Hvilke faktorer påvirker aldring av isolasjon

Langt brukte kabler mister sin isolasjonskvalitet over tid, med andre ord, isolasjonen eldes. Dette skyldes en rekke faktorer. Som et resultat er noen steder av ledningene utsatt, noe som er full av farlige ulykker: utilsiktede kortslutninger og gnister kan føre til brann eller i det minste elektriske skader på mennesker.

Selvfølgelig er isolasjonsmaterialene som brukes i dag mer holdbare enn de som ble brukt tidligere, men noen steder har elektriske ledninger ikke endret seg på lenge, og problemet med aldrende isolasjon består. La oss se på faktorene som påvirker aldring av isolasjon.

Isolasjonsaldring måles i relative enheter. Aldring er tatt som en enhet som tilsvarer drift ved temperaturen tillatt av standardene. For praktiske beregninger brukes ofte en regel kjent som «regelen på åtte grader» for å estimere aldringsprosessen til isolasjon.

Denne regelen, selv om den bare er et spesielt tilfelle av den generelle aldringsloven, gir en god tilnærming til virkeligheten i det temperaturområdet som normalt er tillatt for isolasjon. Ved høyere temperaturer resulterer dette i litt overdrevne aldringsdata, men er fortsatt nyttig for relative estimater.

Betydningen av åtte-trinnsregelen koker ned til det faktum at en økning i temperaturen for hver 8 ° C fører til akselerert slitasje (aldring) av isolasjonen to ganger. Dette betyr at hvis for eksempel kjernene til ledninger med isolasjon under overbelastning vil ha en temperaturøkning på 48 ° C i stedet for 40 ° C akseptert i normene, vil isolasjonen deres slites ut 2 ganger raskere og ved en temperatur på 56 ° C — 4 ganger raskere.

Hovedfaktorene for aldring av isolasjonen er følgende. Driftsspenning eller sjelden overspenning kan noen ganger gi delvise utladninger i isolasjonen, noe som resulterer i såkalte. Elektrisk aldring av isolasjon.

Dette etterfølges av aldring på grunn av eksponering for varme og oksidasjon. Til slutt er fuktisolering også en ganske sterk aldringsfaktor som ikke bør overses.

Ytterligere (mindre signifikante) aldringsfaktorer er: mekaniske belastninger av statisk eller vibrerende natur og kjemisk destruktiv effekt av produkter fra elektrolytiske reaksjoner og organiske syrer.

Elektrisk aldring av isolasjon — gradvis akkumulering av mikrosprekker fra utladninger

Delvis utladning fører til gradvis ødeleggelse av de fleste typer isolasjon: med hver utladning blir bare en del av energien brukt på irreversibel ødeleggelse av materialets molekylære bindinger, som et resultat av at ødeleggelsen skjer sakte men sikkert.Det ser ut som mikrosprekker i isolasjonen.

Graden av ødeleggelse og omfanget er forskjellig for forskjellige materialer. Organiske dielektriske stoffer, under påvirkning av partielle utladninger, frigjør ledende karbonforbindelser, så vel som gasser: hydrogen, metan, karbondioksid, acetylen, etc. Når de molekylære bindingene til faste dielektriske stoffer brytes, dannes radikaler.

Oljebarriere og papir-oljeisolasjon endrer de elektriske egenskapene og de fysisk-kjemiske egenskapene i hver av komponentene: elektrisk papp, mineralolje og papiraldring, impregneringssammensetningen ødelegges, ledningsevnen øker til slutt, gunstige forhold for skadelig ødeleggelse er opprettet.

Når det gjelder selve oljen, får elektronene i den under sterke elektriske felt nok energi til å ødelegge karbonmolekylene, som et resultat av at hydrogen frigjøres. Denne prosessen er spesielt uttalt ved isolasjon av høyspentlinjer, og ulike typer isolasjon er preget av sin egen ødeleggelsesintensitet (som avhenger av sammensetningen av isolasjonen).

Det er verdt å merke seg her at sammenbruddet av isolasjonen med dannelse av en sprekk ikke oppstår umiddelbart på grunn av overspenning til enhver tid. Denne prosessen er langsom: mikrosprekker akkumuleres hver gang en ny bølge oppstår, og først på slutten ser det ut som isolasjon skadet av sprekker.

Termisk aldring - kjemiske reaksjoner som forringer egenskapene til isolasjon

Det er klart at under normale forhold ved 25 ° C oppfører alle isolasjonsmaterialer seg normalt, de er inerte ved romtemperatur.Men strømmen som strømmer gjennom kablene varmer isolasjonen opp til 130 ° C og enda høyere. Under slike omstendigheter oppstår sakte kjemiske reaksjoner i isolasjonsmaterialet, som gradvis forringer egenskapene.

Dielektriske stoffer er i utgangspunktet stive - de blir sprø over tid, og enhver betydelig mekanisk belastning på kabelen vil forårsake sprekker og ødeleggelse av slik isolasjon. Flytende dielektriske stoffer fordamper gradvis, og blir delvis til en gass, på grunn av hvilken den dielektriske styrken til slik isolasjon avtar over tid. Det er også et nettverk av aldrende isolasjon fra påvirkning av varme.

Fuktighet som aldringsfaktor - oksidasjon som fremmer lekkasje

Det er ikke overraskende at det kan komme fukt på isolasjonen til kabelen, enten det er kondens dannet som et resultat av termooksidative prosesser eller ganske enkelt vann fra det ytre miljøet, samme sesongmessige nedbør.

Isolasjonsmotstanden reduseres ved påvirkning av fuktighet når de frie ionene begynner å øke lekkasjestrømmen. Dielektriske tap øker, og fører til slutt til totalt sammenbrudd. Men selv om det ikke oppstår skade, bidrar fuktighet til overoppheting av isolasjonen og termisk aldring blir ikke forsinket.

Derfor er det så viktig at isolasjonen alltid forblir tørr, og i store industrier, i forbindelse med denne bestemmelsen, overvåkes fuktighetsinnholdet i isolasjonen kontinuerlig og det iverksettes tiltak for å redusere denne aldringsfaktoren til et minimum.

Se også:

Isolasjonskvalitetsindikatorer - motstand, absorpsjonskoeffisient, polarisasjonsindeks og andre

Hva bestemmer levetiden til elektriske motorer

Årsaker til brann i elektriske apparater

Varmemotstand og brannmotstand av kabler og ledninger, ikke-brennbar isolasjon

Hvordan utføres kabelisolasjonstesten riktig?