Файл: Монтажные провода для радиоэлектронной аппаратуры..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 78

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

сы его изготовления, необходимость в стопроцентных испытаниях повышенным напряжением отпадает. На этой стадии провод целесообразно испытывать напряжением, величину которого можно найти по (2-1). При этом цель этих испытаний будет иная, чем при испытаниях повы­ шенным' напряжением, а именно отбраковать случайные, не свойственные выбранному технологическому процессу изолирования дефекты, такие, как порезы, проколы, смя­ тия изоляции, грубые инородные включения и т. д.

Приведенный выше метод пересчета среднего пробив­ ного напряжения проводов больших, длин по результа­ там испытаний ^коротких образцов имеет большое прак­ тическое значение еще и потому, что позволяет заранее оценивать выход годной продукции при 100%-ных испы­ таниях проводов напряжением.

Рассмотрим пример. Пусть при испытаниях метровых образцов провода с рабочим напряжением 250 в и нор­ мальной строительной длиной L = 100 м получены сле­ дующие результаты

 

 

С7= 10 кв; о = 2 , 5 кв

и с=0,25.

 

Требуется определить

процент

выхода

кондиционно­

го провода после испытания напряжением

1 500 в.

В соответствии с формулой (2-5)

 

 

 

 

г (*) =

^ = 1 =

0,99,

 

 

откуда

^ = 2,6; тогда

 

 

 

 

£7,.о =

£/,0 - f c ) =

10(1 -2,6-0,25) =

3,5

кв;

о,оо =

о, (1 — tc) = 2,5 (1 - 2,6 • 0,25) =

0,88

кв.

Процент выхода кондиционного провода можно опре­

делить по формуле

 

 

 

 

где

^

Г = г(Г)100,

 

 

(2-11)

t'=(UL-Ulim)/oL

 

 

(2-12)

 

 

 

 

(для нашего примера Г =

70%).

 

 

 

Применение подобных расчетов особенно эффективно на стадии освоения производства проводов, так . как по­ зволяет обоснованно определять требуемые мощности и материалы с учетом потерь, связанных с освоением но­ вой продукции.

25


б) Возможность многократных испытаний монтажных проводов высоким напряжением

Как указывалось выше, монтажные провода помимо заводских испытаний, как правило, 'подвергаются много­ кратным -испытаниям высоким напряжением на месте потребления. Такие испытания проводятся в процессе монтажа аппаратуры и на готовых изделиях, и количе­ ство их определяется назначением и сложностью аппа­ ратуры.

Вопрос о допустимости многократных испытаний про­ водов повышенным напряжением весьма важен для прак­ тики, « в последнее время в этой области проведен ряд исследований. Так, Ф остер ом и др. [Л. 55] были проведе­ ны испытания монтажных проводов, изолированных по­ литетрафторэтиленом на рабочее напряжение 600 и

1 ООО в (типы Е

и ЕЕ по MIL-W-16878)

на стойкость

к многократным

воздействиям высокого

напряжения.

Эти испытания показали, что достаточное количество та­ ких воздействий можно допустить только при испыта­ тельных напряжениях, ориентировочно определяемых из формулы (2-1). Увеличение испытательного напряжения на 1 —1,5 кв резко снижает допустимое количество испы­ таний. По-видимому, это явление тесно связано с короностойкостью материала изоляции. Как известно, политет­ рафторэтилен обладает весьма низкой короностойкостью. Поэтому при увеличении испытательного напряжения до величины, превышающей напряжение начала внутренней ионизации, многократные испытания провода таким на­ пряжением приводят к необратимым изменениям свойств изоляции.

Результаты испытаний электрической прочности про­ водов после многократного приложения испытательного

напряжения приведены в табл. 2-4.

 

Для испытаний были выбраны

провода с изоляцией

из полиэтилена, поливинилхлорида,

кремнийорганической

резины и политетрафторэтилена с рабочим напряжением 500 в. В качестве критерия стойкости проводов к много­ кратному воздействию испытательного напряжения было выбрано постоянство значений пробивного напряжения

образцов. Образцы испытывались напряжением

2, 3 и

4 кв в течение 1 мин. После соответствующего

количе­

ства

циклов напряжение поднималось до пробоя образ­

цов.

Длина-образцов составляла 10 ж

 

26


Т а б л и ц а 2-4

Тип изоляции

Полиэтилен

Поливинилхлорид

Кремнийорганическая

резина

Политетрафторэтилен

короны, Среднеенапряжениякв значениеначала

2,2

2,06

1,95

2,1

 

 

Пробивное напряжение, кв

 

 

испытанийдо

после 5 цик­

после 10 цик­

после 25

2

3

4 .

2

3

4

2

3

 

лов при напря­

лов при напря­

циклов при

 

жениях,

кв

жениях,

кв

напряжени­

 

 

 

 

 

 

 

ях,

кв

24,4

24,6

23,8

23,1

25,1

24,1

24,2

23,8

23,6

14,3

14,6

12,8

10,8

13,9

11,3

9,2

14,2

8,7

12,6

12,7

12,4

12,2

12,6

12,8

12,1

12,3

12,2

13,3

13,3

12,8

10,6

13,2

8,6

6,9

13,0

6,1

В результате проведенных исследований можно сде­ лать следующие выводы:

вличины испытательных напряжений, найденные по (2-1), являются безопасными с точки зрения многократ­ ных испытаний у потребителя для проводов с любым видом изоляции;

при увеличении испытательного напряжения много­ кратные испытания могут быть допущены только для проводов с изоляцией из короностойких материалов (на­ пример, полиэтилен и кремнийорганическая резина).

