Влияние влаги и микропримесей

Влага в жидком диэлектрике может находиться в трех состояниях: молекулярно-растворенном, в виде эмульсии (мелкие шарики воды размером 2…10 мкм) и водяного отстоя на дне бака. Растворимость воды в жидких диэлектриках зависит от температуры. Например, в минеральном масле при 20 ºС может растворяться ~ 40 × 10^–6 воды по объему, а при 80 ºС – 400 × 10^–6.

Наличие влаги в обоих состояниях сказывается на электрической прочности масла, особенно в присутствии волокон. Причем наиболее сильно влияет эмульгированная вода. Вследствие большой диэлектрической проницаемости (для воды e = 80, для волокон целлюлозы e =6,4) частички влаги и волокна втягиваются в область наибольшей напряженности электрического поля, поляризуются и вытягиваются вдоль силовых линий поля. Это приводит к образованию «мостиков», которые увеличивают локальную плотность тока, нагреву, сильному увеличению локальной напряженности поля в местах разрывов мостиков, ионизации и пробою всего межэлектродного промежутка.

Зависимость пробивной напряженности трансформаторного масла от содержания влаги  (рис. 1.23) показывает, что наличие 0,01 % влаги уменьшает электрическую прочность масла в несколько раз.

 

Снижение электрической прочности в области малых концентраций вызвано влиянием растворенной влаги, а в области больших концентраций – эмульгированной влаги.

На рис. 1.23 показаны зоны растворимости влаги для масел с различной вязкостью.

 

Рис. 1.23. Зависимость электрической прочности масла от содержания влаги:

 1 – трансформаторное масло; 2 – вязкое кабельное масло

 

Наличие влаги и волокон слабо сказывается на прочности жидких диэлектриков при коротких импульсах напряжения (единицы–десятки микросекунд), поскольку частицы примесей не успевают переместиться на значительное расстояние и повлиять на развитие разряда в жидкости.

Общее количество воды, которое может находиться в масле в молекулярно-растворенном и эмульгированном виде, ограничено. При содержании его более 0,02 % влага коагулируется и выпадет в виде отстоя на дно. Хотя сам отстой и не влияет на электрическую прочность, его появление свидетельствует о существенном ухудшении изоляционных свойств масла.

Особенно резкое уменьшение разрядных напряжений происходит при наличии в масле гигроскопических загрязнений в виде волокон бумаги, картона, пряжи, значительно облегчающих образование проводящих мостиков. Эти загрязнения появляются в масле при его фильтрации в процессе эксплуатации из элементов твердой изоляции, находящихся в масле.

Влияние давления

 

Пробивное напряжение как технических, так и очищенных жидких диэлектриков при промышленной частоте 50 Гц зависит от давления. Это связано с наличием и образованием в жидкости при высоком напряжении пузырьков газа, являющихся очагами развития пробоя. А электрическая прочность газа сильно увеличивается с ростом давления в соответствии с правой ветвью закона Пашена

На рис. 1.24 представлены зависимости пробивного напряжения трансформаторного масла от давления ниже атмосферного.

.

При пониженных давлениях из масла начинают выделяться растворенные в нем газы, и его прочность резко падает (рис. 1.24, кривая 1). Видно, что зависимость пробивного напряжения от давления заметно увеличивается с повышением степени очистки масла, что указывает на большое влияние газообразных примесей.

При давлении выше атмосферного (рис. 1.25) электрическая прочность масла увеличивается, что также свидетельствует о наличии газа в масле и его влиянии на электрическую прочность масла.

При импульсных воздействиях давление практически не сказывается на электрической прочности жидких диэлектриков.

Рис. 1.25. Зависимость пробивной напряженности недегазированного
парафинового масла от давления

Влияние температуры

Для чистых сухих жидкостей значительное влияние температуры наблюдается в области интенсивного испарения и кипения (рис. 1.26).

Для технически чистых жидкостей с примесью влаги зависимость электрической прочности от температуры достаточно сложная. Из рис. 1.26 видно, что имеет место минимум и максимум электрической прочности. Снижение температуры от точки максимума приводит к уменьшению Е_прдо минимума, что связано с переходом растворенной влаги в эмульгированное состояние. Дальнейшее понижение температуры (< 0 ºС) вызывает замерзание капелек воды и, как следствие, повышение Е_пр. У льда диэлектрическая постоянная e_Л примерно равна диэлектрической постоянной масла e_м(e_л »e_м), что уменьшает влияние влаги на электрическую прочность масла.

Уменьшение электрической прочности для сухого и технического масел при температуре выше +80 ^оС обусловлено интенсивным испарением и кипением жидкости.

 

Влияние времени воздействия напряжения

Электрическая прочность жидких диэлектриков существенно зависит от длительности приложения напряжения и от примесей. Чем больше примесей в жидкости (влаги и волокон), тем меньше пробивное напряжение (рис. 1.27).

Рис. 1.27. Полная вольт-секундная характеристика.
Зависимость пробивного напряжения трансформаторного масла

Зависимость U_пр = f(t) для технического трансформаторного масла можно разбить на 2 области. Область I: влага и волокна не успевают переместиться и не оказывают влияние на электрическую прочность. Резкое увеличение электрической прочности при t < 10^–5 с связано с запаздыванием развития разряда, когда время воздействия напряжения становится соизмеримо с временем формирования разряда. Область II: увеличение времени воздействия напряжения t > 10^–3 с приводит к снижению U_пр вследствие влияния влаги и волокон, а также образования газовых пузырьков под действием нагрева токами проводимости.

Влияние материала, геометрии электродов,
расстояния между ними и полярности напряжения

Увеличениекоэффициента неоднородности поля, так же как и в газах, снижает пробивное напряжение. Даже незначительное увеличение радиуса кривизны электродов в резконеоднородных полях дает более существенное увеличение U_пр по сравнению с воздухом. Увеличение расстояния между электродами S приводит к увеличению пробивного напряжения (рис. 1.28). В обобщенном виде зависимость пробивного напряжения от расстояния между электродами можно представить как

                                                                                                    (1.50)

где А и n – постоянные, зависящие от свойств диэлектрика и условий пробоя.

