Способ испытания полимерных изоляционных материалов на трекингостойкость и эрозионную стойкость Советский патент 1980 года по МПК H01B19/00 

материалов, при котором образцы устанавливаются в испытательную камеру, после чего включается высокое напряжение, а необходимое увлажнение для обеспечения развития частичных разрядов на поверхности испытуемых материалов осуществляется разбрызгиванием электролита определенной концентрации при помощи сжатого воздуха 2. Основными недостатками данного способа испытаний полимерных материалов на трекингостойкость является большая длительность испытаний и сложность испытательной установки. Цель изобретения - сокращение времени испытания, обеспечение стабильности и достоверности результатов. Указанная цель достигается тем, что над испытуемым образцом устанавливают вспомогательный образец с. электродами, прикладывают к ним высокое напряжение, обеспечивающее частичные разряды, и увлажнение испытуемого образца производят, направляя поток электролита к нему по поверхности вспомогательного образца. На фиг. 1 представлен способ увлажнения поверхности полимерного изоляционного материала каплепадением; на фиг. 2 - характерное разрушение образцов полимерных материалов при испытании на трекингостойкость каплепадением. Проводят предварительную активацию продуктами окисления электролита, необходимого для увлажнения поверхности полимерного материала. Предварительная активация электролита производится частичными разрядами при стекании его по поверхности вспомогательного образца с электродами, расположенного над испытуемым образцом. В качестве вспомогательного образца можно взять любой трекингостойкий материал (фарфор, стекло и др.) соответствующего размера. Испытание можно проводить также и на образце полимерного материала необходимого размера путем закрепления на его поверхности трех и более электродов. При этом первые верхние межэлектродные участки поверхности образца являются вспомогательными по отношению к нижним участкам. Увлажнение поверхности испытуемого образца при испытании обеспечивается каплепадением (фиг. 1). Величина напряженности электрического поля, сопротивление электролита, расстояние между электродами могут меняться в широких пределах в зависимости от размера и формы образца. В табл. 1 приведены данные сравнительных испытаний на трекингостойкость образцов полимерных материалов по известному и по предлагаемому способам. Испытания проводят при напряженности электрического поля Е 0,7 кВ/см, расстоянии между электродами L 3 см, удельном объемном электрическом соспротивлении электролита )эд 500 - 1000 Ом-см, средней интенсивности увлажнения поверхности образцов по известному способу 1 - 0,8 мм/ч и частоте каплепадения по предлагаемому способу одна капля за 4-5 с. Из табл. 1 видно, что при использовании предлагаемого способа существенно ускоряется процесс разрушения. Таблица 1

0,5-70 1ЭД-20 + ПЭПА О,5-30 2ЭД-20 + МА 3-80 3ЭД-20 + изо - МТГФА 4ЭД-2О + та 1-45 10-10О 5ПН-3 + Пб 8-70 6НПС-6О9 + Пб 20-10О 7Прессматериал типа ДО-2 3-10 8Прессматернал типа АГ-4В 100 9НЭО изо - МТГФА . 0,1-1,5 0,1-05 0,5-1,0 0,1-1,0 0,5-2 0,2-1,0 1,0-5,0 0,1-1,5 8 Эрозия 11 Стеклопластик с покрытием из фторопласта типа Ф-32Л 100 1ЭД 20+ПЭПА+200 вес.ч.ПКП 2-40 2ЭД-20+ИЗО+МТГФА+200 вес.ч. ПКП10-70 ЗУП-612+ИЗО-МТГФА+200 вес.ч. ПКП 1ОО 4УП-629+ИЗО-МТГФА+200 вес.ч. 5УП-639+ИЗО-МТГФА+2ОО вес.ч. 6Прессматериал типа ДО-220-80 7Прессматериал типа АГ-4В1-7 8 Стеклопластик на основе Э Д-2 0+из о-МТГФА 9 Стеклопластик с покрытием из фторопласта типа Ф-32Л 100 10Фарфоровый стержневой изолятор 11Стеклянный стержневой изолятор

Причиной ускорения процесса разрушения по предлагаемому способу является повышенная концентрация активных окислительнь1х продуктов, образуюшихся при воздействии разряда на электролит. При этом увлажнение нижних участков образца происходит постепенно электролитом, обработанным разрядами на предыдущих участках, т. е. обогащенным продуктами окисления. Поэтому разрушение преимущественно начинается с нижнего участка.

