ढांकता हुआ निरंतर और इन्सुलेशन प्रदर्शन के बीच रूपांतरण संबंध को समझना इस लेख के लिए पर्याप्त है

1. बुनियादी अवधारणाओं और ढांकता हुआ निरंतर के सूत्र (ε)

ढांकता हुआ स्थिरांक एक भौतिक मात्रा है जो एक विद्युत क्षेत्र में शुल्क को संग्रहीत करने के लिए एक ढांकता हुआ की क्षमता को चित्रित करता है, जिसे पारगम्यता के रूप में भी जाना जाता है, और इन्सुलेट सामग्री के विद्युत गुणों को मापने के लिए मुख्य मापदंडों में से एक है . इसके मूल्य को कम करने के लिए।

(1) ढांकता हुआ निरंतर की परिभाषा सूत्र

ढांकता हुआ स्थिरांक (सापेक्ष ढांकता हुआ स्थिरांक, εᵣ) एक सामग्री के ढांकता हुआ स्थिरांक (ε) का अनुपात है जो इसके वैक्यूम ढांकता हुआ स्थिरांक (ε₀) है:

εᵣ​=ε/ε₀

उनमें से, is वैक्यूम ढांकता हुआ स्थिरांक है, जो लगभग है8.854 × 10^-12एफ/एम (फैराड/एम).

सापेक्ष ढांकता हुआ स्थिरांक (εᵣ) एक आयामहीन भौतिक मात्रा है .} ᵣ ᵣ ᵣ ᵣ ᵣ ᵣ ᵣ 1 है, हवा का εᵣ लगभग 1 . 0006 है, और insulating सामग्रियों का ᵣ आमतौर पर 2-10 (जैसे eTFE के ε) के बीच होता है।

(२) समाई के साथ संबंध के लिए सूत्र

समानांतर प्लेट कैपेसिटर के लिए, कैपेसिटेंस (सी) और ढांकता हुआ स्थिरांक के बीच संबंध है:C=εᵣ​​⋅ε₀​⋅A/d​

उनमें से, ए इलेक्ट्रोड प्लेट का क्षेत्र है, और डी इलेक्ट्रोड प्लेटों (इन्सुलेशन सामग्री की मोटाई) के बीच की दूरी है .

यह सूत्र इंगित करता है कि एक ही संरचना के तहत, ढांकता हुआ स्थिर और समाई जितनी बड़ी होगी, सामग्री के शुल्क को स्टोर करने की क्षमता . को मजबूत करती है

(3) हानि संबंधित: ढांकता हुआ नुकसान स्पर्शरेखा (तन Δ)

ढांकता हुआ नुकसान एक विद्युत क्षेत्र में आणविक ध्रुवीकरण हिस्टैरिसीस के कारण इन्सुलेट सामग्री की ऊर्जा हानि है . यह आमतौर पर ढांकता हुआ नुकसान स्पर्शरेखा (तन Δ) द्वारा दर्शाया जाता है और ढांकता हुआ स्थिरांक से संबंधित है:tan=ε/′ ′

उनमें से, '' ढांकता हुआ स्थिरांक (ऊर्जा भंडारण क्षमता का प्रतिनिधित्व) का वास्तविक हिस्सा है, और ε '' काल्पनिक भाग है (हानि का प्रतिनिधित्व) .

छोटा टैन Δ, सामग्री का इन्सुलेशन नुकसान उतना ही छोटा होता है, और अधिक स्थिर विद्युत प्रदर्शन (जैसे कि ETFE का तन 200 का लगभग 0 . 003, जो कम हानि सामग्री से संबंधित है)।

2. प्रमुख पैरामीटर और इन्सुलेशन प्रदर्शन के रूपांतरण संबंध

इन्सुलेशन प्रदर्शन के मुख्य मापदंडों में इन्सुलेशन प्रतिरोध, टूटने की शक्ति, ढांकता हुआ स्थिरांक, ढांकता हुआ हानि, आदि . शामिल हैं, ये पैरामीटर सामूहिक रूप से सामग्री की इन्सुलेशन क्षमता और स्थिरता को दर्शाते हैं, और कुछ मापदंडों को प्रयोगों या अनुभवजन्य सूत्र .} के माध्यम से सहसंबद्ध किया जा सकता है।

(1) इन्सुलेशन प्रतिरोध (आर)_{इन की}​)

इन्सुलेशन प्रतिरोध वर्तमान रिसाव का विरोध करने के लिए एक सामग्री की क्षमता है, जो ओम (ω) में मापा जाता है, और सामग्री की प्रतिरोधकता (ρ) से संबंधित है: निम्नानुसार है:R_{इन की}​=ρ⋅d​/A

उनमें से, ρ वॉल्यूम प्रतिरोधकता है (यूनिट: (· एम), डी इन्सुलेशन मोटाई है, और एक प्रवाहकीय सतह क्षेत्र . है

रूपांतरण का अर्थ: उच्च प्रतिरोधकता, उच्च इन्सुलेशन प्रतिरोध, और सामग्री के इन्सुलेशन प्रदर्शन को बेहतर (जैसे ईटीएफई, जिसकी मात्रा प्रतिरोधकता आमतौर पर उच्च इन्सुलेशन सामग्री से संबंधित 10⁶ · एम से अधिक होती है) . से अधिक होती है।

