_________________Milli Kitabxana__________________

1

H S NOV Q. .

YÜKS K G RGINLIKL R V ELEKTRIK IZOLYASIYA TEXNIKASI

_________________Milli Kitabxana__________________

2

H S NOV Q. .

YÜKS K G RG NL KL R V ELEKTR KZOLYAS YA TEXN KASI

(Tamamlanmı d rslik) Az rbaycan dilind ilk d f çap olunur

Az rbaycan Respublikası T hsil Nazirinin 10.07.2009-cu il tarixli, 929 saylı

mri il d rslik kimi t sdiq edilmi dir

BAKI-2009

_________________Milli Kitabxana__________________

3

UOT 621.3.048.015.3 (075.8)

H S NOV QARA BDÜL ZIM O.

2009 –cu il – 485 s hifT qdim olunan kitab yüks k g rginlikl r v elektrik izolyasiya texnikasının praktikaya

yaxın olan bir çox ümumi-n z ri m s l l rini hat edir. Kitabda qaz, maye v b rk izolyasiya materiallarında yüks k g rginlik t sirind n ba

ver n elektrik-fiziki prosesl r traflı analiz edilir. Müxt lif forma v ölçül r malik olan elektrod sisteml rind elektrik sah sinin yaranması, t hrif olunması, idar olunması v t nziml nm sim s l l ri öyr nilir. Daxili v xarici ekranların uy un elektrik sah sin gör müxt lif konstruksiyaları layih l ndirilir. D rslikd kabell r, elektrik ötürücü hava x ttl ri, transformatorlar, açarlar v ayırıcıların izolyasiya v keçirici elementl rinin elektrik v istilik sxeml rinin n z ri sasları verilir. Kabell rin n n vi ka ız izolyasiyalı v tikilmi polietilen izolyasiyalı yeni markaları v onların montaj armaturları analiz edilir. Elektrik ötürücü hava x ttl rind elektrik-maqnit keçid prosesl ri v qısa qapanma hesabatlarının inteqral t nlikl rin t tbiqi il yeni üsulları verilir.

Kitab Ali Texniki m kt bl rin Elektrotexnika, Energetika v Elektrik mexanikasıixtisaslarının t l b l ri v elektrik energetikasında çalı an müh ndisl r üçün n z rd tutulur.

Elektrik t chizatı v izolyasiyası»Kafedrasının dosenti tex. e. n. - Sadıqov Q. S.

Az renerji ASC «Enerji istehsalı idar si» nin Ba müh ndisi tex.e.n., ba elmi i çi - N biyev X. .

Az rbaycan Dövl t Neft Akademiyası«Elektrotermiki qur ular v Yüks kg rginlikl r texnikası» kafedrasınındosenti, tex.e.n. – S fiyev E. S.

Elmi redaktor : Tex. e. d., prof. - Lazımov T. M.

_________________Milli Kitabxana__________________

4

MÜND R CAT Giri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………………………………... .1. Qaz izolyasiyasında elektrik-fiziki prosesl r . . . . . . . . . . . . . . . . . …………………………….. . 1.1.1. Qazlarda hiss cikl rin h r k ti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………………………………... 1.1.2. Qazlarda yüklü hiss cikl rin yaranması v yox olması . . . . . . ………………………………... . 1.1.3. Elektrodlar arası mühitd yüklü hiss cikl rin sayının artması v hat sinin böyüm si. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………………………………... . 1.1.4. Elektrik-fiziki prosesl rd yaranan müsb t v m nfi ionlar . . ………………………………... . 1.1.5. Sabit v d yi n g rginlikl rd hava aralıqlarının de ilm si. . ………………………………... . 1.2.1. Dielektrikl rin elektrik keçiricilikl ri. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………………………………... . 1.2.2. Ümumi m lumat. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………………………………... 1.2.3. Qazlarda elektrik keçiriciliyi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……………………………….. . 1.2.4. Maye dielektrikl rin elektrik keçiriciliyi . . . . . . . . . . . . . . . . ………………………………... . 1.2.5. Maye izolyasiyada dig r elektrik prosesl ri . . . . . . . . . . . . . . ................................................... . . 1.2.6. B rk dielektrikl rin elektrik keçiriciliyi . . . . . . . . . . . . . . . ……………………………….. . . 1.3. Polyarizasiya v dielektrik itkil ri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………………………………... . . 1.3.1. Yerd yi m polyarizasiyası . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .................................................. . . 1.3.2. Miqrasiya polyarizasiyası . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………………………………... . .1.3.3.Dielektrik itkil ri. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………………………………... . . . 2. Qur u v konstruksiyaların elektrik sah l ri . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................2.1.1. Bircinsli v qeyri bircinsli elektrik sah l ri. . . . . . . . . . . . . . . . ................................................. . 2.1.2. Bircinsli sah l rin qeyri bircinsli xarakter keçm si . . . . . . ................................................. . . . . 2.1.3. K skin qeyri bircinsli elektrik sah l rind bo alma . . . . . . . . .................................................. . . 2.1.4. Elektrik sah l rin elektrodların s thinin yrilik radiuslarının t siri. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .................................................. . . . . 2.1.5. Iti uclu elektrodlar arasında elektrik sah si. . . . . . . . . . . . ................................................... . . . . 2.2. Xarici izolyasiya . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................ . . . . .2.2.1. Xarici izolyasiyada havanın rolu. Izolyatorlar . . . . . . . . . . . .................................................... . 2.2.2. Xarici izolyasiyanın növl ri. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .................................................. . 2.2.3. N ml nm v çirkl nm raitind izolyatorların i l m si . . . .................................................. . 2.2.4. Izolyatorların elektrik möhk mlikl rin gör t yin edil nforma v ölçül ri. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .................................................. . . . 2.2.5. Izolyatorların mexaniki möhk mlikl rin gör t yin edil n forma v ölçül ri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................... . . . 2.3. Atmosfer havası parametrl rinin elektrik qur ularınınxarici izolyasiyasına t siri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .................................................. . . 2.3.1. Atmosfer raitl rind sınaq g rginlikl ri . . . . . . . . . . . . . . . .................................................. . . . 2.3.2. Çirkl nm v n ml nm nin xarici izolyasiyaya t siri . . . . . . ................................................. . . . 2.3.3. Istismar raitind izolyasiyanın elektrik möhk mliyinin azalması. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .................................................. . 2.4.1. X tt izolyasiyasının normativ s n dl r gör seçilm si . . . . . ................................................. . . 2.4.2. Asma x tt izolyator z ncirinin mexaniki hesabatı . . . . . . . . . . ............................................... . . 2.4.3. Izolyasiya z ncirinin elektrik sxemi v t nlikl ri . . . . . . . . . . . . ............................................... . 2.4.4. Faz g rginlikl rin gör m ftill rd ki elektrik yükü vsah g rginlikl rinin hesablanması . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................................... . . . 2.5.1. Qaz t rkibli izolyasiyalar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................................... . . . 2.5.2. Yüks k t zyiql rd qaz aralı ının bo alma g rginliyi . . . . . . . ............................................... . . 2.5.3. Qeyri bircinsli elektrik sah sind qaz izolyasiyası. . . . . . . . . . ............................................... . . .

_________________Milli Kitabxana__________________

5

2.5.4. Qaz izolyasiyalı qapalı konstruksiyalar . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................ . . 3. Elektrik sah sinin t nziml nm si v idar olunması . . . . . . . . . ........................................ . . . . . 3.1.1. Ekranların t tbiqi v hesabatları . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................. 3.1.2. Izolyasiya konstruksiyaları boyu g rginlik v ESG paylanması iki v çox saylı ekranlarla b rab rl dirilm si . . . . . . . . . . . . . . . ......................................... 3.1.3. Izolyasiya konstruksialarnıda m cburi g rginlik paylanması. . . . ................................................. 3.2.1. Izolyatorların xarici s thind ESG-nin yarım keçirici örtükl r vasit si il t nziml nm si . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........................................... . . . . . 3.2.1.Yarımkeçirici örtükl rin hesablanması . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................ . . .

3.2.3. Keçid izolyatorlarının s thi keçiriciiyi il ESG-nin t nziml nm si . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........................................... . . 3.2.4 Daxili izolyasiyada kondensator köyn kl ri il ESG-nin t nziml nm si . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........................................... . 4. Daxili izolyasiya. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .............................................. . 4.1.1. B rk v kombin edilmi izolyasiya . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .............................................. . . 4.1.2. B rk izolyasiyanın elektrik, mexaniki v istilik xass l ri . . . . .............................................. . 4.1.3. Daxili izolyasiyanın istilik v n ml nm t sirind n köhn lm si. Elektrik-kimy vi de ilm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........................................... . . 4.1.4. B rk izolyasiyanın «ya ama» prosesi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .............................................. . 4.1.5. Ya ka ız izolyasiyasında g rginlik paylanmasının hesabatları............................................... 4.1.6. Ka ız saslı çox qatlı izolyasiyanın elektrik möhk mliyinin artırılması yolları . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........................................... . . . . 4.1.7. Mayel rd b rk izolyasiyanın s thi bo almaları. . . . . . . . . . ............................................... . . 4.2.1. Qismi bo almaların t siri il izolyasiyanın köhn lm si . . . . ............................................... . . 4.2.2. Qismi bo lamalar.Xarakteristikaları v hesabatları. . . . . . . . ................................................. . 4.2.3. Qismi bo almaların inki afı v kritik h ddl ri . . . . . . . . . . . . ............................................... 4.3.1. Yüks k g rginlikli giriml rin sas v kritik hesabat parametrl ri. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........................................... .4.3.2. Ka ız bakelit v ya ka ız izolyasiyalı giriml rin elektrik v konstruktiv hesabatları . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................................. . . 4.3.3. Ya baryer izolyasiyalı giriml rin elektrik hesabatları. . . . . . ............................................... . 4.3.4 Keçid izolyatoralrının sınaqları v profilaktikası . . . . . . . . . . ................................................ . 5. Atmosferd elektrik yükl ri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........................................... . . . 5.1.1. Ildırımlı buludların yaranması . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................. . .

5.1.2. Ildırımın elektrik xarakteristikaları. Ildırım ifrat g rginlikl r m nb i kimi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........................................... . . .

5.1.3. Ildırım bo almalarının ehtimal parametrl ri . . . . . . . . . . . . . ................................................. . . 5.1.4. Ildırımın aktivlikli razil rd xüsusi bo almalar sayı . . . . . . . ................................................ . 5.1.5. Kür vi ildırımlar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................ . .6. Elektrik qur u v aparatlarının izolyasiyası.. . . . . . . . . . . . . . . . . .......................................... . .6.1.1. Yüks k g rginlik açarları . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................ . 6.1.2. Vakuum qövs söndürücü kameralar VQK . . . . . . . . . . . . . . . ................................................. . 6.1.3.Vakuumda qövsün sönm si . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................. . .6.1.4. VQK kontaktlarının konstruksiyası . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .................................................. 6.1.5. Açarlarda elektrik prosesl ri. B rpa olunan keçid g rginlikl ri................................................... 6.1.6. Açaralrın kommutasiya qabiliy tinin normalla dırılması.

Açarların seçilm si . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........................................... . . . . . . . 7. Tac hadis l ri v onların t sirl ri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........................................... . . . 7.1.1. Tac bo almaları v onların xarakteristikaları. . . . . . . . . . . . . . .................................................. .7.1.2.Yüks k g rginlikli elektrik verili x tt m ftill rind tac hadis l ri............................................... 7.1.3. Yerli taclanma prosesl rind güc itkil ri . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................................... . 7.1.4. T k v ax l ndirilmi x tt m ftill rinin s thind elektrik

sah g rginlikl ri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........................................... . 7.2.1. Ildırım v komutasiya ifrat g rginlikl rind hava

aralı ının bo alması . Volt saniy xarakteristikaları . . . . ............................................ . . .

_________________Milli Kitabxana__________________

6

7.2.2. Volt saniy xarakteristikasının alınması v t tbiqi. . . . . . . . . ................................................ . . 7.2.3. Xarici izolyasiyanın sınaqları v sınaq usulları . . . . . . . . . . . . ................................................. . 7.2.4. Hava x ttl rinin ildırım mühafiz si . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................ . 7.2.5. Trossuz x ttl rin ildırım dayanıqlı ı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................ . 7.2.6. Induksiya ildırım g rginliyi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................ . 7.2.7. Troslu x ttl rin ildırım mühafiz si . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................ 7.3. Ayırıcılar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................................... . . . 7.3.1.Ayırıcıların növl ri v konstruksiya elementl ri. . . . . . . . . ............................................... . . . . 7.3.2. Ayırcıların izolyasiya hesabatları . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................ 7.3.3. Ayırcıların dayaq izolyatorları v izolyasıiya

sütunlarının hesabatları . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................................ . . 7.3.4. Çoxelementli izolyator sütunlarında g rginliyin paylanması

v t nziml nm si. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........................................... Torpaqlama sisteml ri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................................ . . . . 8.1. Torpaqlama. h miyy ti v tikinti qaydaları . . . . . . . . . . . . . . . ................................................ . 8.1.1. Torpaqlayıcıların impuls rejiml rd hesabatları . . . . . . . . . ................................................ . . 8.1.2. Torpaqlayıcının elektrik sah sin gör hesabatı . . . . . . . . . . . ............................................... . . 9. Hava x ttl rind yaranan qısa qapanma ifrat g rginlikl ri. . . . . ....................................... . . . . 9.1.1. Qı ılcımın qövs bo almasına keçm rti . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................ . . 9.1.2. Elektrik x ttl rind yaranan qövsün öz-özün sönm rtl ri . . ................................................. 9.1.3. Neytralı izol edilmi b k l rd qövs qapanmaları. Qövs söndürücü sar acların t siri . .. . . 9.2.1. Elektrik verili l rind q rarla mı ifrat g rginlikl r. . . . . . . . ................................................ . 9.2.2. Yüksüz x ttl rin sonunda g rginlik artımları . . . . . . . . . . . . ................................................. . . 9.2.3. Tutum effekti. Taclanma hadis l rinin t siri. . . . . . . . . . . . . ................................................ . . . 9.2.4. Reaktorların t siri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................. . 9.2.5. Kommutasiya ifrat g rginlikl rinin reaktorlarla

m hdudla dırılması . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................................ . . 10. Elektrik izolyasiya konstruksiyalarında istilik prosesl ri . . . . . ......................................... . . 10.1.1. Istilik ayrılmasının s b bl ri v m nb l ri. . . . . . . . . . . . . . . ............................................... . . 10.1.2. Izolyasiya gövd sind istilik ayrılması . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................................... . 10.1.3. Elektrik izolyasiyasında istilik ötürm l ri . . . . . . . . . . . . . . ................................................ . . 10.1.4. Silindrik çox qatlı izolyasiyada istilik hesabatları . . . . . . . . ................................................. . 10.1.5. Istilik ötürm mexanizml ri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................ . . 10.1.6. Ox arlıq kriteriyaları v onların istilik hesabatlarınat tbiqi ................................................. . . 10.1.7. ualanmada istilik verm msalının hesabatı . . . . . . . . . . . ................................................. . . 10.1.8. Izolyasiyada temperaturun hesablanması . . . . . . . . . . . . . . . .................................................. . 11. Izolyasiyanın koordinasiyası v sınaqlar.. . . . . . . . . . . . . . . . . ........................................... . . . . 11.1.1. Ümumi anlayı lar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................ . .11.1.2. Profilaktik sınaqların sas m s l l ri.. . . . . . . . . . . . . . . . ................................................ . . . . 11.1.3. Profilaktik sınaq usulları . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................ . . . . 11.1.4. Absorbsiya hadis si. Izolyasiyaya n zar t. . . . . . . . . . . . . . ................................................ . . .11.1.5. Yüks k g rginlik sınaqları. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................................... . . 11.1.6. Yüks k g rginlikli sınaq qur uları . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................ . . 12.Izolyasiyanın mühafiz si. sas prinsipl r . . . . . . . . . . . . . . . . . .......................................... . . . . 12.1.1. Mühafiz usulları. Qur u v aparatlar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……………………………….. 12.1.2. Boru bo aldıcılar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …………………………….... . 12.1.3. Ventil bo aldıcıları v qeyrx tti g rginlik

m hdudla dırıcıları QXGM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................................. . . . 12.1.4. Ildırımdan mühafiz nin ildırımötür n qur udarı. . . . . . . . . ................................................. . . 13. Yüks k g rginlik kabell ri . Kabel muftaları . . . . . . . . . . . . .......................................... . . . 13.1.1. Yüks k g rginlik kabell ri v muftalar haqqında ümumi

m lumat. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................................ . .13.1.2. Kabel x ttl ri. Kabell rin növl ri v markaları . . . . . . . . . ................................................ . . .13.1.3. Yüks k g rginlikli kabel muftalarının elektrik hesabatı. . . . ................................................. . .

_________________Milli Kitabxana__________________

7

13.1.4. Muftaların elektrik sah g rginliyinin hesabat qiym tl ri . . ................................................ . . 13.1.5. Sonluq muftasının xarici izolyasiyasının hesabatı.. . . . . . . . . ................................................ . 13.1.6. Muftaların daxili izolyasiyasının hesabatı. . . . . . . . . . . . . ................................................. . . . 13.1.7. Kondensator tipli daxili izolyasiyanın hesabatı. . . . . . . . . . ................................................ . . .13.1.8. Kondensator köyn yinin ölçül rinin hesablanması. . . . . . ................................................ . . . 13.1.9. XLPE izolyasiyalı t k damarlı kabell r. . . . . . . . . . . . . . . . ................................................ . . .13.1.10. Istilikd n büzü n plastik izolyasiyalı muftalar . . . . . . . . . ................................................ . . 14. Ifrat g rginlikl rin hesablanmasının xüsusi üsulları . . . . . . . . . . . ........................................ . . 14.1.1. Kommutasiya prosesl rind yaranan daxili ifrat g rginlikl r. ................................................. . 14.1.2. Elektrik ötürücü x ttl rin simmetrik kommutasiya rejiml rind g rginlik v c r yan hesabatları. . . . . . . . . . . . . . ................................................ . . . . . 14.1.3 Yüksüz x ttl rin qo ulmasında yaranan ifrat g rginlikl r . . ................................................ . . 14.1.4. Qısa qapanmaların iki pill li kontaktı olan açarla açılmasında yaranan keçid prosesinin analizl ri . . . . . . . . . . . . . . . ................................................. .14.1.5. Inteqral t nlikl r. Diskret Z çevirm l r metodu. . . . . . . . . . . ................................................. . 14.1.6. Kiçik induktiv v tutum c r yanlarının açılma xüsusiyy tl ri ................................................. . 15. Daxili ifrat g rginlikl rin xüsusi m s l l ri.. . . . . . . . . . . . . . . . . . .......................................... .15.1.1. Inteqral t nlikl r v bükülm teoreminin t tbiqi. . . . . . . . . . . ................................................. . 15.1.2. Iqlim d yi m l ri raitind aktivl n ildırım t sirl ri il ifrat g rginlikl rin hesabatı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................ . . 15.1.3. Inteqral çevirm l r metodu il qeyri stasionar qövs.

prosesinin hesabatı . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …………………………... . 15.1.4 Bir faz-torpaq sistemind b rpa olunan g rginliyin hesabatı…………………………………... 15.1.5 Üçfazlı effektiv torpaqlanmı b k d QQ hesablanması . . . ………………………………. . 16. Güc transformatorlarının izolyasiyası . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………………………….. . . 16.1.1. Transformatorlar v avtotransformatorlar. . . . . . . . . . . . . . ……………………………….. . 16.1.2. Transformatorların izolyasiya elementl ri. . . . . . . . . . . . . . . . .............................................. 16.1.3. Qısa müdd tli elektrik möhk mliyi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................................... . .16.1.4. Transformator dolaqlarının uzununa izolyasiyası. . . . . . . . ................................................. . . 16.1.5. Uzununa izolyasiyanın elektrik möhk mliyi . . . . . . . . . . . . ............................................... . 16.2.1. Transformator izolyasiyasında qismi bo almaların

yarandı ı sah l r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …………………………... . 16.2.2. Qismi bo almaların intensivliyi. Izolyasiyada qaz ayrılmaları v de ilm l r. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................................. . 16.2.3. Ya baryer izolyasiyasının elektrik möhk mliyi. . . . . . . . . . ................................................ . .16.2.4. Güc transformatorlarının izolyasiya konstruksiyası. . . . . . . . ................................................. .16.2.5. Transformator izolyasiyasının sınaqları v istismarı. . . . . . . . ................................................ 17. Yüks k g rginlikl rin ekoloji v texniki-iqtisadi m s l l ri . . . . ....................................... . . 17.1.1. Enerji sisteml rinin traf mühit göst rdiyi ekoloji t sirl ri. . . ............................................... 17.1.2. Elektrik b k v qur ularının texniki-iqtisadi göst ricil ri . ................................................ 17.1.3. Elektrik izolyasiya konstruksiya v elementl rinin

texniki-iqtisadi göst ricil ri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................................ . . .17.1.4. Kabell r v onların tikinti qaydaları . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................. . .17.1.5. 110 kV kompozit t rkibli « RAYXEM» muftaları . . . . . . . ................................................. . .Posleslovie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................................... . . AFTERWORD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........................................... . . stifad olunan texniki d biyyatlar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........................................... .

_________________Milli Kitabxana__________________

8

G R

«Yüks k g rginlikl r v elektrik izolyasiya texnikası»-nın probleml ri arasında h r zaman aktual v maraqlı m s l l r olmu dur v olacaqdır. Çünki 200 il yaxındır ki, bu elmi-praktiki sah l rc miyy tin enerji ehtiyaclarının öd nm sind bilavasit t tbiq edil r k, elektrik enerjisinin alınması,çevrilm si v b k l rd paylanmasında çox böyük h miyy t k sb edir v etibarlılıqxarakteristikalarında sas rol oynayırlar.

Yüks k g rginlikl r v elektrik izolyasiya istiqam tind aparılan elmi - n z ri ara dırmalar «Elektrotexnika», «Riyaziyyat», «Fizika», «Kimya», «Dövr l r n z riyy si», «Hesablama Texnikası»,«Mexanika» v s. kimi fundamental f nnl r üz ind qurulur.

Yüks k g rginlikl rin (YG) probleml rinin h lli böyük kapital qoyulu ları il ba lıoldu undan, elmi-texniki v t tbiq sah l rin gör üstün yerl r tutur. Onların optimal v düzgün h lli h mi aktual m s l kimi q bul edilir. Çox hallarda bu istiqam tl rd elmi-texniki m s l l rl yana ıba qa probleml r d günd m çıxır. M s l n, gücl rin artımı v paylayıcı b k l rin inki af

raitl rind , mühafiz nin düzgün qurulması üçün 6(10)-35 kV-luq b k l rin neytral rejiml rinin yenid n i l nm si problemi meydana çıxmı dır. Bu is , b k qur u v aparatlarının i rejiminin d yi dirilm si, 6(10)-35 kV-luq minl rl transformatorların yenid n layih l ndirilm si v istehsalı ilba lı bir m s l y g lir. Onlar is istehsalat t l batlı v h lli vacib olan Dövl t h miyy tli texniki-iqtisadi m s l l r çevrilir.

Son ill rd d yi n h rsalma planları il laq dar, elektrik ötürücü hava x ttl rinin (EÖX) kabel x ttl ri il v z edilm si kimi m s l l r d tez-tez günd liy qoyulur. Dig r t r fd n 20 ilyaxındır ki, Sovetl r Ittifaqından ayrılan ölk l rd 6(10) -35 kV g rginlikli ya açarlarının daha yeni vakuum v eleqaz açarları il v z edilm si d bu q bild n olan bir problemdir. Bu m s l l rmilyonlarla v sait t l b edir.

Neytralın yuxarıda göst ril n qurulu u v rejiml ri, 35 kV-a q d r b k l rd izolyasiya s viyy sinin fazlararası g rginliy , 110 kV – dan yuxarı g rginlikl rd is fazla yer arasında olan izolyasiya s viyy sin hesablanması v layih l ndirilm sini t l b edir. Bir sözl bel elmi-texniki probleml rin sayı v onların konkret t tbiq sah l ri çoxdur. Ona gör bu m s l l rin h llin h r bir ölk d xüsusi yana ma t rzi v adları ç kil n sah l r gör uy un proqramları olur.

G rginlikl r yükl rin mü yy n nöqt l rd yaratdı ı elektrik potensialları kimi t sir edirl r. Potensialların biri-birin n z r n qiym t (v ya i ar ) f rql ri olmadıqda bu yükl ri hiss etm k olmur. Arada yaranan qiym tl r f rqi –«Potensiallar f rqi» v h min m saf y dü n g rginlik is «Elektrik sah g rginliyi» (ESG) adlanır. Yer s thi v ya onu hat ed n atmosfer t b q sinin normal halda 150 V/m elektrik sah g rginliyind oldu u heç kim t r find n hiss edilmir. Lakin bir t r fd n bu yükl rç kil rs , onda f rq hiss edil r v bu hadis canlılar üçün t hlük y çevril r. Potensiallar f rqiizolyasiya v canlı orqanizml r üçün t hlük li qiym tl r çatmı v çoxdan onu d f l rl keçmi dir. Bununla bel hazırda, n z ri i l nmi ekranlar v texniki vasit l rin köm yi il , 220-500 kV –luq elektrik b k l ri v hava x ttl rind g rginlik altında montaj-demontaj i l rinin aparılması mümkün olmu dur.

Yüks k g rginlikl r texnikasında 1 kV-dan yuxarı g rginlikl r (1200 kV-a q d r), standart sinifl r bölünür. H r g rginlik sinfin uy un elektrik avadanlıqları v onların muvafiq elektrik, maqnit, mexaniki, istilik v dig r standart parametrl ri mövcuddur. Müxt lif ölk l rd bu standartlar qism nf rql nirl r (VDE-Alman, BS-Ingilis, TSE-Türk, QOST-Rus v s.). Lakin yüks k g rginlik qur u vavadanlıqlarına olan t l batlarına gör onlar biri-birin çox yaxındırlar. Ona gör son zamanlar bütün dünyada, yüks k g rginlikl rin bir sıra sah l rind , beyn lxalq elektrotexnika kommisiyasının «BEK» t klifl ri bir standart kimi q bul edilm kd dir.

_________________Milli Kitabxana__________________

9

Elektrik b k l rind i l y n izolyasiya hiss l ri nominal g rginlikl r gör kommutasiya ifrat g rginlikl rin uy un s viyy l r malik olmalıdırlar.

Izolyasiyada elektrik-fiziki prosesl r v elektrik-kimy vi d yi m l rin sas s b bi, elektrik sah g rginliyi (ESG), istilik v n mliyin artımlarıdır.

Izolyasiya s viyy l ri v onların real avadanlıqlarda i l m t rzi bir çox amill rd n asılıdır. Izolyasiyanın koordinasiya edilm si, onun t sir ed n g rginlik v mühafiz qur usunun xarakteristikasıil uzla dırılmasıdır. Bunun üçün kommutasiya ifrat g rginlikl ri v atmosfer impulsları kimi sınaq g rginlikl ri istifad edilir. Qeyd etm k lazımdır ki 330 kV-a q d r olan b k l rd izolyasiyanıns viyy si v koordinasiya üçün sas n atmosfer impulsları, daha yüks k g rginlikl rd is kommutasiya ifrat g rginlik impulsları istifad edilir.

Izolyasiyanın real raitl rd ehtibarlı i l m si üçün qoyulan t l batlar 50-y yaxındır. Açıqatmosfer raiti, kimy vi aqressiv mühit, gün v atom radiasiyası, qapalı raitd izolyasiyada gizli defektl rin toplanması (kumulyativ effekt), mexaniki v istilik xass l rind ba ver n hadis l r bu mövzulardandır.

T qdim olunan kitabda yüks k g rginlikl r v elektrik izolyasiya texnikasının bir sıra sas m s l l rin baxılır. YG g rginlikl r v elektrik izolyasiya texnikasının (EIT) sas bölm l ri diqq tçatdırılır.

Kitab 17 f sil, 461 s hif , 205 kil v 39 c dv ld n ibar tdir. Burada mü llifin uzun ill rAz rbaycan Texniki Universiteti (1970 cı ild n Az rbaycan Politexnik institutu) «Elektrik izolyasiya vkabel texnikası» v 4 il Moskva Energetika Institunun «Yüks k g rginlikl r Texnikası» kafedrasındaapardı ı elmi pedoqoji i l rin n tic l ri toplanmı dır.

Mü llif bu sah d axtarı lar aparmı v böyük s rl r yaratmı Az rbaycan v dig r ölk l rinaliml rin d rin minn tdarlıq hissi bildirir. Dünyasını d yi n böyük Az rbaycanlı aliml r Q dimov Y.B, Cuvarlı Ç.M. , A.A. lizad , F.H. Hüsenov, A. . f ndizad , Salamzad M. M. kimi böyük

xsiyy tl r d rin ehtiramla yad edilir. Bütün H mkarlarımın fikirl ri v baxılan m s l l r yana ma t rzl ri kitabda öz ksini

tapmı dır. Kitaba r y ver n v t nqidi fikirl rini söyl y n h mkarlarıma öz minn tdarlı ımı bildirir m. Dig r t crüb li elm adamlarının da yeni iradları m nim t r fimd n n z r alınacaq v bu kitabınmük mm l kil dü m sin köm k ed c kdir.

Bu kitabın ayrı-ayrı f sill ri Az rsun Holdingin s naye mü ssis l ri, zavod, fabrikl ri vtexniki sah l rind , «Imi li k r zavodu»nun elektrik personalı v Bakı elektrik b k si ASC–nin «General Boards system»-GBS-d , «Elektrik verili hava, kabel x ttl ri, b k l rin istismarı» v«S yyar m liyat briqadaları»-nda v dig r sah l rd çalı an xidm t personalına, texniki istimar vt hluk sizlik texnikası qaydaları v s. mövzular kilind t dris edilmi dir.

«BE » ASC insan qaynaqları departamentinin direktoru T. Dada ov v prof. A. Hüseynovun r hb rlik etdikl ri t dris öb sind t hsil alan yuxarı kurs t l b l ri v müh ndis-texniki heyy t üçün t kil olunmu ixtisasla ma kursları t qdir layiqdir. Bu sah d g ncl rin bir müt x ssis kimi yeti m sind böyük i l r görülür.

Kitabın üz qabı ı v s hif 88, 179, 180-d kı kill r «BE » ASC–nin d bi-texniki fondundan götürülmü dür.

Kitabın yazılması r f sind söyl dikl ri fikirl r v verdikl ri m n vi d st kl r gör AzTU-unn rektoru professor H. M mm dov, akademik A. H imov, professor N. Yusifb yliy öz d rinminn tdarlı ımı bildirir m.

Mü llifd n

_________________Milli Kitabxana__________________

10

1. QAZ IZOLYASIYASINDA ELEKTRIK-FIZIKI PROSESL R

1.1.1. Qazlarda hiss cikl rin h r k ti

Yüks k g rginlikl rd qazlarda ba ver n elektrik-fiziki prosesl rin öyr nilm si vacib m s l dir. Çünki bütün dünyada yüks k g rginlik

b k l ri v onların yarım stansiya avadanlıqlarının ks riyy ti açıqatmosferd qura dırılır. T bii ki, bu zaman izolyasiya aralı ını çox ucuz vlveri li elektrik parametrl ri olan atmosfer havası (qaz) t kil edir. Havadan

ba qa, dig r qaz izolyasiyalar istifad edil n qapalı v ya hermetik paylayıcıqur ular - QPQ (HPQ), komutasiya aparatları: - açarlar, hermetik qapalı iburaxıcılar v kontaktorlar da xüsusi maraq do ururlar. Onlarda ba ver nelektrofiziki prosesl r d keyfiyy tc havadakı prosesl r ox ardır.

Qaz hiss cikl rinin (atom v ya molekulların) h r k ti, yükl rinelektrik sah sind yürüklüyü v diffuziyası kimi hadis l rd n ba layır. Mü yy n h cmd ki qazın konsentrasiyası a a ıdakı kimi hesablanır:

KTPN (1.1.1)

burada, P - t zyiq, T- qazın temperaturu, K=1.38·10 -23 Jl/K=8.62·10 -5 eV/K-Bolsman sabitidir, eV–enerji vahidi: 1.38·10 -23 Jl / 1.61·10 -19 Kl =8.62·10 -5

eV çevirm si il alınmı dır, 1.61·10 -19Kl elektronun yüküdür. Qazlarda atom v molekulalar daimi xaotik istilik h r k tind , biri-

biri il qar ılıqlı t sird v toqqu malar v ziyy tind olurlar. 1 sm m saf dh r hansı hiss cik üçün ba ver n toqqu malar sayı –Z, qazın konsentrasiyasıil düz müt nasibdir. Toqqu maların t rs qiym ti is , hiss cikl rin s rb st qaçı yolunun orta boyu olub - il i ar edilir. x - h qiqi qaçı m saf l ri

- dan f rqli olurlar. Lakin, onlar da mü yy n bir qanuna, – t sadüfi statistik paylanma qanununa tabe olurlar:

)exp()( xxP (1.1.2)

P(x) funksiyası, - s rb st qaçı m saf sinin t sadüfi toqqu maya q d r olan x m saf sind n böyük v ya ona b rab r olması ehtimalıdır. Elektronun ionla ma yaratmasına kifay t ed n enerji qazanması üçün keçdiyi m saf , a a ıdakı kimi ifad edilir:

_________________Milli Kitabxana__________________

11

EU

eEW

x iii (1.1.3)

burada, Ui -ionla ma potensialı, Wi - ionla ma enerjisi, E - elektrik sahg rginliyidir.

Yüklü hiss cikl rin yürüklüyü. Elektrik sah sind yüklü hiss cikl r(elektron v ionlara) F=eE qüvv si t sir edir. Burada e - hiss ciyin yükü, E - elektrik sah g rginliyidir. Yüklü hiss ciyin elektrik sah si istiqam tindh r k t impulsu is – m·u olar. Burada m - hiss ciyin kütl si, u – elektrik sah sind ion v ya elektronların dreyf sür tidir. g r, hiss cikl rintoqqu malarının tezliyi - olarsa, onda toqqu mada h r k t impulsunun itiril n sür ti -mu qüvv sin çevrilir. Nyutonun II qanununa gör , hiss ciyt sir ed n, elektronun z rb anı v z rb y q d r malik oldu u bu iki qüvv si,bir-birini kompensasiya ed c kdir:

eEmu (1.1.4)

Hiss cikl rin iki ardıcıl toqqu maları arasında keç n orta müdd t(toqqu malar tezliyinin t rsi) a a ıdakı kimi t yin edilir:

//1 (1.1.5)

Burada, - hiss ciyin istilik h r k tinin orta sür tidir. (1.1.4) v(1.1.5) ifad l rind , /1 oldu unu n z r alaraq, çevirm l r apardıqdaa a ıdakı ifad l ri yazmaq olar:

EmeuEemumu ;/ (1.1.6)

Burada,Eu

mek - yürüklük msalı-E=1 V/sm intensivlikd ki

elektrik sah sind h r k t ed n hiss ciyin dreyf sür tini göst rir v Lanjeven ifad si kimi q bul edilir.

Hiss cikl rin s rb st qaçı yolunun orta boyu t zyiql t rs müt nasiboldu undan (1.1.6) ifad sin gör T=const rtind , KP=const olur.

Ionlar üçün dreyf sür tinin elektrik sah g rginliyind n (ESG) x tti asılılı ı v ya Ki-nin sabitliyi, dreyf sür tinin istilik h r k t sür tind n kiçik oldu u hallarda saxlanılır. Elektronların yürüklüyünün - Ke is ionların - Kiyürüklüyünd n f rqli olaraq ESG d n asılılı ı sabit qalmır v elektrik sah sid yi dikc d yi ir. Ona gör hesabatlarda, elektronların sür ti E/P-d n asılıolaraq verilm li v ya Ke yürüklüyünün hansı ESG-y aid oldu ugöst rilm lidir ( k.1.1.1).

_________________Milli Kitabxana__________________

12

Ion v elektronların elektrik sah sind ki istiqam tl nmi h r k tindqazandıqları kinetik enerjil rinin b rab r oldu u q bul edil rs , onların dreyf sür tl ri v yürüklükl rinin nisb tl ri a a ıdakı kimi ifad edilir:

e

i

i

e

i

e

mm

KK

uu (1.1.7)

Elektronun kütl si me=9.1·10-28q, protonun kütl si is , neytronun kütl sin b rab r oldu undan, mi=1.67·10 -24, onların nisb ti 1840- a b rab rdir. Havanın t rkibi, sas n molekulyar azotdan (atom kütl si 14-dür) t kil oldu undan, a a ıdakı n tic alınır:

,2271421840

e

e

i

e

mm

KK

Hesabatdan görünür ki, elektronun sah d ki yürüklüyü ionun yürüklüyünd n n azı iki yüz d f böyükdür.

k.1.1.1. Havada elektronların dreyf sür tinin( ue), E/P-d n asılılı ı

T crüb l r göst rir ki, normal atmosfer raitind (p=0.1013 MPa, T=293 K) ionla ma zamanı havada ionların yürüklüyü Ki=2 sm2/(V·san),elektronların yürüklüyü is Ke= 400 sm2/(V·san) olur.

Diffuziya. Qazlarda yüklü v neytral hiss cikl rin h r k ti onlardakıkonsentrasiya qradienti il ba lıdır. Hiss cikl r istilik h r k ti il ,konsentrasiyası çox olan yerd n az olan t r f yer d yi irl r. Bu prosesdiffuziya deyilir.

Hiss cikl rin konsentrasiyasının sabit dN/dx qradientind x oxu boyu diffuziya selinin t nliyi:

dxdNDJ (1.1.8)

_________________Milli Kitabxana__________________

13

il ifad edilir. (1.1.8) 1 saniy d x oxuna perpendikulyar istiqam td , vahid m saf d n, konsentrasiya qradientin müt nasib sayda keç n yükl rin - Jsayını göst rir. M nfi i ar si diffuziya istiqam tinin konsentrasiyanınartımının ksin oldu unu göst rir, D – diffuziya müt nasiblik msalıdır.

Qazın 1 sm3 h cmind olan hiss cikl rinin bütün istiqam tl rdh r k ti, kubun 6 t r find d b rab r ehtimallıdır. Kubun bir t r finbaxılarsa, orada hiss cikl r N0 konsentrasiyası hesabına, m saf sind h r iki

istiqam tddxdNN

dxdNN 00 , q d r say d yi m l rin malik

olurlar. Kubun baxılan h r bir t r find n ümumi selin 1/6 hiss si keç c kdir.Dem li, 1 saniy d baxılan t r fd n sa a v sola a a ıdakı sayda hiss cikl rköçür: -

dxdNN

dxdNN 00 6

1,61 .

Baxılan istiqam td diffuziya selind olan ümumi hiss cikl rin sayıa a ıdakı kimi hesablanır:

dxdN

dxdNN

dxdNNJ

361

00 (1.1.9)

Buradan, D= /3 oldu u görünür. (1.1.10)

Hiss cikl rin s rb st qaçı yolunun - orta boyu t zyiql t rsmüt nasib oldu undan, T=const rtind ,

DP=const olacaqdır. (1.1.11)

D msalı, diffuziya ed n hiss ciyin kütl sind n asılıdır. Normal atmosfer raitind havada elektronların diffuziya msalı - De = 12.7 sm2/san,ionların diffuziya msalı is , – D i= 0.05 sm2/san t kil edirl r.

Zamanın h r-hansı anında baxılan koordinat ba lan ıcında çoxlu sayda hiss cikl r toplanmı v f zanı b rab r kild bürümü qazda baver n diffuziya n tic sind , t anında yükün n q d r yer d yi diyini bilm kmaraqlıdır. Bu m s l Eyn teyn v Taunsend t r find n h ll edilmi dir. Üç ölçülü koordinatlar halında hiss cikl rin orta kvadratik yerd yi m si:

Dtr 6 (1.1.12) Iki ölçülü halda is ,

Dtr 4 olur. (1.1.13)

_________________Milli Kitabxana__________________

14

Sad çevirm il (1.1.6) v (1.1.10) dan a a ıdakı ifad ni almaq olar: -

em

em

KD ii

i

i

33

2

.

g r ionların istilik h r k tind qazandı ı kinetik enerjini-

kTmi

23

2

2

kimi n z r alsaq, ba qa bir ifad yazıla bil r:

ekT

KD

i

i (1.1.14)

(1.1.14) Eyn teyn formulası kimi tanınır. Elektron v ionların birlikd olan diffuziası "ambipolyar" diffuziya

adlanır. Diffuziya msallarındakı f rq gör elektronlar müsb t yükl rd ndaha tez yer d yi irl r. Lakin gerid qalan müsb t yükl rin cazib si onlarıyava ıdır. Eyni zamanda, müsb t yükl rin iç risind n elektronların çıxmasın tic sind , elektrik sah si, ionların t cilini artırır v onlar elektronlarınoldu u haldan, daha sür tli diffuziya edirl r. N tic d , müsb t ionlar velektronlar eyni d r c d diffuziya olur.

Bel analizl r göst rir ki, ambipolyar diffuziya msallarını a a ıdakıformula il hesablamaq olar:

ei

eiiea KK

KDKDD (1.1.15)

Ambipolyar diffuziya msalı müsb t ionların diffuziya msalındançox, m nfi ionların diffuziyasından is kiçik olur.

1.1.2. Qazlarda yüklü hiss cikl rin yaranması v yox olması

Hiss cikl rin t sirl nm si v ionla ması. Atomun elektron qilafınıdair vi v ya elleptik orbitalar kimi götürürl r. Elektronlar bu orbitalarda, müsb t yüklü nüv trafında h r k t edirl r. Normal halda onlar nüv yyaxın m saf l rd h r k t etdiyind n atomun potensial enerjisi minimal olur. Atoma lav enerji verildikd , bir v ya bir neç elektron nüv d n nisb t n uzaq orbitaya keçirl r. Bu hadis , elektron t sirl nm si adlanır. T sirl nm enerjisi, uzaq v normal orbitaların energetik s viy l ri arasındakı f rq b rab r olur.

lav enerji aldıqda, iki v çox atomlu molekulalarda elektron t sirl nm si ilyana ı, dair vi v r qsi s viyy l rin t sirl nm si d ba verir. Bel t sirl nm üçün, lazımolan enerji ad t n 1-2 eV-a b rab r, kiçik qiym tl rd olur. Atom v ya molekulanınt sirl nmi v ziyy td qalma müdd ti 10-8 saniy dir. Hiss ciyin normal v ziy t qayıtması,

_________________Milli Kitabxana__________________

15

foton ualanması il mü ay t olunur. Molekulyar qazlarda a a ı s viy li t sirl nm l rhalında, enerjisi kiçik olan fotonlar ayrılır.

(1.1.3) - d n ESG - nin verilmi qiym tind (E), qaz molekulasının z rb ilionla dırılması üçün toqqu maya q d r elektronun keçdiyi yol - xi Ui / E olmalıdır. Müxt lifqaz molekulalarının ionla ma v t sirl nm enerjil ri v potensialları – (Ui v Ut) c dv l 1.1 – d verilmi dir:

Ionla ma v t sirl nm potensialları c dv li C dv l 1.1

Qaz, adı, formulası Ionla ma potensialı Ui ,eV

T sirl nm potesialı, Ut, eV

Hidrogen , H2 15,4 11,2 Azot, N2 15,8 6,1

Oksigen O2 12,5 7,9 Helium He2 24,6 19,8 Sezium Sz 3,88 1,38 Civ Hg 10,4 4,86

ESG –nin qiym ti 30 kV/sm olan elektrik sah sind azot molekulasının ionla dırılması üçün elektronun toqqu maya q d r hansı xim saf sini keçdiyini hesabladıqda xi=15,8V/30·103V/sm=5.27 ·10 -4sm , H2üçün is 5,13·10 -4sm alınır. Ba qa qazlar üçün d bel hesabatlar aparmaq olar. Elektrik sah sind elektronların h r k ti zamanı toqqu malar n tic sindba ver n ionla ma, qazlarda lav elektronlar yaradır v bu prosesdelektronların sayı sel kilind artır. Bu proses , «elektron uçqunu» v ya lavina deyilir. Elektron uçqunları zamanı sür tli ionla ma n tic sindyükl rin sayı - k miy tin uy un olaraq artır:

= exr (-x/ ) / (1.1.16)

burada - ionla ma msalı, 1/ - 1 sm m saf d ki toqqu maların sayı, exp(-x/ ) - x m saf sind toqqu an elektronların ionla ma yaratma ehtimalıdır, Eartdıqca x azalır, is eksponensial qanunla artır ( k.1.1.2). 1 sm-d qaz hiss cikl rinin toqqu malar sayı t zyiql düz müt nasib - Z=1/ =Ap olur. (1.1.3) ifad sind sad v zl m l r aparmaqla a a ıdakı ifad ni yazmaq olar:

EBpAp exp (1.1.17)

Çox hallarda hesabatlar üçün daha lveri li olan a a ıdakı formula istifad edilir:

_________________Milli Kitabxana__________________

16

2

bEa (1.1.18)

Normal atmosfer üçün, a=1,52 10-4 sm mm cst/ V2 v b=31,6V/(sm·mmc st) q bul edilir. Ionla mada elektronlar, müsb t ionlar v fotonlar meydana çıxırlar. Ionla manın effektivliyini n z r aldıqda yaranmı yüklü hiss cikl rin neytralla ma rtl rini d n z r almaq lazımdır. Müh ndishesabatlarında real olaraq a a ıdakı ifad t tbiq edilir:

2

5,242,0pE

p (1.1.19)

k.1.1.2. Havada /p nin E/p-d n asılılıq yrisi

Ba lan ıcda toqqu ma aktlarında i tirak ed n elektronların sayı nolarsa, onda dx m saf sind ionla ma msalı hesabına elektrodlar arasıqazdakı yüklü hiss cikl rin artan sayı: - dxndn - olar. Inteqralladıqdan

sonra burada, L

dxn0

exp ifad si alınır.

Toqqu mada neytral hiss cikd ba ver n ionla ma v bu zaman yaranan elektronlar müsb t ionların da yaranmasına s b b olur. Kütl l rininf rqli olması s b bil müxt lif yürüklüy malik olduglarından, elektronlar yaranan prosesin ionla ma kanalının ba ında, müsb t yükl r is onlarınarxasında yer alır. Sah d h mi musb t ionlar m nfi elektroda, elektronlar is müsb t anoda t r f istiqam tl nmi olurlar. Çoxlu sayda toplanmı bu yükl rin elektrodlar arasında öz "lokal" qütbülükl ri yaranır. Elektrodlara veril n xarici elektrik sah si E0 - a n z r n, lokal qütbülüyün daxild ki - ELsah si, ks istiqam td yön lmi olur. Qazlardakı elektrik-fiziki prosesl r, bu iki sah nin t siri il inki af edir k.1.1.3.

_________________Milli Kitabxana__________________

17

k.1.1.3. Xarici v lokal elektrik sah l ri.. Ionla ma m rh l sind elektrdlar arasında elektrik sah sinin d yi m si v t hrif olunması

Fotoionla ma - molekulanın ua enerjisinin kvantlarını udaraq ionla masına, fotoionla ma deyilir. M lumdur ki, foton enerjisi -Wf =h kimi hesablanır. Burada, - ualanma tezliyi, 1/san, h=4,3·10 -8 eVsan - Plank sabitidir. Fotonların ionla dırma qabiliy ti onların tezliyinin artması il artır. Fotoionla ma a a ıdakı rt öd ndikd ba verir: - h Wi . n böyük ionla dırma qabiliyy ti kosmik, radioaktiv - uaları v ultrab növ yi tezlik spektrind olan i ıq ualarına xasdır. Qaz bo almasında fotonların m nb it kc adı ç kil n ualar deyildir. Qazın öz molekulaları da, bo alma zamanıyüks k tezlikli fotonların m nb in çevirilirl r. Çünki, t sirl nmi molekula öz vv lki energetik v ziyy tin qayıdark n, foton uaları buraxır, onlar da öz növb sind yeni neytral hiss ciyi t sirl ndir v ya dig r t sirl nmimolekulanı ionla dıra bil rl r.

Fotonlarla ionla ma ikinci ionla maya aiddir. Ikinci ionla ma effekti - il göst rilir. Katodun s thinin müsb t yükl rl bombardman edilm si

halında yaranan ionla malar da fotoionla maya aiddir. Müsb t yükün katodun s thind n elektron qoparması üçün, katod s thin yaxınla an müsb t yükün kinetik enerjisi s thd n elektronun çıxı enerjisind n böyük enerjiy malik olmalıdırlar.

Termik ionla ma mexanizmi d ikinci ionla maya daxildir. Bu zaman temperatur, s rb st elektronların v h r k t ed n molekulaların kinetik enerji miqdarının ölçüsü kimi a a ıdakı m hur ifad y daxil olur:

23KTW (1.1.20)

_________________Milli Kitabxana__________________

18

5000-15000 Kelvin temperaturlarda elektron v molekulanıntoqqu maları ionla ma il n tic l nir. Bu zaman ionla ma d r c si – ,ionla an molekulaların –Ni sayının, qazda olan ümumi molekulaların sayınanisb ti kimi t yin edilir:- =Ni /N. Hindistan alimi Saxa gör , termoionla ma a a ıdakı formula il ifad edilir:

kTU

PT iexp104.2

1

5,.24

2

2

(1.1.21)

Saxa n z riyy sin gör a a ıdakı k.1.1.4-d termik-ionla ma msalı -nün temperatur asılıl ı verilir. Temperatur 20000 0K- çatdıqda qaz

aralı ında olan bütün molekulalar termik ionla maya u rayır. Qazlarda hiss cikl rin çoxunun ionla dı ı hala «plazma» deyilir. Plazma mühitindmüsb t v m nfi yükl rin konsentrasiyası t xmin n eyni olur. Termik ionla ma prosesi öz k temperaturu 8000 – d n 15000 0K olan qövs kanalındadaha çox intensivl ir. Qeyd etm k lazımdır ki, el bu s b bd n yüks kg rginlik açarlarının qövssöndürm kameralarında ba ver n qövs öz yind(oxunda) temperatur 10000-20000 0C qiym tl rin çatdı ından, qövsün söndürülm si ç tinl ir.

k.1.1.4. Havanın termik ionla ma d r c si -nün temperatur asılılı ı

1.1.3. Elektrodlar arası mühitd yüklü hiss cikl rin sayının artması vhat sinin böyüm si

ESG-nin kifay t ed n qiym tl rind aralıqdakı elektrik-fiziki prosesin inki afı h m elektrik-statik it l nm , h m d yükl rin diffuziyası il ba verir

_________________Milli Kitabxana__________________

19

v elektrodlar arası f zanın r radiuslu kür sini bürüyür. r radiuslu kür dyükl rin yaratdı ı lokal ESG-yinin qiym ti:

204 r

enEL olar. (1.1.22)

Burada, e- elektronun (yüklü hiss cikl rin) yükü, n-onların sayı, r-onların f zadakı yayılma radiusudur. Yürüklüyün (1.1.5) ifad l rin gör , dxm saf si v dt zamanında lokal sah nin elektrostatik it l m l ri il , yükl rin

f zadakı r çevr sinin arıtm sür ti- Le EKdtdr olur. dt zamanı v dx

m saf sind xaricd n t tbiq edil n E0 sah sinin yaratdı ı u dreyf sür tilbütün yükl r, dx=udt=KeE0dt q d r yer d yi irl r. (1.1.22) formulasından EL-

i v yükl rin artımını - dn = n ·dx kimi n z r alsaq, n

dndx v

0EnKdndt

e

ifad l ri il v z edilir. Bu halda, a a ıda yazılan b rab rlikl r

alınır: -000

2

44 EnKdnKenKendtdrre

ee .

Inteqrallama n tic sind r üçün a a ıdakı ifad yazılır: 3/1

0043

Eenr (1.1.23)

ESG-nin mü yy n bir kafi qiym tind - ionla ma msalı, daha güclü eksponensial artıma malik oldu undan, ionla ma oblastının radiusu elektrostatik it l nm t siri il çox sür tl geni l nir. kil 1.1.5-delektrostatik sah v diffuziya s b bind n, yükl rin yayılma oblastınınböyüm yril ri verilmi dir. Göründüyü kimi, diffuziya hesabına, relektrostatik it l nm y (1 yrisi) nisb t n, daha az artır (2 yrisi). Normal atmosfer raiti v bircinsli-E=30 kV/sm-sah g rginliyi olan elektrik sah sind hiss cikl rin geni l nm d r c si, elektronlar sayı n<104÷105

olduqda diffuziya hesabına, n >105÷106 olduqda is , elektrik-statik it l nmyolu il artır.

Bo almanın lavina (elektronların qar uçqunu kilind artımı)xarakteri Con Taunsend (1868-1957 il) t r find n yaradılml dır. Lakin, bu n z riy bo almanın inki afında olan b zi xüsusiyy tl ri izah ed bilmir. O cüml d n, yaranan nazik bo alma kanalının izahı ç tindir. Çünki, bu n z riyv onun riyazi t nlikl ri bircinsli mühitd ardıcıl v bütöv bo alma kanalınınstasionar prosesin aiddir.

_________________Milli Kitabxana__________________

20

1939-cu ild Hans Roter, Con Mik v Leonard Lyoba, Taunsend n z riy si sasında, bo almanın strimer n z riy sini yaratdılar. Bo almanıninki afı il , elektron v ionların sayı artır, lavinanın ba lı ında ESG artır,onun arxa hiss sind is azalır. Bo alma kanalının arxasında el bir zona yaranır ki, orada z rb ionla ması mümkün olmur. Lavinanın quyru undakıgeri qalan elektronlar, müsb t yükl rl b rab r konsentrasiya yaradaraq, strimer kanalının ba lan ıcı olan plazma kanalı m l g tirirl r. Bo alma

raitl rind n asılı olaraq, strimer elektrodlara biti ik v ya onlardan aralı m saf d ola bil r. Strimerin xarakterik xüsusiy ti kanalın arxasındakıyükl rin artıqlı ı v bu yükl rin elektrik sah g rginliyini artırmasıdır. Bu s b bd n strimer kanalının quyru u uzanmı olur. Lavinanın strimerçevrilm sin aid Roter v Mik- in izahına gör , elektron v müsb t ionlarınkanal arxasında yaratdıqları yerli ESG-nin xaricd n t tbiq olunmu ESG-yb rab r olması rti q bul edilir.

k.1.1.5. Elektrostatik it l nm -1 v diffuziya-2 hesabına ionla maradiusunun geni l nm si

Bu prosesin izahı üçün (1.1.18) formulasını götür k. Formuladan göründüyü kimi, =0 olduqda v ya E bp (hava üçün b=24.5) ionla ma k sil c kdir. Lavinanın arxasında, E0 -xarici sah nin v EL - lavinanınyaratdı ı ESG-ri b rab rl ir E=E0-EL. Ona gör , lavinanın strimer keçm

rti:

(E0-EL) b , olar. (1.1.24)

_________________Milli Kitabxana__________________

21

(1.1.22)-d n EL-in qiym tini n z r alsaq, lavinanın elektrostatik radiusunun (1.1.23) ifad sin sas n, strimer keçid zamanı oradakıelektronlar sayını (elektronların kritik sayı) a a ıdakı kimi hesablamaq olar:

20

30036

EbE

enkr (1.1.25)

(1.1.25) formulası il aparılan hesabatlar v t crübi n tic l r göst rirki, nkr=107÷108 elektron sayına b rab r olur. Dig r t r fd n, nkr=exp( xkr)oldu undan, (1.1.25) formulasından a a ıdakı ifad ni yazmaq olar:

20

3018

EbE

nxkr (1.1.26)

g r P=const götürüls , elektrodlar arası m saf artdıqda, L=constolması üçün g rginlik artırılmalıdır. Çünki, /P=f(E/P) x tti asılılıqdan daha güclü olan eksponensial asılıl a malikdir. L m saf si azaldıqda da bo almanınmüst qillilik rtinin öd nm si üçün aralı a t tbiq olunan g rginliyi artırmaq lazım g lir.

1.1.4. Elektrik-fiziki prosesl rd yaranan müsb t v m nfi ionlar

Ionla ma n tic sind elektronlarla yana ı müsb t v m nfi yükl r dmeydana g lir. Elektron v ionların sah d ki yürüklüyü çox f rqli oldu undan, elektron seli anodun s thin çatdı ı müdd td müsb t v m nfiyükl r h l yarandı ı yerd qalmı kimi olurlar. Bu hal elektron seli yolunda qalan müsb t yükl rin konsetrasiyasının hesablanmasına imkan verir. g rkatoddan x m saf d ionla ma il n elektron yaranarsa, onlar dx yolunda

ndx sayda müsb t yükl rin d yaranmasına s b b olacaqdır. Bu müsb tyükl r r2dx h cmind N+ konsentrasiyası t kil edirl r:

22

expr

xrnN (1.1.27)

burada, r – (1.1.23) ifad si il t yin edilir. M nfi ionlar is elektronları z bt ed n, elektrik-m nfi xass li atom v

molekulaların sayı il müt nasib olan bir konsentrasiya t kil edirl r. Çünki, bir sıra qazlarda m s l n, O2, CO2, su buxarı (H2O) kimi mühitl rd , ayrılanelektronlar yaxınlıqda olan dig r neytral molekula il rastla dıqda onun t r find n z bt olunaraq m nfi ion m l g tirirl r. Neytral molekula t r find n udulmu elektron, neytral molekuladan yaranan, m nfi ionun elektron qilafını el kild d yi dirir ki, onun enerjisi neytral molekulanın

_________________Milli Kitabxana__________________

22

enerjisind n kiçik olur. Bu enerjil r f rqin elektronla «qohumluq» enerjisi deyilir. Onlar sah d müsb t yükl rin ksin v elektronların istiqam tindKi - yürüklüyü il dreyf edirl r.

T bi td h mi müxt lif m nb l rd n çıxan ionla dırıcı t sirli ualar vardır v onlar trafa yayılırlar. Onlar mü yy n raitd s rb st elektronlar yaradırlar. Elektrodlar arasında yaranan s rb st elektronlar is , aralı a t tbiqolunan elektrik g rginliyi il , elektron selini yaradır. g r, xarici ionla dırıcım nb in t siri k sil rs aralıqda yaranan elektron seli v c r yan da k sil c kdir. Xarici ionla dırıcı m nb in t siri il davam ed n bel prosesqeyri-müst qil bo alma deyilir.

Bo almanın müst qil olması üçün onun xarici ionla dırıcı m nbolmadan davam etm si lazımdır. Bunun üçün is , inki af ed n ilkin elektron selind n sonra aralıqda heç olmazsa bir d d ikinci elektronun yaranmasılazımdır ( - msalı il ). Bel likl bo almanın müst qillilik rti a a ıdakı kimi ifad edilir:

1exp0

L

dx (1.1.28)

Elektrik sah si bircinsli olduqda is ,

·exp( L) 1 , olar. (1.1.29)

burada, L – elektrodlar arası m saf dir. Aralıqda bo almanın s rb st davam etm si üçün kifay t ed n minimal

g rginliy ba lan ıc g rginlik deyilir: - Uba . Ikinci ionla ma msalı t zyiqv ESG-d n asılı olsa da, onun bu parametrl r gör d yi m intervalı geni

olmadı ından, constn 1 götürülür. Ona gör , çox zaman qeyri-bircinsli

elektrik sah sind bo almanın müst qillilik rti kimi,

KconstndxL 1

0

(1.1.30)

v bircinsli elektrik sah sind ,

const=K , olur. (1.1.31)

(1.1.30) v (1.1.31) ifad l rind n göründüyü kimi, bo almanın müst qillilikrtinin öd nilm si üçün aralıqda olan bir elektronun yaratdı ı ionla ma

d r c si mü yy n sabit K qiym tind n az olmamalıdır. Hava üçün, normal atmosfer rtl rind K-nın qiym ti t xmin n 8.2 –y b rab rdir.

_________________Milli Kitabxana__________________

23

Deyildiyi kimi, toqqu madan sonra sür ti v enerjisi azalmı elektronlar elektrom nfilik enerjisin malik olan atom v molekulalar t r find n z btolunur v m nfi ionlar yaranır. Elektrom nfilik xass si bir neç qaz v su molekulalarına aiddir. Onlara sas n, 7–ci qrup hallogenl ri - J, Br, Cl, F vH2O, O2, H aiddirl r. Bu elementl rin yaratdı ı m nfi ionların dayanıqlı ı,h min atom v molekulalarının elektronla yapı ma - 'qohumluq enerjisi' –ind n asılı olur. Elektron tutulark n bu enerji ayrılır. A a ıdakı sırada bir neçelement üçün atomların elektronlara olan 'qohumluq enerjisi'- We verilmi dir:

Madd … F Cl Br I O O2 H H2O He N2We…….. 3.6 3.8 3.5 3.2 2.0 0.9 0.7 0.9 <0 <0

g r, yapı ma enerjisi sıfırdan kiçik olarsa, m nfi ion yaranmaz. Yuxarıdaveril n r q ml r gör oksigen v su buxarlarında eyni d r c d elektron yapı dırma v m nfi ion yaratma qabiliyy ti (ozonda is , bir q d r artıq olub) vardır. Hallogen elementl rd (F, Cl, Br, I) elektrom nfilik enerjisi daha çoxdur. M nfi ionlar yaratmayan elementl r (He, N2) elektriki müsb txass lidir.

Enerjisi 'qohumluq enerjisind n' böyük olan hiss cikl toqqu duqdam nfi iondan elektron ayrılır. Elektrik sah g rginliyi çox olduqca, m nfiionun bel parçalanma ehtimalı da artır. M s l n, normal t zyiqd O2-d nelektronun ayrılması, E 35 kV/sm g rginlikd ba verir.

Z rb ionla masının effektivlik msalı. Deyildiyi kimi, elektronlarınb zi neytral elementl rin hiss cikl rin yapı ma aktı, 1 sm m saf d z btolunan elektronların sayı il xarakteriz olunur. Ona gör elektrom nfiqazlarda, o cüml d n havada z rb il ionla ma prosesi effektiv ionla ma msalı il müt nasib olur:

ef (1.1.32)

Atmosferd ionla ma prosesl rini hesabladıqda msalların nisbi sıxlıqdan ( ) olan asılılıqlarıı :- / , / , eff/ daha uy undur. Atmosferin nisbi sıxlı ı – a a ıdakı kimi t yin edilir:

TppT

0

0 (1.1.33)

burada, p v T hesabat v ya sınaqlar aparılan raitd havanın d yi ik t zyiqv temperaturlarıdır, p0 = 101,3 kPa = 760 mm c. st v T0=293 K –normal atmosfer rtl rinin parametrl ridir. Ona gör normal atmosferd =1 olur.

Elektronların s rb st qaçı m saf sinin orta boyu T/p, v ya (1.1.33)-sas n -il t rs müt nasib asılılı a malikdir. Ona gör , z rb ionla ması- ,

_________________Milli Kitabxana__________________

24

elektronların z bt olunması - v effektiv ionla ma - eff msalları k.1.1.6 da göst rildiyi kimi d yi m l r malik olur v a a ıdakı empirik formula ilhesablanırlar:

2

5.242,0 Eeff (1.1.34)

v ya ba qa kil çevirdikd a a ıdakı kimi:

25.242,0 Eeff olur. 1.1.35)

(1.1.35) – d n göründüyü kimi, normal atmosfer rtl rind , E-nin E0=24.5 kV/sm - d n böyük olan h dl rind , effektiv ionla ma msalı müsb tqiym t alır. Ona gör , E0-a ionla manın 'astana' v ya ba lan ıc qiym tideyilir. Yer s thind n 2000 mt yüks klikd =0.82 oldu undan, ionla manınba lan ıc qiym ti d 20 kV/sm – q d r azalır.

Rekombinasiya. Qazlarda yüklü hiss cikl rin yaranması v artımı ilyana ı, onların neytralla araq yox olması da ba verir. Toqqu madan sonra enerjil rini neytral hiss ciy vermi elektronlar, sah d z if sür tl müsb tionların yaxınlı ından keç rk n, onlar t r find n tutulur v neytralla mayas b b olurlar. Bu zaman ionla ma aralı ından bir cüt yük: - biri m nfielektron, dig ri is müsb t ion yox olur. Bel likl , ionla ma il ks proses olan rekombinasiya msalı - meydana çıxır. Vahid zamanda, 1 sm3 qazda ba ver n rekombinasiyaların sayı ks i ar li hiss cikl rin görü m si ehtimalıv ya onların konsentrasiyasından asılı olur.

Ona gör , yükl nmi hiss cikl rin konsetrasiyalarının azalma sür ti(rekombinasiyaları) üçün a a ıdakı ifad ni yazmaq olar:

NNdt

dNdt

dN (1.1.36)

Göründüyü kimi - msalı, 1 san-d 1 sm3 h cmd olan rekombinasiyaların yüklü hiss cikl ri konsetrasiyalarının hasilin (N+ · N-)olan nisb ti kimi hesablanır. ks r hallarda N+=N-=N oldu undan, (1.1.36) ifad sini daha sad kild yazmaq olar:

2NdtdN (1.1.37)

D yi nl rin ayırıb, inteqralladıqda:

_________________Milli Kitabxana__________________

25

tNNN

00 11 alınır. (1.1.38)

burada, N0 –bu v ya dig r i ar li hiss cikl rin ba lan ıckonsentrasiyalarıdır.

k. 1.1.6. Havada / , / v eff/ nisb tl rinin E/ asılılı ı

Yüklü hiss cikl rin ba lan ıc konsentrasiyaları - N0 böyük olduqda, N0t-nin qiym ti 1-d n çox-çox böyük oldu u üçün, a a ıdakı sad ifad

yazıla bil r :

N 1/ t (1.1.39)

Atmosfer t zyiqind rekombinasiya msalı – t qrib n 10-6 sm3/ sant rtibind olur.

Rekombinasiya n tic sind yaranmı neytral hiss ciyin enerjisi rekombinasiyaya gir n iki yüklü hiss cikl rin enerjil rinin c mind n kiçik olur. Çünki rekombinasiya zamanı toqqu an yükl rin toplanan potensial enerjil rind n ayrılan lav bir enerji yaranır. Ikisinin c mind n, ayrılan bu artıq enerji ualanma kilind trafa yayılır.

1.1.5. Sabit v d yi n g rginlikl rd hava aralıqlarının de ilm si

_________________Milli Kitabxana__________________

26

Havada olan bo almalar, 50 Hz tezlikl d yi n g rginliyinyarımperiod müdd tind n (0,01 san) daha tez ba verir (0,000001 san v daha az). Ona gör sabit v d yi n c r yanlarda havanın de ilm g rginlikl ripraktiki olaraq eynidir.

Strimer n z riy sin gör L=xkr olduqda, minimal g rginlikd havanınde ilm prosesin baxaq. Xarici ionizatorun t siri il katoddan ba lan ıceffektiv elektron (1) çıxarılır k.1.1.7-1. Ba lan ıc elektron, bo alma aralı ında xkr uzunlu unda uçqun yarada bil n v bo almanın s rb stliyini t min ed n halda effektiv elektron adlanır. Anoda t r f inki af ed n elektron uçqunu (2) ba verir. Aralıqda elektrik sah si t hrif olunur:- uçqunun c bh sind elektronlar hesabına v katod yaxınlı ında müsb t ionlarınhesabına gücl nir. Sah nin iki güclü zonası arasında elektron uçqunu vmüsb t ionların ortasında sah z ifl yir. Elektron uçqunu inki af edir, onun c bh sind elektrik sah g rginliyi gücl nir. Müsb t ionların h y canlanmasıv h y canlanmı ionlarnın normal v ziy t keçdiyi zaman, foton ualanmasın tic sind qazda fotoionla ma prosesi ba layır (3). Yaranmı ilkin elektron uçqunu anoda çatır (4). Elektronların ikinci uçqunu sah nin qüvv x ttl riistiqam tind birinci uçqunun arxada qoydu u müsb t h cmi yükl r t r finki af edir. Müsb t h cmi yükl r anod yaxınlı ında daha böyük konsentrasiyaya malikdir. N tic d anod yaxınlı ında strimer formalıbo alma kanalı yaranır (5). Strimer kanalının ba lı ında müsb t yükl r ikinci elektron uçqunundan yaranan v strimer kanalına t r f yön l n yükl rinhesabına artır. Strimer-katod arasında elektrik sah si daha da gücl nir, çoxlu sayda yeni elektronlar seli ba verir v strimer 108 sm/san sür ti il katoda t r f inki af edir (6). Katodda güclü fotoionla ma meydana çıxır (7). Aralı ınona q d r de ilm mi hiss sind keçiricilik sıçrayı la artır. Strimer elektrodlar arası m saf d qısa qapanma yaradır (8). M nb -kanal dövr sindc r yan k skin olaraq artır v kanal parıltılı i ıqlanır.

M nb kimi dolmu kondensator götürüls o bo almanı uzun müdd tsaxlaya bilmir v parıltılı qı ılcım alındıqdan sonra kondensator bo alır,qı ılcım is sönür. g r m nb kifay t q d r güclü olarsa, qı ılcım qövs bo almasına keçir. Uzun müdd t keç n c r yan qövs kanalını qızdıraraq termik ionla ma yaradır v kanalın keçiriciliyini artırır.

Elektrodlara t tbiq olunmu g rginliyin kifay t q d r böyük qiym tl rind ESG- E v ionla ma msalı - böyük oldu undan, bo almaminimal de ilm m saf sind n daha kiçik aralıqda inki af edir. Çünki, bu

raitd h r bir s rb st elektron asanlıqla ionla ma potensialları (enerjisi) qazanır v onların kiçik m saf l rd bel yaratdı ı lav elektronların sayıkritik qiym tl r çatır (1.1.25,1.1.26).

Ona gör (1.1.26) ·xkr –ifad sind n xkr-minimal olub elektrodlar arasım saf y nisb t n kiçik olur (xkr<L). Bu halda strimer kanalı katoddan inki af

_________________Milli Kitabxana__________________

27

edir. vv lc qeyd edildiyi kimi, kritik uzunlu a çatmı lavinanın arxasındaESG z ifl diyind n oradakı elektronlar ionla ma yaratma qabiliyy tindolmurlar. Ona gör bu hiss d strimer kanalı yaranır. Dig r t r fd n prosesin nkr sayda elektronlar uçqununa malik olan ba lı ında ESG gücl nir v müsb tionların t sirl nm si n tic sind xüsusi il katod yaxınlı ında fotoionla ma artır. k.1.1.7-d xkr<L oldu u halda bo almanın inki af mexanizminin ekspozisiyaları verilir.

k.1.1.7. Elektrodlar arasında minimal bo alma m saf si oldu u halda (xkr=L) bo almanın inki af sxemi

Burada ba lan ıc elektronun katod yaxınlı ında v ya elektrodlar arasım saf d meydana çıxmasından asılı olmayaraq, elektron uçqunu kritik uzunlu a çatır. (1.1.31) formulasına sas n bo almanın müst qillilik rti, bo alma g rginliyi elektrodlar arası m saf v qazın t zyiqind n asılıdır. Bu

rt bircinsli elektrik sah sind qazın de ilm sini göst rir. Bircinsli elektrik sah si üçün, E=U/PL v -nın (1.1.17)– gör olan ifad sini götür r k onu (1.1.31) –d n z r alsaq, a a ıdakıları yazmaq olar:

KPLU

BPLAbos

exp (1.1.40)

_________________Milli Kitabxana__________________

28

buradan,

KPLAn

PLBU bos alınır. (1.1.41)

k.1.1.8. xkr<L oldu u halda bo almanın inki af sxemi

(1.1.41) formulası Pa en qanununun analitik ifad sidir. Ilk d f Pa ent crübi yolla bo alma g rginliyinin PL asılılı ını: – Ubo =f(PL) k f etmi dir.Pa en qanunu bircinsli sah d , sabit temperaturda qazın bo almag rginliyinin t zyiq v m saf nin hasilind n asılı oldu unu göst rir. Ba qasözl elektrodlar arası m saf ni artırdıqca, t zyiqi ona müt nasib olaraq azaltdıqda bo alma g rginliyi d yi mir v ya ksin .

k.1.1.9 - da hava üçün Ubo = f (PL) asılılı ı verilmi dir. g rL=const götürüls , t zyiq azaldıqca elektronların qaz molekulaları iltoqqu malar sayı, t zyiq artdıqda is , hiss cikl r arası m saf kiçildiyind nelektronlarla z rb ionla ma ehtimalı azalır. Ona gör , bo almanınmüst qillilik rtinin öd nm si üçün, h r iki halda t tbiq edil n g rginlikartırılmalıdr. Pa en qanununa gör Ubo –nın minimal qiym tin -nın optimal qiym ti v ya 0,3 sm·mm c st üçün 0,3 kV bo alma g rginliyi uy un g lir.

g r P=const götürüls , elektrodlar arası m saf artdıqda, L=constolması üçün g rginlik artırılmalıdır. Çünki, /P=f(E/P) x tti asılılıqdan daha güclü olan eksponensial asılıl a malikdir. L m saf si azaldıqda da bo almanınmüst qillilik rtinin öd nm si üçün aralı a t tbiq olunan g rginliyi artırmaq lazım g lir.

_________________Milli Kitabxana__________________

29

Çox böyük t zyiql rd bo alma g rginliyinin azalması v Pa enqanunundan k narla ma mü ahid edilir. Bu, elektrodların s thind olan mikroçıxıntılar v h min çıxıntılar trafında yerli ESG-nin artması il izah edilir. Elektrodların s thinin cilalalanması bo alma g rginliyinin azalmasınınqar ısı alınır. Lakin onun tamamil l v edilm si mümkün olmur. Çünki, Ubo –nın azalmasının ba qa s b bl ri d vardır [13]. T crüb l rd n a a ıt zyiql rd , Pa en yrisinin minimal bo alma g rginliyind n sol t r fd olan hiss sind , bo alma g rginliyinin (1.1.41) formulası il hesablanan qiym tl rd n az oldu u da görünür. Bu a a ı t zyiql rd qazlarda bo almamexanizminin d yi m si v elektrodlardan avtoelektron emmisiya mexanizminin intensivl m si il izah edilir.

Bircinsli elektrik sah sind qazların bo alma g rginliyi üçün (1.1.18) formulasını v bo almanın müst qillilik rtind n K=8.2 msalını birlikdh ll etdikd a a ıdakı ifad ni yazmaq olar:

Ubo =24.5 4.6 (1.1.42)

k.1.1.9. Bircinsli elektrik sah sind hava aralı ı üçün Ubo =f(PL) asılılı ının Pa en yrisi

(1.1.42) formulasından l – bölm kl , ESG üçün a a ıdakı ifad niyazmaq olar:

4.65.24bosE (1.1.43)

Normal atmosfer rtl rind , L=1 sm m saf d , bo almada elektrik sah g rginliyi Ebo =30.9 kV/sm t kil edir. M saf nin artması il Ebo 24.5 kV/sm – q d r azalır.

1.2.1. Dielektrikl rin elektrik keçiricilikl ri

_________________Milli Kitabxana__________________

30

Çox kiçik qiym tl rd olan elektrik keçiriciliyi bütün dielektrikl rxasdır. Qazların keçiriciliyi daha az, maye v b rk dielektrikl rinkeçiricilikl ri is nisb t n çox olur. Dielektrikl rin elektrik keçiriciliyin ölçü aparılan mühitin n mliyi v t tbiq olunan elektrik sah g rginliyi –ESG dt sir edir. Normal raitl rd v z if elektrik sah sind qazların keçiricilikl riçox kiçik oldu undan, onları praktiki olaraq n z rd n atırlar. vv lki f sildgöst rildiyi kimi, yalnız bo alma prosesel rin yaxın olan güclü elektrik sah sind , qazlarda böyük keçiricilik c r yanları meydana çıxır. Mayel rin keçiricilikl ri mür kk b fiziki mexanizml r malikdir. ks r hallarda, onlarınkeçiricilikl ri b rk dielektrikl rinkind n kiçik olur.

1.2.2. Ümumi m lumat

Elektrik sah sinin t siri il dielektrikl rd çox kiçik qiym tl rdc r yanlar yaranır. Bu onların mü yy n keçiriciliy – , malik olması ilba lıdır. Metalların keçiriciliyind n bir neç d r c (107÷1014 d f ) az olsa da, dielektrikl rin keçiricilikl ri böyük praktiki h miyy t da ıyır. vv la, keçiricilik c r yanları enerji itkil rin v elektrik sah sinin s p l nm sins b b olur. Buna ümumi halda dielkltrik itkil ri deyilir. Itkil r v elektrik sah sinin s p l nm si is , yüks k g rginlikli konstruksiyalarda lav istilik m nb l rin çevril r k, onların h dsiz qızmasına yol açır. Ona gör , cihaz vaparatların aktiv elementl rinin (keçirici hiss l rinin) i çi c r yanlarının v ya maqnit keçiricil rinin induksiya c r yanlarının azaldılması m cburiyy tiyaranır. ks halda, mü yy n bir raitd ba ver n dielektrik itkil ri h tta istilik de ilm sin g tirir. Ikincisi, dielektrikl rd elektrik keçiriciliyi onlarda az miqdarda, müxt lif çirkl nm l rin, qarı ıq v a qarların olması il ba lıdır.

Qarı ıqlar h m d dielektrikl rin elektrik möhk mliyini azaldır. Bu isöz növb sind bütün izolyasiya konstruksiyasının de ilm g rginliyin t siredir.

Ona gör , istismar zamanı mü yy n s b bd n açılmı v ya montaj edildikd n sonra yüks k g rginlikli avadanlı ın i qo ulması üçün onun v ziyy ti, izolyasiya müqavim ti v sızma c r yanlarının qiym tl ri bir daha ölçülüb d y rl ndirilir.

Sabit c r yan qur ularında izolyasiyanın elektrik keçiriciliyi mühüm h miyy t k sb edir. Bu qur ularda elektrik sah sinin q rarla mı

v ziyy tind , sah nin paylanması sas n elektrik keçiriciliyi il t yin edilir. Çünki, bu halda izolyasiyada elektrik sah si keçiricilik c r yanlarınınhesabına yaranır. B z n, standart sınaqlar aparark n izolyasiyada sızma c r yanı il onun de ilm g rginliyi arasında laq , korrelyasiya ba lılı ı

_________________Milli Kitabxana__________________

31

n z r çarpır. M s l n, aparat v x tt izolyatorları, kabell rin sınaqları bu parametrl r arasında korrelyasiya laq sinin oldu unu göst rir.

D yi n g rginlikl rd is izolyasiyada elektrik sah sinin xarakterini d yi dir n sas amil, polyarizasiya v ya dielektrik nüfuzlulu u kimi elektrik-fiziki hadis l rdir.

Sabit c r yan qur ularında, uzun müdd t t sir ed n g rginlikdyaranan elektrik keçiriciliyi prosesl ri, izolyasiyanın köhn lm sinin sas s b bl rind ndir.

Uzun müdd t i çi g rginlik altında olan maye v b rk dielektrikl rdkeçiricilik c r yanlarının mü yy n q d r artması v ya azalması mü ahidedilir. C r yanın azalması, materialın elektrik keçiriciliyinin k nar qarı ıqlarhesabına artmasından sonra, zaman keçdikc elektrik sah sinin t siri ilonların t mizl ndiyini subut edir. Onun artması is , materialın qurulu unun parçalanması, keçiricilikd i tirak ed n hiss cikl rin çoxalması, çevrilm zstruktur d i ikliyin v köhn lm y u raması il izah edilir.

1.2.3. Qazlarda elektrik keçiriciliyi

vv lki paraqraflarda qazlarda elektrik sah sinin v k nar ionla dırıcıfaktorların t siri il meydana çıxan bütün elektrik-fiziki hadis l rl tanıolduq.

Qazlarda ba ver n keçiricilik c r yanları yalnız serb st elektron vionlar yarandıqdan sonra, y ni t sir ed n g rginliyin ba lan ıc - Ubaqiym tind n ba layır. k. 1.2.1 – d qazlarda yaranan c r yanın,g rginlikd n asılılı ı verilmi dir. yrinin ba lan ıc, o-a hiss si, keçiricilik üçün Om qanununun öd nildiyi v ya yaranan ion v elektronların sayı n-in g rginlikd n asılı olmadı ı parçasıdır. Bu zaman, qaz aralı ında yaranan c r yan-I t sir ed n g rginlikl -U, c r yanın sıxlı ı J is , elektrik sahg rginliyi-E il düz müt nasib asılılıqda olur.

G rginlik artması il yaranan elektrik yükl ri ks i ar li elektrodlara t r f h r k t sür tini artırdıqca, rekombinasiya azalır v onlara yeti r kneytralla ırlar. G rginliyin mü yy n - Ubas , qiym tind qaz aralı ındayaranan eyni sayda yükl rin hamısı elektrodlarda bo alırlar. Bu hadis ,g rginliyin mü yy n Ukr - kritik qiym tin q d r davam edir v VAX –da a-b, parçasına uy un doyma halı yaranır.

Normal atmosfer raitind , müst vi elektrodlar ara m saf si 1 sm olduqda, havada yaranan doyma c r yanının sıxlı ı - 10-9A/mm2 olur v bu ESG-nin 600 V/mm qiym tind ba verir. Ona gör , z rb ionla masıyaradan rtl r olmadıqda, qazlara ideal dielektrikl r kimi baxmaq olar. VAXyrisind c r yanın sabit qalan hiss si, ionla manın xarici faktorlardan asılı

oldu u zonasına aiddir.

_________________Milli Kitabxana__________________

32

G rginliyin Ukr - kritik qiym tind n böyük olan h ddl rind , z rbionla ması hadis si, aralıqda yükl rin selinin yaranmasına v c r yanınk skin olaraq artmasına s b b olur. Bu zaman, k.1.2.1–d VAX asılılı ıyrinin b-c hiss sin uy un olur. Göründüyü kimi b-c hiss sind g rginlik v

c r yan arasında asılılq c-nin yil n uc hiss sind h tta m nfi i ar limüqavim t yaradır.

Bu hadis bir sıra elektrotexniki qur uların (bo aldıcı v dig r qeyri x tti elementl rin) xarakteristikalarında n z r alınır.

k. 1.2.1. Qazlarda c r yanın g rginlikd n asılılı ı - VAX Volt-Amper xarakteristikası

1.2.4. Maye dielektrikl rin elektrik keçiriciliyi

Mayel rin elektrik keçiriciliyi onların qurulu u v t rkibi il sıxba lıdır. Neytral mayel rd elektrik keçiriciliyi dissosasiya olunmu(parçalanıb t rkib keç n hiss cikl r) a qarlar v n ml nm nin hesabına artır.Polyar mayel rd is keçiricilik, bunlarla yana ı mayenin öz molekulalarınındissosasiyası hesabına da artır.

Mayel rd keçiricilik c r yanları ionların v böyük h cmli kolloid( sas mayed asılmı v ziyy td olan k nar maye molekulaları) hiss cikl rinh r k ti il meydana çıxır. Birinci halda yaranan keçiricilik ion, ikinci halda olan keçiricilik is molion v ya kataforetik keçiricilik adlanır. Bunlardan ba qa mayel rd , elektrik sah sinin de ilm y yaxın olan qiym tl rind ,keçiriciliy elektronlar da qo ulur. Ion v kataforetik keçiricilikl r is elektrik sah sinin h m z if, h m d böyük qiym tl rind mü ahid edilirl r.

Mayel rd neytral molekulaların dissosasiyası, h r iki i ar li ionlarınyaranmasına s b b olur. Praçalanma, b zi hallarda mayenin öz molekulalarında, ks r hallarda is , qarı ıq v a qarların molekulalarındaolur. Texniki t miz mayel r , onların istehsalı prosesind h mi a qarlar

_________________Milli Kitabxana__________________

33

qarı ırlar. A qarlar h m d istismarda olan mayel rin özünd , pis istismar raitl rind traf mühitd n nüfuz ed n hiss çikl r, yüks k temperaturlar v

köhn lm prosesl ri s b bl rind n d artır. Bütün hallarda, neytral molekulanın parçalanması iki ks i ar li ion yaranmasına s b b olur. Bu ionların yükü mütl q qiym tc elektronun yükün b rab r olur. Kolloid hiss cikl r ölçül ri 10-6 ÷104 mm olan, asılmı v ziyy td olan molekulalardır. Elektrik sah si olmadıqda onlar, nizamsız, xaotik Broun h r k tind olurlar. Bir neç s b bl r, kolloid hiss çikl ri mütl q yükl nmiv ziyy t salır. Mayenin özün nisb t n onlar mü yy n, dzetta-elektrokinetik potensiala malik olurlar. Dzetta potensialın qiym ti maye dielektrikin fiziki-kimy vi xass sind n asılı olub 0.03÷0.07 arasında d yi ir.O zaman, kolloid hiss çikl rin yükü : - qk= 4 0* mn·R kimi t yin edilir. Burada, mn – maye dielektrikin nisbi dielektrik nüfuzlulu u, R – sferik kollid hiss ciyin radiusudur. qk-nın i ar si, kolloid hiss ciyin kn - nisbi dielektrik nüfuzlulu unun, mayenini nisbi dielktrik nüfuzlulu una nisb ti il t yinedilir. g r, kn> mn olarsa, kolloid hiss çik müsb t, v ksin kn < mn m nfiolacaqdır.

Maye dielektrikl rd keçiricilik c r yanlarının sıxlı ı ümumi halda a a ıdakı kimi t yin edilir:

kkk uqnuqnuqnj (1.2.1)

burada, n+, n-, nk – uy un olaraq, vahid h cmd ki müsb t, m nfi v kolloid hiss cikl rin sayı; q+ , q- - ionların yükü; u+, u-, uk – elektrik sah sinin qüvvx ttl ri istiqam tind , uy un hiss çikl rin orta h r k t sür tl ridir. M lumdur ki, yüklü hiss cikl rin orta h r k t sür ti v elektrik sahg rginlikl ri yürüklüyün- u=KE asılılı ı il ba lıdır. Z if elektrik sah l rind(E<1 kV/mm olan) ionlar v kolloid hiss çikl rin yürüklüyü K+, K-, Kk sabit qalır v elektrik sah g rginliyind n asılı olmur. Ionların yürüklüyü–10 - 4

sm2/(Vsan), kolloid hiss çikl rin yürüklüyü is , 10 - 7sm2/(Vsan)qiym tl rind olur. Ona gör (1.2.1) ifad si ba qa kild yazıla bil r:

EEKqnKqnKqnj kkk (1.2.2)

burada, - maye dielektrikin xüsusi keçiriciliyidir. Göründüyü kimi z if elektrik sah sind keçiricilik c r yanının sıxlı ı

ESG-d n x tti asılılı a malik olur v burada Om qanunu öd nilir. Mayel rin xüsusi keçiriciliyi temperatur T- d n asılı olur. Temperatur

artdıqca artır. Bunun s b bi, dissosasiyanın, ionların konsentrasiyasının vsah d yüklü hiss çikl rin yürüklüyünün artmasıdır. Xüsusi keçiriciliyin, temperatur asılılı ı a a ıdakı kimi yazılır:

_________________Milli Kitabxana__________________

34

00 exp TTa (1.2.3)

burada, 0 - T=T0 temperaturundakı xüsusi keçiriciik; a- keçiriciliyintemperatur msalıdır, maye dielektrikin t rkibi v xass l rind n asılı olaraq d yi ir. M s l n, transformator ya ları üçün a 0.02 g bul edilir. Maye dielektrikl rin xüsusi keçiriciliyi onların özülülüyü il , Valden qanununa gör , a a ıdakı asılılıq t kil edir:

= const (1.2.4)

burada - dinamiki özülülük msalıdır.Güclü - E>10 kV/mm olan elektrik sah l rind , xüsusi keçiricilik- ,

ESG artdıqca artır v bu zaman proses Om qanunundan k nara çıxır. Bu hadis d , mayel rd dissosasiyanın v hiss çikl rin yürüklüyünün artması ilizah edilir. Xüsusi keçiriciliyin ESG-d n asılılı ı t qrib n a a ıdakı formula il ifad edilir:

0 exp[b(E-E0)] (1.2.5)

burada, 0 – E=E0 olduqda, maye dielektrikin xüsusi keçiriciliyi, b –konsentrasiya v yürüklüyün ESG-d n asılılıq msalıdır.

Göründüyü kimi, s rb st yüklü hiss çikl r mayel rd özl rini a qarlarkimi aparırlar. Ona gör maye dielektrikl rin keçiricilikl ri - onlarınt rkibinin t mizliyind n güclü asılılı a malikdir. Texniki t miz, neytral mayel rin keçiricilikl ri -10 -11 ÷ 10 -14, 1/(Om·m), polyar mayel rinkeçiricilikl ri is , 10 -8 ÷ 10 -12, 1/(Om·m) h ddl rind d yi ir.

Aralı a uzun müdd t t tbiq olunan i çi g rginliyin t siri il , ionlar vkolloid hiss çikl r elektrodlar yaxınlı ında toplanır v keçiricilik c r yanlarında i tirak etmirl r. N tic d , keçiricilik xeyli azalmı olur. Belproses mayel rin t mizl nm texnologiyasında istifad edilir. Bu usul n çox t bii neft ya larının t mizl nm sin aiddir. Sintetik mayel r:- sovol, sovtol, silisium v xlor, flor qarı ıqları olan süni ya ların alınmasında t rkibil rin t mizl nm si texnoloji proses mütl q daxil edilir.

1.2.5. Maye izolyasiyada dig r elektrik prosesl ri

M lumdur ki, bir çox yüks k g rginlik qur ularının elektrik izolyasiyalarında neft v ya sintetik maye dielektrikl ri geni t tbiq edilir. Onlara transformator, kabel, kondensator, açar v s. kimi qur ular aiddir. Onlarda elektrik sah si qeyri bircinsli olur. Bu halda maye izolyasiyanınde ilm si mü yy n yerl rd elelktrik sah g rginliyinin yerli artımlarıhesabına ba verir. Mayenin de ilm si elektrik sah si istiqam tind qeyri

_________________Milli Kitabxana__________________

35

bircinsliliyin qiym ti v ölçüsü ( hat sah si) çox olan yerl rd n ba layır. Böyük ölçülü sah l rd qeyri bircinsliliy malik olan nümun l rin elektrik möhk mliyi a a ı olur. B rk dielektrikl rd qeyri bircinsli sah l rin ölçül rid yi mir. M s l n, farforun t rkibi kristal, ü m l g tirici v m sam lit rkibl rd n ibar t olan sabit bir qurulu a malikdir. Maye dielektrikl rin molekulalarının intensiv istilik h r k tl ri is , qeyri bircinsli sah l rin forma v ölçül rini d yi dirirl r. Mayel rin t rkibi d kaoqulyasiya ed n (toplanan) oblastlar hesabına d yi ir. Bununla yana ı, istilik h r k tind olan maye molekulaları kaoqulyantlara t sir ed r k onları parçalayırlar. Qeyri bircinsli oblastlar elektrik sah si t sirind n polyarizasiya olunurlar. N tic d , s thistiqam tind onların ölçül ri geni l nir. Sah istiqam tind artan qeyri bircinslilik is , maye molekulalarının xaotik Broun h r k ti t sirind n da ılır. Bel likl , kaoqulyasiya etmi böyük ölçülü qeyri bircinslilikl r molekulalarınistilik h r k ti v elektrik sah si t sirind n mü yy n «ya ama müdd tin »malik olurlar. Bu prosesl rd temperatur asılıl ı sas h miyy t da ıyır. Sahistiqam tind yaranan böyük ölçülü qeyri bircinsliliyin k narlarında is yerli ESG artır. Bu ESG, verilmi maye dielektrik üçün de ilm h ddinyaxınla arsa bo alma kanalı inki af etm y ba layır. Kanal elektrodlar arasım saf ni hat ed rs , dielektrik tamamil de ilir. Lakin, qeyri bircinsli elektrik sah sind inki af ed n kanalın uclarında ESG-nin t siri az oldu undan bo alma natamam olur. Qısa müdd tli g rginlik t sir etdikd ,g rginliyin qiym ti kifay t olmadıqda, bo alma kanalı yen d ba a çatmır.Qeyri bircinsliliyin yaranması, sah t sirind n inki afı v sür tl da ılması,eyni bir maye nümun sind , de ilm g rginlikl rinin böyük intervallarda d yi m sin s b b olur. T tbiq olunan g rginlik istilik h r k tinin artması vqeyri bircinsliliyin da ılmasına s b b olmazsa maye v b rk dielektrikl rox ar (eyni) fiziki model kimi baxırlar k.1.2.2. Qeyri bircinslilik mayedbir q rarda paylanarsa onun konsentrasiyası a a ıdakı kimi hesablana bil r:

3

3

34

arp (1.2.6)

burada r-qeyri bircinsli oblastda toplanan kür cikl rin orta radiusları, a-qeyribircinsli kür l rin m rk zl ri arasında m saf dir.

