УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПРОЗРАЧНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ТРИИНГОСТОЙКОСТЬ

Полезная модель относится к области испытаний полимерных материалов и может быть использована при оценке стойкости изоляции из пластмассы к зарождению и росту электрических триингов, при конструировании изоляционных систем для обоснованного выбора толщины изоляции, для прогнозирования оценки срока службы электроизоляционных изделий.
Один из основных механизмов выхода из строя полимерных изоляционных материалов в условиях эксплуатации - образование и развитие проводящих древовидных каналов (дендритов или электрических триингов (ЭТ)). ЭТ зарождаются от дефектов или неоднородностей, т.е. там, где имеет место локальное усиление напряженности электрического поля или снижение электрической прочности изоляции. Рост триинга быстро приводит к отказу изделия.
Исходя из этого, достоверные результаты испытаний материалов на стойкость к зарождению и росту ЭТ позволят решить многие задачи проектирования и эксплуатации электроизоляционных изделий.
Известно устройство, позволяющее определять стойкость прозрачного полимерного электроизоляционного материала к зарождению ЭТ. Устройство состоит из ячейки, снабженной зажимами для фиксации образцов (Technical report IEC 1072 1991-12 Methods of test for evaluating the resistance of insulating materials against the initiation of electrical trees).
К недостаткам известного устройства относится отсутствие контроля над состоянием контакта между электродом и образцом, невозможность
непосредственного наблюдения за процессом зарождения и роста ЭТ одновременно в нескольких образцах.
Поставленная задача состояла в создании устройства, в котором:
- на всех стадиях испытаний осуществляется непосредственный оптический контроль над качеством контакта между электродом и материалом, а в случае его нарушения есть возможность восстановления;
- обеспечена регистрация ЭТ на максимально ранних стадиях зарождения.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для испытания прозрачных полимерных электроизоляционных материалов на триингостойкость, содержащим ячейку с зажимами для фиксации образцов материала, ячейка снабжена зажимами для фиксации электродов и закреплена на плите, на которой также установлена с возможностью перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскости оптическая система, включающая осветитель, микроскоп и дополнительный объектив.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором показана схема устройства.
Устройство для испытания прозрачных полимерных электроизоляционных материалов на триингостойкость содержит
плиту 1, на которой закреплена ячейка 2 с прозрачными стенками 3, осветитель 4, микроскоп 5 и дополнительный объектив 6, зажимы для образцов 7, зажимы для электродов 8, имеющие возможность перемещаться в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
Устройство работает следующим образом.
Перед началом работы со всех его частей должны быть удалены видимые частицы пыли.
Высоковольтный электрод в виде иглы фиксируют в зажиме 8, а испытуемый образец в зажиме 7. Ячейка 2, заполняется прозрачной диэлектрической жидкостью. Оптическая система, состоящая из микроскопа 5, дополнительного объектива 6 и также осветителя 4 устанавливается на
одну оптическую ось с образцом. При этом дополнительный объектив 6 проецирует изображение образца на переднюю фокальную плоскость микроскопа 5. Рабочий отрезок (расстояние от высоковольтного электрода до передней линзы дополнительного объектива 6 составляет не менее 100 мм. а разрешение оптической системы не хуже 2 мкм.
Перемещают зажим и вводят высоковольтный электрод в образец, контролируя процесс через микроскоп 5.
Аналогичным образом вводят электроды в остальные образцы из испытуемой партии, перемещая оптическую систему параллельно фронтальной стенке 3 ячейки 2.
На электроды подают высокое напряжение, образцы периодически осматривают с помощью оптической системы, фиксируя время до зарождения электрического триинга (ЭТ). Образцы, в которых зафиксировано образование ЭТ, при необходимости отключают от высокого напряжения.
Измерения прекращают, когда ЭТ зародятся в оговоренном заранее количестве образцов (например в 50% от числа испытуемых). Полученное таким образом время принимается за время до зарождения ЭТ при данном напряжении (напряженности электрического поля) в исследуемом материале. Материал, показавший большее время до зарождения электрического триинга при данном напряжении, является более триингостойким.