Диэлектрическая проницаемость газов, Тепловое старение изоляции. Классы нагревостойкости - Диэлектрические материалы для изоляции
Газообразные вещества характеризуются весьма малыми плотностями вследствие больших расстояний между молекулами. Благодаря этому поляризация всех газов незначительна и диэлектрическая проницаемость их близка к единице. Поляризация газа может быть чисто электронной или дипольной, если молекулы газа полярны, однако и в этом случае основное значение имеет электронная поляризация. Поляризация различных газов тем больше, чем больше радиус молекулы газа, и численно близка к квадрату коэффициента преломления для этого газа.
Зависимость газа от температуры и давления определяется числом молекул в единице объема газа, которое пропорционально давлению и обратно пропорционально абсолютной температуре.
У воздуха в нормальных условиях E=1,0006, а ее температурный коэффициент имеет значение около 2.10-6К-1
Тепловое старение изоляции. Классы нагревостойкости
Диэлектрические материалы, используемые для изготовления внутренней изоляции установок высокого напряжения, при комнатной температуре практически инертны. Однако при рабочих температурах (90--180 °С) в этих материалах возникают или резко ускоряются химические реакции, которые изменяют структуру материалов и вызывают ухудшение свойств всей изоляции в целом. Эти процессы именуют тепловым старением. Твердые диэлектрические материалы в процессе теплового старения постепенно снижают механическую прочность. Это приводит к повреждению изоляции под действием механических нагрузок и затем уже к пробою. В жидких диэлектриках в результате теплового старения образуются газообразные, жидкие и твердые продукты реакций. По мере накопления этих продуктов, загрязняющих изоляцию, проводимость и диэлектрические потери растут, а электрическая прочность снижается. Темпы теплового старения внутренней изоляции определяются скоростями химических реакций, зависящими от температуры. Обычно полагают, что срок службы при тепловом старении обратно пропорционален скорости химических реакций. Тогда отношение сроков службы изоляции и при разных температурах Т1 и Т2 будет выражаться:
Где T-- повышение температуры, вызывающее сокращение срока службы изоляции при тепловом старении в 2 раза. Значение T для разных видов внутренней изоляции лежит в пределах 8--12 °С, в среднем для изоляции тяговых электродвигателей составляет 10°С. Для изоляции силовых трансформаторов принимают T=8°С. Если же изоляция трансформаторов сильно изношена, то принимают T=6°С. Уравнение называют правилом Монтзингера, или правилом десяти градусов. Для ограничения теплового старения и обеспечения требуемого срока службы изоляционной конструкции для отдельных видов изоляции, в соответствии с ГОСТ и рекомендациями Международной электротехнической комиссии (МЭК), устанавливаются наибольшие допустимые рабочие температуры. По величине допустимой рабочей температуры все изоляционные материалы делятся на 7 классов нагревостойкости.
Класс нагревостойкости. Y А Е В F Н С Наибольшая рабочая температура в:
°С 90 105 120 130 155 180 более 180. °К 363 378 393 403 428 453 более 453.
К классу Y относятся волокнистые материалы на основе целлюлозы и шелка (пряжа, хлопчатобумажные и шелковые ткани, ленты, бумага, картон, древесина и т. п.), если они не пропитаны и не погружены в жидкий электроизоляционный материал.
К классу А принадлежат те же самые органические волокнистые материалы, пропитанные лаками или компаундами или погруженные в жидкий электроизоляционный материал, предохраняющий от доступа кислорода воздуха, который ускоряет тепловое старение изоляции. Например, это хлопчатобумажная изоляция проводов в пропитанной лаком обмотке электрической машины или хлопчатобумажная изоляция обмотки маслонаполненного трансформатора. К классу А относится также изоляция эмаль-проводов на масляно-смоляных лаках.
К классу Е относятся пластические массы с органическим наполнителем на основе термоактивного связующего типа фенолоформальдегидных смол (гетинакс, текстолит). К этому же классу относятся и лавсановые пленки, эпоксидные, полиэфирные и полиуретановые смолы, а также изоляция эмаль-проводов на таких смолах. Итак, к первым трем классам нагревостойкости Y, А и Е относятся главным образом органические электроизоляционные материалы.
