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Termodinámica de No-Equilibrio: Aplicación Al Proceso de Pre-Ruptura En Dieléctricos Sólidos

EasyChair Preprint 6744

6 pagesDate: October 3, 2021

Abstract

El presente trabajo constituye un intento de modelar el proceso de ruptura dieléctrica incluyendo el efecto de la presencia de humedad, que se difunde a través de las ramas del árbol eléctrico y puede contribuir a su formación incipiente. El proceso de pre-ruptura antecede a la destrucción ocasionada por la ruptura dieléctrica, que en equipos de alta tensión, ocasiona severos daños. Existen varios modelos y teorías para comprender el origen del problema, entre ellos la generación de descargas parciales que dan lugar a la formación de micro-canales llamados “árboles eléctricos”. En nuestro trabajo consideramos, además, la difusión de iones formados a partir de la ionización de H2O , impulsados por un gradiente de concentración dentro de los nombrados micro-canales, que ha de acoplarse al gradiente de potencial eléctrico. Nuestro análisis se centra en la producción de entropía en el marco de la Termodinámica de No-equilibrio, teniendo en cuenta los efectos simultáneos del campo eléctrico (actuando sobre el aislante) y la difusión de iones provenientes de la ionización de H2O (dentro de los micro-canales o ramas del árbol dieléctrico). Es decir, considerando el acoplamiento de: flujo de materia-flujo de carga eléctrica mediante los coeficientes fenomenológicos de Onsager. Debido a que la ruptura dieléctrica es un claro ejemplo de proceso de no equilibrio, creemos que la originalidad de este trabajo radica en la combinación de: un modelo estocástico basado en el DBM (Dielectric Breakdown Model para la descripción del campo y el aporte puramente eléctrico) y otros efectos asociados al proceso de ruptura dieléctrica, como la conducción iónica o electrónica dentro de los micro-canales o la presencia de humedad en el material aislante y el efecto de temperatura sobre la producción de entropía.

Keyphrases: Entropía, No-equilibrio, dieléctricos

BibTeX entry
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@booklet{EasyChair:6744,
  author    = {María Sol Ruiz Pollet and Luciano Enciso and Adrian Razzitte},
  title     = {Non-Equilibrium Thermodynamics: Application to the Pre-Breaking Process in Solid Dielectrics},
  howpublished = {EasyChair Preprint 6744},
  year      = {EasyChair, 2021}}
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