Qeyri bircinslilik mayel rd ixtiyari qaydada qarı ır v müxt lif cür paylanırlar. Onun konsentrasiyası tutdu u h cmin, madd nin h cmin nisb tikimi t yin edilir (1.2.6). Maye izolyasiyadan k.1.2.2-d verilmi lhündürlüyünd bir silindrik h cm götür k. Oradakı paylanmanı h nd si ehtimalla a a ıdakı kimi yazmaq olar:

_________________Milli Kitabxana__________________

36

2

2

2

2

1 44ar

arp (1.2.7)

Qeyri bircinsliliyin silindrin daxilin v onun m rk zinin d silindrin oxuna dü düyü ehtimalı iki funksiyaının hasili kimi t yin edilir:

parppp 2

2

124 (1.2.8)

(1.2.6) -dan r/a nisb itini t yin edib, p2 –nin ifad sind yerin yazaraq a a ıdakı fomulanı almaq olar:

352 54,1 pp (1.2.9)

Silindrin oxunda d qiq, z sayda qeyri bircinsliliyin olması ehtimalıa a ıdakı kimi yazılır:

zNzn ppCzq 22

2 1 (1.2.10)

burada N=l/2r –maksimal d r c d silindrin oxuna dü n qeyri bircinslilikl rin sayıdır.

Bel likl (1.2.9) formulasına sas n verilmi rtl rd qeyri bircinslilik bir q rarda paylanacaqdır (1.2.10).

Mayel rin de ilm mexanizml ri, elektrik möhk mliyinin t tbiqolunan g rginliyin t sir müdd tind n, qeyri bircinsliliyin konsentrasiyasından, elektrodların s thinin sah sind n, elektrik sah sinin qeyri bircinslilik msalından asılı oldu unu subut edir. Mayel rin de ilm sinin k miyy t

m s l l ri h l d öz h llini tapmamı dır. Ona gör , müxt lif i raitl riüçün maye izolyasiyasının layih l ndirilm si ç tindir. Bu s b bd n,layih l ndiril n konstruksiyanın etibarlılı ını v xidm t müdd tini proqnoz etm k mümkün olmur.

Bu sah d aparılan elmi ara dırmalar sas n t bii neft ya larına aid edilmi dir. Lakin bu sah d alınan ümumi n tic l r süni sintetik ya lara da t tbiq edil bilir. Çünki bütün mayel rd keyfiyy tc eyni prosesl r yer alır.

_________________Milli Kitabxana__________________

37

k. 1.2.2. Maye dielektrikl rd qeyri bircinslilik modeli

Ya ın elektrik möhk mliyinin a qarlardan güclü asılı oldu um lumdur. Yax ı t mizl nmi karbohidrogen t rkibli mayel rin çox kiçik m saf d aralı ı olan standart elektrodlar arasında elektrik möhk mliyi 1000 kV/mm qiym tl r çatır. Real konstruksiyalarda i l dil n ya ların elektrik möhk mlikl ri is 20-40 kV/mm olur. A qarlar mayenin t rkibind müxt lif v ziyy tl rd olurlar: -t rkibd ,b rk madd nin hiss cikl rinin asılmı v ziyy ti - suspenziya v h ll olunmupolyar mayel rin hiss cikl ri : -emulsiya kilind olurlar. Bunlardan ba qamayel rin t rkibind h ll olunmu qaz qabarcıqları da ola bil r. Bütün bunlar, maye dielektrikl rin elektrik möhk mlikl rini azaldır k.1.2.3. k.1.2.3. v

k. 1.2.4-d uzun müdd t i l nmi transformator ya ının t rkibind olan qarı ıqlar v su buxarları kimi a qarların, t z ya la müqayis li elektrik möhk mliyinin temperatur asılılıqları verilmi dir. Bu zaman elektrik sah si,elektrodların forma v ölçüsünd n d asılı olur. Z if qeyri bircinsli sah l rdtransformator ya ının elektrik möhk mliyi, ya ın keyfiyy ti artdıqca çoxalır.

Bircinsli sah d 50 Hs c r yan t sirind n yaranan de ilm g rginliyi30% çox olur. K skin qeyri bircinsli elektrik sah sind impuls v ya d yi nc r yan t siri il alınan de ilm g rginlikl rin qiym tl r f rqi 10% t kil edir. Elektrodların sah si, temperatur v a qarların konsentrasiyası artdıqcabo alma g rginlikl rinin qiym tl r f rqinin statistik paylanması daha da çoxalır. Impuls g rginliyi t sir etdikd bircinsli sah d ya ın bo alma g rginliyi onun keyfiyy ti il az d yi ir. Qısa impulslarda bo alma zamanıde ilm g rginlikl rind alınan qiym tl r f rqi azalır. Bu hadis de ilm ninya ın t mizliyind n az asılı olması v böyük ölçülü elektrodların s th sah si hesabına artan qeyri bircinslilikl izah edilir. Qeyri bircinsli oblastlar t siri tez

_________________Milli Kitabxana__________________

38

keç n ani müdd tli g rginlik t tbiqi il orientasiya oluna bilm diyind n, iri h cmli oblastlarda bo alma kanalı da inki af etmir.

k.1.2.3. Tranıformator ya ının elektrik möhk mliyinin temperaturdan asılılı ı 1-quru ya ; 2-i l dilmi , n mli ya

k.1.2.4. Ya ın elektrik möhk mliliyinin, onun t rkibind ki suyun faizind n asılıl ı

K skin qeyri bircinsli sah d ya ın keyfiyy tinin az t sir etm si, iti uclu elektrodlar yaxınlı ında yerli sah g rginliyinin qeyri bircinsli oblastların k narlarındakı bo alma g rginlikl rind n böyük olması il izah edilir. Iti uclu elektrod yaxınlı ında (b rab rind ) qeyri bircinsli oblastlar t kil ed n ya ın h cmi d az olur.

Transformator ya ının de ilm g rginliyi t tbiq edil n g rginliyin t sirmüdd tl rind n (g rginlik ekspozisiyası) güclü asılıdır. k.1.2.5-d h min asılılıq verilmi dir. kild n göründüyü kimi 10 -4 – 10 -3 san arasında v 10 -1

_________________Milli Kitabxana__________________

39

san - d n böyük olan t sir müdd tl rind bo alma g rginlikl ri sabit qiym tl ralır. 1-10 v 10 -3 – 10 -1 saniy l r arasında is , bo alma g rginlikl rindazalmalar mü ahid edilir.

G rginliyin t sir müdd ti böyük olduqda ayrılan istilik t sirind n,toplu kild olan qeyri bircinslilik da ılır. G rginlik t sirinin el bir müdd tiolur ki, burada yaranan v da ılan qeyri bircinslilik sayca tarazlıqda olur. Ona gör , t sir müdd ti artdıqca yerli ESG az d yi ir. 1-10 -3 san intervallarındaböyük ölçülü qeyri bircinslilikl rin yaranma müdd ti, t tbiq olunan g rginlikl ölçül bil n h ddl rd olur. Bu intervalda bo alma g rginlikl rininqiym tl r f rqi artır. G rginliyin t sir müdd ti azaldıqca, qeyri bircinsliliyin mövcudlu unun h min müdd t intervalına dü m etimalı azalır.

k.1.2.5. Bo alma g rginliyinin, g rginliyin t sir müdd tind n asılıl ı

1.2.6. B rk dielektrikl rin elektrik keçiriciliyi

Qazlar v mayel rd n f rqli olaraq, b rk dielektrikl r üçün h cmi vs thi keçiricilikl r xarakterikdir. YG-d bu faktor h m s th h m d h cmi keçiricilik üçün daha çox t sir edir.

S thi keçiricilik. B rk dielektrikl rin s thini gözl görünm y n, absorbsiya olunmu nazik n m t b q si örtür. Bu n m t b q sind s thçirkl nm l ri elektrolitik p rd yaradırlar. Çirkl ndirici madd l rinmolekulaları h m d , dissosasiya olunaraq ionlar yaradırlar. Ona gör , b rkdielektrikin s thin adsorbsiya olunmu n mlik bir qayda olaraq, kifay tq d r böyük elektrik keçiriciliyi t kil edir.

Bu prosesin sas xarakteristikası olan xüsusi s thi keçiricilik, – s kimi i ar edilir. s-in qiym ti, b rk dielektrikin suda islanma qabiliyy ti v ya s thinin n ml nm d r c sind n asılıdır. Ba qa sözl , traf mühitin n mliyind n güclü asılıdır.

_________________Milli Kitabxana__________________

40

B rk dielektrikl rin ks riyy ti, n mliyi adsorbsiya edir v suda yax ıislanırlar. Suda islanma damcının sferik s thi il b rk dielektrikin müst vis thi arasında yaranan bucaqla ölçülür, k.1.2.6. Islanan s thl rd su damcısıil b rk dielektrikin müst vi s thi arasında bucaq /2 –d n kiçik olur vksin . Yax ı islanan dielektrikl r hidrofil materiallar deyilir. Onlarda su

damcısı dielektrik s thin yayılaraq, nazik p rd yaradırlar. Bu madd l rdtraf mühitin n mliyind n asılı olaraq s thi keçiricilik k skin artır. H tta,

s thin hamar ir (qlazur) ç kilmi elektrotexniki farforun s thi keçiriciliyi, havanın n mliyi 0-dan 80 %- q d r artdıqda, 10-13-d n 10-9 Om-1- q d rartır.

Ikinci qrup dielektrikl rd - k.1.2.6 -b s thl damcı arasında bucaq /2-d n böyük olur. Onlar suda islanmadı ından hidrofob madd adlanırlar.

Bel dielektrikl rin s thind çox kiçik damcılar f rqli yerl rd adsorbsiya olunur v bütöv n mlik p rd si yarada bilmir.

H tta yüks k n mlikl rd bel onların s thind bütöv elektrolitik p rd yaranmır. Ona gör , hidrofob materialların s th keçiricilikl ri hidrofil dielektrikl r nisb t n, 10 2-10 3 d f kiçik olur. Yalnız s thi bütövlüklbürüy n eh olduqda ( eh nöqt sind ) s- artır. Hidrofob materiallar qrupuna parafin, florplast (teflon, politetrafloretilen) v bir sıra silisium-üzvi birl m li dielektrikl r daxildirl r.

H cmi keçiricilik. Adından m lum oldu u kimi bu, elektrik sah sindb rk dielektrikin qalınlıq üzr elektrik keçirm xüsusiyy tidir. Bu keçiricilik, t k v ya iki i ar li ionların h r k ti hesabına ba verir. Güclü elektrik sah sind is , keçiriciliy qo ulan s rb st elektronların hesabına meydana çıxır v daha çox artır.

Ion keçiriciliyi h m z if, h m d güclü elektrik sah l rind mü ahidedilir. B rk dielektrikl rd , s rb st elektronlar katodun s thind n emisiya yolu il çıxırlar. Emisiya n tic sind h m d , anod s thind qalan de ikl r(vakant yerl r) v tunel keçiriciliyi hesabına elektronların normal valent zonasından keçiricilik zonasına keçm l ri yükl rin sayını v keçiriciliyi artırır.

Dielektrikl rin daxili elektrik keçiriciliyi xüsusi h cmi keçiricilikl - vil xarakteriz olunur. Daxili keçiricilik xüsusi h cmi müqavim tin t rsqiym tidir:- v=1/ v. Onun qiym ti bir çox amill rd n, o cüml d ndielektrikin t rkibind n asılı olur. Bu halda t kc materialın öz t rkibi deyil, onlardakı a qarlardan da güclü asılılıq mü ahid edilir.

_________________Milli Kitabxana__________________

41

a)

b)k.1.2.6. Yax ı islanan b rk dielektrikin s thinin su damcısı il -a v pis

islanan dielektrik s thinin su damcısı il t mas v ziyy ti- b.

N mlik yen d xüsusi rol oynayır. N mli raitd yerl dirilmi b rkdielektrikl rd su udma xass si vardır. Bu xass xüsusi il m sam li v lifli materiallarda çoxdur. A ac, ka ız, karton, bakelit v s. bel materiallara aiddir. T crüb l r göst rir ki, b rk dielektrikl r n ml ndikd onların xüsusi keçiriciliyi v tutumu xeyli artır. M s l n, kartonun n mliyi bir neç faiz artdıqda, onun xüsusi h cmi keçiriciliyi 3-4 d f artır.

Xüsusi h cmi keçiriciliyin qiym ti h m d , temperaturdan asılı olaraq artır. Bu, n mlikd olan su buxarlarının dissosasiyası v ionlarınyürüklüyünün artması il izah edilir. B rk dielektrikl rd d v-nin temperatur asılılı ı (1.2.3) formulası il ifad edil bil r.

Polimer dielektrikl r üçün, t crüb l r n çox uy un g l n ifada a ıda yazılmı dır:

TBv Ae / (1.2.11)

burada, A v B sabit k miyy tl rdir. Güclü elektrik sah l rind b rk materiallar üçün, maye dielektrikl rd

istifad edil n (1.2.5) formulası istifad edilir. Bir sıra materiallarda keçiriciliyin ESG-d n asılı ı Frenkel formulası

il daha d qiq n tic l r verir:

Ev e 1 (1.2.12)

_________________Milli Kitabxana__________________

42

Materiallarda n mlik udma xass si v n mliyin nüfuz etm siniazaltmaq üçün onları maye dielektrikl rl hopdurur v ya s thl rin qatıhidrofob mayel r sürt r k m sam l ri örtürl r.

M lumdur ki n mlik artdıqca materialın tutumu da artır § 1.1.2. Ona gör b zi ölçm l rd tutumun bu artımlarına gör n ml nm d r c si t yinedilir.

1.3. Polyarizasiya v dielektrik itkil ri

Elektrik sah sind dielektrikl rin ba lı v s rb st yükl ri elektrikmomenti qazanaraq mü yy n bir istiqam t alırlar ki, buna da polyarizasiyadeyilir. Bu hadis , dön n prosesdir. Elektrik sah si k sildikd madd yenid nelektrik momentini itirir v normal v ziy t dön r k adi - polyarizasiyasızhala keçirl r.

1.3.1. Yerd yi m polyarizasiyası

Elektrik sah si olmadıqda dielektrik molekulların elektrik momenti sıfır olur. Normal halda, sah nin t siri il molekulanın müsb t v m nfiyükl rinin m rk zl ri yerd yi ir v onlar dipollara çevrilirl r. Dipollar yükl rin i ar l rin uy un olaraq, sah istiqam tind - m nfi yük müsb tanoda, müsb t yük is , katoda t r f yön lirl r. G rginlik sinfi böyüdükcyükl rin sah d ki h r k t intensivliyi artır v polyarizasiya daha sıx yükl ryaradır (1.1.31).

Bütün real dielektrikl rd dipollar yaranırlar. Lakin elektrik sah siolmadıqda bu dipollar ixtiyari istiqam tl rd orientasiya olunduqlarından h rt r f b rab r sayda yön lmi v s p l nmi olurlar. Elektrik sah si t tbiqetdikd is , dipollar elektrik sah si isti am ind dönürl r.

Bütün hallarda polyarizasiya prosesi zamana gör d yi ir: bir sıra hallarda bu prosesl r el sür tl keçir ki, onlar ani q bul edilir. M s l n, elektron orbitasının yerd yi m si il yaranan polyarizasiya 10-15 san. rzindba verir. Buna ani v ya tal tsiz polyarizasiya deyilir. Dig r növ polyarizasiyalar z if sür tl inki af edirl r, bir sıra hallarda onların q rarla ma müdd ti bir neç saniy l r ç kir. Polyarla mı dielektrikl ri xarakteriz ed nsas k miyy tl r:- statik elektrik sah sinin yerd yi m vektoru- D, elektrik

sah g rginlyi- E v polyarizasiya- P arasında a a ıdakı münasib t vardır:

EPED n00 (1.3.1)

burada 0- elektrik sabiti, 8.85·10-12 F/m; n – nisbi dielektrik nüfuzlulu udur.D yi n elektrik sah sind E=Emej t üçün, (1.3.1) formulası yalnız

kiçik tezlik oblastında v T=2 / periodunun polyarizasiyanın q rarla ma

_________________Milli Kitabxana__________________

43

müdd tind n böyük olan hallarında do ru olur. ks halda, D v E kompleks k miyy tl ri, prosesin gecikm si s b bil fazaca f rql n c kdir. Ona gör ,ümumi halda D v E arasında a a ıdakı asılılıq yazıla bil r:

ED n0 (1.3.2)

burada nnn j - kompleks nisbi dielektrik nüfuzlulu udur. Uy unolaraq, ´

n , -h qiqi dielektrik nüfuzlulu u, ´´n –x yali dielektrik

nüfuzlulu udur. Qarı ıq t rkibli dielektrikl rd polyarizasiya h m ani, qism nd l ngim il , mü yy n müdd tl rd ba ver n prosesdir. Ona gördielektrikd polyarizasiya prosesl ri özl rinin üç sas parametrl ri ilxarakteriz olunur: ns – statik nisbi dielektrik nüfuzlulu u, q rarla mıpolyarizasiyaları göst rir; n - optik nisbi dielektrik nüfuzlulu u, ani polyarizasiyaya v ya ifrat yüks k tezliy - uy un olan k miy tdir; -relaksasiya müdd ti, polyarizasiyanın inki afında aperiodik prosesin zaman sabtini göst r n gecikm dir.

Göst rm k olar ki bel mür kk b dielektrikl r üçün a a ıdakı ifad l ryazıla bil r:

.1

;1

22

22

nnsn

nnsnn

(1.3.3)

'n v n -ın -dan (1.3.3) formulası il olan asılılı ı k.1.3.1 d

göıt rilmi dir. Özülü maye münitind dipolların dönm si bir sürtünmmüqavim til qar ıla ır. Özülülüyü çox olan mayel rd bu müqavim t böyük oldu undan, yüks k tezlikli elektrik sah l rind dipolların dönm si sah nind yi m sin çata bilmir v dipol-relaksasiya polyarizasiası azalır.

_________________Milli Kitabxana__________________

44

k.1.3.1. Dielektrik nüfuzluluqlarının h qiqi v x yali toplananlarınıntezlikd n asılılqları

Relaksasiya müdd ti - temperaturdan asılıdır: çox hallarda il T t rs müt nasib olur. Bel asılılıq is , '

n, "n dielektrik nüfüuzluluqlarının

temperaturdan güclü d yi m sin s b b olur. Mür kk b qurulu lu, kombine edilmi t rkib malik olan dielektrikl rd t rkibl r uy un polyarizasiya prosesl rinin zaman asılılıqları, biri-birind n f rqli rekombinasiya müdd tl riv ya m xsusi tezlikl ri il xarakteriz olunur.

Burada verilmi qanunauy unluqlar ba lı yükl rin yerd yi m si ilmeydana çıxan bütün polyarizasiya növl rin aiddir. Bir sıra hallarda s rb styükl rin h r k ti il meydana çıxan polyarizasiya növl ri d ba verir ki, onlar da miqrasiya polyarizasiyası kimi tanınmı lar.

1.3.2. Miqrasiya polyarizasiyası

Miqrasiya polyarizasiyası, makroskopik qeyri bircinsli t rkib v a qar- qarı ıqları olan b rk cisiml rd polyarizasiyanın lav mexanizmi kimi meydana çıxır. Bu zaman, qeyri bircinsli t rkibd sas n ionlardan ibar t olan s rb st yükl r elektrik sah sinin t siri il h r k t edirl r. Miqrasiya polyarizasiyasının sas t tbiqi, yüks k g rginlikli izolyasiya konstruksiyalarında geni istiad edil n kombin edilmi t rkibli dielektrikl r v ya qeyri bircinsli materiallara aiddir.

Iki qatlı dielektrikd miqrasiya polyarizasiyasının mexanizml ri iltanı olaq, k.1.3.2. kild n göründüyü kimi, kombin edilmi izolyasiya konstruksiyası - (a) müst vi elektrodlar arasında yerl dirilmi dir.

Ikinci v z sxemi k. 1.3.2 (v), polyarizasiya prosesinin q rarla mıhalı üçün qurulmu dur. v z sxeml ri is , iki (b v v) kild verilmi dir. Birinci v z sxemi (b) qatlara v qatlarda meydana çıxan miqrasiya polyarizasiyasının ba lan ıc m rh l sin sas n qurulmu dur. Ikinci v zsxemi k. 1.3.2 (v), polyarizasiya prosesinin q rarla mı halı üçün qurulmu dur.

_________________Milli Kitabxana__________________

45

k.1.3.2. Kombin edilmi iki qatlı dielektrik (a) v onun v z sxeml ri - (b v v)

Bu sxemin elementl ri izolyasiya qatlarının n1, n2, 1 v 2 -parametrl rind n asılı olaraq a a ıdakı kimi t yin edilir:

.;1

;;1

2

202

2

22

1

101

1

11

dS

CSdR

dS

CSdR

n

n

(1.3.4)

burada d1 v d2 – uy un olaraq, birinci v ikinci dielektrikl rin qalınlıqları, S- elektrodların sah sidir.

Ikinc v z sxemind , R=R1+R2 –polyarizasiyanın q rarla mıhalında iki qatlı dielektrikd sızma c r yanına göst ril n müqavim t

müt nasib olan keçiriciliyi xarakteriz edir; 21

21

CCCCCh - izolyasiya

konstruksiyasının h nd si tutumudur. Ikinci v z sxeminin dig r iki – r v Celementl ri, dielektrik qatlarnının parametrl rin gör a a ıdakı kimi hesablanır:

.21

221

22211

22211

2212121

CCRRCRCRC

CRCRCCRRRRr

(1.3.5)

Bu ifad l r, h r iki sxemin tam müqavim tl rinin b rab rliyiritind n hesablanmı dır.

_________________Milli Kitabxana__________________

46

Ikinci v z sxemi istifad edildikd , qeyri bircinsli dielektrik tutumunun tezlikd n a a ıdakı kimi asılı oldu unu göst rm k olar:

C( ) = Ch+ C/(1+ 2T2), (1.3.6)

burada T= r C=21

2121

RRCCRR - zaman sabitidir.

(1.3.6) formulasına uy un olan C=f( ) asılılı ı k.1.3.3 – dverilmi dir. kild n ilk önc , qeyri bircinsli dielektrikd h nd si tutumun-Ch, sonsuz böyük tezliy uy yn oldu u görünür. Bu halda, 1 v 2keçiricilikl ri dielektrik qatlarında elektrik sah sinin paylanmasına t sir göst rimirl r. Ikincisi tezlik artdıqca, C( ) tutumunun d yi m si k.1.3.1-dgöst rilmi n

' – in d yi m yrisin uy un kild asılılı a malik olur. Belasılılıq qeyri bircinsli dielektrikl rd d yi n g rginlik t siri il meydana çıxan prosesin bir hiss sinin ani polyarizasiya il , dig r qisminin is=T=r C relaksasiya müdd ti il ba verdiyini göst rir.

k.1.3.3. Qeyri bircinsli t rkibli dielektrikin tutumunun (C), - tezliyind n asılıl ı.

Qeyd olunan polyarizasiya effekti yalnız qeyri bircinsli t rkibi olan dielektrikl r xasdır. H qiq td is , k.1.3.3–d verilmi tutumun tezlik asılıl ı, (1.3.6) formulasında göst rildiyi kimi, C 0 olduqda mümkün olur. O is , (1.3.6) formulasından R1C1 R2C2 rtinin öd nildiyi halda do rudur.Deyil nl r sas n (1.3.4) formulasında çevirm l r aparmaqla a a ıdakı ifadalınır:

n1/ 1 n2/ 2 (1.3.7)

(1.3.7) ifad si dielektrikl rin qeyri bircinsli t rkib malik oldu unu veyni zamanda iki qatlı dielektrikd miqrasiya polyarizasiyasının mövcudlu u

rtini göst rir.

_________________Milli Kitabxana__________________

47

Miqrasiya polyarizasiyası iki dielektrik qatının s rh ddi boyu absorbsiya yükl rinin toplanması il xarakterikdir. Uzun müdd tli sabit U0g rginliyi t sir etdikd , qatlarda a a ıdakı g rginlikl r meydana çıxır:

.;21

202

21

101 RR

RUURR

RUU

Uy un olaraq, C1 v C2 tutumlarında a a ıdakı q1, q2 yükl ri toplanır:

.;21

220222

21

110111 RR

CRUCUqRR

CRUCUq

Bu halda iki dielktrikin s rh ddind yükl rin mütl q c m qiym tionların f rqi kimi t yin edilir:

.21

2211021 RR

CRCRUqqqmut (1.3.8)

(1.3.8) ifad sind n görünür ki, g r dielektrikl rin qeyri bircinsliliyi (1.3.7) ifad sin uy yn olaraq R1C1 R2C2 kimi do rudursa, onda qatlarıns rh ddind absorbsiya yükl ri toplanacaqdır. Absobsiya yükl rinin toplanması il , izolyasiyanın qeyri bircinslilik d r c si t yin edilir.

Izolyatorlar bütün mümkün olan n pis iqlim v t bii raitl rdi l diyind n, onlara v onların materiallarına ciddi t l batlar qoyulur. Bu m qs dl bütün dünyada uzun müdd t izolyator materialları kimi elektrotexniki farfor istifad edilirdi. Son zamanlar is bel izolyatorlarda qeyri üzvi ü t rkibli materiallardan istifad edilir.

1.3.3. Dielektrik itkil ri

D yi n g rginlik t sir etdikd dielektrikd yerd yi m v keçiricilik c r yanları yaranır. (1.3.2) ifad sin uy un olaraq, yerd yi m - Jyd y vkeçiricilik -Jkeç c r yanları üçün a a ıdakı ifad l ri yazmaq olar:

,00 EjEJEJ

nnydey

kec (1.3.9)

burada E -dielektrikd elektrik sah g rginliyi, -dair vi tezlik; 'n , "n – uy un olaraq dielektrikin h qiqi v x yali dielektrik nüfuzlulu unun nisbi qiym tl ridir.

_________________Milli Kitabxana__________________

48

Dielektrikd n keç n c r yan sıxlı ının aktiv-Ja t kiledicisicir:

,)( 00 EEEJ nna (1.3.10)

Dielktrikin vahid h cmind ayrılan xüsusi güc itkisi is ,2

0 )( EEJp nadiel (1.3.11)

(1.3.11) ifad sind n görünür ki, d yi n g rginlik t sir etdikd ,dielektrikl rd s p l n n enerji (dielektrik itkil ri), ba ver n iki prosesllaq dar meydana çıxır: - keçiricilik v uzun müdd tli relaksasiya

polyarizasiyası.Ikinci proses baxdıqda, (1.3.4) formulasından görünür ki, - "n ,

yalnız 0 olduqda sıfır olur. g r >0 olarsa, polyarizasiya zamana görinki af edib artır v yerd yi m c r yanının aktiv t kiledicisi hesabınapolyarizasiya itkil ri enerji s p l nm sin s b b olur (3.10). Bu halda zamana gör d yi n - 0 ixttiyari polyarizasiya, h tta keçiricilik c r yanıolmasa bel , dielektrik itkil rin s b b olacaqdır.

(1.3.11) - d verilmi c r yan sıxlı ının aktiv toplananı Ja- nıa a ıdakı kimi ifad etm k olar:- Ja=Jctg , burada Jc - yerd yi mc r yanının tutum toplananı, –dielektrik itki buca ıdır ( k.1.3.4). kil vektor diaqramı kimi, E – elektrik sah g rginliyinin sas istiqam tin görqurulmu dur.

Dem li tg -nın yaranmasının sas s b bi polyarizasiya c r yanlarınınaktiv t kiledicisi, s rb st yükl rin yaratdı ı keçiricilik v s thi sızmac r yanlarıdır. Deyil nl ri n z r alaraq, (1.3.11)-d n dielktrik itkil rindxüsusi gücün hesabatı a a ıdakı kimi yazılır:

pdiel=JcE·tg , (1.3.12)

dielktrikin bütün h cmind ayrılan tam güc is , a a ıdakı kimi ifad edilir:

Pdiel=IcUtg = SU2tg , (1.3.13)

burada Ic –dielektrikd n keç n tutum c r yanı; U-t tbiq edil n g rginliklir.(1.3.13) formulasından istifad , ona daxil olan C tutumu v dielektrik

t tbiq olunan U g rginliyinin erinq körpüsü il d qiq ölçül bildiyin görlveri lidir.

k.1.3.4 - d n tg =Ia/Ic kimi t yin edil n, tg –da dielktrikl rin sas xarakteristikasıdır. C r yan sıxlı ı üçün (1.3.10) - u n z r aldıqda, tg -nınaktiv keçiricilik v dielektrik nüfuzluluqları il a a ıdakı ifad sini yazmaq olar:

_________________Milli Kitabxana__________________

49

n

ntg0

0 (1.3.14)

Bel likl , tg k miy ti keçiricilik v polyarizasiya prosesl rind nyarandı ından, onlara aid informasiya da ıyır. 'n, "n parametrl ri tezlikd nasılı olaraq d yi diyind n tg da, tezliyind n aslılı olaraq mür kk bd yi m xarakterin malikdir, tg =f( ) . A a ı tezlikl rd çox hallarda »

0' n" olur. tg üçün asılılıq is a a ıdakı ifad il yazıla bil r: - tg /( 'n "n).

k.1.3.4. Dielktrik itki buca ı - nın izahat sxemi.

Bunlarla yana ı dielektrik itki buca ının tangensi daha iki mexanizmd n asılı olaraq meydana çıxır: - g rginliyin kritik qiym tindizolyasiya materialının daxili m sam l rind v qaz qabarcıqlarında ba ver nionla ma prosesi; dördüncü s b b kimi, izolyasiya materiallarının t rkibindolan defektl r v onların qurulu undakı qeyri bircinslilik yer alır. tg - ya görizolyasiyaya n zar t edilm si, sad v çox lveri li bir usuldur. tg -nınqiym tin gör izolyasiyada olan müxt lif xarakterli defektl ri mü yy netm k olur. T rkibind defekt olan müst vi formalı izolyasiya gövd sindölçül n tg -nın ifad si a a ıdakı kimi yazılır:

ddnn

dddnnnol VV

tgVtgVtg (1.3.15)

burada tg n, tg d, Vn v Vd – uy un olaraq, izolyasiya elementl rinin normal v defektli hiss l rinin itki msalları v h cml ridir. Defektl r hesabınadielektrik nüfuzlulu unun d yi m si az oldu una gör , d= n götürm k olar. Bu rt sas n, tg üçün a a ıdakı ifad ni yazmaq olar:

_________________Milli Kitabxana__________________

50

n

ddnol tg

tgVVtgtg 11 (1.3.16)

burada V- izolyasiya gövd sinin bütöv h cmidir. Bu ifad l rd n görünür ki, defektli hiss nin ölçül ri n q d r kiçik olarsa, ölçül n tg normaldan o q d raz f rql nir v defekt n z r çarpmaz olur. Ona gör bu metod izolyasiya elementinin h cmi üzr yayılmı defektl r üçün daha lveri li sınaq usuludur. Normal keyfiyy td olan izolyasiyada, 1,5Ui g rginlik h dl rin q d r tgpraktiki olaraq sabit qalır.

H qiqi dielektrik nüfuzlulu u 'n–nu, i çi temperaturlarda sabit götürürl r. Xüsusi keçiriciliyin ( ) temperaturdan asılılı ı, dielelektrik itkil ri (tg )-nın da temperatur asılılı ına s b b olur. tg -nın temperatur asılıl ına,sas n keçiricilik t sir etdiyind n (1.3.14) ifad sin gör , a a ıdakı formula

t tbiq edilir:

00 exp TTtgtg , (1.3.18)

burada tg 0 - T=T0 temperaturunda dielektrik itki buca ının tangensidir.

kil 1.3.5. Farfor v qeyri üzvi ü d n izolyasiyanın sas elektrik parametrl rinin temperaturdan v onların qalınlıqlarından asılılıq yril ri

B z n, istsmar zamanı temperaturun d yi n maksimal qiym tl ri elh dd çatır ki, izolyasiyanın i ind ciddi probleml r meydana çıxır. H r bir

_________________Milli Kitabxana__________________

51

izolyasiya materialı üçün xarakterik istilik xass l ri mövcuddur. M s l n,kil 1.3.5-d farfor v qeyri üzvi ü d n hazırlanmı izolyasiya

nümun l rinin sas elektrik parametrl rinin temperaturdan v onlarınqalınlıqlarından asılılıq yril ri verilmi dir.

yril rd n göründüyü kimi, ü v farforun elektrik möhk mliyi temperaturdan aslılı olaraq k skin azalır v 1520 C - farforda, 550 C is üizolyatorlarda de ilm t hlük si yaradır.

Deyil nl rd n, artan temperaturun g rginlik tör m si sıfra b rab rolduqda izolyasiyada istilik de ilm si ba verir:

0maxdT

dU (1.3.19)

Sad bir ölçülü müst vi v silindrl r üçün: Pddz

Td

2

2

(1.3.20)

Müst vi nümun l r üçün, s rh d rtl ri a a ıda ifad edilmi dir:

)( 2222

dmtddz

ed

z

eed

z

iz TTkdzdT

dzdT

dzdT

e

(1.3.21)

burada Tiz, Te, Tdm, T2– uy un olaraq, izolyasiya, elektrod, daxili v xarici mühitin temperaturlarıdır; v e –izolyasiya v elektrodun istilik keçirmmsalları, kt-elektrodun s thind n traf mühit istilik ötürm msalıdır.

(1.3.19) t nliyini h ll etdikd , de ilm g rginliyi üçün a a ıdakıifad ni almaq olar:

ceU TT

etdes

m 01

0

8 (1.3.22)

Burada e0= 0 n ·tg , Tm v T0 is , materialın v traf mühitin temperaturlarıdır.

Müst vi nümun l r üçün, ete

te

dkdkc

2,

silindrik nümun l r üçün is ,

1

22

0

11

rrnrk

rrnrk

cte

te olur.

_________________Milli Kitabxana__________________

52

k.1.3.6-da (c)- funksiyası üçün c parametrinin 0,01-10 intervalındad yi n qiym tl ri verilmi dir. Göründüyü kimi c parametrinin 0,1 – 2 qiym tl ri arasında (c) x tti d yi ir [38].

Fiziki olaraq, istilik de ilm si a a ıdakı kimi keçir. Dielektrikin qalınlı ı üzr temperatur dü güsü meydana çıxır. Bu zaman, izolyasiyanınelektrodlara toxunan s thin nisb t n, materialın orta hiss l ri daha çox qızır.Temperatur artan yerl rd müqavim t çox azalır v burada elektrik sah si t hrif olunur. Bu is materialın s thind g rginlik qradientini artırır v istilik de ilm si yaradır. Burada elektrodun materialının istilik keçiriciliyi d rol oynayır. De ilm hesablanan qiym tl rd n daha a a ı g rginlikl rd baverir.

110 kV v yüks k g rginlikl rd , i l y n izolyatorlar v izolyasiya konstruksiyalarında elektrik de ilm si il yana ı, istilik de ilm mexanizml rivacib yer tuturlar. H min g rginlik sinifl rin aid konstruksiyalarınhesabatlarında istilik prosesl ri n z r alınmalıdır.

k.1.3.6. Istilik de ilm si hadis sind (c) parametrinin hesablanma yrisi

2. QUR U V KONSTRUKSIYALARIN ELEKTRIK SAH L RI

2.1.1. Bircinsli v qeyri bircinsli elektrik sah l ri

Qaz v ya havada, yüks k g rginlikl rd i l dil n YG qur uları vizolyasiya konstruksiyaları bütövlükd qeyri bircinsli elektrik sah sindyerl irl r. Qeyri bircinslilik izolyasiya konstruksiyalarında, h m xarici elektrodların forma v ölçül rind n, h m d daxili – izolyasiya materialınınqurulu undan asılı olan xass l r malikdir. Qeyri birginsliliyin sasxarakteristikası konstruksiyanın qüvv x ttl ri sıx oldu u v n çox k si nnöqt sind ki - Emax , maksimal ESG-nin, orta hiss d ki -Eor ESG-y

_________________Milli Kitabxana__________________

53

nisb tidir:- orEEG max . Buna sah nin qeyri bircinslilik msalı deyilir. G-msalı qeyri bircinslilik d r c sini göst rir. Elektrodlarla toxunan izolyasiya

materialının h mi el bir sah si v ya h cmi vardır ki, orada E Emax olur. Bu zaman – nın qiym ti 0,8 - 0,9 olarsa, izolyasiyanın bu hiss sinyükl nmi sah v ya aktiv sah deyilir. Izolyasiya v keçirici s thl rinin toxundu u yerl rd konstruksiyanın forma v ölçül rini d yi dirm klsah nin qeyri bircinsliliyini azaltmaq olar. Lakin bu usul h mi t tbiq edilbilmir. M s l n, elektrik ma ınlarında dolaq sar ılarının alın hiss sin çıxdı ıyerl rd paz yuvalarının dair l ndirilm si texnoloji ç tinlikl r yaradır.

Real qur ularda elektrik sah sinin qeyri bircinslilik d r c si hündürlüyü 35 sm –d n böyük olan m saf l rd n ba layaraq daha çox artır.

Bu f sild , vv lc bircinsli sah l r yaradan sonsuz müst vielektrodlar sistemin Roqovskiy, Felisi v kür vi elektrodlar sisteminbaxılır.

2.1.2. Bircinsli sah l rin qeyri bircinsli xarakter keçm si

M lumdur ki, ara m saf l ri yaxın olan kür vi elektrodlar-r»s, sonsuz müst vi elektrodlar d«a, d«b, Roqovski, Felisi elektrodları k.2.1.1, ideal bircinsli v b rab r intensivlikli elektrik sah l ri yaradırlar. Lakin t crüb dbel elektrod sisteml rin çox az hallarda rast g lm k olur. ks r qur ulardaelektrik sah l ri qeyri bircinsli v qeyri b rab r xarakterd olurlar. k 2.1.2. kimi müst vi v kür vi elektrodlar arasında da m saf artıqca qeyri bircinslilik gücl nir.

k.2.1.1. Bircinsli elektrik sah si yaradan elektrodların profill ri a) Roqovski, b) Felisi Elektrodları

Bircinsli elektrik sah si yaradan Roqovski k.2.1.1 a elektrodlarıüçün elektrodun yrilik radiusu a a ıdakı ifad il t yin edilir:

_________________Milli Kitabxana__________________

54

22

2 xdedy (2.1.1)

Felisi elektrodları üçün s thin forması is :

sin

12

cos

dx

ndy(2.1.2)

g r elektrodların s thinin yriliyi y v x –la verilmi formada hazırlanarsa, onda aralı ın bütün nöqt l rind , elektik sah g rginliyi tam bircinsli v b rab r qiym tli olur - Emax = Eor .

Elektrodların forma v ölçül rind n asılı olaraq, qeyri bircinsliliyi analitik v ya empirik ifad l rl yazmaq olur.

k.2.1.2. Sonsuz müst vi elektrodlar v böyük ölçülü kür elektrodlar arasında maksimal elektrik sah g rginliyi – h r iki halda; Emax=U/d.

Müst vi v kür vi elektrodların yaratdı ı sah n z riy l rind nm lumdur ki, d m saf si uzaqla dıqca r/d nisb ti kiçilir v sah ninbircinsliliyi pozulur. A a ıdakı nisb tl rd kür l r arası m saf il , elektrik sah g rginliyinin aslılıq ifad si verilmi dir.

k.2.1.3 –d t kl nmi kür vi elektrod s th sah si v iç-iç iki kür vielektrodlar arası sah göst rilmi dir:

Bo alma g rginliyini analitik usulla hesablamaq üçün bo almanınmüst qillilik rtind n istifad edirl r. M s l n, bircinsli sah l r üçün alınmı (1.1.42) ifad si kvazi bircinsli sah l r üçün a a ıdakı kimi yazılabil r:

GGU bos 64.65,24 (2.1.3)

_________________Milli Kitabxana__________________

55

burada G- sah nin qeyri bircinsliliyini xarakteriz edir v aralı ın h nd si ölçül ri il t yin edilir:-

radiusları R v r0 olan silindrik elektrodlar üçün –

2

00

2

0

1rRn

rR

rRG ;

kür vi elektrodlar üçün -3

1 0

0 Rr

rR

G olur.

a) b)

k.2.1.3 T k kür elektrod -a)Emax=U/r; v iç-iç iki kür elektrodlar –b) RrUE 1max .

Dig r mür kk b formalı elektrodlar üçün G-nin analitik ifad si ç tinalındı ından onun v zin empirik ifad l r t tbiq edilir. Z if qeyri bircinslilik üçün bu msal 1.0÷1.2 arasında d yi ir. Bu qiym tl r yüks k g rginlikl rdideal hala yaxın bir v ziyy t kimi q bul edilir. Bel hallarda bo almanınt zyiq v m saf hasilind n olan asılılı ı üçün k. 2.1.10, Pa en qanunu ilizah edillir.

k.2.1.4 d bircinsli sah y daxil edilmi kür v silindrik elektrodların, sah ni t hrif etm si v elektrik sah sind qüvv x ttl rininpaylanma sxemi verilmi dir. E0- qiym tli bircinsli–b rab r sah y g tirilmikür vi v silindrik elektrodlar elektrik sah sini t hrif etdikd , kür nins thind maksimal elektrik sah g rginliyi Emax=3 E0, silindrin s thind is ,Emax=2 E0 olur. Daha güclü qeyri bircinslilikl r mövcuddur ki, bu zaman– G>4 olur.

_________________Milli Kitabxana__________________

56

k 2.1.4. Bircinsli sah nin elektrodlarla t hrif olunmasi a)izol edilmli kür elektrod b)torpaqlanmı silindrik elektrod

2.1.3. K skin qeyri bircinsli elektrik sah l rind bo alma

Deyildiyi kimi, bo almanın müst qillilik rti ba lan ıc g rginlikl rdöd nilir. Bircinsli elektrik sah l rinin ba lan ıc g rginlikl ri, bo alma g rginliyi il üst-üst dü ür. Qeyri bircinsli elektrik sah l ri is , taclanan aralıqlar kimi xarakteriz edilir. Bel aralıqlarda ba lan ıc g rginlik iti uclu elektrod yaxınlı ında daha tez yaranır v de ilm , bu ba lan ıc g rginliynd ndaha böyük g rginlikl rd ba verir. Elektrodları müxt lif yrilik d r c l rinmalik olan, qeyri simmetrik aralıqlarda, bo alma g rginliyi kiçik yriliyi olan elektrodun qütbülüyünd n asılı olur.

Kiçik yriliyi olan, m nfi qütblü elektrodlar halında bo alma g rginliyi müsb t qütblü elektrodların bo alma g rginliyind n daha böyükdür. Hava üçün bu asılılıq verilmi dir k.2.1.5.

Bu hadis iyn nin müsb t qütblüyünd , sür tli elektronların bo almazonasından elektroda keçm si il izah edilir. Bu zaman müsb t yükl r,katodla olan aralıqda ESG-nin artmasına v bo almanın asanlıqla inki afınas b b olur. M nfi qütblükd is ksin , z if h r k tli müsb t yükl r, aralı ınqalan hiss sind ESG-nin azalmasına g tirir v bu halda bo alma üçün daha böyük g rginlik t l b edilir. Müsb t qütblükd havanın orta de ilm sahg rginliyi 4,5 kV/sm, m nfi qütblükd is , 10 kV/sm olur.

_________________Milli Kitabxana__________________

57

k.2.1.5. Iyn -müst vi elektrodlar arasında, sabit g rginlik t siri il havanınbo alma g rginlikl ri 1-iyn nin m nfi, 2-iyn nin müsb t qütblüyü olan hallar.

Görünür ki, bu qiym tl r bircinsli sah d ki de ilm l rd n 3-5 d fazdır v ya G=4 oldu u do rudur. Iyn l r arasında elektrik sah sinin analitik h lli onların s thinin, iki qütblü hiperboloidin fırlanmasından alınan fiqura uy unlu u il yerin yetirilir. Bu sxem gör iyn l r arası d m saf sin Ug rginliyi t tbiq edil rs , iyn nin r«d olan ucunda maksimal sah g rginliyi meydana çıxır k.2.1.6.

