��ն�·����������ն����糣����ϵ�����о�

2019-10-02 ������ ���ֵ��ӿƼ���ѧ

������ն�·������ѹ��翪���еĺ������ͣ�������ҵ���ն���Ӱ����������������������Ҫ���ء������Ź������ܵ����ͻ��ڿɿ��Լ������ƵIJ��Ϸ�չ�����߼��������նȳ�Ϊ���ܶ�·������Ҫ�󡣻�����ϵ��ݷ�����ն����߼�ⷽ����Ŀǰ��Ϊ�ձ�ʹ�õ�һ�ּ�ⷽ����������ϵ��ݴ�����̽�����������ֵ�λUc�ı仯ʵ�֣�����Ӧ��λUc��������ѹ���𻡽��ʵ���糣��εr������ء����Ķ�������ѹֵP(��ն�)��εr�Ĺ�ϵ�����о������Ƶ��˸ɿ���������P ��εr�Ĺ�ϵ��ʽ��Ϊ��һ��������������ն�P �������ֵ�λUc ��ϵ�����ṩ���о�������ϣ����������Ϊ��һ�������ϵ��ݴ�����ʵ�ü�����֧�֡�

�����

������ն�·������ʮ�������ҹ���ѹ���ز�ҵ���Ϸ�չ����Ӧ�÷�Χ�ս����󡣲�������С�������ᡢ������Ƶ���������𻡲��ü��޵��ŵ㣬����ѹ������򿪹���ռ��������λ����һ����ն�·���������ϼ�������ʮ�����صĺ�������������������豸�𻵣����п����������ģ�������ϡ���ն�·���Ĺ���������������նȽ������£����ݹ��ҹ涨����������ڵ�����ѹǿӦ����1.33×10-2 Pa������������Ҵ��ڻ���©��������նȻ�����ʹ��ʱ����ӳ����ֳ������͵����ƣ�������ijһ�ٽ���ֵʱ���ͻ�������ȫΣ�����������ܵ�������նȼ���Ҫ������ߣ���ռ�����(http://www.chvacuum.com/)����ʹ���е���ն�·������ʵʱ��⣬�ر��Ƕ���35 kV��72.5 kV �����ϵ�ѹ�ȼ�����ն�·���������߼���ֶμ�ʱ����������ն�״������ʵ�ü�ֵ�����塣

�������ݶ�̬��ɷֲ��͵��ݷ�ѹԭ����������ϵ��ݷ�����̽ͷ�ṹ�򵥣���װ��㣬�����������õ��ŵ㡣��Ӧ����ʵ�ʼ��Ĺ��̣�������Ҫ����ʵ���������±궨ij�ض��ͺ���ն�·������ϵ��ݴ����������λ�ı仯��������������ն�ֵ���Ӧ�Ĺ�ϵ���ߣ��ٽ��ñ궨����Ӧ����ʵ�ʼ�⡣�˹���ֻ�ܶ��Ե�������նȱ仯�������ֵ�λ������Ӱ�죬������ն��ӻ����޶�Ӧ�����ֵ�λ����ֵ����������������ȷ����Ϊ������ն��������ֵ�λ�����۹�ϵ��ʹ��ϵ��ݷ���ʵ��Ӧ�ù��̲�äĿ�����Ĵӵ��������������ͨ����糣�������룬ϣ���ܹ��������ֵ�λ����նȵı仯���̼��Խ��͡�

�������⣬�������ֵ�λΪ��������������նȵ����߼�ⷽ�������࣬�磺��ϵ��ݷ�����תʽ�糡̽ͷ��ⷨ�����任�����������̽ͷ��ⷨ�ȡ������ֵ�λ�ɷַ����������Եø�����Ҫ����ն�·��ʵ������ʱ���������ϵĵ�λ�ɷֽ�Ϊ���ӣ�����ֱ���������н���������������ǰ��ͨ��ʵ���ܽ������նȽ��������µ������ֵ�λ�ı仯���ɡ�

���������ϣ��������������ն�����ʱ�����輸�ٷ��ĵ�ѹ�Ϳ�ά�ִ��紥ͷ���м�������֮���ɳ��·�������ĵ��ӵ����������ֻ��۵ĸ����ʹ�为��λ�����ﵽ�缫��ѹ��ֵ;����������ն��ӻ�ʱ���������ܶȱ�󣬳��·���ĵ��ӱ���������������Ϊ�����ӣ���������������Ư���ٶ�����ʹ���������ӵ�����С�����������ɳ��·��䵼�µĵ�λ���͡����⵱������ҵ����е�ѹ���ڲ���նȴ���������Χʱ�����ҵ��������ϲ����о����;����ն��½����¾�Եǿ�Ƚ���ʱ����ͷ��������֮��ᷢ���ֲ��ŵ磬ʹ���ҵ��������ϴ���һ�����ľ���ɶ��γ�ֱ����λ�����׵õ��Ľ�����Ϊ����ն��½���һ��ֵʱ���������γɵĽ�����λ��ֵ�ᷢ���仯��ͬʱ�������ϻ�����ֱ����λ���ɡ����ֵ�λ�ı仯������������ն��½�ʱ�������˺ʹ�ͷ�缫��������֮����ֵ���ɭ�ŵ������£����ҵ�λ�仯ʱ��Ӧ����ն���ͬ��

�������ľͺ�۵����������Ӱ�������Ե�������ܵ�����Ҫ������Խ�糣���������ۣ��������۽��Ӧ���ڵ�ų���ֵ���㡣���У���Ӧ��λ��������������ն����߼�����۵�����̽������ʮ����Ҫ�����壬����̽����������ն����������ϸ�Ӧ��λ��������ϵ�����DZ��ĵ��о��ص㣬������Ľ�������ܹ�Ϊ��ϵ��ݷ��ṩ�������ݣ�����Ϊ���ͨ������������ϵĸ�Ӧ��λʵ����ն�·��������ն����߼��ķ����ṩ�����ϵ�����֧�֡�

1��������ն��������ֵ�λ�Ĺ�ϵģ��

�����ִ�����������ķ�չʹ�ý�ģ������������ֵģ�ⷽ���ܹ������Ӧ���ڴ����������������ֵ���㼰��������ģ�͵ķ�������������о����ڵ�ų���������Ansoft������������ڵ���նȺ������ֵ�λ��Ӧ�Ĺ�ϵ���з����������ҳ�����֮���������ϵ������Ϊʵ����նȵ����߼���״̬�����ṩ���ۻ����ͼ���֧�֡�Ϊ�������㣬�����ڹ���״̬�µ���������ģ��ͼ�������¡�

�����������״̬�������ṹģ��

ͼ1 �����������״̬�������ṹģ�͡�ͼ2 �����������״̬�³���ģ��

������ͼ1 ��ʾ����ն�·������ͷ�ڶ�������ɵ�ѹ�¹�����ͨ������˺ʹ�ͷ�Ľ�������������Ȼ��������ͷΪ���IJ������ʹų����ôų��������Ϊ���ʵĽ����������ϲ�����һϵ�и�Ӧ��λ���������������̵ij���ģ�ͣ��ȼ������ͨ�ж��������IN �Ľ���Բ��������ջ����¶��⻷�����������ϵĸ�Ӧ��ѹ�������ģ����ͼ2��ʾ��

������ͼ2�е������ͨ�ж���ɵ���IN����Ӧ�ų�������ϰ������ֶ��ɡ�����ģ�ͣ�����ⴥͷ�ڸ��ص���IN �����£���Χ�������Ĵų��ֲ�����������ڸôų��½����������ϵĸ�Ӧ��λUc��

