ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СТАРЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ В ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СТАРЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ В ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ

Авторы публикации

Рубрика

Технические науки

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 29 (127), Июль ‘23

Дата публикации 31.07.2023

Поделиться

В данной статье рассматривается проблема старения изоляции в электротехнических устройствах. Описываются различные факторы, которые приводят к деградации изоляции, такие как физические, химические и механические процессы, а также воздействие окружающей среды. Также рассматриваются возможные меры по предотвращению старения изоляции и поддержанию электротехнических устройств в хорошем состоянии.

Изоляция является важной составной частью электротехнических устройств, обеспечивая безопасную и надежную работу электрических систем. Однако со временем изоляция подвергается старению и деградации, что может привести к снижению эффективности устройства и даже к возникновению аварий. В данной статье мы рассмотрим основные факторы, влияющие на старение изоляции, и предложим некоторые меры по его предотвращению.

Изоляция подвержена воздействию различных факторов, которые способствуют ее старению и деградации. Перечислим ниже такие факторы.

  1. Физические процессы:

Одной из причин старения изоляции являются физические процессы, такие как тепловое воздействие и перепады температур. Частые циклы нагревания и охлаждения могут привести к расширению и сжатию материала изоляции, что со временем приводит к его разрушению.

  1. Химические факторы:

Воздействие агрессивных химических веществ может привести к деградации изоляции. Контакт с кислотами, щелочами и другими химическими соединениями может привести к разрушению молекулярной структуры материала изоляции.

  1. Воздействие влаги и влажности:

Вода является одним из основных врагов изоляции. Воздействие влаги и влажной среды приводит к образованию пузырьков внутри материала изоляции, что уменьшает его электрические свойства.

  1. Роль температуры и окружающей среды.

Высокие температуры могут значительно ускорить процессы старения изоляции. Повышенная температура приводит к ускоренному химическому разложению материала изоляции и ухудшению его электрических характеристик.Электротехнические устройства, эксплуатируемые в агрессивных окружающих условиях, таких как высокая влажность или загрязнение, подвержены более интенсивному старению изоляции.

  1. Механические факторы

Механические повреждения могут привести к разрушению изоляции и снижению ее защитных свойств. Вибрации могут вызывать трещины и повреждения в структуре изоляции. Недостаточное обращение с электротехническими устройствами и механические повреждения в процессе эксплуатации могут негативно повлиять на состояние изоляции.

Опишем возможные меры предотвращения старения изоляции.

 Существует ряд мер, которые могут помочь предотвратить старение изоляции и продлить срок ее службы.

  1. Воздействие высоких напряжений и токов.

Высокие электрические напряжения и токи, проходящие через изоляцию, могут вызывать ее деградацию. В процессе работы электрических устройств, таких как трансформаторы или электрические моторы, могут возникать высокие нагрузки, которые могут приводить к повышению температуры и механическим напряжениям в материале изоляции. Постоянное воздействие таких нагрузок может вызывать ухудшение изоляционных свойств и ускоренное старение.

  1. Роль времени в старении изоляции.

C течением времени электротехнические устройства и их изоляция подвержены старению. Это особенно касается оборудования, эксплуатируемого в тяжелых условиях или подверженного интенсивной эксплуатации. Важно проводить регулярные технические обслуживания и диагностику для выявления возможных проблем с изоляцией и принятия своевременных мер по ее ремонту или замене.

  1. Методы диагностики состояния изоляции

Определение состояния изоляции является важной задачей для предотвращения аварий и снижения эффективности электротехнических устройств. Существуют различные методы диагностики, позволяющие оценить состояние изоляции, такие как методы измерения утечки тока, анализ газов в трансформаторах, тепловизионные и ультразвуковые методы, и другие. Использование таких методов позволяет выявить ранние признаки старения изоляции и принять меры по ее обслуживанию или замене.

  1. Правильное хранение и эксплуатация оборудования:

Правильное хранение и эксплуатация оборудования являются важными мерами для предотвращения старения изоляции и обеспечения долговечности электротехнических устройств. Ниже перечислены некоторые ключевые аспекты, которые следует учитывать при хранении и эксплуатации оборудования:

  1. Сохранение в сухом и чистом месте.

Оборудование должно храниться в сухих и чистых условиях, чтобы избежать проникновения влаги и грязи, которые могут нанести вред изоляции. Влажная среда может привести к образованию пузырьков внутри материала изоляции, что приводит к ухудшению его диэлектрических свойств. Пыль и грязь также могут способствовать механическому износу изоляции и повреждениям поверхности оборудования.