Güzgü ksi prinsipin gör , iyn -müst vi aralı ında elektrik sah si,iyn l r arası m saf v t tbiq edil n g rginlik iki d f artırıldı ı halda, iyn -iyn elektrodların elektrik sah sin b rab r olur.

A a ıda, iyn -iyn v iyn -müst vi elektrodlar arasında ionla ma olmadı ı ilkin halda maksimal elektrik sah g rginliyinin hesabat ifad l riverilmi dir:

rrdn

UE 12

2 -iyn -iyn elektrodları üçün,

rrdn

UE 14

4max - iyn -müst vi elektrodlar üçün.

Iyn -müst vi aralı ında iyn yaxınlı ında ESG-nin qiym ti bir neç10 v 100 kV/sm-l r çatır.

Normal atmosfer t zyiqind yüks k elektrik sah g rginliyi havadakıqazların, xüsusi il d oksigenin m nfi ionlara parçalanmasına s b b olur. Bu

_________________Milli Kitabxana__________________

58

hadis , dig r faktorlarla yana ı, effektiv elektronun m nb in çevrilir, onlarıdaha da artırır. Açıq atmosferd bunun çox böyük ekoloji t hlük si vardır. Az rbaycan - Q b l RLS-i yaxınlı ında yüks k tezlik v intensivlikli elektromaqnit ualanması t sirind n bunlara ox ar olan eyni prosesl r baverir.

Effektiv elektronların yaratdıqları güclü elektron uçqunları, yüks kelektrik sah sind , kiçik kritik uzunluqlarda böyük ionla ma msalına s b bolur. Ona gör n güclü ionla ması - olan kanallardan biri d rhal strimerçevrilir. Müsb t strimer, müsb t yükl rin kanalda kiçik sür tl elektroda t r fh r k t etm si v toplanması s b bi il , çox böyük yük da ıyıcı kimi, m nfistrimer is elektronların qar ı elektroda t r f sür tli h r k ti s b bind nnisb t n az yük da ıyıcılı ı il xarakteriz olunur. T tbiq olunan g rginlikartırıldıqca, strimerin uzunlu u böyüyür, qar ı elektrodla strimer arasındameydana çıxan tutumun artmasına s b b olur. Bu strimer kanalında c r yanınartmasına v kanalın qızmasına s b b olur.

k.2.1.6. Iyn -müst vi v iyn -iyn elektrodları arasında elektrik sah sinin paylanmasının kili

Elektrik-fiziki, termik v dinamiki prosesl rin kanalda yaratdıqlarıstrimer keçiriciliyinin k skin artması s b bi il , lider bo alması adlanan prosesl n tic l nir. Strimer keçiriciliyinin yaranma mexanizmi h l lik tam izah edilm mi dir. Lider kanalında yüklü hiss cikl rin konsentrasiyasıstrimer n z r n xeyli çox oldu undan orada g rginlik dü güsü az olur v bu onun qar ı elektroda t r f h r k tini artırır. Lakin, bo alma kanalının

_________________Milli Kitabxana__________________

59

qızmasına mü yy n bir zaman lazım oldu u üçün, lider kanalının h r k tsür ti strimerd n az olur - 106 sm/san. k.2.1.7-d kiçik radiuslu yriliyi olan elektrodlar üçün, müxt lif qütblükd bo almanın inki af sxemi vmexanizml ri göst rilmi dir. Lider kanalı iyn elektroddan müst viyyaxınla dıqca, aralı ın h l de ilm mi hiss sind ESG k skin olaraq artır. Aralı ın bu hiss sind qaz liderd n daha böyük konsentrasiyada yükl ri olan plazmaya çevirilir. Buna s b b is , bo almanın inki afı il orada ba ver nintensiv ionla madır. Yüks k d r c d ionla mı a a ı g rginlikli plazma kanalı il , böyük g rginlikli lider kanalının s rh ddind meydana çıxanelektrik sah g rginliyi, iyn y t r f 109 sm/san sür til yayılan ionla ma zonası yaradır. Bu proses parlaq qı ılcımla mü ahiy t olunur. Bu zaman kanaldan böyük impuls c r yanı keçir ki, bu da sas bo alma adlanır.

50 Hs tezlikli d yi n g rginlikl rd iyn – müs tvi elektrod sistemi, mövcud olan bütün elektrodlardan n a a ı elektrik möhk mliyin malik olurlar. H tta, bel aralı ın de ilm g rginliyi, sabit g rginlikd müsb tqütblü iyn nin de ilm g rginlind n d kiçik olur.

k.2.1.7. Müsb t a) v m nfi b) qütblü iyn elektrodu yaxınlı ındabo almanın ilkin inki af m rh l sinin sxeml ri.

Iyn -iyn aralı ı simmetrik oldu undan, sah nisb t n b rab r,elektrik möhk mliyi is xeyli böyük olur. k.2. 1.8-d 50 Hs tezlikli g rginlikl rd müxt lif elektrodlar arasında bo alma g rginlikl rinin m saf d n asılılq yril ri verilmi dir

_________________Milli Kitabxana__________________

60

k. 2.1.8. 50 Hs tezlikli d yi n g rginlikd hava aralı ında bo almag rginliyinin m saf d n asılılıq yril ri: 1- iyn -müst vi; 2- iyn -iyn ; 3-

m ftil-elektrik x tt daya ı; 4- iki m ftil aralı ı

2.1.4. Elektrik sah l rin elektrodların s thinin yrilikradiuslarının t siri

Yuxarıda göst ril n n z ri h miyy tli elektrodlarla yana ı praktikada mü yy n çıxıntılara v ya yrilik radiusuna malik olan elektrod sisteml rinda rast g lm k olur [17-19].

Tutaq ki, mühit bircinslidir v elektrod sisteml ri trafında homogen izolyasiya mühiti vardır. Bu halda sah nin heç bir nöqt sind lav artıqyükl rin toplanması rti yoxdur v sah yalnız elektrodların forması ilyaranır. H cmi yükl ri b rab r bircinsli kild yayılan bel mühitdelektrostatik sah l r üçün a a ıdakı münasib ti yazmaq olar:

21

11rrn

En . Bu ifad elektrik sah si üçün yrilik qanunu adlanır,

burada E-sah nin mü yy n nöqt sind ki elektrik sah g rginliynin mütl qqiym ti; n - baxılan nöqt d ekvipotensial s th perpendikulyar istiqam tdyön lmi vektor; r1 v r2 – h min nöqt d ekvirotensial s thin sas yrilik radiuslarıdır.

Xüsusi halda r2= olarsa, elektrik sah si müst vi - paralel xarakterli

olur:1

1rn

En . yrilik qanununa gör , elektrodun kiçik radiuslu s thin

yaxınla dıqca, burada elektrik sah g rginliyi E-nin k skin artımı yer alır.Bel likl , izolyasiya aralı ını d yi m d n, ESG-nin maksimal qiym tiniazaltmaq üçün, elektrodların yrilik radiusları böyüdülm lidir. Bu elektrik sah sinin t nziml nm sinin sad bir usuludur. B zi konstruksiyalarda bir elektrodun s thinin yrilik radiusunu d yi m kl , buraxılan (de ilm )

_________________Milli Kitabxana__________________

61

maksimal g rginlyin optimal qiym tini almaq olar. Bel likl , konstruksiyanınelektrik möhk mliyin gör optimalla dırılma m s l si h ll edilir. T kdamarlı kabel, eleqazlı komplekt paylayıcı qur ular–KPQ v s. konstruksiyaların hesabat modeli kimi, eyni oxlu koaksial silindrl r baxaq. M lumdur ki, bütün hallarda bo almanın müst qillilik rti g rginliyinba lan ıc qiym tl rind öd nilir. Koaksial silindrl rin z if qeyri bircinsli aralıqlarında elektrik sah g rginliyi a a ıdakı t nlikl yazılır:

rRnx

UE (2.1.5)

burada r v R –uy un olaraq daxili v xarici silindrl rin radiusları; x– onlar arasındakı ixtiyari d yi n m saf dir. Götürül n konstruksiyada bo almanınmüst qillilik rti a a ıdakı kimi yazıla bil r:

R

r

kdx (2.1.6)

EBpApexp v (2.1.5) formulası n z r alındıqda, (2.1.6) üçün

a a ıdakı ifad l ri yazmaq olar:- ;exp,

kdxU

rRnBpx

ApR

r ji

inteqralladıqda is , son olaraq a a ıdakı ifad ni alırlar:

kprrR

UrRnB

prU

rRnB

rRn

UBA

bosbos

bos expexp (2.1.7)

(2.1.7) ifad sind n görünür ki, koaksial silindrl r arasında ba lan ıcg rginlik pr hasili v R/r nisb tind n asılı olur. Bo almanın müst qillilik

rtind (2.1.7)-d n Ubo üçün ümumil dirm aparılarsa, a a ıdakı funksional asılılıqlar alınır:

Rr

RpR

rrRprrRpU bos ,,,,,, (2.1.8)

_________________Milli Kitabxana__________________

62

(2.1.8) ifad sind bütün funksiyaların b rab rliyi öd ndiyind n, ona bo almanın ox arlıq qanunu deyilir. Burada t zyiql hasili götürül nparametrl r ( Rr,, ), sonrakı arqumentl rd dig r ölçül r nisb t kimi olur (2.1.8). Dem li bo alma g rgnliyi, qazın t zyiqi il h r hansı bir h nd si ölçünün hasilind n v dig r ölçül rin h min parametr nisb tind n asılı olur. Ox arlıq qanunundan aydın olur ki, g r h nd si ox ar aralıqlarda qazınt zyiqi, h nd si ölçül rin d yi m miqyasının ksin olaraq d yi dirils ,bo alma g rginliyi sabit qalır. Buradan görünür ki, bircinsli elektrik sah siüçün Pa en qanunu k.2.2.10, ox arlıq qanununun xüsusi halıdır k.2.1.9.

Xarici silindrin R radiusunun sabit qaldı ı rtd ba lan ıc g rginliyindaxili v xarici silindrl rin r/R ölçü nisb tl rind n asılılı ına baxaq:

rRnrEU basbas (2.1.9)

(2.1.9) ifad sind , Eba qeyri m lum oldu u üçün, onun h lli mümkün deyildir. Lakin buradan, ba lan ıc g rginliyin maksimal qiym tin uy unolan R/r nisb ti üçün, dUba /dr=0 t nliyini h ll ed r k a a ıdakı ifad ni

alırlar:-e

cRrfU bas

1max . Göründüyü kimi Uba max – r/R 1/3.

k. 2.1.9. Daxili v xarici radiusların müxt lif nisb tl ri üçün verilmiba lan ıcg rginlikl rin r hasilind n asılılıq yril ri,1-R/r=120; 2-R/r=30;

3- R/r=15qiym tdl rind alınır.

k.2.1.10-da RrfU bas funksiyasından asılılıq yrisi verilmi dir.

Uba max – dan sa da, sah z if qeyri bircinsli oldu u zonada ba lan ıcg rginlik v bo alma g rginliyi eyni asılılıq üzr d yi irl r. H min nöqt d nsol t r fd is , (r/R 3 olduqda) bo alma g rginliyi, ba lan ıc g rginliyind nçox olur.

_________________Milli Kitabxana__________________

63

(2.1.7) t nliyi z if qeyri bircinsli sah l r üçün alınmı dır v bütün aralıqda >0 q bul edilir. Taclanan aralıqda >0 rti mü yy n hiss d ,bo almanın müst qillilik rti is , daxili elektrodun s thind n, taclanma zonasının s rh ddin q d r olan radius boyunda öd nilir:

tacr

r

kdx (2.1.10)

burada rtac- taclanma zonasının (qilafın) radiusudur.

k.2.1.10. Koaksial silindrl r arasında hava m saf sinin de ilm vba lan ıc g rginlik yril ri (R=10 sm)

Müxt lif m saf l r üçün (2.1.7) ifad sind n a a ıdakı b rab rlikl ri yazmaq olar:

,xErEEr

rRn

Uxtactac (2.1.11)

burada E- daxili elektrodun yaxın trafında ESG-yi; Etac-taclanma zonasınıns rh ddind elektrik sah g rginliyi; Ex – x koordinatında elektrik sahg rginliyidir.

(1.1.19) ifad sind n istifad edil rs , taclanma qilafının s rh ddind=0 rti üçün, Etac=b oldu undan (2.1.9)-dan uy un olaraq a a ıdakı

ifad ni yazmaq olar:

bErrtac v

xErEx .

_________________Milli Kitabxana__________________

64

Son ifad l r v (2.1.10) formulasından bo almanın müst qillilikrtind a a ıdakı inteqralı yazmaq olar:

Kdxbx

rEa

bEr

r

bas

2

(2.1.12)

Inteqralladıqdan v mü yy n çevirm l r apardıqdan sonra a a ıdakıhesabat ifad si alınır:

rabK

bEn

bE

bE basbasbas

2

2

12 (2.1.13)

(2.1.13) t nliyinin h lli a a ıdakı qaydada aparılır: r-in qiym ti verilir; qazınverilmi nisbi sıxlı ına gör Eba t yin edilir; (2.1.9) ifad sind n Ubahesablanır.

k.2.1.10-da koaksial silindrl rin müxt lif xarici v daxili

radiuslarında hava üçün - rRnUrE basbas nisbi qiym tl rinin, r asılılıqları

verilmi dir. kild n görünür ki, r-in böyük qiym tl rind ba lan ıc elektrik sah g rginliyi silindrin xarici radiusundan asılı olmur.

Real v t crübi konstruksiyalar üçün silindrik v kür vi elektrodlarıbürüy n qaz mühitind bo almanın ba lan ıc g rginliyi a a ıdakı ümumi ifad il yazılır:

38.00

00 1

rc

GSaU (2.1.14)

Burada r0- yriliyi çox olan elektrodun radiusu, S- yriliyi az olan elektrodun s thinin sah si, c-qazın cinsind n v elektrik sah sinin formasından asılı olan msallardır. Hava üçün silindrik elektrodlarda c=0.65sm0.38, kür vi elektrod üçün c=0.89 sm0.38 v kür -müst vi eletrodlar üçün c=0.78 sm0.38 q bul edilir.

2.1.5. Iti uclu elektrodlar arasında elektrik sah si

Iti uclu elektrodların yaratdıqları k skin qeyri bircinsliliy aid çoxlu t tqiqatlar aparılmı dır [16-19]. Deyildiyi kimi, bir çox izolyasiya konstruksiyalarında elektrodlar iti uclara malik olurlar. Analitik hesabatlar aparmaq üçün, bel elektrodların h r hansı birinin ( k. 2.1.11 d üst elktrod)

_________________Milli Kitabxana__________________

65

s thinin müst vi il yaratdı ı bucaq açılı ının ifad si il yazıldı ını q vuled k. Bu elektrodlar sistemi üçün yerli bo almaların (qismi bo alma) yaranmasının analizi çox vacibdir. Ona gör yerli ESG –nin d yi m sininv aslılı ını öyr nirl r.

parametri, 0< <1 intervallarında d yi dikd , üst elektrod 0-180 d r c bucaq q d r acılaraq, müst vi il müxt lif d r c li iti uclar yaradır. Alınan elektrodlar sisteminin yaxın trafında elektrik sah g rginliyi, h min nöqt il t masda i l y n izolyasiya gövd sind , t hlük li qiym tl r çatan ESG-i, a a ıdakı kimi ifad edilir:

211

cE (2.1.15)

k.2.1.11. Müst vi üz rind iti uclu elektrodun hesabat sxemi.

= 0 n yaxın nöqt si üçün ESG-nin qiym ti - E 0 a a ıdakı kimi ifad edilir:

21

02

1

00 ,, dkEdkUE or (2.1.16)

A a ıdakı kil v ifad l rd n istifad ed r k, =0 halı üçün, qismi bo alma g rginliyi v sah g rginlikl rini hesablamaq olar: Iti ucun yaxın trafında ESG-nin ifad si a a ıdakı kimi olar:

dUEdEE oror ,

2. Burada «d q bul edilir.

5,00

5,000 2 dAdEU bosq (2.1.17)

_________________Milli Kitabxana__________________

66

k.2.1.12. =0 halı üçün, iki müst vi arasında qalan izolyasiya mühitind ,elektrodun ucuna yaxın trafında elektrik sah g rginliyi.

v qismi bo alma yaradan ESG üçün:

5,00

5,000 2 dAdEE bosq (2.1.18)

Göründüyü kimi, burada A0, -dan asılı olaraq, g rginlik v ESG arasındaaslılıq yaradan sabit msaldır. Bu msal elektrodların açılma buca ı –dan asılı olaraq d yi ir. =1/2 olduqda k.2.1.13-d n, qismi bo alma g rginlikl riüçün a a ıdakı ifad l r yazılar:

32300 23 dEU qbos (2.1.19)

v ya ESG üçün,

31300 23 dEEqbos (2.1.20)

Bel elektrodlar sistemi transformatorların dolaqları il metal bak arasındaqalan aralı a v bir sıra ba qa sisteml r ox ardır.

k. 2.1.13. Düzbucalı ( =1/2)v müst vi elektrodlar sistemi

_________________Milli Kitabxana__________________

67

Bel sisteml rd düzbucaqlının küncü mü yy n radiusla dair l ndirilm lidir.

k. 2.1.14-d dair l ndirm radiusu-r v d arasındakı nisb td n asılıolan qeyri bircinslilik yrisi verilmi dir.

3max r

rdEE or (2.1.21)

burada, Eor= ,dU r – dair lik radiusu, d – müst vi s th q d r olan m saf dir.

k.2.1.14.Dair l ndirilmi düzbucaq formalı elektrod v müst vielektrod sisteml ri arasında kqb=Emax/Eor qeyri bircinslilik msalının d/r-d n

asılılıq yrisi

Elektrodların dair l ndirilm sinin kild göst rilmi usulu dig r b rk dielektrikl bilavasit t masda olmayan konstruksiyalar üçün daha effektlidir. Çünki qaz v ya maye mühitind izolyasiya il elektrodun toxunan s thiarasında nazik aralıqlar, yarıqlar, oyuqlar v s. qalır ki, bu da elektrik sah sinin qeyribircinsliliyini daha çox artırır.

2.2. Xarici izolyasiya

2.2.1. Xarici izolyasiyada havanın rolu. Izolyatorlar

35 kV-dan böyük olan yüks ldici transformator v payla dırıcıb k l rin çoxusu açıq atmosferd tikilir. Onların bütün avadanlıqları açıq

atmosferd yerl diyind n, xarici tip izolyasiya qurulu una aid edilirl r. Ba qa sözd , onlar açıq havada i l y n b rk materialdan ibar tdirl r. Ona gör , atmosfer havası üçün kritik h ddl r yaxın, 25-30 kV/sm qiym tl r

_________________Milli Kitabxana__________________

68

çatan yüks k sah g rginlikl ri t siri il , xarici izolyaisayda ba ver n elektrik prosesl ri maraq do urur. T dqiqatlar göst rir ki, b rk izolyasiyanın s thindESG-nin kritik h ddl ri izolyasiya aralı ının uzunlu u artıqca 5 kV/sm –q d r azalır. Daha uzun aralıqlarda is , izolyatorların s thi boyu elektrik möhk mliyi 2,5-1,5 kV/sm – q d r kiçilir.

2.2.2. Xarici izolyasiyanın növl ri

Deyildiyi kimi, elektrik qur ularının xarici izolyasiyasına, açıqatmosfer raitind yerl mi izolyatorların gövd si daxildir. O cüml d n,qon u fazlarfn biri-birin n z r n olan izolyasiya s thl ri d buraya aiddir. Misal olaraq, paylayıcı qur uların–PQ inl ri, elektrik ötürücü x tl rin (EÖX) m ftill ri v dig r YG aparatları xarici dövr l rl birl dir n naqill r bir-birind n v yerd n, mü yy n m saf l rd izol edilmi elektrod sisteml rikimi i l diyini göst rm k olar. Yüks k g rginlik izolyatorları müxt lif konstruksiyalar v avadanlıqlarda (m s l n, inl r arasında, x tt dayaqları vtraversl rin ölçül rin uy un boyda, açarların, ayırıcıların metal gövd l riüz rind , transformatorların baklarının üstünd ) g rginlik sinfin uy unm saf l rd b rkidilirl r. Izolyatorlar sas n farfor v ü d n hazırlanırlar.YG konstruksiyaları, izolyatorlar vasit si il verilmi v ziyy td lazımi m saf d hava aralı ı olmaqla montaj edilir. Havadakı izolyasiya m saf sig rginliyin qiym ti v havanın verilmi elektrodlar sistemi üçün elektrik möhk mliyind n asılıdır.

M lumdur ki, normal atmosfer raitind hava aralı ının elektrik möhk mliyi yüks k deyildir v n yax ı halda, bircinsli elektrik sah sind 30kV/sm-d n çox olmur. Açıq atmosferd is , izolyasiya konstruksiyasınıns thini bürüy n hava t b q sinin elektrik möhk mliyi daha da a a ı olur. Bunun s b bi b rk izolyasiyanın elektrik parametrl rinin: - dielektrik nüfuzlulu un havanın dielektrik nüfuzlulu undan böyük olması v n mliyin s th nüfuz etm sidir. Ona gör yüks k g rginlikli izolyasiya konstruksiyalarında qeyri bircinsli elektrik sah si meydana çıxır. Deyildiyi kimi, elektrodlar arası m saf 1-2 m olduqda izolyasiyanın s thi boyu elektrik möhk mliyi 5 kV/sm; m saf 10-20 m arasında d yi dikd is , 2,5-1,5 kV/sm-

q d r azalmı olur. Bu s b bd n EÖX-i v PQ qabaritl ri sas n havanınelektrik möhk mliyi il t yin edilir v nominal g rginlik artıqda bu ölçül r dk skin olaraq artır. Hava aralı ının bo alma g rginliyin onun t zyiqi –P,temperaturu –T v mütl q n mliyi- t sir edir. Ona gör havada izolyasiya m saf si el seçilm lidir ki, n pis atmosfer raitl rind d onlar kifay tq d r elektrik möhk mliyin v izolyasiya s viyy sin malik olsunlar. Adi izolyasiyalı elektrik avadanlı ı üçün xarici izolyasiyanın normal i raiti kimi, d niz s viy sind n 1000 m- q d r hündürlük v traf mühitin 40 0C-y

_________________Milli Kitabxana__________________

69

q d r temperaturu götürülür. Bununla laq d r olaraq elektrik avadanlı ınınxarici izolyasiyası layih l ndirildikd d niz s viyy sind n 1000 m-d nyuxarı, h r 100 m yüks klik üçün bo alma (v ya sınaq) g rginliyi 1 azaldılır. Normal temperaturdan yüks k, h r lav 3 0C üçün d 1 azalma olur. Bel likl , 1000 m hündürlük v 400 C temperaturda c mi 16-17 % azalma n z rd tutulur.

Normal rait dedikd , atmosfer üçün T=293 K, P=101,3 kPa=0,1013 MPa; =11q/m3( =65%) götürülür. Havanın mütl q n mliyinin 2 d fazalması bo alma g rginliyinin 6-8 azalmasına s b b olur. Qeyd etm klazımdır ki, atmosfer t sirl rind n d yi m l r elektrodlar arası m saf si 1 molan bo alma aralıqları üçün xarakterikdir. 1 m-d n böyük olan elektrod aralıqlarında is , atmosfer t sirl rind n bo alma g rginlikl rinin d yi m sin z rd n atılır. M s l n, qeyri bircinsli elektrik sah sind ya ı ların t sirin z r alınmır.

Izolyatorlar, növl rin gör x tt v aparat izolyatorlarına bölünür. X tt izolyatorları nimç killi asma tip v yivli oxa taxılan dayaq tip olurlar

k.2.2.1. Yivli oxa taxılan v asma izolyatorlar, QOST-a gör F v ya S;PF v ya PS, PSQ x tt izolyatorları, VDE, TSE, BS standartına gör tipl r,müxt lif cür markalanırlar (bax s h.49). Avropada polad tıra taxılmıizolyatorlara PIN tip izolyator deyilir. Apparat izolyatorları dayaq v keçid tipl rin malikdirl r k. 2.2.2. Dayaq izolyatorları, flanesin v qapa ınizolyator gövd sinin xaricin v daxili bo lu una montaj edil n, bir neçvariantlarda hazırlanır. H r iki növ izolyatorlar n n vi bir formaya malikdirl r.

X tt izolyatorları 35 kV v daha yüks k g rginlikl rd biri-birind nsalxım killi (elastiki çevik) asılmı z ncir d n ibar tdir. F6-B (PS-12-A) –tip asma x tt izolaytorlarının Alman markalı bir nümun si k.2.2.1 –dgöst rilmi dir. Bir sıra ölk l rd xüsusi gücl ndirilimi ü izolyatorlar hazırlanır. Izolaytor istehsalı mü ssis l rind HX, dartı girlyanda z ncir si vYS partal dayaqları üçün ölçül ri Lsız/H 3 nisb tind d yi n Bu izolyatorlar Rus standartlarına gör DÜIST 6490-67 - PSQ6-A, Ingilis standartları BS-147,Alman - VDE 0446 standartlarına gör GA-500 HG v GA- 500 MG ilmarkalanırlar.

Dayaq izolyatorları sas n elektrotexniki farfordan hazırlanır k.2.2.1 v a a ıdakı kimi markalanır – IND : - I-izolyator, N- normal izolyasiya s viy li, D- dayaq tip izolyator, S - çubuq killi (sterjnevoy), - tırlı, U - gücl ndirilmi (usilennıy) kimi oxunur. H rfl rd n sonra defisl nominal i çix tt g rginliyi v yen defisl yilm d minimal da ıdıcı qüvv daN(dekaNyutonla) göst rilir.

1-3 kV-luq keçid izolyatorları bütöv farfor gövd d n v c r yankeçir n içlikd n (çubuqdan) ibar t olur. 6-10 kV-luq keçid izolyatorlarının

_________________Milli Kitabxana__________________

70

daxili izolyasiyası, çubuqla farfor silindrin daxili divarı arasındakı hava qatıv ya epoksid q tranından tökülmü kütl d n t kil olunur. Izolyatorlarınc r yan keçirici içlikl ri, farfor silindrin yan t r fl rin qura dırılmıyön ldici qapaqlardan keçirilir. Düzbucaqlı çubuqların yerd yi m sinin qar ısını almaq üçün, onları qapaqların yanında çekanka yolu il z r kfiksasiya edirl r. Dair vi formalı c r yan keçiricil rin is , ba t r fl rindonları qapa a sıxmaq üçün yiv açırlar.

k.2.2.1. Asma x tt izolyatoru (Almaniya-VDE standartı)

Sızma c r yanının yolunun boyu kimi s th üzr , elektrodlar arasından qısa m saf götürülür.

Izolyatorlar sızma yolunun boyuna gör , elektrik avdanlı ının t rtibatkateqoriyasına uy un olmalıdırlar.

9920-75DÜIST normaları v müxt lif çirkl nm d r c l rin görA,B,V kateqoriyalarına aid sızma yolunun n böyük i çi g rginliy olan nisb ti- xüs c dv l 2.2.1 d verilmi dir.

Yüks k g rginlik aparatlarında n çox t tbiq olunan izolyatorlardan biri d dayaq izolyatorlarıdır. Onlar açarlar, ayırıcılar, inl r v dig rqur uların montajı v b rkidilm si üçün istifad edilir. Elektrik-texniki farfordan hazırlanan bir elementli dayaq v keçid izolyatorları, texnoloji vmexaniki emalda yaranan ç tinlikl r (yonma, d lm , de m , farforun bi irilm sind olan probleml r v s.) s b bil 1-1,2 m hündürlüyün q d rhazırlanır ( k 2.2.2.). Çubuq killi dayaq v x tt izolyatorları, izolyasiya detallarının konfiqurasiyasına gör ox ardırlar. Onların f rqi yalnızdiametrl ri v flanesl rind olur k.2.2.2 a).

6-750 kV elektrik avadanlı ının xüsusi sızma yolu - xüs

_________________Milli Kitabxana__________________

71

C dv l2.2.1

Elektrik avadanlı ınınkateqoriyaları. H r

kateqoriya iki çirkl nmd r c sin aiddir

b k l rd qura dırılmı avadanlıq üçün sızmayolunun n böyük i çi g rginliyin nisb ti –

lsız/U nböyi çi , sm/kV Neytralı izol edilmi

v ya effektiv torpaqlanmı 35kV

Neytralı bir ba atorpaqlanmı

110-750 kV g rginlikl rA(1-2 çirk d r.)B(3-4çirk d r.)V(5-6 çirk d r.)

1,70 1,50 2,60 2,25

3,50 3,10

G rginliyi 110 kV v daha böyük olan yüks k g rginlikli dayaq vkeçid izolyatorlarında izolyasiya sisteminin elektrik möhk mliyinin artırılması v taclanma g rginlikl rinin l v edilm si m qs di il , elektrik sah g rginlikl rini t nziml m k lazımdır. 35 kV –a q d r g rginlikl rd bu m qs dl sad t nziml nm üsulları istifad edilir. O cüml d nkonstruksiyaya müxt lif formalar verm kl v ya daxild sad ekran örtükl rit tbiq etm kl ESG-ni t nziml m k olur.

k.2.2.2. Dayaq izolyatorlarının növl ri a) bütöv gövd li t k uzun gövd li(sterjnevoy) farfor izolyator; b)xarici tip (ON -35kV)iki izolyatordan

ibar tizolyator sütunu; v)müxt lif izolyator t kl rinin yapı dırılması ilalınmı «Multikon» konstruksiya, q)içi silindrik bo luq kilind olan dayaq

izolyatoru

kil 2.2.3.-d dayaq izolyatorunun üst qapa ı t r fd n mü yy nd rinliy q d r t nziml yici ekran qoyulmu dur. Onun t siri il g rginlik vESG kild göst ril n 1 yrisi üzr azalmaya do ru d yi ir.

_________________Milli Kitabxana__________________

72

k. 2.2.3. Ka ız-bakelit tipli dayaq izolyatorunda yüks klik boyu g rginlik paylanması 1) daxili ekranla; 2) ekransız olan hal.

Elektrik sah sinin d yi m sind izolyasiya gövd si il yana ı,konstruksiyada olan metal hiss l rin d t siri vardır. kil 2.2.3-dgöst rilmi asılılıq, izolyatorlarda armaturların, dig r keçirici detallar v ya konstruksiyaların elektrik xass l rinin t nziml nm sin aid olan bir misaldır.

kild x sıfır potensiallı a a ı elektroddan ba layaraq d yi ir. O cüml d n, yüks k g rginlikli ax l ndirilmi x tt m ftill ri yaxınlıqda asılmıbirinci izolyatorda g rginlik dü güsünün azalmasına müsb t t sir edir.

2.2.3. N ml nm v çirkl nm raitind izolyatorların i l m si

Açıq atmosferd çirkl nm v n ml nm t sir etdikd izolyatorlarıns thind elektrolitik keçirici p rd yaranır. Bel keçirici p rd nin t sirind nsızma c r yanının qiym ti artır. Sızma c r yanın keçdiyi izolyasiya s thininmüqavim ti a a ıdakı kimi t yin edilir:-

hDhhR siz (2.2.1)

I çi g rginliyin t siri il yaranan sızma c r yanın qiym ti is , h min müqavim tl t rs müt nasib olacaqdır:

sizsiz h

hDUhR

UI (2.2.2)

Göründüyü kimi, sızma yolunun boyu d yi dikc izolyatorların hündürlüyü boyu çirkl nm p rd sinin xüsusi müqavim ti - (h) v diametri - D(h) dd yi ir. Lakin, bu ifad l rl hesabatlar aparmaq ç tindir. Çünki, çox hallarda

_________________Milli Kitabxana__________________

73

izolyasiyada müxt lif s th t b q l rind çirk qatının qalınlı ını t yin edm kmümkün olmur. Ona gör , hesabatlarda çirkl nmi izolyasiyanın xüsusi s thikeçiriciliyi: s= / (h) istifad edilir. Onda, çirkl nmi s thi müqavim ta a ıdakı kimi ifad edil c kdir:

s

f

ss

khD

dRsiz

0 )(1 (2.2.3)

M lumdur ki, diametrin d yi m si formadan asılı olaraq t yin edilir. Ona gör izolyatorlarda yuxarıdakı inteqralla t yin edil n -kf forma msalıt tbiq edilir. Sızma c r yanını azaltmaq üçün izolyatorun hündürlüyü artırılmalı v en k siyi is azaldılmalıdır. Bu is , konstruksiyanın mexaniki davamlılı ını z ifl dir. (2.2.3) –d göst ril n forma msalı a a ıdakı kimi t yin edilir:

L

f LDdlk

0 )(1 (2.2.4)

Müxt lif markalı asma x tt izolyatorlarının forma msalları 0,6-0,95 arasındaqiym tl r alır [23].

Sızma c r yanı artdıqca izolyatorun s thind quruma ba verir. Lakin quruma bütün s thi bürüy bilmir v ayrı-ayrı l k l r kilind olur. Bu zaman h min qurumu l k l rin üz rind n sıçrayan bo almalar, «s thi qismi bo alma»-lar, mü ahid edilir. Yaranan bo alma qı ılcımlarınınmüqavim tl ri azalır v sızma c r yanının yolunda, ardıcıl olan qurumamıhiss l rd , onun qiym ti yenid n artır. Bu qayda il , n ml nmi v çirkl nmiizolyator s thind qismi s th bo almaları inki af edir. Mü yy n çirkl nm vn ml nm rtl rind bu bo almalar bütöv izolyasiya z ncirini bürüy r kx ttin açılmasına s b b ola bil r k. 2.2.4.

kill rd izolyasiyanın n ml nmi s thind ba ver n d yi iklikl r vbu zaman inki af ed n elektrik prosesl ri göst rilmi dir. Göründüyü kimi n ml nm nin ilkin v ziyy tind izolyasiyanın s thind g rginliiik paylanmasıx tti olur k.5.3 a). N ml nm t sirind n artan sızma c r yanı itkil ri izolyasiyanın s thini qurudur. Quruyan izolyasiya s thi böyüyür. Tez quruyan hiss l rd s th müqavim ti artır v g rginlik dü güsü çoxalır k. 2.2.4.b,v). Iki n mli parça arasında olan izolyasiya s thind qı ılcımlı qövs yaranır

k.2.2.4 q). C r yan artır v yeni quruyan sah l r çoxalır k.2.2.4 d). H min sah l rd g rginlikl r artır v yeni qı ılcımlı bo almalar meydana çıxır. Deyil nl r eyni qaydada açıq havada qura dırılmı dayaq sutunlarına v çox elementli aparat izolyatorlarına da aiddir. Ona gör izolyatorlara veril nfomalar el olmalıdır ki, onların h m çirkl nm si, h m d çirkl nmi s thin

_________________Milli Kitabxana__________________

74

n ml nm si bircinsli olsun. Lakin mür kk b formalı izolyatorlarda k. 2.2.1 v k. 2.2.2. bunları yaratmaq ç tindir. Bu m nada, izolyatorlarınkonstruksiyalarında t rtib olunan t k v qabır alar yax ı t sir edirl r. Çünki onların vasit si il , Lsız/H nisb ti xeyli d yi diril bil r. Onlar sızma c r yanlarının yolunu artırmaqla izolyatorlarda islanmayan v ya murdan qorunan gizli, t k altı çıxıntılar yaradırlar. Bu hiss l rd izolyatorlarınhündürlüy dü n tutumları da artır. N tic d , h min yerin g rginliyi azalır. S naye tezlikli g rginlikl r üçün elektrik bo alması kommutasiya g rginlikl rind n kiçik olur. Bunun s b bi ikincinin t sir müdd tinin qısa olması v istilik prosesl rinin tam sona çatmamasıdır.

N ml nm v çirkl nm raitl rind izolyatorlarda t kl r xüsusi ilmüsb t rol oynayırlar. t kl r olan trafda izolyatorun s thinin sızma c r yanının yolu v elektrik tutumu artır. Onların üst s thi izolyatorun oxuna perpendikulyar istiqam td 20 -250 bucaq t kil edir. t kl rin çıxıntıuzunluqları a=30÷50 mm, t kl r arası m saf l ri is , t=50÷100 mm boyunda hazırlanır (göründüyü kimi t 2·a olur). t kl r sayı nominal g rginliy gört xmini olaraq a a ıdakı kimi hesabalanır:- n 1,5+0,065·Unom .

k.2.2.4. Çirkl n n izolyasiya s thind elektrik qı ılcım bo almalarnınyaranması v qövs prosesinin inki afı

2.2.4. Izolyatorların elektrik möhk mlikl rin gör t yin edil n forma völçül ri

_________________Milli Kitabxana__________________

75

X tt v aparat izolyatorlarının hesabatlarında elektrik, mexaniki möhk mlik, istilik xass l ri kimi parametrl r t yin edilir. Bütün yuks kg rginlikli xarici izolyasiya sisteml rind standartlara uy un izolyasiya m saf l ri olur.

Xarici izolyasiya üçün 9920-76 DÜIST-d Lsız/U nisb tininn ml nmt izolyasiyanın bo alma g rginliyin gör f rql ri verilm s d , bu nisb tin izolyasiyanın çrkl nm d r c sin v ya mur bo alma g rginliyint siri böyükdür. 50%-li ya mur bo alma g rginliyinin n böyük i çi faz g rginliyin U nbf nisb ti, izolyatorun i çi g rginliy olan ehtiyat msalındanaz olmamalıdır. Izolyatorların ehtiyat msalı - Kehi =1,5÷1,6 elektrik möhk mlikl rinin statistik parametrl rin sas n hesablanır. Izolyatorun s thiüzr bo alma g rginliyi üçün sas parametr, izolyatorun üst v alt elektrodlarıarasındakı n qısa m saf – bo alma m saf sidir.

Ona gör , izolyasiyanın hesablanması v layih l ndirilm si zamanıbo alma m saf si il (hündürlük) yana ı onların forma v ölçül ri d t yinedilir. Materialına gör hesabatlar d yi ir. n çox i l dil n farfor v ü d nhazırlanan izolyatorlar elektrik möhk mlikl rin gör mü yy n bo alma aralıqlarına malikdirl r. Bu parametr gör standartlarda DÜIST 9920 -76 vs. izolyatorlar üç kateqoriyada hazırlanırlar:- A, B, V. Açıq atmosferdi l y n keçid v dayaq tipli, izolyatorların malik olduqları bo alma m saf l ris naye tezlikli sınaq g rginlikl rin gör a a ıdakı iki rtd n hesablanır:- a) quru v t miz raitd , b) ya murlu v çirkl nmi raitd . H r iki halda hesabat, 1 d q saxlanan sınaq g rginlikl ri il yoxlanır. N tic d hesabat a a ıdakı kimi aparılır:

335201,1 sinU

bos , m (2.2.5)

20520yagbos

yagbos

U, m (2.2.6)

Hesablanmı bu m saf l r izolyatorlara t tbiq edilir. Yuxarıda göst rilmi apparat izolyatorlarında s thi bo almalar bir sıra

keyfiyy t xarakteristikasına malikdirl r. M lumdur ki, onlarda bo alma g rginlikl ri bircinsli sah d olan g rginlikl rd n daha a a ı olur k.2.2.5.

yril rd n görünür ki, hamar s th malik olan dayaq izolyatorlarının s thiboyu bo alma g rginliyinin qiym ti, h min elektrodlar arasında hava oldu uhaldakından kiçikdir. Bo alma g rginlikl ri sah nin bircinsliliyind n, s thinn ml nm d r c si v dielektrik nüfuzlulu undan da asılı olur.

_________________Milli Kitabxana__________________

76

Keçid izolyatorunu xarici radiusu rx v daxili radiusu rd olan silindrik kondensator kimi q bul etdikd onun xüsusi s thi tutumu a a ıdakı kimi hesabalanar:

,0

d

xx

n

rrnr

C [F/m] (2.2.7)

burada n – nisbi dielektrik nüfuzlulu udur. Daxili bo lu u hava olan keçid izolyatorlarının üç nöqt si f rqli g rginlikl r malik olur:-c r yankeçiricisinin s thi, izolyatorun daxili divarı v izolyatorun xarici divarı. Onlar silindrik izolyasiya qatları kimi hesablanır k.2.2.5 a. Bu zaman daxili divarın hava t b q si il toxunan nöqt l rind a a ıdakı sah g rginliyi meydana çıxır:

h

f

frtcc

h

hhkecc

fh

rr

nrrnr

UE11

..

(2.2.8)

g r Eh-f -un qiym ti 24,5 kV/sm –a arsa, keçid izolyatorunun daxili divarının yaxınlı ında ionla ma v taclanma ba ver bil r.

k.2.2.5. Bo alma g rginlikl rinin m saf d n asılılqları a)50 Hs tezlikli bircinsli sah , b)50 Hs tezlikli qeyri bircinsli sah , 1-Hava; 2-parafin, 3-

karton, 4- ü .

Alman alimi Tepler keçid v dayaq izolyatorlarının s thindbo almanın inki af mexanizml ri v onların bir sıra qanunauy un xass l rinitapmı dır. Aparılan t crüb l rd , taclanma v sürü n bo almada lokal ionla ma g rginlikl ri üçün prosesin keyfiyy tc eyni oldu u sübut

_________________Milli Kitabxana__________________

77

edilmi dir. Üst lik, taclanma g rginliyn xarici elektrodun materialının da t sir etdiyi mü ahid edilmi dir. Iti uclara malik metal flanesi olan keçid izolyatorlarında taclanma yaradan g rginliyin qiym ti a a ıdakı kimi hesablanır:

45,07102,7 CU tac (2.2.9)

H min izolyatorun s thind sürü n bo alma yaradan g rginlik is , a a ıdakıkimi t yin edilir:

45,061037,6 CU bossur (2.2.10)

Izolyatorun qalınlı ı kiçik olduqda, d=rx-rd , onun xüsusi s thi tutumu müst vi kondensatorların tutumuna uy un kild hesablanır:

dC n0 (2.2.11)

Bu ifad n z r alınarsa, (2.2.9) v (2.2.10) düsturları a a ıdakı kimi yazıla bil r:

45,021075,6 ntac dU (2.2.12)

45,059,0 nbossur dU (2.2.13)

U>Utac olduqda, Tepler formulasına uy un olaraq, sürü n bo almada yaranan s thi qı ılcımın uzunlu u a a ıdakı kimi ifad edilir:

452

dtdUUkCbossur (2.2.14)

T crübi hesabatlarda is , sürü n bo alma üçün a a ıdakı sad ifadistifad edil bid r:

kUU tac

bossur 10 (2.2.15)

Sürü n bo alma uzun müdd t t sir etdikd b rk izolyatorun, xüsusi il farforun s thind erroziya ba verir. Izolyatorun s thind temperaturun artımları is onlarda çatların yaranmasına s b b olur.

(2.2.15) ifad sind ki k –nun qiym tl ri a a ıdakı c dv l 2.2.2-dverilmi dir:

C dv l 2.2.2

_________________Milli Kitabxana__________________

78

1 2 3 4 6 8 10 k 15 10 7,7 6,5 5,05 5 5

Sürü n bo almaların t sirind n, üzvi dielektrikl r daha intensiv da ılmaya m ruz qalırlar. Onların s thiqd bo alma qı ılcımlarınınkömürl mi izl ri qalır. Izl r d rinl dikc izolyatorun qövsl qapanma g rginliyi azalır.

B z n, yüks k g rginlikli keçid izolyatorları ka ız-bakelitd nhazırlanır. Ka ız saslı izolyasiya gövd l ri üz rl rind farfor çarxlar olmadan istifad edilirl r. M s l n, 1,2,5 kateqoriyalı keçid izolyatorlarınındaxili izolyasiyası buna misaldır.

D yi n g rginlikl r t siri il , ka ız-bakelit t rkibli izolyatorlarda bo alma m saf si v g rginlik arasında, normal atmosfer raitli rinda a ıdakı empirik ifad l rl hesabatlar aparılır: Ubo = 0,05+0,3·lbo ; burada 0,2 lbo 2 m; Ubo =0,8·lbo -1,25·l2

bo ; burada lbo 0,2 m asılılıqları istifad edilir.

(2.2.14) formulasına gör sürü n bo alma g rginlikl ri üçün a a ıdakı ifad ni almaq olar:

2052 dt

dUC

kU surbossurbos

Bu ifad d 20

dtdU g rginliyin artım sür tinin t sirini göst rir. 50 Hs

g rginlikd n 1 mksan-lik impuls g rginliyn keçdikd onun bo alma g rginliyin t siri 1,5 olur. Ilk yaxınla mada onu k msalına aid etm k olar, yekun k -50 Hs üçün 57,5; müsb t impuls üçün 64,5, m nfi impuls üçün76,0q bul edilir.

2.2.5. Izolyatorların mexaniki möhk mlikl rin gör t yin edil nforma v ölçül ri

Dayaq v keçid izolyatorları kimi, aparat izolyatorlarının mexaniki möhk mlikl ri yilm qüvv l rin qar ı hesablanır. yici qüvv l r bu izolyatorların § 2.2.4-d (2.2.5) v (2.2.6) ifad l ri il hesablanmı - lbobo alma m saf l rin uy un hündürlükd t tbiq edilir. H min hündürlükdyici qüvv v m saf y uy un qüvv momenti yaranır: - M y=P y·lbo .

Dayaq v keçid izolyatorlarının k.5.6 mexaniki hesabatında bütün qüvv nin farfor gövd y t sir etdiyi, içliyin is mexaniki qüvv da ımadı ın z rd tutulur.