 

Рис. 1.28. Зависимость пробивного напряжения от расстояния
для трансформаторного масла, электроды острие–плоскость:

1 – стандартный импульс, «отрицательное» острие – плоскость;
2 – стандартный импульс, «положительное» острие – плоскость;
3 – переменное напряжение 50 Гц; 4 – постоянное напряжение, «отрицательное» острие – плоскость; 5 – постоянное напряжение, «положительное»
острие – плоскость

На величину пробивного напряжения при неизменном S оказывает влияние площадь электродов и объем жидкости между электродами: увеличение площади электродов и объема жидкости вызывает снижение U_пр. Состояние поверхности электродов оказывает влияние на электрическую прочность Е_пр жидких диэлектриков. Загрязнение, окисление и плохая полировка поверхности электродов снижают Е_пр.

По мере увеличения расстояния между электродами влияние материала электродов уменьшается и при расстоянии несколько миллиметров прекращается. Электрическая прочность в малых промежутках зависит от высоты потенциального барьера для носителей заряда на границе металл–диэлектрик (работы выхода электронов). Как следует из рис. 1.28, пробивное напряжение зависит от полярности электрода-острия при несимметричной системе электродов. Наиболее ярко эта зависимость проявляется для полярных жидкостей. Например, для воды увеличение U_пр при отрицательной полярности острия достигает 2,0–2,5 раза по сравнению с положительной полярностью.

Барьерный эффект

 

Барьеры из твердого изоляционного материала, устанавливаемые в масле между электродами, широко применяются для повышения электрической прочности масляной изоляции. Увеличение Е_пр обусловлено двумя факторами. Барьер непроницаем для ионов жидкости. Поэтому ионы, двигаясь от одного электрода к другому, оседают на барьере, «растекаются» по его поверхности и заряжают ее. Благодаря этому, электрическое поле в промежутке выравнивается, что приводит к увеличению пробивного напряжения. Кроме этого, барьер затрудняет образование сплошных проводящих мостиков из волокнистых веществ, находящихся в масле. Действие барьеров более эффективно в неоднородных полях и при длительном воздействии напряжения.

При кратковременных импульсных воздействиях напряжения барьеры менее эффективны, чем на постоянном и переменном напряжениях.

Sб/S

0,75

0,5

0,250

0

1,0

1,5

2,0

Uб/UПР

На рис. 1.29 представлено относительное изменение пробивного напряжения U_б/U_пр (U_пр – пробивное напряжение чисто масляного промежутка, а U_б – пробивное напряжение того же промежутка с барьером) в зависимости от расстояния до барьера S_б/S (S = 75 мм – расстояние между электродами, а S_б – расстояние от острия до барьера) в масляном промежутке, образованном электродами острие–плоскость при воздействии переменного напряжения с частотой 50 Гц.

 

 

Барьер – плоский электрокартон толщиной 5 мм. Пробивное напряжение масляного промежутка без барьера равно 1. Наличие барьера приводит к увеличению пробивного напряжения. Максимальный эффект соответствует расстоянию до барьера S_б ≈ 0,25 S, что хорошо коррелирует с аналогичным эффектом для газа и твердых диэлектриков.

Маслобарьерная изоляция широко применяется в высоковольтной технике при изготовлении трансформаторов, вводов, реакторов и т. п.

1.2.1.2. Механизм пробоя жидких диэлектриков

Экспериментальные результаты по пробою жидких диэлектриков показывают наличие как минимум двух областей, связанных с временем воздействия напряжения (рис. 1.21), появление которых объясняется различными механизмами пробоя.

При длительном воздействии напряжения присутствие влаги, газа, загрязнений в жидком диэлектрике сильно снижает его электрическую прочность, причем наиболее опасным является эмульгированное стояние влаги. Пробой наступает вследствие образования цепочек из мелких поляризованных частиц включений, которые вытягиваются вдоль силовых линий. Эти цепочки образуют более проводящие каналы, по которым протекает ток, разогревающий их и прилегающую к нему жидкость до кипения. Газ в жидкости образуется также за счет диссоциации молекул в электрическом поле и электролизе, в дальнейшем растворенный газ коагулирует в пузырьки при нагреве жидкости токами проводимости.

Образование газовых пузырьков у электрода может также иметь место и при импульсном напряжении как за счет диссоциации молекул жидкости, так и за счет локального вскипания жидкости под воздействием выделенной энергии. В газовых пузырьках развивается ударная ионизация, образуются стримерные каналы, которые развиваются к противоположному электроду. В длинных (сантиметровых) промежутках пробой, как и в газах, имеет лидерный характер.

При воздействии импульсов напряжения с длительностью t < 10^–3 с влияние примесей значительно ослаблено, т. е. они не успевают переместиться на заметные расстояния. Начальная стадия разряда в жидкости возникает при напряженностях около 100 кВ/см. В этом случае начинают проявляться процессы электронной эмиссии и ионизации молекул жидкости. Возможна ударная ионизация у катода и автоионизация жидкости у анода. Все перечисленные явления могут участвовать в инициировании разряда.

 

1.2.2. Пробой твердых диэлектриков

В зависимости от электрофизических характеристик твердого диэлектрика, вида напряжения и условий работы можно установить три основных вида пробоя:

1. Электрический пробой, возникающий в результате развития ионизации (без химических превращений и перегрева), практически не зависящий от температуры.

2. Тепловой пробой, связанный с разогревом диэлектрика вследствие выделяемой в нем энергии при протекании в нем тока проводимости и диэлектрических потерь. При этом тепловыделение в твердом диэлектрике должно превышать теплоотдачу в окружающую среду, что обусловливает рост температуры во времени, проплавление диэлектрика и формирование проводящего канала.

3. Пробой при длительном приложении напряжения, связанный с развитием необратимых процессов: химических превращений, образованием субмикро- и микротрещин, развитием частичных разрядов.

Пробивная напряженность большинства твердых диэлектриков при электрическом пробое в однородном поле составляет 10²…10³ кВ/см, при тепловом – 10…10² кВ/см.

Наиболее сильное влияние на электрическую прочность твердых диэлектриков оказывает время приложения напряжения, температура, толщина диэлектрика, эффект полярности.

1.2.2.1. Влияние условий эксплуатации на электрическую прочность твердых диэлектриков

Влияние времени приложения напряжения

 

Зависимость пробивного напряжения от времени называется вольт-секундной характеристикой. Обобщение вольт-секундной характеристики твердых диэлектриков приведена на рис. 1.30. Если время приложения напряжения не превышает долей секунды (области А и В), то пробой носит чисто электрический характер. Тепловые процессы, в силу своей инерции, не успевают развиться столь существенно, чтобы повлиять на U_пр.

