Determinarea rezistivitatilor de volum si de suprafata ale materialelor electrizolante

UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI

FACULTATEA DE ELECTROTEHNICA

CATEDRA DE MASINI, MATERIALE SI ACTIONARI ELECTRICE

Laboratorul de Materiale Electrotehnice

Determinarea rezistivitatilor de volum si de suprafata ale materialelor electrizolante

Chestiuni de studiat

Se vor determina rezistivitatile de volum si de suprafata ale unor materiale electroizolante sub forma de placi.

Materiale utilizate:

1- Sticlotextolit 6- Textolit

2- Pertinax 7- Izolatie mixta

3- PCV plastificat 8- Micanita

4- PCV neplastificat 9- Poliamida nylon

5- Prespan

Modul de experimentare:

Se trece comutatorul K₂ pe pozitia a in vederea determinarii

rezistivitatii de volum . Se aplica tensiunea de incercare de 500V.

La masurarea rezistentelor, citirea valorilor indicate de aparate se face dupa un interval de timp (bine precizat ) de la aplicarea tensiunii, deoarece imediat dupa aplicarea tensiunii curentul din epruveta scade asimptotic datorita unui curent anormal, de absorbtie, datorita polarizarii dielectricului, prezentei sarcinii spatiale, etc. Astfel dupa un minut de la aplicarea tensiunii (cand in general valoarea curentului nu difera cu 10% de valoarea de regim stationar) se va masura curentul I_v in functie de care se va determina rezistivitatea de volum astfel":

S= suprafata electrodului e₁;

d=grosimea placii de material;

R_p=100kW (rezistenta de protectie)

I_v=curentul masurat;

U=tensiunea;

Se deconecteaza tensiunea de alimentare de la pupitru, apoi se descarca bateria de condensatoare pana cand volmetru indica o tensiune nula la bornele circuitului, apoi se trece comutatorul K₂ pe pozitia b in vederea determinarii de suprafata.

Se aplica tensiunea de incercare de 500V si dupa un minut se masoara I_t in functie de care se determina rezistivitatea de suprafata, astfel ;

P=lungimea medie a coloanei circulare dintre electrozii e₁ si e₃;

g=dinstanta dintre electrozii e₁ si e₃.

Montajul utilizat:

S - sursa stabilizata in curent continuu;

V - voltmetru;

K₁ si K₂ - comutatoare;

A - ampermetru;

e₁ , e₂ si e₃ - electrozi;

M - materialul dintre electrozi;

Tabel de date si rezultate :

Exemplu de calcul pentru: Poliamida nylon:

R_V = - R_P = 500/0.1*

ρ_V = R_V *

S = = 2769*10^-6 m²

ρ_V = 13.84*10⁶ [Ωm]

R_t = - R_P = 500/1.5*

ρ_V = R_t*

g = = (73.6-59.4) / 2= 7.1 [mm]

ρ_s = R_t*= 3.33*10¹¹ * 0.05881 =

Observatii si concluzii :

Dupa datele din table se poate face o clasificare din punctual de vedere al lui ρ_s respective ρ_v.

Cel mai bun izolator este poliamida nylon iar cel mai prost material izolator este prespanul ρ_v)

Cel mai bun izolator este poliamida nylon iar, cel mai prost material izolator este pcv plastificat ρ_s)

Erori pot aparea din cauza citiri incorecte a aparatelor de masurat,din cauza vechimi aparatelor si din alte motife fizice si mecanice.

Schema de montaj este prevazuta cu un inel de garda care atenueaza influenta curentului, care trece prin montaj, asupra materialului,fapt ce inlatura un procent semnificativ din erorile de masurare. Fara acest inel de garda erorile de masurare ar depasi valori admise si ar putea compromite masuratoarea.

O alta cauza de aparitie a erorilor pote fii structura corpurilor, prezenta impuritatilor, temperature, umiditatea, campul electric aplicat, toti acesti factori influentand rezistivitatea materialelor studiate.

Valoarea rezistivitatii se modica o data cu aplicarea unui camp electric.O data cu procesul de conductie electrica rezistivitatea scade fie ea volumica sau de suprafata scade

Dupa efectuarea masuratorilor si a calculelor se observa ca rezistivitatea diferitelor materiale (sub forma de placi de masurat) difera. In practice doua materiale nu pot avea aceeasi rezistivitate.