_________________Milli Kitabxana__________________

79

Mexaniki möhk mliy gör izolyatorların enin ölçül ri, daxili vxarici diametrl ri tapılır. Farfor gövd nin daxili diametri a a ıdakıformuladan t yin edilir:

d=2·rf+2· a

burada rf-daxili izolyasiyanın flanes yaxınlı ındakı xarici radiusu, a – daxili izolyasiya il farfor gövd arasında qalan iç m saf sidir.

Bu zaman izolyatorun hazırlandı ı materialın müxt lif mexaniki t sirl r gör möhk mlik h ddl ri n z r alınır. Deyildiyi kimi, elektrotexniki farfor üçün hesabatlarda sas n yilm d mexaniki möhk mlik h ddi istifadedilir.

Hesabatlarda möhk mlik rti kimi, ym da qüv[MPa/m2] q bul edilir. Silindrik formalı farforun yilm d müv qq ti müqavim t momenti:

müq 2,43·106·S-0,377 kimi hesablanır.

k.2.2.6. n n vi formalı keçid v dayaq izolyatorları

Do rudan da real avadanlıqlar v x ttl rd dayaq v keçid izolyatorları sas n yilm qüvv sin i l yirl r. Bu halda çubuq killi konsol b rkidilmi (tir) izolyatorun diametri:

_________________Milli Kitabxana__________________

80

dag

bosdagcub

LPD 4,4 (2.2.16)

burada P dag - da ıdıcı dartı qüvv si; dag – izolyator materialına aid mexaniki da ıdıcı g rginlikdir.

Ehtiyat msalları v ç ki il kütl arasında s rb st dü m t cili n z ralındıqda, kök altı ifad ni 0,102-y bölürl r. Onda, n n vi formalı dayaq izolyatorlarının mexaniki möhk mliy gör hesablanan xarici diametri a a ıdakı kimi olar:

dag

bosdag HPD

4,38 (2.2.17)

Keçid izolyatorlarında daxili radiuslar v ya a a ı hiss sind silindrik oyu uolan dayaq izolyator konstruksiyaları üçün hesabatlar a a ıdakı kimi aparılır:

4

3 4,38

ey

boseyey HPDDd (2.2.18)

(2.2.16), (2.2.18) ifad l rind Hbo izolyatorların bo alma m saf si(hündürlüyü) olub, (2.2.5) v (2.2.6) ifad l rind n alınmı n böyük qiym tq bul edilir. Qar ılıqlı yaxınla ma metodu il , bu izolyatorların xarici diametr gör qalınlıqları hesablanır. Sonra qalınlı a gör en k sik sah si, en k siy gör empirik yril rd n müv qq ti müqavim t msalı ym tapılır [16] v (2.2.18) formulası il son n tic hesabatı aparılır. Taxma farfor izolyatorlaının qalınlıqları a a ıdakı t qribi ifad d nt yin edilir:

=Ude /Ede (2.2.19)

burada Ede =4÷5 kV/sm – farfor üçün orta sah g rginliyidir.Dayaq v keçid izolyatorlarında Ede -n qiym tl ri izolyasiya

materialına gör hesabalamaq olur. M s l n, orta keyfiyy tli farfor üçün Ede -n qiym ti a agıdakı kimi hesablanır:

8,0desE (2.2.20)

Yüks k keyfiyy tli farfor üçün : 372,1desE (2.2.21)

_________________Milli Kitabxana__________________

81

Epoksid q tranları üçün is , 83,1desE olur. (2.2.22)

(2.2.20-2.2.22) ifad l rd izolyasiyanın qalınlı ı , m-l götürülmü dür. Keçid v ya içind alt t r fd n konus killi oyu u olan n n vi dayaq izolyatorlarının qalınlıqları mexaniki hesabatlardan ba qa s thi de ilm sınaqg rginlikl rin gör (Uqal=1,6Ude s thi) d hesablanmalıdır. Bunun üçün standartlardan h r g rginlik sinfin uy un s thi de ilm Ude s thi sınaqg rginliyi tapılır v 1,6 g f artırılaraq Uqal=Ude kimi (2.2.19) formulasından z r alınır.

2.3. Atmosfer havası parametrl rinin elektrik qur ularının xarici izolyasiyasına t siri

Açıq havada i l y n izolyasiyanın sas üstünlükl rind n biri, onlarda bo almadan sonra g rginlik götürüldükd (k sildikd ) elektrik möhk mliyinin b rpa olunmasıdır.

Xarici izolyasiyanın bo alma g rginliyi dedikd , hava aralı ı vizolyator gövd si arasında ba ver n elektrik bo alması dü ünülür. Bu g rginlik havanın t zyiqi, temperaturu v n mliyind n asılı olaraq d yi ir. Bu zaman izolyatorların konstruksiyaları, ölçü v formaları da vacib rol oynayırlar. 45 sm- q d r hündürlüyü olan izolyatorlarda (35 kV-a uy unolan) elektrik bo alma g rginliyini k narları dair l nmi elektrodlarla artırmaq olur. A a ıda bu m s l l rin h llin baxılır.

2.3.1. Atmosfer raitl rind sınaq g rginlikl ri

Atmosfer rtl rinin n z r alınması iki xarakterik hal üçün h miyy tlidir:- birincisi, sınaqlarda alınan bo alma g rginlikl rini müqayis

etm k üçün, bu zaman bo alma g rginlikl ri eyni rait (t zyiq, temperatur v n mliy ) g tirilir. Ikincisi, konkret sınaq raitil ri üçün hesablanan g rginlikl r, normal atmosfer raitl ri üçün standartlarda verilmi qiym tl rnisb t n t yin edilir. Sınaq raitl ri üçün bo alma v ya sınaq g rginlikl ri il , normal atmosfer rtl ri üçün olan sınaq g rginlikl ri arasında asılılq a a ıdakıformula il yazılır:

kkk

UU tp0 (2.3.1)

burada U-t crüb raitin gör hesablanan bo alma v ya sınaq g rginlikl ri, U0- normal atmosfer raitin gör bo alma v ya sınaq g rginlikl ri, kp, kt v

_________________Milli Kitabxana__________________

82

k - uy un olaraq havanın t zyiq, temperatur v n mliyin gör aparılandüz li msallarıdır. Bu msallar, bir sıra yüks k g rginlik laboratoriyaları t r find n,müxt lif atmosfer raitl rind çoxlu sayda ölçülmü g rginlikl r üz rindaparılmı analizl rin n tic l rin gör t yin edilmi dir. Elektrodlar arasım saf l rin böyük oldu u, k skin qeyri bircinsli elektrik sah l rind atmosfer t sirl rinin azalması mü ahid edilir. Bu xarakter s naye tezlikl d yi n vmüsb t qütblü impuls g rginlikl ri üçün do rudur. Bu hadis h l lik öz mahiy tinin h qiqi izahını tapmamı dır. M nfi qütblü kommutasiya impulsları üçün düz li l r aparılmır. N mli atmosfer ratinl rind düz limsalları bo alma g rginlikl rin praktiki olaraq t sir etmirl r. T zyiq v

temperatura gör olan düz li msalları DÜIST 1516.2-76-ya sas na a ıdakı formulalar il hesablanır:

m

p ppk

0

(2.3.2)

n

t tk

273293 (2.3.3)

burada p v t –sınaq zamanı atmosferin t zyiqi v temperaturudur 0C il , m vn- c dv l 2.3.1 v kil 2.3.1 il t yin edil n qüvv t d r c l ridir.

Quru v ziyy td xarici izolyasiyada aparılan sınaqlar zamanı m=ngötürülür. C dv l 2.3.1 – d n d göründüyü kimi, bir çox hallarda m=n=1oldu undan quru bo alma g rginliyi havanın nisbi sıxlı ı =kp·kt-ymüt nasib olur.

Ya ı suyu v onun temperaturu, praktiki olaraq ya mur bo alma (n m bo alma) g rginliyin t sir etmir. T zyiqin t siri is , havada bo alma m saf sinin, izolyatorun s thi üzr bo alma m saf sinin nisb tin b rab rd r c d olur. Ona gör , ya ı altında sınaqlar aparılark n, elektrodlar arasım saf d n asılı olmayaraq, m=0,5 v n=0 q bul edilir.

Xarici izolyasiya quru v ziyy td sınaq edildikd , havanın mütl qn mliyin uy un a a ıdakı düz li msalı istifad edilir:

kk (2.3.4)

burada k – c dv l 2.3.1 v kil 2.3.2-d n t yin edil n köm kçi msaldır, c dv l 2.3.1 v kil 2.3.1-d n t yin edil n d r c üstüdür.

k.2.3.2 d n göründüyü kimi, havanın n mliyi normal n mlikd n çox olduqda, k<1 olur. Bu, n mliyin artması il bo alma g rginlikl rinin dmü yy n q d r artması dem kdir.

_________________Milli Kitabxana__________________

83

Bo alma g rginliyinin artması su buxarlarının elektom nfiliyi il izah edilir. Havanın t rkibind olan elektrom nfi hiss cikl rin sayı artdıqca onlar elektronları tutaraq, daha çox m nfi yükl r yaradırlar. N tic d ionla dırıcıhiss cikl rin sayı azaldı ından bo alma g rginliyi artır. Elektrodlar arasım saf azaldıqca (a a ı g rginlikl rd ) v qısa müdd tli g rginlikl r t tbiqedildikd , havanın n mliyinin t siri azalır. Bu asılılıqlar çox saylı t crüb l rinstatistik emalı v n tic si kimi a a ıdakı kill rd verilmi dir k. 2.3.1 v2.3.2 .

Subut edilmi dir ki, U<141 kV olarsa düz li msalı a a ıdakı kimi yazılır:

K =1+(k -1)·U/141 (2.3.5)

Impulsların t sir müdd ti azaldıqca n mlik msalı yen azalmı olur. tbo <10 mksan –lik k silmi impuls olarsa:

11,01 ktk bos (2.3.6)

H r iki hal birlikd ba verdikd , y ni U<141 kV v tbo <10 mksan olduqda is :

14111,01 Uktk bos olar. (2.3.7)

k.2.3.1. m,n, d r c l rin k.2.3.2. k msalının havanın elektrodlar arası m saf d n mütl q n mliyind n aslılı ı

asılılıqları

_________________Milli Kitabxana__________________ -

84

T zyiq, temperatur v n mliyin t sirin aid c dv l C dv l 2.3.1

D rc üst-

l ri,msallar

Nisb t nbircinsli elektrik sah si

olan izolyasiya kons-truksi-yası

K skin qeyri bircinsli elektrik sah sin malik olan izolyasiya konstruksiyaları

D yi ng rginlikl rint siri

R qsi kommutasiya

impulsların t siri

Aperiodik kommutasiya

impulsların t siri

Ildırım impulsların t siri

Müsb tqütblük

M nfi qütblük

Müs- b t

qütblü

M nfi qütblü

Müs-b t

qütblü

M nfiqütblü

Simmetrik elektrik sah si

Qeyri simmetrik elektrik sah si

m, n k

1,0

1,0

0

kil 6.1, 1 yrisi

kil 6.2,A yrisi

kil 6.1, 2 yrisi

0

1,0

0

kil6.1,1 y-risi

kil6.2,Byrisi kil

6.1-1yrisi

0

1,0

0

1,0

kil 6. 2, A yrisi 1,0

01,0 0,8

_________________Milli Kitabxana__________________

85

2.3.2. Çirkl nm v n ml nm nin xarici izolyasiyaya t siri

Xarici atmosfer raitind i l y n çirkl nmi izolyatorun s thindinki af ed n bo alma çirkl n n sah d qismi bo alma yaranan s th hiss sinardıcıl qo ulmu müqavim td n asılı olur §2.3.1. Müqavim t artdıqcag rginliyin qiym ti artır. Bu s b bd n çirkl nmi rayonlarda i l dil nizolyatorlar el layih l ndirilir ki onların s thi çirkl nm müqavim tl ri Rsçböyük olsun.

Eyni çirkl nm parametrl rind izolyatorların müqavim ti onlarınkonfiqurasiyası v s thin hamarlı ından asılıdır. Xüsusi izolyatorların sasparametrl rind n biri sızma yolunun boyudur Lsız. Bu izolyatorun s thi üzrelektrodlar arasındakı n qısa m saf dir. Çox hallarda izolyatorun xarakteristikası sızma yolunun boyunun onun hündürlüyün olan nisb ti ilt yin olunur (Lsız /H). Eyni d r c d çirkl nmi v n ml nmi izolyatorlarda aparılan t crüb l r göst rmi dir ki k.2.3.3 bo alma g rginliyi - Ubo sızma c r yanının yolu artdıqca x tti qanunla artır. Bo almada orta elektrik sahg rginliyinin asılılı ı da x tti olacaqdır, k.2.3.3. Ona gör çirkl n natmosferli rayonlarda sızma c r yanının yolu böyük olan izolyatorlar i l dilir. M s l n adi qaydada normal izolyasiya il hazırlanmı izolyatorlarda Liz/Hnisb ti 2.2 xüsusi izolyatorlarda is , 2.5 2.8 qiym tl ri arasında d yi ir. Hazırda Liz/H=3 v mexaniki mök mliyi 200 kN olan izolyatorlar buraxılır.Yivli çubu u ( tırlı ON 35-2000 ) olan dayaq izolyatorları çirkli zonalarda yax ı istifad edilir. Onalrın oturacaq flanesl ri anker boltlarla metal konstruksiyalara b rkidilir.

Izolyatorun gövd si ya mur t sirind n islanmayan ikinci bir izolyator s thin ( t k) malik oldu ından çirkli zonalarda onların s thi müqavim ti vbo alma g rginlikl ri yüks k olur. Dig r t r fd n mür kk b formalı gizli qabır alar t dric n daha çox çirkl ndiyi üçün layih l ndirm zamanı ya ı vkül kd n öz-özün t mizl nm xass si n z r alınır.

Bu c h td n PFQ6-A v PSQ6-A tipli izolyatorlar daha yax ıxass l r malikdirl r. Onlarda Liz/H=3 -yüks k izolyasiya s viyy si oldu undan, ixtiyari d r c d çirkl nm si olan zonalarda i l dil bilirl r.

_________________Milli Kitabxana__________________

86

k.2.3.3. Bo alma g rginliyinin sızma c r yanının boyundan asılılı ı

Izolyatorlar layih l ndirildikd oran torpaq zonalarında onlarınaerodinamik v öz-özün t mizl nm xass l ri n z r alınmalıdır. M lumdur ki çirkl nm n çox izolyatorların el hiss l rin yı ılır ki orada havanınsür ti sıfır olsun v ya burlu anlı h r k t olsun. Buna gör d kül kl yax ısovurulan enin qabır aları v d rin batıqları olmayan hamar v sı allıizolyator s thl ri daha üstündürl r. Son zamanlar hamar v konik s th malik olan izolyator s thl ri layih l ndirilmi dir. C dv l 2.3.2 -d asma x ttizolyatorlarının texniki parametrl ri verilmi dir.

Atmosfer çirkl nm l ri raitind izolyasiyanın seçilm si v istismarınaaid ba göst ri l r t rtib edilir. Atmosferin çirkl nm si altı d r c y bölünür.

Elektrik qur u v aparatlarının çirkl nm m nb in n z r nyerl m sin , çirkl nm nin keyfiyy t v k miyy tin gör razil r müxt lif d r c l r bölünürl r. Bu zaman açıq paylayici qur ular v hava x ttl riçirkl nm m nb i olan s naye obyektl rind n minimal mühafizm saf l rind yerl dirilirl r. Çirkl nm m nb in 300 m yaxın m safmaksimal (VII –d r c ) çirk zonasıdır. Sonra 9000 m aralıqlar müxt lifd r c l r bölünür:- M/9-1000 m-lik m saf , M/6-1500 m-lik m saf , M/3-3000 m-lik m saf kimi zonalara bölünürl r.

Bel likl rayonların çirkl nm si a a ıdakı xarakteristikalara malikdirl r- 1 d r c li çirkl nm - xüsusi t miz rayonlardır, çirkl nm m nb ind n 9000 m uzaqda yerl ir. Bu rayonlar otlaq v me sah l ri il örtüldüyü üçün orada havaya tozlar v dig r t bii çirkl ndirici hiss cikl r d qalxmır. Bu rayonlarda ba qa t bii v s naye çirkl nm m nb l ri d olmamalıdır. 2-ci d r c li çirkl nm kinçilik rayonlarıdır. H min rayonlarda torpa ın üst qatında az miqdarda ion birl m l ri v qarı ıq hiss cikl r olur. K ndt s rrüfatı rayonlarında çoxlu kimy vi madd l r gübr l r v herbisidl ri l dildiyind n onlar M/6 s naye zonasına ekvivalent çirkl nm yaradırlar. Çirkl nm zonasının minimal mühafiz m saf si M/3 –d n böyük

_________________Milli Kitabxana__________________

87

intervallardan uzaqda yerl n v duz tozları il çirkl nm y n s nayerayonları da 2-ci d r c li çirkl nm y aid edilir. Orada torpa ın üst qatındah ll olunmu duzların miqdarı 0,5 % d n çox olmur.

3 4-cü d r c li çirkl nm l r - s naye mü ssis l rinin çirkl ndirmd r c sin duzlu v oran qatları olan zonaların t hlük liliyin gör açıqpaylayici qur ular –APQ v hava x tl ri –HX -n yaxın olan su ambarları vhövz l rin gör t yin olunur.

Çirkl nm l ri n z r almaqla, izolyasiyanın seçilm sind sas xarakteristika kimi, sızma yolunun xüsusi effektiv uzunlu u- götürülür. DÜIST 9920-75- sas n xarici qur ularda sızma yolunun uzunlu una gör 3-750 kV g rginlikli elektrik izolyasiya konstruksiyaları üç kateqoriyada hazırlanır A kateqoriyası-normal s viyy li B kateqoriyası-1 ci d r c li gücl ndirilmi v V kateqoriyası - xüsusi gücl ndirilmi izolyasiyadır.

A a ıdakı c dv l 2.3.2- d DÜIST 1516.1-76 ya sas n APQ-da vHX-d i l dil n izolyatorların v onlardan ibar t müxt lif izolyasiya kateqoriyaları üçün, elektrik avadanlı ının xarici izolyasiyasının sızma yolunun xüsusi uzunluqları, kritik taclanma g rginlikl ri v forma msallarıverilmi dir.

_________________Milli Kitabxana__________________ -

88

C dv l 2.3.2

Izolyatorların markası

Yeni Könh

Elektrome-xaniki da ıdıcı

qüvv ,Fd kN· sm

Izolyator, hündürlük

H , sm

Diametri D,sm

Sızma yolunun boyu, Lsız, sm

Forma msalı, Kf

Kritik taclanma g rginliyi Utac , kV

PF6 -A P-4,5 60 17,0 27,0 27,0 0,7 - P - 7 95 18,5 30,0 31,0 0,72 - P-8,5 110 20,3 32,0 35,0 0,82 - P -11 145 21,5 35,0 36,0 0,80 - PFQ6 HS-2 60 19,8 27,0 41,0 0,95 - PFQ8 HZ-6 80 21,5 30,0 44,0 0,90 -

PFQ-5A PR-3,5 50 19,4 25,0 41,0 0,85 - PF6 PM-4,5 60 14,0 27,0 26,0 0,63 -

PM-8,5 110 18,5 31,5 34,5 0,74 - PF6-V PFE-4,5 60 13,9 27,0 32,0 0,80 35

-- PFE-11 145 18,0 32,0 40,0 0,81 40 PF20-A PFE-16 200 19,0 35,0 42,0 0,82 - PS6-A PS-4,5 60 13,0 25,5 25,0 0,62 28

-- PS-8,5 110 15,0 29,0 29,0 0,57 - PSQ6-IV PSQ-4,5 60 13,0 25,5 36,0 0,79 - PF16-A -- 160 17,3 28,0 35,5 1,2* -PS12-A -- 120 14,0 26,0 32,5 1,2* 35 PS16-B -- 160 17,0 28,0 38,7 1,2* 40 PS22-A -- 220 20,0 32,0 39,0 1,2* 40 PS30-A -- 300 19,0 32,0 42,5 1,1* 45 PS40-A 400 19,0 33,0 44,5 1,1* 50

* i ar si sızma yolunun boyundan istifad üçün düz li msalıdır.

_________________Milli Kitabxana__________________

89

2.3.3. Istismar raitind izolyasiyanın elektrik möhk mliyininazalması

Xarici izolyasiyanın sas xarakteristikası onların istismar raitind ,atmosfer t sirl ri il elektrik möhk mliyinin azalmasıdır. Atmosfer raitl ri yüks k g rginlik avadanlı ının co rafi yerl m rtind n, yerind n, o cüml d n mövsüm, günd lik v h mçinin konkret meteoroloji v ziyy td nasılıdır. Dünyanın bir çox laboratoriyalarında müxt lif yüks klikl r üçün t crüb l r aparılmı dır. N tic d müxt lif yüks klikl rd /k nisb ti v ya ı lıhava üçün t zyiq gör kpya düz li msalları arasında asılılıq tapılmı dır.Açıq atmosferd , ya ı lı havada i l y n izolyatorlar üçün kpya a a ıdakı kimi t yin edilir:

5,0

00

15,0pp

ppk pyag (2.3.8)

D niz s viyy sind n müxt lif yüks klikl r üçün, /k v kpya arasındahesabat asılıl ı a a ıdakı d dl r sırası il verilmi dir:

D niz s viyy sind n yüks klik, m 150 500 1000 2000 3000

/k nisb ti . . . . . . . . . . 0,94 0,89 0,84 0,74 0,64*

kpya ya ı lı hava, t zyiq msalı . . . . . . . . 0,985 0,965 0,94 0,89 0,84*

Göst rilmi d dl r sırasında ulduzlu r q ml r ekstropolyasiya usulu il t yinedilmi l r.

Verilmi bu r q ml r açıq atmosferd müxt lif d niz s viyy l rindi l y n elektrik avadanlı ı v HX-nin xarici izolyasiyasının bo almag rginlikl rinin istismar raitind azalmasını göst rirl r. G tirilmi r q ml rsas n uzunlu u 1 m - q d r olan izolyasiya elementl rin aiddir. Daha

böyük uzunluqlarda onların t tbiqi bo alma g rginlikl rinin xeyli artıqehtiyatla hesablanmasına s b b olur. Çünki, yuxarıdakı msallar t yinedil rk n, elektrodlar arası m saf nin 1 m - d n çox oldu u halda, havanınn mliyi v nisbi sıxlı ının d yi m sinin göst rdiyi t sirl r n z ralınmamı dır. Daxili izolyasiyanın elektrik möhk mliyinin d yi m si sas n qismi bo almaların QB t sirind n ba verir. Bu d yi m ni t sir ed n g rginliyin amplitudası v saxlanma müdd ti il aydın mü ahid etm k olur. De ilmg rginliyinin t sir müdd tind n asılıl ını iki usulla t yin edirl r. Birinci usulda izolyasiyaya, mü yy n qiym tli, verilmi sınaq g rginliyi t biq edilir v

_________________Milli Kitabxana__________________

90

de ilm ba ver n q d r h min qaydada saxlanılır. T tbiq edil n bu g rginliyin qiym tini d yi m kl , alınan elektrik de ilm sinin zamandan asılılı ı çıxarılır. Bu asılılıq çökük yri kilind olur, k.2.3.4 1 yrisi. Göründüyü kimi, t sirin kiçik saxlanma müdd tl rind de ilm g rginlyininqiym ti sür tl azalır v ksin uzun müdd tl rd de ilm g rginlikl ri z ifd yi m il mü ahid edilir.

Ikinci usulda sınaq olunan nümun y veril n g rginlik bir müdd tsaxlandıqdan sonra s lis olaraq artırılır.

Bel likl , verilmi g rginlik altında mü yy n müdd t saxlanılanizolyasiya, t z izolyasiya üçün normal de ilm müdd tind n daha az zamanlarda de ilir. Bel t sir altında de ilm g rginliyinin zaman asılılıqlarıt yin edilir. Bu aslılıqlar qabarıq 2-5 yril ri xarakterind olur. yril rin k si m nöqt l ri 1 usulu il alınan de ilm g rginlikl rinin ordinatlarınauy un olur.

Ona gör , g rginlik t sirl rind n, elektrik möhk mliyinin d yi m sininanalizl ri üçün n çox 1 asılılı ı istifad edilir. Bu t crüb l rd seçil nsaxlanılan sınaq g rginlikl ri de ilm g rginlyinin formsına uy un olu. Lakin, Ude =f( ) asılılı ının çıxarı ı uzun müdd t t crüb l rin aparılmasını t l b edir. T crüb l r 100 saatlarla vaxt aparır. T crüb l ri sür tl ndirm k üçün, saxalanan sınaq g rginliyi, i çi g rginlikd n 3 d f böyük götürülür. De ilmg rginliyinin saxlanma müdd tind n asılılı ı:- Ude =A· -1/n kimi d yi ir. Burada n izolyasiya konstruksiyasının xarakterind n v t sir edin g rginlikd n asılıolan msaldır. Bu msal izolyasiyanın köhn lm xarakterini v yaranan kritik qismi bo almaların oblastını göst rir. Ir lid göst ril c kdir ki, bu msal h md bo alma ehtimalını ifad edir. M s l n, s naye tezlikli g rginlikl rdkondensator izolyasiyası üçün n=4÷8, ya -baryer izolyasiyası üçün is ,n=55÷80 arasında d yi ir.

k.2.3.4. De ilm g rginlyinin t sir ed n g rginliyin saxlanma müdd tind nasılılı ı1-t sir ed n g rginliyin de ilm y q d r saxlandı ı hal; 2-5 t sir ed ng rginliyinbir müdd td n sonra s lis olaraq artım halı

_________________Milli Kitabxana__________________

91

I çi sah g rginliyin yaxın g rginlikl rd meydana çıxan köhn lmprosesi ilkin qismi bo almalar v onların kritik qiym tl r keçm si il ba lıolur. Qısa müdd tli kommutasiya v ya atmosfer impuls g rginlikl ri t siretdikd b rk izolyasiyada mikroçatlar yaranır. ü , konifol, sellüloid v s kimi, amorf t rkibli madd l rd bu çatlar istilikd n riy r k öz-özün dolur. T krar g rginlik impulsları t sir etdikd is ba qa yerl rd yeni çatlar yaranır.Bel dielektrikl rd de ilm g rginlikl ri t tbiq olunan impulsların sayındanasılı olmur. Bir sıra dielektrikl rd is t krar impulslar vv lki çatlarda bo almalar yaradırlar. N tic d çatlar t dric n geni l nir v impulsların sayıartdıqcaizolyasiyanın elektrik möhk mliyi azalır. Bu hadis izolyasiyada z d l rin toplanmasına (kumulyasiya) s b b olur.

2.4.1. X tt izolyasiyasının normativ s n dl r gör seçilm si

X tt v yarımstansiya izolyasiyası seçildikd ilk növb d onlarınyaxınlı ında olan insanlar, ma ın-mexanizml r v heyvanların t hlük sizliyini n z r almaq lazımdır. M ftill rin izolyasiya asqıları h m d mexaniki t sirl r qar ı, b k nin ehtibarlı i ini t min etm lidir. Bunlardan ba qa,x ttl rd radiomane l rin buraxıla bil n qiym tl ri, h r v q s b l ryaxınlı ında elektrik sah g rginliyinin 1,5 kV/m-d n böyük olmaması diqq talınır. Izolyasiyanın etibarlılı ı v texniki-iqtisadi s m r liliyi t min ed n bir s viyy d olması da vacibdir.

Hava x tl rinin layih l ndirm t crüb l ri göst rmi dir ki, izolyasiyanıni çi g rginlikl rd etibarlı v t hlük siz i ini t min ed n rtl r, iqtisadi s m r sin gör daha uy undur. g r kommutasiya v ildırım ifrat g rginlikl rin gör hesablanmı izolyasiya m saf si böyük ölçül rd alınarsa, onda ifrat g rginliy gör m hdudla dırıcı t dbirl r aparılır. Bu m qs dl saskontaktlarla paralel qo ulmu unt müqavim tli açarlar [15], qeyri x ttielement bazasında hazırlanmı g rginlik m hdudla dırıcıları - QXGM, bo aldıcılar, ildırımdan mühafiz trosları, reaktorlar v s. kimi qur u vaparatlar istifad edilir.Hava x ttl rinin izolyasiyasının hesabatı i çi g rginliygör , izolyator z ncirinin uzunlu unun seçilm sind n ba lanır k.2.4.1. Istismar t crüb l ri göst rmi dir ki, i çi g rginlikl rd etibarlı i l y n izolyator z nciri atmosfer v daxili ifrat g rginlikl r d yax ı davam g tirirl r.

Izolyatorların tipi v sayı atmosferin çirkl nm d r c sin gör t yinedilir. Atmosferin çirkl nm si is 6 d r c y bölünür. 110-220 kV –luq

_________________Milli Kitabxana__________________

92

x ttl rin izolyasiyasını t yin ed n sas kriteriyalardan biri d ildırım ifrat g rginlikl rin qar ı qoyulan t l batlardır.

Mühafiz qur uları v t dbirl rinin n tic sind izolyasiya s viyy si “normaya” g tirilir. Bundan sonra kommutasiya v atmosfer ifrat g rginlikl rinin t siri olsa da, izolyasiyanın normal i i pozulmur.

X tt izolyasiyasının hesabatı v seçilm sinin iki usulu vardır. Birincisi adi elektrik verili x tl rin v yarımstansiyalara aid olub, çox illik istismar t crüb l ri v elmi-t dqiqat i l rinin n tic sin gör ümumil dirilmimetoddur. Ikincisi is qeyri-standart trosla ç kil n v ya çirkl nm ,n ml nm y gör xüsusi pis raitd yerl n x tt v yarımstansiyalara aiddir. Ikinci metod statistik v kombin edilmi usullardan ibar t olan ümumi yana madır.

X tt izolyasiyası hesablandıqda texniki-iqtisadi fikirl r gör ilk növb d dayaq tipi, x tt m ftilinin en k siyi, a ırımlar arası m saf l r seçilir v normativ yükl r gör onların mexaniki hesabatları aparılır. Normativ yükl ri is x tt trasının keçdiyi razid iqlim rtl rin gör t yin edirl r. Mexaniki yükl r, kül yin sür ti, fazların konstruksiyaları, buzla ma t b q sinin qalınlı ı v dig r amill rd n asılıdır. Kül yin t sir qüvv si ayrı-ayrı yükl r üçün 550-1250 N / m2 arasında d yi ir. Maksimal kül k t zyiqi vbuzla ma t b q sinin qalınlı ı 6-330 kV-luq hava x ttl rind 10 ild n bir t krarlanma, 500 –750 kV-luq x tl rd is 15 ild n bir t krarlanma üçün n z r alınır. Çünki, 500-750 kV-luq x ttl rin açılmasında xalq t s rrüfatınad y n ziyanlar daha böyükdür. Ona gör standartlarda 500-750 kV-luq enerji ötürücü x ttl rin hesabat yükl ri böyük ehtiyat d r c si il götürülür.

Elektrik verili x tl rind c r yan keçir n v torpaqlanmı hiss l rarasında hava aralı ının n kiçik izolyasiya m saf l ri a a ıdakı c dv l 2.4.1-d verilmi dir: Hesabatlarda atmosferin çirkl nm sin gör sızma yolunun effektiv uzunlu u seçilir. Izolyator z nciri v ya izolyasiya sütununun xüsusi effektiv sızma yolu- ef , onların etibarlı i ini t min ed n izolyasiya uzunlu unun nböyük i çi g rginliyin olan nisb tin deyilir:

isenbefef UL ./ ( 2.4.1)

burada Lef = Lsız/K kimi, sızma yoluna gör t yin edilir.

3isboyen

isboyen

UkU (2.4.2)

k- b k nin normal i çi rejiml rd malik oludqları g rginlik d yi m l rinigöst r n msaldır: - k=1,2÷1,05 olur.

_________________Milli Kitabxana__________________

93

Hava x ttl rind traversl rin ölçül ri v izolyator z ncirl rininba lanma usullarından asılı olaraq, m ftill r sıfır potensiallı x tt dayaqlarınan z r n, h r k tli v ya t rp nm z ola bil r. M s l n, V killi izolyasiya z ncirind x tt m ftill ri daya a n z r n t rp nm z olurlar. Lakin bu halda z ncird istifad edil n izolyatorların sayı iki d f artır. V asqılarda asılmıizolyatorların ara buca ı 100÷110 0 götürülür.

I çi g rginlikl rd etibarlı istismar rtl ri üçün izolyatorların sızma yolunun uzunlu u a a ıdakı kimi hesablanır:

Lsız K ef U n böyük i çi (2.4.3)

k.2.4.1. M ftil-dayaq arası m saf nin hesabatına aid sxem

C dv l 2.4.2-d - 35 -750 kV, d mir-beton v ya metal dayaqlarda ç kilmi x tt izolyatorları üçün effektiv sızma yolunun boyu verilmi dir.(2.4.2) v (2.4.3) formulasını girlyanda z ncirind olan izolyatorların sayınınhesablanmasına t tbiq etdikd a a ıdakı ifad ni yazmaq olar:

n1siz

isciboyukenef

LU

(2.4.4)

burada, Lsız1-bir izolyatorun h nd si ölçl rin gör sızma yolunun boyunun uzunlu udur, U n böyük i çi – fazlar arası n böyük i çi g rginlikdir.

(2.4.4) formulasına gör hesabatlar aparılark n alınmı n tic vergüld nsonra 3 r q mi olduqda bir artı ına yuvarlaqla dırılır. Ehtibarlılı ı v elektrik möhk mliyini artırmaq m qs di il , yüks kliyi 1000 m-d n çox v çirkl nmd r c si IV –d n böyük olan razil rd ç kilmi elektrik verili x tl ri üçün hesablanmı n izolyatorlar sayına, bir v ya iki d d izolyator lav edilir.

_________________Milli Kitabxana__________________

94

Hava x ttl rind c r yan ötürücü v torpaqlanmı hiss l r arasında nqısa izolyasiya m saf l ri c dv l 2.4.1 verilmi dir.

Hava x tt g rginlikl ri ( kV) üçün n kiçik m saf c dv li – sm-lC dv l 2.4.1

Deyildiyi kimi, güclü çirkl n n rayonlarda z ncird olan izolyatorlarınsayını artırmaq v ya bu rayonlar üçün xüsusi çirkl nm y davamlı izolyator tipl ri i l tm k lazımdır.

X tt v yarımstansiya izolyatorlarında defektli izolyatorların vaxtındatapılması elektrik qur ularının q za ba verm d n i l m si üçün sas

rtl rd ndir.Asma izolyatorlar z ncir sin bir-birinin sonuna birl mi

kondensatorlar kimi baxmaq olar. H r bir izolyatorun m xsusi tutumundan Cd ,lav onların yer Cyer v qon u x tt gör CX tutumları da v z sxemin

daxil olur k.2.4.3. Cyer v CX tutumları t sirind n potensialın izolyasiya z ncir si boyu münt z m paylanması mümkün olmur.

Z ncir boyunca g rginliyin paylanması n tic sind , x tt m ftilinyaxın olan izolyatorların potensialının böyük olması s b bind n, onlarda tac bo alması m l g lir. Onun qar ısını almaq üçün izolyasiya z nciri boyunca potensialın paylanmasını b rab rl dirirl r. Bunun üçün z ncirin x tl birl nucuna v b zi hallarda dayaqla birl n ucuna da b rab rl dirici metal h lq l r – ekranlar taxılır.

Z ncir d defektli izolyatorları yoxlamaq üçün n zar t tanqları, kür vibo aldıcılar, ölçü h r k t ma ınları v yüks k tezlikli ölçü cihazlarından

Hesabat rtl ri 10 20 35 110 220 330 500

Ildırım ifrat g rginlikl rin

gör :taxma izolyator üçün

asma izolyator üçün

Daxili ifrat g rginliy gör

I çi g rginliy görDaya a çıxan

personalınt hlük sizliyi üçün

15

20

10

-

-

25

35

15

7

-

35

40

30

10

-

-

100

80

25

150

-

180

160

55

250

-

260

215

80

350

-

320

300

115

450

_________________Milli Kitabxana__________________

95

istifad edilir. tanqlar vasit si il ayrı-ayrı elementl rin g rginliyi bir ba aölçülür.

35 -750 kV-luq asma izolyator z nciri v açıq paylayıcı qur ularda xüsusi effektiv sızma- ef yolu üçün normativ qiym tl r c dv li

C dv l 2.4.2 Atmosfer çirkl nm D r c si

ef, effektiv sızma yolu, sm/kV Hava x ttl ri üçün,

Açıq paylayıcıqur ular, kV

35 110- 220 330- 750 35 110- 750 I 1.7 1.3 1.3 1.7 1.5 II 1.9 1.6 1.5 1.7 1.5 III 2.25 1.9 1.8 2.25 1.8 IV 2.6 2.25 2.25 2.6 2.25V 3.5 3.0 3.0 3.5 3.0VI 4.0 3.5 3.5 4.0 3.5

2.4.2. Asma x tt izolyator z ncirinin mexaniki hesabatı

Normal istismar raitl rind h m anker dayaqları, h m d aralıqdayaqlarına vertikal qüvv l r t sir edir. Bu qüvv l r , m ftil v izolyatorlarınç kisi, buzla ma v üfüqi istiqam td t sir edin kül yin t zyiqi aiddir. Q zarejiml rind , m s l n bir m ftilin qırıldı ı halda, anker daya ı v onun dartıizolyatorları a ırımın qeyrisimmetrik qüvv l rini öz üz rin götürür. M ftili asılı v ya dartılmı kild saxlayan izolyator z ncir si d bu qüvv l rdavam g tirirl r.

Buz t b q sinin müxt lif anlarda v f rqli yerl rd n qopması,m ftill rin burulmasına v ba lantı nöqt l ri trafında dönm l rin s b b olur. Ona gör , sıxacların ölçü v konstruksiyaları el olmalıdır ki, dön rk nizolyatorlar z d l m sin.

Eyni zamanda, asma izolyatorlar elektrik verili x tt (EVX) m ftill rini, dayaqlar v traversl rd n izol etm k üçün olan konstruksiya yı ılmasında istifad edilir. Nimç killi izolyatorlar asma girlyanda z ncir sinin t rkibind sıra il yı ıldıqlarından, ayrı-ayrı izolyatorlar üçün hesabat aparılmır. Ona gör , asma x tt izolyatorları üçün ayrılıqda nominal g rginlik verilmir. H r bir izolyatora dü n i çi g rginlik, x ttin g rginlik sinfind n v izolyatorun z ncird ki sırasından asılı olur. Ümumiyytl ,ayrılıqda asma izolyatorun i çi g rginliyi 20-40 kV arasında d yi ir. Sınaqedildikd izolyatorlara 63-110 kV bo alma g rginliyi t tbiq edilir. Izolyatorların z ncird olan sayı n böyük faz g rginlyin gör hesablanır(2.4.3). Bu zaman izolyatorun alt çubu unun yuvarlaq ba lı ı dig r izolyatorun

_________________Milli Kitabxana__________________

96

apqasında olan yuvaya taxılır v sancaqlanır. apkanın forması ba lı ınxarici s thinin kilini t krarlayır, lakin apkanın daxili diametri ba lı ın xarici diametrind n 5-10 mm böyük götürülür. Dirs kli arnir qaydasında sıra ilbirl dirilmi bu izolyatorlar sas n dartılma qüvv sin i l yirl r. Dartıqüvv si faz m ftilinin en k siyi v dayaqlar arası a ırımların uzunluqlarındanasılıdır

Z ncir nin ümumi uzunlu u is , ardıcıl ba lanmı izolyatorlarınsayından, birl dirici armatura v asqı sıxaclarının uzunluqlarından asılıdır. Bu uzunluq, x tt m ftili il travers arasındakı m saf ni hat edir. Izolyator z ncir sinin mexaniki möhk mliyi is , ba lanmı h r bir izolyatorun möhk mliyi il t yin edilir. Empirik usulla t klif edil n hesabatlara gör , qırıcıqüvv y qar ı müqavim t momentinin farfor gövd nin en k siyind n asılılı ıa a ıdakı eksponensial funksiya il ifad edilir:

Fqır= S.e 0001020 (2.4.5)

burada s- en k sik sah sidir, m2-la ölçülür.Izolyatorun çuqun ba lı ının hündürlüyü n z r alınmaqla çiyin

hiss sin dü n maksimal qırıcı moment a a ıdakı dusturla hesablana bil r:

kHHFP qir

)( 0 (2.4.6)

burada, 0H - apkanın b rkidilm nöqt sind n çiyin hiss sin q d r olan m saf dir, k-izolyator ba lı ının qon u izolyatorun çubu u il birl m sini n z r alan msald r:- k=1.2 ÷ 1.6.

Izolyatorun sas qabarit ölçül rini H/D nisb tind n t yin edirl r. H/Dnisb ti 0.6–0.64 qiym tl ri arasında götürülür. ks r izolyatorlar üçün is , bu msal 0.47-0.5 arasında götürülür. Çirkl nmi raitl rd i l dil n

izolyatorlarda H/D nisb t 0,7-0,8 arasında olmalıdır. Bu k miyy tl rseçildikd n sonra izolyatoru el lahiy n dirirl r ki, sızma c r yanının yolunun uzunlu una gör olan izolyasiya m saf si t min edilsin. Izolyatoru lahiy l ndirdikd s thin hamar olması v öz-özün t mizl n bilm si rti dn z r alınır. Ba lıq v çubu un konstruksiyaları el seçilir ki, izolyasiya gövd si sas sıxılma qüvv sin i l sin k 2.2.1. Asma izolyator z ncir si, daya a arnirli birl dirilir. Ona gör yandan s n kül yin t siri il , izolyator z nciri vertikal v ziyy tind n meyl ed r k, daya a yaxınla ır. Bo almaqorxusu yaradan yaxınla manın qar ısını almaq üçün, x tt izolyasiyasınıgücl ndir n müxt lif modifikasiyalar t tbiq edilir. M s l n V killikonstruksiyada x tt m ftili traversin iki nöqt sin b rkidilmi izolyator z ncir l rind n asıldı ı üçün x ttin oxuna n z r n t rp nm z olub, daha möhk m v kül yin t sirin qar ı dayanıqlı olurlar.

_________________Milli Kitabxana__________________

97

g r hesablanmı mexaniki yük standart izolyatorun möhk mliyind nböyük olarsa, iki v üç z ncirli girlyandalar istifad edilir.

Çubu un diametri qırılmada mexaniki möhk mlik rtind n t yin edilir (2.4.2).

Çubu un v farfor ( ü ) gövd nin ba lıq hiss sini ad t n konik formada hazırlayırlar. Konusluq buca ı el seçilir ki, çubuqla izolyatorun ba lı ı v ba lıqla apka arasında temperatur t sirl rind n mü yy n q d ryerd yi m ba versin. Bu rti t min etm k üçün, qır= /15 götürülür, ( k.2.4.1). Sürtünm msalını azaltmaq m qs di il çubu un ba lıq hiss sinbitum sürtülür.

2.4.3. Izolyasiya z ncirinin elektrik sxemi v t nlikl ri

Girlyanda boyu g rginliyin paylanmasının ölçülm si il izolyatorlarda olan yı cam yerli defektl ri a kar etm k olar. Bu metod, nimç killi izolya-torlardan ibar t girlyanda z ncir sind v paylayıcı qur uların dayaq sütunlarındakı izolyatorların uzunlu u boyu g rginlikl rin paylanması üçün t tbiq edil bil r. Onun mahiyy ti, g rginlik dü gül ri olan h r bir izolyasiya elementind ki g rginliyin, normal paylanma qiym tl ri il müqayisedilm sind n ibar tdir. G rginliyin normal paylanması dedikd ,konstruksiyada olan bütün izolyasiya elementl rinin sa lam (defektsiz) oldu uhaldakı g rginlik paylanmaları n z rd tutulur. Izolyator z ncirind g rginliyinpaylanmasına t sir ed n bir sıra amill r v elektrofiziki prosesl r mövcuddur. Bu prosesl r üçün, N elementd n ibar t olan z ncird v ya izolyatorlar sutununda bütün izolyatorların s thinin quru v t miz oldu u q bul edilir. M lumdur ki, bu halda izolyatordan keç n c r yan, tutum xarakterli olacaqdır. Ona gör , cos =0.05 götürülür v v z sxemi t rtib edildikd konstruksiyanınelementl ri h r bir izolyatorun tutumuna b rab r olan N sayda xüsusi tutumlar (C) kimi göst rilir k.2.4.2. Sxem d yi n g rginlik t tbiq etdikd dövr d naxan c r yan h r bir tutumda g rginlik dü güsün s b b olacaqdır.

Ardıcıl qo ulmu Cd tutumları üzr g rginliyin paylanması b rab rolacaqdır (a - yrisi) . v z sxemind bununla yana ı asma izolyatorun metal apkasının torpaqlanmı metal dayaqlara n z r n tutumları Cyer v c r yan

keçir n x tt m ftill rin n z r n –Cx tutumları da n z r alınmalıdır. M lumdur ki, h r bir izolyatorun metal apkaları öz aralarında da bir C -tutumu yaradırlar. Tam elektrik v z sxemin yuxarıda adları ç kil n bütün dörd növ tutumlar daxil edilir. Çox d qiqlik t l b olunmadı ı hallarda is , Ctutumlarını n z rd n atırlar. kild girlyandanın k-cı elementi üçün, göst rilmi parametrl rinin v z sxemind ki yerl ri verilmi dir. Adları ç kil n4 tutumdan n böyüyü izolyatorun m xsusi tutumudur – Cd=30-70 pF olur. Onlardan n kiçiyi is , izolyatorun metal elementl ri arasında olan C

_________________Milli Kitabxana__________________

98

tutumlarıdır. Bunların qiym tl ri aralarındakı m saf nin artması ilı, a a ıdakıazalan sıra il d yi ir:

C k(k+1)=0.5 pF; C k(k+2)=0.3 pF; C k(k+3)=0.16 pF; C k(k+4)=0.1 v s.

