Материалдар мен оқшаулама жүйелерінің қасиетерін бағалаудың арнаулы әдістері

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

І. Материалдар мен оқшаулама жүйелерінің қасиетерін бағалаудың арнаулы әдістері

Электр машиналарын дайындау жəне пайдалану кезінде олардың оқшауламасы механикалық, температуралық, химиялық əсерлерге, ылғал əсеріне ұшырайды жəне осы əсерлердің барлығына оқшаулама төтеп беруі тиіс. Өндірісте қолданылатын электр машиналарының оқшауламасының істен шығуы көпшілік жағдайда олардың қызмет ету мерзімінің бітуімен байланысты жəне ең көп оқшауламаның зақымдануы тармақтық оқшауламасы, яғни тармақтар арасындағы оқшауламаның бұзылуы болып табылады. Сондықтан оқшауламаның жағдайын ПУЭ-ге сəйкес тексеру қажет.

Электроқшауламалық материалдардың негізгі қасиеттерінің біріне олардың жылулық қасиеттерін жатқызуға болады. Əдетте температураның жоғарылауымен электроқшауламалық материалдың диэлектриктік жəне механикалық қасиеттері нашарлайды. Сондықтан оқшауламаның максималды рұқсат етілген температура мəнін білу маңызды.

Жылуға төзімділік - бұл қысқа уақытта қатты қызу кезінде электроқшау-

ламалық материалдың өз қасиеттерін сақтап қалу қабілеті. Ол оқшауламалық материалдардың құрылысы жəне молекула аралық күш мəніне тəуелді болады. Мысалы полимерлер өте аз температурада жұмсарып кетеді, өйткені олардың құрылымы тармақты, ал молекулааралық күштері əлсіз. Көпшілік жағдайда оқшауламалық материалдың барлығы қысқа уақытты температураға төтеп береді. Ал жоғары температура ұзақ уақыт əсер еткенде, олар өз қасиеттерін тез жоғалта бастайды. Сондықтан электроқшауламалық материалдар қызуға төзімділігі бойынша сипатталады.

Қызуға төзімділік - бұл оқшауламалық материалдың қалыпты пайдалану

мерзімінде ұзақ уақыт əсер ететін жоғары температуралар кезіндегі өз функциясын орындау қабілеті. Ол рұқсат етілген максимал температура кезінде электроқшауламалық материалдың жылулық тозу деңгейімен анықталады. Тозу кезінде, яғни уақыттың өтуімен материалдың электрлік жəне механикалық қасиеттерінің əлсіреуі кезінде оқшауламалық материалдар өзінің қасиеттерін жояды. Жабдық жұмыс істеп тұрған жағдайлар (қоршаған орта, жүктеме т. б. ) тозу процесін баяулату жəне жылдамдатуы мүмкін. Тозу екі процестен тұрады: химиялық жəне физикалық. Химиялық процес кезінде қызған оқшаулама ауамен əсерлесіп оқшауламаның жарылуына мүмкіндік жасайды. Ал физикалық процес кезінде оқшаулама жұмсаруы балқып еріп кетуі мүмкін. Қышқылдағыштың оқшауламалық материалдарға əсері материалдардың құрамымен анықталады. Мысалы қосарланған байланысы бар молекулалыполимерлер (каучук) термоқышқылдағыш əсерлерге төзімсіз болады. Мұндай əсерлерге байланысы қаныққан полимерлер (полиэтилен) төзімді келеді. Каучуктың балқу дəрежесі 100 жəне одан жоғары. Көптеген органикалық заттардың қызуға төзімділігі 130 -тан аспайды, бірақ қазіргі кезде синтетикалық материалдардың қоспасы нəтижесінде полиамид, полиамидимид, политетрафторэтилен нəтижесінде қызуға төзімділік 220 жəне одан жоғары келетін етіп жасалады. Электроқшауламалық оқшаулама материалдардың қаттылығы жəне тез сынғыштығын жоғарылату ішкі кернеуленуді күрт жоғарылатады. Нəтижесінде оқшаулама шытынап жарылады. Шытынап жарылу орындары көп жағдайда ішкі кернеудің максимал мəндерінің бар орындарында пайда болады. Жарылу процесі температура мəні өте көп ауытқу кезінде температуралық коэффициенттің айырмасының болуымен сипатталады. Өте үлкен температуралық интервалдар болмаса, температураның тозу процесіне тигізетін əсері мына формуламен анықталады (Ванг-Гофф-Аррениус формуласы) :

