VER Villamos Berendezések 1. előadás, Bevezetés

Bevezetés Villamos Energetika Tanszék Nagyfeszültségű Technika és Berendezések Csoport Előadások: szerdánként 10:15-11:45 R ép. 5. em. 505. Gyakorlatok: minden páros oktatási héten pénteken 10:15- 11:45 E ép. 4. em. 401. Előadó: Tamus Zoltán Ádám, tamus.adam@vet.bme.hu Követelmények: A szorgalmi időszakban négy kis zárthelyi. Vizsgaidőszakban írásbeli vizsga, szóbeli javítási lehetőséggel.

Szigetelések feladata és a szigeteléseket érő igénybevételek VER Villamos berendezések

A villamos szigetelés feladata Az üzemszerűen vagy időszakosan különböző potenciálon lévő vezető részek (fém alkatrészek – elektródok) egymástól való elszigetelésére, egymáshoz való térbeli helyzetük rögzítése. Szilárd szigetelőanyag nélkül nincs szigetelés Igénybevételek

Szigeteléseket érő igénybevételek Villamos igénybevételek Hőigénybevétel Mechanikai igénybevétel Környezeti igénybevételek

Villamos igénybevételek VER Villamos berendezések

Villamos szilárdság megszűnése Átütés Átívelés Részkisülés

Szigetelések típusai I. Beágyazott típusú szigetelés

Szigetelések típusai II. Támszigetelő típusú szigetelés

Szigetelések típusai III. Részben beágyazott típusú szigetelés

Villamos jelenségek szigetelőanyagokban Nagy térerősségek esetén Kis térerősségek esetén Átütés, átívelés Vezetés Polarizáció

Hőigénybevétel VER Villamos berendezések

Hőigénybevétel forrásai Vezetőkben, mágneses anyagokban hővé alakuló veszteség A szigetelés saját dielektromos vesztesége Környezeti hatások

Hőveszteség nagysága Egyenáram esetén (Joule-veszteség): Pv = I2 R Váltakozó erőtér esetén (dielektromos veszteség): Pd = E2 εε0ω tgδ = Pp + E2 / ρ polarizációs és ohmos veszteség

Hőigénybevétel hatása a szigetelésre Villamos jellemzők hőmérsékletfüggése: Átütési szilárdság Fajlagos térfogati ellenállás Veszteségi tényező Hőállósági határhőfok, abszolút hőállóság Gyors fizikai-kémiai változások, amelyek a szigetelőanyagot a feladatának ellátására alkalmatlanná teszik Öregedés A szigetelőanyag tulajdonságainak lassú, irreverzibilis megváltozása

Mechanikai igénybevételek VER Villamos berendezések

Mechanikai igénybevételek Külső erők Elektrodinamikus erőhatások Rázás, súrlódás Egyenlőtlen hőtágulás Gyártáskor, szereléskor kapott erőhatások

Környezeti igénybevételek VER Villamos berendezések

Környezeti igénybevételek Időjárási, légköri tényezők Meteorológiai jellegűek Biológiai jellegűek Légkör szennyezettsége Különleges üzemi körülmények

Atmoszferikus igénybevételek Napsugárzás Levegő hőmérséklete (éves és napi ingadozásai) Levegő nedvességtartalma (szélsőértékei, ingadozásai) Csapadék formája Légnyomás (szélsőértékei) Légmozgások Légszennyezés (természetes, mesterséges) Biológiai tényezők

Klímaosztályok

Nedvesség Abszolút páratartalom [g/m3] Relatív páratartalom: a levegőben lévő vízpára mennyisége az adott hőfokon hány %- a a telítettségnek megfelelő értéknek.

Abszolút páratartalom hőmérsékletfüggése

Harmatpont Az a hőmérséklet, ahol az adott abszolút nedvességtartalmú levegőből a páralecsapódás megkezdődik. Formája lehet: köd, harmat, dér, zúzmara stb. Nem csapódik le pára, a levegőnél melegebb felületekre.

Nedvesség hatása a szigetelőanyagokra Nem nedvszívó anyagok esetén felületi hatások Telítetlen levegőnél is kialakul vízhártya Szennyeződések hatása Nedvszívó anyagok Gáz halmazállapotú nedvesség, adszorpció Kapilláris kondenzáció Egyensúlyi nedvességtartalom Folyékony halmazállapotú víz Hajszálcsövesség

Nedvesség hatása a villamos tulajdonságokra Kritikus légnedvesség: az a relatív légnedvesség, ahol a villamos jellemzők gyors változása megindul Legjelentősebb hatás: a szigetelési ellenállásra Felületi ellenállás Térfogati ellenállás Átütési szilárdság Veszteségi tényező

Egyéb környezeti igénybevételek Por (lebegő szilárd szennyezés) Mechanikai hatások Mikroorganizmusok Füstgázok Különleges alkalmazási körülmények Nagy energiájú sugárzás Atomerőművek főként ϒ-sugárzás