Metallik elementl rl torpaqlanmı hiss l r arasındakı tutum Cyer ,girlyandanın daya a n z r n yerl m sind n, girlyandaya birl diril n ekranlar v izolatorların traversd n olan m saf l rind n asılı olaraq d yi ir. M s l n,travers yaxın olan izolyator apkası n böyük tutuma, m ftil yaxın olan apka is n kiçik tutumlara (t xmin n 2:1 nisb ti il azalma) malikdirl r.

Onların mütl q qiym ti is 5 pF normasına çatır. Metal hiss l rl faza m ftill ri arasındakı tutumlar is 1-2 nisb tind qiym tl r alır. C'' tutumlarım ftild n uzaqla dıqca daha k skin (t xmin n 4:1 nisb ti il ) azalır. C'' tutu-mların qiym tl ri girlyandaya b rkidilmi b rab rl dirici ekranların (h lq viyerl m sind n, faza m ftill rinin sayından v qar ılıqlı b rkidilmv ziyy tind n d asılıdır.

a) b)

S k. 2.4.2.Izolyator z ncir si (a) v onun elektrik v z sxemi b).

Sxemin daha da sad l dirilm si m qs di il Cd v Cx tutumlarınıngirlyandanın hündürlüyü boyu sabit olduqlarını q bul edirl r.

Q bul edilmi bu rtl r daxilind x tt izolyatorlarından ibar t olan girlyandanın v z sxemi v t nlikl ri a a ıdakı qaydada olacaqdır :

_________________Milli Kitabxana__________________

99

1232121122223

211211112212

1221111221111112

1232m211321133

122m11121122

111111

)(1/1);1(c

)1(cii

i;i

,i;i;

i

cmUUmcUUcUiiIImmUUmcUcmUU

cmUmUcmUcmUcUIIcmUUcmUUUcUI

cmUcmUUcUIcmUcUI

mj

m1j1

j3

j2

j1

k.2.4.3. Tutum z ncir sind g rginliyin paylanma qrafikl ri,yril rd a a ıdakı kondensator tutum nisb tl ri t sir edir.

0;0,0;0,0;0,0

111111

111111

CCqCCvCCbCCa

oldu u hallarda g rginlik

paylanmasının yril rini göst rir.

m1-m2= kimi i ar ed r k, bir sıra çevirm l r apardıqdan sonra a a ıdakısistem ifad l ri yazmaq olar:

....715101

)561(

)31(

)1(

43215

3214

213

12

11

UUUUUUUUUU

(2.4.7)

_________________Milli Kitabxana__________________

100

Sistem kilind verilmi bu ifad l rin analizi göst rir ki, möt riziç risind ki ifad l r 1 il ba layır. Axırıncı h ddin msalı da vahiddir, onun qüvv t üstü is , izolyatorun girlyandadakı sıra nömr sind n 1 d r c kiçik olur. Bu zaman girlyandada olan izolyatorların say sırası traversd n hesablanır. (2.4.7) Sistem ifad sinin matrisasını t kil ed n orta h dl ri is a a ıdakıqaydada t yin edilir:- h r-hansı bir Ui ifad sind ki j - nin msalını hesablamaq üçün, ondan vv lki bütün t nlikl rin Uj-1 il olan h ddl rinin msallarıtoplanır v alınan d din üz rin , bir vv lki Ui-1 t nliyind olan Uj h ddininmsalı lav edilir.

H r bir izolyatorun faz m ftili il olan tutumundan keç n c r yan, v zsxemin gör daya a n z r n olan tutum c r yanının ksin yön lmi olur.

g r h min tutum n z r alınarsa, m v zin m1=m-k yazılır. Burada k faz m ftilin n z r n olan tutumların izolyatorun xüsusi h nd si tutumuna olan nisb tidir: -k C'' /C.

Alınmı alqoritm uy un olan hesabat proqramı t rtib edilmi vkompyuterd ixtiyari g rginlik sinfi üçün izolyatorların sayı v onlardakıg rginlik dü gül ri t yin edilmi dir.

[8]-d verilmi v z sxemind yalnız sas h nd si tutumlar vtorpaqlanmı dayaqlara gör olan tutumlar n z r alınır. Göründüyü kimi bu f sild verilmi v z sxemind izolyatorların h m d , x ttin faz m ftill ringör olan tutumları, c''=kc, n z r alınır. Hesabatlar kompyuterdaparılaca ını n z r alaraq, alqoritml rin rekkurent formula kilindyazılması daha uy undur:

U1= U1x1

U2= U1(1+m-k) U3= U2(1+m-k)+ U1(m-k) Un=Un-1(1+m-k)+Un-2(m-k)+...+U2(m-k)+ U1(m-k)

g r, m ftil n z r n tutum C ii sıfır olarsa, m ftild n birinci izolyatorda g rginlik dü güsü n çox, travers n z r n C i sıfır götürül rs ,traversd n birinci izolyatorda n çox g rginlik dü güsü olacaqdır k.2.4.4.

kild 220 kV EVX-d bütün izolyatorlar sa lam oldu u hal üçün z ncirdg rginlik paylanmasının h r izolyatorlara dü n faizl rl qiym tl ri v «normal paylanma» v 9-cu izoylatorda defekt yrisi verilmi dir.

g r izolyatorlardan biri v ya bir neç si de ilmi olarsa, onda göst ril nyrid h min izolyatora aid g rginlik sıfır oldu undan z ncird ki dig r

izolyatorların payına dü n g rginlikl r artır. G rginliyin s lis paylanma yrisik.2.4.4 d göst rilmi qırıq-qırıq x ttd ki kimi pozulur.

_________________Milli Kitabxana__________________

101

k.2.4.4. 220 kV EVX-d N izolyator z nc r sind normal g rginlik paylanması. Izolyatorların nömr si m ftild n sayılır 1-normal paylanma,

2-defektli izolyator olan halda paylanma

2.4.4. Faz g rginlikl rin gör m ftill rd ki elektrik yükü v sahg rginlikl rinin hesablanması

M lumdur ki, vv lc hava x tl rinin m ftill rind ki elektrik yükl rideyil, onların i çi g rginlikl ri verilir. Ona gör m s l m ftill rin m lum olan faz g rginlikl rin gör xüsusi yükl rinin hesablanmasına g tirilir.

Elektrik ötürücü x tl rin faz m ftill ri elektrik enerji ötürülm si üçün, troslar is onların ildırımdan mühafiz si üçün asılmı olur. Deyildiyi kimi faz m ftill ri h m t k, h m ax l nmi m ftill r toplusu halında ola bil r. M ftill rtoplusu üçün xüsusi yükl ri hesabladıqda, ad t n onlara ekvivalent radiusu rekvolan t k naqill v z edirl r:

Rekv= n

n

k

n

nk

n

ar sinsin

1

1

10 ( 2.4.8 )

burada —hasil i ar sini v z edir. (2.4.7) formulasının vasit siii il iki, üç v dörd yer ax l nmi m ftill rin ekvivalent radiuslarının Rekv –inqiym tl rini hesablamaq olar.

ax l nmi m ftill rin s thind orta sah g rginliyi a a ıdakı formula il t `yin edilir:

_________________Milli Kitabxana__________________

102

0

018,0nrqEor (2.4.9)

n—m ftild n ibar t olan sistemd yük v potensiallar arasında laq l rMaksvell t nlikl ri il ifad olunur:

U1= 11q1+ 12q2+…+ 1nqn U2= 21q1+ 22q2+…+ 2nqn. (2.4.10)

Un= n1q1+ n2q2+…+ nnqn

burada —m ftill rin v onların güzgü ksl rinin potensial msallarıdır.

(2.4.10) t nlikl r sistemini qısa olaraq, U1= k

nk

kik g

1 yazmaq olar.

kk—potensial msalı, k-cı m ftilin öz yükü il yaratdı ı m xsusi potensial msalıdır. ik potensial msalları i v k naqill ri arasındakı qar ılıqlı potensial msallarıdır, i k .

kk, ik- msalları a a ıdakı formullarla hesablanır:

ik =0,018 ln ndD

ik

ik /, ( 2.4.11)

(2.4.11) formulundakı parametrl rin ölçül ri k.2.4.7-d verilmi dir.Real x ttl rin iki a ırım arasında sallanması n tic sind , m ftilin

yerd n olan hm—asılma hündürlüyünd n az olan orta m saf hesablanır v

(2.4.11) –d n z r alınınr: hor=hm-32 f burada f—m ftilin sallanma oxudur.

(2.4.10) sistem t nlikl rini yükl r gör h ll ed r k a a ıdakı t nlikl ri sistemini alarıq:

qi =nk

kkikU

1 (2.4.12)

- msalları m ftill r sisteminin potensial msallarıdır. Ümumi halda, verilmin m ftilli sistem üçün msallarından -lar a a ıdakı kimi hesablanır:

ik= ikki M)1(

(2.4.13)

buarada - (2.4.10) t nlikl r sisteminin ba matrisasıdır. Neytralı izol edilmi b k l rd (6-35 kV) xüsusi sızma yolunun boyu

artırılır. Bunun s b bi, h min x tl rin bir fazlı qısa qapanma i rejiml rindaçılmamasıdır. Dig r iki sa lam fazada g rginlikl r is , x tti g rginliy çatır.

_________________Milli Kitabxana__________________

103

T zyiqin dü m si il çirkl nmi izolyatorların n mli halda bo alma g rginliyi azaldı ından 110-750 kV-luq hava x tl rind yüks klikl rd n asılı(1-2 km, 2-3 km v 3-4 km uy un) olaraq xüsusi effektiv sızma yolunun boyu 5, 10 v 15% artırılır.

Mik—ba matrisadan, i—s tir v k—sütunu çıxarıldıqdan sonra alınanminorudr.

Hesabatlar üçün iki m ftilli sabit c r yan x tl ri v 3 m ftilli d yi nc r yan elektrik verili x tl rini misal götür k. Iki m ftilli x tt üçün yazmaq olar:

U1= 11q1+ 12q1 U1= 21q1+ 22q2 ( 2.4.14 )

(2.4.14) t nliyind n q1 v q2 yükl rini a a ıdakı kimi t yin etm k olar: q1= 11U1+ 12U2

q2= 21U1+ 22U2 ( 2.4.15)

burada 11= 2122211

122112

1122

22 ;,,

Iki qütblü sabit c r yan verili x tl rind U1=-U2 oldu u üçün (2.4.10) t nliyind n a a ıdakı ifad ni almaq olar:

11112111 * UCUq

22212222 * UCUq ( 2.4.16 )

q1 v q2 yükl rini U1 v U2 qütbl rinin g rginlikl ri il laq l ndir n C1v C2 tutumları 1 v 2 naqill rin i çi tutumları adlanırlar.

12222

22,1211

1

11 U

qCUqC ( 2.4.17)

Üç fazlı x tl rd (üç m ftil- n=3 olduqda) is , v msallarıa a ıdakı ifad l rl yazılır:

223123123113

2122211

33

112312313223

2133311

22

331231232112

2233322

11

;

;

;

(2.4.18)

_________________Milli Kitabxana__________________

104

burada 11 22 33- 11( 23)2- 22( 31)2- 33( 12)2 + +2 12 23 31

Üç fazlı b k l rd faz g rginlikl ri kompleks kild verildiyind n, yük v g rginlikl rin amplitudaları a a ıdakı t nlikl r sistemi il yazılır. Simmetrik üçfazlı rejiml rd U1,U2,U3 g rginlikl rinin kompleks amplitudalarıvektorların simmetrik üçlüyünü t kil edirl r.

3332321313

3232221212

3132121111

UUUqUUUq

UUUq (2.4.19)

Zamanın el bir t anını seçm k olar ki, g rginlikl rin h qiqi oxları eyni olsun v onlar h r hansı bir g rginlik vektoru il üst-üst dü sün, m s l n U1il . Bu halda birinci fazada g rginlik U1 maksimum olub U-ya b rab r, 2 v 3 –sü fazlarda is , – 0,5 U-ya b rab r olacaqdır. Onda bu ifad l ri (2.4.19) t nlikl r sistemind n z r alıb q1, q2, q3 v C1, C2, C3 k miy tl rini hesablamaq olar:

UCUq

UCUq

UCUq

**21

**21

**21

33231333

22321222

11312111

(2.4.20)

M ftill rin yükl ri v g rginlikl rini ifad ed n formulalar a a ıdakıkimi yazılacaqdır:

3231333

3

2321222

2

1312111

1

2121

21

UqC

UqC

UqC

( 2.4.21 )

2.5.1. Qaz t rkibli izolyasiyalar

Yüks k g rginlikli konstruksiyalarda qaz izolyasiyasının t tbiqi bir çox üstünlükl r malikdir. Onlardan konstruksiyanın yüngül olması, yanqına qar ı

_________________Milli Kitabxana__________________

105

davamlı, açılan v qapanan kontaktlara göst ril n mexaniki t sir, müqavim tv sürtünm qüvv l rinin az olması v s. kimi xüsusiyy tl ri gös trm k olar. Izolyasiya qazlarından n çox t tbiq edil nl ri karbon iki oksid -CO, azot -N2v eleqazdır-SF6. A a ıdakı c dv l-2.5.1-d onların sas fiziki parametrl riverilmi dir. Bu qazlardan n çox istifad edil ni eleqazdır. O, göst ril nqazlardan daha yüks k elektrik möhk mliyin maliikdir. SF6 qazı kükürd molekulalarının 6 valentlilik t l batlarını tamamil öd y n bir qurulu amalikdir. Onun molekulyar qurulu u altıkünclü v h r küncd F molekulasıolan bir birl m t kil edir. Birl m d F-un 6 istiqam td kovalent rabit si oldu undan bu birl m müst sna stabilliy malikdir. SF6 alı mayan bir qazdır. H2, O2, Cl2 qazları SF6-ya heç bir t sir göst rmir.

Istilik tutumunun az olması s b bil daha yax ı istilik ötürm vyüks k qövs söndürm xass sin malikdir.

Eleqaz – kükürd altıflor, bu qaz killi madd ilk d f elektroliz yolu il 1900-cu ild Paris h ri «Fakulte de Pharmacie» laboratoriyalarındaalınmı dır. Onların alınma sxemi sad elektrolitik prinsip saslanır k.2.5.1.

C dv l 2.5.1

Qazların elektrik-fiziki parametrl ri

Azot N2 Karbon iki oksid CO

Eleqaz SF6

Molekulyar kütl si00C v 0,1013 MPa

t zyiqd qazın sıxlı ı, kq/m3

0,1MPa t zyiqd qaynama temperaturu, K

0,1 MPa t zyiqd v 273 K temperaturda qazın istilik

tutumu, kC/(kq·K) 0,1 MPa t zyiqd v 273 K temperaturda qazda istilik

keçirm , Vt/(m·K) Havaya n z r n elektrik

möhk mliyi

28,013

1,250

77,4

1,06

0,024

1,0

44,011

1,980

194,7

0,82

0,015

0,9

146,95

6,390

318,7

0,625

0,0127

2,6

Fransız aliml ri Muasson v Lebo elektroliz yolu il almı lar. Flor krekinq qur usunda bilavasit kükürdl birl m reaksiyasına gir r k SF6 –ya çevirilir. Alınan qaz güclü ekzotermik reaksiya raitind hasil edildiyind ndayanıqlı qurulu a malikdir:

S+3·F2 SF6+262 kkal

_________________Milli Kitabxana__________________

106

1937 – ci ild eleqaz ilk d f AB -da «General Elektrik» irk tit r find n s naye miqyasında t tbiq edilm y ba lanmı dır.

Alınan müsb t n tic l r, h min qazın elektroenergetika s nayesindizolyasiya mühiti kimi istifad edilm sin sas olmu dur. 1939 –cu ildTomson-Xyuston SF6 –nın kabel v kondensatorlarda izolyasiya kimi istifadedilm sin dair patentl r almı lar. Ikinci dünya müharib sind n sonra biri-birinin ardınca eleqazıntransformatorlarda yüks k g rginlik açarları v s kimi qur ularda t tbiqidavam etdirilmi dir.

k.2.5.1 Birl m reaksiyası il SF6 qazının istehsal sxemi

Azot v karbon iki oksid elektrik möhk mlikl rin gör havadan yüks k olmasalar da, kimy vi inert qazlar olduqları üçün, bir sıra üstünlükl rmalikdirl r. Ona gör , h min qazların t kil etdiyi mühittd b rk materialdan olan izolyasiyanın istilik köhn lm si prosesl ri azalır v ya tamamil olmur. Onlar da eleqaz kimi yanqına qar ı davamlıdırlar. Eleqaz suda h ll olunmur. C r yan kecir n elementl rin, silindrik gövd nin iç risindb rkidilm si üçün tökm epoksid izolyasiyadan olan dayaq izolyatorlarıistifad edilir. Bu qaz mühitind materiallarda epoksid v epoksi-dian q tranlarından ibar t t rkibl r istifad edilir. Eleqaz izolyasiyasının t tbiq edildiyi sas sah l r, 110 kV v daha yüks k g rginlikli qapalı paylayıcı qurulu lar, bütün yüks k g rginlikl rd (6-330 kV) eleqaz izolyasiyalı açarlardır. Açarların qövssöndürm kameralarındaqısa müdd td temperatur 15000 0K çatdıqda eleqaz qism n parçalanır.Parçalanma m hsulları a a ıdakı raitl rd alınır: -kontakt materiallarındaolan volfram, mis, nikel O2 v H2 molekulaları il birl m d oldu undan

_________________Milli Kitabxana__________________

107

açılan kontaktlar arasında yaranan qövs bu birl m y t sir edir; -SF6-nınt rkibind az miqdarda hava, CF4 v su buxarları oldu undan yaranan t sir; karbo hidrogen, silisium ikioksid t rkibli kompozisiya plastmasslarının qövs mühitind ki z r rli t siri; -açarın konstruksiyasını t kil ed n dig r metal vqeyri metalların yaratdı ı mühitl r. Deyil nl r, parçalanma m hsullarında F vS –d n ba qa C, Si, O2, H2, volfram, mis oldu unu göst rir.

2.5.2. Yüks k t zyiql rd qaz aralı ının bo alma g rginliyi

Qazın t zyiqinin artırılması, onların elektrik möhk mliyinin artırlmasıyollarından biridir. T zyiqin kifay t q d r böyük qiym tl rind , bir çox qazların elektrik möhk mlikl ri transformator ya larının v elektrotexniki farforun elektrik möhk mliyind n çox olur. Eleqaz (SF6) üçün t zyiqin bu qiym ti 0,2 MPa-dır. Özl rin elektron yapı dırma xass si eleqazın elektronla eyni t bi tli olması il izah edilir. Ona gör SF6 elektrom nfi qaz adlanır. Onun bo lama xarakteristikaları havaya nisb t n daha yüks kdir. C dv l 8.1-d bir sıra bel qazların xarakteristikaları verilmi dir. Onlardan n çox t tbiq edil niSF6 qazıdır. Bütün müsb t xass l ri, yüks k qövs söndürm si il yana ı, eleqaz nisb t n a a ı mayel m temperaturuna malikdir. Onlardan parçalanan kiçik molekulalı m hsullar toksik xass lidir. Ona gör , eleqazdan ayrılan kiçik molekulalı qazlar elektrodlara v b rk izolyasiya materiallarına z r li t sirl rgöst rirl r.

Elektrod sistemind n asılı olmayaraq, eleqaz aralıqlarında bo almag rginlikl ri üçün ox arlıq qanununun öd nildiyi bir t zyiq oblastı vardır. Eyni zamanda bu qanunun pozuldu u t zyiq h ddl ri d mövcuddur.

k.2.5.2 d eleqaz üçün müxt lif t zyiql r üçün hava, eleqaz, transformator ya ı v vakuumun bo alma g rginlikl rinin elektrodlar arasım saf d n asılılıqları verilmi dir.

M lumdur ki, ox arlıq qanununun öd ndiyi birinci oblastda, elektrodların s thind , elektrik sah g rginliyinin t zyiqd n asılılı ı kritik qiym t çatdıqda bo alma ba layır v bu proses a a ıdakı kimi ifad edilir:

mprapEE0

0*

0 1 (2.5.1)

burada E*0 -bo alma yaranan halda, bircinsli elektrik sah sind qazın

uy un t zyiqin g tirilmi elektrik sah g rginliyidir [eleqaz üçün E*

0=89MV/(m·Pa) götürülür], a v m elektrodların forması v qazın cinsind nasılı olan msallardır; r0 –eletrodların yrilik radiusunu göst r n d ddir, m –l; p - qazın t zyiqidir.

_________________Milli Kitabxana__________________

108

Birinci oblastda ba lan ıc g rginlik a a ıdakı kimi hesabalanır:

U0=E0·l/kqb (2.5.2)

burada l-elektrodlar arası m saf , m; kqb – elektrik sah sinin qeyri bircinslilik d r c sidir, elektrodların formasından asılı olur.

k.2.5.2. Bo alma g rginliyinin elektrodlar arası m saf d n asılıl ı 1,7-hava; 2,6-SF6, 3-vakuum, 4-transformator ya ı, 5-farfor. Qazın t zyiqi: 1-2,8 MPa;

2-0,7 MPa; 6,7-0,1MPa

Elektrik sah sinin mü yy n qiym tind bo alma prosesi I oblastdan ikinci oblasta keçir. ESG-nin bu qiym ti «aktiv zonanın» ölçüsünd n asılıolaraq d yi ir. Qeyri bircinsli elektrik sah sind aktiv zona, elektrod yaxınlı ında sah g rginliyinin, maksimal ESG-nin n azı 85 %-ni t kil etdiyi m saf sin deyilir. Ox arlıq qanunundan k narla manın sas s b bi, elektrodlar arasındakeçirici hiss l rin olması il ba lıdır. Bundan ba qa elektrodların mikro çıxıntıları olan yerl rind katodun s thind n elektronların emissiyası artır. Oksid p rd sinin olması, elektrod madd sinin absorbsiya tozu vbuxarlanmanın intensivliyi d bo almanın II oblasta keçidini sür tl ndirir. Bircinsli v z if qeyri bircinsli elektrik sah l rind olan bo alma vba lan ıc g rginlikl rin t zyiqd n asılılı ı praktiki olaraq eynidir. Bircinsli v z if qeyri bircinsli elektrik sah l rind , havada oldu ukimi, ox arlıq qanununun öd ndiyi I oblastda aralı ın bo alma g rginliyini a a ıdakı kimi ifad edirl r:

plBAplU bos (2.5.3)

_________________Milli Kitabxana__________________

109

Eleqaz üçün A=78,5 V/(mPa) , B=6,5 V/(mPa)0,5 olur. Elekektrodlar arası m saf ni sabit saxlayaraq, t zyiqi artırsaq, bo alma g rginlikl ri d müt nasib olaraq artacaqdır. Bu artım, sah g rginliyinin orta qiym tinin 150 kV/sm- q d r olan h ddin q d r davam edir. Bundan sonra, Pa en qanunundan k narla ma mü ahid edilir v ilk bo almalar (2.5.3)-dhesablanan g rginlikd n daha a a ı g rginlikl rd ba verir. Lakin, de ilmzamanı c r yanının kiçik olması, aparılan çoxlu sayda t crüb l rd getdikcqiym tl rin yenid n bo alma g rginliyinin (2.5.3) formulasında alınanqiym tl rin q rarla masına v yaxınla masına s b b olur. Ox arlıq qanunun öd ndiyi, nisb t n a a ı t zyiq h ddl rind ,elektrodların s thinin hamarlanması v cilalanması qaz aralı ının bo alma g rginlikl rin t sir etmir. Yüks k t zyiql rd is , ox arlıq qanununun pozulması halında da, qaz aralı ında bo almadan vv l elektrodların s thininpardaqlanması v cilalanması bo alma g rginliyini artırır. Qaz aralı ının bo alma g rginliyi elektrodların materialının sıxlı ıartdıqca artır. Alınmı t crübi n tic l r bo alma g rginlikl rinin artımına gör ,elektrod materiallarını a a ıdakı ardıcıllıqda düzm y imkan verir:- nikel vkömür, aliminum v onun rintil ri, sink, gümü , latun, paslanmaz polad. Yüks k t zyiql rd elektrodların üz rin ç kilmi dielektrik örtük aralı ın bo alma g rginliyin müsb t t sir ed r k onun qiym tini artırır. T siri n effektiv olan, qalınlı ı 25-250 mkm örtukdür. Qeyd etm k lazımdır ki,

örtüyün xüsusi müqavim ti n q d r çox, dielektrik nüfuzlulu u is kiçik olarsa, bo alma g rginliyi bir o q d r artar. Örtüyün uzun ömürlülüyü, davamlılı ı v möhk mliyi onun materiala yapı ma (adgeziya) d r c sinin artması il artır. Örtük ç kilmi elektrodlarıns thinin k l kötürlülüyü ilk bo alma g rginliyin t sir etm s d , bo alma g rginliynin stabill m sür tin t sir edir. A a ı t zyiql rd (p 0,6 MPa),elektrodlar arasında m saf 5 sm – q d r olduqda, bo alma g rginlyin örtük ç kilmi elektrodun qütblüyü t sir edir.

Bir sıra hallarda izolyasiyada t miz eleqaz deyil, onun azotla qarı ı ıistifad edilir. Azot eleqazdan daha ucuzdur. Eleqaza az miqdarda azot qatılması, aralı ın bo alma g rginliyini, azotun bo alma g rginliyin nisb t nxeyli artırır. k.2.5.3 –d N2 v SF6 qazlarının qarı ı ının, azotun bo alma g rginliyin olan nisb ti t rkibd olan SF6-nın % - ind n aslılı ı verilmi dir.

k.2.5.3- d n göründüyü kimi qarı ıqda SF6-nın faizi 40 %- q d r artdıqcabo alma g rginliyi d x tti artır. SF6 –nın sonrakı artımları bo alma g rginliyini az d yi dirir. Alınmı n tic l r eleqaz izolyasiyalıkonstruksiyalarda v yüks k g rginlik açarlarında istifad edilir.

_________________Milli Kitabxana__________________

110

k.2.5.3. Qazda eleqazın h cmi nisb tind n asılı olaraq, qarı ı ın bo almag rginliynin azotun bo alma g rginliyn olan nisb tintn yrisi

2.5.3. Qeyri bircinsli elektrik sah sind qaz izolyasiyası

K skin qeyri bircinsliliy malik olan elektrik sah l rind , bo alma g rginlikl ri qazın t zyiqind n mür kk b asılıl a malik olur k.2.5.3. Nisb t n a a ı t zyiql rd (p=0,1÷0,4 MPa), bo alma g rginliyi ba lan ıcg rginlikd n xeyli böyük olur. T zyiq artdıqca, bo alma g rginliyi ba lan ıcg rginliyin yaxınla ır. T zyiqin bu qiym tl rind h min g rginlik, bo almanın müst qillilik rtini öd yir.

Sad halda bu rti a a ıdakı kimi ifad etm k olar:

1*sele NN (2.5.4)

burada N*e –ikinci elektronların sayı, -ikinci ionla ma msalı, Nsel –lavinada

(elektronlar selind ) elektronların sayıdır. M lumdur ki, bo alma iti uclu v müsb t yükl nmi elektrodlardan

inki af etdikd , ikinci elektronlar qaz h cmind inki af ed n fotoionla ma hesabına daha çox artırlar. Kritik qiym tl rd n a a ı t zyiql rd elektron lavinasında olan v bo almanınmüst qilliliyini öd y n elektronların sayı çox olmur. Bu halda elektron lavinasının hesabına yaranan müsb t yükl r d elektrik sah sini çox t hrifetmirl r. Ona gör , ikinci lavinalar iti uclu elektroda t r f h r k t ed r k, orada taclanma yaradırlar. H min trafda yaranan taclanma n tic sind müsb th cmi yükl r topla ırlar. Onlar iti uc yaxınlı ında elektrik sah sini z ifl d r k, qalan aralıqda onun gücl nm sin s b b olurlar. T tbiq edil n g rginlik

_________________Milli Kitabxana__________________

111

artırıldıqda, lavinada elektronlar 108- q d r çoxalaraq, h cmi yükl rinhesabına elektrik sah g rginliyinin xarici sah g rginliyin b rab r olmasıhalını yaradırlar. Bu halda meydana çıxan ikinci elektron lavinası birinci lavinanın h cmi yükl rinin istiqam tind h r k t ed c kl r. N tic d bo alma stirimer xarakterin keçir v bu hadis nisb t n qısa aralıqlarda bel de ilmyaradır.

T zyiq artdıqca bo almanın müst qilliyini t min ed n elektronların sayıartır v kritik t zyiqd lavinanın strimer keç n halına uy un qiym tl rd olur. Lavinaların uzunlu u v elektronların sayı t sadüfi xarakterli olduqlarından,bo almanın bir formasından dig rin keçid, qazın t zyiqinin mü yy n d yi mintervalında ba verir. Bu zaman bo alma g rginlikl rinin variasiya msalı 0,05-d n 0,10-0,15- q d r artır. Eleqazda yapı ma msalı havadakından daha çox oldu undan eleqaz üçün kritik t zyiq, hava üçün nisbi t zyiqd n az olur

k.2.5.4.

k.2.5.4. Iyn -müst vi elektrodlar arasında bo alma (bütöv x tt) v ba lan ıcg rginlikl rin (qırıq x ttl r)qaz aralı ında t zyiqin d yi m sind n asılılq

yril ri 1-freon CCl2F2 ; 2- SF6 ; 3-hava. Iyn nin ucunun diametri 0,094 sm, müst vi il olan ara m saf si S=1 sm

Bo alma g rginliyinin t zyiqd n asılılı ına, t tbiq olunan g rginliyinforması, müdd ti, qütblüyü t sir edir. Ba lan ıc g rginlikd n böyük qiym tli,bir neç mikrosaniy lik müdd ti olan g rginlikl r t sir etdikd , h cmi yükl rtam formala madı ından, onların elektrik sah sini düzl ndirm si mümlün olmur. Ona gör , strimerl r v bo almalar da sabit g rginliy nisb t na a ı g rginlikl rd ba verir.

_________________Milli Kitabxana__________________

112

Bu s b bd n d , mikrosaniy l r rzind t sir ed n impuls g rginlikl rd ,bo alma g rginliyinin azalması, sabit g rginlikd kin nisb t n qazın daha a a ı t zyiql rind ba verir. Bo almalar katod yaxınlı ında inki af ed rs , elektronlar t kc qazınh cmind fotoionla ma il yox, h m d anod s thind fotoeffekt n tic sindartmı olar. N z r almaq lazımdır ki yriliyi çox olan iti uclu, m nfi elektrod yaxınlı ında olan lavina elektrik sah sinin azalma istiqam tind inki af edir. Ona gör , eyni ölçülü lavinalar olan halda bel , m nfi elektodlardan ba layanbo almanın lavina ba lı ında yükl rin konsentrasiyası müsb telektroddakından kiçik olur. Bundan ba qa, yüks k t zyiql rd katod uclu unda elektrik sah g rginliyi avtoelektron emmisiyası yaradan qiym tçatır. Eyni zamanda bir neç lavina yaranır. Bu yükl r katodu ekranla dırır.Göst ril n s b bl rd n m nfi qütblü, iti uclu elektrodlarda bo alma g rginliyih mi ba lan ıc g rginlikd n böyük olur.

Aralı ın uzunlu u artdıqca, strimerin boyu aralı a nisb t n kiçilir. Bu halda bo alma lider formasına keçir. Strimerin boyu, onun ilk yarandı ınöqt d g rginliyin qiym ti il t yin edilir. Iyn –müst vi elektrod sistemindeleqaz üçün strimer kanalının boyu m-l , a a ıdakı kimi ifad edilir:

,/107,8 3 pUlstr (2.5.5)

burada U–t tbiq edil n g rginlik, V; p– qazın t zyiqi, Pa. M nfi qütblü elektrod, böyük uzunluq v p 0,4 MPa t zyiqd strimer

zonasında h cmi liderl rin bir neç parıltılı m rk zl ri mü ahid edilir. T zyiqartdıqca, parıltılı m rk zl r arası m saf l r kiçilir. Normal t zyiq, uzun aralıqlarda, havanın bo almasında oldu u kimi, g rginliyin az artması il , lider pill l rl çoxalır. T zyiq artarsa, lider fasil siz, sür tli inki af etm y ba layır.Ona gör , yüks k t zyiql rd , eleqaz üçün, nisb t n uzun aralıqların h mimpuls, h m d s naye tezlikli s lis artan g rginlikl rin t siri il yaranan bo alma g rginliyi, t xmin n b rab r olur. Ancaq bu zaman, impuls g rginlikl rin t sirind n alınan, bo alma g rginliyinin variasiya msalı kiçik v0,04-0,05 h dd lrid olur. Alınan bu n tic l r, yüks k g rginlikli eleqazlıqur u v apartlarda t tbiq edilirl r.

2.5.4. Qaz izolyasiyalı qapalı konstruksiyalar

Son 40 ild açıq paylayıcı qur ulardan daha çox üstünlükl r malik olan, hermetik qapalı paylayıcı qurulu lar -HPQ geni t tbiq edilm kd dir.

vv la, g rginlik altında olan bütün elementl r qapalı, torpaqlanmı gövdiç risind yerl ir. Bu i çil rin t hlük sizliyini artırmaqla yana ı, paylayıcıqurulu üçün vacib olan qabarit ölçül rin d azalmasına s b b olur. Ikincisi,

_________________Milli Kitabxana__________________

113

hermetikl dirilmi paylayıcı qurulu h m binaların zirz mil rind , h m dxüsusi yeraltı in a edilmi tikintil rd yerl diril bil r. Bu h r iç risindpaylayıcı qurulu ların geni l ndirilm si lazım olduqda daha vacib olur. Çünki böyük h rl rd açıq paylayıcı qurulu lar üçün bo razil r ç tin tapılır. Açıqpaylayıcı qurulu lar, h m d h r arxitekturasını pozaraq, yüks k akustik t sirl r v radio mane l r yaradırlar. Hermetik paylayıcı qurulu lar is , qapalı

raitd , s ssiz olan i iyl bel qusurlardan azaddır. Üçüncüsü, hermetik paylayıcı qurulu lar bilavasit atmosfer t sirind olmadı ından, onlarınetibarlılı ı traf mühitin çirkl nm sind n v hava raitind n asılı olmur. Hermetikl dirilmi paylayıcı qurulu lar ayrı-ayrı t k fazlı v ya üç fazlı modul elementl ri v hücr l rd n yı ılır. 300 kV g rginlikd olan hermetik paylayıcı qurulu un sxemi 2.5.5 –d verilmi dir. Göründüyü kimi, qapalı qur u, bir neç funksional modullardan yı ılmı dır: 1 - girim, 2 - torpaqlayıcısı olan ayırıcı, 3 - birl dirici in sistemi, 4 - g rginliktransformatoru, 5 - c r yan transformatoru v yüks k g rginlikli açar hücr si. Öz növb sind modullar seksiyalardan v bir neç in sistemind n ibar t ola bil r. Modullar qaz dolumu üçün xüsusi armaturlar v t zyiqin n zar tcihazları il t chiz olunmu dur. kil 2.5.5 -d n göründüyü kimi, hücr iki insistemin malikdir.

Yüks k g rginlikli HPQ yarımstansiyalara ayrı-ayrı modullar vbloklar kimi, hiss l rl da ınırlar. Bu zaman, c r yan keçiricil rinin gövd yn z r n b rkidilm si üçün olan, m saf ayırıcı dayaq izolyatorları, eyni zamanda modul v blokların hermetikl diricil ri kimi xidm t edirl r.Hermetik qur ular montaj edildikd n sonra, modullar iç risind ki qazlar ç kilib bo aldılır. Yerin is , eleqaz doldurulur. Sonra qismi bo almalarınqeyd edici cihazları vasit si il iç rid , keçirici v dig r qeyri keçirici s rb sthiss cikl rin olması yoxlanılır. S rb st hiss cikl rin hermetik qurulu dardan çıxarılması üçün, onlara bir neç saat sabit v ya s naye tezliyi il d yi n sınaq g rginlikl ri t tbiqedilir. Sonra is avadanlıqda impuls sınaqları aparılır. Çox yüks k g rginlikli hermetik paylayıcı qur ularda is zavodda aparılan kommutasiya g rginlikl rinin 0,85 qiym tind ki g rginlikl sınaqları aparılır.Hermetikl dirilmi qurulu ları, yüks k g rginlikli EVX- il bil dirdikdmü yy n texniki ç tinlikl r meydana çıxır. Bunun üçün xüsusi , bahalı giriml rt tbiq etm k lazım g lir. B z n bu s b bd n, elektrik verili l rindhermetikl dirilmi paylayıcı qurulu lar istifad edilmir. Qaz aralı ında yüks kbo alma g rginlikl ri almaq üçün hermetikl dirilmi paylayıcı qurulu larınelementl rin el formalar verilir ki, elektrodlar arasında sah bircinsliy yaxınolsun. Bunun üçün, inl r eyni oxlu koaksial sisteml r kilind hazırlanırlar.M lumdur ki, bel sisteml rd bo alma g rginliyi: -

_________________Milli Kitabxana__________________

114

1

210 r

rnrEU bos (2.5.6)

kimi t yin edilir. E0 – ba lan ıc g rginlik eleqazda a a ıdakı kimi t yin edilir:

01

*00 /

14.01rr

mEE . Eleqaz üçün E*0= 89 kV/sm; m – m ftilin

s thinin qeyri hamarlıq d r c si; -qazın nisbi sıxlı ı; r0= 1 sm – dir. HPQ-da qaz qövs söndürücü kimi istifad edildiyind n, onlarda t miz

SF6 t rkibli eleqaz i l dilir. Hermetik paylayıcı qurulu lar qapalı binalar iç risnd v onun xaricind qura dırıldı ından, onlarda istifad olunan apartlar -50 0C temperaturlarda i l m k üçün n z rd tutulur. Bel temperaturlarda, artıq 0,4 MPa t zyiqd eleqaz mayel ir. Ona gör , HPQ-da eleqazın t zyiqiad t n daha a a ı 0,25 MPa t rtibind götürülür. HPQ açarlarında is qövs söndürm ni t min etm k üçün t zyiq, daxild ki dig r yerl rd kind n yuxarı - 0,6 MPa olur. Ona gör eleqazın mayel m m si üçün açarların baklarıqızdırılır.

Koaksial sisteml rd xarici s thin radiusu sabit olarsa, maksimal bo alma-Ebo max g rginliyi silindrin xarici v daxili radiusların nisb tinin e-b rab r qiym tl rind alınır. Ona gör bel sisteml ri layih l ndirdikd r2/r1üçün optimal qiym t yaxın olan 2÷4 arasındakı nisb tl r seçilir.

HPQ-da m saf saxlayıcı dayaq izolyatorlarının sas növl ri k.2.5.6-da göst rilmi dir. M lumdur ki, izolyatorun s thi boyu de ilm g rginliyi, t miz qaz aralı ının de ilm g rginliyin nis b t n kiçik olur. Bu daxili elektrodla olan kontaktların keyfiyy tind n, eyni zamanda izolyatorun yan s thind adsorbsiya olunmu metal buxarları v izolyatorun formasından da asılı olur.

Bo alma g rginliyini artırmaq üçün, izolyatorların hazırlanma texnologiyasına v d qiq montajına m l etm k lazımdır. HPQ-d izolyatorun daxili elektrodla kontakt yerind ESG –nin azaldılmasına da xüsusi fikir verilm lidir. Buna izolyatorlara xüsusi forma verm kl v ya dair vi ekranlar qura dırmaqla nail olunur. g r izolyatorun s thind h r hansı nöqt nin ESG-yi, elektrodun s thind olan maksimal ESG-d n kiçik olarsa, izolyatorun s thiüzr bo alma yaranmaz. Xarici izolyatorlara veril n s th qabır aları, t kl r vs. kimi formalar qaz izolyasiyasında effektiv deyildir. Çünki, mür kk bformalı daxili konstruksiyaların ayrı-ayrı yerl rind ESG artararaq, bo alma g rginilinin azalmasına s b b ola bil r.

M saf saxlayan dayaq izolyatorlarının s thi üzr bo almanı l vetm k üçün, izolyatorlara mü yy n forma verilir. k.2.5.6-d göst ril nizolyatorun qalınlı ı üzr elektrik sah g rginliyinin artmasına baxmayaraq, ekranlı tökm epoksid kompaund izolyatorlarında s th bo alma hadis si ba

_________________Milli Kitabxana__________________

115

vermir. Izolyator v ekrana mü yy n forma verilir. N tic d , h tta 2·10 -4m3

h cmi olan ekranlı konstruksiyada bo alma g rginliyini artırmaq mümkün olmu dur.

Nisb t n kiçik t zyiql rd eleqazın elektrik möhk mliyi, izolyator materialının uzun müdd tli elektrik möhk mliyin yaxınlıa ır v ya ondan böyük olur. ESG-nin azaldılması üçün qeyri bircinsliliyin z ifl dilm si v bu m qs dl izolyatorların texnologiyası v xüsusi formalarına diqq t edilir. B rkizolyasiyasının elektrodun s thind n qopub ayrılmaması üçün izolyasiya örtüyü ç km mi d n vv l elektrodun s thini kimy vi yolla emal edirl r. Sonra elektrodun s thin nazik bir izolyasiya qatı ç kilir v daha sonra izolyatora xüsusi bütöv forma veril r k tökülm ni ba a çatdırırlar. Hazırkonstruksiyanın keyfiyy tini, onlarda qismi bo almaların s viyy sini yoxlamaqla mü yy n edirl r.

Disk killi, m saf saxlayan izolyatorların k.2.5.6 b gövd sindmaksimal ESG-nin, mümkün q d r çox azaldılması izolyatorlara xüsusi forma verm kl h ll edilir. Bu zaman izolyatorun qalınlı ını HPQ-n xarici qilafındanm rk z uzaqla dıqca, a a ıdakı formulaya uy un kild artırmaq lazımdır:

ii rrbb 00 (2.5.7)

burada b0- r0 radiuslu HPQ qilafı yaxınlı ında q bul edilmi qalınlıq; ri – k siyin bi qalınlı ına uy un olan radiusudur.

Epoksid kompaundlu ( 4 0) disk killi izolyatorlar koaksial elektrodlar arasında n kiçik m saf ni tutmalıdır. Bu zaman, maksimal v orta g rginlikl rin nisb tinin izolyator qalınlı ı üzr minimal qiym ti - Emak/Eor=1,2 olur.Hesabatlarda (2.5.7) ifad sin daxil olan dig r parametrl r:- a=2,5, b0=0,067rd v r0/rd=e qiym tl rind götürülür.

k.2.5.5. HPQ-da m saf saxlayıcı dayaq izolyatorlarının sas növ l ri (eskizl r) a)ekranlı tökm epoksid kompaund, b,v)disk qıf killi,

_________________Milli Kitabxana__________________

116

Qıf killi izolyatorlarda k.2.5.5 v bo alma g rginlikl rini artırmaq üçün, daxili elektrodun s thi yaxınlı ında qalınlıq çoxaldılır. Bu halda qalınlıq, daxili v xarici elektrodlar arasındakı m saf nin 450-lik bucaq istiqam tind kiyarı m saf si q d r artırılır. Bel konstruksiyalarda, qıf kilii izolyatorun qalınlı ına dü n ESG, disk killi izolyatordakı ESG-d n 10% a a ı olur.

k.2.5.6. Hermetik paylayıcı qurulu un hücr si 1-girim; 2-torpaqlayaıcısı olan ayırıcı; 3-birl m inl ri; 4-g rginlik transformatoru; 5-açar v c r yan transformatoru; 6-eleqaz doldurulması v t zyiqin n z ar t

qur usu

Bakı Elektrik b k si ASC –nin «Iç ri h r» 119 saylıyarımstansiyasında yeni 110 kV hermetik paylayıcı qurulu tikilmi dir. Yeni HPQ kild göst rilmi qurulu dan f rqli olaraq ayrı-ayrı yı ma modullardan ibar tdir. Bu onların t mirini mümkün edir, istismar v idar edilm siniasanla dırır. N tic d HPQ-ın daha s m r li v uzunömürlü olmalarını t min edir k.2.5.7.

_________________Milli Kitabxana__________________

117

k.2.5.7 119 saylı «Iç ri h r» yarımstansiyası 110 kV Hermetik qapalı paylayıcı qurulu

3. ELEKTRIK SAH SININ T NZIML NM SI V IDAROLUNMASI

Yüks k g rginlikl rd elektrik sah sinin idar olunması vacib m s l l rd ndir. Burada elektrik b k , yarımstansiya qur u vavadanlıqlarının g rginlik t tbiq edil n nöqt l rind ESG-nin qiym tininazaldılması sas rtdir. Çünki, ESG-nin qiym ti h min trafda buraxıla bil nsah g rginliyind n kiçik olmalıdır. ks halda izolyasiyanın normal i i pozulur v konstruksiyanın n z rd tutulmu xidm t müdd ti azalır. Elektrik sah sinin t nziml nm si v idar olunmasının iki yolu: – tutum v aktiv keçiriciliyin d yi dirilm si il t nziml m usulları mövcuddur.

