Способ обнаружения процесса ионизации в прозрачной или полупрозрачной изоляции электрических кабелей

СССР ф у( Ъ Пи Ан ВИДЕТЕЛЬСТВУ ТОРСКОМУ вский, П СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРОЦЕССА ИОНИЗАЦИИПРОЗРАЧНОЙ ИЛИ ПОЛУПРОЗРАЧНОЙ ИЗОЛЯЦИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ остсхянк О,.,",аявлско 24 августа 1950 г. за М 4063,.1 Опубликовано н Ьюллетене нзоврете 56 12 за 1952 г. 1 йг. Х ет ци ктных озрач- кабеПредметом ыастоящего изобр сция является способ обцзруже я процесса ионизации и лефе мест в прозрачной или полупр ной изоляции электрических лей.Известныс способы обнаружения процесса цонизации недостаточно точны и нс дают возможности визуально наблюдать процесс ионизации в его динамическом развитии.Предлагаемый способ состоит в том, что поверх изоляции исследуемого кабеля помещают прозрачный электрод и между последним и жилой кабеля создают разность потенциалов, достаточную для образования поля, вызывающего видимую ионизацию. Подобный способ позволяет более точно определить дефектные места в изоляции кабелей ц лает возможность визуально наблюдать процесс ионизациц в его динамическом развитии.В качестве указанного прозрачного электрода могут быть применены заполненные токопроводящей жидкостью стеклянные или пластмассовые трубки, либо металлическая сеткз, через ячейки которой можно наблюдать процесс цоццззццц, либо металлическая трубка, сцзбжец 1 зя окнами для наблюдения.Для наблюдения зз возццкцовццем и развитием процессов цоццзациц в ленточной сложной изоляции предлагаемым способом может оыть применен кабель с различным направленцем нзмотк 1 слоев.Для определения дефектных мест в изоляции кабеля предлагаемым способом возможно прцмсцсцис фотоэлемента.На фиг. 1, 2, 3 ц 4 предстзвлцы различные формы выполнения прозрачных электродов, используемых при исследованиях кабелей по предлагаемому способу; ца фиг. 5 -стройство для осмщсствлция предлагаемого способа в прцмсццц его к контролю качества ц к опредл- цию дефектных мест в изоляции кабеля или провода; на фиг. 6 в устройство для наблюдения процессов ионизации и контроля качества изоляции непрерывно движущегося кабеля или провода; на фиг, 7 и 8 -- устройства вне 1 пних электродов ввиде мстдллцческцх сеток; цд фцг. , 10 н 11- устройСт 3(1 для цримснсцГя предлагаемого способа к ис- слсдовяццю иоциздцци в ленточной (з 0,75 Нгц(; цд (г. 1) -3 стройство ;ля примсцсция предлагаемого способа к нсслсдовдцню процессов иоццзации в изол 5 ции, состоящей цз ди- ЭЛЕКТРИКД Ц ГЯЗД, Ця;ОДЯЦГСГОСЯ ПОД опрсдслсццым;авлсцием.Н д 1 Окоп ровод 5 ццу 10 ж(л м 1 1" ц 1) цяложсцд цзол 5 ция " ц;3 )ух(жцых цлн ццых л(ц. (Скоторые слоц эгих лсцт цаложсцы с перекрытием, цскоторыс с здзордмц д. По коццам испытуемый отрсзок кделя сц;10 жен подмоткОЙ 4 ц 4 а с целью пог)ьсцт( ц(п)5)Кс(.;не псрскрытця, кдк это цормялыю д ляется при разделках выводных ксццов кабеля. Увс(цеццс диаметра подмот- КИ ПРОИЗВОДИТС 5( П,(с 13 НО (Нс(Г(РЦМСР по параболической поверхности); подмоткд выполцяется из той жс ЦЗО,(ЯИОЦОЙ ЛСЦЫ, ЧТО 1 ОСЦО(31 Я 51 изоляция жилы, цо может и Некоторых случаях выполняться (,з особой лсТы с высокой пробцвцой прочцостью. Говсрх обеих коццсвых цо;310-ОК Нс 1 д 3 И цуТЯ ССКЛ 51 цц 1 51 ТрОКЯ 6, СЦДОЖСЦН 15 ТОКОПРОВО)5 ЦЦИ 31 ВЫВО- дом 6. Прострацство под стскляццой трубкой зацол(нпн) водой илц другой прозрд:цой токопроводящсй кцдкостью. В тех слуяях, кОГдя изоляци 5 ВЫПОЛСи с( Ц( ИЗ ВЛДОСТОЙКОЙ ИЗО- ляциц, се поверх(юсть покрывается тонким слоем 7 прозрачцого влагостойкого лякд (Например полцстиролового лякя, триацетдтцсллюлозного лякд, латекса).Токоцроводящая жила 1 прцсоедццястся к одному полюсу источцика ВЫСОКОГО Ц 7 ПР 5(ЖЕ(ИЯ, а ВОДа, ОКРУ- жающяя изоляцию, присосдинястся ко второму полюсу того же источцика напряжения. Процессы ионизацци, происходящие в изоляции, наблюдаются вцзудлин), так как все элсмецты системы вплоть до Гоко- проводящей жилы (проводцнкд) выполцецы прозрачцыми.Другая форма выполнения прозрачного электрода прсдставлеця ця фиг, 2. На токопроводящую жилу 1 цасажецы прозрачцые изоляционные колпачки 8, 8 а и 86 или изоляциоцныс шайбы 9 и 9 а. На них надвинута стскляццяя тр 3 бкя 10, которм 0 ОхВЯ- тываст вторая стеклянная трубка 11.Между цсй и трубкой 10 вставленыпо:краям уплотцяющис шайбы 12 ц 12 ьь Обт)ем 3 НГц)ц трмокц 11 зяпол(ЕН ВОДОИ, ЦД КОТОРУ(0 ЦОДЯ(ТС 51 ЦД.прял(ецис с пох(ощ(.10 токопроводящего выводя 1), Наблюдсцис зя цро- ЦЕСС 1 МЦ ИОНИЗЯЦИЦ И ЗД РсЗРЯДс 13 И ПО 1 Г)ВСРХНОСТИ КО)псЧКО 3 И (ЦДИО производится через прозЯчцыструоки О и 1. Нд фиг. 3 покдзаца третья формаВыполнсция прозрачцого электродаНд токопроводящую жилу 1 (а- ,0)К(,ЦЯ ПРОЗРсЧЦЯ 51 ИЛИ ПО;(СПРОЗ- р 1 Ндя ИЗОЛяцИ 5 2 (Сц)Оццдя ИЛИлсцточцяя). д т(3 участке кабеля,КОТОРЫЦ ПОДЕ)КИТ ИСПЫТДЦЦ 10, Цс 1В 11ГЯ СТСК 511(Ц 151 ДВСХСТ(Ц Н (1 ЯГ,)1,0 к 1 4, зяполнеццд 51 ВОДОЙ. с. ПОмощью токопроводящсго выводя 16 ця вод 3 подается цяпря)к(цце. Внут 1ср" 143ОЫ(Ь ТДКИМ, (ТООЫ ЗЯЗОР ЪЕЖ,У трмокОЙ 14 и ПЗО,(цровсцц(ым кабелем был мици милы(ым. Тол щццаС Т( Ц 0 К Т Р У 0 К И Т с 1 Е Ж С Д 0 Л ) К Ц с( 0 Ы Т Ь )ЦЦЦ(М(.иНОЙ. 001 По(,(СД 1 Х ТРСбовя ц и я вытскд ют цз цеобх)Дц 3 Оси и ре;10 ГЗрят ит Воз МОж ц ыс иска ж- еЦИ. ЭЛКРИ(СКОГО ПОГ(Я Ц ЦСЖС- латсл(яос псрсряспреден ццс градиента цяпряжеция по ср шцеццк) с фактически имеющимися цолямц В диэлектрике кабеля при нормальнойего работе. На фиг. 4 покязяця несколькоиная форма выполнения токопроводящсго прозрачного экрана, цакладываемого на изоляцию кабеля и соединяемого с источником напряжеция. Он изготовлен в виде тонкой трубки из прозрачной пластмассы,Трубка внутри смачивается токопроводящей жидкостью и затем сплющи в а ется.Тонкий слой жидкости, остающийся нд вцутрснцсй поверхности труб- КИ С УЖИ ТОКОПРОВОД 5 ЦЦЦ)1 ЭКРЯПО(. Д,1 я пОВышсни 51 с 0 прОВОдимоси В 33 трь трубки 13 продольносе Направлении закладывается одна цлн несколько медных проволок 16, которые присоедцняюгся к цсточццК 3 напряжения,На фиг. 5 представлено устройство для осущсствлсция предло- 3)КСЦЦОГО СЦОСО(ХЯ В ПРИМЕСНИ сСГО К коцтро:цо качества и к определению 11 С(1)сктцых мест в изоляции кабеля илц проводя. В резервуар 17, цаполцегц,ый водой, погружается испытуемый кабель 1 в виде нескольких витков цлц в ви,1 с бухты. ТокопроВодяц(я и(ц;1 Я 1 прОВОдцик) 1 присоединяется к огпюму цз пол(осов источника напряжения, а вола коцтдктируется с другим полюсом. Для НсОЛ 10:СЦЦ 51 Зс ПРОЦСССЯ)1 И ИОЦИЗЯ- ции, происходящими в изоляции кабеля, помещение затемняют. Для облегчения цдблюлеций резервуар ВЫПОГЦ 151 СТС 51 ЦЗ ПРОЗРЯЧЦОГО Мс)ТСРцсГ 11, Д Цс 1,1 НС СГО УСтс)нс)в,1 Ивс(ЕТС 51 зсРедгО, Ьъхтм кбсл 51 цслссообос 13- Цо ) Станс(ВЛЦВЯТЬ В РСЗСРВ ЯР ТДК, чтобы сс мож(к) было повор 51 Вать по отцошецио к цдблюлдтслго для возможности обозрения ее со всех сторон. Поворячивацис может производиться периодическц.