15.3.4. Определение стойкости к внешним электрическим воздействиям.

 

Определение дугостойкости электроизоляционных материалов. Под дугостойкостью понимают способность диэлектрика выдерживать воздействие электрической дуги без недопустимого ухудшения его свойств.

Различают стойкость электроизоляционных материалов к действию эл-й дуги при высоком (свыше 1000 В) переменном напряжении и малых токах и при воздействии дуги, создаваемой постоянным напряжением до 1000 В. Существующие методы испытаний не дают возможности распространить результаты испытаний, проводимых в условиях лабораторий, на рабочие условия применения материалов при наличии грязи, пыли, влаги. Выбор метода испытаний зависит от особенностей испытуемого материала, его назначения и т.д.

Определение стойкости к воздействию электрической дуги напряжения переменного тока.

 

Два электрода, к которым приложено переменное напряжение, располагают достаточно близко к поверхности образца. Возникающая дуга воздействует на испытуемый материал и вызывает возникновение токопроводящей перемычки между электродами.

 

Вследствие шунтирования воздушного промежутка перемычкой дуга гаснет. Т.о. момент появления перемычки фиксируется по погасанию дуги. Параметрами дугостойкости является в данном случае ток Iд и время tд, необходимое для образования перемычки. Толщина образцов не менее 3 мм. Напряжение на электродах 12,5 кВ при токе от 10 до 100 мА.

 

Определение стойкости к действию электрической дуги напряжения постоянного тока.

Эту характеристику принято характеризовать качественно. Воздействуют дугой напряжением 220 В между электродами. Дуга возбуждается между двумя неомедненными угольными электродами. После подачи напряжения электроды раздвигают до 20 мм, снимают напряжение, через 1 мин подают напряжение и проверяют существование проводящей перемычки. Материал относят к одному из 6 классов.

 

Определение характеристик короностойкости.

 

Короностойкостью называется способность диэлектрика выдерживать воздействие коронного разряда без недопустмого ухудшения его свойств. Корона ограничена сравнительно узкой областью, прилегающей к электроду. Под действием короны происходит эрозия материала. Установка имеет вид:

Параметры для сравнительной оценки материалов в условиях короны: Ua - минимальное напряжение, при котором наблюдается корона, Uкор - напряжение, при котором процесс заканчивается пробоем образца через определенное время tкор. Сущность метода - прикладывают напряжение, достаточное для возникновения короны и выдерживают его до пробоя образца.

 

Определение характеристик трекингостойкости.

Повреждение поверхности вследствие поверхностного пробоя, вызывающее образование проводящих следов, называют трекингом диэлектрика., а способность выдерживать поверхностные пробои без трекинга - трекингостойкостью. Трекинг возникает при наличии загрязнений на поверхности материала. Влага под воздействием тока испаряется неравномерно, где проводящая пленка обрывается, возникает искра, вызывая образование проводящих каналов - треков.

Применяют методы каплепадения, стекающей пленки жидкости, метод пыли и тумана.

Определение параметров воздействия внутренних частичных разрядов.

ЧР возникают в местах с пониженной электроизоляционной стойкостью, например, в газовых включениях. Длительное воздействие ЧР может привести к пробою изоляции. Также является параметром качества материала. Для оценки вводятся характеристики интенсивности единичного ЧР (кажущийся заряд qчр, энергия единичного ЧР) и интенсивность ЧР в течении определенного интервала времени. Каждый ЧР вызывает кратковременное изменение напряжения на электродах. Кажущийся заряд численно равен такому заряду, который будучи мгновенно введенным между выводами объекта, вызовет такое же мгновенное изменение напряжения, как и реальный ЧР. Выражается в кулонах.

Энергия единичного ЧР:

Wчр = qчр Uчр.

Напряжение, при котором возникают начальные ЧР, называется начальным. 

При дальнейшем увеличении напряжения в определенный момент интенсивность ЧР резко возрастает из-за изменения структуры диэлектрика (образование дендрита в твердом диэлектрике, пузырьков газа в пропитанной изоляции). Такие ЧР называются критическими и соответственно напряжение - критическим.

Средний ток I чр - сумма абсолютных значений кажущихся зарядов за одну секунду.

Большое распространение получили электрические методы определения ЧР - косвенные и прямые.

Один из косвенных методов определения ЧР - снятие зависимости tgd от приложенного напряжения. Если кривая не растет - нет ЧР, растет до какого-то уровня и не увеличивается - локальные включения, не увеличивающиеся с ростом напряжения, растет - количество включений увеличивается до пробоя.

Прямой метод регистрации ВЧ колебаний в цепи при возникновении ЧР.

Существуют поверхностные ЧР (около острых краев электродов). В литературе часто их называют коронным разрядом.