Способ определения стойкости пленочных и листовых диэлектриков к действию частичных разрядов

О П И С А Н И Е и 966584ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(53) УДК б 21.317. .333 (088,8) Опубликовано 15.10.82, . Бюллетень 38Дата опубликования описания 15.10.82 до делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретеии Д, Ваксер и А, А. Житомирский Ленинградское электромашиностроительное объединим. С. М. Кирова(71) Заявите 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТОЙКОСТИ ПЛЕНОЧНЫХ И ЛИСТОВЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ К ДЕЙСТВИЮ ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВыи н ости частичных родной системы измерении интенси в посредством, элек гла в плотнос" при образца вблизи иг разрядо типа "и помещении испыолъчатого электро туе мого да 2.Недо атком этого способа является нев мож стой предлагаемому пояется способ, основ Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании устройств для испытаний твердых диэлектриков,Известен способ определения стойкости пленочных и листовых диэлектриков к действию частичнык разрядов, основанный на помещении испытуемого образца в ячейку между двумя цилиндрическими электродами и создании электрического поля 1. 1Недостатком этого способа является необходимость создания напряженности поля значительно превышающего рабочее, что приводит к ошибкам воспроизведения разрядных явлений, характерных для рабочих условий, 1 невозможность сравнения материалов, отличающихся толщиной и диэлектрической проницаемостью и плохой воспроизводимостью результатов испытаний из-за зависимости интенсивности частичных разрядов от формы 2электродов.Наиболее близким к технической сущности явл анкая точность и ограниченные ункциональные возможности, не обеспечивающие воз ность получения истинной информации о кости материалов к действию частичных разрядов из-за больших напряженностей поля при испытании, разрушающих образец задолго до его полного разрушения частичными разрядами, и невозможности сравнения стойкости разнородных материалов.Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей.Цель достигается тем, что согласно способу определения стойкости пленочных и листовых диэлектриков к действию частичных разрядов, основанном на измерении интенсивности. частичных разрядов посредством электродной системы типа "игла - плоскость" при по3 966584мещении испытуемого образца вблизи игольчатого электрода, между испытуемым образцом и плоским электродом располагают фольговый электрод диаметром 3 - 4 мм и слойдиэлектрика, толщину и диэлектрическую про.ницаемость которого выбирают из условияЬ Ь.иЪЮгде ЕХ Я и, - диэлектрическая проницаемость10соответственно испытуемого образца и слоя диэлектрика;цХ с 1- толщина соответственно испытуемого образца и слоя диэлек.трика,измеряют пробивное напряжение и устанавливают испытательное напряжение, величину которого выбирают из условияЬ /дхОисп . Хпг я Ыгде О.пр, - пробивное напряжейие,20и определяют стойкость испытуемого образцак действию частичных разрядов по величинеусловной скорости разрушения, которую опре.деляют по формулеСХ 25ХЭ испгде Т - время полного разрушения испытуемого образца;. 3,- измеренная интенсивность частич-.ных разрядов при выбранныхусловиях эксперимента,На чертеже представлена схема испытательной ячейки, реализующей измерения по предлагаемому способу.Ячейка содержит испытуемый образец 135из твердого лйстового или пленочного материала, установленный вблизи игольчатогоэлектрода 2, выполненного в виде тонкогостержня, и плоский электрод 3. На плоскомэлектроде 3 устанавливают слой диэлектрика. -40подложки 4, стойкого к частичным разрядам,например, из слюдосодержащего материала,Между образцом и подложкой размещаюттонкий фольговый электрод 5 диаметром3 - 4 мм. Испытательная ячейка оснащена уст.45ройством 6 для измерения частичных разрядов (фильтр высокой частоты) и выводом 7в схему регистрации частичных разрядов и от.ключения установки при пробое.