в) Эквивалентные значения испытательных напряжений монтажных проводов на переменном и постоянном токах

Рассмотрим весьма важный для практики вопрос об эквивалентных значениях рабочих и испытательных папряжений низковольтных монтажных проводов при по­ стоянном токе и переменном токе промышленной ча­ стоты.

Как известно, электрическая прочность любых изоля­ ционных конструкций при постоянном токе значительно выше, чем при переменном. Это объясняется меньшей интенсивностью ионизационных процессов в случае при­ ложения напряжения постоянного тока. Для монтажных проводов низкого напряжения средняя величина пробив­ ного напряжения при постоянном токе 'в 2—4 раза боль­ ше, чем при переменном. Эта величина могла бы слу­ жить ориентировочным критерием эквивалентности ра­ бочих и испытательных напряжений при переменном и постоянном токах. Однако многочисленные испытания

27


монтажных проводов и статистическая обработка резуль­ татов этих испытаний показывает, что значения пробив­ ных напряжений проводов при постоянном токе, как пра­ вило, имеют больший разброс, чем при переменном токе. По-видимому, это можно объяснить тем, что при пере­ менном токе пробой изоляции вызывается в основном

ионизационными процессами

в воздушных включениях,

находящихся на границе

жила — изоляция,

в то время

как при постоянном

токе

величина среднего

пробивного

напряжения больше

зависит от однородности

материала

изоляции. Поскольку

воздушные включения

между жи­

лой и изоляцией неизбежны

для любого типа провода,

а их распределение по длине

провода достаточно одно­

родно, стабильность

величины пробивного

напряжения

при переменном токе выше, чем при постоянном. Таким образом, при выборе эквивалентных значений

рабочих и испытательных напряжений при переменном и постоянном токах необходимо учитывать не только от­ ношения средних значений пробивных напряжений, но и величину разброса этих значений. В связи с этим коэф­ фициент эквивалентности напряжений на переменном и постоянном токах можно определить по формуле

 

 

* э „ = ( £ / - & ) / ( £ 7 ' - S i ' ) ,

 

(2-13)

где

U и а — статистические параметры распределения зна­

чений пробивных

напряжений

на

постоянном

токе.

V

и о' — то же на переменном

токе.

 

 

 

 

 

В табл. 2-5 приведены

значения

параметров

распре­

делений

пробивных

напряжений, рассчитанных

по ре­

зультатам испытаний проводов

разных

типов.

 

 

Т а б л и ц а

2-5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Величины параметров распределений

Значение коэф­

 

 

 

пробивных напряжений, кв

 

Тип изоляции

 

 

 

 

 

фициента экви­

 

Переменный ток

Постоянный ток

валентности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

и

О

и

 

а

 

экв

 

 

 

 

 

 

Поливинил хлорид

12,02

1,72

47,7

8 . 8 |

 

3,10

Полиэтилен

 

24,24

2,96

66,88

15,36

 

1,36

Лавсан

 

14,5.1

0,94

34,0

4,95

 

1,64

Фторопласт 40Ш

10,05

0,57

35,3

5,86

 

2,12

Фторопласт

4

17,64

0,68

24,64

1,68

 

2,05

Кремнийорганическая

12,6

2,02

26,3

4,1

 

2,04

резина

 

 

 

 

 

 

 

 

28


Анализ данных, приведенных в табл. 2-5, дает осно­ вание сделать следующий вывод: ориентировочная вели­ чина коэффициента эквивалентности рабочих и испыта­ тельных напряжений при переменном и постоянном то­ ках может быть выбрана равной 1,5. Небезынтересно отметить, что для монтажных проводов, выпускаемых в США (MIL-W-16878) величина этого коэффициента принята равной 1,4.

Ориентировочные рекомендации по величинам рабо­ чих и испытательных напряжений на переменном и по­ стоянном токах приведены в табл. 2-6.

Т а б л и ц а

2-6

 

 

 

 

 

 

Рабочее напряжение, в

 

Испытательное

напряжение, в

Переменный ток

Постоянный ток

Переменный ток

Постоянный ток

 

100

 

 

150

1

000

1

500

 

250

 

 

400

1

500

2

500

 

500

 

 

750

2

000

3

000

1

000

 

1

500

3

000

4

500

г) Эффективность испытаний проводов напряжением на аппаратах сухого испытания

Как указывалось выше, испытания высоким напря­ жением неэкранированных монтажных проводов прово­ дятся в воде. Учитывая, что современные монтажные провода изготавливаются на высокопроизводительных автоматизированных линиях, эти испытания являются одной из наиболее трудоемких операций технологиче­ ского цикла изготовления этих проводов. В условиях массового производства проведение таких испытаний требует существенного увеличения производственных площадей, численности обслуживающего персонала и организационных усилий по транспортированию продук­ ции к испытательной станции и сушке проводов после испытаний. Вместе с тем кабельная промышленность в достаточной степени оонащена аппаратами сухого испытания (АСИ) разных типов, позволяющими произ­ водить испытания проводов высоким напряжением не­ посредственно в процессе производства, что значительно упрощает технологический процесс их изготовления.

29