Файл: Техника высоких напряжений учеб. пособие.pdf

механические свойства; 3) связующие — склеивают, пропитывают изо­ ляцию и предохраняют ее от проникновения влаги и образования га­ зовых включений.

В зависимости от свойств связующих изоляция разделяется на термопластическую и термореактивную.

В термопластической изоляции происходит размягчение и миг­ рация связующего при рабочих температурах 80-М30 ° С, потеря монолитности, расслоение и образование газовых включений. При­ мером термопластической изоляции является микалентная компаунди­ рованная изоляция,в которой барь­

товая бумага или реже щипаная слюда, связующими служат эпоксид­ ные, полиэфирные и другие компаунды и лаки, обеспечивающие высо­ кую адгезию, влагостойкость и монолитность; подложкой служит стеклоткань. В табл. 8.1 приведены основные характеристики различ­ ных типов термопластической (микалента) и термореактивной (осталь­ ные типы) изоляции.

Термореактивная изоляция обладает более высокими электриче­ скими, механическими и термическими характеристиками и менее подвержена старению, чем термопластическая. Однако в тех видах термореактивной изоляции, в которых отсутствует изоляционный барьер в виде щипаной слюды, в ряде случаев наблюдается прораста­ ние древовидных каналов (дендритов) в обход чешуек слюды.

На рис. 8.21 приведены зависимости пробивной напряженности композиционной изоляции от времени воздействия напряжения про­ мышленной частоты Env = f(t).

Экспериментально установлено, что при напряженности, не пре­ восходящей допустимой, в некоторых видах изоляции (например, микалентной) в течение длительного времени существуют частичные разряды, не приводящие к снижению электрической и механической прочности. Эти разряды мало влияют на надежность и долговечность

171

172

173

такой изоляции (рис. 8.22). При частичных разрядах в крупных газо­ вых включениях с чрезмерно большой интенсивностью может иметь место ионизационный пробой изоляции. В большинстве случаев перед пробоем изоляции происходит увеличение интенсивности частичных разрядов, что может быть использовано для контроля состояния изо­ ляции в процессе эксплуатации. При напряжении, близком к пробив­ ному, появляются мощные импульсы, превышающие по своей ампли­ туде обычный уровень частичных разрядов на один порядок и более.

Следовательно, ни увлажнение, ни дефекты механического харак­ тера сами по себе-не вызывают существенного снижения электричес­ кой прочности изоляции. Однако при наличии в изоляции одновре­ менно дефектов и увлажнения электрическая прочность резко сни­ жается.

Пробивные напряжения для сухой и увлажненной изоляции при высокой вероятности пробой одинаковы, а при низкой вероятности пробоя электрическая прочность увлажненной (дефектной) изоляции значительно'ниже, чем сухой. Например, электрическая прочность изоляции при вероятности пробоя 0,95; 0,5 и 0,05 снижается вследст­ вие увлажнения соответственно на 16, 23 и 33%.

Большой интерес представляет изменение свойств изоляции вслед-

174

ствие всего комплекса эксплуатационных воздействий. Однако в ла­ бораторных условиях очень трудно производить исследования при одновременном воздействии всех факторов эксплуатации. Более целе­ сообразно изучать это изменение по следующей методике: на основа­ нии функций распределения кратковременных пробивных напряже­ ний изоляции машин (например, двигателей), бывших разное время в эксплуатации (рис. 8.23), строятся зависимости пробивных напряже­ ний й пр от времени эксплуатации или от пробега двигателей I (рис. 8.24) при различных вероятностях пробоя изоляции Р. Такая оценка

— Ң1) с прямой (см. рис. 8.24), соответствующей остающемуся напря­ жению защитных разрядников Пост, дает сроки службы изоляции (ZQ^51 /оі05; /0і02) с соответствующими значениями надежности 1—Р, равными 0,5; 0,95; 0,98.

Таким образом, согласно изложенному методу рабочие напряжен­ ности изоляции можно выбирать по уровню эксплуатационных воздей­ ствий с учетом надежности и долговечности. На рис. 8.23 и 8.24 при­ ведены результаты исследования стеклоэскапоновой изоляции свыше 100 тяговых двигателей постоянного тока 3,3 кв со сроками службы до восьми лет. Интересно отметить, что уменьшение электрической прочности от одновременного воздействия всех факторов во времени происходит примерно по линейной зависимости (см. рис. 8.24), за исключением начального периода эксплуатации (1-^2 года). Анало­ гичные результаты получены при испытаниях изоляции 70 крупных генераторов и 30 трамвайных двигателей.

175