Область С характеризуется резким спадом пробивного напряжения, что, несомненно, говорит о преобладающей роли тепловых процессов при пробое. Область Д – наиболее низкое, квазиустановившееся (очень медленно спадающее во времени) пробивное напряжение, обусловленное медленными процессами деградации (старения) твердого диэлектрика.

Резкое возрастание пробивного напряжения в области А связано с запаздыванием развития канала пробоя. Скорость развития разрядных каналов в твердом диэлектрике зависит от коэффициента перенапряжения и составляет 0,1…10⁶ см/с. Следовательно, время возникновения резкого возрастания пробивного напряжения будет зависеть от толщины твердого диэлектрика.

Зависимость пробивного напряжения от времени приложения напряжения, соответствующая электрической форме пробоя, называется вольт-секундной характеристикой (ВСХ) (на рис. 1.30 это временной интервал t_пр < 10^–1 с), а при t более 10^–1 – вольт-временной.

            Влияние толщины диэлектрика и полярности электродов

Электрическая прочность диэлектрика при неизменных геометрических параметрах электродов увеличивается с уменьшением толщины диэлектрика. На рис. 1.31 приведена зависимость электрической прочности Е_кр непропитанной конденсаторной бумаги от толщины на переменном напряжении 50 Гц.

 

 

Наблюдается резкое возрастание Е_пр при толщинах 20 мкм и менее. Этот эффект был открыт А.Ф. Иоффе в 1928 году. Тонкие слои диэлектрика используется в изоляции конденсаторов, межвитковой или межслоевой изоляции трансформаторов, бумажно-масляной и пленочно-масляной изоляции кабелей, вводов.

Увеличение пробивного напряжения с ростом толщины изоляции происходит с насыщением как для органической, так и неорганической изоляции (рис. 1.32). Характер этих зависимостей аналогичен Е_пр газов и жидкостей: снижение электрической прочности Е_пр диэлектриков с увеличением толщины в широком диапазоне изменения толщин.

Эффект полярности также присущ твердым диэлектрикам. Как видно из рис. 1.32, изменение полярности электрода-острия приводит к изменению электрической прочности диэлектрика при одной и той же его толщине. Пробивное напряжение при отрицательной полярности электрода-острия выше, чем при положительной. Эта разница возрастает с увеличением диэлектрической проницаемости e (на рис. 1.32 для оргстекла e = 3,5; для каменной соли e = 5,6). В полярных диэлектриках, так же как и в жидкостях, этот эффект больше, чем в неполярных.

                                                  Влияние температуры

 

Пробой твердых диэлектриков в зависимости от температуры внутри диэлектрика имеет достаточно сложный характер и может быть разделен на две области относительно некоторой критической температуры Т_кр. Наличие двух областей характерно как для органических, так и неорганических диэлектриков. На рис. 1.33 приведены подобные зависимости для полиэтилена (кривая 1) и фарфора (кривая 2). В области низких температур прибивное напряжение практически не зависит от температуры.

 

                                                                                                                       

 

Начиная с определенной критической температуры     (для полиэтилена

Т_кр » +30 ºС,  для фарфора Т_кр » +60 ºС), происходит резкое и значительное снижение электрической прочности. Зависимости на рис. 1.33 характерны для многих диэлектриков. Следовательно, для одного и того же диэлектрика наблюдается две температурные области: область теплового пробоя – высокие температуры и область электрического пробоя – низкие температуры. Граница этих областей даже для одного и того же материала достаточно условна, поскольку она зависти от условий работы (охлаждение, вид напряжения, форма импульса, частота). При плохом охлаждении изоляции или при высокой температуре окружающей среды эта граница смещается в сторону низких температур.

          1.2.2.2. Механизм электрического пробоя твердых диэлектриков

Электрический пробой твердых диэлектриков происходит в тех случаях, когда исключена возможность существенного разогрева диэлектрика или процессов старения.

Признаками электрического пробоя могут служить:

а) независимость U_пр от температуры;

б) слабая зависимостьU_пр от времени (не считая очень коротких времен, < 10^–6 с);

 в) значительное влияние локальных неравномерностей электрического поля.

В твердых диэлектриках, так же как в газообразных и жидких, необходимо выделить 2 стадии развития канала разряда:

1. Формирование разряда: появление (источник) свободных заряженных частиц (электроны, ионы), образование ионизационных процессов, протекание тока через диэлектрик, создание проводящего пути.

2. Завершение разряда: быстрое нарастание тока через диэлектрик, спад напряжения до нуля.

                                                                                                                                   Весь этот процесс может быть изображен графически при помощи вольтамперной характеристики (рис. 1.34),

где 0а – проводимость диэлектрика не изменяется (соблюдается закон Ома);

 ав – ток быстро возрастает не пропорционально напряжению (нарушение закона Ома);

вс – предпробивное состояние, после которого ток катастрофически увеличивается за счет увеличения проводимости (падение напряжения при этом на диэлектрике уменьшается).

Пробой твердых диэлектриков всегда ассоциируется с возникновением канала, обладающего высокой проводимостью и замыкающего разрядный промежуток.

Электрический пробой обычно связывают с кратковременным, импульсным воздействием на изоляцию высокого напряжения. Отсутствие научно обоснованных инженерных методов расчета затрудняет эффективное использование твердой изоляции во всем многообразии современного ее применения. При электрической форме пробоя по аналогии с газообразными диэлектриками механизм пробоя твердых диэлектриков основывался также на ударной ионизации валентной зоны.

Закономерности и механизм формирования разряда

Предпробивной этап развития импульсного разряда завершается при замыкании каналом всего разрядного промежутка. Этим завершается первая стадия. Вторая стадия начинается, когда электрический разряд переходит в состояние дуги, горящей в ограниченном пространстве. На этом завершающем этапе пробоя принципиально изменяются факторы, определяющие физическое содержание процесса. На предпробивном этапе определяющими факторами являются параметры импульса напряжения, свойства диэлектрика и геометрия разрядного промежутка. На втором этапе главная роль отводится электрическим параметрам разрядной цепи и источника энергии. Это одна из моделей, описывающих электрический пробой твердых диэлектриков. Она основана на современных достижениях физики твердого тела (наука о процессах, происходящих в твердых диэлектриках при воздействии сильных электрических полей

1.2.2.3. Тепловой пробой твердых диэлектриков

При всех разрешенных режимах работы изоляционной конструкции наибольшие температуры ее элементов не должны превышать допустимые значения. Необходимо, чтобы выделяющееся в ней тепло надежно отводилось в окружающую среду. В противном случае происходит ускоренное тепловое старение и сокращение ресурса изоляционной конструкции или нарушение ее тепловой устойчивости, т. е. тепловой пробой.

