Введение к работе
Актуальность проблеют. Полимерная изоляция силових кабелей имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с бумажно-масляной изоляцией. Эти преимущества проявляются в упрощении технологии изготовления кабелей, прокладке, монтаже и эксплуатации кабельных линий.
В то же время кабели с пластмассовой изоляцией и оболочкой могут всходить из строя из-за возникновения в них дс:"е;."гоь в «вде электрически-/ /ЭТУ и водных /ВТ/ триингов. Развитие именно ЗТ часто приводит к пробою кабелей при эксплуатации их в воде или во злакной атмосфере. Однако для отечественных полимеров практически полностью отсутствуют экспериментальна данное по ЗГ. Это обстоятельство в какой-то мере может б^ть объяснено тем, что исследования ЗТ существенно затрудненн весьма длительном развитием ЗТ при отсутствии сопутствующих частичных разрядов.
Кроме того ЗТ может развиваться в полимерной изоляции при на-пряженностях значительно' меньших, чем электрическая напряженность, характеризующая истиную прочность самого материала, а процесс зарождения и развития ЗТ может бить обусловлен проникновением влаги в изоляцию уже в процессе технологической сшивки композиции на основе полиэтилена в паровой фазе.
Улучшение качества изоляционных материалов кабелей связано с поиском и созданием нових полимеров, для которих долхіїи бгть известно результата по исследованию влияния многих факторов на возникно-вение и развитие ЗТ. Поэтому обеспечение надежности кабельних линий с использованием полимерных материалов, обладаниях поваленной три-ішгосто^костьг, является в настоящее время весьма актуальной проб-
1ЄМОЙ.
Накопление якспериментальн^'Х данних по оценке отдельных стадий заэвития ЗТ представляет большой практический интерес, так как таких іанн"Х, позволяющих успешно решать проблему улучшения качества поименной изоляции на базе полиэтилена, недостаточно. Так ?е нодоста-'очно изучено влияние состава и строения полиэтилена на развития ВТ.
Цель^ работу? я лилось комплексное исследование влияния лксплуа-'аццонн'-х факторов /внешних/ и строения полиэтилена /нчут[)снних Ф<а-ггоров/ на характеристики ЗТ. К числу внешних факторов относятся: апряженность и частота электрического поля, температура, диллектри-ескач п^оница«!.'ость, а такте химический состав и концентрация
электролита. К внутренним факторам: степень разветвленнооти макромолекули полиэтилена при сополимеризации с d. -бутиленом и винил-ацетатом, наличие в полиэтилене специальннх добавок, уменьшающих горючесть /декабромдефинил оксид, трехокись сурьмы, полиэтиленсило-ксановая жидкость, антиприн, перекись дикумила/, а также сшивка полимеров.
Существенными задачами работы били:
Усовершенствование методики, с помощью которой можно одновременно определять как время зарождения ВТ, так и скорость его роста в полимерной кабельной изоляции.
Исследования развития ВТ в кабельной изоляции под влиянием эксплуатационных факторов: электрическое поле, частота, температура, диэлектрическая проницаемость, химический состав и концентрация электролита.
Изучение влияния строения полиэтилена на развитие ВТ, в том числе и в новых полимерных, композициях на основе полиэтилена на стадии их разработки, и оценка их возможностей для использования в качестве изоляции в кабельной промышленности.
Научная новизна работу. Впервые проведены комплексные исследования влияния на триингостойкость полимерных композиций на базе полиэтилена, широко применяющихся в отечественной кабельной промышленности. Предложена оригинальная методика, с помощью которой одновременно определялись два параметра: время до зарождения и скорость роста ВТ. Экспериментально установлені-' закономерности влияния эксплуатационных факторов на рост ЗТ в полимерной кабельной изоляции, а также определены вклады каждого фактора. Изучено влияние строения полиэтилена на стойкость к ВТ. Разработана статистическая модель ВТ, обеспечивающая определение параметров ЗТ в зависимости от эксплуатационных факторов.
Практическая значимость. Полученные экспериментальные данные по влиянию напряженности и частоте электрического поля, температуры, диэлектрической проницаемости, а также химического состава и концентрации соли позволили выявить закономерности роста ВТ в полимерных кабельных композициях и выработать рекомендации по эксплуатации кабелей с полиэтиленовой изоляцией. Полученные экспериментальные данные, касающиеся строения полимеров, позволяют усовершенствовать рецептуры в производстве полиэтилена и выдать рекомондации по созданию и внедрению новых полимерных композиций, стойких к ВТ. Практическая значимость работ" подтверждается актами о внедрении результатов на
ПО "Севкабель" г.Санкт-Петербург и на предприятии "Лолимеркомпозит" г.Баку.
На защиту внносится:
Комплекс экспериментальных результатов о влиянии эксплуатационных факторов: напряженности электрического поля, частоти, температури, диэлектрической проницаемости, химического состава и концентрации соли на время зарождения и скорость роста ВТ в изоляции на основе полиэтилена. Статистическая модель ВТ.
Экспериментальнте данные о влиянии на тришгостойкость внутренних факторов: сшивка, степень разветвленности, состав сополимера этилен с винилацетатом, введение в базовий полимер специалышх веществ: декабровдефенил оксид, трехокоись сурьмы, полиэтиленсилокса-новке жидкости, антиприн, перекись дикумила.
Апробация работ». Основное положения диссертационной работн докладывались и обсуждались на расширенном заседании научного совета АН СССР "Научные основи электрофизики и электроэнергетики"/г.Иваново, 4-6 декабря 1991 г./ и на заседаниях кафедри "Электрическая изоляция, кабели и конденсатор"" СПоТТУ.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано б печатных работ.
Структура и объем диссертации. .Диссертационная работа изложена т Ні страницах машинописного текста, иллюстрируется гшсунками, схемами и таблицами на і! страницах и состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 116 названий и приложений на 4^ границах.