2��������ն����糣����ϵ��������

����������ģ�����Ĺ����У�����������м���ʵĽ�糣��εr ������һ����Ҫ���������������ǵ�������Ҳ�����ջ�����Ϊ�м��Ե���ʣ�����ѹ���������߾���ϸ�¼������֣���ѹ������糣��εr ��ѹǿP ������ϵ���������Ͻ��٣�����ֱ�ӵõ�ij��ն�P �¶�Ӧ�ľ�ȷεr����˱��Ĺ���ϣ������������ѧģ�͵ó���ѹ��������Ӧ��糣������ϵ��ϵ���Ӷ��õ�P-εr- Uc �Ķ�Ӧ��ϵ(����Ϊ�������ϵĸ�Ӧ��λ)�Ӷ�Ϊ��ն�·��������նȵ����߼���ṩ���ۺͼ����ϵ�֧�š�

2.1��������˹-Ī���޷���

�������õ���������п�����˹- Ī����(Clausius-Mossotti)���̣���ƿ�- Ī���̡��÷�������������Ч�糡�����£���ϵ�˵���ʼ����ĺ�۲�����΢�۲���������ѧ����ʽ�繫ʽ(1)��ʾ��

������˹-Ī���޷���

����ʽ�У�εr��ε0�ֱ�Ϊ������ʵ���Խ�糣�������״̬�¿�����糣��;α Ϊ�������Ӽ�����;n0Ϊ����ʵ�λ����ڵļ�����������Ħ������뵥λ����ڼ����������Ĺ�ϵת���ɵ���ʽ��

Ħ������뵥λ����ڼ����������Ĺ�ϵ

�������У�M��ρ�ֱ�Ϊ����ʵ�Ħ���������ܶȣ�N0Ϊ����ӵ��޳������ڹ�ʽ2��[P]������Ħ���������̣�ʽ���Ҷ˱���������ij�̶�����ʣ���������α ��ȷ����ֵ���������ܶ�ρ �޹�ʱ��[P]Ϊȷ�����������ʽ�ӱ�����Ħ�������̶�����[P]Ϊ����ʱ��εr-1/εr+2���ܶ�ρ�ɱ�����ϵ��ͨ����糣��εr���ŵ�����ܶ�ρ ���������������������Ҳ���������⣬��Ϊ���ŵ�����ܶ�ρ���ӣ���λ����ڼ������������࣬�ʽ�糣��εrҲ���ŵ�����ܶ�ρ��������󡣼�Ȼεr-1/εr+2���ܶ�ρ�����ȣ����������ϵ��ΪL�����У�

��糣��

�������ˣ��ó��˿����ܶȺͽ�糣���Ĺ�ϵ���������𻡽���(����)���ܶ�ת��Ϊ����ѹǿ����Եõ���նȺͽ�糣��εr�Ĺ�ϵ��

2.2���ɿ����ܶ���ѹǿ�Ĺ�ϵ�Ľ���

�����������ܶȵĹ��ʶ���ʽΪ��

�������ܶȵĹ��ʶ���ʽ

����ʽ�У�m0�ǿ�������������λkg;V�ǿ������������λm3;ρ ��λΪkg/m3�������ܶ������ѹ�����¶ȼ�ʪ���йأ����Ľ������ٶ�Ϊ�������(���ּ������������ҵ�ʵ�ʹ�������)����ʽ(4)ֻ�ǹ��������ܶȵ�һ�㶨��ʽ����ͨ�繤���У��ɡ�ʪ�����ܶ�������̬������á���̬���̱���ʽΪ��

��̬���̱���ʽ

����ʽ�У�ρ��ρ0 �ֱ�Ϊ�ض�״̬(�DZ�׼״̬)����׼״̬�¸ɿ������ܶȣ���λkg/m3;P��P0 �ֱ�Ϊ�ض�״̬(�DZ�׼״̬)����׼״̬�¿�����ѹǿ����λkPa;T��T0 �ֱ�Ϊ�ض�״̬(�DZ�׼״̬)����׼״̬�¿���������ѧ�¶ȣ���λ����׼״̬�£�T0=273 K��P0=101.3 kPa ʱ,��ɳɷ������ĸɿ������ܶ�ρ0=1.293 kg/m3������Щ��ֵ���빫ʽ(5)�����ɵõ��ɿ����ܶ�ρ �ļ���ʽΪ��

�ɿ����ܶȦ� �ļ���ʽ

����ʹ����ʽ����ɿ����ܶ�ʱ��Ӧע��ѹǿ���¶ȵ�ȡֵ��ʽ��P Ϊ�����ľ���ѹǿ����λΪkPa;T Ϊ����������ѧ�¶ȣ���λΪK;T=273+t,tΪ�����������¶ȣ���λΪ�档����ʽ(6)���빫ʽ(3)���Եõ���

�����Թ�ʽ(7)���з�����֪�����¶Ⱥ㶨ʱ��ֻ��P ��εr ��������������һ����Q= 3.48LT��������빫ʽ(7)���ɵã�

�����ɴ˿��Եõ���糣��εr �ı���ʽ���£�

��糣����r �ı���ʽ

������֪��׼����ѹǿ��P0=1.013×102 kPa, ������Խ�糣��Ϊεr=1.0005548��������빫ʽ(9)���Եõ�Q=1.825×10-6���ʹ�ʽ(9)�ֿ���д�ɣ�

��糣����r �ı���ʽ

�������ǣ����Եõ��ɿ�����������ն�P �������糣��εr ��ȷ����Ӧ��ϵ��

2.3����ն����糣���Ĺ�ϵ��֤

�����������о���һ��ͨ���Ѹɿ�����糣��εr ת��Ϊ���������õ���ֵ���ɹ�ʽ(11)����õ���P- εr ֵҲ�ڱ�1 �и������Է��������׵Ľ�����жԱȡ����1 ��ʾΪ������������£�ѹǿP �ͽ�糣��εr �Ķ�Ӧ��ϵ���ݡ�

��1 �������ѹǿP����Խ�糣��εr ��Ӧ��ϵ

�������ѹǿP����Խ�糣����r ��Ӧ��ϵ

����������֤�����������糣��εr �ļ���ֵ��ʵ���������dz��ӽ����������С����˸��ݹ�ʽ10 �ó���ѹǿ����Խ�糣���Ĺ�ϵ��������Ϊ���н�һ������ģ�ͽ����IJ�������ʹ�ã�����������������ѹǿֵ���빫ʽ�����ɵõ���Ӧ����Խ�糣��ֵ������ʵ��������ѹǿ��Χ��Ӧ�Ľ�糣��ֵ�ڱ�2��

��2 ������ѹǿ��Χ��Ӧ�ɿ�����Խ�糣��

������ѹǿ��Χ��Ӧ�ɿ�����Խ�糣��

����������Ϊ��һ���õ���������ն�ѹǿ�������ֵ�λ�Ķ�Ӧ������ϵ����춨��������������Ϊ��ն�·��������ն����߼���״̬�����������������������ܸ�Ϊ��֣����Ĺ�������Ϊ��ն�·����ն����߼�⼼��Ӧ���ṩ���ۺͼ���֧�֡�

3������

����������Ե���ϵͳ�й㷺Ӧ�õ���ն�·���ĺ��IJ���֮һ������ҵ����߼��Ļ�������չ���о�������ϵ��ݷ���Ϊ���߼����ն��ֶΡ�ͨ�����������µ�������ҵ�ʵ�ʹ�������������Ϊ�����ֵ�λ���Ϊ;������ն����߼�ⷽʽ�ṩ���ݣ������˼򻯵����������ն����߼������ģ�ͣ�������������ѧ�͸ߵ�ѹ�����еĿ�����˹- Ī���޷��̣������������������ն�P ����Խ�糣��εr��������ϵ������������Ӧ�ı���ʽ���Ե���ʵ���Խ�糣��εr Ϊ�м�������ɼ����������������ն�P ���������ϸ�Ӧ��λ����ϵ������ͨ��Uc ���������߼������ʵ����ն�·��������նȵ����߼���״̬��������Ȼ�ڷ������̶�ģ�����˱�Ҫ�ļ򻯣������о�����Ϊ��ն�·�������ܻ���״̬�����ṩ�˱�Ҫ�����ۺͼ���֧�֣����нϺõĽ����ֵ��