Причины старения внутренней изоляции

В эксплуатации характеристики изоляционных конструкций не остаются неизменными. В изоляционных материалах неизбежно протекают физико-химические процессы, изменяющие их структуру или состав. Вследствие этого качество изоляции с течением времени ухудшается: электрическая и механическая прочности снижаются, диэлектрические потери и проводимость растут.

Ухудшение во времени характеристик изоляции в условиях нормальной эксплуатации называют естественным старением. Кроме того, ухудшение изоляции может происходить вследствие ошибок персонала, а также из-за непредвиденных аварийных или стихийных обстоятельств.

Старение ограничивает срок службы внутренней изоляции, так как с течением времени ее электрическая прочность снижается настолько, что изоляция не может противостоять возникающим в эксплуатации электрическим воздействиям и создается опасность ее пробоя.

Процессы, обусловливающие старение изоляции, можно разделить на две группы:

1. Процессы изменения состава или структуры самих изоляционных материалов. Примером могут служить разрушение их частичными разрядами, постепенное разложение и окисление при нагреве, расслоение или растрескивание под действием механических нагрузок.

Процессы в самой изоляции протекают за счет энергии, подводимой извне при внешних электрических, механических, тепловых и других воздействиях. Поскольку при различных воздействиях энергия к изоляции подводится в разных формах, в ней протекают разные физические процессы. Соответственно различают электрическое, тепловое и другие виды старения. Изоляция оборудования высокого напряжения подвергается воздействию сильных электрических полей не только при различных видах перенапряжений, но и при рабочем напряжении. Поэтому в отличие от изоляции низковольтных установок для высоковольтной изоляции наряду с тепловым и механическим старением важнейшее значение имеет старение электрическое, т. е. старение, вызванное процессами, возникающими в сильных электрических полях.

2. Процессы проникновения в изоляцию из окружающей среды различных примесей, ухудшающих ее электрические характеристики. Примером такого рода процессов является увлажнение изоляции.

В реальных условиях эксплуатации различные процессы старения могут протекать автономно, однако чаще они влияют друг на друга так, что темпы старения возрастают, а сроки службы изоляции сокращаются.

Проникающие в изоляцию из окружающей среды влага, кислород и другие вещества могут значительно ускорять процессы старения в самой изоляции.