Для теплового пробоя характерны следующие признаки:

· пробивное напряжение уменьшается с увеличением длительности приложения напряжения;

· пробивное напряжение уменьшается с ростом толщины образца;

· пробой происходит в том месте, где теплоотдача в окружающую среду наименьшая;

· тепловой пробой наиболее часто происходит при напряженностях поля Е_пр = 10…10² кВ/см.

Развитие теплового пробоя в общих чертах может быть представлено в виде следующей последовательности:

U_д®I_д®T_д­®g­ и tgd­®I_д­®T_д­ и т. д.,

где U_д – напряжение, приложенное к диэлектрику;I_д – ток, текущий через диэлектрик;T_д– температура диэлектрика; g и tgd – проводимость и угол диэлектрических потерь диэлектрика.

Нагрев изоляционной конструкции происходит, в общем случае, за счет потерь в токоведущих частях и в самой изоляции.

Мощность потерь энергии при постоянном токе:

                                                                               (1.51)

где R, g – сопротивление и проводимость изоляции.

Мощность диэлектрических потерь в изоляции при синусоидальном напряжении

                                                                       (1.52)

где f – частота переменного тока;

 С – емкость изоляции;

 tgd – угол диэлектрических потерь.

 

Удельная мощность потерь

                                                                                         (1.53)

где e – относительная диэлектрическая проницаемость материала изоляции;

e₀ – электрическая постоянная (e₀ = 8,854 × 10^–12 Ф/м);

Е – напряженность электрического поля в изоляции.

Потери энергии в твердом диэлектрике приводят к повышению его температуры. С увеличением температуры увеличивается tgd по закону

                                                                                     (1.54)

где tgd₀ – тангенс угла диэлектрических потерь при заданной температуре Т₀, например при +20 ºС; а – коэффициент, зависящий от свойств изоляции;

Т₀ – исходная температура окружающей среды.

Для относительно узкого интервала возможных рабочих температур зависимость g (ионная проводимость) от температуры Т как для жидких, так и для твердых диэлектриков может быть выражена в виде

                                                                                             (1.55)

где g₀ – проводимость при температуре Т₀;

а – коэффициент, определяемый опытным путем.

Ионная проводимость не зависит от напряженности вплоть до предпробивных полей.

Тепловой пробой – это нарушение теплового равновесия в изоляционной конструкции, следствием которого является неограниченный рост наибольшей температуры Т_макс и разрушение изоляции. Он происходит при напряжении U_пр, когда выполняется условие

                                                                                                       (1.56)

Основу методики расчетов составляет решение дифференциального уравнения вида

                                                                                                   (1.57)

где Z – координата, по которой происходит основной теплоперенос от наиболее нагретой области;

Р_д – удельные потери мощности;

К – коэффициент теплопроводности.

При этом необходимо задать граничные условия. Для плоского диэлектрика на постоянном напряжении граничные условия могут быть записаны в следующем виде (рис. 1.35):

                                           I.                                 (1.58)

где k – коэффициент теплопроводности диэлектрика;

k₁ – коэффициент теплопроводности электродов.

То есть на границе раздела диэлектрик–электрод поток тепла непрерывен: сколько тепла подходит из диэлектрика, столько же отводится в электрод.

                                        II.                               (1.59)

где l – коэффициент теплоотдачи с поверхности электродов во внешнюю среду; сколько тепла подошло к внешней поверхности электрода, столько и отведено во внешнюю среду.

                                                    III.                                          (1.60)

Это условие показывает, что температура для симметричной конструкции нашего диэлектрика максимальна в его центре.

Рассмотрим слой однородного диэлектрика (рис. 1.35) с толщиной d, находящегося между бесконечными плоскими электродами (конденс атор).

 

 

 

 

а                                                                          б

Рис. 1.35. Схема к расчету теплового пробоя диэлектрика (а)
и график изменения температуры внутри диэлектрика (б):
j – потенциалы электродов; d – толщина диэлектрика; h – половина толщины
диэлектрика, h = d/2; d – толщина электрода; Т₀ – температура окружающей среды; Т₁ – температура границы электрод–диэлектрик; Т₂ – температура внешней
поверхности электрода; Т_м – максимальная температура в центре диэлектрика

 

Дифференциальное уравнение, соответствующее равновесному тепловому состоянию системы, имеет вид

                                                                       (1.61)

где g_э – эквивалентная удельная проводимость диэлектрика; для постоянного напряжения g_э = g₀, для переменного напряженияg_э = wetgd.

Уравнение (1.58) показывает, что поток тепла, входящий за 1 секунду в слой диэлектрика толщиной dZ и площадью 1 см², будет меньше потока, выходящего из этого слоя, на количество тепла, выделяющегося в этом слое за 1 секунду вследствие диэлектрических потерь.

Решение дифференциального уравнения (1.58) для указанных выше граничных условий и использование условия (1.56) дает следующие выражения для пробивного напряжения:

при переменном напряжении

                                                                           (1.62)

при постоянном напряжении

                                                                          (1.63)

где g_эо = 2pfe₀etgd – для переменного напряжения; j(с), j₁(с) – функции параметра с, графики которых приведены на рис. 1.36.

  При увеличении толщины изоляции d функция j(с) для переменного напряжения в пределе стремится к 0,663, а функцияj₁(с) для постоянного напряжения – к 1,0. Следовательно, предельно достижимые значения пробивного напряжения (при Т = Т₀) будут:

при переменном напряжении

                                                                                           (1.64)

при постоянном напряжении  

                                                                                                   (1.65)

 

 

 

Рис. 1.36. Функция j (с) и j ₁ (с) к расчету теплового пробоя:

1 – переменное напряжение; 2 – постоянное напряжение

Сравнивая (1.59, 1.61) и (1.63, 1.65), получаем, что на переменном напряжении U_пр меньше, чем на постоянном, поскольку j(с) < j₁(с).Такое различие обусловлено неодинаковым распределением потенциалов по толщинедиэлектрика и разной величиной потерь мощности в диэлектрике.

1.2.2.4. Длительная электрическая прочность твердых диэлектриков

При длительной эксплуатации электроизоляционных устройств происходит старение твердой изоляции, которое выражается в уменьшении кратковременной электрической прочности, увеличении проводимости и диэлектрических потерь и, как следствие, в ограничении срока службы изоляционных конструкций. В связи с этим при разработке и изготовлении оборудования высокого напряжения, а также при организации его эксплуатации должны предусматриваться меры, снижающие темпы старения изоляции. Изменение свойств изоляции при эксплуатации происходит за счет: электрического и теплового полей, поля механических напряжений, химического взаимодействия с окружающей средой.

 

Причинами старения внутренней изоляции являются:

· старение вследствие развития частичных разрядов (независимых разрядов в имеющихся порах или образующихся дендритах) при перенапряжениях и рабочем напряжении;

· тепловая деструкция (старение) материала;

· увлажнение изоляции и водный триинг (рост древовидных, насыщенных водой фигур);

· электрохимическое старение;

· механическое старение и повреждения за счет электродинамических усилий, вибраций и т. п.

Как правило, при воздействии электрического поля изоляция подвержена комплексу названных выше воздействий или, в крайнем случае, двум-трем факторам, но преобладать может какой-то один. Такое многофакторное воздействие до настоящего времени не позволяет связать «время жизни» изоляции с каким-либо одним определяющим фактором.

Старение имеет место при напряженностях электрического поля, во много раз меньших пробивных при кратковременном приложении напряжения (в 5–20 раз и более). С увеличением напряжения U, приложенного к изоляции любого типа, темпы электрического старения возрастают, а срок службы t, соответственно, уменьшается.

Зависимость t = f(U) в широком диапазоне времен имеет сложный характер. Интенсивность электрического старения любой изоляционной конструкции зависит не только от значения воздействующего напряжения, но и от ряда факторов, неподдающихся контролю, например от количества, размеров и расположения микронеровностей на поверхности электродов и микро-, макронеоднородностей в объеме изоляции. Поэтому срок службы изоляционной конструкции любого типа при заданном напряжении является величиной случайной.

Электрическая прочность при длительном приложении напряжения характеризует способность изоляции выдерживать рабочее напряжение в течение определенного срока службы и численно определяется напряженностью электрического поля (напряжением), приводящей к разрушению изоляции к концу заданного периода эксплуатации, например через 20–30 лет.

Для описания общего вида отказов изоляционных устройств во времени используют зависимость интенсивности отказов l(t). Эта важная характеристика определяет надежность работы изоляции в каждый момент времени t.

Интенсивность отказов l(t) есть вероятность того, что электроизоляционное устройство, дожившее до момента t, откажет за следующую единицу времени. Функция l(t), приведенная на рис. 1.37, имеет большое практическое значение для анализа результатов времени работы объекта. На рис. 1.38 в общем виде приведена зависимость l(t).

 

Рис. 1.37. Зависимость интенсивности отказов электроизоляционных
устройств от времени работы

 

На рис. 1.37 различают 3 области:

I – область начальных отказов – область приработки (t₀ – t₁);

II – область случайных отказов – рабочая область (t₁ – t₂);

III – область износовых отказов – старение (t > t₃).

Область I – приработка – связана с выходом из строя (отказами) изоляции за счет грубых технологических дефектов в процессе ее изготовления. К концу периода (t₀ – t₁) эти дефекты полностью выявляются и интенсивность отказов резко понижается. Следовательно, при правильно проведенных предварительных заводских испытаниях можно выявить брак в изоляции и повысить надежность ее эксплуатации в работе.

Область II – внезапные случайные отказы, которые не могут быть устранены приработкой. Они возникают внезапно и определяются случайным сочетанием ряда неблагоприятных факторов, действующих на изоляцию, – высокие амплитуды перенапряжений, перегрев изоляции, повышенные случайные механические нагрузки, атмосферные воздействия и др. Здесь интенсивность отказов остается величиной постоянной.

Область III – отказы вызываются общим старением изоляции (износовые отказы), которые связаны с длительным приложением электрического поля к изоляции и всеми сопутствующими ему процессами. Увеличение времени работы изоляции больше t₂ нецелесообразно, т. к. это приводит к снижению надежности ее работы, увеличению аварийности.

Наиболее желательной областью эксплуатации электроизоляционных устройств является область случайных отказов (t₁ – t₂), в которой интенсивность отказов минимальна.

Задача выбора рабочей напряженности Е_р для высоковольтного изоляционного устройства, обеспечивающей требуемый срок службы, достаточно сложна и требует большого объема экспериментальных исследований, поскольку в большинстве случаев расчеты базируются на эмпирических предпосылках. Эффективным методом определения Е_р является расчет по уравнению «кривой жизни». Это уравнение является основной характеристикой, позволяющей экстраполировать экспериментальные результаты в область рабочих напряженностей электрического поля. Оно наиболее часто записывается в виде

                                                                                                       (1.66)

где t – «время жизни» изоляции при напряженности Е; А, n – коэффициенты, определяемые экспериментально: коэффициент А – известное значение «времени жизни» t₀ при заданной напряженности Е₀, т. е. ; коэффициент n – тангенс угла наклона «кривой жизни» (рис. 1.38) – коэффициент скорости старения: n = tgb.

Подставляя значения коэффициентов в (1.63), получим:

                                                       .                                            (1.67)

Исследования поведения «кривой жизни» в широком диапазоне напряженностей электрического поля показали, что для полимеров в координатах lg t и lg E она состоит из двух прямолинейных участков (рис. 1.37), для которых А и n различны.

В этой связи уравнение (1.66) будет иметь вид

                                                         ,                                              (1.68)

где i = 1, 2, т. е. для каждого участка должны быть определены свои значения А и n: А₁, n₁ относятся к Е > E_и, а А₂, n₂ – к Е < E_и. Точка перегиба lgt(lgE_и)(рис. 1.38) соответствует напряженности, при которой уменьшение Е приводит к исчезновению критических частичных разрядов, увеличению коэффициентов А и n и резкому увеличению времени до пробоя.

Выражение (1.66) имеет существенный недостаток – невозможно прогнозировать надежность работы изоляции, поскольку отсутствует вероятностная оценка отказов.

 

 

 При длительном воздействии электрического поля на партию идентичных электроизоляционных устройств будет иметь место большой разброс времени до пробоя, достигающий нескольких порядков.

