sisteme de izolaţie - elmat labdumitran/sisteme de izolatie/suport curs sisteme... · modul de...

Sisteme de izolaieConf.dr.ing. Laureniu Marius DUMITRAN

1.2. Funciile i solicitrile sistemelor de izolaie

Funcii:- izolare electric a prilor metalice aflate la poteniale electrice diferite;- suport mecanic pentru conductoare;- mediu de transmitere i evacuare a cldurii rezultate ca urmare a producerii pierderilor de energie n prile active ale echipamentelor electrice;-izolarea echipamentelor fa de mediul exterior.

Solicitri:- solicitri electrice (cmpul electric);- solicitri mecanice;- solicitri termice;- solicitri de mediu;

1.3. Componentele sistemelor de izolaieMateriale electroizolante cu = 106 1018 m

OBS. Gam foarte larg: produse naturale, vegetale i minerale, izolanisintetici i pn la cele mai noi materiale obinute prin tehnologii foarteavansate (nanotehnologii)

1.3.1. Clasificarea n funcie de starea de agregare- materiale electroizolante gazoase (aer, azot, hidrogen, SF6, etc.);- lichide electroizolante (uleiul mineral, uleiuri sintetice, hidrocarburi);- materiale electroizolante solide.

1.3.2. Clasificarea dup domeniul de utilizareObs. Criteriu de mprire a MEI mai puin folosit; acelai material poate avea mai multe utilizri.- materiale pentru realizarea izolaiei dintre straturile nfurrilor;- materiale pentru realizarea izolaiei de cresttur;- materiale pentru izolarea capetelor de bobin;- materiale de impregnare;- materiale de acoperire.

1.3. Componentele sistemelor de izolaie1.3.3. Clasificarea dup compoziia chimic- materiale organice;- materiale anorganice;- materiale siliconice (sau de trecere).

MEI ORGANICE:- proprieti dielectrice i mecanice bune;- proprieti termice inferioare celor caracteristice MEI anorganice.

A. MEI organice micromoleculare: cerurile i substanele ceroase, bitumurile i asfalturile;

B. MEI organice macromoleculare: rinile naturale (elacul, colofoniul i rinile fosile), celuloza i derivaii acesteia (triacetat de celuloz, benzil-celuloz, .a.), cauciucul natural, etc.RASINILE SINTETICE (de polimerizare, de policondensare i de poliadiie); Cele mai utilizate: polietilena (PE), polipropilena (PP), policlorura de vinil (PCV), politetrafluoretilen (PTFE), tereftalatul de polietilen (PETE), .a.

1.3. Componentele sistemelor de izolaieMEI ANORGANICE:- proprieti termice foarte bune (T > 200 oC);- proprieti dielectrice bune;- proprieti mecanice inferioare n raport cu acelea ale MEI organice;

CARACTERISTICI MEI ANORGANICE:- realizarea sistemelor de izolaie ale echipamentelor electrice care funcioneazla temperaturi mai ridicate;- pot fi utilizate la temperaturi de peste 200 oC fr a-i schimba caracteristicile debaz;- nu se oxideaz, nu se carbonizeaz, rezisten bun la aciunea arcului electrici a radiaiilor;- n raport cu MEI organice, materialele anorganice prezint proprieti mecaniceinferioare (rezisten la traciune i rezisten la ncovoiere reduse).

Exemple:- mica i produsele pe baz de mic (hrtia de mic, micalexul, micanitele imicafoliile);- sticlele anorganice, ceramica electrotehnic, azbestul, azbocimentul, rocileelectroizolante (marmura, ardezia, talcul), oxizii metalici i materialele refractare

1.3. Componentele sistemelor de izolaieMEI SILICONICE:Def. Sunt compui ai siliciului i se obin prin completarea valenelor libere ale lanului siloxanic cu radicali organiciObs. Datorit structurii, proprietile lor mbin caracteristicile electrice foarte bune ale MEI organice cu stabilitatea chimic i termic mare care caracterizeaz MEI anorganice