К = Pz $e^{- \frac{E}{RT}}$ (1. 1)

мұндағы: K - реакцияның жылдамдық тұрақтысы; P - ықтималдық факторы; z - əсерлесетін молекулалар арасындағы соқтығысулар саны; E - активтену энергиясы; R - молярлық газ тұрақтысы; T - абсолют температура.

Қызмет ету мерзімі бірдей болғанда жұмысшы температурасы шамамен бірдей болатын оқшаулама жүйелері бір класқа біріктіріледі. Құрылымының

қызуға төзімділік кластары салыстырмалы сынақтармен анықталады. Осы сынақтар нəтижесінде максималды рұқсат етілген температура мəні анықталатын оқшауламаның қызмет ету мерзімі белгіленеді. Қалыпты жағдайларда электр машиналарының қызмет ету мерзімі 15-20 жылды құрайды. Осы мерзім оның оқшауламасының қызмет ету мерзімімен сəйкес келеді. Оқшаулама қызған кезде оның тозуына алып келетін процесстер жүре бастайды. Тозу дегеніміз - бұл диэлектриктің оқшаулағыштық қасиеттері мен механикалық беріктілігін жоғалтуы.

Электр машинасының температурасы рұқсат етілген мəннен 10 - қа жоғарылап кетсе, оның қызмет ету мерзімі екі есе қысқаратындығы анықталған. Оқшауламаны топтау негізіне қызуға төзімділік алынған. МЕСТ-ке сəйкес, машина жасауда қолданылатын электроқшауламалық материалдар

қызуға төзімділіктің жеті класына бөлінген. Олар бір-бірінен номинал режимдегі оқшауламаның ең қатты қызған бөлігіндегі рұқсат етілетін температура мəнімен ерекшеленеді (1-кесте) .

1 - кесте. Оқшауламаның ең қатты қызған бөлігіндегі рұқсат етілетін температуралар.

Материалдар тобы

Қызуға

төзімділік

класы

Ең жоғары

температура

мəні

Материалдар тобы:

Целлюлоза мен жібектен жасалған май сіңдір -

ілмеген жəне электроқшаулаушы сұйықтыққа батырылмаған талшықты материалдар

Қызуғатөзімділіккласы: Y

Ең жоғарытемпературамəні: 90

Материалдар тобы:

Целлюлоза мен жібектен жасалған май сіңдіріл -

Ген жəне электроқшаулаушы сұйықтыққа ба -

Тырылған талшықты материалдар

Қызуғатөзімділіккласы: A

Ең жоғарытемпературамəні: 105

Материалдар тобы: Органикалық пленкалар

Қызуғатөзімділіккласы: E

Ең жоғарытемпературамəні: 120

Материалдар тобы:

Слюда (органикалық төсемелері бар слюда), асбест жəне шыныталшықтар негізінде жасалған жəне органикалық байланыстырушылары мен сіңдірілетін заттармен біріктіріліп қолданы -

латын материалдар

Қызуғатөзімділіккласы: B

Ең жоғарытемпературамəні: 130

Материалдар тобы:

Слюда, асбест жəне шыныталшықтар негізінде

жасалған жəне синтетикалық байланыстырушы -

лары мен сіңдірілетін заттармен біріктіріліп қолданылатын материалдар

Қызуғатөзімділіккласы: F

Ең жоғарытемпературамəні: 155

Материалдар тобы:

Слюда, асбест жəне шыныталшықтар негізінде

жасалған жəне кремнийорганикалық, байланыс -

тырушылары мен сіңдірілетін заттар, кремний

органикалық эластомерлермен біріктіріліп

қолданылатын материалдар

Қызуғатөзімділіккласы: H

Ең жоғарытемпературамəні: 180

Материалдар тобы:

