Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Твердая изоляция внутренних высоковольтных конструкций

Кратковременная и длительная электрическая прочность полиолефинов - Твердая изоляция внутренних высоковольтных конструкций

Оглавление
Твердая изоляция внутренних высоковольтных конструкций
Влияние режимов работы изоляционных конструкций на внутреннюю изоляцию
Стационарный режим эксплуатация трансформаторов в схемах выпрямителей
Переходные режимы эксплуатации трансформаторов в схемах выпрямителей
Эксплуатация трансформаторов тока и напряжения
Эксплуатация трансформаторов и дросселей в усилителях низкой частоты
Катушки индуктивности и вариометры
Эксплуатация импульсных трансформаторов и зарядных дросселей
Разъединители механической блокировки, контакторные устройства, выключатели, переключатели
Антенно-фидерные тракты
Влияние режимов работы изоляционных конструкций на внешнюю изоляцию
Влияние климатических и механических условий эксплуатации
Влияние температуры
Влияние повышенной   влажности
Радиационная стойкость и механические факторы
Электрические свойства диэлектриков
Электрические свойства полимерных материалов
Электрические свойства стеатитовой керамики
Кратковременная и длительная электрическая   прочность эпоксидных компаундов
Кратковременная и длительная электрическая прочность полиолефинов
Кратковременная и длительная электрическая прочность керамики, лейкосапфиров
Электрическая прочность эпоксидных компаундов при механическом нагружении
Короностойкость и дугостойкость полимерных материалов
Полупроводящие полимерные материалы
Пробой в воздухе на постоянном напряжении и при частоте 50...400 Гц
Пробой вдоль поверхности на постоянном напряжении и при частоте 50...400 Гц
Пробой в воздухе и вдоль поверхности при высокой частоте
Факторы, влияющие на механические свойства изоляции, эпоксидные компаунды
Физико-механические свойства изоляции термопластов
Физико-механические свойства изоляции стеатитовой керамики
Физико-механические свойства изоляции стеклопластиков
Физико-механические свойства изоляции эпоксидных компаундов
Физико-механические свойства изоляции термопластов
Физико-механические свойства изоляции стеклопластиков
Адгезионная прочность
Образование термоупругих напряжений в изоляции
Снижение термоупругих напряжений
Образование термоупругих пробоев в изоляции
Выравнивание полей внутренней изоляции
Выравнивание полей внешней изоляции
Электромоделирование электрических полей изоляционных конструкций
Решение краевых задач электростатики на ЭВМ
Оптимизация систем изоляции высоковольтных конструкций
Выбор изоляционных промежутков
Оптимизация технологии систем изоляции высоковольтных конструкций
Конструкции высокопотенциальных трансформаторов
Конструкции высокопотенциальных блочных трансформаторов
Конструкции высокопотенциальных трансформаторов с малой емкостью
Проектирование высоковольтных силовых и анодных трансформаторов
Проектирование высоковольтных силовых и анодных трансформаторов средней мощности
Проектирование высоковольтных силовых и анодных трансформаторов большой мощности
Проектирование трансформаторов модуляционных и   низкой         частоты
Проектирование импульсных трансформаторов
Высоковольтные дроссели, катушки индуктивности и вариометры - проектирование
Проектирование изоляции поворотных и опорных изоляторов
Проектирование изоляции высокочастотных изоляторов
Проектирование изоляции поворотных изоляторов
Проектирование изоляции проходных изоляторов
Проектирование изоляции реле, выключателей и переключателей
Коаксиальные высоковольтные конструкции антенно-фидерных трактов - проектирование
Системы изоляции нестандартных высоковольтных устройств - проектирование
Список литературы