CARACTERISTICI MEI SILICONICE:- siliconii rezist foarte bine la temperaturi ridicate (200 oC), sunt neinflamabili inehigroscopici, nu dezvolt gaze toxice i ader foarte bine la suprafeelemetalice.- proprietile dielectrice foarte bune;- aderen foarte bun att n cazul unor materiale electroizolante precum sticlelei ceramicile ct i n cazul metalelor (fiind utilizate i pentru fabricarea lacurilorde acoperire;- bun rezisten la aciunea descrcrilor pariale.

n funcie de structura lor molecular:- uleiuri sau unsori (cu molecule scurte i arborescente);- cauciucuri (cu molecule liniare unite prin puni de legtur);- rini (reele moleculare).

1.3. Componentele sistemelor de izolaie1.3.4. Clasificarea dup stabilitatea termic

Def. Stabilitatea termic = capacitatea materialelor electroizolante de a rezistatimp ndelungat la o anumit temperatur, fr ca proprietile lor (electrice,mecanice, etc.) s scad sub o valoare limit, dup care materialele nu-i maipot ndeplinii rolul n sistemul de izolaie al echipamentului electric.

Clasificarea MEI se realizeaz n urma unor teste de anduran: mbtrnireatermic a materialului i stabilirea dependenei dintre intervalul de timp necesarpentru atingerea criteriului de sfrit de via i valoarea temperaturii dembtrnire.

1954 Comisia Electrotehnic Internaional (CEI) a stabilit mprireamaterialelor electroizolante n funcie de stabilitatea termic, introducnd apteclase de izolaie

Obs. aceast clasificare nu poate fi ns aplicat sistemelor de izolaie alctuitedin mai multe componente

Clasa Materiale electroizolante

Y90oC

materiale textile (din bumbac, mtase natural, fibre de celuloz i poliamidice), hrtii i cartoane electroizolante,lemn, etc.

polietilen, polistiren, policlorura de vinil, cauciucul natural vulcanizatmase plastice de formare cu umplutur organic.

A105oC

materiale textile (pe baz de bumbac, mtase natural, celuloz, poliamide), lemn, hrtii i cartoane, etc.pelicula izolant a conductoarelor izolate cu emailuri poliamidice, rini poliamidice, folii de triacetat de celuloz,

folii poliamidice i materiale combinate de tipul carton folie;lacuri uleioase i rinoase, lichide electroizolante.

E120oC

pelicula izolant a conductoarelor emailate cu lacuri polivinil acetalice, poliuretanice sau epoxidice;rini epoxidice, poliesterice i poliuretanice;folii i fibre i esturi de tereftalat de polietilen;lacuri pe baz de rini alchidice i ulei.

B130oC

materiale pe baz de mic sau hrtie de mic, fr suport sau cu suport din hrtie sau esturi organice;materiale pe baz de fire i esturi de sticl impregnate;mase plastice de formare cu umplutur anorganic i materiale stratificate pe baz de sticl;pelicula izolant a conductoarelor emailate cu lacuri polietilentereftalice;lacuri epoxidice, poliuretanice, pe baz de rini alchidice modificate.

F155oC

materiale pe baz de mic sau hrtie de mic, stratificate, fr suport sau cu suport anorganic;izolaii din fibre de sticl, esturi i tuburi flexibile din sticl impregnate, stratificate pe baz de fibre de sticl;rini siliconice modificate, rini alchidice, epoxidice, cu stabilitate termic corespunztoare.

H180oC

materiale pe baz de mic, fr suport sau cu suport anorganic;fire i esturi de sticl impregnate;mase plastice de formare cu umplutur anorganic;elastomeri siliconici fr suport sau cu suport anorganic;rini i lacuri siliconice.

C>180oC

materiale anorganice (mic, sticl, ceramici, ardezie, micalex);materiale pe baz de mic, fr suport sau cu suport din fibre de sticl;politetrafluoretilena; compui anorganici i rini siliconice cu stabilitate termic peste 225oC.

1.3. Componentele sistemelor de izolaie

1.3.4. Clasificarea dup stabilitatea termic

SOLUIE:Pentru clasificarea termic a SI se utilizeaz CEI 60085: evaluarea stabilitiitermice (clasei termice) a unui SI se face prin comparaie cu un material,numit adesea material de control, a crei rezisten la aciunea temperaturii estecunoscut.

Def. Indicele de anduran termic evaluat (ATE) = valoarea numeric atemperaturii, exprimat n grade Celsius, pn la care materialul de controlprezint proprieti i caracteristici satisfctoare pentru o anume aplicaie.

Def. Indicele de anduran termic relativ (RTE) = valoarea numeric atemperaturii exprimat n grade Celsius, pentru care durata de via estimat aMEI sau a SI este aceeai cu durata de via estimat a materialului de controlobinut pentru o temperatur egal cu andurana termic evaluat (ATE).

1.3. Componentele sistemelor de izolaie1.3.4. Clasificarea dup stabilitatea termic

Clasificarea MEI i SI n funcie de valoarea ale indicelui RTE:10 clase termice

Corespondena ntre valorile RTE i clasele de izolaie [4].RTE [oC] Clasa

termicClasa deizolaie

90 - 105 90 Y>105 - 120 105 A>120 - 130 120 E>130 - 155 130 B>155 - 180 155 F>180 - 200 180 H>200 - 220 200 C>220 - 250 220> 250 250

SEMNIFICATIE:MEI sau SI din clasa termic 155 oC trebuie s aib o durat de via medie de cel puin 20000 h (~ 3 ani) la o temperatur de 155 oC. Obs:MEI sau SI nu sunt supuse numaisolicitarilor termice!!!Clasificarea SI sau MEI in functie deRTE este DISCUTABILAAu fost introdusi INDICI DEPERFORMANTA care sa caracterizezecomportarea SI sau MEI la actiuneasimultana a mai multor tipuri de solicitari.

1.4. Sistemele de izolaie ale echipamentelor electrice

1.4.1. SI pentru transformatoare electrice 1.4.2. SI pentru motoare i generatoare electrice 1.4.3. SI pentru cabluri de energie 1.4.4. Izolatoare electrice

OBIECTIVE:-Cunoaterea caracteristicilor structurale de baza;-MEI utilizate;-Probleme specifice;

1.4.1. SI pentru transformatoare electrice

Obs. Probleme deosebite apar n cazul transformatoarelor de putere(TP) si tensiuni nalte

Modul de realizare a SI al unui transformator depinde, n primul rnd,de varianta constructiv a acestuia (uscat sau n ulei), de valoriletensiunilor celor dou nfurri i de puterea transformatorului.

Obs. 98 % din TP existente SEN sunt TP cu SI hrtie-ulei

Principalele componente ale izolaiei unui TP:- cilindrii izolani;- izolaia conductoarelor;- izolaia dintre straturile nfurrilor;- izolaia dintre nfurarea de T si cea de JT (izolaie principal);- trecerile izolante (bornele);- pene de fixare, etc.

1.4.1. SI pentru transformatoare electrice

Dup modul de dispunere a nfurrilor pe coloanele miezului magnetic,deosebim:

1. nfurri concentrice (sau coaxiale) - nfurarea de joas tensiune (j.t.)este dispus la interior;

2. nfurri alternante, caz n care bobinele de joas tensiune alterneaz cucele de nalt tensiune (.t.) i au diametre egale.

nfurri concentrice(izolatie unitara din mai multe straturi)

nfurri alternante

1.4.1. SI pentru transformatoare electriceDup forma constructiv, cele mai utilizate tipuri de nfurri pentrutransformatoarele electrice sunt:

1. nfurrile cilindrice = spirale cilindrice realizate dinconductoare cu seciune dreptunghiular izolate, I < 800 A iU < 1 kV. Solicitrile electrice dintre dou spire vecine suntmici, n cazul acestor nfurri, deoarece diferena depotenial este egal cu Uspira

