ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 350
Скачиваний: 3
$ 9.4. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ БУМАЖНО-МАСЛЯНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ПРИ ИМПУЛЬСНОМ НАПРЯЖЕНИИ
Зависимости импульсной прочности бумажно-масляной изоляции от толщины диэлектрика, плотности бумаги, толщины листа бумаги не отличаются от аналогичных зависимостей, рассмотренных для напряжения промышленной частоты. Полярный эффект для пробив ных напряжений сказывается весьма слабо и обычно лежит в пределах разброса отдельных значений. Разброс характеризуется величиной среднеквадратичного отклонения 6-Р 10%. Импульсная прочность бумажно-масляной изоляции увеличивается с увеличением вязкости пропитывающего состава. Например, для ленточной изоляции пере
ход от маловязкого минерального масла
|
|
(25 сап) к вязкому пропитывающему со |
||||||||||
|
|
ставу (8000 сст) увеличивает пробивную |
||||||||||
|
|
напряженность с |
1200 |
до |
1600 |
кв/см. |
||||||
|
|
Температура сказывается на импульсной |
||||||||||
|
|
прочности изоляции постольку, посколь |
||||||||||
|
|
ку |
меняется |
вязкость |
пропитывающего |
|||||||
|
|
состава. |
Избыточное |
давление |
практи |
|||||||
|
|
чески |
|
не. отражается |
на |
импульсной |
||||||
|
|
прочности бумажно-масляной изоляции, |
||||||||||
Рис. 9.12. Вольтсекундная ха |
так как оно не влияет |
на |
импульсную |
|||||||||
прочность масляных |
прослоек |
жидкого |
||||||||||
рактеристика изоляции, |
снятая |
диэлектрика |
(см. |
§ 6.4). |
|
|
|
|||||
на отрезках кабеля |
|
В |
изоляции |
с |
толщинами |
менее |
||||||
|
|
10 |
||||||||||
при апериодических |
|
мм |
вольтсекундная |
характеристика |
||||||||
импульсах |
остается |
горизонтальной |
при |
пред- |
||||||||
разрядном времени |
£>1,5 |
мксек |
(рис. |
9.12). Для |
конденсаторной |
|||||||
изоляции толщиной 804-100 мкм вольтсекундная характеристика идет параллельно оси времени при £>0,2ч-0,3 мксек, а для изоляции конденсаторного типа на основе кабельной бумаги при толщине изо ляции 1 мм она представляет собой горизонтальную линию при £ > > 1ч-2 мксек. Разряд вдоль слоев развивается либо в масляной прослой ке между соседними слоями изоляции, либо в свободном объеме масла, окружающего изоляцию. В обоих случаях разряд развивается в масле. Вольтсекундная характеристика пробоя масла при расстоянии между электродами в несколько сантиметров и более имеет заметный подъем при времени воздействия до 10 мксек. Это же имеет место и при раз ряде по поверхности бумажно-масляной изоляции.
На рис. 9.13 приведена вольтсекундная характеристика при раз ряде по уступу длиной 15 мм (толщина слоя изоляции 1 мм). Как видно из рисунка, подъем характеристики начинается уже при 5ч- 8 мксек. Полярный эффект, слабо выраженный при сквозном пробое бумажно-масляной изоляции, при разряде по поверхности становится заметным и особенно резко проявляется при малых временах.