Нд фцг. 6 представлено устройст- ВО я)151 ЦЯОЛ 10;1 ЕЦИЯ ПРОЦСССОВ ЦОЦЦЗЦ 1 ЦЦ И КОЦТРОЛ 5 КЯЧССТВс ЦЗОГ 1 ЯЦЦЦ непрерывно дви)кущегося кабеля илц Проводя. Оцо состоит из прозрачной трубки 19, расположенной вертикально и наполненной водой. Через трубку проходит кабель 2(1 илц провод с прозрачной изоляцией. В цжцсй части труокя ц кдослуплотнены резиновым кольцом 21 илц иным общеизвестным приспособлением. На токопроводя(цую жилу 1 1 провог(цик) подастся напряжение. Процессы ионизации наблюдаются в данном случае либо визуально, либо с помощью фотоэлементов, Последние могут быть вмонтированы внутрь трубки 19 на ее внутренней поверхности и связаны электрически с прцспосоолсниями, фиксирующими расположение дефектных мест в изоляции подобно тому, как это делается на современных машинах для испы= тания ца пробой проводов с рези(юной Изоляцией. Г 1 л 51 облегчения визуального наблюдения или для сокращения числа фотоэлементов в трубке 19 могут быть расположены зеркала, отражающие картину иоцизации в изоляции со стороны, недоступной непосредственному цаблю,%СЦЦ 10.На фиг. 7 представлена форма выполнения ц 1 ружцГО эгСктро;11 в вцДс ЦЯМОтаНЦОй НД ЦЗОЛЦРОВ)сиУ 0 жилу ленты 21 цз мстс)ллическс)й С(.ТКИ ЦЛЦ Цз ТКДЦЦ С ВДР,11 ЦЦЫ)1(1 В цсс металличсскцмц ц 1 пямц.,Чстял - ЛИЧЕСКая СстКЯ ПЛИ тКЯ:1 Ь С Мст;1 Л- ическими нитями дйлжцыыть Выполнены тдк, чтобы оцц с)1,1 лц тонки, прозр;1 ны цлц полуцП)зрдчцы и обладали достаточ 11 ой провод мостью, Намотка лепы цд изоляцию лолжн(1 быть плотцдя и бс 1 зазоров. Прцмсцсцце нару)коп) экрдцд ц вцдс сетки позволяет и;пь(ть;вать кд- ОС;Ь В СУХОМ Вцде ЕЗ Прц)1 ецсц 1 Я волы), п о цсобходи мо для ксгбслс й с ИГроскц 11 есСОЙ 30,яццсй 1 цз- ,5 ЦИСИ, РсООТснон(СЦ ПОД Сжс 1 ТЫМ Г 1- зом.Нс 1 1. с Г(РС 1 Стс 1 В, Сцо ВцдПЗМ(.- цс 1 е сетчатого экр,1 д, выплцсццоВ Вцдс трубКИ цз цродоЛЬН Нс(- КЛ с 1 ДЫв сС)10 Й Ц с 1(с 1 ЕЛЬ ССТЧ ТОЙ ленты 22 с отбортовднцы)ц крдямц 2,) ц 24. Для плотного обжцмя кабеля такой лентой прцмсяются лгс металлические плдцкц ),) ц 26 с тверстиямц 27. Плдцкц зажимат отбортовашыс края 2 з ц 24 и скрепляются болтами 28. На фцг. 8 це показана жцла, которая охватывается лентой, ввиду полной ГИ 1;1 логцц в этой чдстц с фцг. 7.с 1)цг. 9, О и 1 Иллюстрируют прцмснеП 1 с прсдлдгдсмогс сп(гсобд дляиссг 1 сдовяцця цоццз ццц В лсцтоП 10 й изоляции (детслц прозрачного электрола 29 ця этик ф 1. Ие показ;1 ы), цдло)кеццой спиралью цд ткоцрводящую мцогопроволочцую жилу.