Расчет срока службы изоляции при различных видах старения
Изоляция заданного класса рассчитана на работу при нормальной температуре ТН°C в течение τн лет. К ней подвели две плоские токоведущие части на расстоянии длины изоляции d1 мм. Диэлектрическая прочность материала εr1, а электрическая прочность ЕПР1 кВ/мм.
Требуется:
Определить срок службы изоляции, если ее рабочая температура будет равна T1°C?
Рассчитать оставшийся расчетный ресурс работы изоляции, если ее рабочая температура на оставшийся период будет равна T2°C и T3°C при учете того, что изоляция уже проработала τ0 лет от рассчитанного срока службы τн при рабочей температуре T1°C.?
Вычислить срок службы изоляции при температуре T1°C и наличии частичных разрядов, если рабочее напряжение изоляции U кВ, а напряжения возникновения частичных разрядов UЧР кВ.
Определить предельное напряжение, которое можно приложить к токоведущим частям.
Найти, насколько снизится предельное напряжение, если между токоведущими частями появится микротрещина – воздушная прослойка толщиной d1 мм? Электрическая прочность воздуха ЕПР2 кВ/мм, относительная диэлектрическая проницаемость εr2=1.
Таблица 3.1. Исходные данные
Величина и единица измерения Номер варианта
2 3
По последней цифре шифра
Класс
B
T1, °C
144
T2, °C
132
T3, °C
142
Eпр1, кВ/мм
24
d1, мм
4.6
По предпоследней цифре шифра
U, кВ 32
UЧР, кВ 10
τн, лет 30
τ0, лет 3,2
ΔT 8
Епр2, кВ/мм 2.3
d2, мм 0.3
εr1 3
Решение
Тепловое старение внутренней изоляции возникает за счет возникновения или ускорения различных химических реакций при рабочих температурах, которые в несколько раз превышают комнатную (90-180 °C).
По величине допустимой рабочей температуры все изоляционные материалы делятся на 7 классов нагревостойкости:
Таблица 3.2. Нагревостойкость изоляции
Класс нагревостойкости Y A E B F H C
Наибольшая рабочая температура ТН,°C 90 105 120 130 155 180 Более 180
Используем правило Монтзингера:
года
Вычислим, какой ресурс работы исчерпала изоляция за 3,2 года:
лет
Определим, сколько еще прослужит изоляция, если температура понизится до 132°C:
года
В таком случае полный ресурс работы изоляции составит 2,881+3,2=6,081 лет вместо 30 лет.
Определим, сколько еще прослужит изоляция, если температура станет равна 142 °C:
года
Таким образом, продолжительность работы изоляции составит 1,211+3,2=4,411 года вместо 30 лет.
Рассчитаем срок службы изоляции при температуре 142 °C и наличии частичных разрядов:
года
Срок службы изоляции при одновременном наличии двух видов старения:
года
Предельное напряжение между токоведущими частями при однородном диэлектрике равно:
кВ
При наличии микротрещины напряжение пробоя будет равно:
Напряженности в различных слоях обратно пропорциональны диэлектрическим проницаемостям:
Определим электрическую прочность изоляции при наличии микротрещины:
кВ
Выясним, во сколько раз уменьшилось пробивное напряжение:
кВ
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
