Реферат Выпускная квалификационная работа содержит 5 глав, написанных в 106

1.2
 
Процессы старения в полимерных диэлектриках 
В данной работе мы берем полимерные диэлектрики, потому что в настоящее 
время в качестве изоляции большинства электротехнических конструкций 
используются полимерные диэлектрики. Поэтому наибольший интерес 
представляет именно рассмотрение процессов старения в полимерах. 
Преобладающий механизм электрического старения полимеров зависит от 
строения полимера, химического состава, а также от геометрических 
размеров и формы образцов и изделий, применяющихся в качестве 
электрической изоляции. 
Старение органических (полимерных) диэлектриков развивается наиболее 
быстро (наименьшие значения 
τ
) в переменном электрическом поле, когда 
имеются достаточно интенсивные частичные разряды.
Характер зависимости 
τ
от 
E
не дает достаточных оснований для суждений о 
механизме электрического старения того или иного диэлектрика. 
Существенным недостатком при использовании данных зависимостей 
является то, что на основании их можно получить неправильный вид 
эмпирического соотношения, характеризующего зависимость τ от E. Кроме 
того, по графику τ = τ(E) иногда можно определить ошибочное значение 
напряженности начала ионизации E
и
, ниже которого старение не должно 
развиваться. Поэтому для объективной оценки старения полимерных 
диэлектриков лучше пользоваться зависимостью времени жизни от 
температуры при E=const. Известно, что для многих физических величин 
существует экспоненциальная зависимость τ = τ(Т). Поэтому важно было 
проверить, можно ли зависимость τ=τ(Т) выразить с помощью 
эмпирического соотношения: 
, 
(1.4) 

---

12 
где: 
τ
0
– предэкспоненциальный множитель; 
ΔW
– энергия активации; 
k
– 
постоянная Больцмана; 
Т
– температура, 
0
К. 
Результаты испытаний для ряда диэлектриков представлены на рисунок 1.4 
Рисунок 1.4 – Зависимости lgτ = τ(1/T) для полимерных пленок ПС (1), ПЭТФ 
(2) и ПТФЭ (3) в переменном поле f = 50 Гц, а также для пленки ПТФЭ в 
постоянном поле в вакууме (4). 
Из рисунке 1.4 видно, что время жизни пленочных полимерных диэлектриков 
в переменном поле почти не зависит от температуры: для ПТФЭ в интервале 
от 20 до 100
0
С, а для ПС ПЭТФ – во всѐм допустимом для них интервале 
рабочих температур.
Итак, приведенные результаты позволяют установить основные 
закономерности электрического старения диэлектриков и высказать 
предположение о причинах старения: электрическом поле для полимерных 
диэлектриков наблюдается степенная зависимость τ = τ(E) при α = const, и в 
значительном интервале α время жизни почти не зависит от температуры при 
E = const. 

---

13 
Рисунок 1.5 – Зависимость долговечности от температуры – полиэтилен в 
условиях дробных разрядов при переменном напряжении частот 50Гц. 
Судя по закономерностям, поскольку, напряжение переменное, то основным 
из всех возможных механизмов старения наибольший интерес представляет 
именно вопрос старения материалов при воздействии ЧР. 
Основной причиной старения полимерных диэлектриков в переменном 
поле являются частичные разряды, возникающие в воздушных включениях. 
Более интенсивное старение в интервале напряженностей поля E > E*, чем 
при E < E
*
, вероятно, обусловлено разогревом полимеров до α > α
кр
за счет 
энергии частичных разрядов.