Tantárgy » BMEVIVEMA19
Villamos szigetelések és kisülések
Electrical Insulations and Discharges
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
—
| Tantárgy neve (magyarul, angolul) |
Villamos szigetelések és kisülések
Electrical Insulations and Discharges
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tantárgykód | BMEVIVEMA19 | ||||||||||||
| Tantárgyjelleg | — | ||||||||||||
| Képzési szint | — | ||||||||||||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) |
|
||||||||||||
| Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa | vizsga | ||||||||||||
| Tantárgy kreditértéke | 5 | ||||||||||||
| Tantárgyfelelős |
DR. Tamus Zoltán Ádám
beosztás: egyetemi docens
elérhetőség:
tamus.adam@vik.bme.hu
|
||||||||||||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység |
Villamos Energetika Tanszék
|
||||||||||||
| Kar | Villamosmérnöki és Informatikai Kar | ||||||||||||
| Tantárgy weboldala | — | ||||||||||||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | — | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel | nincs |
Célkitűzés
Tantárgyprogram
Előadások:
A villamos szigeteléstechnika alapjai, a szigetelések alaptípusai és a villamos szilárdság letörése. Az átalakuló energetika szigeteléstechnikai problémái.
Szigetelőanyagok villamos erőtérben, rétegzett szigetelések, dielektromos refrakció és jelentősége a szigetelésekben, térvezérlés megoldásai. Kompozit szigetelőanyagok
Dielektromos polarizáció: a térjellemző mennyiségek és a töltések kapcsolata. A polarizáció makro és mikrojellemzői. A polarizálhatóság.
Elemi polarizációs folyamatok I.: Elektronpolarizáció és modelljei. A Clausius-Mossotti összefüggés. Az ioneltolódási polarizáció
Elemi polarizáció folyamatok II.: a hőmérsékleti orientációs polarizáció és a hőmérsékleti ionpolarizáció
A dielektromos válasz-függvény és tulajdonságai, idő és frekvencia tartományban.
A dielektromos válasz mérése idő és frekvenciatartományban, áram- és feszültségméréssel. A dielektromos válasz kapcsolata szigetelés állapotával
A villamos kisülések kialakulása gázokban (az ütközési, foto- és hőionozás kialakulása, törvényszerűségei), villamos ív. A töltéshordozókat termelő és fogyasztó fizikai folyamatok.
Részleges kisülések: koronakisülések (elektronlavina, pamatos kisülés, csatorna kisülés), üregkisülések, kúszókisülések, villámszerű kisülések. Teljes kisülések: átütés és átívelés, szikrakisülés, villamos ív.
Az elektrosztatikus kisülések (fojtott szikrakisülések, terjedő kisülések, lerakódott porréteg felületén fellépő kisülések). A kisülések okozta káros hatások (tüzek, robbanások, ESD). A kisülések ipari alkalmazása.
Átütési folyamatok kialakulása szigetelő folyadékokban. Nagy tisztaságú és technikai tisztaságú folyadékok átütése.
A villamos szilárdság letörése szilárd szigetelőanyagokban. Villamos átütés esetei: intrinsic átütés, elektromechanikai átütés, hő-villamos átütés, villamos öregedés
Az átütés statisztikus elmélete, a feszültségigénybevétel és az időtartam hatása a villamos szilárdságra
Gyakorlatok:
Villamos erőterek számítása, rétegzett elrendezések villamos erőtere, szigetelések méretezése
Nemesgázok dielektromos állandójának számítása különböző modelleken (elektroneltolódási polarizáció), a Clausius-Mossotti összefüggés alkalmazása
Ionkristályos anyagok dielektromos állandója, optikai tartományban és kis frekvencián. Az ioneltolódási polarizáció időállandójának meghatározása
Szigetelések villamos modelljének meghatározása, a dielektromos válaszfüggvény interpretációja mérések eredménye alapján
Gázok átütésének analitikus modellezése, a Paschen-görbe számítása nemesgázok esetén
Kisülések energiájának számítása, mérési eredmények interpretációja.
Elektrosztatikus feltöltődések kialakulása és feltöltődést korlátozó tényezők hatásának vizsgálata tipikus elrendezéseken
A villamosmérnöki tudományok egyik klasszikus ágának számít a villamos szigeteléstechnika. Azonban a XXI. század új lendületet adott a területnek, mivel a legtöbb alkalmazás egyre különlegesebb igénybevételeknek ellenálló szigetelések és a szigetelőanyagok alkalmazását igényli. Ezen kihívásokra válaszul megjelentek a különleges polimerek, azok kompozitjai valamint a nanokompozit polimerek, mivel kiderült, hogy a polimerek előnyös tulajdonságai nanoméretű anyagok megfelelő adagolásával tovább javíthatók. A kurzus során hallgatóságot megismertetjük a villamos szigetelőanyagokban és szigetelésekben lezajló villamos folyamatokkal. Áttekintjük a dielektromos polarizáció jelenségét különböző anyagokban, továbbá az elemi folyamatokat leíró modellek alapjait. Bemutatjuk a villamos kisülések és a villamos szilárdság letörésének folyamatát különböző halmazállapotú szigetelőanyagokban. Mind a kisülési, mind a dielektromos folyamatok esetén bemutatjuk a gyakorlati vonatkozásokat, a villamosmérnöki tudományok azon területeit ahol a szigeteléseket extrém villamos és környezeti igénybevételek érik.
Tanulmányi eredmények
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Képességek
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Attitűd
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Autonómia és felelősség
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Oktatási módszertan
Heti 3 előadás és kéthetente 2 gyakorlat
Tanulástámogató anyagok
Online források
Safa Kasap: Principles of Electronic Materials and Devices, 4th Edition, McGraw Hill, 2018 ; Gorur Govinda Raju: Dielectrics in Electric Fields, 2nd Edition, CRC Press, 2016 ; Kwan Chi Kao: Dielectric Phenomena in Solids, Elsevier, 2004 ; Horváth - Csernátony : Nagyfeszültségű Technika. Tankönyvkiadó, Budapest, 1986. ; Németh - Horváth: Nagyfeszültségű szigeteléstechnika Tankönyvkiadó, Budapest, 1990. ; Horváth - Berta - Pohl: Elektrosztatikus feltöltődések, Műszaki Kiadó, Budapest, 1984.
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
-
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
-
Általános szabályok
Követelmények:
Szorgalmi időszakban: egy zárthelyi sikeres teljesítése
Vizsgaidőszakban:Írásbeli vizsga, szóbeli javítási lehetőséggel
Pótlási lehetőségek:
A zárthelyi első pótlására a szorgalmi időszakban, második pótlására különeljárási díj ellenében a pótlási héten biztosítunk alkalmat.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya
Nincs megadva részarány.
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Vizsgarészek részaránya
Nincs megadva részarány.
Érdemjegy megállapítása
Nincs megadva érdemjegy határ.
Jelenléti és részvételi követelmények
Nincs megadva jelenléti követelmény.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
Nincs megadva.
Rövid leírás
Nincs megadva.
Részletes leírás
Nincs megadva.
Ajánlott tantárgyak
-
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
Nincs megadva munkaidő bontás.
Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
—
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
—
Tantervi elhelyezés
Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.