Известно, что ион 1 гздцця 1 иэлсктрика происходит раньше вссго в местах наибольшего гралцсцтд напряжения, т. с. непосредственно у жилы, в частности тд 1, где есть и;стоты. В слУчдс пРОпцтдццйй ОУ)11)кц 01 Изоляции ионизация наступает рдцьццПРОИ(Тос(ЦОМ СОСТ)ВС, ЧС.;1 В от Мс(- ГЕ, ТЯК Кс 1 К ДИЭЛСКтоисЕСК 1 Я ПРОЦЦ- цасмость проц иточ цо(о состава, ю. жцт в пределах 2,8- - З,с), д диэлектрическая 1 ронццсмоет. пропитанной бумаги равна примерно 3,7. Поэтому слабыми В электрическом отношении мсстдмц пропитанной изоляции будут зазоры ЗО мея(л) Отдельны ми пронос 0:.Я мифиг. 1), зазоры )1 между цзоляционными легамп (фиг. 9, 10 и 11), места пересе еций 32 этих зазоров прц перемене цяпрявлецця намотки лепт, а также морщины (складки) в изоляции.Д:я того, чтобы различить места возникновения ц развития процессов иоцизации в ленточной слоистой изоляции, исследуемые образцы кабеля язготовляются (фиг. 9 и 10) так, что направление намотки слоев изолящи строго фиксируется. Тяк, для того, чтобы исследовать процессы иоцизацин слоистой кабельной изоляции, оказалось достаточным нялтыв;ть нд жилу первые три слоя изоляции (первые три лецты) в одном цяпрявлеццц, и следуоцие слои (цдружньн ленты) - в лругол цапрдвлениц.Ня фцг. 12 предстсвлево устройство для сследовяцця иоцизации в изол 5 ции, состоящей ".3 диэлектрика и газа, цяходяще ося под определеццым давс;пел.Устройство состоит из трубки 33, надеваемой нд исследуемый кабель. Внутри трубки 33 может быть создано давление различной величины, Оо может регулироваться в зависимости о рдзвтя роессов иоцизациц в диэлектрике. Грц малых дяв,сниях трубка 33 может быть сделана из стекла лпластмассы. При высоких давлениях вместо стеклянцой трубки 33 должца применяться стальная трубка, снабженная окцами )4 для визуального наблюдения.1 случае примчи.нця стальной трубки оця должна быть изолирована от проводника 1 изоляционными шайбами (или втулками) 35 и уплотнителями 36. От изоляции 2 трубка 33 отделена с помощью шайб 37, которые могут быть выполцецы либо из металла, либо из изолирующего латерал. Пространство между трус. кой 33 и золяцией 2 здполцено газом, Напряжение подается на прозрачный экран 38 с помощью токо- проводящего вывода 39.Камеры 40 могут быть цаполценьг газом, цаходящимся под несколько меньшим давлецием, чем газ в пространстве между трубкой 33 и изоляцией 2,Предлагаемый способ применим тякке для исследований иоциздцци в диэлектрике, заполцеццом маслами под различным дявлеццем.Предмет изобретения1. Способ обнаружения процссся цоцизации в прозрачной или полупрозрачной изоляции электрических кабелей, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью визуального цаблюдецця процесса цоцизации, указяццый изолировяцый кабель окружают грозрчцым электродом и лежду последним и токопроводяцей жилой кабеля создаот электрическое цячяксцис, достаточное д,5 образования поля, вызывающего видимуо цоццзацию.2. Способ по п. 1, отличающ и й с я тем, что в качестве указанного прозрачного электрода примецяюг заполцеццые токопроводящей жидкостью стеклянные или пластмассовые трубки, либо металлические сетки, через ячейки которых можцо наблюдать процесс иоцизацци, либо металлические трубки, сцябксцные окцами для цаблодеция.3. Способ по п. 1, о т л и и д ищ ц й с я тем, что для исследовация используют кдоель с рязличцым направлением намотки слоев,4. Спосоо по п. 1, отличдющ и й с я тем, что для определения дефектных мест в изоляции кабеля прцмецяют фотоэлемент.