(२) ब्रेकडाउन स्ट्रेंथ (Eᵦ)

ब्रेकडाउन ताकत महत्वपूर्ण विद्युत क्षेत्र की ताकत है, जिस पर एक सामग्री बिना टूटे एक विद्युत क्षेत्र का सामना कर सकती है, जिसे केवी/मिमी (किलोवोल्ट्स प्रति मिलीमीटर) में मापा जाता है, और निम्न सूत्र का उपयोग करके गणना की जाती है:E_b​=U_b/d
उनमें से, यू, ब्रेकडाउन वोल्टेज (केवी) है, और डी इन्सुलेशन मोटाई (मिमी) . है

रूपांतरण का अर्थ: टूटने की शक्ति जितनी अधिक होगी, वोल्टेज उतनी ही अधिक है जो सामग्री एक ही मोटाई पर झेल सकती है (उदाहरण के लिए, ETFE की ब्रेकडाउन स्ट्रेंथ 20-30 kV/मिमी के बारे में है, और केवल 600V वोल्टेज पर आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एक बहुत ही पतली इन्सुलेशन परत की आवश्यकता होती है) .}.} {

(3) ढांकता हुआ निरंतर और सिग्नल ट्रांसमिशन हानि के बीच संबंध

उच्च-आवृत्ति सिग्नल ट्रांसमिशन में, सिग्नल लॉस () ढांकता हुआ स्थिरांक (εᵣ) और ढांकता हुआ हानि (tan Δ) से संबंधित है, और अनुभवजन्य सूत्र है: ∝f⋅√ε_r⋅tan ⋅

उनमें से, F सिग्नल फ़्रीक्वेंसी . है

रूपांतरण महत्व: कम εᵣ और कम तन ε उच्च-आवृत्ति सिग्नल हानि को काफी कम कर सकता है, इसलिए ETFE जैसे कम ढांकता हुआ सामग्री उच्च गति सिग्नल ट्रांसमिशन परिदृश्यों (जैसे कि एयरोस्पेस और सटीक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण) . के लिए उपयुक्त हैं।

3. व्यावहारिक अनुप्रयोगों में प्रदर्शन रूपांतरण का उदाहरण (उदाहरण के रूप में उल AWM 10126 तार लेना)

उल AWM 10126 तार ETFE इन्सुलेशन (εᵣe2.6, tan, 0.003, ब्रेकडाउन स्ट्रेंथ .25kv/mm), 600V का रेटेड वोल्टेज, 150 डिग्री का ऑपरेटिंग तापमान, इन्सुलेशन प्रदर्शन रूपांतरण इस प्रकार है:

(1) ब्रेकडाउन वोल्टेज का सत्यापन: यदि इन्सुलेशन मोटाई 0.1 मिमी है, तो सैद्धांतिक ब्रेकडाउन वोल्टेजU_b​=E_b​⋅d =25 kv/mm × 0.1mm =2.5 kv, पर्याप्त सुरक्षा मार्जिन . के साथ रेटेड 600V से अधिक है

(2) उच्च आवृत्ति हानि अनुमान: 100MHz की आवृत्ति पर, इसका सिग्नल हानि उच्च ढांकता हुआ सामग्री (जैसे कि PVC, के साथ {3. 5) की तुलना में बहुत कम है, जिससे यह सटीक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए उपयुक्त है।

(3) इन्सुलेशन प्रतिरोध रूपांतरण: यदि कंडक्टर का सतह क्षेत्र 10 सेमी, है, तो इन्सुलेशन मोटाई 0.1 मिमी है, और ईटीएफई काρ≈10¹⁷Ω·m, फिर इन्सुलेशन प्रतिरोधR_{इन की}=10¹⁷×0.0001/0.001​=10¹⁶Ω, रिसाव करंट को अनदेखा किया जा सकता है .

4. सारांश

ढांकता हुआ स्थिरांक इन्सुलेट सामग्री की ऊर्जा भंडारण क्षमता का मुख्य संकेतक है, जो सीधे समाई और हानि से संबंधित है . कम ढांकता हुआ स्थिरांक (जैसे ETFE) उच्च-आवृत्ति और कम हानि परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है .

इन्सुलेशन प्रदर्शन का रूपांतरण मात्रात्मक रूप से विभिन्न कार्य परिस्थितियों में सामग्री की प्रयोज्यता का मूल्यांकन कर सकता है, जैसे कि प्रतिरोध, टूटने की ताकत और हानि (जैसे) जैसे मापदंडों से संबंधित सूत्रों के माध्यम सेउल AWM 10126 तार, जो कॉम्पैक्ट रिक्त स्थान और उच्च तापमान वातावरण में 600V विद्युत कनेक्शन के लिए उपयुक्त है, जो इसकी कम εᵣ और उच्च ब्रेकडाउन शक्ति के कारण) .

इन मापदंडों का रूपांतरण वायर चयन और इन्सुलेशन डिजाइन के लिए एक वैज्ञानिक आधार प्रदान करता है, वोल्टेज और तापमान . जैसे आवश्यकताओं को पूरा करते हुए लागत और अंतरिक्ष अनुकूलन सुनिश्चित करता है