[Разделы] [Оглавление раздела] [Главная страница СПЭТ] [Назад] [Дальше]

Что называется износом изоляции?

При работе электрических машин, трансформаторов, аппаратов, проводов, кабелей и другого оборудования возникают потери энергии, превращающиеся, в конечном счете, в тепло. Тепловая энергия повышает температуру обмоток, активной стали, контактных соединений, конструктивных деталей и одновременно рассеивается в окружающую среду. Нагревание оборудования ограничивает его мощность и является главной причиной старения изоляции. По нагревостойкости, т. е. по способности выдерживать повышение температуры без повреждения и ухудшения практически важных свойств, применяемые в электрических машинах, трансформаторах н аппаратах электроизоляционные материалы разделены согласно ГОСТ 8865-70 на классы. Ниже даются обозначения классов, указываются предельные температуры и кратко характеризуются основные группы изоляционных материалов, относящихся к данному классу:

Если температура выдерживается в пределах, соответствующих данному классу изоляции, то обеспечивается нормальный срок службы оборудования, исчисляемый 15—20 годами. Форсированные режимы сокращают нормальные сроки, и, наоборот, систематические недогрузки приводят к недоиспользованию материалов: оборудование морально устареет и возникнет необходимость в его замене раньше, чем износится изоляция. Таким образом, экономически нецелесообразны как слишком малые, так и большие (по сравнению с нормальными) сроки службы. Государственными стандартами предписывается поддержание в установившихся режимах работы оборудования следующих предельных значений температур. У генераторов с изоляцией класса В в зависимости от применяемого метода измерений температуры, системы охлаждения (косвенная или непосредственная), давления водорода и других факторов температура для обмоток ротора равна 100—130° С, для обмоток статора 95—105° С, для активной стали 105° С. Ограничение максимальных температур обмоток машин объясняется возможностью появления местных перегревов, а также условиями работы пропиточного компаунда, температура размягчения которого лежит в пределах 105—110° С.

У трансформаторов и автотрансформаторов нормы установлены с таким расчетом, чтобы средняя предельная температура обмоток, в наиболее жаркое время года, не поднималась выше 105—110°С. В соответствии с этим допустимое превышение температуры отдельных частей трансформатора сверх температуры охлаждающей среды ограничено следующими пределами: обмотки 65° С; поверхности магннтопровода и конструктивных элементов 75° С; масла в верхних слоях 60° С, если масло полностью защищено от соприкосновения с окружающим воздухом (трансформаторы с азотной защитой, герметизированные и т. д.); в остальных случаях 55° С. Температуры масла указаны для трансформаторов с естественным масляным и принудительным воздушным (дутьевым) охлаждением. В случае принудительной циркуляции масла температура в верхних слоях его устанавливается заводами-изготовителями. Допустимое превышение температуры обмоток сухих трансформаторов определяется классом нагревостойкости изоляции: для класса А 60° С; класса Е 75° С; класса В 80° С; класса F 100° С; класса Н 125°С.

С вопросом нагревостойкости электроизоляционных матералов связан вопрос старения изоляции, т. е. изменения ее структуры, развития местных дефектов, понижения электрической и механической прочности. Старение изоляции наиболее интенсивно идет под действием высоких температур. Аналитически зависимость среднего срока службы изоляции от температуры выражается зависимостью:

где N—срок службы, лет; А—некоторая постоянная, равная сроку службы изоляции при температуре 0°С; a —коэффициент, равный 0,0865; J —температура, при которой работает изоляция, °С.

Нормальному суточному износу изоляции трансформатора соответствует температура наиболее нагретой точки обмотки 98°С в течение 24 ч. При повышении температуры обмотки сверх указанной только на 6°С срок возможного использования изоляции сокращается почти вдвое.

Нормы нагрева токоведущих частей аппаратов (выключателей, разъединителей, отделителей, токоограничнвающих реакторов, проходных изоляторов, трансформаторов тока и пр.) установлены ГОСТ 8024-69 и приведены в табл. 1. За расчетную температуру окружающего воздуха принята температура +35° С.

Температура элементов аппарата при длительной нагрузке складывается из температуры окружающей среды во и превышения температуры t , т. е. q = q _{0 + t} .Таблица 1 Допустимые температуры нагрева токоведущих частей аппаратов, С

[Разделы] [Оглавление раздела] [Главная страница СПЭТ] [Назад] [Дальше]