Способ определения стойкости пленочных и листовых материалов к действию частичных разрядов Советский патент 1992 года по МПК G01N27/68 G01R31/02 

х|

О Ю СО

Испол но-измери пользован материало дов. Сущн ячейка со располож ложке 2, Игольчаты трическом щен в ка Диэлектри гает к пло устройств частичных ной схемы ключение S 1 ил.

Использование: относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения стойкости материалов к действию частичных разрядов. Сущность изобретения: испытательная ячейка содержит исследуемый образец 1, расположенный на диэлектрической подложке 2, выполненной с отверстием 3. Игольчатый электрод 4 находится в диэлектрическом капилляре 5, конец которого опущен в каплю жидкого диэлектрике, 6. Диэлектрическая подложка 2 плотно прилегает к плоскому электроду 7. С помощью устройства 8 регистрируют интенсивность частичных разрядов, а с помощью триггер- ной схемы 9 установка срабатывает нэ отключение при пробое испытуемого образца. S 1 ил. з-

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для определения стойкости материалов к действию частичных разрядов.

Цель изобретения - повышение точности определения удельной скорости разрушения пленочных и листовых материалов к действию частичных разрядов, расширение области применения способа за счет исследования диэлектрических, полупроводниковых и проводниковых материалов.

Цель достигается тем, что в электродной системе игла - плоскость игольчатый электрод располагают в диэлектрическом капилляре, конец которого помещают в каплю жидкого диэлектрика на поверхности испытуемого образца. Исследуемый образец при этом помещают на диэлектрическую подложку, которая ш.отно прилегает к плоскому слсктрод/ и выполнена с отверстием диаметром D, соосно расположенным с игольчатым электродом, Между электродами устанавливают испытательное напряжение, регистрируют время жизни испытуемого образца к действию частичных разрядов Тх и плотность тока частичных разрядов Jncn и определяют удельную скорость разрушения по выражению

v dxm

Vp-- , I)

Тк JHCM

(де dx - толщина образца;

rx - время жизни испытуемого образца;

Jncn - измеренная интенсивность частичных разрядов.

На чертеже изображена испытательная ячейка.

Испытательная ячейка содержит исследуемый образен 1, расположенный на диэ- пектрической подложке 2, выполненной с отверстием 3, Игольчатый электрод 4 находи :ся а диэлектрическом капилляре 5, ко- ец s oroporo опушен в каплю жидкого диэлектрикч 6. Диэлектрическая подложка 2 плотно п ичегаег к плоскому электроду 7, С погэщаю б пока 8 ре ш трируют интенсивность частичных разрядов, а с помощью триггернс. - схемы 9 установка срабатывает на отклюмение при пробое испытуемого образца.

Диэлектрическая подложка 2 енполне- на из полиимидной пленка ПМ-1 толщиной d 40 мкм. Максимальный диаметр отверстия 3 не Голее 3 мм ограничен тем, что при подаче рабочего напряжения на измерительные электроды 4, 7 из-за деформации исследуемой пленки образца 1 под действием наведенных зарядов, а также под действием капилляра 5 и каплм жидкого

диэлектрика 6 в ряде случае возможно закорачивание электродной системы.

Способ заключается в том, что испытуемый образец 1 располагают на дизлектрической подложке 2. Игольчатый электрод 4 вводят в диэлектрический капилляр 5 и устанавливают соосно с отверстием 3 в диэлектрической подложке 2, Конец диэлектрического капилляра в области контакта с испытуемым образцом помещают в каплю жидкого диэлектрика (трансформаторного масла) 6 объемом не более 5 мм3. При больших объемах капли жидкий диэлектрик растекается по поверхности исследуемого образца. На измерительные электроды 4, 7 подают напряжение испытания Уисп, величину которого выбирают из условия

ЕПр -dx Uicn Ек I . где Ек - напряженность электрического поля, при которой возникают коронные разряды;

I - расстояние между игольчатым электродом и испытуемым образцом;

Епр кратковременная электрическая

прочность испытуемого образца; dx - толщина образца. С помощью диэлектрического капилляра, конец которого помещен в чаплю жидко го диэлектрика, локализуется область

коронного разряда, что ведёт «уменьшению интенсивности воздействия на скорость зрозии и время жизни гх скользящих кис тевых разрядов по поверхности испытуемого материала. Интенсивность частичных

разрядов Juan измеряют с помощью блока 8, время жизни гх - посредством триггерной с/емы 9. Точность регистрации времени жизни испытуемого образца повышается не только за счет того, что июлы-ч ый электрод

помещают в диэлектрический капилляр, но и за счет того, что увеличивается ток срабатывания установки при пробое испытуемого образца, так как диэлектрическая подложка вь полнена с отверстием.

Удельную скорость разрушения образ- „ р определяют из выражения (1).

Точность регистрации времени жизни аедет к повышекию точности определения удельной скорости эрозии материалов под

действием частичных разрядов Vp,

Проводились испытания следующих материалов полиимида, полиэтилена, фторопласта, комбинированны/ полиими- дофторопластовых пленок, полиммидных

5 пленок с полупроводящими покрытиями, алюминиевой фольги.

Расстояние от игольчс ого электрода до испытуемого образца при испита) (мяхмз- менялось от 1 ло 4 мм. С увеличением расстояния I удельная скорость разрушения материала испытуемых образцов Vp уменьшается.

Результаты испытаний для некоторых материалов при испытаниях на расстоянии I 1 мм при толщине диэлектрической подложки d 40 мм приведены в таблице.

Способ определения удельной скорости разрушения пленочных и листовых материалов позволяет расширить круг исследуемых материалов, т.е. можно испытать диэлектрики, полупроводники и проводники.

Применение способа для сравнительной оценки стойкости некоторых вариантов полимерных пленок полиэтилена, полиими- да, фторопласта позволяет определять оптимальную конструкцию изоляции для статорных обмоток электромашин, работающих в условиях существования поверхно- стной короны.

Кроме того, можно более точно определять скорость разрушения материалов под действием частичных разрядов, так как уменьшается разброс значений Vp по срав- нению со способом-прототипом.

Формула изобретения

подложке вблизи игольчатого электрода, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности, игольчатый электрод помещают в диэлектрический капилляр, конец которого погружают в каплю жидкого диэлектрика на поверхности испытуемого образца и плотно прижимают к последнему, затем устанавливают испытательное напряжение Кисп, величину которого выбирают из условия

Enp dx sUcn Ек- I, где Ек - напряженность электрического поля, при которой возникают коронные разряды;

I - расстояние между игольчатым электродом и испытуемым образцом;

ЕПр - кратковременная электрическая прочность испытуемого образца;

dx - толщина испытуемого образца, регистрируют время жизни образца гх и интенсивность частичных разрядов JMcn и определяют удельную скорость разрушения образца Vp из выражения

V - dx

fx Лисп

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что, с целью расширения области применения способа за счет обеспечения испытаны. диэлектрических, полупроводниковых и проводниковых материалов, диэ- лектрическую подложку выполняют толщиной не более 40 мкм.