Внутренняя изоляция
Характерная для внутренней изоляции зависимость пробивного напряжения ипр от времени приложения напряжения показана на рис. 15.6. Сложный вид этой зависимости объясняется тем, что при разных временах процессы в изоляции, приводящие к пробою, имеют различную физическую природу.
В диапазоне I от единиц микросекунд до нескольких миллисекунд в изоляции возможен чисто электрический пробой.
При времени воздействия свыше 1 мс — диапазон II — проявляется влияние твердых частиц примесей, неизбежно присутствующих в технически чистых диэлектриках. Чем дальше успевают сместиться частицы за время воздействия напряжения, тем больше вероятность появления их в той области изоляции, где напряжённость поля достаточно велика для начала развития разряда с частицы. Следовательно, пробивное напряжение и будет снижаться по мере увеличения времени воздействия напряжения.
Следующий участок кривой III область теплового пробоя. В зависимости от размеров и свойств изоляции и температуры окружающей среды он может занимать диапазон от десятков секунд до нескольких часов.
Последний участок IV зависимости соответствует временам воздействия напряжения от нескольких минут или часов до 10—15 лет и более. Это область, в которой пробой постепенно подготавливается медленно протекающими процессами электрического старения изоляции. Эти процессы возникают под действием электрических полей и вызывают необратимое ухудшение диэлектрических свойств изоляции. Интенсивность процессов старения может быть очень малой, поэтому время, необходимое для постепенного разрушения изоляции до пробоя, может исчисляться годами. Главной причиной такого старения являются частичные разряды. В частности, они могут возникать в газовых включениях (порах,
Рис. 15.6. Зависимость пробивного напряжении Uпр внутренней изооляции от времени воздействия напряжения
трещинах, кавернах), оставшихся в изоляции при изготовлении или появившихся в процессе эксплуатации.
Электрическая прочность внутренней изоляции при всех временах должна быть выше возможных в эксплуатации электрических воздействий. Пример правильного согласования уровней электрической прочности изоляции с уровнями воздействия напряжений показан на рис. 15.7.
При выборе внутренней изоляции надо учитывать не только электрические, но и другие воздействия.
К числу важнейших относятся, прежде всего, тепловые воздействия, которые обусловлены выделением тепла в активных частях оборудования (в проводниках и магнитопроводах), а также диэлектрическими потерями в самой изоляции. Эти воздействия могут значительно ускорять химические процессы в изоляции, которые ведут к постепенному ухудшению ее свойств.
Механические нагрузки разного рода для внутренней изоляции опасны тем, что могут явиться причиной появления в твердых материалах микротрещин, в которых затем под действием сильного электрического поля возникнут частичные разряды, что ускорит процесс старения изоляции.
Появление влаги в изоляции приводит к резкому снижению сопротивления утечки, так как во влаге содержатся растворенные и диссоциированные примеси, т.е. свободные ионы. Уменьшение сопротивления утечки опасно тем, что это приводит к росту диэлектрических потерь. Вследствие этого снижается напряжение теплового пробоя и, кроме того, происходит дополнительный нагрев изоляции, что влечет за собой ускорение темпов теплового старения.
Даже относительно небольшое увлажнение минерального масла (несколько десятков граммов влаги на тонну масла) приводит к значительному уменьшению электрической прочности маслонаполненной изоляции при длительном воздействии напряжения (в течение нескольких секунд и более).
Дата добавления: 2014-12-21; просмотров: 1076;