Композиция для регулирования напряженности электрического поля у электрода высокого напряжения Советский патент 1984 года по МПК H01B3/40 C08L63/00 

Изобретение относится к полимерным композициям, которые могут использоваться в электротехнике для регулирования напряженности электри ческого поля у электрода высокого напряжения, в частности в кабельной технике дпя регулирования напряженности электрического поля в эпоксидной изоляции муфт силйвых кабелей. Электрическая прочность эпоксидной изоляции муфт силовы:;: кабелей в значительной степени определяется использованием для регулирования электрического поля металлических электродов. Различие коэффициентов температурного расширения материала электрода и эпоксидного компаунда приводит к растрескиванию компаунда на границе с электродом с последующим уменьшением электрической прочности изоляции си Для снижения напряженности электрического поля на границе электрод и изоляции применяют различные поли мерные композиции. В технике извест но применение двуокиси титана для регулирования напряженности электри ческого поля, которую вводят в композицрш на основе неопрена, хлорсульфонированного полиэтилена или полиэтилена. Композицию методом экструзни наносят на полупроводящий глфан электрических кабелей с изоля цией из сшитого полиэтилена 2.. Эт прИБО,га-г к увеличению электрической прочности изоляции кабеля. Однако извест гые композиции не могут быть использованы в муфтах силовь х кабелей с изоляцией на осно ве эпоксидных компаундов горячего отверждения, так как в процессе изготовления муфты температура отверждеккя эпоксидной смолы достигает 160 С и указанное покрытие повреждается. Кроме того, на экран муф ты j имеющей сложную конфигурациюневояможно нанести покрытие методом 42 экструзии, которым перерабятывается композиция, Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является композиция, содержащая диановую эпоксидную смолу с содержанием эпоксидных групп 8-11, а14етиленовую сажу, графит, растворитель и полиэтилeнпoлиa шн З. Однако эта композиция изменяет напряженность электрического поля в узких пределах и только р области неровностей электрода. Электрическое сопротивление такой композиции со временем задержки под напряжением изменяется до 25%, что приводит к неоднородности экранирования. Кроме того, данная композиция не обладает необходимой технологичностью: время ее приготовления 4 ч, готовая композиция довольно быстро расслаивается. Цель изобретения - снижение напряженности электрического поля путем оптимизации градирования изоляции, а также улучшение технологичности регулирующей композиции. Дпя достижения поставленной цели композиция, вкпючающая эпоксиднодиановую смолу с содержанием эпоксидных групп 15-19, полиэтиленполиамин, наполнители и растворитель, в качестве наполнителей содержит двуокись титана и окись цинка, а в качестве растворителя - толуол при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Эпоксидно-диановая смола с содержанием эпоксидных групп 15-19100 Полиэтиленполиамин 10-13 Двуокись титана 5-7 Окись цинка9-11 ТолуолАО-бО В таблице приведены данные влияния состава композиции на величину диэлектрической проницаемости.

10864644

Продолжение таблицы

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ У ЭЛЕКТРОДА ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ в кабельной арматуре, включающая эпокскдно-диановую смолу с содержаШ: нием эпоксидных групп 15-19, полиэтиленполиамин, наполнители и растворитель , отличающаяся тем, что, с целью снижения напряженности электрического поля путем оптимизации градирования изоляцин/ а также улучшения технологичности регулируищей композиции, последняя содержит в Качестве наполнителей двуокись титана и окись цинка, а в качестве растворителя - толуол при следующем соотношении комг{онентов, мае.ч.: Зпоксидко диано- . вая смола с содержанием эпоксидных групп 15-19 . 100 Полкэтиленполиамин 10-13 Двуокись титана 5-7 е Окись цинка 9-11 Толуол40-60 О 00 о О) 4

Увеличение содержичнил растворителя в композиции вьлие 60 мае.ч. приво дит к значительному уменьшению вязкости композиции и ухудшению техноло гичности. Снижение содержания раство рителя менее 50 мае,ч. не позволяет получить равномерное покрытие электрода. Выбранное количество полиэтиленполиамина определено из условий отверждения композиции. После перемешивания из полученной композиции отливают диски толш;и ной 0,1-1,5 мм и диаметром 8 см. Ком позиции отверждают при комнат1юй температуре в течение 24 ч. На диски наносят злектроды из алюминиевой фольги 0,2 мм, измерение емкости производят на мосту типа 282. Измерения проводят на трех образ1;ах композиции. /Диэлектрическу проницаемость определяют по формуле Д 0,5647 где Ct - емкость образца, мкФ; Д - толщина образца, см. Композиции 4, 5 и 6, приведенные в таблице, обеспечивают оптим тьное градирование изоляции у электрода высокого напряжения. Принцип градир вания изоляции описывается выражениемС р fc р с J. С ь, где 6, и 6.3 диэлектрические прони цаемости регулирующей композиции и эпоксидной изоляции; Е. - напряженность электрического поля в эпоксидной изрляции. Кратковременная электрическая i прочность композиций, приведенных в таблице, на переменном напряжениир определенная на плоских дисках Толщиной 1,5-2,0 составляет 8-12 и отличается от прочности эпоксид ного компаунда в 3-4 раза. Поэтому для fe,,355 оптимапышмл для регулирования напрял енности электрического поля являются композиции с ё. ст to до 20, Добавка окиси цинка улучшает качество покрытия л стабильность удельного электрического сопротив-ления(р ; ЮООМОм-с ,) п не изменяется гфи выдержке . ;о 6 ч. Фактически предлагаемая композяпия является хороцпгм электронзоляционньи материалом о 1 i Приведенные в таблице гсомтюзицхгй обладают хорошей технологичностыо ( лр готовления . БЯ-ЗКОСТЬ, сохранениегомогенности) ,, Бремя приготовления KOfmosHUHii 40 мин, вязкость по вискозиметру В3-4 16 с, ко1-шозиции хорошо наносятся на электрод, имеющий криволинейную поверхность. Осадок твердых частиц при выдержке в те.чение 24 ч при комнатной те-гпературе составляет 9% от исходной массы композиции. Исследование электрической прочности при ступенчатом подъеме перемён-ного напряжения до пробоя 5 кЙ/3 мин на литых из эпоксидного компаунда дисках диаметром 8 см и толщиной 1-1,5 мм, покрытых с одной стороны

f 1086464

предлагаемой композицией толщинойПри тех же габаритах муфты примедо 0,5 мм, позволяет установить уве-нение предложенной композиции в литой личение электрической прочностиэпоксидной изоляции муфты может на 15Z. При этом все следы про-существенно повысить надежность рабоя лежат в плоскости Электродов, боты конструкции, так как увеличивачто подтверждает регулирующееется прочность конструкции и одновредействие слоя компози-менно снижается напряженность у пощщ верхности электрода.