Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Электротехнические материалы и изделия

Диссертационная работа:

Гефле Ольга Семеновна. Разработка метода диагностики зарождения и развития разрушений в электрической изоляции по тепловым эффектам : ил РГБ ОД 61:85-5/3252

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.
ВВЕДЕНИЕ 4

1. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РАЗРЕШЕНИЯ ТВЕРДЖ
ДИЭЛЕКТРИКОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ 21

  1. Обоснование и выбор метода исследования температурных полей 21

  2. Методика эксперимента 25

  3. Обработка фотографической информации 35

  4. Анализ экспериментальных погрешностей ........... 42

1.4.1. Погрешность измерения разности температур

и абсолютных температурных уровней 42

  1. Погрешность измерения величины испытательного напряжения и определения значений максимальной напряженности поля 47

  2. Погрешность определения времени зарождения дендритов тепловизионным методом 48

2. ЗАШЮМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ РАЗРУШЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ДИЭЛЕКТ
РИКОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ 55

  1. Характер развития разрушения полимерных диэлектриков 56

  2. Тепловые эффекты в процессе развития разрушения полимерных диэлектриков при многоимпульсном воздействии напряжения 68

  3. Пространственно-временные характеристики дендри-тообразования полимерных диэлектриков 75

  4. Разработка методики определения электрической прочности монолитной полимерной изоляции 84

3. РАЗРАБОТКА ТЕПЛОВИЗИОННОГО МЕТОДА ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯ
НИЯ ПОЛИМЕРНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ПРИ НАЛУЖЕНИЙ ЕЕ ЭЛЕКТРИЧЕС
КИМ ПОЛЕМ . 101

Стр.

  1. Оценка мощности источников тепловыделения на начальной стадии разрушения полимерных диэлектриков 102

  2. Оценка разрешающей способности тепловизионного метода при контроле начальной стадии разрушения полимерных диэлектриков III

  3. Црименение тепловизионного метода для диагностики состояния изоляции высоковольтных конструкций ..........,.......... 123

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 131

ЛИТЕРАТУРА.... 134

ПРИЛОЖЕНИЯ 146

Введение к работе:

Актуальность проблемы» Создание крупных энергетических систем, рост производства и потребления электроэнергии ведет к ужесточению режимов работы высоковольтных изоляционных конструкций вследствие увеличения передаваемой удельной мощности и рабочего напряжения. Внезапный отказ высоковольтных конструкций, обусловленный пробоем изоляции, приводит к аварийному простою оборудования и значительным экономическим потерям. Все более широкое применение твердых полимерных диэлектриков в виде монолитных изоляционных конструкций в энергетике и импульсной технике диктует необходимость разработки эффективных методов диагностики начальной стадии их разрушения в электрическом поле.

В настоящее время существуют достаточно надежные методы контроля состояния комбинированной (бумажно-масляной, пленочно-масля-ной и др.) изоляции, основанные на регистрации характеристик частичных разрядов /1-5/, интенсивности газовыделения и его химического состава /6/, измерении тангенса угла диэлектрических потерь, сопротивления изоляции и токов абсорбции /7-Ю/, влаго- и газосодержания масла /II/ и др. Однако известные методы дают общую (интегральную) характеристику состояния изоляции и не позволяют контролировать появление в ее объеме локальных очагов разрушения, предшествующих пробою.

Разработка методов диагностики состояния полимерных диэлектриков тесно связана с исследованием закономерностей их электрического старения и пробоя. Грамотный выбор параметра для осуществления контроля требует знания доминирующих факторов, предопределяющих, либо сопровождающих разрушение диэлектрика в сильном электрическом поле.

В настоящее время отсутствует единое мнение о закономерностях

и причинах электрического старения твердых диэлектриков, В /12-ТИ/ основная роль в процессе старения изоляции отводится частичным разрядам (Ч.Р.). Разрушающее действие Ч.Р. связано с тепловым воздействием, бомбардировкой заряженными частицами, излучением, химически активными продуктами, образующимися в процессе разряда, что в конечном итоге вызывает эрозию и деструкцию диэлектрика» Наибольшую опасность Ч.Р. представляют для многослойной, пленочной изоляции. Поэтому метод, основанный на измерении характеристик Ч.Р., находит широкое применение для контроля состояния изоляции конденсаторов, трансформаторов, высоковольтных электрических машин .и кабелей.