 

Пробой – явление случайное, связанное с индивидуальными особенностями микро- и макроструктуры изоляции отдельных изделий. Пробой происходит в наиболее слабом месте изоляции. Концепция «слабейшего звена», которая учитывает распределение минимальных сроков службы, на сегодня является наиболее разработанной в приложении к теории пробоя электрической изоляции. С этой точки зрения наиболее приемлемым и физически обоснованным для описания «времени жизни» является вероятностное уравнение Вейбулла. Для конкретного значения испытательной напряженности электрического поля Е_исп функция распределения времени до пробоя имеет вид

                                                                                  (1.69)

где Q(t) – вероятность пробоя изоляции;

В и b – параметры уравнения Вейбулла, определяемые экспериментально.

Практическая ценность выражения (1.69) заключается в возможности оценки долговечности работы изоляционного устройства с любым уровнем надежности. Для описания «кривой жизни» уравнение Вейбулла имеет вид

                                                                     (1.70)

где С, а – определяемые экспериментально параметры уравнения Вейбулла, описывающие распределение пробивных напряженностей изоляции.

 

 

Контрольные вопросы к главе 1

1. Приведите классификацию электрических полей в технике высоких напряжений.

2. Виды ионизационных процессов в газах.

3. Виды эмиссии.

4. Дайте определение лавины электронов.

5. По какому закону происходит рост числа электронов в лавине?

6. Запишите условие самостоятельности разряда в газах.

7. В результате какого процесса происходит образование отрицательных ионов?

8. Какой электрон называется эффективным?

9. Стример. Критерий лавинно-стримерного перехода.

10. Искровой разряд. Чем определяется сопротивление канала искрового разряда?

11. Закон Пашена.

12. Особенности разряда в неоднородных полях.

13. Лидерный разряд. Условие стримерно-лидерного перехода.

14. Молния как форма газового разряда. Стадии и основные параметры молнии.

15. Дуговой разряд. Особенности эмиссии в дуговых разрядах.

16. Условие возникновения коронного разряда. Виды короны.

17. Расчет потерь на корону.

18. Разряд по поверхности диэлектрика. Виды поверхностного разряда.

19. Факторы, влияющие на напряжение зажигания поверхностного разряда.

20. Дайте определение пробоя.

21. Временная структура развития разряда.

22. Что представляет собой вольт-секундная характеристика?

23. В чем заключается эффект полярности?

24. Особенности и преимущества жидких диэлектриков.

25. Факторы, влияющие на развитие ионизационных процессов в жидких диэлектриках.

26. Механизмы пробоя жидких диэлектриков.

27. Влияние условий эксплуатации на электрическую прочность твердых диэлектриков.

28. Механизм электрического пробоя твердых диэлектриков.

29. Механизм теплового пробоя твердых диэлектриков.

30. Как происходит процесс электрического старения твердых диэлектриков?

 

 

Глава 2.  ВНЕШНЯЯ  ИЗОЛЯЦИЯ. ВНУТРЕННЯЯ ИЗОЛЯЦИЯ. ИЗОЛЯЦИОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ.

2.1. Классификация электрической изоляции

Электрическая изоляция является одним из важнейших элементов, обеспечивающих безаварийность и долговечность работы высоковольтных аппаратов и конструкций. Кроме электрического изолирования проводников, находящихся под различными потенциалами, изоляция должна выдерживать большие механические, тепловые и другие нагрузки (воздействия), которые могут возникать в эксплуатации.

Изоляция высоковольтных конструкций подразделяется на внешнюю и внутреннюю.

Внешняя изоляция – это воздушные промежутки и поверхность твердой изоляции в атмосферном воздухе, которые подвергаются влиянию атмосферных и других внешних воздействий (загрязнение, увлажнение и т. п.). Они существенно затрудняют условия работы изоляции в открытой атмосфере.

Внутренняя изоляция – это твердая, жидкая или газообразная изоляция (или их комбинации) внутренних частей электрооборудования, не подвергающаяся непосредственному влиянию атмосферного и других видов внешних воздействий (загрязнение, увлажнение, воздействие птиц и микроорганизмов).

После пробоя и снятия напряжения газовая изоляция (воздух, высокопрочные газы) полностью восстанавливает свою первоначальную электрическую прочность, т. е. этот процесс является обратимым. Жидкая изоляция после пробоя восстанавливает свою прочность частично, т. к. пробой приводит к ухудшению ее характеристик. Пробой твердой и комбинированной изоляции (бумажно-масляная, маслобарьерная) – явление необратимое, изоляция подлежит замене.

Электрооборудование, предназначенное для работы в электрических сетях, подразделяется на классы напряжения.Классом напряжения называется номинальное междуфазное (линейное) напряжение электрической сети, для работы в которой предназначено электрооборудование. Каждый класс напряжения характеризуется своим уровнем изоляции, под которым понимается совокупность испытательных напряжений, установленных стандартом (например, ГОСТ 1516.1–02) или техническими условиями для внутренней и внешней изоляции данного оборудования.

Электрическая изоляция работает как в однородном (достаточно редко), так и в неоднородном (гораздо чаще) электрических полях.

В однородном поле вектор напряженности вдоль силовых линий сохраняет свое значение (Е = const), а в неоднородном – изменяется (Е = var). При этом силовые линии поля в однородном поле параллельны друг другу (электроды Роговского или плоский конденсатор), а в неоднородном – как правило, не параллельны (острие–плоскость).

2.2. Условия работы и требования, предъявляемые к электрической
изоляции высоковольтного оборудования

В процессе эксплуатации изоляция электрооборудования подвергается воздействию разнообразных факторов.

Воздействующие напряжения. Условия работы электрической изоляции высоковольтного оборудования определяются в первую очередь воздействующими напряжениями. Степень влияния напряжения на электрическую прочность и долговечность изоляции зависит от его амплитуды, длительности, формы.

При эксплуатации высоковольтных установок можно выделить три группы воздействующих напряжений: рабочее напряжение; внутренние (коммутационные) перенапряжения (ВПН); атмосферные (грозовые) перенапряжения (АПН).