Процесс измерения заключается в следующем.50Предварительно для каждого образца, отличающегося толщиной подложки и величинойиспытательного напряжения, определяют сред.ний ток частичных разрядов. 3. Подложкуберут из слюдосодержащего материала, диэлектрическая проницаемость которого Е = 4,0.Образец 1 устанавливают в ячейку, состоящуюиз игольчатого электрода 2 диаметром 0,2 4(в контакте или с зазором 0,1 - 0,3 мм) и плоского электрода 3, охлаждаемого водой,Между электродами под образцом толщиной дпоследовательно устанавливают фольго. вый электрод 5 диаметром 3,0 мм, подложку толщиной 2,0 мм или 4,0 мм. Между электродами прикладывают напряжение, в зависимости от материала образца и его толщины, 5 10 кВ. Фиксируют время 2".Х до пробоя образца, которое определяют по моменту резкого изменения показаний измерителя частщных разрядов 6, подсоединенного к игольчатому электроду.Стойкость образцов определяют как скорость разрушения ОХ, отнесенную к среднему току Э ис т.е. Ох /Зисъ ГххЧХ= - -тоЧХ=где Т - условная скорость разрушения.Наличие дополнительного промежуточного электрода 5 позволяет определять пробой образца. В этот момент возникают интенсивные разряды по периметру вспомогательного электрода, схема регистрации частичных разрядов 7 фиксирует возрастание среднего тока разрядов и с помощью триггерного исполнительного устройства производится отключение установки.Ограничение диаметра промежуточного электрода 5 величиной 3 - 4 мм обеспечивает отсутствие искажения эл",ктрического поля в электродной системе.Использование предлагаемого способа определения стойкости пленочных и листовых ма. териалов обеспечивает.воэможность сравнения материалов с разными диэлектрическими про. ницаемостями и толщиной при пониженной напряженности электрического поля; возможность определения абсолютных показателей стойкости материалов к действию частичных разрядов - . скорости разрушения материала и зависимости долговечности материала от интенсивности частичных разрядов.Применение способа для .сравнительной оценки стойкости некоторых вариантов полимерных пленок (полиэтилена, фторпласта и полиамида) позволяет выбирать оптимальную конструкцию изоляции для статорных обмоток машин, работающих в условиях существования поверхностной короны. Формула изобретения Способ определения стойкости пленочных и листовых диэлектриков к действию частич. ных разрядов, основанный на измерении интенсивности частичных разрядов посредствомСоставитель А Техред М.Рейв ов орректор М, Демчи Редактор Н. Киштулине 887о комитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5 сно аказ 7834/61 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Прое 5 9665электродной системы типа "игла - плоскость"при помещении испытуемого образца вблизиигольчатого электрода, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точностии расширения функциональных возможностей,между испытуемым образцом и плоским электродом располагают фольговый электрод диаметром 3 - 4 мм и слой диэлектрика, толщину и диэлектрическую проницаемость кото.рого выбирают из условия 1 ОЕх7/10 --Йх дгде Я у- диэлектрическая проницаемостьсоответственно испытуемого образца и слоя диэлектрика; 15дх,ди - толщина соответственно испытуемого образца и слоя дизлектрика,измеряют пробивное напряжение и устанавли-,вают испытательное напряжение, величину кото орого выбирают из условияЫдххпрТираж ВНИИПИ Государственно по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рау84 6где О х пр - пробивное напряжение,и определяют стойкость испытуемого образца к действию частичных разряцов по величине условной скорости разрушения, которуюопределяют по формуле1/ хдх Эиспгде ТХ - время полного разрушения ис.пьпуемого образца,- измеренная, интенсивностьчастичиспных разрядов при выбрыпйхусловиях эксперимента. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Сборник стандартов США по испьпанию электроизоляционных материалов. М., "Энергия", 1979, с, 227-231. 2. йеа еестгодез аког расба 1 йзсЬагде епдцгапсе тезиз, .1 ЕЕЕ Тгапз. ап, Е 1. 1 цз, а Е 1 - 13, 1978, У 6, р, 448-450 прототип).