При сквозном пробое прочность изоляции как в слабонеравномер ном, так и в сильнонеравномерном поле практически не зависит от длительности апериодического импульса напряжения при изменении
ISO
длительности от 2-^3 мксек до сотых и десятых долей секунды. Электрическая прочность при колебательном импульсе, определенная по методике ступенчатого подъема напряжения (образец подвергается воздействию 25-ьЗО колебательных импульсов до пробоя), не зависит
Рис. 9.13. Вольтсекундная харак- |
Рис. |
9.14. Зависимость пробив |
|||
теристика |
ленточной |
изоляции |
из |
ной |
напряженности Епр ленточ |
кабельной |
бумаги при |
разряде |
по |
ной |
кабельной изоляции от чи |
поверхности |
(толщина |
изоляции |
сла импульсов п: |
|
|
|||
I мм, длина уступа 15 мм) при по |
апериодических |
импульсов |
с интер |
|||||
ложительной |
(1) |
и отрицательной |
валом Ді = 15 |
|
сек (с); колебатель |
|||
(2) |
полярностях: |
|
ных импульсов |
Д = 1,22, Д^= 10 мин |
||||
основного |
(б); то же Д = 1,22, Д /= І5 |
сек |
(е); |
|||||
пунктиром показана |
область |
переменного |
напряжения |
50 |
гц |
|||
разброса при положительной полярности |
от числа |
полупернодов |
(г) |
|
||||
от частоты колебаний в пределах от 50 гц до нескольких килогерц (при неизменном декременте колебаний). При декременте колебаний
AÄ?1,1 электрическая прочность на 10-=-15 % меньше, чем |
при |
|
им |
||||||||||
пульсах |
1,5/40 |
мксек. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
При воздействии апериодических импульсов пробивное напряжение |
||||||||||||
мало зависит от числа импульсов (кривая |
а на рис. 9.14). При |
коле |
|||||||||||
бательных импульсах появляется |
более |
|
|
|
|
|
|
||||||
заметное уменьшение пробивного напря |
|
|
|
|
|
|
|||||||
жения с |
увеличением числа |
импульсов |
\ s |
|
|
|
|
1 |
|||||
(кривые |
б, в). |
Кратковременное прило |
к < |
|
|
|
|||||||
жение синусоидального напряжения про |
V |
|
|
|
|||||||||
мышленной частоты |
приводит |
к |
еще бо |
|
|
|
|
||||||
лее |
существенному |
снижению |
электри |
|
|
|
Ч >, |
к |
|||||
ческой прочности от числа полупернодов |
|
|
|
|
|||||||||
или длительности воздействия (кривая г). |
|
|
|
|
|||||||||
|
При разряде по поверхности бумаж |
0 ___ ___ ___ ___ ______ |
|||||||||||
но-масляной изоляции отмечается |
опре |
10~a W 6 |
Ю'* 10~г |
1 |
Юг |
|
|||||||
деленное |
снижение разрядных напряже |
|
|
|
t,ceK |
||||||||
ний при увеличении длительности им |
Рис. 9.15. Обобщенные вольтсе- |
||||||||||||
пульса. Чем больше длина уступа, тем |
кундные |
характеристики |
(зави |
||||||||||
меньше зависимость величины разрядно |
симость коэффициента импульса |
||||||||||||
го |
напряжения |
от |
длительности |
им |
kiLот длительности |
воздействия) |
|||||||
для радиальной (/) |
|
и продоль |
|||||||||||
пульса. |
|
|
|
|
|
|
ной (2) |
бумажно-масляной |
изо |
||||
ная |
На рис. 9.15 приведена обобщен |
|
ляции |
|
|
|
|
||||||
вольтсекундная |
характеристика ап |
|
|
|
|
|
ко |
||||||
паратной |
бумажно-масляной |
изоляции. По оси ординат отложен |
|||||||||||
эффициент импульса |
kK при |
различном |
времени воздействующего |
||||||||||
191
напряжения t. При импульсах, соответствующих грозовым пере напряжениям, коэффициент &н«1,7 для полного импульса 1,5/40иг/ссек и /г„?^2,0 для срезанного импульса. Для внутренних перенапряжений коэффициент импульса изменяется от 1,7 при воздействии апериоди ческого импульса длительностью Зч-Ю мксек до 1,35 при воздействии синусоидального напряжения длительностью порядка 1 сек (что ха рактерно для квазпстационарных перенапряжений).
§ 9.5. КРАТКОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ ТВЕРДОЙ ИЗОЛЯЦИИ
а. Изоляция па основе эпоксидных н полиэфирных смол
Кратковременная электрическая прочность изоляции на основе эпоксидных компаундов зависит от наполнителя. Добавка наполни теля в виде пылевидного кварцевого песка существенно снижает элек трическую прочность и увеличивает разброс пробивных напряжений (рис. 9.І6). Как и для микалентной изоляции при постоянном иапря-
Рис. 9.16. Функции распределения £ пр эпок
сидных компаундов в однородном поле при
і=20°С:
1 — компаунд Д-61 (смола ЭД-6, отперждентгая ма леиновым ангидридом) — постоянное напряжение; 2 — компаунд Д-2 (то же, с наполнителем из пы левидного кварцевого песка 200 в. ч. на 100 в. ч. смолы) — постоянное напряжение; 3 — компаунд
Д-2 — переменное напряжение
Рис. 9.17. Зависимость сред ней пробивной напряженно сти от расстояния между элек тродами игла — плоскость эпоксидного компаунда при промышленной частоте и тем
пературе <=20 °С,
женин, по сравнению с переменным электрическая прочность ком паунда Д-2 увеличивается приблизительно в 1,5 раза и существенно возрастает разброс пробивных напряжений (среднеквадратичное от клонение возросло более чем в 1,5 раза).
