الهندسةالهندسة الكهربائية

تأثير الاستقطاب والحقل الكهربائي على المكثفات

تمت تحريره بواسطة: - اخر تحديث : ٠٩:١٦:٥٢ ، ١٣ فبراير ٢٠٢٣ - مشاهدات : ٣٨

اقرأ في هذا المقال

مع التطور السريع للشبكة الذكية والشبكة الصغيرة؛ فإنه يتم تطبيق المكثفات عالية الكثافة للطاقة (HEDC) على نطاق واسع في النظام القائم.

تقييم تأثير الاستقطاب والحقل الكهربائي على المكثفات

يعتبر (film) البولي بروبلين (PP) هو العزل الرئيسي بسبب خصائصه العازلة الممتازة، ومع ذلك يتعرض (film-PP) عادةً لمشاكل كهربائية بسبب تأثيرات التركيب المادي ودرجة الحرارة المحيطة المرتفعة والمجال الكهربائي أثناء التشغيل الفعلي، مما قد يؤدي إلى تسريع تدهور العزل الكهربائي وحتى انهيار العزل.

تمت دراسة العوامل المتعددة التي يمكن أن تؤدي إلى تدهور العزل لأغشية (PP)، وبالنظر إلى العلاقة بين العمر الافتراضي للطاقة الحرارية الكهربائية والخصائص الفيزيائية والكيميائية لـ (film-PP)؛ فقد تم تحديد مجموعة متنوعة من خصائص التلف، وذلك من التلف الكهربائي والحراري والكيميائي إلى التلف الفيزيائي، لذلك تم تحليل الخواص العازلة لـ (film-PP) ثنائي المحور (BOPP) في ظل التقادم الحراري.

الإعداد التجريبية الخاصة تأثير الاستقطاب والحقل الكهربائي

تم تحضير أغشية (PP) بسماكات مختلفة (20، 60، 100 ميكرومتر) عن طريق التحكم في آلة الكبس، بحيث تم مسح جميع العينات باستخدام الإيثانول النقي وحفظها في بيئة خالية من الغبار في درجة حرارة الغرفة لأكثر من (24) ساعة قبل التجارب.

  • اختبار الاستقطاب: بناءً على طريقة تيار الاستقطاب وإزالة الاستقطاب؛ فقد تم شحن العينات لوقت استقطاب مختلف يبلغ (0، 2، 6، 10) ساعات، والتي يمكن أن تحاكي أوقات التشغيل المختلفة لمكثفات (film-PP)

liu1-2988484-large

  • تجربة الانهيار: تم إجراء تجارب الانهيار باستخدام هياكل مجالات كهربائية مختلفة ومساحات قطب كهربائي في درجة حرارة الغرفة وفقاً للمواصفة (IEC 60243-2: 2013).

liu2-2988484-large

  • اختبار الفراغ: تم قياس تراكم شحنة الفراغ في مادة البولي بروبيلين تحت مجالات كهربائية مختلفة بواسطة جهاز قياس شحنة الفضاء على أساس الطريقة الكهروضوئية النبضية، بحيث كانت شدة المجال الكهربائي المستقطب (+45) كيلو فولت/ مم وسمك العينة (300) ميكرومتر.

liu3-2988484-large

  • اختبار (SPD): يوضح الشكل التالي الرسم التخطيطي للجهاز التجريبي لانحلال جهد السطح متساوي الحرارة، والذي يمكن تقسيمه إلى عملية الشحن وعملية الاختبار، وأثناء عملية الشحن تم شحن العينة بواسطة مسرى الإبرة الشبكي لمدة (5) دقائق.

liu4-2988484-large

المصدر: A. B. Poda, R. Dhara, M. A. Rab and P. Basappa, "Evaluation of aging in nanofilled polypropylene by surface discharges", IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., vol. 23, pp. 275-287, Feb. 2016.Y. Zhou, J. Hu, B. Dang and J. He, "Effect of different nanoparticles on tuning electrical properties of polypropylene nanocomposites", IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., vol. 24, no. 3, pp. 1380-1389, Jun. 2017.M. Min, "Study on charging characteristics and voltage maintaining characteristics of metallized film capacitors", J. Fusion Energy, vol. 34, no. 5, pp. 1016-1019, Oct. 2015.H. Li, B. Wang, Z. Li, D. Liu, H. Li, Q. Zhang, et al., "Effect of pulsed discharge current on lifetime performance of metallized polypropylene film capacitors", IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., vol. 21, no. 3, pp. 957-963, Jun. 2014.

شارك المقالة:

وسوم: الاستقطاب الكهربائيالطاقة الحراريةمكثفات البولي ايثيلين

مقالات مختارة

هل تعلم

أكثر المقالات مشاهدةً