К классу В относятся материалы, содержащие неорганические компоненты (щепанную слюду, асбестовые и стекловолокнистые материалы) в сочетании с органическими связующими и пропитывающими материалами. Сюда входят миканиты, стеклоткани и стеклотекстолиты на феноло-формальдегидных термоактивных смолах и эпоксидные компаунды с неорганическими наполнителями. К классу F принадлежат слюдяные продукты (миканиты), изделия на основе стекловолокна без подложки или с неорганической подложкой с органическими связующими и пропитывающими веществами, обладающими повышенной нагревостойкостью. К таким связующим относятся эпоксидные, термореактивные, полиэфирные и кремнийорганические смолы.
К классу Н относятся материалы, применяемые для класса F, но для изготовления которых применяют кремнийорганические смолы особо высокой нагревостойкости.
К классу С относятся чисто неорганические материалы без связующих и пропитывающих органических веществ: слюда, стекло, стеклоткани, асбест, кварц, микалекс. Из органических электроизоляционных материалов к классу С относятся только политэтрафторэтилен (фторопласт-4 или тефлон) и материалы на основе полиимидов.
При указанных температурах обеспечиваются технико-экономически целесообразные сроки службы электрооборудования. При повышении температуры срок службы изоляции снижается. Наивысшая рабочая температура определяется на основании тщательного изучения поведения материала при различных температурах с учетом коэффициента запаса, зависящего от условий эксплуатации, необходимой надежности и заданного срока службы.
Пример Изоляция класса Y рассчитана на работу при номинальной температуре ТН = 90 °С в течениеН = 25 лет. Сколько проработает изоляция, если ее рабочая температура будет равна Т - 114 °С.
Решение. По правилу Монтзингера, при повышении температуры на каждые 10 °С срок службы изоляции уменьшается в 2 раза. Поэтому срок службы изоляции при температуре Т -= 114 °С будет равен:
Похожие статьи
-
Расход теплоты, получаемой кипящей жидкостью от конденсирующего пара в кубе-испарителе колонны Где - расход теплоты, отнимаемой охлаждающей водой от...
-
Любое нагретое тело теряет тепло в окружающую среду, что существенно увеличивает затраты на данный процесс. Для снижения этих затрат и соблюдения...
-
=; = = = Выбираем по ГОСТ D1 =250мм и D2 =250мм Расчет и выбор тепловой изоляции Целью расчета тепловой изоляции является определение толщины слоя...
-
Сплав Д1 - относится к числу дюралюминов. Такой вид сплавов обладает достаточно высокой прочностью, пластичностью и относится к числу нормальных...
-
Резервуар предназначен для работы в условиях Крайнего Севера, Западной Сибири и Дальнего Востока. Для этих районов характерны длительные периоды с...
-
Материалы, применяемые для изготовления сушилки - Барабанная сушилка
При выборе и создании аппаратуры необходимо учитывать такие важные факторы, как тепловая нагрузка аппарата, температурные условия процесса,...
-
Стальной аппарат с мешалкой. Он состоит из корпуса и перемешивающего устройства с приводом. Корпус! включает в себя: цилиндрическую обечайку с приварным...
-
История применения активных металлов для связывания газов внутри вакуумного прибора насчитывает более 100 лет. Для этой цели впервые был использован...
-
Основную часть сортамента нераспыляемых газопоглотителей как отечественного, так и зарубежного производства составляют высокотемпературные...
-
Выше отмечалось, что класс нераспыляемых газопоглотителей отличается большим разнообразием. В связи с этим представляется целесообразным провести их...
-
Материалы для пайки. - Технологии изготовления кремниевых полупроводниковых приборов
Припой. Припои для пайки, заполняющие зазор в расплавленном состоянии между соединяемыми заготовками, должны отвечать следующим требованиям: 1)...
-
Поведение материальных сред под воздействием внешнего электромагнитного поля характеризуется посредством комплексной диэлектрической проницаемости ( Е ),...
-
Основными параметрами, характеризующими нераспыляемый газопоглотитель, являются следующие: - скорость сорбции; - емкость сорбции; - селективность...
-
Как правило, в общем случае РПМ - это композит, состоящий из проводящего наполнителя и диэлектрической матрицы. Проводник при этом находится в...
-
В целях обеспечения заданного рабочего разрежения (вакуума) и поддержания его на всем протяжении срока службы в ЭВП применяются газопоглотители...
-
При изготовлении данного изделия необходимо применять плечевые накладки и подокатники. Плечевые накладки - накладки, используемые для придания четкой,...
