Cтраница 4
Токопроводящие жилы кабеля были скручены из секторных жил, покрытых слоем плоских проволок. При этом следует отметить, что фирмой AEG были спроектированы шестифазные преобразовательные подстанции, поэтому следовало ожидать сравнительно сильного влияния высших гармонических. В результате многочисленных опытов при кратковременном и длительном приложении напряжения было определено пробивное напряжение кабелей, составлявшее от 900 до 950 Кб, что соответствует максимальной напряженности да жиле порядка 130 кв / мм. [46]
Электрический пробой развивается в течение очень короткого промежутка времени, а для развития теплового пробоя, связанного с прогревом материала, требуется некоторое время. Поэтому для твердых и жидких изоляционных материалов различают импульсную прочность при кратковременном приложении напряжения, когда может иметь место только электрический пробой, и - прочность при длительном приложении напряжения. Импульсная прочность обычно в несколько раз выше прочности при длительном приложении напряжения. [47]
![]() |
Пути прохождения токов и. [48] |
По сравнению с тепловым электрический пробой развивается за очень короткий промежуток времени ( 10 - - 10 - 8 с) после того, как напряженность поля достигла критического значения. Электрический пробой возникает при значительно больших значениях напряжения, чем тепловой. Поэтому для твердых и жидких диэлектриков различают электрическую прочность при кратковременном и длительном приложении напряжения, причем электрическая прочность в последнем случае ниже. [49]
![]() |
Принципиальные схемы создания изоляционного промежутка в воздушных выключателях при отключенном. [50] |
Первый способ заключается в том, что гашение дуги и создание изоляционного промежутка осуществляются одной и той же контактной системой в определенной последовательности. При отключении выключателя его контакты, находящиеся в сжатом воздухе, сначала быстро перемещаются на расстояние, наиболее благоприятное для гашения дуги, а затем задерживаются в этом положении на время, несколько большее, чем необходимо для гашения дуги. Однако это расстояние оказывается недостаточным для обеспечения необходимой электрической прочности промежутка между контактами при длительном приложении напряжения. Следовательно, после погасания дуги контакты выключателя должны быть отведены друг от друга еще на некоторое расстояние, величина которого определяется давлением воздуха в дугогасительном устройстве при отключенном положении выключателя. [51]
Опыты с неизменным напряжением могут. При импульсных напряжениях это соответствует классической методике определения вероятностей пробоя: каждое воздействие состоит, как правило, из одного импульса напряжения; в принципе, однако, можно и большее число импульсов считать одним воздействием. Если при этом возникнет хотя бы один пробой, это будет расценено как событие пробой для всего воздействия. При длительном приложении напряжения ( переменного и постоянного напряжения) отдельное воздействие заключается в приложении напряжения заданных значений и длительности. Например, при выполнении стандартных испытаний требуется приложение напряжения длительностью 1 мин. Для изучения возможностей изоляции при длительном приложении напряжения отдельное нагружение может длиться десять, сто или несколько тысяч часов. В дальнейшем основные взаимосвязи будут поясняться на примере импульсных напряжений ( один импульс на одно воздействие); они могут, однако, быть прямо использованы для любых опытов с неизменным напряжением при различных видах напряжения. [52]
![]() |
Влияние тонкого барьера на пробивное напряжение ( 50 Гц трансформаторного масла в резконеоднородном поле. [53] |
В масляном промежутке так же, как и в газовом, в резконеравномерном поле разряды в стадии короны растекаются по барьеру и выравнивают поле между барьером и плоскостью. Лучшие результаты ( наивысшее разрядное напряжение) получаются, когда барьер установлен от стержня на расстоянии, равном 0 1 d - 0 25 d, где d - диаметр стержня. В резконеоднородном электрическом поле коронный разряд может возникнуть при напряжении, значительно меньшем, чем пробивное, и охватить весь промежуток между электродом и барьером. При импульсах коронный разряд не разрушает барьера, но при длительном приложении напряжения корона постепенно разрушает барьер, что приводит к снижению пробивного напряжения всего изоляционного промежутка. Поэтому возникновение коронного разряда при рабочем напряжении недопустимо. [54]
Другим столь же характерным свойством теплового пробоя является повышение пробивного напряжения с увеличением теплопроводности электродов и самого диэлектрика. Наконец ясно, что тепловой пробой, как всякий тепловой процесс, требует времени для своего установления. Длительное приложение напряжения может привести и к другим побочным явлениям - электролизу, старению. [55]
