7/30/2019 Disrupcion Solidos y Liquidos

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Preparado por:

HERBERT ENRIQUE ROJAS CUBIDES

Universidad Distrital Francisco Jos de Caldas

Ciclo 2013-I

Aislamiento Elctrico

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1. Descarga en lquidos

2. Descarga en slidos

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Materiales con capacidades dielctricas ms estables que algunos gases

No se encuentra una sola teora sobre descarga en lquidos

Como una extensin del modelo de

descarga en gases

(proceso de avalancha por colisin de e-)

Descarga electrnica

Como un proceso de descarga debidoa la presencia de impurezas

Descarga por partculassuspendidas

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Lquidos homogneosde extrema pureza

Lquidocon presencia de impurezas

Con E bajos la conduccin es inica y

se incrementa linealmente con suintensidad

Las impurezas Influyen en la

intensidad de la descarga

Las partculas de mayor o menor

permitividad (polarizables)

Con la intensidad de E las partculas

forman un puente entre electrodos

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Descarga electrnica

E

e-

CATODO (-)

ANODO (+)

disrupcin

La avalancha se forma demolculas ionizadas por las

colisiones con electrones

acelerados

= :

: :

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Descarga por partculas suspendidas (fibras o partculas slidas)

E

CATODO (-)

ANODO (+)

disrupcin

particles radius (r)

Liquido dielctrico

=

+ 2

1

4

=

+ 2

: = 1,38 10

/ : (K)

>

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Descarga por partculas suspendidas (burbujas de gas)

E

CATODO (-)

ANODO (+)

disrupcin

bubbles radius (r)

Liquido dielctrico

=1

2 2 +

4

2 1

: :

:

<

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Caractersticas dielctricas para diferentes lquidos

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Descarga en solidos

Desplazamiento de iones y electrones

Procesos lentos de polarizacin

Polarizacin de orientacin

Movimientos en los dipolos

+

Descarga en slidos es

dependiente de la tensin

pero tambin del tiempo

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Descarga intrnseca(materiales homogneos y puros)

Conseguidas al aplicar

tensiones grandes por

cortos tiempos 10

Vencen altas fuerzas

dielctricas

Conseguidas bajo

condiciones controladas

Desplazamiento de electrones en

el dielctrico

Descarga electrnica

Descarga de

avalancha o streamer

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Descargaelectrnica

Descarga de avalancha

En presencia de grandes

densidades de e- libres

Ocurren colisiones

electrn-electrn

Desplazan electrones de labanda de valencia a la de

conduccin

Generada por ionizacin

acumulativa

Electrones libres generan

colisiones y avalancha

Puente de avalancha entre

electrodos

Descarga aparece con una

avalancha de tamao critico

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Descarga electromecnica

E intensos

: :

:

:

Falla dielectrica debido a fuerzas de

compresin electrosttica

fuerzas de

compresin

electrosttica

fuerzas de

compresin

mecnica>

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Inestabilidad mecnica ocurre cuando = 0.6 = 1.67

Tensin de inestabilidad = 2

Mximo campo elctrico

antes de la descargas =

= 0.6

Descarga electromecnica

La reduccin del espesor del material no puede ser mayor al 40%

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Descarga por erosin

<

Depende

de A

Se produce debido a

cavidades o defectos

Dentro del material

Fronteras del material y los electrodos

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=

=

1 + 1 1

Campo mximo soportable en la cavidad

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Cada vez que se aplica un campo elctrico a un DK existen perdidas q estnrelacionadas los procesos de conduccin y polarizacin

C: capacitancia del DK

Rp: resistencia en paralelo

C2: capacitancia parsitaR: resistencia de absorcin del DK

Rs: resistencia equivalente serie del DK

L: inductancia serie

Las perdidas se cuantifican mediante el

clculo de la componente resistiva ycapacitiva del dielctrico

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Modelo aproximado del dielctrico

= tan =

=

Factor de disipacin

=1

tan

Factor de calidad

Factor de potencia = =

=

=

Perdidas de potencia

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