عایق گازی

صفحه 1:


صفحه 2:


صفحه 3:
‎o‏ م ‏مقدمه ‎Oy ‎۱ ‎Hes bot O ‎oS ‏در بحت ‎ble‏ ۳ فشارقوى» ‎esis‏ دارى اهميت بالا و کاربردهای* ‏.فراوانى در صنعت برق مى باشند ‎| ‏ل ا ا ا 0 ران‎ Maer veers) ‏ءاشاره ‎fe) oe‏ ‎i‏ انواع عایق های گازی. تعریف یونیزاسیون و مفاهیم اساسی آنها در ‎(Sa‏ | ‏..ارائه مورد بررسى قرار خواهد كرفت 9 | 3 

صفحه 4:
SF6 GAS هر چیزی که مانع جرم یا انرژی .شودء عايق است مهمترين خصوصيت هر عايق» 'استقاصت الكتريكى آن است ‎e5‏ ا 1 00 ‎meer ne ss er)‏ 00 اختلاف يتانسيل از خود نشان .میدهد تدروو 9 

صفحه 5:


صفحه 6:


صفحه 7:
o oS 5 9 / نحوه عملکرد عایق ۱۳۹ ‎SUNN see Se- SI sean crn‏ ی تحت تاثير يك ميدان الكتريكىء ذرات باردار در راستاى ميدان الكتريكى حركت كرده * ا ا ا ا ل ذرات باردار در لن می شود دور نگه داشته شود در اين صورت هیچ گونه جریان الکنریکی در آن به وجود نمی آید ‏تعداد ذرات باردار داخل يى كاز در شرایط عادی بسیار کم ‎peter‏ ۱۳ .بسیار خوبی هستند و جریان های الکتریکی در آن بسیار کم و در حد مطلوبی است ‎3 ‎0 ‏م 16 ‎1 ‎9) 

صفحه 8:
۴ ‏ا‎ de Mt SPACSE ETOP ib =e SOD SE ab Ges Ronen aces برای انجام آن را انرژی یونیزاسیون می گویند 

صفحه 9:


صفحه 10:
اگر ذرّهُ دلخواهی (مانند یون؛ الکترون و یا مولکول خنثی) با جرمی برابر 1و سرعتی معادل ۷7 در مسیر حرکت خود در میدان الکتریکی داخل گاز؛ به یک اتم خنثی و یا یک مولکول برخورد کند. ممکن است در نتیجهُ اين برخورد؛ اتم خنثی یا مولکول يونيزه شود و به يك الکترون و يك يون مثبت تقسیم گردد. شرط لازم براى اين عمل آن است که انرژی جنبشی ذرّ؛ُ در حال حرکت ( ۴۲ از انرژی لازم إبراى يونيزه كردن كاز مربوط به آن بيشتر باشد. يعنى: سم 7 < ۲ ۲۷ ۱ ۲ 

صفحه 11:
عامل مؤثّر ديكر براى ايجاد ذرّات با بار الكتريكى؛ يونيزاسيون نورى مى باشد؛ بدين معنى كه يونيزاسيون بهوسيلة تأثير نور با طول موجهاى كوتاه انجام مىكيرد. امواج نورانى با طول موجهاى كوتاه؛ دارای انرژی زیادی هستند كه می‌توانند بر انرژی پونیزاسیون گا کنند. برای آنکه تابش نور بر گاز: به یونیزاسیون آن منجر شود لازم است تا انرژی نورانی (که طبق قانون ابر فرکانس نور (]) ضرب در عدد ثابت پلانک (0/) می‌باشد) بزرگ‌تر از انرژی لازم برای بونیزاسیون گاز (17) باشد. یعنی؛ ۸۰ < ۷ 