В табл. 9.1 приведены значения средних пробивных напряженно стей некоторых широко распространенных компаундов в однородном и сильнонеоднородном полях. На рис. 7.8 и 7.9 были приведены зависи мости пробивного напряжения от расстояния между электродами для компаунда Д-2.
Средняя пробивная напряженность Дпр компаунда в неоднородном поле снижается с повышением расстояния d между электродами, как это видно из рис. 9.17. Зависимость построена по результатам испы-
192
Т а б л и ц а 9.1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Игла — плос |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура |
Однородное |
кость, |
|
|
|
|
Компаунд и его состав |
5 = 13 мм; |
Е |
J E |
|
||||||||
|
при испыта |
поле £прІ, |
£ пр 2 вреднее |
Пр 2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
нии, °С |
кв! см |
|
прі/ |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
значение), |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ко/см |
|
|
|
|
|
|
ЭЗК-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ЭД-6 100 в. ч.; |
малеиновый |
120 |
532 |
121 |
|
4,40 |
|
||||||
ангидрид 30-ь35 в. ч.; |
пыле |
|
|
|
|
|
|
||||||
видный |
кварцевый |
песок |
|
|
|
|
|
|
|||||
200-ь250 |
в. |
ч.; |
днметила- |
|
|
|
|
|
|
||||
ннлин |
0,04-ь0,10 |
в. ч. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Д-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ЭД-6 |
100 в. |
ч.; |
малеино |
20 |
710 |
180 |
|
3,94 |
|
||||
вым ангидрид 37 в. ч.; пыле |
120 |
450 |
138 |
|
3,26 |
|
|||||||
видный ' |
кварцевый |
песок |
|
|
|
|
|
|
|||||
200 |
в. |
ч. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЭЗК-4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ЭД-6 |
100 |
|
в. ч.; |
малеино |
105 |
508 |
129 |
|
3,94 |
|
|||
вый ангидрид 30-ь35 |
в. ч.; |
|
|
|
|
|
|
||||||
пылевидный кварцевый песок |
|
|
|
|
|
|
|||||||
200-ь250 в. ч.; |
диметиланн- |
|
|
|
|
|
|
||||||
лин |
0,04-ь0,10 |
в. ч.; |
поли |
|
|
|
|
|
|
||||
эфир |
20-ь220 |
в. ч. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
ЭЗК-5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ЭД-6 |
100 |
в. ч.; малеиновый |
105 |
487 |
— |
|
— |
|
|||||
ангидрид 30-ь35 в. ч.; пыле |
|
|
|
|
|
|
|||||||
видный |
кварцевый |
песок |
|
|
|
|
|
|
|||||
150-ь200 в. ч.; тиокол 30 в. ч. |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
ЭЗЛ-120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ЭДЛ |
100 |
в. |
|
ч.; |
фталевый |
120 |
380 |
159 |
|
2;39 |
|
||
ангидрид 35 в. ч.; пылевид |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ный |
|
кварцевый |
|
песок |
|
|
|
|
|
|
|||
245 в. ч.; |
диоктил |
15 в. ч.; |
|
|
|
|
|
|
|||||
триэтаноламин |
0,15 в. ч. |
|
|
|
|
|
|
||||||
таний трех лабораторий, работавших с различными эпоксидными смолами: ЭД-6, ЭДЛ и Э-2000. Однако компаунд каждой из лабора торий содержал на 100 в. ч. (весовых частей) смолы 200 в. ч. пылевид ного кварцевого песка. Расхождение между средними значениями .Епр не превышало погрешности измерений. Таким образом, средняя про бивная напряженность эпоксидных компаундов одинаковых составов
7 Зак. 55 7 |
193 |
