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

Электрическая прочность эпоксидных компаундов при механическом нагружении - 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

Электрическая прочность при механическом нагружении.
При исследовании кратковременной электрической прочности эпоксидных компаундов замечено снижение пробивной напряженности электрического поля при уровнях механических напряжений в образцах примерно (0,4... 0,45) σΒ или 30,0.... 35,0 МПа. Например, для эпоксидного компаунда марки ЭПК-5 при уровне механических напряжений σρ=0,6σΒ= 47,5 МПа пробивная напряженность электрического поля составляет (0,9... 0,87) Епр. Оценка снижения пробивной напряженности электрического поля при уровнях механических напряжений меньше 0,4σв затруднена вследствие разброса экспериментальных данных.
Механические напряжения увеличивают число и размеры внутренних дефектов в эпоксидных компаундах, снижают напряжение начала частичных разрядов во внутренних микрополостях (порах, дефектах) за счет уменьшения в них давления и увеличения их размеров.
Одной из причин механического разрушения образца при пробое является резкое повышение давления в канале пробоя при электрическом разряде в нем. Весьма существенное влияние оказывает и характер пробоя, древовидные побеги которого в большинстве случаев охватывают довольно большую область вокруг канала пробоя и играют роль инициированной быстрой трещины.
Результаты исследования долговечности эпоксидных компаундов при совместном нагружении для различных сочетаний механической и электрической нагрузок от 0,5σв и 0,5Епр до 0,8σв и 0,8Епр представлены в табл. 2.4.
Таблица 2.4

Данные получены при пределе механической прочности σв=(79,0 ± 2,8) МПа, пробивной напряженности электрического поля Епр=5,0 МВ/м при толщине образца 1 · 10-3 м.
Характер процесса разрушения при длительном электрическом и механическом нагружении будет иным.
Механические напряжения увеличивают в образце размеры и количество внутренних дефектов, а электрическое поле увеличивает кинетическую подвижность элементов структуры эпоксидного компаунда, что облегчает механическое разрушение диэлектрика.
Увеличение скорости разрушения эпоксидных компаундов снижает долговечность при различных уровнях внешних нагрузок, о чем свидетельствуют данные табл. 2.4.
Все это подтверждает кинетическую концепцию прочности полимерных материалов, согласно которой внешние силы создают условия для необратимого разрыва межатомных связей тепловыми флюктуациями. Долговечность можно определить из уравнения
где А и а — параметры временной зависимости механической прочности при постоянной температуре; μ= 1,7 [МПа/(МВ/м)]2 — коэффициент приведения электрического поля к механическому для компаунда марки ЭПК-5; σΡ — в МПа; Е — в МВ/м. Величинуможно интерпретировать как эквивалентное механическое напряжение.
Влияние механического нагружения было успешно использовано в качестве ускоряющего фактора при электрических и тепловых испытаниях компаундов. Обнаружено влияние механической нагрузки на снижение кратковременной и длительной электрической прочности также в слюдоэпоксидной изоляции.
Е. И. Глобусом показано наличие значительных структурных изменений при воздействии факторов старения, не связанных с термооксидированием, а зависящих от статической усталости полиэтилена, т. е. от внутренних механических (термоупругих) напряжений.
Отмечается также и обратное влияние характера электрической нагрузки на механическую прочность, когда использование диэлектрика с равномерной в электрическом отношении нагрузкой для термореактивного материала позволило получить изоляцию, имеющую более высокие механические характеристики.
Выявлено также в образцах ПЭВД ввиду образования на стадии технологической обработки неодинаковых участков механических напряжений и формирования пространственно неоднородной поляризации, наличие внутренних электрических полей. Установлена взаимосвязь между значениями механических напряжений в диэлектриках и внутренними напряженностями электрического поля. Ранние отказы обусловлены существованием значительной напряженности Евн, которая образуется при технологической обработке полимерных материалов.
Некоторые авторы рекомендуют во избежание разрушения полимеров соблюдать граничные тепловые, электрические и механические условия.
Циклические механические нагрузки приводят также к снижению электрической прочности полимерной изоляции в зависимости от числа циклов.
Для полиэтилена и стеклоэпоксидного пластика было найдено, что в зоне упругой деформации при растяжении электрическая прочность пробоя снижалась, а при сжатии —увеличивалась.
Приведенные результаты исследований показывают тесную взаимозависимость между электрическим и механическим нагружением и прочностными свойствами и старением полимерной изоляции. То же было показано для керамической, ситаллоной и других типов твердой ИЗОЛЯЦИИ.
В общем виде эти закономерности были сформулированы В. Е. Гулем [12]; в пределах одного физического состояния полимер разрушается при условии, что подведенная энергия превышает суммарную энергию связей, противостоящих разрушению тела и оставшихся неразрушенными флюктуацией тепловой энергии.



 
« 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.