Основным недостатком этого метода является высокая чувствительность к различного рода помехам, что затрудняет регистрацию Ч.Р. при малых соотношениях полезного сигнала к сигналу помехи. Поэтому применительно к полимерной монолитной изоляции данный метод используется в основном для исследования процессов ее электрического старения в лабораторных условиях, когда можно обеспечить хорошую экранировку измерительных схем и свести до минимума уровень помех.

Разрушение твердых диэлектриков может быть обусловлено возникновением пондеромоторных сил в сильных электрических полях /18 + 22/, нарушением термофяуктуационного равновесия и разрывом связей в материале под действием механических /23/ и электрических /24/ нагрузок. В /23,25/ при исследовании процессов термо- и меха-нодеструкции полимеров методом масс-спектрометрии установлено численное совпадение значений энергии активации механического разрушения и термодеструкции. В /26-28/ методом светорассеяния обнаружено увеличение интенсивности и изменение угловых характеристик светорассеяния на ранней стадии разрушения полимерных диэлектриков в однородном электрическом поле. Такое изменение обусловлено воз-

никновением и развитием нарушений сплошности среды в виде субмик-ро- и микротрещин»

На базе этого метода предложен способ контроля состояния изоляции /29/, суть которого заключается в определении критической стадии ее старения по скорости изменения интенсивности рассеянного электромагнитного излучения. Однако данный способ контроля имеет ряд существенных недостатков, ограничивающих область его практического применения. Во-первых, метод позволяет получать информацию о состоянии материала лишь в небольшом объеме, ограниченном диаметром зондирующего луча» Поэтому для получения информации о состоянии всего объема изоляционной конструкции необходимо последовательное зондирование элементарных объемов, что существенно снижает оперативность получения информации. Во-вторых, исключается возможность непрерывного контроля изоляционных конструкций, так как измерение характеристик светорассеяния производится после отключения высокого напряжения*

В современных гипотезах о механизмах электрического старения и пробоя твердых диэлектриков значительная роль отводится объемным зарядам, образующимся в диэлектриках в сильных электрических полях /30-44/» В /45-46/ установлено, что в полимерных диэлектриках в процессе длительного воздействия электрического поля может накапливаться объемный заряд, создающий собственное электрическое поле. Усредненная напряженность этого поля может достигать значе-ний, соизмеримых с величиной напряженности внешнего поля (~ТО'В/м), а в локальных объемах значительно превышать ее, достигая значения внутренней электрической прочности диэлектрика. На основании полученных закономерностей, устанавливающих взаимосвязь процессов электрического старения диэлектриков с накоплением объемного заряда, в /47-48/ предлагается метод и устройство для контроля сое-

тояния полимерной монолитной изоляции.

Несмотря на высокую чувствительность и разрешающую способность метода, к его недостаткам можно отнести то, что измерение распределения потенциала в твердых диэлектриках производится после отключения высокого напряжения. Кроме того, измерения могут производиться только в изоляционных конструкциях с однородным электрическим полем.

При исследовании старения изоляции в условиях, близких к эксплуатационным, в /49/ установлено, что интенсивность ее отказов изменяется пропорционально коэффициенту неоднородности внешнего электрического поля. В реальных конструкциях с толстослойной полимерной изоляцией практически невозможно обеспечить равномерное распределение напряженности поля по ее толщине и объему. Кроме того, наличие структурных и макроскопических неоднородностей в изоляции (микропустот, инородных включений и т.д.) может приводить к возникновению локальных электрических полей, значительно превышающих рабочую напряженность поля изоляционной конструкции. На наличие таких полей указывает тот факт, что наиболее частой причиной пробоя полимерной монолитной изоляции при эксплуатации высоковольтных конструкций является образование дендритов (триин-гов) вблизи местных дефектов различного рода /50,51/. Согласно литературным данным, зарождение дендрита может являться следствием нарушения термофлуктуационного равновесия и разрыва связей в материале /24,27,52/, образования и накопления объемного заряда /27,31,35/, воздействия Ч.Р. /14,15/, повышенной температуры /12, 16,24,53,54/ и т.д. Особенно большие противоречия существуют при оценке локальных температур в процессе разрушения твердых диэлектриков. В частности, в Д2/, на основе теоретического анализа баланса энергии Ч.Р. с точки зрения их разрушающего действия утвер-

ждается, что термодеструкция полимеров невозможна, так как максимальная усредненная температура их разогрева не превышает сотых долей градуса (при частоте переменного напряжения -f = 50 Гц) и 1Э0С (при $ я 104). В то же время в /55/ при длительном воздействии переменного напряжения частоты 50 Гц зафиксировано повышение температуры поверхности полимерных пленок (над зоной действия Ч.Р.) до 47С, что свидетельствует не в пользу оценок температур, приведенных в /12/. Согласно /24/ при зарождении и развитии дендрита температура диэлектрика за счет воздействия Ч.Р. может достигать порядка 300С, что способствует ускоренному развитию разрушения* Однако в /56/ непосредственно перед пробоем диэлектриков обнаружено повышение температуры их поверхности всего до 95С. Если учесть, что на предпробивной стадии разрушения в диэлектриках практически формируется плазменный канал высокой проводимости, то в /24/ приводится явно завышенная оценка температуры. Вероятно, такие противоречия обусловлены тем, что при анализе энергетических процессов, вызывающих повышение температуры диэлектрика, учитывается лишь один воздействующий фактор -Ч.Р. В то же время зарождение и развитие дендритов может сопровождаться также резким увеличением проводимости в области локальных электрических полей, диэлектрических потерь и т.д. Следствием таких процессов может быть значительное повышение температуры диэлектрика как в зоне разрушения, так и на его поверхности. Однако к настоящему времени экспериментальные исследования тепловых процессов при старении твердых диэлектриков в электрическом поле практически отсутствуют.

В этой связи исследование тепловых процессов, сопровождающих разрушение твердых диэлектриков в электрическом поле, является весьма актуальной задачей как с точки зрения физики элект-

рического старения и пробоя, так и развития новых принципов диагностики состояния полимерной монолитной изоляции.

Актуальность проблемы подтверждается также тем, что она включена в план важнейших научно-исследовательских работ, проводимых в НИИ высоких напряжений при Томском политехническом институте по проблеме 1.3.10.5 "Электрический пробой и старение диэлектриков", включенной в координационный план АН СССР на I98I-I985 г.г.

Цель работы. Основной целью настоящей работы является разработка метода диагностики зарождения и развития разрушений в электрической изоляции по тепловым эффектам. Для достижения этой цели в диссертации поставлены следующие задачи.

  1. Разработка методики исследования процесса разрушения твердых диэлектриков в резконеоднородном электрическом поле в видимом и инфракрасном диапазоне длин волн.

  2. Исследование динамики тепловых процессов, сопровождающих зарождение и развитие разрушений в полимерных диэлектриках на переменном и импульсном напряжении.

  3. Исследование влияния величины напряженности внешнего электрического поля при длительном воздействии переменного и импульсного напряжения, а также формы, полярности и частоты следования импульсов на параметры, характеризующие начальную стадию разрушения полимерных диэлектриков.

  4. Оценка мощности источников тепловыделения и интегрального перепада температуры в зоне действия источников на начальной стадии разрушения полимерных диэлектриков.

  5. Оценка разрешающей способности тепловизионного метода при контроле начальной стадии разрушения полимерных диэлектриков.

Методы исследования. Поставленные в работе задачи решались экспериментальными, аналитическими и численны-

ми методами. Обработка фотографической информации (изображений дендритов и полутоновых картин тепловых полей) осуществлялась с помощью автоматического устройства, сопряженного с мини-ЭВМ "Электроника-60". Применялась статистическая обработка результатов испытаний.

Научная новизна работы заключается в следующем:

I. Установлен ступенчатый характер изменения температуры на поверхности диэлектриков в процессе зарождения и развития разрушения, согласно которому этот процесс включает несколько стадий. Переход от предыдущей к последующей стадии разрушения, независимо от условий испытания и материала испытываемых диэлектриков, сопровождается скачкообразным увеличением перепада температуры в 1,5-2 раза.

  1. Установлена линейная корреляционная связь между стадией развития разрушения, соответствующей интервалу времени между моментом регистрации второго и третьего температурных скачков, и временем до пробоя полимерных диэлектриков. Получено эмпирическое выражение, позволяющее оценить ресурс полимерных диэлектриков в неоднородном электрическом поле.

  2. Впервые установлена взаимосвязь между характеристиками дендритообразования в резконеоднородном электрическом поле и параметрами, характеризующими электрическую прочность изоляции в однородном (слабонеоднородном) электрическом поле. Предложен новый способ определения длительной электрической прочности полимерной изоляции, основанный на экстраполяции характеристик дендритообразования к однородному полю, на который получено положительное решение на изобретение по заявке № 3692024/24-21

от 18.09.84 (приор, от 16.01.84).

- II -

  1. Установлено, что мощность источников тепловыделения на начальной стадии разрушения полимерных диэлектриков зависит от средней разности потенциалов на локальном участке изоляции, определяемом длиной дендрита.

  2. На основании полученных закономерностей изменения темпе-ратурно-временных параметров процесса разрушения полимерной изоляции, а также оценки разрешающей способности тепловизионного метода предложен способ контроля состояния изоляции, на который получено положительное решение на изобретение по заявке № 3583537/ 24-21 от 20.03.1984 (приор, от 21.04.1983 ).

Практическая ценность работы определяется:

разработкой новой методики определения длительной электрической прочности полимерной изоляции и оценки ее ресурса, при реализации которой значительно сокращается материалоемкость и трудоемкость. Методику можно рекомендовать для определения "кривых жизни" силовых кабелей с полимерной изоляцией на ограниченный ресурс их работы;

разработкой нового эффективного метода диагностики состояния изоляции по тепловым эффектам, который может быть применен в научных исследованиях, при контрольных и профилактических испытаниях высоковольтных изоляционных конструкций. Метод апробирован на кремнийорганических изоляторах типа Ж-70/35 и Ж-70/ІІ0, а также изолированных жилах с толщиной изоляции 10 мм.

Содержание работы. Первая глава посвящена разработке методики исследования зарождения и развития разрушений в полимерных диэлектриках, основанной на регистрации температурных полей на их поверхности. Сформулированы требования к методам и системам регистрации температурных полей. На основе

краткого анализа литературных источников показано, что наиболее полно этим требованиям отвечают радиационные методы измерения температур, на основе которых построена работа тепловизионных систем. Показано, что для решения поставленных в работе задач можно применять высокоскоростные тепловизоры, рабочий спектральный диапазон которых находится в пределах 3-5 и 8-14 мкм.

Приводится описание экспериментальной установки для исследования зарождения и развития разрушений в полимерных диэлектриках в видшлом и инфракрасном диапазоне длин волн, а также устройства для обработки фотографической информации (изображений денд-ритов и полутоновых картин тепловых полей). Описана методика проведения эксперимента и методика обработки фотографической информации. Обоснован выбор объектов исследования - полиэтилена низкой плотности (ПЭ), полипропилена (ІШ), полиметилметакрилата (ПММА) и резины марки ТСШМ-40. Дан подробный анализ методических и инструментальных погрешностей. Осуществлена экспериментальная проверка методических погрешностей.

Во второй главе приведены результаты исследования темпера-турно-временных параметров процесса разрушения полимерных диэлектриков на переменном и импульсном напряжении, а также результаты исследования влияния величины напряженности внешнего электрического поля, формы, полярности и частоты следования импульсов напряжения на пространственно-временные характеристики дендритооб-разования в полимерных диэлектриках.

Установлено, что на переменном напряжении промышленной частоты локальный перепад температуры на поверхности полярных диэлектриков (ПММА, ТСШМ-40) появляется до зарождения разрушения. Перепад температуры на поверхности образцов из ПЭ и ПП возникает только при зарождении дендрита. В процессе развития разруше-

- ІЗ -

ния наблюдается ступенчатый характер изменения температуры для всех испытываемых диэлектриков. По характеру изменения температуры можно выделить три стадии разрушения в полярных диэлектриках и четыре - в неполярных. Переход от предыдущей к последующей стадии разрушения (независимо от условий испытания и материала испытываемых образцов) сопровождается скачкообразным увеличением перепада температуры в 1,5-2 раза, что подтверждает дискретный во времени и пространстве характер разрушения полимерных диэлектриков. Установлена линейная корреляционная связь между продолжительностью стадии развития дендритов, соответствующей интервалу времени между моментом регистрации второго и третьего температурных скачков, и временем до пробоя испытываемых диэлектриков. Показано, что по этому интервалу времени можно оценить время до пробоя испытываемых диэлектриков с погрешностью, не превышающей 23$.

Установлено, что при воздействии импульсного напряжения перепад температуры на поверхности полярных и неполярных диэлектриков возникает только при зарождении дендрита. При малых частотах следования импульсов напряжения ( ^- = 2 имп/с) возможно обнаружение лишь момента зарождения дендрита, так как в процессе развития разрушения изменение температуры на поверхности испытываемых диэлектриков имеет дискретный во времени характер. При частоте следования импульсов напряжения 50 имп/с, также как при воздействии переменного напряжения, процесс развития разрушения в ГО сопровождается ступенчатым изменением перепада температуры на поверхности образцов. По характеру изменения перепада температуры процесс развития разрушения также включает четыре стадии, причем переход от предыдущей к последующей стадии разрушения сопровождается повышением температуры в 1,5-2 раза. На основании

расчета коэффициентов корреляции между отдельными стадиями разрушения и числом импульсов до пробоя установлено, что число импульсов до пробоя образцов из ПЗ можно оценить по интервалу времени между моментом регистрации второго и третьего температурных скачков. При этом ошибка между экспериментальными и расчетными значениями числа импульсов до пробоя не превышает 22$.

Установленные закономерности изменения температурно-времен-ных параметров процесса разрушения полимерных диэлектриков могут соблюдаться и в слабонеоднородном электрическом поле с той лишь разницей, что соотношение между отдельными стадиями разрушения будет иное.

Из анализа литературных источников следует, что при испытании полимерных диэлектриков в квазиоднородном электрическом поле время (число импульсов) до пробоя должно определяться не стадией развития разрушения, а продоляительностью додендритной стадии. Поэтому с точки зрения диагностики состояния изоляции при длительном нагружении ее электрическим полем представляло интерес исследование параметров, характеризующих додендритную стадию старения полимерных диэлектриков, так как независимо от конфигурации внешнего электрического поля процессы, обусловливающие зарождение разрушения в локальном объеме изоляции, происходят именно на этой стадии.

Старение изоляции в резконеоднородном электрическом поле завершается скачкообразным прорастанием дендрита, после чего развитие его тормозится. Исходя из посылки, что зарождение дендрита является аналогом пробоя локального участка изоляции, в качестве характеристик дендритообразования предложено использовать следующие параметры:

- время (число импульсов /?з ) до зарождения дендритов;

длину дендрита і (после первого скачка), по которой можно оценить размер участка изоляции, подвергающегося старению на до-дендритной стадии;

напряженность поля на конце дендрита Et » при которой тормозится его развитие;

среднюю напряженность поля Еср<г, достаточную для пробоя локального участка изоляции, характеризуемого длиной дендрита;

коэффициент неоднородности поля на локальном участке kz , определяемый как отношение максимальной напряженности поля Ем

к Еср.-е*

Исследование влияния величины напряженности внешнего электрического поля на переменном и импульсном напряжении, а также формы, полярности и частоты следования импульсов на пространственно-временные характеристики дендритообразования ( Т$ , из , Z ) позволило установить следующее. Продолжительность додендрит-ной стадии старения полимерных диэлектриков зависит не только от величины максимальной напряженности поля, но и скорости убывания напряженности поля вблизи электрода-острия. Зависимость между Т$ (/2з) и fc^ в двойных логарифмических координатах можно аппроксимировать линейными функциями, так как между этими параметрами существует линейная корреляционная связь. Форма и полярность импульсов напряжения влияют лишь на длину дендритов. При одинаковой максимальной напряженности внешнего электрического поля размер участка изоляции, подвергающегося старению на до-дендритной стадии, меньше при отрицательной полярности и апериодической форме импульсов напряжения, что согласуется с представлением об экранирующем действии объемного заряда. Это подтверждается результатами расчета ^ и Еср.е , значения которых при одинаковой величине Ем примерно в 1,5-2 раза выше при отри-

дательной полярности и апериодической форме воздействующих импульсов напряжения. Установлено, что независимо от условий испытания и материала испытываемых диэлектриков, между расчетными параметрами Е^ , Еср.-б и Длиной дендритов существует линейная корреляционная связь.

Обоснована и показана возможность определения параметров, необходимых для расчета "кривых жизни" полимерной монолитной изоляции для случая однородного (слабонеоднородного) электрического поля путем экстраполяции экспериментальных и расчетных характеристик дендритообразования к однородному полю. Разработана экспресс-методика определения электрической прочности и "кривых жизни" полимерной изоляции на переменном и импульсном напряжении. Проверка методики осуществлена сравнением расчетных данных с экспериментальными из литературных источников. Показано, что данная методика может быть применена для определения электрической прочности и "кривых жизни" силовых кабелей с полимерной изоляцией на

7 fi

ограниченный ресурс их работы (до 10 с - на переменном и до ТО

импульсов - на импульсном напряжении), если коэффициент неоднородности внешнего электрического поля меньше или равен 1,7.

В третьей главе сформулированы и решены задачи для оценки мощности источников тепловыделения и интегрального перепада температуры в зоне их действия на начальной стадии разрушения полимерных диэлектриков. Установлено, что мощность источников тепловыделения не определяется непосредственно величиной максимальной напряженности внешнего электрического поля. Мощность источников тепла зависит от средней разности потенциалов ( Ucp,$) на локальном участке изоляции, определяемом длиной дендрита, а также от свойств и структуры испытываемых диэлектриков. В полярных диэлектриках мощность источников тепла (в одинаковом диапазоне максималь-

ных напряженностей поля) больше, чем в неполярных диэлектриках, и изменяется пропорционально и-ср.е» Интегральный перепад температур в зоне действия источников практически прямопропорционально зависит от их мощности и составляет I-3G - для ПЭ и IHI, I-4G -для ШМА и 2-22С - для ТСШМ-40.

На основании расчета мощности источников тепловыделения и интегрального перепада температуры в зоне их действия произведена оценка разрешающей способности тепловизионного метода при контроле начальной стадии разрушения полимерных диэлектриков. Установлено, что предельная глубина залегания, с которой источник тепловыделения (дефект) можно обнаружить по тепловому контрасту на поверхности испытываемых диэлектриков, в зависимости от мощности источников тепла, составляет от 4,5 до 8 мм - для ПЭ, Ш и JQMMA и от 7 до ІЗ мм - для ТСИМ-40 и находится в диапазоне толщин реальных изоляционных конструкций. Произведена экспериментальная проверка разрешающей способности тепловизионного метода. Ошибка между расчетными и экспериментальными значениями предельной глубины залегания не превышала 15$, т.е. математические модели для расчета мощности источников тепловыделения и распределения температуры в диэлектрике можно использовать для оценки предельной глубины залегания источников тепловыделения (дефектов) на начальной стадии разрушения полимерных диэлектриков.

Для оценки возможности применения тепловизионного метода для контроля состояния изоляции реальных изоляционных конструкций произведены испытания кремнийорганических изоляторов типа Ж-70/35 и Ж-70/ІІ0, а также изолированных жил с толщиной изоляции 10 мм. Результаты испытаний показали, что тепловизионный метод может быть применен для выявления грубых технологических дефектов в изоляции реальных изоляционных конструкций (глубина

залегания дефектов составляла 10-17 мм), а также для диагностики состояния изоляции в процессе развития разрушения» Так при испытании изолятора ЛК-70/35 и изолированных жил до пробоя было установлено, что в процессе развития разрушения (так же как при испытании полимерных диэлектриков в резконеоднородном электрическом поле) изменение перепада температуры на поверхности изделий имеет ступенчатый во времени характер, а переход от предыдущей к последующей стадии разрушения сопровождается увеличением температуры в 1,5-2 раза. Результаты оценки времени до пробоя испытываемых изделий по интервалу времени между моментом регистрации второго и третьего температурных скачков (с учетом эмпирических коэффициентов, полученных при испытании полимерных диэлектриков в резко-неоднородном поле) показали, что разница между экспериментальным и расчетным временем до пробоя не превышает 13$. То есть при контроле изменения перепада температуры на поверхности изделий во времени можно осуществлять качественную диагностику состояния изоляции (выявление отдельных стадий разрушения по увеличению перепада температуры в 1,5-2 раза), а также оценивать ресурс изделий. Оценку ресурса можно осуществлять только для высоковольтных конструкций с неравномерным распределением электрического поля по толщине и объему изоляции, когда коэффициент неоднородности внешнего электрического поля больше 2.

