Композиция для регулирования напряженности электрического поля у электрода высокого напряжения

(19 (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АОТОРСНСМУ ОВИСНТСНЬСТВУ. 10-,13 5-7 9-1140"60(71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности(56) 1. 8(1 ййег 11 п К.Н. 1 вгае 1 Н,Р.С 1 СВЕ, 1972," 21-10, 28 аояцвС 6 верйешЪет, р. 10,2. Патент США У 3885085,кл. 74/36, опублик. 20,05.75.3. Авторское свидетельство СССРВ 855740, кл, Н О В 1/04, 1978.(54)(57) .КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПО.ЛЯ У ЭЛЕКТРОДА ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯв кабельной арматуре, включающаяэпоксидно-диановую смолу с содержа" РЩ 1 Н 01 В 3/40 С 08 1 63/00 нием эпоксидных групп 15-19, поли; этиленполнамин, наполйители и растворитель, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью снижения напряженности электрического поля путемоптимизации градирования изоляции;а также улучшения технологичностирегулирующей композиции, последняясодержит в Качестве наполнителейдвуокись титана и окись цинка, а вкачестве растворителя - толуол при1 1086464 г 10 Состав композиции, мас.ч. Композиции Эпоксидная ТхО ЕпО Толуолсмола ЭД60 Изобретение относится к полимерным комггозггггиям, которые могут использоваться в электротехнике для регулирования напряженности электрического поля у электрода высокого 5 напряжения, в частности в кабельной технике для регулирования напряженности электрического поля в эпоксидной изоляции муфт силОвых кабелей.Электрическая прочность эпоксидной изоляции муфт силовых кабелей в значительной степени определяется использованием для регулирования электрического поля металлических г 5 электродов, Различие коэффициентов температурного расширения материала электрода и эпоксидного компаунда приводит к растрескиванию компаунда на границе с электродом с последую щим уменьшением электрической прочности изоляции 1.Для снггжения напряженности электрического поля на границе электрода и изоляции применяют различные поли мерные композиции. В технике известно применение двуокиси титана для регулирования напряженности электрического поля, которую вводят в композиции на основе неопрена, хлор сульфанированного полиэтилена или голиэтилена. Композицию методом экструзии наносят на полупроводящий э,ран электрических кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена 2, ЭтО З 5 нриводт к увеличению электрической прочности изоляции кабеля.Однако известные композиции не могут бить использованы в муфтах силовых кабелей с изоляцией на основе эпоксидиых компаундов горячего отверждения, так как в процессе изготовления муфты температура отверждения эпоксидной смолы достигаоет 160 С и укаэанное покрытие повреждается, Кроме того, на экран муфты, имеющей сложную конфигурациюиевозможно нанести покрытие методом экструзии, которым перерабатываетсякомпозиция,Наиболее близкой к предлагаемойио технической сушности являетсякомпозиция, содержащая диановуюэпоксидную смолу с содержаниемэпоксидных групп 8-11, аиетиленовуюсажу, графит, растворитель и полиэтиленполиамин31.Однако эта композиция изменяетнапряженность электрического поляв узких пределах и только в областинеровностей электрода. Электрическоесопротивление такой композиции современем задержки под напряжениемизменяется до 257, что приводит кнеоднородности экранирования. Крометого, данная композиция не обладаетнеобходимой технологичностью: времяее приготовления 4 ч, готовая композиция довольно бьгстро расслаивается.Цель изобретения - снижение напряженности электрического поляпутем оптимизации градирования изоляции, а также улучшение технологичности регулирующей композиции.