Кратковременная и длительная электрическая прочность внутренней изоляции

В течение длительного времени происходит старение изоляции и снижение ее главного параметра – электрической прочности. Однако если рассматривать зависимость пробивного напряжения на большом промежутке времени (10–6–106 с), то выясняется, что на отдельных интервалах времени механизм разрушения изоляции имеет различ- ную физическую природу. При этом границы действия того или ино- го механизма разрушения весьма условны и зависят от конструкции изоляции, вида материала и условий работы. Кроме того, зависи-

мость пробивного напряжения от времени его воздействия U пр = f (t)

(кривая «жизни» изоляции) (рис. 3.2) является статистической харак- теристикой, для которой среднеквадратичное отклонение s пробив- ных напряжений может достигать значительной величины.

Рис. 3.2. Зависимость пробивного напряжения от времени воздействия напряжения

Зависимость U пр = f (t) можно разбить на несколько зон (рис. 3.2), в каждой из которых главную роль будет играть определенный ме- ханизм разрушения. Границы разделения зон носят ориентировоч- ный характер и для различных видов изоляции могут отличаться.

В интервале времени I от микросекунд до нескольких миллисе- кунд главную роль в разрушении изоляции играют электрические процессы. В этом интервале свободные электроны под действием электрического поля приобретают энергию, достаточную для иони- зации нейтральных молекул и образования лавины электронов. Для развития электрического пробоя в этом случае необходимо, чтобы время приложения напряжения t было больше времени развития разряда t > tр. Очевидно, что это время будет зависеть от толщины

и свойств материала, а также от наличия примесей. Так, для жидких

можно объяснить влиянием примесных твердых частиц, вокруг ко- торых происходит некоторое увеличение напряженности электри- ческого поля. Электрические процессы, аналогичные рассматривае- мым, могут развиваться в изоляции при воздействии атмосферных и внутренних перенапряжений. Поэтому для обеспечения надежной работы оборудования, импульсная прочность внутренней изоляции должна быть больше возможных атмосферных и внутренних пере- напряжений с учетом их ограничения защитной аппаратурой.

В интервале II (от долей секунд до нескольких часов) главным механизмом пробоя являются тепловые процессы. Реальная изоля-

ция обладает конечным значением проводимости, кроме того, в изо- ляции протекают поляризационные процессы, связанные с потерей энергии. Поэтому при длительном воздействии напряжения имеет место разогрев изоляции, что в свою очередь приводит к дальней- шему увеличению диэлектрических потерь и дальнейшему увели- чению мощности, рассеиваемой в диэлектрике. Значительную часть тепла изоляция может получать от токоведущих частей, нагреваю- щихся при протекании по ним тока. При нарушении баланса полу- чаемой и отводимой от изоляции тепловой энергии процесс может приобретать лавинный характер, что в конечном итоге приводит к тепловому разрушению и пробою изоляции. Также в этом интервале возможно старение изоляции от возникновения частичных разрядов в газовых включениях и расслоениях изоляции, которые могут воз- никать в изоляции в результате импульсных перенапряжений.

В интервале времени от нескольких часов до нескольких лет (зо- ны III и IV) старение изоляции и пробивные напряжения определя- ются медленно протекающими процессами. Главную роль здесь иг- рают частичные разряды слабой интенсивности. В жидкой изоляции процесс медленного старения связан с окислительными процессами, которые развиваются при соприкосновении жидкости с металлами, кислородом и озоном.

Электрическая прочность внутренней изоляции при длительном воздействии напряжения должна быть выше уровня возможных от- клонений рабочего напряжения. Однако, определение электриче- ской прочности изоляции при длительном воздействии напряжения экспериментально невозможно, т. к. для этого требуется длитель- ный срок. Поэтому прочность изоляции в больших интервалах оп- ределяют по результатам измерения интенсивности процесса старе- ния (R из, tg d, ЧР и т. п.).

В связи с изложенным можно говорить о прочности изоляции при атмосферных перенапряжениях, внутренних перенапряжениях и длительном воздействии напряжения.

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: