EuroWire July 2017

60 / 88

Техническая статья
58 июль 2017 г.
часов для оценки их устойчивости к
ускоренному старению. На рисунке 7
и на рисунке 8 графически показаны
сохраненные прочность на разрыв
и удлинение при разрыве. MV TP79
A и B не могли проходить испытания
при 150°C, так как термопластичная
фаза полностью плавится при данной
температуре. В этом отношении MV TP79
C, который содержит ПП с более высокой
температурой плавления представляет
единственную альтернативу MV IS79 при
температуре испытаний 150°C.
Во-первых, следует отметить, что
все компаунды обладают отличной
устойчивостью при 135°C в части
сохраненных прочности на разрыв и
удлинения при разрыве, которые выше
70% после 504 часов. Как MV IS79, так
и MV TP79 C обладают превосходным
сопротивлением тепловому старению
при 135°C, достигая сохраненные
прочность на разрыв и удлинение при
разрыве > 90%. Хотя характеристики
сопротивления тепловому старению
слегка уменьшаются по сравнению
с MV IS79, MV TP79 C демонстрирует
сохраненнуюпрочностьнаразрыв >80%
и сохраненное удлинение при разрыве
примерно 70% после 504 часов при
150°C. Испытания показывают, что MV
TP79 C может выдерживать те же условия
старения, что и MV IS79. Следует учесть,
что MV IS79 рассчитан для рабочей
температуры 105°C, а, следовательно,
обычно проходит испытания в течение
508 часов при 150°C со стандартными
показателями прочности на разрыв
и удлинения при разрыве 95% и
75%. В соответствии с CEI 20-86,
изоляционные компаунды для среднего
напряжения должны выдерживать
старение на протяжении 240 часов
при 135°C и 150°C для предельной
температуры эксплуатации 90°C и
105°C соответственно. Таким образом,
MV TP79 C представляет надежную
термопластичную альтернативу
стандартным бессвинцовым высоко
эластичным изоляционным компаундам
для среднего напряжения.
2.5 Электрические характеристики
Изоляционные свойства компаундов
были оценены путем измерения
коэффициента потерь (Tanδ),
диэлектрической постоянной (ε r) и
объемного удельного сопротивления
в функции температуры от 25°C до
90°C в сухих условиях. Дополнительно
коэффициент потерь и диэлектрическая
постоянная были измерены после
опущения компаундов в воду при 90°C
на срок до 28 дней. Электрические
характеристики были измерены на
прессованных образцах толщиной 2мм.
Система Omicron MI600 использовалась
для оценки Tanδ и εr; a QuadTech модель
1868A использовались при анализе
объемного удельного сопротивления.
Все электрические характеристики
компаундов были изучены в
лабораториях Imerys.
На рисунке 9 показан график Tanδ
с 25°C до 90°C в сухих условиях.
Четыре компаунда характеризуются
небольшими колебаниями
коэффициента потерь, который остается
в том же порядке возрастания (10-3) до
90°C. Кроме того, все компаунды имеют
аналогичную тенденцию, при которой
Tanδ повышает температуру. Более
подробно, коэффициент потерь четырех
компаундов фактически одинаковый при
комнатной температуре, около 1,5∙10-3
и растет постепенно при показателях
температуры в диапазоне между 3,5∙10-3
и 5,0∙10-3 при 90°C у MV IS79 and MV TP79
A, соответственно.
Как указано для Tanδ, εr меняется в
узком диапазоне для всех компаундов,
поднимающих температуру. На рисунке
10 наблюдается только небольшое
понижение диэлектрической
постоянной εr рассчитывается по
следующей формуле:
в которой электроемкость
измеряется прибором, и ε0 является
диэлектрическойпостоянной,тогдакаки
являются геометрическими факторами,
указывающими на разделение между
пластинами (электродами) и их
площадью, соответственно. Более
низкая диэлектрическая постоянная ТПВ
компаундов для среднего напряжения
по сравнению с MV IS79 обуславливается
содержанием ПП, которое увеличивает
изоляционные характеристики всего
компаунда. Впоследствии MV IS79
характеризуется более высокой
диэлектрической постоянной в отличие
от MV TP79 C, который характеризуется
более низкой постоянной. Однако,
необходимо отметить, что разница
между компаундами довольна
ограничена как при довольно низкой,
так и при высокой температуре.
Наконец, объемное удельное
сопротивление было измерено при 25°C
и 90°C с потенциалом 500 В (смотрите
таблицу4).При25°Cвсекомпаундыимели
объемное удельное сопротивление
в порядке 1015 омосантиметров, что
является стандартным показателем
для изоляционного материала
среднего напряжения. При 90°C
объемное удельное сопротивление
ТПВ компаундов среднего напряжения
на один порядок ниже, чем у MV
IS79. Вероятнее всего, данная
разница обуславливается частичным
расплавлением термопластичной фазы
компаундов ТПВ, что ведет к более
высокой подвижности носителей заряда
в материале. Однако, помимо этого,
объемное удельное сопротивление
всех четырех компаундов ТПВ среднего
напряжения выше 1013 омосантиметров.
2.5.1 Электрические характеристики
в воде
Электрические характеристики также
прошли испытания при погружении
в воду при 90°C до 28 дней. Сначала
было оценено, что поглощение воды
ТПВ компаундов среднего напряжения
по сравнению с MV IS79 соответствует
итальянским нормам CEI 20-86.
Результаты, указанные в таблице 5,
демонстрируют, что поглощение воды
компаундами фактически аналогичное
после 14 дней в воде при 85°C, гораздо
ниже верхнего предела мгр/см2).
Низкое впитывание воды отражает
колебание Tanδ после опущения
образцов в воду при 90°C (смотрите
MV
IS79
MV
TP79 A
MV
TP79 B
MV
TP79 C
Поглощение воды 1
[mgr/cm 2] 0.34 0.32 0.35 0.34
▲ ▲ Рисунок 11. Коэффициент потерь (Tanδ) в
функции дней при погружении в воду при 90°C,
измеренный при 500 В и 50 Гц
▲ ▲ Рисунок 12. Диэлектрическая постоянная (εr) в
функции дней при погружении в воду при 90°C,
измеренная при 500 В и 50 Гц
1Гравиметрический метод, CEI EN 60811-402
▲
▲ Таблица 5. Поглощение воды согласно CEI 20-86
Диэлектрическая
постоянная ε
r
Tanδ [*10
-2 ]
Дней в воде при 90°C Дней в воде при 90°C