Cтраница 4
Практически это означает, что у некоторых дефектных изоляционных конструкций пробивные напряжения могут быть даже выше, чем у отдельных конструкций с нормальной изоляцией. Объясняется это тем, что к дефектной следует относить изоляцию не только с низкой кратковременной, но и с малой длительной электрической прочностью, а неудовлетворительная длительная прочность изоляции вполне может сочетаться с высокой прочностью кратковременной. Например, появление газовых включений относительно слабо влияет на импульсную прочность изоляции, но резко снижает срок службы и длительную прочность. [46]
При каждом значении номинального напряжения емкость конденсаторов КЬГ изменяется в широких пределах, в связи с чем прр одной и той же толщине диэлектрика площадь обкладки может быть весьма различной. Как отмечалось выше ( § 21, рис. 85), с увеличением площади обкладки падает кратковременная, а также и длительная электрическая прочность; поэтому конденсаторы КБГ малых емкостей имеют больший запас электрической прочности, чем конденсаторы больших емкостей, особенно при малых толщинах диэлектрика. Если для конденсаторов с емкостью порядка 4 - 10 мкф сколь-нибудь длительное превышение рабочего напряжения над номинальным недопустимо, то для конденсаторов с емкостями порядка 0 01 - 0 1 мкф и ниже перегрузка по напряжению на 20 - 30 % не представляет особой опасности, особенно если температура не достигает 70 С. [47]
При профилактических или послеремонтных испытаниях проверяется по существу способность изоляции проработать без отказа до следующих, очередных испытаний. При этом контроль изоляции повышенным напряжением, как и другие методы, дает косвенную оценку не только кратковременной, но и длительной электрической прочности изоляции. Основная его задача - проверка отсутствия грубых сосредоточенных дефектов. [48]
Однако фарфор и стекло обладают столь высокой стойкостью к частичным разрядам, что они практически не подвержены электрическому старению. Это обстоятельство упрощает конструирование внутренней изоляции фарфоровых и стеклянных изоляторов, так как освобождает от необходимости учитывать сложные процессы, определяющие длительную электрическую прочность изоляции ( гл. [49]
Этот фактор может вызывать существенные изменения емкости как обратимые, так и необратимые; он приводит к возрастанию угла потерь и снижению постоянной времени; температура сильно влияет на длительную электрическую прочность, оказывая известное влияние и на кратковременную прочность конденсаторов. [50]
Весьма важно установить зависимость между величиной / ЧР при рабочем напряжении и сроком службы изоляции. Возникновение частичных разрядов с кажущимся зарядом единичного ЧР 1 / чр - Ю-8 Ч - Ю-7 Кл даже при кратковременных приложениях напряжения ( испытательное напряжение, перенапряжения) приводит к существенному повреждению изоляции, необратимым изменениям и резкому снижению длительной электрической прочности. [51]
Изоляция вращающихся машин обладает высокой электрической прочностью при выпуске с завода. Однако в процессе эксплуатации электрическая прочность падает. Представление о длительной электрической прочности может дать нормированное испытательное напряжение в эксплуатационных условиях 1 7 f / HOM. Коэффициент импульса, начальное значение которого равно 1 3 - 1 6, снижается по данным ЛПИ до 1 0, причем нижняя граница области разброса может проходить еще ниже. [52]
Многолетней практикой для основных видов электрооборудования высокого напряжения отобраны и установлены сочетания диэлектриков, которые наилучшим образом соответствуют конкретным условиям и особенностям изготовления и эксплуатации. В оборудовании на напряжения 110 кВ и более, за небольшим исключением, используется пока только маслопро-питанная или маслонаполненная изоляция. Основное достоинство указанных видов изоляции - высокая длительная электрическая прочность, которая достигается за счет того, что волокнистые материалы из целлюлозы хорошо пропитываются маловязкими жидкостями. Благодаря этому, а также вследствие высокой растворимости газов в жидкостях ( маслах) сравнительно просто обеспечивается отсутствие воздушных включений в изоляции. [53]