2. nfurri stratificate = la TP cu 1 kV < U < 110 kV;conductoare rotunde sau profilate dispuse pe un cilindruizolant, direct sau cu ajutorul unor pene. nfurarea serealizeaz n mod continuu n mai multe straturi. Solicitrielectrice ale izolaiei = ustrat3. nfurri n galei = U < 60 kV si sunt realizate cuspire multe i conductoare de seciune mic. Suntdivizate pe lungime ntr-o serie de bobine mai micinumite galei. Numrul de galei n care este divizat onfurare se determin practic n funcie de solicitrileelectrice ale izolaiei

1.4.2. SI pentru motoare i generatoare electrice

Obs. Probleme deosebite apar n cazul motoarelor si generatoarelorde puteri mari si tensiuni nalte

Defecte datorate izolatiei electrice

56%

Defecte termice17%

Defecte datorate lagarelor

3%

Defecte mecanice24%

Sistemele de izolaie ale mainilor electrice, fie ele motoare sau generatoare, audou pri importante, realizate independent una fa de cealalt:- izolaia statorului- izolaia rotorului.

Obs. Constructiv, SI ale statoarelor i rotoarelor au aceleai componente, darmaterialele folosite pot fi diferite n cazul anumitor maini.Statorul = partea fix a mainii eforturi mecanice reduse i temperaturanfurrii poate fi mai eficient controlat cu ajutorul sistemelor de rcire.


1.4.2.1. Sistemele de izolaie ale nfurrilor statoriceObs. Structura SI utilizate la statoarele mainilor electrice este n strns legturcu tipul nfurrilor. Construcia i tipul nfurrii depind de o serie de factori:puterea, tensiunea i tipul de protecie i ventilaie a mainii.

A) Maini de puteri mici (P < 10 kW):- nfurri ntr-un strat, cu bobine realizate din conductor rotund;- crestturile statorului sunt seminchise sau semideschise, ovale sau trapezoidale;- capetele de bobine sunt, cel mai adesea, dispuse n dou etaje.Obs. Aceste maini se construiesc numai pentru tensiuni mici (U < 1000 V).


1.4.2.1. Sistemele de izolaie ale nfurrilor statorice

B) Mainile de puteri medii si mari de joas tensiune- nfurri din conductor rotund realizate ntr-un strat sau n dou straturi;- crestturile statorului la fel ca in cazul mainilor de puteri mici;- nfurrile pot fi realizate i din conductor profilat sau din bare (n aceste

situaii nfurrile sunt realizate numai n dou straturi)

Obs.a) Pentru mainile de tensiuni nalte, nfurrile se construiesc numai din

conductor profilatb) Schemele de izolaie ale bobinelor n cresttur i n partea frontal (capetele

de bobin) depind n primul rnd de valoarea tensiunii, existnd diferenesemnificative ntre schemele de izolaie ale nfurrilor de nalt tensiunecomparativ cu cele de joas tensiune;

c) n cazul mainilor de puteri foarte mari n ale cror nfurri statoriceintensitatea curentului ia valori nsemnate, datorit efectului pelicular (refulareacurentului), spirele sunt constituite din mai multe ci de curent n paralel folosirea obligatorie a unei izolaii de spir.Spire din mai multe conductoare n paralel = avantaj tehnologic, bobinele potfi introduse mai uor dect n cazul barelor de seciuni mari.



B) SI pentru statoarele mainilor de puteri medii si mari de joas tensiune

cresttur statoric dreptunghiular cu

nfurare de JT n dou straturi realizat din

conductor profilat din Cu


nfurare de JT realizat din bare de cupru tip

continuu


nfurare de JT realizat din semibare de cupru cu mufe de nseriere ntre ele



C) SI pentru statoarele mainilor de puteri medii si mari de nalt tensiune

cresttur dreptunghiular statoric cu nfurare de

nalt tensiune (IT) n dou straturi din conductoar

profilat

cresttur dreptunghiular statoric cu nfurare de

nalt tensiune (IT) n dou straturi din conductoar

profilat

cresttur statoric cu nfurare de IT din

conductoar de Cu profilat cu mai multe ci de

curent pe spir

1.4.2. SI pentru motoare i generatoare electriceC) SI pentru statoarele mainilor de puteri mari de nalt tensiune

Obs. Izolaiile folosite n cazul nfurrilor mainilor de puteri mari i tensiuni inaltesunt cele mai complexe. nfurrile sunt realizate din bare de cupru preformate.

