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

Физико-механические свойства изоляции термопластов - 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

Изменение механических свойств полиэтилена в естественных условиях средних широт качественно различается в зависимости от толщины образцов. При толщине 5 мм образцы в течение трех лет сохраняют первоначальное значение разрушающего напряжения при растяжении, а при 3 мм — только в течение 10 мес. Установлено, что в приповерхностных слоях концентрация карбонильных групп, особо чувствительных к окислительным процессам, наибольшая. По мере удаления от поверхности к центру образца она убывает.
Циклические механические воздействия (изгиб, растяжение) приводят постепенно к изменению механических свойств таких полимерных материалов, как полиэтилен, фторопласт-4, капролон и др.
С увеличением числа циклов деформация материалов возрастает для каждого из материалов по-разному. У фторопласта и капролона изменения с наибольшей быстротой происходят в начале испытаний. Затем деформация увеличивается примерно одинаково. Через некоторое число циклов деформация уменьшается и становится постоянной.
В образцах из ПЭВД также сначала происходит резкое увеличение деформации, но последующее увеличение не имеет такого равномерного характера, как у фторопласта и капролона, и затем полностью стабилизируется. Таким образом, в результате усталости происходит постепенное изменение структуры материалов, вследствие чего уменьшается прочность.
При отсутствии воздействия на материалы в течение 20... 24 ч их стойкость к циклическим воздействиям частично восстанавливается, деформация полимеров значительно уменьшается.
Механические свойства полиэтилена при растяжении обусловливаются релаксационными процессами и поэтому зависят от скорости нарастания усилий.
Зависимость разрушающего напряжения при растяжении и относительно удлинения при разрыве от температуры приведена в табл. 4.7.
Из табл. 4.7 видно, что разрушающее напряжение с ростом температуры от 40 до 80° С сокращается в 2 раза.


Рис. 4.9. Зависимости длительного временного сопротивления полиэтилена марки 153-09К от нагрузки при температуре 20° С (кривая 1), 40° С (кривая 2) и 60° С (кривая 3)

Рис. 4.10. Зависимость нагрева от уровня напряжения при пульсирующем напряжении (N= = 1 цикл/мин), равном 0,32 Па (кривая 1), 0,3 Па (кривая 2) 0,27 Па (кривая 3) и 0,25 Па (кривая 4)

Для кабельного светостабилизированного полиэтилена марки  153-09К были определены сроки службы в зависимости от нагрузки (рис. 4.9). Эксперименты показали, что для срока службы 3650 ч при температуре 40° С удельная нагрузка не должна превышать 0,30 МПа.

Таблица 4.7

 

Разрушающее напряжение, МПа

Относительное удлинение, %

Температура, °С

ПЭВД

ПЭНД
(Т-30 000)

ПЭНД (Т=350 000)

ПЭВД

ПЭНД (Т=30 000)

ПЭНД (Т—350 000)

-60

35

 

50

100

 

 

-40

30

45

220

100

0

18

30

35

550

300

+40

9,5

19

29

520

300

1000

+80

5,0

10

20

350

1000

1800

+ 100

4,0

7,0

15

200

1400

2200

Примечание, т — молекулярная масса.
Такие же нагрузки рекомендуются и для других марок полиэтилена.
Длительная прочность полиэтилена в зависимости от нагрузки и температуры в логарифмическом масштабе приведена на рис. 4.10. Видно, что .срок службы сокращается с ростом температуры и нагрузки.
Прочность полиэтилена при знакопеременной нагрузке находится в прямой зависимости от количества циклов по симметричному циклу и уменьшается о ростом их количества.

Прочность при знакопеременном изгибе по симметричному циклу при t = 20° О приведена ниже:

Механические свойства фторопласта-4 также существенно зависят от температуры (табл. 4.8).
Таблица 4.8


Температура, °С

-60

-40

-20

0

+20

+40

+ 60

+80

+100

Разрушающее напряжение при растяжении, МПа

35

32,5

30

20

18

13,5

11,5

Относительное удлинение при разрыве, %

70

100

150

470

--

600

240

Модуль упругости при сжатии, МПа

1800

1700

1500

1100

700

450

330

240

170

Из табл. 4.8 следует, что при воздействии положительных температур механические свойства фторопласта-4 значительно ухудшаются и при 100° С разрушающее напряжение при растяжении уменьшается практически в 2 раза по сравнению с нормальной температурой.
Одним из важных прочностных показателей является предел текучести при растяжении, т. е. напряжение, при котором возникают остаточные деформации. Он зависит от степени кристалличности, скорости растяжения и температуры (табл. 4.9).
Таблица 4.9


Деформация, %

Нагрузка, МПа, вызывающая деформацию при температуре.

°С, равной

-60

0

1-25

+50

+100

+ 150

1

20,3

15,7

6,2

4,9

3,1

1,7

2

30,4

21,0

9,2

6,6

3,9

2,7

3

35,0

23,6

10,5

7,7

4,8

3,3

4

37,4

25,1

12,0

8,5

5,9

3,9

5

39,0

26,1

12,7

9,2

6,2

4,4

При использовании фторопласта-4 следует учитывать ползучесть (табл. 4.10), т. е. деформации при длительном воздействии нагрузки, которые рассчитываются по формуле

где γ — деформация за τ суток; γ4 — деформация за 1 сут; а — коэффициент, зависящий от температуры и в меньшей степени от нагрузки, если она не превышает 50% предела текучести.
Из табл. 4.10 следует, что деформация в зависимости от температуры увеличивается почти в 2 раза и при одинаковой температуре в течение 4 сут практически не меняется.

Таблица 4.10


Температура,
°С

Нагрузка, МПа

Деформация, %, в течение

Коэффициент, а

1 сут

4 сут

40

2,8

2,72

2,87

0,038

100

2,8

5,58

5,90

0,040

140

2.1

4,67

4,94

0,042



 
« 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.