صفحه 12:
چرا پونیزاسیون نوری در اکثر کازها صورت می پذیرد؟ الف) همانند بونیزاسیون ضربه‌ای؛ مولکول و یا اتم گاز به‌طور متواتره نور ساطع شده از اتم تحریک شده‌ای را که به حالت اصلی و معمولی خود باز می‌گردد: دریافت نموده و بالاخره یونیزه شود؛ ب) یک اتم تحریک شده و یک اتم تحریک نشده با هم مولکولی را تشکیل می‌دهند که انرژی بونیزاسیون آن از انرژی یونیزاسیون یک اتم کم‌تر است؛ ج) دلیل دیگی وجود ذرّات خارجی معلّق در گاز همانند گرد و غبار و رطربت است که برای جدا شدن الکترون‌ها از مولکول‌های سطحی این ذرّات؛ انرژی کم‌تری از انرژی بونیزاسیون گاز لازم است و بر اثر برخورد فوتون‌ها با این ذرّات» لکترون‌های آزاد ایجاد می‌شوند؛ 

صفحه 13:
ل مى شود. يونيزاسيون حرارتى بيشتر در جرقّه هاى شديد و شعلههاى آنش حاصل مى شود. در صورتىكه درجه حرارت كاز خيلى زياد باشد. سرعت ذرّات داخل كاز زياد شده در اثر انرژی جنبشی زیاد؛ مولکول‌ها می‌توانند در برخوردها انرژی يونيزاسيون را تأمين نمايند. البنّه اين نوع يونيزاسيون» زمانی ائفاق مىافتد كه درجة حرارت كاز» جندين هزار درجة سانتيكراد باشد كه وقنى اين حالت پیش می‌آید که جريان الكتريكى عبورى ازكاز» خيلى زياد باشد. در اين صورت. مقدار زیادی از انرژی الکتریکی به انرژی حرارتی تبدیل می‌شود و در نتیجه گاز را به شدت گرم می‌کند (مانند شعله‌ها و قوس‌ها). 

صفحه 14:
تاکنون از تشکیل الکترون‌ها و یون‌ها بر اثر یونیزاسیون در حجم گاز صحبت کردیم. اما الکترودهایی که گاز مورد نظر به‌عنوان عایق الکتریکی فضای بین آن‌ها را پر کرده است (به‌ویژه کاتد)؛ نقش بسیار مهمّی را در تخلية الکتریکی ایفا می‌کنند. علت این موضوع آن است که الکترون‌ها می‌توانند تحت شرایطی از سطح الکترودها خارج شوند که این را یونیزاسیون سطحی می‌نامند. اين الکترون‌ها در شروع يونيزاسيون حجمى كاز تخلي الکتریکی و نگهداشتن آن» و تکمیل قوس الکتریکی بسیار مرت . در شرایط ‎wale‏ نیروهای الکترواستاتیکی ب بین الکترون‌ها و ‎Gy‏ ‎ISS‏ مولکولی فلز الکترودهاه مانع از خروج الکترون‌ها می‌شوند؛ بنابراین؛ برای جدا شدن الکترون‌ها از سطح الکترود بايد مقدار معيّنى كار انجام شود. انرژی لاز: ‎ 

صفحه 15:
و آلومینیو ۱۷۷-۳۵ 2 ۲/۳۳ 2۰ ۲۳/۹۲ ۹ ۳/۶۸ 2۲ ۳۶۳-۰ ie 

صفحه 16:
شدّت میدان الکتریکی بر ذرّات باردار گازی که ‎ge‏ الکترودهای دارای اختلاف پتانسیل قرار گرفته» نیرو وارد می‌کند. این نیرو سرعت و انرژی ذرّات را انزایش می‌دهد و در ر نتيجه بر ميزان و چگونگی برخوردها تأثير مىكذارد. بنابراين» براى ایند بونیزاسیون و محاسبه انرژی ذرّات در هر لحظه لازم است تا بیان روشنی از تراک ذرّات و حركت آذها در ميدان لکتریکی داشته باشیم و ارتباط اين عوامل را با يكديكر بياموزيم. براى اين منظور فاصلة آزاد ذرّات كاز را تعريف می‌کنيم. این مفهوم در محاسبة مقدار انرزى كه ذرّات باردار ضمن حركت در راستاى ز أن دريافت مىكنند؛ اهميت دارد. 

