Файл: Монтажные провода для радиоэлектронной аппаратуры..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 78
Скачиваний: 0
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