Длительная электрическая прочность внутренней изоляции определяется не только собственной прочностью, но и иными характеристиками диэлектриков и в большой степени зависит от конструкции изоляции. Подробнее этот вопрос рассматривается в следующей главе. Здесь лишь отметим, для что обеспечения высокой длительной электрической прочности необходима однородная, сплошная изоляция. Около таких включений или в них могут возникать так называемые частичные разряды ( см. гл. Поэтому от диэлектриков требуется определенное сочетание качеств, обеспечивающих изготовление сплошной изоляции, отсутствие примесей и стойкость к воздействию частичных разрядов. [54]
Однако сейчас ситуация существенно изменилась в связи с широким внедрением в электрических системах номинальных напряжений 330 кВ и выше, для которых основное значение приобретают внутренние перенапряжения. Если перенапряжения этого вида удастся эффективно ограничить, на первый план выступит длительная электрическая прочность, которая, видимо, уже в недалеком будущем станет определяющим фактором при выборе изоляционных расстояний в главной изоляции трансформаторов. [55]
Полученные материалы обладают хорошими электроизоляционными свойствами: электрическая прочность лент находится в пределах 28 - 44 кВ / мм при 20 С и 20 - 25 кВ / мм при 200 С; удельное объемное сопротивление составляет 1014 - 1015 Ом. С и 1013 Ом-см при 300 С; диэлектрические потери при частоте 50 Гц при 20 С около 0.3 %, а при 125 С - около 2 %, короностойкость лепт высокая. Следует отметить, что значения tg о при повышенных температурах ниже, а длительная электрическая прочность у изоляционной ленты ЛЭТСАР выше, чем у других видов изоляции. [56]
После металлизации проверяют электрические свойства изоляции: сопротивление, зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от напряжения, характеристики частичных разрядов. Проводят также проверку испытательным напряжением. Эти испытания позволяют определить отсутствие в изоляции проводящих, полупроводящих и воздушных включений, хотя при проверке испытательным напряжением не гарантируется длительная электрическая прочность эпоксидной изоляции. Такое испытание остается наиболее важным для определения отсутствия грубых дефектов. [57]
Диэлектрики, входящие в состав внутренней изоляции, в разной мере влияют на электрическую прочность и могут выполнять несколько различные функции, дополняя друг друга. Так, твердые диэлектрики обеспечивают механическую прочность конструкции и часто являются основным диэлектрическим материалом. Высокопрочные газы и жидкие диэлектрики, заполняя объем изоляции так, чтобы в нем не оставалось пустот и воздушных включений, придают изоляции однородность и тем самым обеспечивают высокую длительную электрическую прочность. Для этой же цели используются различные смолы и компаунды, которые перед заливкой находятся в жидком состоянии с относительно малой вязкостью, а затем отвер-ждаются вследствие полимеризации. [58]
В наиболее часто применяемой в аппаратах ( трансформаторах тока) кабельной бумаге с толщиной листа 80 - 120 мкм сквозные проводящие включения маловероятны. Поэтому кратковременная электрическая прочность изоляции на основе кабельной бумаги в слабонеоднородных полях примерно пропорциональна толщине слоя изоляции. Увеличение плотности бумаги приводит к повышению кратковременной электрической прочности, однако из-за зависимости диэлектрической проницаемости от плотности бумаги повышается напряженность поля в масляной прослойке, что приводит к снижению длительной электрической прочности. Обычно бумажно-масляная изоляция, выбранная по условию надежной работы при рабочем напряжении, обладает достаточной кратковременной электрической прочностью относительно перенапряжений при существующих уровнях их ограничения. [59]
Для изолятора воронкообразного профиля ( рис. 4.22, б) целесообразно расширение профиля поверхности твердого диэлектрика у электрода с меньшим диаметром до величины, равной расстоянию между электродами. На электрическую прочность системы с оптимальной конфигурацией изоляторов и электродов существенно влияет узел сочленения изоляторов с электродами и, в частности, плотность прилегания твердого диэлектрика к электроду. При неплотном прилегании в газовой прослойке между твердым диэлектриком и электродом возникает значительное местное повышение напряженности электрического поля; ионизационные процессы начинаются при сравнительно низком напряжении на электроде и при их достаточной интенсивности приводят к старению твердой изоляции и, как следствие, к снижению длительной электрической прочности. [60]