صفحه 17:
rol تا در را إن مسیر حرکت ذرات در گازهاء تقریبا بصورت خطی مستقیم است ولی ذرات گاز در * .هنگام حرکت با یکدیگر برخورد می کنند و در هنگام برخورد تبادل انرژی می کنند .فاصله بين دو برخورد متوالى را فاصله آزاد مى كويند © 

صفحه 18:
فاصله ازا 122 817 22 كار مختلف جدول (7-: فاصلة آزاد متوسّط براى جند كاز مختلف در دمای ۱۵۲0۲ و فشار ۷۶۰۲۳۳0۲18 دا ‎Be ۱ | ۵ CO,‏ ۴/۹ متوسط فاصلة آزاد مولکول ۳۳/۰ متوسط فاصلة آزاد الکترون ‏ _ تانق ۲ وزذمولکولی __ 

صفحه 19:
=) ۱ ضریب تخلیه الکتریکی(ضریب تانزند) در كازها تنها برخوردهايى به يونيزاسيون مى انجامد كه داراى انرزى * .كافى باشد ضريب تانزند عبارت است از تعداة يونيراسون اهابى كه يك الكترون © ‎Beto ee Ie eke Peep nas ene eo‏ .الکتریکی و در حجم گاز صورت می دهد 3 ١ fe) 0 | 

صفحه 20:
پدیده بهمن الکترونی و تخلیه الکتریکی تانزند إلى رابطه بين ولتاز دو الكترود و جريان عبورى از هوا را نشان مى دهد . در ولتاز كم؛ جريان * بسیار کمی از گاز عبور می کند که متناسب با ولتاژ (تقریباً خطی) افزایش مییابد . ولی این به حد اشباع رسیده و دیگر با افزایش ولتاژ تغییر نمیکند.جریان در نقطه عبور جریان قبل از نقطه ۶ «خارجی در گاز داخل محفظه به وجود می آیند * 

صفحه 21:
۱ تخليه الكتريكى مستقل ‎١‏ 3 32 0 ‎Ps Sas Ao ell an lS SE ee One‏ الکترون های آزاد بیشتری در داخل گاز در اثر یونیزاسیون تولید می شود و بالطبع 0 تعداد الكترون هاى آزاد رسيده به آند و يون هاى مثبت رسيده به كاتد به طور ناكهانى افزايش مى يابد در نتيجه يك جريان تخليه الكتريكى زيادى توام با جرقه و شکست کامل گاز به وجود می آید و به دلیل هادی شدن عایق گازی جریان تخلیه 1 .افزایش و ولتاژ دو سر عایق افت شدیدی پیدا می کند Pees ORCS SS ee ps Oven ee SS Ber تام .گویند 7 

صفحه 22:
1 تعداد الكترون هاى آزاد شده از سطح كاتد به وسيله برخورد يك يون مثبت به كاتد را * ..نشان می دهند لأ ضریب یونیزاسیون دوم تانزند می گویند و با * انرزى كسب شده توسط يون هاى مثبت نيز مانند الكترون ها تابعى از شدت ميدان * .الکتریکی و فشار گاز است * وا لل آزاد سازى الكترون از سطح كاتد به وسيله يون هاى مثبت را صدور ثانويه الكترون مى كويند و الكترون * Ree SP ‏ا‎ RCs 22 07 

صفحه 23:
در یک میدان الکتریکی یکنواخت با و1 ۲ 5 1 براير با 0 و شدت * :میدان الکتریک ۱ 9۱ )۵۲-۲( بتابراین خواهیم داشت: س), ۶ ۵ (۵۲-۲) ۱ 5-1 3 برای فشار معیّن 2 در گاز و فاصلهٌ ثابت 4بین الکترودها: در یک حدّاقل ولتاژ معیتی مانند ۰۲ شرط فوق برقرار می‌گردد که به آن "ولتاژ شکست گاز" یا "ولتاژ جرا می‌گوييم. از رابطة فوق نتیجه می‌گیریم که ولتاژ شکست گاز تابعی از حاصل‌ ضرب است؟؛ یعنی: S(P.d) ‏عه‎ 