3.1.1. Ekranların t tbiqi v hesabatları

110 kV v daha yüks k g rginlikli ekektrik avadanlıqlarında nominal g rginlikl rd d taclanma ehtimalları olur. Taclanmalar sas n yüks k

_________________Milli Kitabxana__________________

118

g rginlikl rin t tbiq edildiyi nöqt l r yaxın, izolyasiya il metal armaturlarıntoxunan (t mas) yerl rind v inl rin birl dirildiyi yerl rd ba verir. Çiskinli v n mli hava raitl rind h min nöqt l rd nominal g rginlikl rd taclanmalar xeyli intensivl ir. Ona gör taclanmanın l vedilm si v avadanlı ın normal i inin t min edilm si lazım g lir. Bu m qs dlekranlar istifad edilir. Ekranlar elektrik sah g rginliyinin t nziml nm sinin tutum usuluna aiddir. Onlar qura dırıldı ı yerl rd tutumun qiym tini artıraraqg rginliyin v elektrik sah g rginliyinin paylanmasının t nziml nm sins b b olur. Bu zaman ESG taclanma yarana bil n, qorxulu yerl rd a a ı dü ür n tic d taclanma ba vermir v ya l v edilmi olur. Qura dırılmasına gör ,ekranlar daxil qura dırılmı v xaric qura dırılmı növl r malikdirl r.Konstruksiyalarına, forma v ölçül rin gör ekranlar müxt lif olurlar: - a) kür vi ekranlar, b) toroidal ekranlar, v) tor killi q f s ekranlar, q) buynuz

killi v s. Ekranla ma effekti, deyildiyi kimi, onların trafında yaranan tutumun qiym ti il t yin edilir. Bu sarıdan n üstün effekt kür vi ekranlara xasdır

k.3.1.1.

k.3.1.1. Kür vi ekran v onun qüzgü ksi

kild verilmi sxem gör , yer s thind n H m saf sind asılmıkür nin s thind g rginlik üçün, ekranın yükl ndiyi q yükü v onun güzgü ksinin –q yükü il hesabatları aparılır.

Nöqt vi –q yükü üçün ara t sir m saf si 2H götürülür. Onda ekranıns thind g rginlik a a ıdakı ifad il t yin edil c kdir:

_________________Milli Kitabxana__________________

119

HRq

Hq

RqU

kk 211

4244 000

(3.1.1)

Buradan, q=U·Ck oldu unu bil r k, kür vi ekranın tutumu üçün a a ıdakıhesabat aparılır:

HR

RC

k

kk

21

4 0 (3.1.2)

Kür vi ekranın yaxın trafında yaranan maksimal ESG a a ıdak kimi hesablanır:

2

231

21 HR

HRRUE k

kk

(3.1.3)

Kür vi ekranların hazırlanması mür kk b v material s rfi çox oldu undan, onlar az t tbiq edilirl r. Onların yerin texnoloji, texniki viqtisadi c h td n daha s m r li olan toroidal ekranlar istifad edilir. Toroidal ekran adından m lum oldu u kimi, r0 radiuslu silindrik formalı keçirici borunun, mü yy n R0 radiuslu çevr trafında bükülm sind n sad usulla alınır. Qeyd etm k lazımdır ki, R0>>r0 olur. Toroidal ekranların hesabatları

k.3.1.2 sxemi il aparılır.

k. 3.1.2. Toroidal ekran üçün hesabat sxemi

_________________Milli Kitabxana__________________

120

Toroidal ekran müst visind n Z m saf d olan, H nöqt sind yaranan potensialın hesabatına baxaq. Z toroid müst visin perpendikulyar oldu undan,orada ç kilmi ab v bc x ttl rin d perpendikulyar olacaqdır. H nd siqurmadan oab üçbuca ının ac hündürlüyü ac=R0·sin v bc= -R0·cos kimi t yin edilir. Onda r üçün a a ıdakı b rab rlik yazıla bil r:

cos2sincos 002222

02

02 RRZRRZr

(3.1.4)

Toroid, montaj edildiyi nöqtçnin faz g liyind olur v bu zaman onun s thinb rab r kild paylanmı yükl r yı ılır. Toroidin s thind çevr üzrpaylanmı yükl rin H nöqt sind yaratdı ı potensialın hesabatı üçün yükl rinx tti sıxlı ı t yin edilir:- dq= ·dl v dl=R0·d -çevr boyu buca ına uy un dluzunlu udur. Çevr nin h min uzunlu una dü n yük payı dq üçün a a ıdakıifad yazılır: 2dqdq . Elementar dq yükünün H nöqt sind yaratdı ıpotensial is , a a ıdakı kimi t yin edilir:

rdq

rdqd

02

0 84(3.1.5)

Onda toroidin bütün çevr si üzr paylanan yükl rin t siri il , H nöqt sindyaranan potensialın qiym ti, inteqral ifad il a a ıdakı kimi hesablanar:

2

0 00222

02 cos28 RRZ

dq (3.1.6)

Cos –cüt funksiya oldu undan, (3.1.6) inteqralın s rh ddini d yi ibonun iki mislini götürm k olar:

0 00222

02 cos24 RRZ

dq (3.1.7)

Inteqralın h llini =( - )/2 v zl m si il yerin yetirirl r:- = -2 vya d =-2d , cos =cos2 v cos2 =2sin -1 olar. Bu çevirm l ri n z r alsaq, potensial ifad si üçün inteqral a a ıdakı kild yazılacaqdır:

2

02

000222

02 sin422 RRRZ

dq (3.1.8)

_________________Milli Kitabxana__________________

121

(3.1.8) inteqralının s rh ddl rinin d yi dirilm si, h m d i ar nind yi dirilm sin s b b olur. Bu a a ıdakı kimi ifad edilmi dir:- =0 olduqda = /2 v yuxarı s rh ddind = olduqda, =0. Bel likl (9.8) inteqralı

hesabat üçün lveri li bir kil g tirilir:

)(12 2

02

02 kk

RZ

q (3.1.9)

Burada k(k) funksiyası birinci d r c li elliptik inteqral adlanır v a a ıdakıkimi t yin edilir:

2

022 sin1

)(k

dkk (3.1.10)

K msalı is , 20

204RZ

Rk kimi t yin edilir.

Z, r0 v R0 qiym tl n gör ekranların hesabatlarını sad l dirm km qs di il mü yy n t qribi funksiyalar q bul edilir. M s l n, Z>>R0 vZ>> 0 olduqda, k(k) üçün a a ıdakı t qribi v zl m q bul edilir: k(k) = ln4/k',burada k'=1-k2. Bu halda, k(k)-nı n z r aldıqda (3.1.9) ifad si a a ıdakı kimi yazılacaqdır:

20

2

20

2

20

20

2 )(4

)(1

2 RZRZn

RZq (3.1.11)

Z oxu istiqam tind elektrik sah g rginliyinin qiym ti a a ıdakı kimi t yin edilir:

dZdE (3.1.12)

(3.1.12) t nliyini h ll ed r k, t kl nmi toroidal ekranın s thind v yer s viyy sind n H hündürlüyünd olan toroidal ekranın yaxınlı ında yaranan ESG-l rini tapırlar.

Bütün yüks k g rginlik elektrodlarında oldu u kimi, toroidal ekranlarınyaxınlı ında da ESG-yi maksimal qiym tind n ba layaraq m safuzaqla dıqca onun kvadrat d r c sil azalır. Lakin hesabatlar göst rir ki, toroidal ekranın m rk zi Z- oxu boyu h r iki istiqam td xarakterik maksimal

_________________Milli Kitabxana__________________

122

ESG–yi yer alır. Toroidin X-Y oxu üzr olan simmetriya müst visind n h r iki istiqam td 2/0R nöqt l rind ki h min maksimal ESG-i R0 –la t rs müt nasib olur v a a ıdakı kimi t yin edilir:

0

0

0

00

0

0

02

0

21

8

2121,1

4385,0

Rr

rRnR

Rr

U

RqEmak (3.1.13)

Bu nöqt l rd yaranan maksimal ESG-ri istiqam tc biri-birinin ksinyön lir. Toroidin simmetriya m rk zind is , ESG-i sıfır olur. Belılikl ,

simmetriya m rk zind n ±20R

m saf sind ESG-nin qiym tl ri E z q d r

d yi ir:

02

04770,0

RqEz (3.1.14)

Bu n tic toroidal ekranların montajı zamanı n z r alınmalıdır. M s l ntoroidal ekranın yüks k g rginlik açarlarının kür vi gövd si (bakı) altındamontajı zamanı gövd il toroid arasındakl m saf 2/0R -a b rab r olarsa bakın yaxınlı ında elektrik sah sinin paylanması xeyli d r c d b rab rl miolur. Bu halda, açarın gövd si yaxınlı ında ESG-nin artması, toroidin yaxınlı ında azalan ESG il kompensasiya olunur. N tic d açarın gövd siüzr ESG-nin k skin artımı xeyli m hdudla ır. Toroidal ekranlar bir neç toroidin kombinasiyası klind istifafdedildikd , taclanmanın ba lan ıc g rginliyini azaltmaq mümkündür. Bu zaman toroidl rin b rab rl dirici t sir zonası da geni l nmi olur.

Uba - sas n iki parametrl , ekranın toroid çevr sinin R0 radiusunun ekran borusunun r0 radiusuna olan nisb ti (R0/r0 ) il t yin edilir. Yer s thinq d r olan H m saf si v R0/H nisb ti taclanmanın ba lan ıc g rginliyin az t sir edir. Yer s thind n H m saf sind montaj edilmi toroidin s thtaclanmasının ba lan ıc g rginliyi a a ıdakı kimi hesablanır [21]:

_________________Milli Kitabxana__________________

123

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

00

21

82

1

221

82

1

Rr

rRn

Rr

HR

Rr

rR

nRr

rEU

bas

bas (3.1.15)

burada 38,00

18,16ramE h

qhbas (3.1.16)

havada taclanma sah g rginliyinin ba lan ıc t siredici qiym ti, mqh –ekranıns thinin qeyri hamarlıq d r c si, -havanın nisbi sıxlı ı, r0 –ekranın borusunun yrilik radiusu, ah – elektrodun konfiqurasiyasından asılı olan mcaldır

(silindrik elektrod üçün 0,62 v kür vi elektrod üçün 0,76) q bul edilir. Borunun r0 radiusunun artması, R0/r0 nisb tini azaltsa da, bu artımba lan ıc g rginliyin d müt nasib olaraq artımına s b b olur. Ona gör ,yüks k g rginlik aparatları üçün ekranların layih l ndirilm sind R0/r0nisb tinin optimal variantının h lli axtarılır. Bu zaman optimalla ma kriteriyasıkimi, ekranın s thinin minimal qiym tind , Uba ba lan ıc g rginliyin rtinin öd nm si q bul edilir. Çünki, toroidin radiusu v s th sah si böyüdükc , ona göst ril n kül k v buzla ma t sirl ri sütun üçün lav qorxulu mexaniki yükl r yaradırlar. Bu kriteriya ekranın verilmi s th sah si üçün, ba lan ıcmaksimal g rginliyin alınması kimi t yin edilir. Ona gör (3.1.15) formulasında ekranın s thini Ss=4 2·r0·R0 v toroid çevr sinin radiusunu R0=Ss/(4 2·r0) il v z etdikd , a a ıdakı ifad ni yazmaq olar:

ss

s

s

s

sbas

bas

Sr

rSn

Sr

HrS

Sr

rSn

SrrE

U2

02

20

2

20

2

0

20

2

22

20

2

0

21221

821221

(3.1.17)

burada Uba yalnız bir d yi nin - r0-ın funksiyasıdır. Bu halda verilmi s thsah sind R0/r0= =Ss/(4 2·r0

2) olur. (3.1.17) formulası v R0/r0 –ın sonuncu ifad si il aparılmı hesabatlardan Uba =f(r0/R0) asılılı ına aid funksional yril r qurulmu dur. Hesabatlarda toroidin s thinin qeyri hamarlıq d r c si

mqh=0,9 götürülmü v yerin t siri n z rd n atılmı dır. Göründüyü kimi bütün hallarda Uba , r0/R0 nisb tinin son h ddin q d r artır. Radiusların R0/r0 7-uy un nisb tinin son h ddi (3.1.14) t nliyinin öd ndiyi oblastdır. Ona görverilmi Uba v toroidin minimal s thi üçün, R0/r0 nisb tinin d minimal qiym ti olur.

_________________Milli Kitabxana__________________

124

k.3.1.3. Taclanmanın ba lan ıc g rginliyinin toroidal ekranın verilmi Sss thi v r0/R0 nisb tind n asılılıq yril ri:- 1- yrisi Ss=4 2 m2, 2- yrisi

Ss=4 2·0,1m2v 3- yrisi Ss=4 2·0,01m2

Kiçik R0/r0 nisb tind , toroidin hazırlanmasında olan texnoloji ç tinlikl r s b bi il R0/r0=7 optimal variant kimi q bul edilir. r0/R0 0,15 nisb tind Uba =f(r0/R0) funksiyasının s lis d yi m si h min zonada ba lan ıcg rginliyin qiym tin az t sir edir. Bu r0/R0 üçün bir neç optimal qiym tl r(oblastın) alınmasına s b b olur. M s l n, taclanmanın ba lan ıc g rginliyinioptimaldan 5% az götürs k, r0/R0 nisb ti 0,1- q d r azalar, v ya R0/r0 nisb ti10 –a q d r artar. R0/r0=15 olduqda is , Uba maksimaldan 10 % a a ı olur. R0/r0 nisb tinin 15-d n böyük qiym tl rind Uba k skin olaraq azalır. Ona görbu nisb t üçün 15-d n böyük qiym tl rin olması m qs d uy un deyildir. Toroidin borusu, böyük radiusu v yer s thind n olan yüks kliyidüzgün seçilm dikd ümumi bo alma g rginliyinin qiym tl ri azalır. Ona görçox yüks k nominal g rginlikl rd (330-750 kV) i l dil n ekranlarda hesabata yana ma ba qa cür olmalıdır.

3.1.2. Izolyasiya konstruksiyaları boyu g rginlik v ESG paylanmasınıniki v çox saylı ekranlarla b rab rl dirilm si

Yüks k g rginlikl rin aparatların giri in v elektrik avadanlıqlarınat tbiq edildiyi nöqt l rind v birl dirici qov aqlarda sah g rginliyinint nziml nm sin ehtiyac vardır. ks halda, onların normal i ini t min etm kbir çox probleml rl qar ıla ır. Xüsusi il , müasir aparatlarda istifad edil n

_________________Milli Kitabxana__________________

125

üzvi t rkibli izolyasiya gövd l ri üçün, h min birl m yerl rind yaranan taclanmalar çox t hlük li olur. Ona gör , aparat izolyasiyasınınlayih l ndirilm si zamanı, izolyasiya konstruksiyalarının hündürlüyü boyu elektrik sah g rginliyinin paylanması analiz edilm lidir. Bu ara dırmalarınm qs di, ekranların minimal s th sah si üçün, polimer izolyasiyanın etibarlıi inin t min edilm si v sas texniki t l batların öd nm sidir. vv lkiparaqrafda göst rildiyi kimi, toroidal ekranlar simmetriya oxu boyu elektrik sah g rginliyinin paylanmasını b rab rl dir n zonaya malikdir. Xüsui hallarda izolyasiyanın hündürlüyü boyu ESG-nin t nziml nm si üçün iki vçox saylı ekranlar sistemind n istifad edilir. Yüks k g rginlikli kür vielektrodun trafında ESG-nin toroidal ekran vasit si il b rb rl dirilm sim s l sinin effektivliyin baxaq, k. 3.1.4.

Toroid olmadıqda, kür nin s thind n uzaqla dıqca ESG sür tl azalır: ona gör ( 3.1.5 ) formulasını istifad ed r k a a ıdakı ifad ni yazmaq olar:

21

20

20

1

44 zUR

zUC

zqE k (3.1.18)

k.3.1.4. Yüks k g rginlikli elektrod v toroidal ekranın qar ılıqlı yerl msxemi. Bir d d toroidal ekran oldu u hal

Dig r t r fd n kür olmadıqda toroidin z koordinatının, H1-H2-20R

; H1-

H2+20R

m saf l r intervalının d yi m diapazonunda sah g rginliyi artır

k.3.1.4.

_________________Milli Kitabxana__________________

126

Toroidin z oxu boyu elektrik sah g ginliyinin d yi m si a a ıdakformula il t yin edilir:

2/302

2204 Rz

zqEz (3.1.19)

Dig r t r fd n (3.1.14) formulasına gör , toroidin R0 – radiusu kiçildikc , hündürlük boyu sah g rginliyinin dü güsü artır. Bu z koordinatınıngöst rilmi h ddl rd d yi dirilm si il , elelktrik sah g rginliyinin t nziml nm sin imkan verir. Baxılan hal üçün, yükl rin hesabat sistemi, kil3.1.6 –da verilmi dir. Son iki ifad d n, kür v toroidin oxu boyu v k narda olan ixtiyari z m saf sind ESG a a ıdakı kimi hesablanır:

2/303

2231

312

0222

21

1

0

22/3

0222

21

21

0

22

0

1

1

444

RHHz

HHzzRHH

R

q

RHHz

HHzqz

qEz

(3.1.20)

burada q1 v q2 yükl ri eyni g rginlikd olan kür v toroid üçün potensial t nlikl rind n a a ıdakı kimi t yin edilir:

222112

221111

qqUqqU

(3.1.21)

2211

12211

12

222

1211

12222

12

111

1

1;

1

1UqUq (3.1.22)

(3.1.20) ifad sind olan ölçül r is a a ıdakı qiym tl rl ifad edilir:

;

;)(

0222

21

12

0221

2

0203

0222

21

2112

2112

31

RHHRR

aRRR

RHHHHR

aHH

aRHH

_________________Milli Kitabxana__________________

127

Toroidin bütün b rab rl dirici zonasını s m r li istifad etm k üçün, onu kür d n 2/02R m saf d montaj etm k lazımdır. Bu halda toroidin ks istiqamatd yön l n maksimal sah g rginliyi, kür nin maksimal g rginliyi ilqovu ur. N tic d kür nin s thind ESG-nin qiym ti daha çox azalmı olur.

3.1.3. Izolyasiya konstruksiyalarında m cburi g rginlik paylanması

2-3 MV-dan böyük g rginlikli sinaq qu ularında ekranların t l bolunan real ölçül rini almaq ç tin olur. M s l n, 4,3 MV –lıq generatorlarda öz-özün bo almalar olmaması üçün, diametri 5 m-lik borudan hazırlanmıtoroidal ekranlar t l b edilir. Bel hallarda qur unun düzgün i l m si üçün toroidal ekran sistemi t tbiq edilir. Bu sistem is , ekranla dırılan qur ununözünd n g rginlik verilir. k.3.1.6-d g rginliyi 7 MV olan (“TUR”zavodu, Almaniya , Drezden) kommutasiya v atmosfer sınaqlar üçün impuls g rginlikl r generatoru göst rilmi dir. Bu generatorların xaricind diametri 1 m olan toroidal ekranlar sistemi qura dırılmı dır. Bu m s l nin t tbiqi yüks kg rginlikli izolyator sütununda yer almı dır. Izolyator sütununda sah g rginliyinin b rab rl dirilm si zamanıekranın ölçül ri düzgün seçilm dikd (kiçik olduqda) bo alma ekrandan üst izolyatorun a a ı oturaca ına vurur. (3.1.17) ifad sin gör g rginlik t tbiqedil n üst elektrodun a a ı metal elementind n ba layan bu bo alma sonra izolyator sütunun hündürlüyü boyu davam ed r k bütün s thi bürüyür. Bunun s b bi çox yüks k izolyator boyu elektrik sah sinin k skin qeyri bircinsli qaydada paylanmasıdır. M s l n, 8 d d 35 kV-luq taxma dayaq izolyatorlarından (ON -35) yı ılmı sütunun hündürlüyü 3,4 m dir. Izolyator sütunu altında qoyulan beton altlıq n z r alındıqda is , yer s thind n olan toplam yüks klik 6m- çatır. [7] – gör n üst s kkizinci izolyatora bütün g rginliyin 50-60 %-dü ür. Ona gör bu halda ekranın diametri il yana ı,diqq t edil si sas ölçü ekranla üst izolyatorun a a ı flanesi arasındakım saf dir. g r bu m saf d de ilm g rginliyi m lum olarsa, onda üst izolyatora dü n g rginlik payına gör bütöv sütunun de ilm g rginliyini hesablamaq olar. Bel aralıqlar üçün de ilm g rginliyinin yrisi k. 3.1.7 –dgöst rilmi dir.

_________________Milli Kitabxana__________________

128

k.3.1.6. 7MV-lıq impuls g rginlikl r generatoru üçün toridal ekranlar sistemi(zavod “TUR”, Drezden); 1-generator divarı, %-l ekranlarda

potensial verilmi dir.

Sütunda dayaq izolyatorlarının ölçül rin (m s l n, XTD-35 xarici tip taxma dayaq izolyator v 110 kV ÇDI-çubuq killi dayaq izolyator sütunlarında)uy un olan h r bir izolyatorun yüks kliyi 45-48 v 94-98 sm-dir. Sütunda qura dırılmı izolyatorlara uy un olaraq ekranla birinci izolyatorun oturacaq flanesi arasında m saf is 50-100 sm olur. Ona gör k.3.1.7-d göst rilmiasılılq real izolyatorlar sütununa t tbiq edil bil r.

_________________Milli Kitabxana__________________

129

k.3.1.7. Toroidal ekranla birinci izolyatorun a a ı flanesi arasında bo almag rginliyinin m saf d n asılılq qrafiki

Çox hündür izolyasiya sütunu üçün üst izolyatorun g rginlik payınagör hesablanmı ümumi sütunun de ilm g rginliyi, ekranla sütunaltı müst viarasnda olan havanın de ilm g rginliyind n böyük ola bil r. Bu halda hesabatlara düz li l r etm k lazım g lir. H min m s l nin h llin ayırıcılarınizolyasiya hesabatlarında (f sil 7.3) baxılacaqdır.

3.1.4. Izolyatorların xarici s thind ESG-nin yarımkeçirici örtükl rvasit si il t nziml nm si

Yüks k g rginlikli elektrik izolyasiyasının hesablanması vlayih l ndirilm si zamanı, çox hallarda onların b rab r elektrik sah sini almaq mümkün olmur. Do rudan da, bircinsli sah y malik olan hava x tti v ya kabel damarları, transformator dolaqları, yüks k g rginlikli açar (ayırıcı)kontaktları, in sisteml ri v onlara aid izolyatorlar yaratmaq mümkün olmur.

Bir sıra hallarda yüks k v daha yüks k g rginlikli dayaq v keçid izolyatorlarının hündürlüyü boyu g rginliyin paylanmasının t nziml nm si üçün yarımkeçirici örtükl r- (YK) t tbiq edilir (220-500 kV-luq dayaq sütunlarında). Izolyasiya sütununda g rginliyin paylanması izolyatorun yüks kg rginlik t tbiq edil n üst hiss si il , sıfır potensiallı alt hiss sinin arasındak skin qeyri bircinsli xarakterd olur. Izolyatorun s thin ç tin t mizl n nçöküntül r yapı dıqda onların xidm t müdd ti azalır v izolyatorun irç kilmi hamar s thi h min çöküntül rin t sirind n vaxtından vv l yeyilib da ılır. Ona gör , bel raitl rd lav profilaktik t dbirl r olmadan izolyatorların isitismarı ç tin olur. Izolyatorları periodik olaraq t mizl m k, su v ya h lledici m hlulda isladılmı ski il silm k lazımdır. Izolyatorlarınxidm t müdd tinin artırılmasının n geni yayılmı t dbirl rind n biri onlarınt zyiqli su il yuyulmasıdır. Yüks k v ultra yüks k g rginlikl rdizolyasiyanın s thinin t mizl nm si v istismarda yaranan bütün probleml rih ll etmir. Bu hallarda mütl q elektrik sah sinin b rab rl dirilm si lazımg lir. Elektrik izolyasiyasının montajı üçün olan v elektrik keçirici funksiyalarını yerin yetir n metal v keçirici hiss l r izolyasiya gövd l riyaxınlı ında, t mas yerl rind çıxıntılar v iti uclar t kil edirl r. Sah nib rab rl dirm k üçün onlara dair vi forma verirl r. Bu hiss l rdkeçiricil rl izolyasiya gövd si arasında nazik yarıqlar, oyuqlar v s. qalır. H min yerl rd material v havanın (ya ın) dielektrik nüfuzluluqları f rqind nESG-yi artır v n tic d çıxıntıların formasının dair l ndirilm sinin verdiyi effekt azalır.

Yüks k g rginlikl r olan konstruksiyalarda h min yerl r xüsusi dol umaterialları, pasta v q tranlarla doldurulur. Dol u üçün istifad edil n

_________________Milli Kitabxana__________________

130

materialların dielektrik nüfuzluluqları sas dielektrikin nüfuzlulu undan böyük olmalıdır:- dn> mn. Sah nin b rab rl dirilm sinin bu prinsipl ri yeni kompozit t rkibli 123 (145) -175 kV –luq «RAYXEM» tipli kabel muftalarında t tbiq edilir. Onlarda kompozit t rkibli izolyasiya vyarımkeçirici montaj elementl ri istifad edilir.

kild izolyatorların metal hiss l ri yaxınlı ında s th , yarım keçirici örtük ç kli i göst rilmi dir k.3.1.8. Izolyatorun s thi t miz olduqda, potensialın paylanması sas n, s thi keçiricilik- s v xüsusi s thi tutumla t yinedilir - Cs= 0· n /d.

Bu zaman elektrik sah g rginliyinin ESG maksimal qiym ti A nöqt sind yaranır:

dUE nsA /000 (3.1.23)

Izolyatorun s thin yarımkeçirici örtük ç klidikd ,

dUE nykA /000 (3.1.24)

Göründüyü kimi, yarımkeçirici örtük ç kildikd Elektrik sahg rginliyi h min nöqt d yks - d f azalmı olur (t xmin n 101,5d f ) . Bu is , keçiriciliyin artması v izolyatorun s thinin qızmasına v tez qurumasına s b b olur. Materialın s thi keçiriciliyini bil r k yarımkeçirici örtüyün hansıuzunluqda ç kil c yini t yin etm k olar : -B nöqt sind

dUE nsbb /0 kimi t yin edilir. Sonuncu ifad d Ub g rginliyi yarımkeçirici örtüyün uzunlu undan a a ıdakı asılıl a malik olur: x=ly.knöqt sind ,

dlUU nkykyb /exp2 0..0 olar. (3.1.25).

N tic d yarımkeçirici örtükd g rginlik dü güsü ba verir – Ub< U0 vEb < EA0 . Bel likl , yarımkeçirici örtüyün xüsusi müqavim ti v onun uzunlu unu el seçm k olar ki, EAy.k=Eb Eb.b. olsun.

_________________Milli Kitabxana__________________

131

kil 3.1.8. Metal hiss l ri yaxınlı ında izolyatorun s thin ç kil nyarımkeçirici örtük

Daha yüks k g rginlikl rd izolyatorların bütün s thi boyu g rginliyi, aktiv keçiricilik usulu il b rab rl dirm k lazım g lir. Bu usullara a a ıdakılar aiddir: a) aktiv g rginlik böl nl ri, b) s th ç kil n yarımkeçirici örtükl r, v) taclanan elektrodlar v s. kil 3.1.9- da aktiv keçiriciliyin t tbiqiil izolyatorların s thi üzr g rginliyin paylanması v d yi m yrisigöst rilmi dir.

k.3.1.9. Dayaq sütununda aktiv g rginlik böl nl ri vasit si il potensialınb rab rl dirilm si; KE-köm kçi elektrodlar (qur aq h lq l ri), U0-ba lan ıcg rginlik, -potensial, l-sütunun hündürlüyü. 1-t miz s th üzr paylanma, 2-

b rab rl dirici h lq l r oldu u halda, 3- ideal paylanma

k.3.1.9-dan göründüyü kimi, dayaq sütununun hündürlüyü boyu t miz izolyasiya s thi-1, g rginlik böl ni olduqda-2 v ideal paylanma-3 hallarında potensialların d yi m si verilir. H lq l r arasında g rginlikdartımlar mü ahid edilir. Lakin ümumilikd 2 yrisi sah nin b rab rl m sinigöst rir. Çünki düz x tt trafında döyünm l rin baxmayaraq, onlarınhündürlük üzr d yi m si 1 yrisin nis b t n daha z ifdir.

_________________Milli Kitabxana__________________

132

3.1.5. Yarımkeçirici örtükl rin hesablanması

Yarımkeçirici örtükl r-YK ç kdikd iki izolyasiya (b rk-hava mühitinin) s rh ddind , elektrik sah g rginliyinin azalması hesabına, s thibo alma hadis si l v olunur. Dig r t r fd n YK örtükl r izolyatorun s thiniqızdırdı ı üçün çirkl n n v n ml n n izolyasiya s thinin elektrik bo alma g rginliyinin artmasına s b b olur. YK örtükl r n çox elektrik ma ınlarınınalın hiss sind , asma, keçid v dayaq izolyatorlarında t tbiq edilirl r.

k.3.1.10 v 3.1.11 –da dayaq sütununda sızma c r yanlarının istiqam tl rigöst rilmi dir.

I2 v I3 c r yanları izolyatorun elementar dx hiss sind n yuxarı v a a ıflanesl r t r f axan sızma c r yanlarıdır. Kirxhov qanununa gör c r yanlarh min dx m saf sind n keç n h cmi v s thi c r yanların c mi olan I1c r yanına b rab r olmalıdır:- I1 =I2 + I3 . Dayaq sütununun ayrı-ayrısah l rini onların keçiriciliyi il v z edib k. 3.1.11 -d göst rilmi hesabat sxemini almaq olar.

Sxemd Y1-izolyator s thinin vahid uzunlu una dü n tam keçiricilik, Y2 v Y3- uy un olaraq a a ı v yuxarı elektrodlara n z r n tam keçiricilikl r, Yyk- yarım keçirici örtük ç kilmi s thin vahid uzunluqda keçiriciliyidir. T rtib edilmi v z sxemi üçün a a ıdakı t nlikl ri yazmaq olar:

32211

1

1

YYdxdI

YYI

dxd

yk (3.1.26)

burada - a a ı elektroddan x m saf sind dayaq sütununun potensialı, 1 v2 –uy un olaraq a a ı v yuxarı elektrodların potensiallarıdır. Ad t n, a a ı

elektrodun 1 potensialı sıfır q bul edilir.

_________________Milli Kitabxana__________________

133

k.3.1.10. Izolyasiya k.3.1.11. Izolyasiya sütununun sütunundan axan c r yanlar elektrik v z sxemi

Diferensial t nlikl ri, Y1, Y2 v Y3 –ün x-dan asılı olmayan const rtind h ll edirl r. Yyk- is , x-dan asılı olur. (3.1.26) sistem t nliyinin birinci

t nliyini x-a gör diferensiallayaraq, dI1/dx –in yerin ikinci t nliyi n z raldıqda a a ıdakı ifad ni yazmaq olar:

21

1112

2

yk

ykyk

YYYIIYY

dxd (3.1.27)

Alınmı I1 -in yerin (3.1.26) sistemin ikinci t nliyini n z r aldıqda,

dxdY

YYdxd

YYYY

dxd yk

ykyk 11

32212

2 1 (3.1.28)

v ya –

01

1

2132

1

32

12

2

ykyk

yk

yk YYYY

YYYY

dxdY

dxd

YYdxd (3.1.29)

Yarım keçirici örtükl r dayaq sütununun s thi üzr eyni qalınlıqdaç kildikd Yyk –x-dan asılı olmur. Bu zaman Yyk sabit, g rginlik paylanması isqeyri b rab r olur. G rginliyin sabit olması rtini öd m k üçün ç kil nyarımkeçirici örtükl rin qalınlıqları, s th boyu müxt lif olmalıdır. Birinci

_________________Milli Kitabxana__________________

134

halda ,0dx

dYyk olur. Onda (x) üçün, (3.1.28) t nliyinin h lli a a ıdakı kimi

ifad edilir:

321 AeAeAx xx (3.1.30)

burada xarakteristik t nlikd n a a ıdakı kimi t yin edilir:-

ykYYYY

1

32 (3.1.31)

(3.1.29) t nliyinin son h llini s rh d rtl rind n istifad etm kl tapmaq olar. x=0; = 1=0 v x=H=l; = 2=U0 kimi n z r aldıqda, (x) üçün a a ıdakıifad yazılır:

shYxlshYxshYshYY

Ux 33232

0 (3.1.32)

Sütunun s thi boyu elektrik sah g rginliyinin d yi m si E(x)=-d /dxifad si il t yin edilir. (3.1.31) ifad sini diferensialladıqda E(x) üçün a a ıdakıt nlik yazılır:

xchYxchYshYY

UxE 3232

0 (3.1.33)

(3.1.31) v (3.1.32) ifad l rin sas n aparılmı hesabatların n tic l rik. 3.1.12-d göst rilmi dir. Göründüyü kimi, l-in qiym tl ri azaldıqca

potensialın izolyasiyanın yüks kliyi üzr paylanması b rab rl ir. Ona gör ,yarımkeçirici örtüyün keçiriciliyini artırmaqla izolyasiya sütununun s thi boyu elektrik sah sini daha çox b rab rl dirm k olar. Lakin örtüyün qalınlı ı sabit olduqda, keçiriciliyin artırılması elektrik enerjisinin itkisin v qızmaya s b bolur. Ona gör , örtüyün keçiriciliyi el seçilir ki, yüks k g rginlik altında olan elektrodların yaxınlı ında yaranan Emax -maksimal sah g rginliyi, Ebb -buraxıla bil n elektrik sah g rginliyind n kiçik olsun.

_________________Milli Kitabxana__________________

135

a) b)

k.3.1.12. Dayaq sütununun yüks kliyi boyu potensial a) v elektrik sahg rginliyinin b) paylanması 1-Y2=Y3; 1 yrisi üçün =1; 2-Y2=Y3; 3-Y2=5Y3;

4-Y2=0,2Y3; 2 - 4 yril ri üçün =3q bul edilmi dir.

Ikinci halda, izolyasiyanın s thi boyu elektrik sah g rginliyinin sabit olması hesabat rti kimi q bul edilir:

xxExUEdxdconst

dxdxE ,,0, 0

2

2

. Onda (3.1.28)

t nliyini a a ıdakı formada yazmaq olar:

332 YxYYdx

dYyk (3.1.34)

Sonuncu ifad ni inteqralladıqdan sonra a a ıdakı ifad alınır:

CxYxYYYyk 3

2

32 2(3.1.35)

Yyk- x -dan asılı olaraq mü yy n oblastda keçiriciliyi, bir minimal qiym t alan funksiyadır. Onun m nfi olmadı ını q bul ets k, minimal qiym tini sıfırgötürm k olar:

.0dx

dYyk Onda (3.1.34) t nliyind n x-ın Yyk-ni sıfıra çevir n qiym tini v ona

uy un C-ni t yin edirik:

32

3332 ,0

YYYxYxYY (3.1.36)

_________________Milli Kitabxana__________________

136

32

23

2

32

23

2

32

23

2

21,0

21

YYYCC

YYY

YYY (3.1.37)

Son üç ifad d n Yyk –i üçün a a ıdakı formula yazılır:

32

223

2 YYxYxY

Yyk (3.1.38)

Izolyasiya sütununu s thini silindr kimi hesabladıqda, Yyk üçün -

yk

xyk

DY alırıq. Burada D izolyatorun xarici diametri, x – yarımkeçirici

örtüyün qalınlı ı, yk –yarım keçirici örtüyün xüsusi h cmi müqavim tidir. Yyk-nin ifad l rinin b rab rliyind n, yarımkeçirici örtüyün qalınlı ı üçün a a ıdakıifad alınır:

32

223

2 YYxYxY

Dyk

x (3.1.39)

Deyildiyi kimi, yarımkeçirici örtükl rin t tbiqi izolyator s thindqızmaya v enerji itkil rin s b b olur. S thi elektrik sah g rginliyi - E=U0/lv Yyk-i (3.1.37)- y sas n, enerji itkisini a a ıdakı inteqral ifad ilhesablamaq olar:

dxYY

xYxYUdxYEQ yk32

223

02

02

0

2

2(3.1.40)

Inteqralı h ll etdikd , Q üçün a a ıdakı hesabat ifad si alınır:

32

3232

22

02

6 YYYYYYUQ (3.1.41)

220-500 kV –luq yüks k g rginlikli elektrik b k vyarımstansiyalarında yüzl rl dayaq v keçid izolyatorları v izolyasiya sütunları istifad edilir. Indi is (3.1.40) ifad sin sas n s thin yarımkeçirici örtük ç kilmi , 500 kV-luq dayaq sütununda erenrji itkisinin hesabatına baxaq, -Veril nl r: U0=500 kV, l=5 m, Y2=15·10-10Sim/m, Y3=3·10-10Sim/m .

_________________Milli Kitabxana__________________

137

kVtQ 3941031015

104510310156

51051010

2021021010

Hesabatın n tic l rini enerji sisteml rind ki 500 kV-luq yarımstansiyalarda olan 100–l rl izolyatorun sayına vurduqda enerji itkisinin böyük r q ml r çatdı ı aydın olur. Ona gör E=const rti izolyasiyanın i iniv bütövlükd elektrik enerji b k l rinin etibarlılı ını artırsa da, böyük itkil r s b b olması il t tbiqi m hduddur. Onlar yalnız güclü çirkl nm vn ml nm olan hallarda istifad edil bil r.

3.1.6. Keçid izolyatorlarının s thi keçiriciliyi il ESG-nin t nziml nm si

Yarım keçirici örtükl rin (3.1.24) formulası il t yin olunan t nziml m effektind n ba qa, s thin keçiricilik il qızdırılması da sas rol oynayır. T crüb l r göst rir ki, s thin qızdırılması do rudan da müsb t rol oynayır. M s l n, eyni g rginlik sinfin aid olan transformator v yüks kg rginlik açarlarında i l dil n keçid izolyatorlarının köhn lm prosesi f rqli olur. Bel ki transformatorlarda Ubo daha yüks k olur. Bunun s b bi, transformator dolaqlarının qızması hesabına keçid izolyatorlarının trafındah mi istilik ayrılması il izah edilir.

Indi is keçid izolyatorlarının s thin ç kil n yarım keçirici örtüyün hesabatına baxaq k.3.1.13.

Verilmi v z sxemi üçün, § 3.1.5- uy un olaraq, a a ıdakı t nlikl riyazmaq olar:

01

2

1

22

2

yk

yk

yk YYY

dxd

dxdY

YYdxd (3.1.42)

k.3.1.13. Keçid izolyatorları üçün yarımkeçirici örtükl r aid fiziki model v v z sxeml ri

_________________Milli Kitabxana__________________

138

(3.1.42) t nliyini yuxarıdakılara analoji olaraq, iki hal üçün, Yyk=constv E=const rtl rind h ll edirl r. Birinci halda 2- 1=U0 v 1=0 olaraqq bul etdikd , (x) üçün a a ıdakı kimi ifad alınır:

shxshUx 0 (3.1.43)

burada-ykYY

Y

2

1 (3.1.44)

Izolyatorun s thi elektrik sah g rginliyi dxdE oldu undan :-

shxchUxE 0 . (3.1.45)

ESG-nin maksimal qiym ti x=l olduqda alınır:

Emax=-U0 ·cth l (3.1.46)

Deyildiyi kimi elektrik sah sinin t nziml nm sinin sas m qs di real konstruksiyaların t hlük li yerl rind ESG-nin maksimal qiym tl rinin - Emax ,buraxıla bil n ESG - Ebb qiym tind n a a ı olmasıdır. H min rt daxilind ,

Yyk – nisb t n, Y2=0 -a b rab r götürm k olar. Bu halda ykY

Y1 kimi

t yin edilir. hesablandıqdan sonra örtüyün qalınlı ı t yin edilir.

Ikinci halda, yen E(x)=const v 02

2

dxd oldu undan,

CxYYyk 2

2

1 alınır. (3.1.47)

Inteqral sabiti C-ni, x=0 v Yyk=0 rtl rind n C=0 kimi tapırlar. Silindrik izolyasiya sisteml ri üçün tam keçiricilik a a ıdakı kimi hesablanır:

nj

rrn

Y 01

1

21

12 (3.1.48)

vyk

ykyk

rY 22

(3.1.49)

_________________Milli Kitabxana__________________

139

burada r1 v r2 – izolyasiyanın daxili v xarici radiusları, 1 v n izolyasiyanınxüsusi h cmi müqavim ti v nisbi dielektrik nüfuzlulu udur. yk v yk –uy unolaraq yarım keçirici örtüyün qalınlı ı v xüsusi müqavim tl ridir. (3.1.46) – (3.1.48) formulalarından yarım keçirici örtüyün qalınlı ı üçün a a ıdakıifad ni yazmaq olar:

nyk

yk j

rrnr

x0

1

1

22

2 1

2(3.1.50)

Enerji itksini azaltmaq m qs di il yarım keçirici örtüyü bütün izolyasiya s thin deyil, ESG-nin böyük oldu u nöqt l r yaxın yerl rç kirl r k.3.1.8. Örtüyün qalınlı ı v uzunlu unu is , ESG-nin maksimal qiym tinin, buraxıla bil n qiym tind n kiçik olması rtini öd diyi hal üçün (3.1.25) ifad sind n t yin edirl r.

3.1.7. Daxili izolyasiyada kondensator köyn kl ri il ESG-nin t nziml nm si

Yüks k g rginlikli keçid izolyatorları v kabel muftalarında daxili izorlyasiyanın elektrik sah si kondensator köyn kl ri vasit si li t nziml nir.

kil 3.1.14 – d kondensator köyn kl rinin sxemi v çıxıntıların k narlarındayaranan ESG vektorları göst rilmi dir:

k.3.1.14 kondensator tipli izolyasiya v çıxıntılar üçün aksial, radial v tam elektrik sah g rginlikl ri Ea, Er, E.

Verilmi sxem sas n, elektrik selinin s p l nm si n z rd n atılarsa,köyn kl rin sonunu birl dir n x tt, tam ESG-E vektoru olacaqdır. Köyn yinucunda ESG-i k. 3.1.14-d göst rildiyi kimi vektorlara-Ea, Er ayırmaq olar.

Daxili izolyasiya konstruksiyasının radiusu yüks klik boyu (iç rid )sabit qalarsa, radial ESG Er d sabit olacaqdır. Sah g rginliynin aksial t kiledicisi –Ea, izolyator daxilind kondensator köyn yi üstünd sıfır olub,

_________________Milli Kitabxana__________________

140

yalnız onların ucunda medana çıxır. Çoxlu sayda kondensator köyn kl ri üçün g rginlik dü gül ri g rginlik vektorlarından a a ıdakı kimi yazıla bil r:

drEdxEdU ra (3.1.51)

burada Ea-aksial sah g rignliyi, Er-radial sah g rginliyi, dx- kondensator köyn kl rinin çıxıntı boyu, köyn kl rin radial istiqam td artımıdır. Elektrik sah sinin s p l nm si n z rd n atıldı ı üçün, a a ıdakı rtl riyazmaq olar:- 2 0·rx nEr=const. Bütün kondensator köyn kl ri arasında izolyasiya eyni materialdan ibar t oldu u üçün, n=const olur. Onda a a ıdakı ifad yazıla bil r:

constrxEr (3.1.52)

burada r v x uy un olaraq kondensator köyn yinin m rk zd n olan radiuslarıv kil 3.1.14-d göst ril n çıxıntı m saf l ridir. Izolyasiyanda kondensator köyn kl rini iki: - Er - radial ESG-nin sabitliyi v Ea - aksial ESG-yi t kiledicisinin sabitliyi rtind n t yin edirl r. H r iki hala ayrılıqda baxılır:

1) Er = const olduqda, (3.1.51) ifad sind n a a ıdakı b rab rliyi yazmaq olar:

1Cconstrx (3.1.53)

(3.1.50) ifad sind a a ıdakı çevirm l ri apararaq Ea üçün, diferensial kildyazmaq olar :

dxdrEE ra (3.1.54)

(3.1.52) v (3.1.53) ifad l rind n dr/dx tör m si v Ea üçün, a a ıdakılarıyazmaq olar:

21

21 ;

xCEE

xC

dxdr r

a (3.1.55)

Sonuncu ifad d n aksial Ea sah g rginlyinin köyn kl rin boyunun qısalmasıil artdı ı görünür. Dem li, Ea sah g rginliyinin n böyük qiym ti üst elektrodun (flanesin) yaxınlı ında meydana çıxır. Ea –nın sonuncu, (3.1.54) ifad sini (3.1.50)-d yazıb, inteqralladıqda a a ıdakı t nlik alınır:

21 CxECU r (3.1.56)

_________________Milli Kitabxana__________________

141

C1 v C2 inteqral sabitl ri, s rh d rtl rind n tapılır: -x= lf ; U=0 v x=lck;U=U0 , burada lf v lck uy un olaraq flanes v c r yan keçirici içliyin uzunluqlarıdır. S rh d rtl rind n C1·Er -i t yin edib, (3.1.54)-d yerin yazdıqda Eaüçün a a ıdakı ifad alınar:

fck

ckfa x

UE 2

0

Ea-aksial sah g rginliyinin x=lf rtind alınan maksimal qiym tini, h min nöqt d Eabb -elektrik sah g rginliyinin buraxıla bil n qiym tin b rab rgötürs k yazmaq olar:

ck

ff

fckf

ckabb

UUE

1

00 (3.1.57)

Buradan bel n tic çıxır ki, Er=const olduqda, hesabatlarda izolyasiyanın diametri kiçik alınır. Bu halda izolyasiyanın normal i ini t min etm k üçün, lf v lck –nin qiym tl rini artırmaq lazım g lir. Dem liizolyasiyanın diametri kiçik, uzunlu u is böyük alınır. Bu is , çox hallarda izolyasiyanın mexaniki dayanıqlı ı v iqtisadi s m r liliyin zidd olan varianta g tirir. Ona gör konstruksiyalarda II variantdan istifad edilir.

