s a kialakuló tér különbözősége miatt csak adott darabok öregedésének, állapotának ellenőrzése, ill. azonos gyártmánytípuson belül ez egyes darabok minősítésére, összehasonlítására szolgál. Fajlagos térfogati ellenálláson az 1 cm élhosszúságú kocka két szembenfekvő lapja között mérhető ellenállást értjük, ha áram csak az anyag belsejében folyik, és a tér homogén. A definícióban említett feltételeket ún. védőgyűrűs elektródelrendezés segítségével lehet biztosítani. A védőgyűrű szerepe az, hogy a felületen és a tér inhomogén részén átfolyó áramot a műszer megkerülésével vezesse el. Nagyon fontos, hogy az elektródok egész felületükkel tökéletesen felfeküdjenek a szigetelőanyagra. A tökéletlen fölfekvés következtében ui. egyrészt a felület nagysága határozatlan lesz, másrészt diszkrét érintkezési helyek esetén a tér elveszti homogenitását. A minél tökéletesebb érintkezést esetenként higanyelektródokkal, fémbeszórással stb.,

lehet biztosítani. A mérés során a szigetelőanyag vastagságától és minőségétől függő nagyságú feszültséget használunk, általában 500, -1000 (-2000) V-ot. A szigetelési ellenállást jelentősen befolyásolják a mérési körülmények (hőmérséklet, a levegő páratartalma stb.), ezért csak olyan ellenállásértékeket szabad mértékadónak tekinteni, aminél ezek tisztázottak. Felületi ellenálláson a szabvány szerint a szigetelőanyagra fektetett 2 db 100 mm hosszúságú, egymástól 10 mm távolságra levő párhuzamos elektród között mért ellenállásértéket értjük A felületi ellenállás nem egyértelmű anyagi jellemző, ui. semmilyen elektródelrendezéssel nem tudjuk kiküszöbölni, hogy a felületen kívül az anyag belsejében is folyjék áram. A felületi ellenállásra igen nagy hatással vannak a külső tényezők. Erősen függ az anyag hőmérsékletétől, a felület állapotától, tisztaságától, a környező levegő nedvességtartalmától. Ezért csak gondosan megtisztított, szárított felületen lehet mérni, a levegő 65 ± 5% relatív nedvességtartalma mellett. Ellenállásmérések összeállítása. A mérések összeállításánál és végzésénél mindig szem előtt kell tartani, hogy a mérendő - jó minőségű - szigetelőanyagok ellenállása a műszerek és a mérővezetékek szigetelési ellenállásával közel azonos nagyságú lehet. Ügyelni kell arra, hogy a szigetelt vezetékek is mindig a levegőben haladjanak és sehol se érhessenek egymáshoz, mert ezek a pontszerű érintkezési helyek is párhuzamosan kapcsolódhatnak a mérendő objektummal. Valamennyi párhuzamosan kapcsolódó ellenállásnak (különböző szóbajöhető áramutak) nagyságrendileg meg kell haladnia a mérendő eszköz várható ellenállását. Mivel a mérések során viszonylag nagy feszültségek esetén is csak kis áramok folynak, nagy jelentősége van az egyes feszültség alatt álló részek, vezetékek szórt kapacitásainak. Ezért igen gondosan kell árnyékolni a mérőműszer előtti, feszültség alatt álló részeket, mert a környezetben való kis mozgások is szórt kapacitások változásával járnak és - figyelembe véve a körben folyó áram nagyságát - az ezzel előidézett töltőáram befolyásolhatja a mérési eredményeket, ill. megnehezíti a műszerek leolvasását. A táplálófeszültség csak igen sima egyenfeszültség lehet. Már kismértékű (1%-on belüli) változások is jelentős eltéréseket okozhatnak. A fellépő kapacitív áram: dq d( CU ) dc du I c = = = U + C dt dt dt dt Azaz akár a környezet kapacitásának változása (pl. ε változása) akár a mérőfeszültség ingadozása jelentősen megzavarhatják a mérési eredményeket. Fontos még, hogy a méréskor kis ellenállású földelővezetéket alkalmazzunk és valamennyi objektum földelését egy helyről végezzük. Ezzel elkerülhetjük, hogy földelővezetékből hurok

alakuljon ki, amiben olyan feszültség indukálódhat, ami a különböző berendezések földelt pontjainak potenciálját egymáshoz képest eltolja. Veszteségi tényező és permittivitás vizsgálata Váltakozófeszültség rákapcsolása esetén a kialakuló térerősség hatására a töltéshordozók elmozdulnak, vándorlásba kezdenek. A szigetelőanyagban váltakozófeszültségen is létrejön a vezetés valamint a polarizáció. Egy-egy félperiódus alatt a vezetés és a polarizáció is olyan mértékig alakulhat ki, amire az adott idő alatt lehetőség van. Mind a vezetés, mind a polarizáció energiát fogyaszt, ezáltal a szigetelésben veszteség keletkezik. Definíció szerint tgδ veszteségi tényező a hatásos és a meddő áram-komponensek hányadosa. A veszteségi teljesítmény P = U I tgδ = U ω C ε tgδ 2 v c 0 Ahol C 0 az eszköz geometriai kapacitása. így szétválasztható az egyenlet az anyagi minőségtől független (U 2 ωc 0 ),és egy attól függő részre (εtgδ). A veszteségi tényezőt jelentősen befolyásoló tényezők közül a frekvencia, a hőmérséklet és a feszültség hatását vizsgáljuk részletesebben. Mint ismert, a polarizációfajták kialakulásához jellegüktől függően különböző idő szükséges. A frekvencia növekedését tehát nem minden polarizáció tudja követni hanem különböző frekvenciákon, egy-egy rezonanciához hasonló jelenség után már eltűnnek. Olyan anyagoknál, ahol a veszteség létrejöttében a polarizáció dominál, ez a jelenség a veszteségi tényező és a permittivitás változásában is tükröződik. A veszteségi tényező vizsgálata felvilágosítást nyújthat a veszteségek eredetéről, a frekvencia függvényében végzett vizsgálatok a polarizációk intenzitásáról és spektrális eloszlásáról, azaz az anyagszerkezettel összefüggő lényeges kérdésekről, tehát képet adhat a szigetelés állapotáról.

Kerámia dielektrikumok A kerámia kondenzátorokban dielektrikumaként döntően un. titanát kerámiákat használnak. Természetesen egyik fő alapanyag a TiO 2, de a különböző igények kielégítésére még néhány jellegzetes oxidot alkalmaznak. A kondenzátorokat anyagaik miatt két fő csoportba oszthatjuk: Az I típus jellemzői: közepesen nagy permittivitás (15...200) kis veszteségi tényező (tgδ< 8 10-4, 1 MHz-en mérve) hőmérsékletfüggése lineáris, a TK értéke +150 és -2000 10-6 között változik. fajlagos ellenállásuk nagyobb 10 10 ohmcm-nél a fenti paraméterek nagy stabilitással rendelkeznek Ezek a kondenzátorok kiváló nagyfrekvenciás tulajdonságaik miatt elsősorban rezgőkörökben alkalmazhatók, kb. 100 MHz frekvenciáig. A polikristályos TiO 2 -nek kb. 110-es ε mellett -800 ppm-es TK-ja van. Ha javítani akarunk a hőmérsékletfüggésen, általában MgO-t adagolunk hozzá, amelynek pozitív a TK-ja, de ezzel ε is lecsökken 20..40 alá. A II típus jellemzői: igen magas relatív permittivitás (1000...20 000 ) közepes veszteségi tényező (tg δ <25 10-3 ) a permittivitás jelentősen függ a hőmérséklettől, és a kapcsolat nem lineáris a fajlagos ellenállás nagyobb 10 10 ohmcm-nél a névleges adatok körül jelentős szórás tapasztalható (-20... +80% tűrés is lehet) ε függ a feszültségtől a kristály doménszerkezete miatt Ezek az anyagok ferroelektromos tulajdonságúak, legismertebb képviselőik: BaTiO 3, SrTiO 3, PbZrO 3, stb. A BaTiO 3 permittivitásánk hőmérsékletfüggéséből látszik, miért nem várható lineáris TK ezektől az anyagoktól.

Ellenőrző kérdések Sorolja fel és értelmezze a szigetelőanyagok jellemző tulajdonságait. Hol van szerepe a felületi ellenállásnak, és milyen tényezők csökkenthetik az értékét? Melyek a legfontosabb méréstechnikai szempontok a szigetelési ellenállás mérésekor? Mi a permittivitás és a veszteség anyagszerkezeti oka? Jellemezze az I. és II. típusú kerámia dielektrikumokat villamos tulajdonságok és jellemző összetétel szerint! Mi a ferroelektromosság?