Для достижения поставленной целикомпозиция, включающая эпоксиднодиановую смолу с содержанием эпоксидных групп 15-19, полиэтиленполиамин, наполнители и растворитель,в качестве наполнителей содержитдвуокись титана и окись цинка а вкачестве растворителя - :олуол приследующем соотношении компонентов,мас.ч.:Эпоксидно-диановая смола с содержанием .эпоксидныхгрупп 5-19 100Полиэтиленполиамин 10-13Двуокись титана 5-7Окись цинка 9-11Толуол 40-60В таблице приведены данные влияния состава композиции на величинудиэлектрической проницаемости.1086464 Композиции Состав композиции, мас.ч. Зиоксидная ТО 2 пО Толуолсмола 100 50 6 100 9 . 60 10 100 10 60 11 60 100 10 100 16 60 8 8 100 16 60 7 лом массы композиции. нием 55 Увеличение содержания растворителя в композиции выше 60 мас.ч, приводит к значительному уменьшению вязкости композиции и ухудшению технологичности. Снижение содержания растворителя менее 50 мас.ч. не позволяетполучить равномерное покрытие электрода, Выбранное количество полиэтиленполиамина определено из услоЗОвий отверждения композиции,После перемешивания из полученной композиции отливают диски толщиной 0,1 - 1,5 мм и диаметром 8 см. Композиции отверждают ири комнатнойтемпературе в течение 24 ч, На диски наносят электроды из алюминиевойФольги толщиной 0,2 мм, измерениеемкости производят на мосту типа2821. Измерения проводят на трех4 Ообразцах композиции. Лиэлектрическуюпроницаемость определяю. но Формулеб = в , Ь 0,5647,1004где С 4 - емкость образца, мкф;45Ь - толщина образца, .см.Композиции 4, 5 и 6, приведенныев таблице, обеспечивают оптимапьноеградирование изоляции у электродавысокого напряжения. Принцип градирования изоляции описывается выраже 8 1. = , Г.гдеи 6,. - диэлектрические проницаемости регулирующей композиции и эпоксидной изоляции;Е, - напряженность электрического поля в эпоксидной изоляции. Продолжение таблицыКратковременная электрическая т прочность композиций приведенных в таблице на переменном напряжении,96.определенная на плоских дисках толщиной 1,5-2,0 мм составляет 8-12 КВ/м и отличается от прочности эпоксидного компаунда в 3-4 раза. Поэтому для ь=3,5 оптимальными для регулирования напряженности электрического поля являются композиции с 6 ст 10 до 20, Добавка окиси цинка улучшает качество покрытия и стабильность удель .ого электрического сопроти ления 1 р ,: 1000 МОм с. 1 и не изменяется ири выдержкео 6 ч, Фактически предлагаемая композиция яв:-;яетсяхорошим электроизоляционны," материаПриведенные в -аблице комио.ил:и облацают хорошей технологичностью Г,время приготовления, вн.,кость, сохранение гомогепности),. Бремя приготовления композиций 40 мин. вязкость по ьнскозиметру В 3-4 16 с, композицич хорошо наносятся на электрод, имеюшнй кринолин йную поверх тостОсадок твердых частиц при вь 1 держке в течение 24 ч при комнатной те.,пературе составляет 9% от исходной Исследование электрической прочности при ступенчатом подъеме перемен.- ного напряжения до пробоя 5 кй/3 мин на литых из эпоксидного компаунда дисках диаметром 8 см и ;олшиной 1 - 1,5 мм, покрытых с одной стороны1086 4 б 4 Составитель А, КругликовРедактор И., Петрова Техред В,Далекорей Корректор И. ДемчикЗакаэ 2259/48 Тираа б 83 ПодписноеВН 1 ШЖ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Рауаская наб. д, 4/5 Филиал 11 ПП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 предлагаемой компоэицией толщинойдо 0,5 мм, цоэволяет установить увеличение электрической прочностина 153. При этом все следы пробоя лежат в плоскости электродов,что подтверждает регулирующеедействие слоя компоэиЦине При тех ае габаритах муфты приме"неиие предлоаенной компоэиции в литойэпоксидной изоляции муфты моаетсущественно повысить надежность ра боты конструкции, так как увеличивается прочность конструкции и одновременно сниаается напряженность у поверхности электрода.