Трекингостойкость полимерных материалов с различными электролитами по предлагаемому способу при , 500 Ом.см, Е 0,7 кВ/см приведена в табл. 2.

Анализ результатов испытаний показывает, что добавление в состав электролита таких химически активных веществ, как азотная кислота и перекись водорода, суПродолжение табл. 1

Примечание 100 10О

щественно ускоряет процесс трекинга материалов (табл. 2). А в атмосфере газа, не содержащего кислород (аргон, элегаз), разрушение м атериалов частичными разрядами не происходит, в том числе и материалов, нетрекингостойких в воздухе (табл. 3). Это еще раз подтверждает определяющую роль окислительных процессов в явлении трекинга.

Предлагаемый способ испытания полимерной изоляции на стойкость к поверхностным частичным разрядам имеет ряд преимуществ перед известными, главными из которых являются малое время испытаний, стабильность получаемых данных, что позволяет уменьшить количество опытов, а также обеспечивает простоту испытательной установки. Незначительная 8 эрозия ., 0.1-0,2 ОД-0,3 Сильная 8 8 эрозия 1,5-2,0 0,1-0,2 ,3-0,5 Незначительная 8 эрозия Эрозия 8 8 1ЭД-2Л+ПЭПА+200вес.ч. ПКП0,3 0,2 0,1 2ЭД-20+МА+200 вес.ч. ПКП .0,2 0,1 0,1 3ЭД-20+ИЗО-МТГФА+200 вес.ч. ПКП0,5 0,2 0,1 4УП-612+ИЗО-МТГФА+ 8 8 200 вес.ч. 5УП-629+НЗО-МТГФА+20О вес.ч. 8 8 6УП-639+ИЗО-МТГФА+200 вес.ч. 8 8

НЭО+изо-МТГФА+200

вес.ч. ПКП

8

8 8 8

Прессматериал типа

О,5 0,1 О,1 ДО-2

Прессматериал типа

0,5 0,1 0,1 0,1 АГ-4В

Стеклопластик на основе ЭД-20+ИЗО-МТГФА

0,5 0,1 0,1

Стеклопластик с покрыием из фторопласта тиа Ф-32Л

8 8 8

8

12Фарфоровый стержневой

изолятор 8 8

13Стеклянный стержневой

изолятор 8 8 8 8 Примечание

Таблица 2

Трек

Слабая эрозия

Сильная эрозия: ФЦР - фильтр цементнехго раствора, МА - малеиновый ангидрид, ПЭПА - полиэтиленполиамин, изо-МТГФА - жидкий изомер метилтетрагидрофталевого ангидрида, НЭО ненасыщенный эпоксидный олигомер. Сильная эрозия 8 8

Трекингостойкость полимерных материалов в различных газовых средах по предло752514

женному способу (условия испытания те же) приведена в табл. 3.

Таблица

Состав

Состав композиций газа

3

Двуокись углерода

Элегаз

НЭО + изо - МТГФА

Воздух

Аргон

Азот

Двуокись углерода

Элегаз

Воздух

Стеклопластик на основе НЭО-изоАргонМТГФА

Азот

Двуокись углерода

Зтегаз

Предлагаемый способ испытания полимерных материалов на трекингостойкость и эрозиостойкость указывает на определяющую роль окислительных процессов в явлении трекинга, позволяет с малыми затратами времени и средств выбрать из широкого ассортимента полимерных материалов наиболее стойкие к поверхностным частичным разрядам в процессе загрязнения и увлажнения.

Формула изобретения

Способ испытания полимерных изоляционных материалов на трекингостойкость и эрозионную стойкость, при котором к электродам испытуемого образца прикладывают высокое напряжение, увлажняют поверхность образца электролитом, отличающийся

Продолжение табл. 3

Примечание

Трекингостойкость, ч

2,0

5

Без разрушений

Без разрушений

2 8

Эрозия+Трек

5

5 1О

тем, что, с целью сокращения времени испытания, обеспечения стабильности и достоверности результатов, над испытуемым образцом устанавливают вспомогательный образец с электродами, прикладывают к ним высокое напряжение, обеспечивающее частичные разряды и увлажнение испытуемого образца производят, направляя поток электролита к нему по поверхности вспомогательного образца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

С элекптро-. литом

Фuгi

f

электроды

Цспытценыи ffdpo ea

фиг. 2