Если в каком-либо замкнутом объеме газа имеет место пробой, то изолирующая способность восстанавливается уже не столь быстро, как в открытом воздухе. Способность к восстановлению, а поэтому и независимость экспериментов, тем ниже, чем большая энергия вложена в единицу объема. С этой энергией далее связана величина пространственного заряда, остающегося в объеме после пробоя и способного оказать влияние на результаты последующих опытов. Поэтому необходимо, хотя бы и вопреки соображениям экономичности, не снижать интереса к независимости испытаний и стремиться снизить энергию в канале разряда. Для этого используются защитные сопротивления резисторов, включенных между испытуемым образцом и источником напряжения, а также - при длительном приложении напряжения - быстродействующие выключатели. Хорошим решением является использование искрового промежутка, включаемого при разряде параллельно испытываемому образцу и принимающего на себя ток разряда. [57]
Твердые диэлектрики являются более или менее плохими проводниками тепла. Диэлектрические потери в них, как правило, сильно возрастают с ростом температуры. В этом и заключается предпосылка к электротепловому пробою. Если при данном приложенном напряжении во внутренних объемах диэлектрика не может установиться тепловое равновесие, то при достаточно длительном воздействии напряжения произойдет разрушение диэлектрика: он обуглится или расплавится, что приведет к короткому замыканию электродов - к электротепловому пробою. Возможность электротеплового пробоя сводится к вопросу теплового равновесия: если количество тепла, выделяющегося внутри диэлектрика за счет диэлектрических потерь будет все время больше количества тепла, выделяющегося в данных условиях в окружающую среду, то электротепловой пробой неизбежен при достаточно длительном приложении напряжения. [58]
Опыты с неизменным напряжением могут. При импульсных напряжениях это соответствует классической методике определения вероятностей пробоя: каждое воздействие состоит, как правило, из одного импульса напряжения; в принципе, однако, можно и большее число импульсов считать одним воздействием. Если при этом возникнет хотя бы один пробой, это будет расценено как событие пробой для всего воздействия. При длительном приложении напряжения ( переменного и постоянного напряжения) отдельное воздействие заключается в приложении напряжения заданных значений и длительности. Например, при выполнении стандартных испытаний требуется приложение напряжения длительностью 1 мин. Для изучения возможностей изоляции при длительном приложении напряжения отдельное нагружение может длиться десять, сто или несколько тысяч часов. В дальнейшем основные взаимосвязи будут поясняться на примере импульсных напряжений ( один импульс на одно воздействие); они могут, однако, быть прямо использованы для любых опытов с неизменным напряжением при различных видах напряжения. [59]
В лабораторной практике применяются, кроме того, другие методики. С одной стороны, их применение вызвано как существующими в ряде лабораторий традициями, так и отсутствием необходимого лабораторного оборудования; с другой стороны - необходимостью использования специальных методов исследования для 1 получения более полных данных по ряду вопросов. Если в последнем случае применение специальных методов полностью оправдано, то большое количество действующих в настоящее время методик по первой причине нельзя признать правильным. В настоящее время как в Советском Союзе, так и в ряде международных организаций предпринимаются попытки проведения испытаний по согласованным методикам с тем, чтобы в дальнейшем унифицировать применяемые методы испытаний, сократив их количество. Так, в ГОСТ 10390 - 71 наряду с методиками, воспроизводящими длительное воздействие напряжения, оставлена более простая методика ( плавный подъем напряжения), позволяющая максимально ускорить процесс испытания и не требующая большого количества объектов. Сравнительные испытания при длительном приложении напряжения и приложении напряжения толчком показали, что результаты, полученные по обеим методикам, в большинстве случаев достаточно близки. Поэтому при выборе оптимальной методики из двух последних одним из основных критериев должно быть удобство проведения испытаний. Окончательно этот вопрос можно будет решить только после завершения отработки методики испытания крупногабаритных сложных конструкций и гирлянд для ВЛ сверхвысоких классов напряжения. Должны быть указаны основные размеры испытывавшихся изоляторов, метод испытания, вид и характеристика загрязняющего вещества. [60]