Tehnologiile de realizare a izolaiei:I) utilizarea benzilor izolante preimpregnate cu rini;

II) impregnarea la presiune foarte sczut a ntregului stator (VPI vacuumpressure impregnation).

I) Izolatii realizate din benzi izolante preimpregnate cu riniMICABENZILE = hrtie de mic + esturilor de sticl + rini epoxidice (siliconice

modificate)Proprieti: dielectrice foarte bune, mare rezisten la aciunea DP, rezisten sporit la

umiditate, praf, ageni chimici, elasticitate bun, coeficient de dilatare c Cu.

Izolaiile realizate din micabenzi = izolaii discontinue;

Operaii tehnologice importante:

1. uscare sub vid la cald pentru eliminarea solvenilor i a apei;2. presare la cald de scurt durat pentru aducerea dimensiunilor barei la cotele

corespunztoare crestturii;3. polimerizarea izolaiei (prin aducerea barei la o anumit temperatur).

1.4.2. SI pentru motoare i generatoare electriceC) SI pentru statoarele mainilor de puteri mari de nalt tensiune

II) Tehnologia VPIVPI = impregnarea ntregului stator cu rini polimerice.

Obs. Operaia de impregnare se face la o presiune foarte sczut care sasigure ptrunderea rinilor n spaiile cele mai nguste i eliminarea golurilorde aer (ce conduc la apariia DP).

Procedura:Dup introducerea i fixarea barelor n crestturile statorului, ntreg ansamblueste cufundat n ntregime ntr-un recipient care conine rina de impregnare(epoxidic, poliesteric, poliesterimidic sau siliconic).

Obs. n cazul unor statoare cu gabarit foarte mare, anumii fabricani utilizeazi impregnarea separat a fiecrei bare statorice

1.4.2.2. Sistemele de izolaie ale nfurrilor rotorice


Obs. Izolaiile rotoarelor sunt realizate pornind de la faptul c solicitrile electricesunt inferioare celor din stator (valorile tensiunilor din nfurrile rotorului suntcu mult mai reduse fa de cele din stator), DAR eforturile mecanice care seexercit asupra nfurrilor sunt mai mari.

SITUATIE APARTERotoarele turbogeneratoarelor de puteri foarte mari, care, din cauza vitezelor derotaie ridicate trebuie s suporte solicitri mecanice foarte importante (pentruaceste maini, miezul magnetic rotoric este realizat din oeluri speciale, cuproprieti mecanice superioare). n consecin, n componena sistemelor deizolaie ale rotoarelor se gsesc materiale organice i/sau anorganice cuproprieti termice bune i care confer o rezisten mecanic comparabil cucea a nfurrilor (cuprului) i a miezului magnetic. De aceea, dimensionareaacestor sisteme de izolaie este limitat mai mult de solicitrile termice imecanice.

1.4.3. SI pentru cabluri de energie

Def. Cablurile de energie = echipamente utilizate n transportul i distribuiaenergiei electrice (caile de curent izolate) LES, LESM

ISTORIC:- anul 1881 au fost fabricate primele cabluri cu izolaie din cauciuc vulcanizat;- anul 1890 (Ferranti ) cabluri de energie cu izolaia hrtie ulei i Un = 10 kVfolosite n reelele electrice din Londra (durata de viata pana in 1933).

2 grupe de cabluri:

I) Cabluri cu izolatie hartie-ulei;

II) Cabluri cu izolatie polimerica (EXTRUDATA)


I) Cabluri cu izolatie hartie-ulei

Utilizarea cablurilor cu izolaie hrtie-ulei este n continuare de actualitate,acestea fiind nc folosite cu succes n transportul i distribuia energieielectrice.Tehnologiile existente azi fac ns posibil extinderea gamei de tensiuni aleacestor cabluri pn la valori mari ale tensiunii (U 70 kV).