Слюда, керамикалық материалдар, шыны, кварц

заттары байланыстырушыларсыз немесе

бейорганикалық немесе элементоорганикалық

байланыстырушы заттармен біріктірілген

Қызуғатөзімділіккласы: С

Ең жоғарытемпературамəні: 180 - нен жоғары

ІІ. Оқшаулау материалдарына қойылатын негізгі талаптар

Электроқшаулау материалдары ток өткізуші бқліктерді оқшаулау үшін арналған. Қалыпты температура жағдайында олар қатты, сұйық және газ тәрізді, ал шығуы жағынан органикалық және бейорганикалық, табиғи және жасанды болып бөлінеді; қолданылу облысы бойынша 1000 В жоғары 1000 В дейінгі кернеу үшін, жоғарғы және төменгі жиілік үшін болып жіктеледі. Электрлік оқшаулаудың тағайындалуы - қандай да бір қарастырылмаған жолмен электр тогының жүруін болдырмау.

Бұдан басқа электр оқшаулық материалдар конденсатордың электр сиымдылығының белгілі мәнін құру үшін электрлі конденсаторларда диэлектриктер ретінде қолданылады; кейбір жағдайларда температураға немесе басқа факторларға қатысты осы сиымдылық тәуелділігінің белгілі бір түрін қамтамасыз ету үшін қолданылады.

Сонымен, диэлектрлік материалдарға активті диэлектриктер, яғни қасиеттері (сегнетоэлектриктер, пьезоэлектриктер, электреттер және т. б. ) басқарылатын диэлектриктер жатады.

Электр оқшаулау материалдары агрегаттық жағдайына байланысты газ тәрізді, сұйық және қатты болып бөлінеді. Ерекше топқа қататын материалдар бөлінуі мүмкін, бастапқы жағдайда оларды дайындалатын оқшауға енгізу кезінде сұйық болатын, сосын қатайып оқшауды жұмысқа қосқанда олар қатты денелі (мысалы, лактар, компаундтар) құрайды.

Химиялық табиғатына байланысты электр оқшаулау материалдарын органикалық және бейорганикалық деп бөлуде тәжірибе жүзінде үлкен мән берілген.

Бейорганикалық электр оқшаулау материалдары көптеген жағдайда иілгіш болмайды, олар сынғыш болып келеді. Өңдеу технологиясы айтарлықтай күрделі. Бірақта, ережедегідей бейорганикалық электроқшаулау материалдары органикалыққа қарағанда айтарлықтай қызуға ұстамдылығы жоғары болады, өйткені олар оқшаулаудың жоғарғы жұмысшы температурасын қамтамасыз ету үшін қолданылады.

Электрмашиналарында қолданылатын материалдарды активті және конструктивті деп бөлуге болады. Активті материалдарға орамдар мен магнитті проводтар жатады, ал конструктивті материалдарға станиналар, қалқандар, біліктер және де электрмашиналарының басқа да бөлшектері орындалатын оқшаулау материалдары жатады.

Бұндай бөлулер шартты орындалады, көптеген машиналарда активті және конструктивті функциялары машиналардың жеке бөлшектерінде біріктірілген. Мысал ретінде, тұрақты ток машинасын айтуға болады, онда магнит ағыны станинада тұйықталады.

Электр оқшаулау материалдары немесе диэлектриктер электрлі машина жасауда әртүрлі потенциалдарда орналасқан электрмашиналарының бөліктерін оқшаулау үшін қолданылады. Тарамаралық және пазалық оқшау қалыңдығын электр машиналарының масса габаритті көрсеткіштері арқылы анықтауға болады. Оқшаулаудың қызу ұстамдылығын және жылу өткізгіштігін машина бөліктерінің температурасы және электр магнитті жүктемені таңдау арқылы анықтайды. Оқшаудың қажетті механикалық қасиеттері болуы керек және дайындаудың технологтялық процесінің механизациясы мен автоматизациясы қамтамасыз ету керек.

Қалыпты жұмыс жағдайында электр машиналарының қызмет мерзімі 15-20 жыл, басты жағдайда оқшаудың қызмет мерзімі анықталынады.

МЕСТ ке сәйкес, электрлі машина жасауда қолданылатын электроқшаулау материалдарын қызуға төзімділігі бойынша жеті класқа жіктейміз.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.