Работа завершается заключением, в котором сформулированы основные выводы по оригинальным материалам о закономерностях изменения температурно-временных параметров процесса разрушения полимерных диэлектриков, а также по результатам разработки и апробирования новых методов определения электрической прочности и оценки ресурса изоляции для случая слабонеоднородного электрического поля и диагностики состояния изоляции по тепловым эффектам

в неоднородных электрических полях.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на научных семинарах НИИ высоких напряжений, кафедры "Электроизоляционная и кабельная техника" Томского политехнического института; школе-семинаре "Физика импульсных разрядов в конденсированных средах" (г.Николаев, 1982 г.); Всесоюзной научной конференции "Физика диэлектриков" (г.Баку, 1982 г.); конференции "Пути повышения производительности труда при изготовлении электрических кабелей" (г.Иркутск, 1983 г.); Всесоюзном научно-техническом семинаре "Вопросы старения изоляции высоковольтного оборудования" (г.Тбилиси, 1983 г.).

Публикации. Основные положения и выводы диссертации опубликованы в следующих работах.

  1. Гефле О.С., Дмитревский B.C. Методика исследования электрических триингов в твердых диэлектриках.- В кн.: Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции "Шизика диэлектриков". Секция "Пробой и электрическое старение". Баку, 1982, с.71-72.

  2. Гефле О.С. О возможности контроля качества изоляционных изделий тепловизионным методом.- В кн.: Тезисы докладов к конференции "Пути повышения производительности труда при изготовлении электрических кабелей". Иркутск-Шелехов, 1983, с.65-66.

  1. Бажов В.Ф., Гефле О.С, Ефремова Г.В. и др. Новые методы исследования электрического старения твердой полимерной изоляции. -В кн.: Краткие тезисы докладов к Всесоюзному научно-техническому семинару "Вопросы старения изоляции высоковольтного оборудования". (Тбилиси, ноябрь 1983), Ленинград, 1983, с.12-13.

  2. Гефле О.С, Дмитревский B.C. Методика исследования триингов в видимом и инфракрасном диапазоне длин волн*- Деп. в йн-формэлектро гё 253 эт.- Д83, 1983, 7 с.

5. Гефле О.С., Дмитревский B.C. Тепловая дефектоскопия вы
соковольтных изоляционных конструкций.- Деп. в Мнформэлектро

& 395 эт.- Д83, 1983, 8 с.

  1. Гефле О.С. Способ контроля состояния изделий из диэлектрических материалов. Положительное решение от 20.03.84 по заявке Ш 3583537/24-21, приор. 21.04.83.

  2. Арбит Л.Г., Гефле О.С, Сквирская И.И. Исследование зарождения дендритов в полиэтилене при многоимпульсном воздействии напряжения.- Электротехническая промышленность. Сер. Электротехнические материалы, 1984, вып.7 (168), с.1-3.

  3. Гефле О.С, Сквирская И.й., Ушаков В.Я. Способ определения длительной электрической прочности полимерной изоляции. Положительное решение от 18.09.84 по заявке & 3692024/24-21, приор, от 16.01.84.

Подобные работы
Ларин Юрий Тимофеевич
Теоретическая и экспериментальная разработка методов конструирования оптических кабелей
Леонов Андрей Петрович
Разработка методов оценки совместимости пропиточных составов и эмалированных обмоточных проводов
Марьин Сергей Сергеевич
Разработка метода оценки долговечности изоляции низковольтных электрических машин
Агаев Чингиз Гусейн оглы
Разработка и исследование технологических методов повышения качества и надежности стеклопластиков электротехнического назначения
Габельченко Наталья Ильинична
Исследование эффекта огрубления дендритов и разработка методов структурной гомогенизации сталей
Белозерцев Александр Витальевич
Разработка методов оценки параметров телевизионных устройств с использованием эффекта муара
Хаймин Михаил Аркадьевич
Разработка методов диагностики колесных машин с целью снижения их вибрационного нагружения для улучшения условий труда человека-оператора
Решетов Анатолий Анатольевич
Разработка метода диагностики энергетического оборудования на основе показателей чувствительности
Сапожников Владимир Владимирович
Разработка методов технической диагностики и методов синтеза контролепригодных дискретных систем железнодорожной автоматики и телемеханики. Приложения
Шер Арнольд Петрович
Исследование тестовых методов диагностики и разработка на их основе алгоритмов обработки океанологической информации для задач рыбопромыслового прогнозирования

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net