1. konsèp debaz ak fòmil nan konstan dielèktrik (ε)
Konstan dielèktrik se yon kantite fizik ki karakterize kapasite yon dyelèktrik pou konsève chaj nan yon jaden elektrik, ke yo rele tou Perititivity, e se youn nan paramèt debaz yo pou mezire pwopriyete elektrik yo nan materyèl yo. entèferans .
(1) Fòmil definisyon konstan dyelèktrik
Konstan nan dielèktrik (relatif konstan dielèktrik, εᵣ) se rapò a nan konstan dyelèktrik yon materyèl la (ε) nan vakyòm li yo konstan dielèktrik (ε₀):
εᵣ=ε/ε₀
Pami yo, ε₀ se konstan nan dyelèktrik vakyòm, ki se apeprè8.854 × 10-12F/m (Farad/m).
The relative dielectric constant (εᵣ) is a dimensionless physical quantity. The εᵣ of vacuum is 1, the εᵣ of air is approximately 1.0006, and the εᵣ of insulating materials is usually between 2-10 (such as ETFE's εᵣ of about 2.6).
(2) Fòmil pou relasyon ak kapasite
Pou kondansateur plak paralèl, relasyon ki genyen ant kapasite (C) ak konstan dielèktrik se:C=εᵣ⋅ε₀⋅A/d
Pami yo, A se zòn nan nan plak la electrodes, ak D se distans ki genyen ant plak yo electrodes (izolasyon materyèl epesè) .
Fòmil sa a endike ke anba menm estrikti a, pi gwo konstan an dielèktrik ak kapasite, pi fò kapasite materyèl la nan magazen chaj .
(3) Pèt ki gen rapò: tanjant pèt dielèktrik (tan δ)
Pèt dielèktrik se pèt enèji nan materyèl izolasyon akòz isterez polarizasyon molekilè nan yon jaden elektrik . li se souvan reprezante pa tanjant la pèt dielèktrik (tan δ) epi li se ki gen rapò ak konstan nan dielèktrik jan sa a:tanΔ=ε/ε ′
Pami yo, ε 'se pati reyèl la nan konstan an dielèktrik (ki reprezante kapasite depo enèji), ak ε' 'se pati nan imajinè (ki reprezante pèt) .
Ki pi piti a tan δ a, ki pi piti a pèt la izolasyon nan materyèl la, ak plis ki estab pèfòmans nan elektrik (tankou tan Δ ETFE a nan sou 0 . 003, ki ki dwe nan materyèl pèt ki ba).
2. Paramèt kle ak relasyon konvèsyon nan pèfòmans izolasyon
Paramèt debaz yo nan pèfòmans izolasyon gen ladan rezistans izolasyon, fòs pann, konstan dielèktrik, pèt dielèktrik, elatriye . paramèt sa yo kolektivman reflete kapasite nan izolasyon ak estabilite nan materyèl, ak kèk paramèt ka Koehle nan eksperyans oswa fòmil anpirik .}}
(1) rezistans izolasyon (rindis)
Rezistans izolasyon se kapasite a nan yon materyèl reziste flit aktyèl, mezire nan ohms (ω), epi li ki gen rapò ak rezistans materyèl la (ρ) jan sa a:Rindis=ρ⋅d/A
Pami yo, ρ se rezistans nan volim (inite: ω · m), d se epesè a izolasyon, ak yon se zòn nan sifas kondiktè .
Konvèsyon siyifikasyon: pi wo a rezistivite a, pi wo a rezistans a izolasyon, ak pi bon an pèfòmans nan izolasyon nan materyèl la (tankou ETFE, ki gen volim rezistivite se nòmalman pi gran pase 10⁶ω · m, ki fè pati materyèl izolasyon segondè) .
(2) fòs pann (eᵦ)
Fòs la pann se fòs la kritik jaden elektrik nan ki yon materyèl ka kenbe tèt ak yon jaden elektrik san yo pa kraze, mezire nan KV/mm (kilovolts pou chak milimèt), ak kalkile lè l sèvi avèk fòmil sa a:Eb=Ub/d
Pami yo, uᵦ se vòltaj la pann (kV), ak d se epesè a izolasyon (mm) .
Konvèsyon siyifikasyon: pi wo a fòs la pann, pi wo a vòltaj la ki materyèl la ka kenbe tèt ak nan epesè a menm (pou egzanp, fòs la pann nan ETFE se sou 20-30 kV/mm, epi se sèlman yon kouch izolasyon trè mens bezwen satisfè kondisyon yo ki nan 600V vòltaj) .}
(3) korelasyon ki genyen ant konstan dyelèktrik ak pèt transmisyon siyal
Nan transmisyon siyal segondè-frekans, pèt siyal () ki gen rapò ak konstan dielèktrik (εᵣ) ak pèt dielèktrik (tan δ), ak fòmil la anpirik se: ∝f⋅√εr⋅TanΔ
Pami yo, f se frekans siyal la .
Konvèsyon siyifikasyon: ki ba εᵣ ak ba tan δ ka siyifikativman diminye gwo-frekans pèt siyal, se konsa ki ba materyèl dielèktrik tankou ETFE yo apwopriye pou gwo vitès siyal transmisyon senaryo (tankou avyon ak presizyon ekipman elektwonik) .
3. Egzanp Konvèsyon Pèfòmans nan Aplikasyon Pratik (pran UL AWM 10126 Fil kòm yon egzanp)
UL AWM 10126 Fil Adopte izolasyon ETFE (εᵣ≈2.6, tan
(1) Verifikasyon vòltaj pann: Si epesè izolasyon an se 0.1mm, vòltaj la pann teyorikUb=Eb⋅d =25 kV/mm × 0.1mm =2.5, byen lwen pi wo pase 600V a rated, ak ase sekirite Marge .
(2) Estimasyon pèt segondè frekans: Nan yon frekans nan 100MHz, pèt siyal li yo se pi ba anpil pase sa yo ki an materyèl segondè dielèktrik (tankou PVC, ak yon εᵣ≈3 . 5), fè li apwopriye pou transmisyon siyal nan presizyon aparèy elektwonik.
(3) Konvèsyon rezistans izolasyon: Si zòn sifas kondiktè a se 10cm², epesè izolasyon an se 0.1mm, ak ETFE aρ≈10¹⁷Ω·m, Lè sa a, rezistans a izolasyonRindis=1017×0.0001/0.001=1016Ω, aktyèl la flit ka inyore .
4. Rezime
Konstan nan dielèktrik se endikatè a debaz nan kapasite nan depo enèji nan materyèl posibilite, ki se dirèkteman gen rapò ak kapasite ak pèt . ki ba konstan dielèktrik (tankou ETFE) se apwopriye pou segondè-frekans ak senaryo pèt ki ba .}
Konvèsyon nan pèfòmans izolasyon ka kantitativman evalye aplikabilite nan materyèl ki anba diferan kondisyon travay nan fòmil ki gen rapò ak paramèt tankou rezistans, fòs pann, ak pèt (tankouUL AWM 10126 Fil, ki se apwopriye pou 600V koneksyon elektrik nan espas kontra enfòmèl ant ak anviwònman wo-tanperati akòz ba li yo εᵣ ak fòs pann segondè) .
Konvèsyon nan paramèt sa yo bay yon baz syantifik pou seleksyon fil ak konsepsyon izolasyon, asire pri ak optimize espas pandan y ap satisfè kondisyon tankou vòltaj ak tanperati .