Рабочее напряжение. Длительно воздействует на изоляцию высоковольтных конструкций в течение всего срока службы (20…30 лет). Величина этого напряжения устанавливается в соответствии с номинальным напряжением электрической сети по РД.153-34.3-35.125-99 (Руководство по защите электрических сетей 6-1150кВ от грозовых и внутренних перенапряжений)  и может отличаться от последнего, в зависимости от режима электропередачи, в большую или меньшую сторону. Для каждого класса напряжения наибольшее рабочее воздействующее напряжение (линейное) определяется как

                                                                                           (2.1)

причем значение коэффициента К принимается в соответствии с данными, приведенными в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Соответствие коэффициента К и классов напряжения

Класс напряжения, кВ	3…20	35…220	330	500…1150
К	1,20	1,15	1,10	1,05

 

При выборе изоляции электрооборудования, предназначенного для работы в сетях с изолированной или резонансно-заземленной нейтралью (U_ном £ 35 кВ), за расчетное напряжение обычно принимается наибольшее рабочее линейное напряжение сети (РД.34.51.101. «Инструкции по выбору изоляции электроустановок»).

 Для оборудования, предназначенного для работы в сетях с эффективно заземленной нейтралью, наибольшее рабочее фазное напряжение сети

                                                                                                   (2.2)

Спектр значений ВПН в электропередачах лежит в широких пределах. Так, при однофазных замыканиях на землю и внезапных сбросах нагрузки, в соответствии с характеристиками отечественных вентильных разрядников, кратность перенапряжений промышленной частоты для классов 110…500 кВ не должна превышать 1,38U_{ф. н}(заземленная нейтраль) и 1,73U_{ф. н}в сетях с изолированной нейтралью.

При отключении ненагруженных трансформаторов кратность ВПН может достигать(3,5…4,0)U_{ф. н}при длительности до 100 мкс с частотой до 10 кГц.

Величины воздействующих напряжений при ВПН (внутренние перенапряжения) ограничиваются вентильными разрядниками. Для внутренних перенапряжений уровень воздействующих напряжений оценивается как

                                                 ,                                        (2.3)

где U_раз– наибольшее пробивное напряжение разрядника при промышленной частоте; 1,07 – коэффициент, учитывающий статистический разброс пробивных напряжений разрядника.

Атмосферные перенапряжения (АПН) возникают на изоляции электрооборудования как при прямых ударах молнии в провод или опору ЛЭП, так и при разряде молнии вблизи линии.

Для защиты оборудования от набегающих волн на подстанции устанавливаются грозозащитные вентильные разрядники или ограничители перенапряжений.

Значение воздействующих напряжений на изоляцию оборудования при АПН

                                                                                       (2.4)

где U_{раз. ост} – остаточное напряжение на разряднике при токе молнии 5 кА для изоляции класса напряжения 110…220 кВ и при токе 10 кА для класса напряжения более 300 кВ;

 К_г – коэффициент, учитывающий перепад напряжения между разрядником и защищаемым объектом за счет индуктивности ошиновки между ними.

При ограничении крутизны набегающей волны и рациональном расположении разрядников на подстанции можно принять для силовых трансформаторов К_г = 1,2 и для остального оборудования К_г = 1,3–1,4.

Нелинейные ограничители перенапряжений имеют существенно меньшее остающееся напряжение при токах координации, поэтому применение этих ограничителей позволяет существенно снизить значения воздействующих не только внутренних, но и грозовых перенапряжений.

Электрические факторы. При нарушении нормального режима эксплуатации ЛЭП, приводящего к резкому увеличению напряжения, а также при ухудшении свойств изоляции, в связи с изменением окружающих условий, могут возникать такие нежелательные явления, как корона, скользящие разряды, частичные разряды, снижающие надежность и долговечность высоковольтных установок.

Механические факторы. Механические усилия в изоляции возникают как при нормальной работе (усилия при плановых коммутациях, ветровые нагрузки и т. д.), так и в аварийных режимах (рост электродинамических сил между токоведущими частями аппаратов при коротких замыканиях).

Тепловые воздействия. Тепловые воздействия в изоляции возникают из-за нагрева изоляции за счет тепла, выделяющегося в проводниках при протекании длительного номинального тока, а также диэлектрических потерь в изоляции при приложении электрического поля.

При протекании по проводникам токов короткого замыкания в аварийном режиме изоляция испытывает кратковременный перегрев («тепловой удар»).

Атмосферные воздействия. При эксплуатации в открытой атмосфере изоляция подвергается воздействию дождя, тумана, росы, снега, гололеда, природных и промышленных загрязнений, колебаний температуры, давления и т. д. Как правило, все эти факторы приводят к снижению электрической прочности изоляции и ее надежности.

Фактор времени. С течением времени даже при нормальных условиях эксплуатации электроизоляционные и механические свойства изоляции постепенно ухудшаются, происходит «старение» изоляции.

Воздействующие среды. При эксплуатации высоковольтных установок на изоляцию могут воздействовать агрессивные газы и жидкости, приводящие к преждевременному ухудшению ее свойств.

В ряде случаев необходимо учитывать специфические условия работы изоляции. Так, при работе оборудования в тропиках на изоляцию воздействуют: повышенная влажность, температура, солнечная радиация, деятельность некоторых микроорганизмов и животных.

Надежная и безаварийная работа высоковольтного оборудования может быть обеспечена, если изоляция будет иметь высокую импульсную и кратковременную электрическую прочность при грозовых и внутренних перенапряжениях, соответственно, а также при условии отсутствия таких факторов, как корона, частичные и скользящие разряды.

Создание надежной изоляции непосредственно связано с вопросами координации, т. е. с согласованием характеристик защитной аппаратуры со свойствами изоляции. Комплексное решение этих вопросов, при выполнении вышеизложенных требований, позволяет выбрать так называемый уровень изоляции – такое качество изоляции, при котором она в состоянии выдерживать коммутационные перенапряжения заданной кратности относительно наибольшего фазного рабочего напряжения и импульсные воздействия, ограниченные соответствующими разрядниками. Обычно под этим понимают испытательные напряжения изоляции, закрепленные  РД. 153-34.3-35.125-99. Испытательное напряжение является некоторым эквивалентом воздействующих напряжений и выбирается с учетом характеристик вентильных разрядников. Для внешней и внутренней изоляции электрооборудования эквивалентом воздействующих напряжений при АПН являются импульсные испытательные волны (U_{исп. имп}) при полном (1,2/50 мкс) и срезанном (2…3 мкс) стандартном импульсе.

Проверка стойкости внутренней изоляции электрооборудования к воздействию ВПН производится путем приложения к объекту одноминутного испытательного напряжения (U_1мин). РД. 153-34.3-35.125-99 устанавливает также испытательное напряжение промышленной частоты, выдерживаемое внешней изоляцией электрооборудования в сухом состоянии (U_схв – суховыдерживаемое напряжение) и под дождем (U_мв– мокровыдерживаемое напряжение).

Изоляция электрооборудования на класс напряжения 330 кВ и выше испытывается также коммутационными волнами различной формы, в зависимости от типа оборудования, с целью проверки стойкости изоляции к воздействию коммутационных перенапряжений.

Требованиями по механической прочности изоляции на напряжение до 35 кВ, в соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ), предусматривается допустимая нагрузка на изолятор

                                                      ,                                             (2.5)

где Р_разр – разрушающая нагрузка, кГс.

На классы напряжения более 110 кВ допустимые нагрузки не установлены, они определяются техническими условиями на изделие, выпускаемое предприятием.

2.3. Наружная изоляция электроустановок

Наружная высоковольтная изоляция работает в непосредственном контакте с атмосферным воздухом. В условиях эксплуатации такая изоляция (изоляторы) подвергается воздействию электрического поля, механических усилий и вибрации, метеорологических (атмосферных) факторов.

По назначению изоляторы делятся на линейные и станционно-аппаратные, которые, в свою очередь, делятся на опорные и проходные.

Станционно-аппаратные изоляторы могут изготавливаться не только для наружных, но и для внутренних установок, предназначенных для работы в закрытых помещениях. Для наружной установки изоляторы изготавливают с нормальной и усиленной внешней изоляцией, т. е. с увеличенной длиной пути утечки тока по поверхности изолятора (за счет применения ребер). Изоляторы внутренней установки имеют обычно гладкую или слаборебристую поверхность.

Изолятор состоит из диэлектрика (фарфор, стекло, стеатит, ситалл) и металлической арматуры для крепления изолятора в условиях эксплуатации. В последнее время в качестве наружной изоляции применяются полимерные изоляторы на основе эпоксидных компаундов, кремнийорганических и полиэфирных смол с минеральными наполнителями. Такие изоляторы имеют высокую электрическую прочность, малый вес и достаточную трекингостойкость (один из показателей диэлектрика сопротивляться электрическому разрушению).

С целью повышения механической прочности изоляторов производится их армирование стекловолокном (стеклопластиковые изоляторы).

Наибольшее распространение в электроэнергетике получили изоляторы из фарфора и стекла.

2.3.1. Изоляция воздушных линий электропередачи.

Провода линий электропередачи крепятся на металлических, железобетонных, деревянных и смешанного типа опорах при помощи линейных изоляторов. По конструктивному исполнению линейные изоляторы делятся на штыревые и подвесные.

Штыревые изоляторы. Применяются на ЛЭП до 35 кВ и монтируются на опорах с помощью штырей или крюков. Конструкция штыревого изолятора на напряжение 6…10 кВ представлена на рис. 3.1.

Изолятор крепится в вертикальном положении на штыре или крюке специального полиэтиленового колпачка. Провод крепится в верхней или боковой канавке с помощью проволочной вязки. Штыревые изоляторы выполняются с резко выступающими ребрами, обращенными книзу, что повышает мокроразрядное и сухоразрядное напряжение изолятора.

Подвесные изоляторы. При U_ном ³ 35 кВ на ЛЭП применяют подвесные изоляторы, которые можно разделить на тарельчатые (шарнирные), стержневые (с кольцевыми или винтовыми ребрами) и стержневые гладкие (или палочные) изоляторы.

Подвесной шарнирный изолятор с конусной головкой (рис. 2.2) состоит из фарфора или закаленного стекла 1, армированных металлическими элементами – шапкой 2 из ковкого чугуна и стержня 3 из стали, которые во избежание коррозии оцинковываются.

Рис. 2.2. Подвесной шарнирный изолятор с конусной головкой	Рис. 2.3. Подвесной изолятор с цилиндрической головкой

 

Металлическая арматура соединяется с изоляционной «тарелкой» посредством заполнения цементно-песчаной смесью 4. Во избежание повреждения тела изолятора при ударах между арматурой и изоляционным телом помещаются демпферные прокладки 5 из картона, пробки или кирзы. Изоляторы из фарфора в процессе их изготовления покрываются глазурью (белая, коричневая), что улучшает их механические свойства на 15…20 %, повышает влагостойкость, способствует самоочистке под действием ветра и дождя, повышает электрические характеристики, улучшает внешний вид.

Все более широкое распространение находят изоляторы с цилиндрической головкой (рис. 2.3), которые имеют более высокую механическую прочность, более высокие технико-экономические показатели, меньшую строительную высоту. Процесс изготовления таких изоляторов легче поддается механизации.

При разряде по загрязненной и увлажненной поверхности изолятора важным параметром является длина пути утечки изолятора – кратчайшее расстояние вдоль поверхности изолятора между металлическими частями, находящимися под различными потенциалами.

На рис. 2.4 представлены некоторые типы изоляторов, предназначенных для работы в условиях интенсивного загрязнения атмосферы.

Подвесной стержневой изолятор (рис. 2.5, а) представляет собой сплошной стержень из изоляционного материала (фарфор, ситаллы, стекло), армированный с обоих концов металлическими шапками с помощью цементной связки с применением демпферных прокладок.

Технология изготовления таких изоляторов весьма проста, но трудно изготовить изолятор на большие разрушающие нагрузки, т. к. изоляционный материал (чаще используется фарфор) работает на разрыв.

Особенностью таких изоляторов является то, что они непробиваемы в отличие от тарельчатых изоляторов. Недостатком стержневых изоляторов является возможность их полного разрушения и падения провода на землю. В нашей стране такие изоляторы применяются, в основном, для оттяжек воздушных выключателей, а также в качестве фиксаторных изоляторов для электрифицированного железнодорожного транспорта. В последние годы разработаны стеклопластиковые длинностержневые изоляторы (гладкие и с ребрами на U = 35…220 кВ), которые имеют незначительный вес и обладают хорошей стойкостью к удару, в частности к расстрелу из ружей (рис.2.5, б).

 

Для защиты стеклопластикового стержня от образования науглероженных дорожек на поверхность изолятора наносится трекингостойкое покрытие из фторопласта или кремнийорганической резины.

Крепление фланцев производится путем опрессовки. Изоляторы могут использоваться как в качестве поддерживающих, так и натяжных изолирующих подвесок при рабочем напряжении 35…220 кВ.

Рис. 2.5. Стержневой фарфоровый изолятор типа СФ-110/2,25 (а) и стеклопластиковый стержневой изолятор (б)

 

---

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 860; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!