Контроль степени увлажнения образца двухслойного диэлектрика

Все виды поляризации для технических диэлектриков разделяют на три группы:
- упругие виды;
- релаксационные виды;
- резонансная поляризация.
Упругие виды поляризации происходят практически мгновенно и не сопровождаются поглощением энергии.
Релаксационные виды поляризации нарастают и убывают медленно, и сопровождаются выделением теплоты.
Резонансная поляризация наблюдается при сверхвысоких частотах переменных электрических полей и связана с синхронным движением молекул и электронов на орбитах атомов . На резонансной частоте характерно сильное поглощение энергии электрического поля (линия поглощения).
На примере двухслойного диэлектрика рассмотрим сущность миграционной поляризации. Для такого диэлектрика возможны две схемы замещения (рисунок 3):
Рис. 3 Схемы замещения двухслойного диэлектрика
Объемное сопротивление образца прямоугольной формы
Для первого слоя:
МОм;
Для второго слоя:
МОм;
Поверхностное сопротивление изоляции
Для первого слоя:
МОм;
Для второго слоя:
МОм;
Активное сопротивление изоляции:
,
где МОм,
а МОм,
тогда МОм.
Емкость первого слоя:
пкФ;
Для второго слоя:
пкФ;
Геометрическая емкость или емкость неоднородной изоляции при бесконечно большой частоте:
пкФ
Активное сопротивление, отражающие накопление заряда абсорбции и неоднородной изоляции:
Емкость, отражающая накопление заряда абсорбции в неоднородной изоляции:
Постоянная времени заряда изоляции:
с
Зависимость емкости от частоты приложенного напряжения определяется выражением:
Для контроля степени увлажнения изоляции произведем измерение емкости при двух частотах: 2 Гц и 50 Гц, при постоянной температуре и найдем их отношение:
пкФ
пкФ
- изоляция увлажнена в пределах нормы.
Подготовим таблицу для построения графика зависимости Cf=ƒ(fi):
f, Гц 2 10 50 100 200 500 700 800 1000
С, пкФ
135,130 135,118 134,835 133,972 130,809 116,772 108,789 105,661 100,877
Рис