2) variant -Ea=const aksial sah g rginliyi sabitdir. (3.1.51) ifad sind n Er –i t yin edib, (3.1.52) –d n z r aldıqda, yazmaq olar:

constCdrdxrx 1 (3.1.58)

D yi nl r ayırmaqla inteqralladıqda a a ıdakı ifad alınır:

21

2

2CrnCx (3.1.59)

Inteqral sabitl rini yen d s rh d rtl rind n t yin etm k lazımdır: -x=lf ; r=rfv x=lck ; r=rck n z r alıb, (3.1.58) - d n C1 v C2-ni a a ıdakı kimi t yinedirl r:

_________________Milli Kitabxana__________________

142

ck

f

fck

rr

nC

2

22

1 v f

ck

f

fckf nr

rr

nC

22

222

2 (3.1.60)

Inteqral sabitl rini (3.1.59)-da yerin yazaraq kondensator köyn kl rinin radiusu v onların uzunluqları arasında asılılı ın son ifad sini yazmaq olar:

ck

f

f

fck

f

rr

n

rr

nx22

22

(3.1.61)

(3.1.52) , (3.51.7) v (3.1.59) ifad lirind n, C1 msalını n z r almaqla radial v aksial sah g rginlikl ri arasında a a ıdakı ifad ni yazırlar:

ck

f

fckar

rr

nrx

EE2

1 22

(3.1.62)

Q bul edildiyi kimi, aksial sah g rginliyinin sabitliyind n:

fcka

UE 0 , yazmaq olar. (3.1.63)

Ea –nın bu ifad sini (3.1.61)-d n z r alsaq, radial sah g rginliyinin son hesabat ifad sini alarıq:

ck

f

fckr

rr

n

Urx

E2

1 0 (3.1.64)

(3.1.63) ifad sind n görünür ki, radial sah g rginliyi rx hasilind n t rsmüt nasib asılıl a malikdir. Ona gör Er , flanes v c r yan keçirici içliyin yaxınlı ında maksimal qiym tl r çatır k.3.1.15. kild görün n 1 yrisiaksial sah g rginliyinin t nziml ndiyi v Erck=Erf=Ermax optimal hal kimi seçilir. Bu halda ESG-nin maksimal qiym tini yazmaq olar:

ck

f

fck

ff

ck

f

fck

ckckr

rr

nrU

rr

nrU

E22

00max (3.1.65)

_________________Milli Kitabxana__________________

143

Silindrik izolyasiya konstruksifalarının optimal parametrl rininhesabatlarından, radial v uzunluq ölçül ri arasında a a ıdakı optimalla maparametri - z t yin edilmi dir: - z=lck/lf =rf /rck . Bu parametri n z r aldıqdaradial elektrik sah g rginliyi üçün a a ıdakı ifad ni yazmaq olar:

nzz

rU

nzzz

rU

Efck

r1

21

200

max (3.1.66)

Elektrik sah sinin radial t kiledicisinin n kiçik qiym tini t yin etm k üçün, (9.65) ifad sini z- gör diferensiallayıb sıfra b rab r olan t nliyi h ll edirl r.

0

11

2znz

zn

z k miyy ti sonsuz ola bilm z. Ona gör sonuncu k srin sür ti sıfır q buledilir:- lnz-1/z=1. T nliyi h ll ed r k z-i t yin edirl r.

k.3.1.15 Radial sah g rginliyinin r-d n asılılıq yril ri 1-Er-in flanes viçliyin yaxınlı ında b rab r oldu u hal, 2 v 3 yril ri sah g rginliyinin

t nziml nm diyi hallar.

Izolyasiyaya s rf olunan material h cminin minimal olması rtind nd z-i t yin etm k olar. Elektrik izolyasiya materialının h cmi üçün a a ıdakıifad ni yazmaq olar:

ckficckfz

zrrrV 2

2222 1 (3.1.67)

_________________Milli Kitabxana__________________

144

rf v lck yuxarıdakı ifad l rini (3.1.65) –d n z r alaraq, çevirm l rapardıqda material h cmi üçün yeni ifad yazılır:

2

2

max20

2 14 nzz

zEE

UVra

(3.1.68)

n böyük radial v elektrik sah g rginlikl ri z parametrind n çox, materialın xarakteristikalarından asılı olur. Materialın h cminin z parametringör tör m sini sıfra b rab r götürüb t nliyi h ll ets k, a a ıdakıları yazmaq olar:

0121222 nzz

znzz (3.1.69)

Maksimal sah g rginlikl rinin v material h cminin n kiçik qiym tl ri üçün, optimalla ma parametri z=3,6 alınır. T crübi hesabatlarda is ,z=4 -4,5 q bul edilir.

(3.1.68) t nliyind n göründüyü kimi z, Ermax, v Ea parametrl rinin sabit qiym tl rind izolyasiyanın h cmi t tbiq edil n g rginliyin kubu ilmüt nasibdir. Bununla da bir çox elektromexaniki konstruksiyalar vqur ularda oldu u kimi, izolyasiyanın h cminin d g rginliyin kubundan asılıoldu u subut edilir. Elektrik sah sinin t nziml nm si il laq li olan bu m s l , izolyasiyanın layih l ndirilm sind bir optimalla ma kriteriyası kimi d t tbiq edilir.

4. DAXILI IZOLYASIYA

4.1.1. B rk v kombin edilmi izolyasiya

Yüks k g rginlik aparatlarında izolyasiyanın h m daxili, h m d xarici növl rind n istifad edilir. Aparatların xaricind metal hiss l rin birl m sizamanı, mexaniki möhk mlik yaratmaq üçün b rk izolyasiya t tbiq edilir. Onlar, yüks k elektrik möhk mliyin - Emöh, yax ı istilik ötürm v n mliyqar ı davamlılıq kimi xass l r malik olmalıdırlar.

Daxili izolyasiya karbohidrogen t rkibli v silisium üzvi sintetik materiallardan, karton, ka ız v qeyri üzvi materiallardan: -slyuda, mikanit, mikaleks, farfor, ü v s. kimi çox müxt lif t rkibl rd n ibar t olur. Bir çox daxili izolyasiya konstruksiyalarında b rk dielektrikl qaz (maye) izolyasiyasıbirlikd i l yirl r. Yüks k g rginlik aparatlarında f rqli dilektrik nüfuzlulu u -

n, istilik keçiriciliyi - , müxt lif forma v ölçül ri olan b rk izolyasiya konstruksiyaları istifad edilir. n - qazın dielektrik nüfuzlulu undan - q xeyli

_________________Milli Kitabxana__________________

145

(3-4 d f ) böyük olur. B rk dielektrikin ölçül ri, qeyri münt z m v mür kk bformaları, elektrik sah sini t hrif edir. N tic d onların s thini bürüy n vdaxill rind olan qaz (maye) mühitind elektrik sah g rginlilikl ri böyük qiym tl r çatır. Bel hadis l r, bütün konstruksiyanın elektrik möhk mliyini azaldır. Ona gör , yüks k g rginlikli aparatların izolyasiya konstruksiyalarınınlayih l rind , elektrik sah sinin b rab r paylanması b rk izolyasiyada v onu bürüy n qazda (mayed ) elektrik sah g rginliyinin azaldılması t dbirl riyerin yetirilm lidir.

Qazlarda oldu u kimi b rk dielektrikin bir cinsli sah d de ilm sianında t tbiq edil n g rginliy de ilm g rginliyi v bu halda g rginliyindielektrikin qalınlı ına olan nisb ti kimi (Emöh=U/d) t yin edil n elektrik sahg rginliyi is , elektrik möhk mliyi adlanır. Elektrik möhk mliyi kV/mm v ya MV/m –l ölçülür.

4.1.2. B rk izolyasiyanın elektrik, mexaniki v istilik xass l ri

Yüks k g rginlikli avadanlıqların daxili izolyasiaysı v onlarınhazırlandıqları materialların keyfiyy tin xüsusi t l batl r qoyulur. Bu zaman elektrik, istilik, mexaniki xass l r sas olmaqla dig r xüsusi t l bl r dgöst rilir. M s l n, yüks k g rginlik qur ularında daxili izolyasiyanın elektrik möhk mliyinin h min aparatın xarici izolyasiyasının elektrik möhk mliyind n1,5-1,6 d f böyük olması lazımdır.

H r eyd n vv l, materiallar qısa müdd tli impuls g rginlikl rinin vuzun müdd tli kommutasiya v s naye tezlikli g rginlikl rin t sirl rin qar ıyüks k elektrik möhk mliyi göst rm lidirl r. Bunun üçün onların xüsusi kompleks xass l ri olmalıdır. Elektrik de ilm si halında yüks k de ilm sahg rginliyi h ddin malik olmalıdırlar. n a a ı dielektrik itki buca ınıntangensin , qismi bo almaların t sirl rin qar ı davamlılı a malik olmalıdırlar. T rkibl rind qaz qabarcıqları olmamalı v ya onlar minimal h dd olmalıdır.Deyil nl r öd nilm dikd izolyasiyanın etibarlılı ı kifay t s viyy d olmaz. De ilm prosesind a a ı gös tricil r olması (Emöh), dielektrik itkil ri hesabınayaranan istilik, qismi bo almalar v ionla ma t sirl ri il yaranan elektrik-maqnit, elektrik-mexaniki, ualanma, akustika v s. kimi amill r izolyasiyanın«ya ama» prosesin güclü t sirl r göst rirl r.

Materialların istilik xass l ri temperatur keçirm , istilik ötürm , istilik verm kimi mexanizml r il t yin edilir. Izolyasiyanın istilik köhn lm sinqar ı davamlılı ı t yin edil rk n, aktiv hiss l rin buraxıla bil n temperaturlarıv izolyasiyada temperatur dü gül rinin t yin olunması çox vacibdir. Istilik xass l ri bütövlükd avadanlı ın buraxıla bil n i çi rejiml rini t yin edir. Bu xass l r buraxıla bil n i çi c r yanları, artıq yükl nm c r yanlarını,

_________________Milli Kitabxana__________________

146

materialların yanqına v partlayı a davamlılı ı, onlara gör aparılan mühafizt dbirl rinin h cmini v usullarını aydınla dırma a imkan verir.

Dielektrik materialların mexaniki möhk mliyin göst ril n yüks kt l batlar, yalnız izolyasiyanın istismar prosesin deyil, h m d onlarınistehsalı zamanı m ruz qaldıqları mexaniki emal rtl rin d aiddir. Mexaniki xass l r, t kc izolyasiya v konstruksiyanın mexaniki bütövlüyünü deyil, h md izolyasiaynın elektrik möhk mliyini azaldan çatlar, laylara, suxurlara ayrılma v dig r kiçik defektl rin olmamasını t min edir.

Dielektrik materiallarının texnolojiliyi v istehsalın avtomatla dırılmasıd vacib bir m s l dir. Bu t l batların öd nm si, materiallar vkonstruksiyaların istehsal prosesl rind yüks k m hsuldarlı a yol açır.

Daxili izolyasiyada istfad edil n materiallar ekoloji t mizlik t l batlarını da öd m lidir. Istismar zamanı materiallardan toksik madd l rayrılmamalıdır, i müdd tini ba a vurmu material v konstruksiyalar is ,t hlük siz olaraq traf mühit z r r verm d n m hv edil bilm lidir.

N hay t, dielektrik materiallar defisit olmamalı iqtisadi c h td n s rf liqiym tl rd olmalıdırlar.

Bir sıra hallarda materiallara yuxarıdakı ümumi xass l rl b rab r,i l dildiyi avadanlıqların öz l xüsussiy tl rin uy un olaraq lav t l batlar da qoyulur. M s l n, güc kondensatorları üçün materiallar böyük dielektrik nüfuzluluqlarına, yüks k g rginlik açarlarının qövssöndürücü kamerasıtrafındakı izolyasiya materialları, yüks k istilik v güclü elektrik qövsl rinin

t sirl rin qar ı davamlılı a malik olmalıdırlar. Göst ril n t l batlar sas kateqoriyalara aiddirl r. Onların h r-hansı

birinin n z rd n atılması yüks k g rginlik konstruksiyasının i qabiliy tinipozur, onları texniki-iqtisadi v ekoloji c h td n yararsız v ya s m r siz edir.

Yüks k g rginlik avadanlı ının çox illik i l nm v istismar t crüb l rigöst rmi dir ki, daxili izolyasiyanın n uy un v optimal konstruksiyasıonların t rkibind müxt lif materialların kombinasiyasının i l dildiyi variantlarıdır. Bel kombin edilmi materiallar müxt lif izolyasiya funksiyaları göst r r k biri-birini tamamlayırlar. Kombin edilmiizolyasiyanın sas üstünlükl ri il tanı olaq.

M lumdur ki, bütün hallarda daxili izolyasiyada mexaniki möhk mliyi t min ed n sas t rkib kimi b rk dielektrik i l dilir. Bu materiallar ad t n, h md yüks k elektrik möhk mliyin malik olurlar. Lakin, b rk dielektrikl r a a ıistilik ötürm xass l rin malikdirl r v onların istehsalı, xüsusi il dmexaniki emal usulları mür kk b v ç tindir.

B rk izolyasiyanın sas çatı mazlı ı biri-biri il uyu maması, f rqli elektrik xass l rin malik olmaları v elektrodlarla t mas yerl rind qaz qabarcıqlarının qalmasıdır. B rk dielektrikin t rkibind qaz qabarcıqlarıolduqda is , i çi g rginlik (xüsusi il ifrat g rginlikl r) altında qismi

_________________Milli Kitabxana__________________

147

bo almalar ba layır v izolyasiyanın köhn lm si sür tl nir. Göst ril n bu qusurlar h min izolyasiyaya t zyiq altında qaz v ya maye vurulmaqla aradan qaldırıla bil r. Qaz v maye madd l r ixtiyari formalı izolyasiya aralıqlarınıasanlıqla doldurur, çox kiçik ölçüd olan aralıqlar v yarıqları tuturlar. N tic d uzun müdd tli elektrik möhk mliyi xeyli artır.

4.1.3. Daxili izolyasiyanın istilik v n ml nm t sirind n köhn lm si. Elektrik-kimy vi de ilm

Elektrotexniki qur u v avadanlıqların iqtisadi s m r sini artırmaq üçün onlarda aktiv elementl rin temperaturunun yüks lm si qaçılmaz olur. M s l n, kabel damarları, transformator v elektrik ma ınlarının dolaqları,açarların kontaktları, maqnit içlikl r v . s iqtisadi s m r li qaydada yükl ndikd qızmaya m ruz qalırlar. Temperaturun bu kild artırılmasıimkanları elektrik izolyasiyasının xüsusiyy tl ri il m hdudula ır. Çünki temperatur artdıqca, izolyasiyanın köhn lm si v da ılma prosesl ri sür tl nir. Üzvi qurulu lu izolyasiyanın termiki köhn lm si sas n kimy vi prosesl rn tic sind meydana çıxır. Ba ver n kimy vi prosesl r: - oksidl m ,polimerl rin destruksiyası, polikondensasiyası il mü ahiy t edilir. Temperaturun artımı kimy vi prosesl ri sür tl ndirir. Qismi bo almalar (QB) is bu prosesl ri daha çox artırır. QB t siri v istiliyin artması il kimy vireaksiyalar, mikroradikalların oksigen v dig r parçalanmı aktiv madd l rl(azot v sulfat tur u qalıqları - NO2, SO3, CO v s.) ged n reaksiyalar intensivl ir. Bu prosesl rin sür ti kimy vi reaksiyaların kinetikası il t yinedilir. g r verilmi madd nin vahid h cmind ilkin molekulaların sayı N0, t müdd tind n sonra is , Nt il götürül rs , burada ged n kimy vi reaksiyanınısür ti a a ıdakı kimi ifad olunar:

ttt NK

dtdN (4.1.1)

burada Kt- vahid zamanda molekulanın parçalanma ehtimalını v ya kimy vireaksiyanın sür tini göst r n msaldır. Reaksiyanın sür ti, temperaturdan asılıolaraq Arrenius qanunu il yazılır:

kTW

t

a

eKK 0 (4.1.2)

burada K0 –madd nin qurulu u v molekulaların ilkin N0 sayından asılı olan msaldır; Wa – aktivl m enerjisi, k-Bolsman sabiti, T – mütl q

temperaturdur.

_________________Milli Kitabxana__________________

148

(4.1.1) formulasında ba lan ıc rtl ri n z r alsaq (t=0, Nt=N0oldu undan) a a ıdakı ifad ni yazmaq olar:

tKt

teNN 0 (4.1.3)

Çox hallarda Nt/N0=C1 nisb tinin mü yy n bir qiym tind , termik parçalanma v m mulatın sıradan çıxdı ını t yin etm k mümkün olur. Bu halda (4.1.2) v (4.1.3) ifad l rin sas n T1 v T2 temperaturlarında,m mulatın resursları arasında a a ıdakı münasib t do ru olur:

2121

kTWr

kTWr

aa ee (4.1.4)

v ya ba qa kild :

21

11

1

2 TTkW

r

ra

e (4.1.5)

Mü yy n T1 temperaturası üçün, 11

kTWr

aeB q bul edil rs ,ixtiyari T temperaturundan asılı olaraq izolyasiyanın resursu a a ıdakı formula il yazılır:

kTWr

aeB (4.1.6)

Üzvi qurulu lu izolyasiyada kimy vi parçalanmaların sür ti, temperaturun h r 100 C artımı halında iki d f artır. Bu proses müxt lif yollarla keçir. M s l n, selulozanın termik destruksiyası polimerl m d r c sinin azalması il keçir. Seluloza molekulalarında struktur zincirl rinin qırılmasımexaniki möhk mliyin azalması ka ız v kartonun elastikliyinin (çevikliyin) azalması v kövr kl m il mu ahiy t olunur. Ka ız v karton izolyasiyasında istifad edil n seluloza molekulasının ilkin polimerl md r c si 1300 radikaldan [C6O5H10] ibar t olur. Köhn lm d n sonra is , bu say 100-200 – q d r azalır v o asanlıqla ovxalanıb tökülür. Ka ız v karton t kcizolyasiya elementi deyil, h m d konstruksiya m mulatları olduqlarından,mexaniki möhk mliyin bu kild itirilm si yol verilm zdir. Termik t sirl rd nköhn lmi ka ızın elektrik xass l ri kifay t q d r yüks k qalsa da, mexaniki möhk mliyin itirilm si il yaranan çatlar de ilm y v onların sıradan çıxmasına s b b olur. Madd l rin kimy vi köhn lm si elektrokimy vi de ilmil n tic l nir.

Izolyasiya ya ları v dig r maye dielektrikl rin kimy vi köhn lm siözünü h r eyd n çox oksidl m d göst rir. Quru olan oksidl mi ya ınelektrik möhk mliyi t z ya ın elektrik möhk mliyind n çox da f rql nmir. Lakin birincil rd tg v xüsusi keçiricilik - daha çox artır.

_________________Milli Kitabxana__________________

149

Havada yüks k n mlik v temperatur olduqda, elektrokimy vi de ilmsür tl nir. De ilm nin bu növü materialların müqavim tinin v elektrik möhk mliyinin azalması il keçir, sabit v a a ı tezlikli g rginlikl rd daha intensiv olur. Qapalı m sam l rd qaz qabarcıqlarının ionla ması, istilik effekti v b rpa edici kimy vi reaksiyalara s b b olan, yüks k tezlikli d yi ng rginlikl rd d sür tl nir.

Elektrik-kimy vi de ilm uzun müdd tli prosesdir. T rkibind d yi nvalentli metal oksidi olan (m s l n Ti O2) aktiv keramikada v bir sıra üzvi polimerl rd çox mü ahid olunur.

4.1.4. B rk izolyasiyanın «ya ama» prosesi

B rk izolyasiyada elektrik, mexaniki g rginlik, istilik, kimy vi aqressiv mühitl rin t siri il ba ver n hal d yi ikliyin «ya ama prosesi» deyilir. Bu proses texniki v ziyy t uy un olan «ya ama yrisi» il izah edilir. Ya ama yrisinin riyazi ifad l ri b rk dielektrikin termofluktasiya n z riy sin sas n

yazılır. Bu n z riy y sas n, b rk dielektriki bir madd kimi saxlayan rabit l rin qırılmasına s b b istilik enerjisidir. Bu enerji atomlar arası cazibenerjisind n böyük olduqda rabit l r qırılma a ba layır. Qırılan rabit son anda yenid n b rpa (rekombinasiya) oluna bil r. Ona gör i çi temperatur h ddl rind olan istilik enerjisi materialların da ılmasına s b b olmur v ya n z r çarpacaq d r c d olmur.

Istilikl eyni zamanda t sir ed n mexaniki enerji is izolyasiyanında ılmasını sür tl ndirir. Mexaniki qüvv t sir etdikd atomlar arası m safartdı ından, qar ılıqlı rabit enerjisi azalır. N tic d rabit nin qırılması üçün lazım olan potensial baryer v t l b olunan istilik enerjisi d azalmı olur. Bu halda qırılan rabit l rin rekombinasiya ehtimalları da azalmı olur. Termofluktasiya n z riy sin sas n mexaniki qüvv rabit l rin qırılmasınıasanla dırsa da, onların da ılması üçün sas rol oynamır. Bunun üçün h r iki qüvv eyni zamanda t sir etm lidir. Ya ama prosesinin analizi üçün qar ılıqlıcazib enerjisinin potensial funksiyası W(r) olan termofluktasiya ifad sinbaxaq:

aRraRr2 e2eDrW // (4.1.7)

burada D - rabit nin qırılması üçün s rf olunan dissosasiya enerjisi, r - atomlar arası d yi n m saf , R - atomlar arası tarazlıq m saf si, a - atomların r qsih r k tinin qeyri harmoniklik msalıdır.

_________________Milli Kitabxana__________________

150

Rabit l r mexaniki dartı qüvv si-f t sir etdikdi , atomlar arasım saf l r artır. Bu zaman onlar arasında qar ılıqlı t sir enerjisi üçün a a ıdakıifad yazıla bil r:

fRrrWrV (4.1.8)

k.4.1.1-d (4.1.8) t nliyi sasında qurulmu yril r göst rilmi dir. Atomlar arası qar ılıqlı t sir enerjisinin r-d n asılılı ı göst rir ki, f=0 olduqda rabit nin qırılması üçün m saf ni sonsuz artırmaq lazım g lir,- k.4.1.1, r1nöqt si. f=0 olduqda rabit nin qırılmasına s rf olunan enerji D-y b rab rdir.

g r atomlar arası m saf r2-d n böyük olarsa, rabit f - in kiçik qiym tindqırılar. Bu nöqt d rabit nin qırılması üçün s rf olunan potensial enerji – Vmaksimal v minimal enerjil rin f rqin b rab r olacaqdır:

12 rVrVV (4.1.9)

Maksimum v minimum potensial enerjil r uy un olan r1 v r2nöqt l rin hesablanması üçün (4.1.8) ifad sind n V(r) funksiyasınınekstremumları t yin edilir:

0/ drrdV (4.1.10)

v ya 022 //2 fea

ea

D aRraRr (4.1.11)

y=e-(r-R)/a v zl m sini (4.1.11)-d n z r alsaq, a a ıdakı kvadrat t nliyiyazmaq olar:

02

2

Dafyy (4.1.12)

_________________Milli Kitabxana__________________

151

k. 4.1.1.Atomlar arası qar ılıqlı t sir enerjisinin r-d n asılılıq yril ri

T nliyin h llind n alınmı funksiyalara gör , atomlar arası potensial enerjinin minimal qiym tin ,

Dafe aRr 211

21/1 (4.1.13)

maksimal qiym tin is ,

Dafe aRr 211

21/2 (4.1.14)

ifad l ri uy un g lir. (4.1.13), (4.1.14) ifad l rind n r1 v r2 – y aid çevirm l r apararaq

(4.1.9) n z r alsaq V üçün a a ıdakı funksional aslılıqları yazmaq olar:

12121Daf

afD

afDnaf

DafDV (4.1.15)

x=af/2 – v zl m sini (4.1.15)-d yazaraq V üçün yeni kild ifadyazılır:

1211121 xxx

nxxDV (4.1.16)

buradan is , V=D· (x) kimi ifad alınır.

(x)= 1211121 xxx

nxx funksiyası rabit l r dü n

yükl nm l ri göst rir. Bu funksiya rabit l r arası cazib l r dartılma qüvv sit sir etdikd , potensial baryerin nisbi azalmasını ifad edir.

Atomların istilik r qsl nm enerjisi il artan yükl nm fluktasiyasıhesabına vahid zamanda rabit nin qırılması ehtimalı a a ıdakı kimi t yinedilir:

kTxDkTVqir eeq 2/

0

2/

0

11 (4.1.17)

burada 1/ 0 –atomların m xsusi r qsl nm tezliyi, k –Bolsman sabiti, T - mütl q temperatur, e-D (x)/2kT- bir r qsl nm d rabit nin qırılması ehtimalıdır.

_________________Milli Kitabxana__________________

152

Sonuncu ifad b rk izolyasiyanın ya ama müdd tin t dbiq edilir. Onun üçün, q =1 yazılır. G tirilmi t nlikl r sas n b rk izolyasiyanın ya ama müdd tiüçün a a ıdakı ifad ni yazmaq olar:

= 0·eD (x)/2kT (4.1.18)

4.1.5. Ya -ka ız izolyasiyasında g rginlik paylanmasının hesabatları

Elektrik izolyasiya konstruksiyalarında müxt lif materiallardan ibar tkombin edilmi izolyasiya istifad edilir. Kombin edilmi ya -ka ızizolyasiyası elektrik sah sin n z r n ardıcıl qo ulmu qatlardan ibar t olur.

Kombin edilmi izolyasiya elektrik izolyasiya materialının ardıcılqo ulmu qatlarından ibar tdir. Ya -ka ız izolyasiyası kondensator kabeltransformator keçid izolyatorları v ba qa konstruksiyalarda geni t tbiqolunur. Ya -ka ız izolyasiyasının çox yayılmasına s b b onun yüks k elektrik möhk mliyi (150-300 kV/mm ) v istismar zamanı kifay t q d r davamiyy tli olmasıdır. Qısa müdd tli de ilm g rginliyin göst rdiyi elektrik möhk mliyi ya -ka ız izolyasiyasının çox qatlılı ı il izah edilir. Ka ızın bir v r q sininde ilm si zamanı onun ayrı-ayrı sah l rind de ilm g rginliyinin qiym tl ri çox f rqli olur. Bu ka ızın qeyri bircinsli t rkibi il izah edilir. Ka ızv r q sinin sah si artdıqca orada z if yerl rin olması ehtimalı da artır. Bu faktor de ilm g rginliyinin orta qiym tinin azalmasına s b b olur. Iki v r q ni üst-üst qoyduqda birinin z if yerl rini o birisi v r q örtür. Laylarınsayı artdıqca üst-üst dü n z if yerl rin olması ehtimalı azalır. Dig r t r fd nlayların sayı aptdıqca izolyasiyanın qalınlı ı artır v elektrodların k narlarındasah nin qeyri bircinsliliyi çox t sir göst rir. Bu zaman h m d izolyasiyanıntemperaturunun artması elektrik möhk mliyinin azalmasına s b b olur. Biri-birini ört n ka ız laylarının el bir optimal sayı mövcuddur ki burada qeyri bircinsliliyin l v edilm si il artan de ilm g rginliyi maksimal olur ( k.4.1.2). Qrafikd göst rilmi 1- yrisi t crübi giym tl r sasında alınann tic l ri t sdiq edir.

De ilm g rginliyinin maksimal qiym ti ka ızın qalınlı ı velektrodların s thinin sah sind n asılıdır.

_________________Milli Kitabxana__________________

153

k.4.1.2. De ilm g rginliyinin ka ız v r q l rin sayından v elektrodun sah sind n asılıl ı 1-elektrodun sah si 400 mm2 2 - elektrodun sah si 10 6

mm2-dir.

Maksimal elektrik mök mliyi t xmin n 6-10 d d ka ız v r q qatlarıolduqda alınır.

Bir neç ardıcıl qo ulmu ya -ka ız laylarından ibar t olan izolyasiyada bir qatın de ilm si elektrodlar arası de ilm y s b b olmur. M s l n ya qatının de ilm si ba qa de ilm mi laylardan ESK-nin artmasınas b b olur. Bir layın de ilm si zamanı ba qa qatlarda ESK-nin artmasınıöyr n k. Bu m qs dl çox qatlı izolyasiyanın s kil 4.1.3-d göst rilmi v zsemin baxaq

Izolyasiyadan keç n c r yan

U U1 1 2 2 (4.1.19)

burada Y1- bütün ka ız qatlarının tam keçiriciliyi, Y2- bütün ya qatlarınınkeçiriciliyidir. Uy un olaraq U1 v U2 bütün ka ız v ya qatlarında g rginlikdü güsünün ifad sidir.

Ka ız qatlarının sayı n olarsa, ardıcıl qo ulmu qatlı ka ızizolyasiyasının keçiriciliyi üçün a a ıdakı düstur alınır:

kknk

knk

k inStg

inS 2

002

21 11 (4.1.20)

burada k - ka ız toxumalarının xüsusi h cmi müqavım ti, nK - toxumalarin nisbi dielktrik nüfuzzlu udur, - d yi n c r yanın dair vi bucaq tezliyidirtg k - ka ız toxumalarıhda dielektrik itki buca ıdır i - de ilmi ka ız qatlarınınsayı K -bir v r qd olan toxumaların qalınlı ıdır.

t = / t (4.1.21)

_________________Milli Kitabxana__________________

154

burada - ka ız v r q nin qalınlı ı - ka ızın sıxlı ı t - toxumalarınsıxlı ıdır.

Ya qatlarının tam keçiriciliyi is analoji olaraq a a ıdakı kimi hesablanır

jjnj

jnj

j jnStg

jnS 2

002

22 11 (4.1.22)

burada j-ya ın xüsusi h cmi müqavim tidir ny- ya ın nisbi dielektrik nüfuzlu udur tg j -ya ın dielektrik itgi buca ıdır j - de ilmi ya qatınınsayı j - bir ya qatının qalınlı ıdır.

kil 4.1.3. Kombin edilmi iki laylı izolyasiyanın v z sxemi

Kondensatorların ya -ka ız izolyasiyasını presl nm yolu ilsıxla dırırlar. Presl nm , n tic d sıxla dırma msalı il xarakteriz olunur

presj j

nn n

(4.1.23)

T tbiq olunan g rginlik a a ıdakı iki toplananla hesablanır

U = U1 + U2 (4.1.24)

Alınmı ifad l ri birlikd h ll ed r k ka ız qatlarının toxumlarında v yaqatlarında g rginlik dü kül rini t yin edirl r - ka ız qatlarındakı g rginlik

UU

tg

tgn jn i k

nk k

nj j

k pres

pres

1 2

21

1

1

1(4.1.25)

ya aralı ında is a a ıdakı kimi yazıla bil r

_________________Milli Kitabxana__________________

155

UU

tg

tgn in j

nj j

nk k

pres

k pres

2 2

21

1

1 1

(4.1.26)

Ka ız toxumalarında ESG-nin ifad si

pres

presk

jnj

knk

k

k

kk

injn

tg

tgin

Uin

Uin

U

1

1

11

2

2

11

(4.1.27)

Ya aralıqlarında ESG-nin ıfad si

pres

pres

yy kjn

kUjn

UE1

2 (4.1.28)

prk

pr

knk

ynypr

presy

kk

jnin

tg

tgkjn

kUE

11

111

2

2.

EK v Eya - nin ifad l ri bir v ya bir neç ka ız v ya qatının de ilm sind nsonra, g rginliyin sa lam qatlar arasında paylanması rtind n alınmı dır. Burada kanalın ba lı ında yerli ESK-nin artması n z r alınmamı dır.

Hesabatlarda parametrl rin a a ıdakı qiym tl ri götürülür -toxumanınsıxlı ı - k=1550 kg/m3 ka ızın sıxlı ı- =1000 kg/m3, sıxla ma msalı Kpres=0,9 qatların sayı n=6. Ka ız v ya qatları üçün tam keçiricilikl rin nisb tl rielektrofiziki parametrl r gör a a ıdakı kimi g bul edilir:

31

12

2

yny

knk

tg

tg .

Götürülmü bu qiym tl r real ya -ka ız izolyasiyalı kondensatorun iraitin uy un g lir. C dv l 4.1.1-d de ilmi ya v ka ız qatlarında elektrik

_________________Milli Kitabxana__________________

156

sah g rginlikl rinin qiym tl rinin, sa lam qatlardakı ESG-nin qiym tl rinnisb ti verilmi dir.

C dv l 4.1.1

Hesabstlar müxt lif variantlarda aparılmı dır. Burada i=0 v j=0variantları bütün ka ız qatları v bütün ya aralıqlarının sa lam oldu uhallardakı hesabatlara uy undur. Bu hallar üçün elektrik sah g rginlikl riuy un olaraq Eya 0 v Ek0- la i ar edil c kdir. Analoji olaraq Ekij v Eya ij - isayda ka ız v j sayda ya qatları de ildikd t sonra yerd qalan ka ız v yaqatlarındakı elektrik sah g rginlikl ridir. C dv l 4.1.1 – d 6 qatlıkonstruksiya üçün aparılmı hesabatlar verilmi dir. Alınmı n tic l rd ngöründüyü kimi, ka ız toxumalarında ESG ya qatlarındıkı ESG –d n 3 d fkiçikdir. Ona gör , ya v ka ızın elektrik möhk mlikl ri b rab r götürülsbel , bütün ya qatlarının de ilm si halında da onlarla ardıcıl qo ulmu ka ız

i j Ejiya /Ej0 Eijkay/Ej0 Eijka /Ek0

000000012345612341

012345600000012342

1,0001,0601,1281,2051,2941,3960,0001,1241,2821,4921,7842,2202,9861,2001,5002,0003,0001,288

0,333 0,353 0,378 0,402 0,431 0,436 0,506 0,374 0,427 0,497 0,594 0,740 0,000 0,400 0,500 0,667 1,000 0,429

1,0001,0601,1281,2051,2941,3961,5271,1241,2821,4921,7843,2202,8521,2001,5002,0003,0001,288

_________________Milli Kitabxana__________________

157

qatlarında ESG-nin qiym ti a a ı olur. Ya v onunla hopdurulmu ka ızınelektrik möhk mlikl rinin nisb ti, ka ızda 3-4 d f ya dakından böyük olur.

C dv l 4.1.1 d verilmi hesabatlarda ya -kajız izolyasiyalıkonstruksiyalı aralıqların de ilm kanalının ba lı ında yerli sah g rginliyinin artımı n z r alınmamı dır.

Hesabatlardan göründüyü kimi de ilm kanalının ba lı ında yerli sahg rginlikl rinin artımı 3-5 d f y q d r artır.

C dv l 4.1.1-d verilmi n tic l r, ya -ka ız izolyasiyasının da ılma ardıcıllı ını öyr nm y imkan verir. Ya -ka ız izolyasiayasının n z ifmanqası konstruksiyanın ya aralı ıdır.

Kiçik aralıqlar üçün ya ın elektrik möhk mliyi 40-100 MV/m, seluluoza hüceyr l rind n t kil olunmu v ya da hopdurulmu ka ızınelektrik möhk mliyi is , 300-500 MV/m h ddl rind dir.

C dv l 4.1.1-d n görünür ki, elektrik möhk mliyi a a ı olan yaaralı ına daha böyük sah g rginliyi dü ür. Bel likl , izolyaiyaya nisb t nböyük g rginlik t tbiq edildikd , birinci olaraq ya aralı ı de ilir. Bir yaaralı ı de ildikd , qalan aralıqlarda elektrik sah g rginliyi c mi 6% artır. De il n ya aralı ına biti ik olan ka ız qatında yerli elektrik sah g rginliyi daha çox artacaqdır. Ka ız hüceyr si yüks k elektrik möhk mliyin malik oldu undan, yerli sah g rginliyinin artması ka ız qatının de ilm sin kifay tetmir. De ilm kanalı dielektrikin sa lam qatları il ardıcıl qo uldu undan vde ilm kanalı qon u manqalardan enerji almadı ından bo alma k sil c kdir.

Bel likl , ya aralı ının de ilm si il qismi bo alma meydana çıxar.Qismi bo alma müdd ti 10 -8-10 -9 saniy hududlarında olur. Qismi bo alma ba ver n ya aralı ı il ardıcıl qo ulmu ikinci ya kanalının de ilm si a a ıdakı s b bl rd n mümkünsüz v ya az ehtimallıdır:

1) yüks k elektrik sah g rginliyi çox qısa müdd td ( n çox 10-8 san)t sir edir. Ya ın impuls msalı is , (2-3 ) böyükdür;

2) ya qatının n z if yerind qismi bo alma ba verir v h min kiçik nöqt nin b rab rind onunla ardıcıl ikinci bir z if yerin olma ehtimalıazdır;

3) qismi bo alma sonlu unda yerli sah g rginlyi sa lam ka ız qatınat sir edir ki, bu zaman baryer effekti hesabına de ilm mi yaaralıqlarında elektrik sah g rginlikl ri b rab rl ir.C dv l 4.1.1 –d n göründüyü kimi, iki ya aralı ı v bir ka ız qatı

de ildikd elektrik sah g rginlyinin n böyük artımı mü ahid edilir. Ka ızqatının de ilm si üçün t tbiq edil n g rgiliyin xeyli artırılması lazımdır. Çox qatlı ya -ka ız izolyasiyasının elektrik möhk mliyinin yüks k olması da bununla izah edilir. Çünki, ayrı–ayrı qatların biri-birinin ardınca de ilm siüçün t sir ed n uzun müdd tli g rginlik v ya qısa müdd tli impuls g rginliyinin xeyli artırılması lazımdır.

_________________Milli Kitabxana__________________

158

4.1.6. Ka ız saslı çox qatlı izolyasiyanın elektrik möhk mliyinin artırılması yolları

Yüks k g rginlikli elektrik izolyasiya konstruksiyaları n çox ya -ka ız v ya -baryer tipli t rkibl rd n t kil olur. H r iki konstruksiyanınsasını elektrotexniki ka ız t kil edir. Vahid h cmd olan ç kisin gör

f rql n n 1000 kg/m3 sıxlıqlı (qalınlı ı 12 mkm) KON-1 v 1200 kg/m3 KON-2 (qalınlı ı 8mkm) markalı kabel v kondensator ka ızları daha geniyayılmı dır. Tranformatorların sas v uzununa izolyasiaylarında qalınlı ı 15 mkm olan ka ızlardan da istifad edilir. Ya - ka ız izolyasiyası daha böyük qısa v uzunmüdd tli elektrik möhk mliyin malikdir k.4.1.4. kildözülü ya la hopdurulmu ya -ka ız izolyasiyasının elektrik möhk mliyinin g rginliyin t sir müdd tind n asılılı ı verilmi dir. kild n göründüyü kimi, g rginliyin kiçik ekspozisiyalarında elektrik möhk mliyi xeyli artmı olur.

g r, hopdurucu maye t b q sinin elektrik möhk mliyi artırılarsa, bütövlükdya -ka ız izolyasiyasının möhk mliyi d artacaqdır. Ya ın elektrik möhk mliyinin artırılması usullarından biri, onun t zyiqinin artırılmasıdır.

k.4.1.4-d de ilm d sah g rginliyinin t zyiq asılılı ı verilmi dir.

k. 4.1.4.T k damarlı, özülü ya la k.4.1.5Ya -ka ız izolyasiyada hopdurulmu kabel izolyasiyasının t zyiqin artması il elektrikelektrik möhk mliyinin-Ede , g rginliyn möhk mliyinin nisbi artımt sir müdd tind n asılıl ı 1-müsb t qütblü yrisi Ede * %-l göst rilir impuls, 2- impulsun m nfi qütblüyü

k.4.1.5-d n görünür ki, t zyiq 0,1 MPa-dan 0,6 MPa q d rd yi dikd elektrik möhk mliyi iki d f artır. Temperatur artdıqca ya vka ızın elektrik möhk mlikl ri azalır ki, bu da ya -ka ız izolyasiyasınınde ilm g rginlyinin azalmasına s b b olur.

_________________Milli Kitabxana__________________

159

Kabell rin ya - ka ız izolyasiyasının temperaturu 20-d n 60 0C –y q d rartdıqda, de ilm g rginliyi x tti olaraq azalır v bu asılılıq a a ıdakı empirik formul il yazılır:

201020 tUU destdes (4.1.29)

burada Ude t- izolyasiyanın t 0C temperaturunda de ilm g rginliyi; Ude 200-

200C; - de ilm g rignlyinin temperatur asılıl ı, 0,0054 0C-1 qiym tind bir msaldır.

Ya -ka ız izolyasiyasının uzun ömürlülük xass si yüks kdir. Elektrik sah sinin t siri il ya -ka ız izolyasiyasının imtina etm si a a ıdakı hallarda ba verir: 1) qismi bo alma olmadı ı halda ka ızın de ilm si n tic sind ; 2) kritik hala (oblasta) keçm y n seyr k qismi bo almaların, de ilm d n vv lkihala q d r davam etm si; 3) sür tl kritik hala keç n qismi bo almalar olduqda. Birinci imtina halları, elektrik sah g rginliyinin nisb t n a a ıqiym tl ri il v ya aralı ında qismi bo alma olmadı ı v ziyy tlxarakterikdir. Ya , daima h r k td olan molekulaları hesabına qurulu ununt z l nm si s b bi il , elektrik möhk mliyinin zamandan asılı olmadı ından, izolyasiyaının da ılması ka ızın parçalanması il ba verir. Ka ızın da ılma müdd ti is , (4.1.17) v (4.1.18) formulalarından «ya ama yrisin » gör t yinedilir. Lakin, ka ızda elektrik sah g rginliyi nisb t n a a ı oldu undan c dv l4.1.1 –d n göründüyü, kimi (ya da ESG xeyli artdı ından) bel izolyasiyanınxidm t müdd ti kifay t q d r böyük olacaqdır. Bir-iki qat ka ız izolyasiyasıde ildikd , ya aralıqlarında v yerd qalan de ilm mi ka ız qatlarında ESG k skin olaraq artır. N tic d , elektrik sah sinin sonrakı paylanması de ilmkanalının sür tl inki af etm sin g tirir. Izolyasiyanın «Ya ama yrisi»-ngör t yin edil n xidm t müdd ti, da ılma prosesi n z r alınmadı ından kiçik olur. Qızdırıcı kondensatorlarında, a a ı sah g rginlikl rind , lakin yüks ktemperaturlarda i l y n ya -ka ız izolyasiyasının imtina etm mexanizml ribu q bild ndir.

Ikinci halda t tbiq edil n g rginlik el h dd çatır ki, ixtiyari yerd yaaralı ının de ilm si mümkün olur. N tic d ya aralı ının qismi bo alma intensivliyi artır v QB ya ın kiçik molekulalı qazlara parçalanmasına s b bolur. Lakin ayrı-ayrı (vahid) qismi bo almalarda parçalanma m hsulları olan qazlar az oldu undan, onlar ya ya da h ll olur v ya diffuziya yolu ilizolyasiyadan k nara çıxırlar. g r t tbiq edil n g rignlik, qismi bo alma g rginliyini azacıq a arsa, onda h r d f izolyasiyanın yeni yerl rin d seyr kqismi bo almalar ba ver c kdir. Bu hal izolyasiyanın qızmasına v yerli ESG-nin artmasına s b b olur. N tic d izolyasiya resursu-R sür tl tük nir. Lakin,

_________________Milli Kitabxana__________________

160

bir qismi bo alma müdd ti böyük olmadı ından v h r yeni qismi bo alma t zyerd yarandı ından resurs x rcl nm si az olacaqdır.

4.1.7. Mayel rd b rk izolyasiyanın s thi bo almaları

Maye izolyasiyanın bir sıra sas xass l ri §2.2.3 v 2.2.4-dverilmi dir. Qeyri bircinsli elektrik sah sind , maye izolyasiya yerli elektrik sah sinin artması hesabına de ilir. B rk izolyasiyada oldu u kimi, mayel rdd de ilm g rginliyi, elektrik sah g rginliyi istiqam tind böyük h cmli qeyri bircinsli yerl rin olması il azalır. Impuls g rginlikl rd ya ın bo alma g rginliyi d yi n g rginlikd n böyük olur:

ampHs

bosimpimp U

U

50

(4.1.30)

burada Uimp bo – impuls bo alma g rginliyi, U50 Hs amp -d yi n g rginlikdbo alma g rginliyinin amplitud qiym ti, imp-bo almanın impuls msalıdır.

Kür -müst vi elektrodlar üçün kür nin diametri 0,5 m, ara m saf si 0,1 m olarsa, imp= 3, iyn müst vi elektrodlar arasında is , imp =1,7 olacaqdır.

Silindrik elektrodlar üçün mayenin de ilm g rginliyi v ESG –nin qiym tl ri a a ıda verilmi dir:

rRnrEU bosbos (4.1.31)

Ebo – ya ın elektrik möhk mliyidir:-r

Ebos371 kimi, t yin edilir.

Transformator ya ının iki paralel müst vi v silindrl must vi arasındabo alma g rginlikl rinin m saf d n asılılq qrafikl ri a a ıdakı kill rdverilmi dir k.4.1.6.

Ya doldurulmu aparatlarda b rk izolyasiya il mayenin toxunan s thind ESG qeyri b rab r olur. Ya da izolyasiya m qs di il ka ız, karton, bakelit v s. kimi üzvi materiallar i l dilir. k.4.1.7-d elektrotexniki kartonda elektrik sah g rginliyinin normal istiqam td , kiçik v böyük ESG qiym tl ri üçün, bo alma g rginliyinin m saf d n asılılıq qrafikl ri göst rilir. ESG-nin böyük normal qiym tl ri s thi bo alma g rginliyinin qiym tiniazaldır.

DAVAMI