صفحه 24:
‎fied) ۵۲-0‏ > و ‏این بدین معنی است که برای دو میدان الکتریکی که در یکی از آن‌ها فاصلا 4بزرگ ولی فشار ۶ کم باشد و برای دیگری بر عکس فاصل #كوجك و فشار 2 زياد باشد (به‌طوری که حاصل‌ضرب ثابت<7.4 باشد)؛ ولتاژ شکست در هر دو یکسان ‏خواهد بود. اين میدان‌ها را "میدان‌های مشابه " می‌گویند. ‏تابئیت ولتاژ شکست از حاصل‌ضرب ۲.4 ‎bali‏ بدوسيلة آقاى باشن به طريق ‎es en ace ‎ 

صفحه 25:
به‌عبارت دیگره حذاقل ولتاژ شکست به‌صورت زير به‌دست می‌آید: ‎=B. Pin )۵۷-۲(‏ سود ‏لازمبه‌ذکر است که هر چه فشارگاز بالاتر روده جنس الکترودها اهمیت بیشتری پیدامی‌کند. همچنان که از شکل (۱۷-۲) ملاحظه می‌شود گازها در 4های خبلی کم و 4های خيلى زياد از استقامت الکتریکی بالایی برخوردارند و در یک .۳ معيّن کم‌ترین استفامت الکتریکی را درند. ‎ 

صفحه 26:
م 2 شکل (۱۷-۲): ‎ga Ua‏ 4 - 1 (منحنی پاشن) 

صفحه 27:
Ag (Ped) nin > (Pad) Cay ~! ا | زیرا با کم ‎Cree‏ ا ا 1 .الكترون با مولكول هاى كاز كاهش مى يابد ۲- وضعیت (۳۵) > وزم(۳) 5 es Wit rye. < iri ‏ا ا‎ ts CAB eRe REE 20 cenverCer er are SIE Ir Cis aS ecient See بتوانند با طى اين رد مخ رات گاز به دست آورند وت ‎Cree RIT T e Co- <I‏ ا ‎EB OMe‏ 

صفحه 28:
۱ ‏ی ام‎ CPSC ES 20 MIB Poa ‏ا‎ ene COS ee er en ee ur Sb ie Cee re te Toman eS ‏منجر به يونيزاسيون زياد بوده بنابراين در ولتاز نسبتا کوچک شکست کامل گاز (تخلیه‎ ESR Coe ‏ا‎ Orr Caer eye re en OCC IE SECS ‏.نیز استفاده می شود‎ 

صفحه 29:
۲۳۲ ۰... ۸ SRG i BIE SSeS Nee eS) CSS vr yim US) eer SEP rel) ۱ 7 م 16 0 0 ‏ا ل‎ cea ‏.به دریافت الکترون به همین دلیل است‎ يون منفى به دليل جرم زيادء تحرك و سرعت كم ترى دارند. به دليل داشتن ميانكين فاصله آزاد * کوتاه تر دریونیزاسیون نقشی را ایفا نمی کنندو مانند این است که آن الکترون از دست رفته باشد. ‎i‏ بنابراين امكان يونيزاسيون در كاز كمتر شده و موجب افزايش استقامت عايقى اين دسته از كازها 5 ne es 0 )© 6 م ) كاز6 9 مهمترین گاز الکترو نگاتیو و در صنعت برق مصارف زيادى به عنوان عايق * 4 | 1 ات دارد 2 | ‎ie :‏ 

صفحه 30:
Ke ۳ 5 ISS Sa ceTCE TS SUCK ely 1 ee ee ie eD | ieee eral) مهمی چون تعریف عایق, انواع عایق های گازی و ویژگی های آنها و همچنین ‎ae ) mr.‏ 1 : 1 1 ‎sod‏ ا ‎Sie reer Un Ere‏ 0 نظیر ولتاژ شکست. نظریه تانزند و قانون پاشن در این ارائه خدمت شما بیان 8 راک برد ۲ ۱ | 

صفحه 31:


صفحه 32:
/