Полиолефины и другие полимерные материалы.
Во многих работах, посвященных изучению природы откатов полимерной изоляции при кратковременных и длительных воздействиях электрического поля, важное место отводится исходным дефектам материала, обусловленным несовершенством технологии их производства.
Процесс старения полимеров сопровождается одновременно протекающими физико-химическими превращениями: деструкцией, структурированием, ориентацией, рекристаллизацией и др. Окисление полиолефинов имеет нелинейную связь скорости реакции накопления пероксидных соединений со скоростью образования  активных центров. Поэтому уравнение Аррениуса является условным, характеризующим только температурное влияние на процесс старения.
В качестве дефектов, ответственных на развитие процессов разрушения твердых полимеров в электрическом поле, чаще всего рассматриваются места с локальным усилением напряженности электрического поля, например около электродов и неоднородностей и объеме диэлектрика, или места с пониженной электрической прочностью, например воздушные и газовые включения.
Работами группы В. Я. Ушакова [11] показано, что в ряде случаев канал пробоя может не проходить через исходные неоднородности, даже если они образуют цепочки, пересекающие весь межэлектродный промежуток.
Не столько концентрация, сколько размер этих неоднородностей, особенно находящихся в области повышенной напряженности поля, является определяющим фактором в развитии пробоя полимеров. Высокая напряженность поля на неоднородностях сама по себе также не является причиной пробоя, так как при малых размерах неоднородностей в них не развиваются частичные разряды, являющиеся основным фактором ускоренного разрушения неоднородных диэлектриков в электрическом поле.
Высокой чувствительностью начальных процессов разрушения полимеров характеризуются неоднородности структуры на молекулярном и надмолекулярном уровне. Последнее непосредственно следует из термофлюктуационной теории разрушения твердых тел.

В качестве основных факторов разрушения полимеров рассматриваются разрывы химических связей за счет термоактивационных процессов с учетом активирующего действия носителей заряда и других вторичных факторов, обусловленных воздействием сильного электрического поля.

Рис. 2.12. Зависимость времени зарождения дендритов от напряжения для фторопласта-4 (кривая 1) и полиэтилена (кривая 2)
При этом, как следует из работ группы К. Н. Кана [10], помимо тепловых и химических воздействий, существенную долю в разрушение полимеров вносят и механические нагрузки.

Кроме отмеченных причин разрушения полимеров при длительном электрическом нагружении для полиэтилена, следует отметить также влияние продолжительности существования локальных объемных зарядов, которые приводят к значительному повышению напряженности в граничных областях при инжекции электронов из электродов.
При наличии значительных полостей разрушение полимерного материала ускоряется при увеличении частоты, амплитуды и длительности приложения напряжения. Основным фактором, влияющим на степень повреждения, является кинетическая энергия электронов. Срок службы полимера обратно пропорционален средней кинетической энергии бомбардирующих электронов.
Старение литьевого полиэтилена в течение 1 мес независимо от температуры переработки (180...280°С) приводит к 40%-ному разрушению гель-фракции, содержание которой монотонно снижается, достигая 30% через 12 мес. Одновременно происходит накопление карбонильных групп и развитие деструкционных процессов старения.
На полимерную изоляцию в процессе разрушения, помимо напряжения и температуры, влияют условия повышенной влажности, обусловливающие возникновение и развитие водных три ингов.
Механические растягивающие напряжения, приложенные перпендикулярно направлению поля, ускоряют рост дендритов, в то время как приложенные в направлении поля — оказывают малое влияние.

На рис. 2.12 приведены экспериментальные данные испытания блочных материалов ПЭ и Ф-4 толщиной 2 мм, 260 кГц между плоскими электродами, на одном из которых припаяна вольфрамовая игла с радиусом закругления 10 мкм для инициирования образования дендрита. Испытания по определению зарождения дендритов производились по ступенчатой методике с выдержкой на ступени 1 мин, величина ступени 1 кВ. Регистрация момента зарождения дендрита осуществлялись регистрацией частичного разряда при чувствительности схемы 10-13 Кл.

Рис. 2.13. Кривые распределения времени развития дендритов при Ес р= = 5 МВ/м для фторопласта-4 (кривая 1) и полиэтилена (кривая 2, логарифмически-нормальное вероятностное распределение)

Из кривых рис. 2.12 видно, что время до зарождения дендритов для фторопластовой блочной изоляции больше, чем время для полиэтиленовой, причем с уменьшением времени зарождения эта разница будет увеличиваться.
По стойкости к процессам разрушения изоляции под действием частичных разрядов (рис. 2.13) фторопласт оказывается хуже полиэтилена при большей стойкости к образованию дендритов. Объяснить это явление можно более высокой химической активностью газов, выделяемых в канале дендрита фторопласта.
Если технология изготовления монолитного фторопласта более надежно обеспечивает отсутствие микро- и макродефектов, то именно этот материал и необходимо использовать.



 
« Такелажные работы при монтаже оборудования электростанций   Телемеханика в энергоснабжении промышленных предприятий »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.