  1. Проверка перед эксплуатацией

Перед каждой эксплуатацией оборудования следует проводить визуальную проверку его состояния и изоляции. Проверьте наличие видимых повреждений, трещин, износа или других дефектов в материале изоляции. Если обнаружены какие-либо проблемы, необходимо принять меры для их устранения или замены изоляции.

  1. Правильное подключение и отключение

Правильное подключение и отключение оборудования играют важную роль в предотвращении повреждений изоляции. При подключении убедитесь, что контакты и соединения надежны и хорошо защищены. При отключении устройств следует соблюдать рекомендации производителя и использовать правильные процедуры.

  1. Предотвращение перегрузок и коротких замыканий

Перегрузки и короткие замыкания могут привести к быстрому повышению температуры и созданию высоких механических напряжений в материале изоляции. Это может вызвать ускоренное старение изоляции и привести к ее повреждению. Предотвращение перегрузок и коротких замыканий является важной мерой для обеспечения нормальной работы и долговечности оборудования.

  1. Регулярное обслуживание и технические проверки.

Регулярное техническое обслуживание и диагностика состояния изоляции помогают выявить ранние признаки старения и деградации. Рекомендуется проводить периодические проверки состояния изоляции и провести техническое обслуживание, если обнаружены какие-либо проблемы или признаки старения.

  1. Обучение и соблюдение инструкций

Пользователи оборудования должны быть обучены правильному обращению с устройствами и соблюдать инструкции производителя. Это поможет избежать неправильного использования и повреждения оборудования, что может привести к старению изоляции.

  1. Замена изношенной изоляции.

Если изоляция оборудования сильно изношена или повреждена, необходимо произвести ее замену. Это поможет предотвратить дальнейшее старение и обеспечить надежную работу устройств.

  1. Использование специальных материалов:

Использование материалов с улучшенными характеристиками стойкости к старению может существенно улучшить долговечность изоляции.

  1. Регулярное техническое обслуживание и диагностика:

Регулярные проверки и диагностика состояния изоляции позволяют выявлять проблемы на ранних стадиях и предпринимать своевременные меры.

Старение изоляции в электротехнических устройствах является серьезной проблемой, которая может привести к снижению эффективности устройств и возникновению аварий. Однако путем применения правильных мер предосторожности и технического обслуживания можно значительно продлить срок службы изоляции и обеспечить безопасную работу электротехнических систем. Для поддержания надежности и эффективности электрических устройств рекомендуется регулярно проводить диагностику состояния изоляции и принимать своевременные меры по ее обслуживанию или замене. Правильное хранение и эксплуатация оборудования играют важную роль в предотвращении старения изоляции и поддержании электротехнических устройств в хорошем состоянии. Соблюдение указанных выше мер позволит продлить срок службы изоляции и обеспечить безопасную и надежную работу электротехнических систем. Это особенно важно для оборудования, эксплуатируемого в агрессивных условиях или подверженного интенсивной эксплуатации.

Список литературы

  1. Kumar, S., & Jain, A. K. (2019). Analysis of thermal aging of insulation material used in electrical machines. Proceedings of the International Conference on Electrical Machines, 1222-1227.
  2. IEC 60296:2020. Fluids for electrotechnical applications – Unused mineral insulating oils for transformers and switchgear.
  3. IEEE Std C57.104-2008. Guide for the interpretation of gases generated in oil-immersed transformers.
  4. IEC 60076-5:2016. Power transformers - Part 5: Ability to withstand short-circuit.
  5. Gubanski, S. M. (2004). Ageing of polymer insulation in power cables – mechanisms and practical consequences. IEEE Electrical Insulation Magazine, 20(1), 5-13.
  6. Morshuis, P. H. F., & Smit, J. J. (2010). Modelling of electrical tree growth in insulation of power cables. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 17(1), 208-220.
  7. Du, B., Ma, Y., & Chen, G. (2014). Thermal aging degradation of cable insulation materials used in nuclear power plants. IEEE Transactions on Nuclear Science, 61(4), 2113-2120.
  8. Murakami, T., Tanaka, K., & Yamano, M. (2016). Water treeing in solid dielectrics for electrical insulation. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 23(2), 634-648.
  9. Litsyn, Y., & Gurkovich, V. (2018). Influence of environmental factors on insulation aging in power transformers. Proceedings of the International Conference on High Voltage Engineering and Application, 205-210.
  10. Ahmed, M., & Talaat, H. (2019). Aging behavior and condition assessment of silicone rubber insulators in outdoor service. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 26(2), 579-588.
Справка о публикации и препринт статьи
предоставляется сразу после оплаты
Прием материалов
c по
Осталось 4 дня до окончания
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary