КАКИЕ ФАКТОРЫ ВЛИЯЮТ НА СТАРЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ

WHAT FACTORS INFLUENCE THE AGING OF INSULATION

Nikolay Shkutko

student, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В данной статье представлено описание факторов, влияющих на старение изоляции.

ABSTRACT

This article provides a description of the factors that influence the aging of insulation.

Ключевые слова: изоляция, частичные разряды, старение изоляции.

Keywords: insulation, partial discharges, aging of insulation.

Длительная эксплуатация кабеля способствует старению изоляции, что в свою очередь приводит к снижению защитных свойств. Это происходит под воздействием различных факторов. В результате некоторые места проводки могут быть оголены, что чревато опасными различными происшествиями.

В настоящее время материалы, которые используются для изоляции более долговечны по сравнению с теми, которые использовались ранее. Однако не везде электропровода были заменены, поэтому проблема старения остается актуальной.

Факторы, влияющие на старение изоляции: влияние частичных разрядов при перенапряжениях, тепловое воздействие, окисление, увлажнение изоляции, механическое воздействие вибрационного или статического характера, химическое воздействие.

Влияние частичных разрядов постепенно разрушает большинство видов изоляции, так как при разряде часть энергии уходит на непоправимое разрушение молекулярных связей, в результате чего разрушение поступает постепенно. Внешне это проявляется в виде микротрещин в изоляции.

Для различных материалов скорость разрушения и его масштабы различны. Под воздействием частичных разрядов органические диэлектрики выделяет токопроводящие углеродные соединения и газы, такие как: метан, углекислый газ, ацетилен и водород. Из-за разрушения молекулярных связей твёрдых диэлектриков происходит процесс образования радикалов.

Протекание процесса старения электрокартона, минерального масла, бумаги и разрушения пропиточного состава приводит к изменению электрических характеристик и физико-химических свойств маслобарьерной и бумажно-масляной изоляции. В итоге проводимость изоляции увеличивается и появляются подходящие условия для вредоносных пробоев.

Электроны в сильных электрических полях приобретают достаточное количество энергии для разрушения углерода, в результате чего происходит выделение водорода. Протекание данного процесса можно наблюдать в высоковольтных линиях, однако стоит учитывать, что для различных типов изоляции характерна своя интенсивность разрушения, которая зависит от состава изоляции.

Пробой изоляции из-за перенапряжения не наступает мгновенно в какой-то определенный момент. Этот процесс протекает медленно: при возникновении перенапряжения происходит образование новой микротрещины и лишь в конце срока эксплуатации изоляция выглядит испорченной микротрещинами.

При обычных условиях эксплуатации - 25˚С изоляционные материалы проявляют себя нормально, при этом стоит учитывать, что ток, текущий по кабелю, разогревает изоляцию до 130˚С. В результате материал изоляции подвергается воздействию химических реакций, которые постепенно ухудшают её свойства.

Изоляция может быть подвержена влиянию влаги. Это может быть конденсат, который был образован в результате термоокислительных процессов или просто вода из внешней среды.

При воздействии влаги происходит уменьшение сопротивления изоляции, так как свободные ионы способствуют повышению тока утечки. Происходит увеличение диэлектрических потерь, что в свою очередь приводит к полноценному пробою.

Список литературы:

1. https://portal.tpu.ru/departments/kafedra/tevn/Students/Tab1/Лекция%2019-1.pdf (дата обращения: 15.09.2021)
2. http://electricalschool.info/main/ekspluat/1943-kakie-faktory-vlijajut-na-starenie.html (дата обращения:15.09.2021)