-
Состав материалов должен обеспечивать получение в отливке заданных физико-механических и физико-химических свойств; свойства и структура должны быть...
-
Таким образом, в данной дипломной работе была изучена научно-техническая литература по созданию порошкового активного материала, с пониженной...
-
Материалы - Выбор вида шланга для применения в конкретном производстве
Основные свойства материалов Основные свойства химических высокомолекулярных материалов, из которых изготавливаются гибкие шланги. Поливинилхлорид (ПВХ)...
-
Для отделки платьев из трикотажа используют бейку. Ассортимент отделочной бейки включает ряд различный по ширине (10, 15, 20, 30 и 80мм), гладкокрашеные...
-
Классификация моделей Модели классифицируются по размерам. Модель отливки "Кронштейн", относится к малым моделям. При проектировании данной отливки была...
-
Для изготовления осенне-весеннего ассортимента исползуют трикотажные полотна. Наиболее распространненые кулирные полотна из текстурированных...
-
Эжекторные материалы наклеиваются вокруг режущих ножей. Эжекторный материал выполняет в процессе штанцевания следующие функции: - выравнивание листа...
-
Материалы для верха обуви Для наружных деталей верха обуви обычно используют натуральную кожу, искусственные, синтетические и текстильные материалы. Все...
-
Расход теплоты, получаемой кипящей жидкостью от конденсирующего пара в кубе-испарителе колонны, Вт, определяется по формуле , (58) Где - расход теплоты,...
-
Выбор материала при проектировании конструкции кузова инновационного подвижного состава обусловлен тенденций современного вагоностроения направленного на...
-
Для повседневного платья на первом плане функциональные и эргономические требования, такие как воздухопроницаемость, гигроскопичность, и несминаемость, а...
-
Материалы обладают отличающимися друг от друга свойствами, каждое из них зависит от особенностей внутреннего строения материала. Материаловедение как...
-
Тепловой расчет туннельного сушила - Тепловой расчет туннельной сушилки для плитки для пола
Расход сухого воздуха при теоретическом процессе сушки определяется по формуле: = , кг сух. возд/ч; (2.8) = = 26555 кг сух. возд/ч При начальной...
-
Расчет горения топлива - Тепловой расчет туннельной сушилки для плитки для пола
Угольная пыль марки Б Назаровского месторождения Канско-Ачинского бассейна. Содержание золы АС=12%, содержание влаги в пылевидном топливе WР=39 %....
-
Для производства преформ на производственной линии SIPA PPS48 используется сырье в гранулах - полиэтилентерефталат. Полиэтилентерефталат - синтетический...
-
Основными промышленными методами получения порошков на основе титана и циркония являются следующие: А) метод металлотермического восстановления; Б)...
-
По механизму взаимодействия с активными материалами пористых газопоглотителей газы можно разделить на три группы [2, 3]. Первая группа включает в себя...
-
Для производства чугуна, стали и цветных металлов используют руду, флюсы, топливо, огнеупорные материалы. Промышленная руда - горная порода, из которой...
-
Введение. - Электроизоляционные материалы
Свойства электроизоляционных материалов. Характеристика важная для оценки качества материалов, применяемых для защитных покровов ( шланги кабелей,...
-
Композиционные материалы - Неметаллические материалы
Композиционные или композитные материалы - материалы будущего. После того как современная физика металлов подробно разъяснила нам причины их...
-
Выбор материала и технология производства заготовок деталей и инструментов
ВЫБОР МАТЕРИАЛА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗАГОТОВОК ДЕТАЛЕЙ И ИНСТРУМЕНТОВ Цель работы - провести анализ условий работы заданного изделия, выбор...
-
Отклонение размеров профиля после электроэрозионного шлифования находится в пределах от 0,005 до 0,05 мм, шероховатость Ra = 2,5 (0,25),...
-
Основные материалы для изготовления ювелирных изделий - Ювелирное дело
К ювелирным товарам (от голл. juweell - драгоценный камень) относят изделия, изготовляемые из драгоценных металлов и камней, а также из некоторых других...
-
Расчет заработной платы на ремонт ЗПОсн = Осн i ; ЗПОсн I = ; Где ЗПОсн i - основная заработная плата рабочих соответствующего разряда; СRi - часовая...
Диэлектрическая проницаемость газов, Тепловое старение изоляции. Классы нагревостойкости - Диэлектрические материалы для изоляции