Cablu de nalt tensiune destinat liniilor de transport aenergiei electrice cu izolaia din hrtie i circulaie de ulei1 conduct ulei realizat din band de oel spiralat2 conductor torsadat de cupru realizat din asesegmente3 strat de hrtie4 ecran semiconductor interior realizat din hrtie inegru de fum5 izolaie principal din hrtie6 strat semiconductor exterior7 strat realizat din band polimeric i band textil8 manta de protecie din aluminiu sau plumb,9 manta exterioar realizat din polietilen)

1.4.3. SI pentru cabluri de energieI) Cabluri cu izolatie hartie-ulei

Cablu cu izolaie de hrtie i ulei la nalt presiune

Cablu cu izolaie de hrtie i gaz la presiune exterioar

Cablu submarin de curent continuu cu tensiunea de 450 kVi izolaia hrtie-ulei1 conductor de cupru cu seciunea de 1600 mm22-ecran semiconductor interior realizat din hrtiesemiconductoare,3 izolaie principal cu grosimea de 19 mm realizat dinhrtie impregnat cu ulei de viscozitate mare,4 ecran semiconductor exterior realizat din hrtiesemiconductoare metalizat,5 manta de plumb,6 manta din PE, 7 , 8 straturi metalice de ranforsarerealizate din band i srm de oel nfurate n sensuriopuse, 9 strat de bitum, 10 manta antieroziune realizatdin PP


II) Cabluri cu izolatie polimericaPrincipalele materiale folosite:

- polietilena de joas densitate (PEJD)- polietilena de nalt densitate (PEID)- polietilena reticulat (PER)- cauciucul etilen propilenic (EPR)- policlorura de vinil (PCV)- cauciucul siliconic

Avantaje majore (in raport cu cablurile cu izolatie hartie-ulei):- nu necesit ntreinere- nu prezint probleme legate de migrarea substanelor de impregnare(ceea ce determin i eliminarea pericolului de contaminare a mediului)- au valorile temperaturilor maxime admisibile mai ridicate dect a acelorizolate cu hrtie-ulei- montarea se face mai uor- sunt foarte fiabile


II) Cabluri cu izolatie polimerica

Cablu de energie cu tensiunea de 420 kV i izolaie din PER 1 conductor torsadat de aluminiu2 - ecran semiconductor interior din PE i negru de fum3 izolaie din PER4 - ecran semiconductor exterior din PE i negru de fum5- hrtie semiconductoare6 ecran din cupru7 band polimeric contra apei8 manta exterioar de protecie din PE


II) Cabluri cu izolatie polimerica

Cablu de distribuie cu patru conductoare sub form de sector de cerc (3,6/6 kV) i izolaie din PCV 1 conductor torsadat de cupru, 2 izolaie din PCV, 3 umplutur extrudat din PEJD4 Manta din PCV

Cablu de distribuie cu trei conductoare sub form de sector de cerc (3,6/6 kV) i izolaie din PCV 1 conductor torsadat de aluminiu sau cupru, 2 izolaie din PCV, 3 umplutur extrudat , 4 Izolaie comun PCV, 5 armtur din band de oel galvanizat, 6 Manta din PCV

1.4.4. Izolatoare electrice

Def. Izolatoarele electrice reprezint ansambluri care permit fixarea i ghidareaconductoarelor i subansamblurilor mainilor, instalaiilor i echipamentelorelectrice.

Rol- fixare mecanic,- izolarea electric a componentelor instalaiilor i echipamentelor aflate la

poteniale electrice diferite.

n funcie de solicitrile care se exercit asupra izolatoarelor, deosebim doucategorii importante:

a) izolatoare care sunt supuse predominant unor solicitri mecanice mari attn timpul ct i n afara funcionrii echipamentului sau instalaiei; acesteasunt izolatoarele de suspensie i izolatoarele suport;

b) izolatoare supuse mai ales unor solicitri electrice intense; acesteareprezint n cele mai multe situaii pri componente ale mainilor,echipamentelor, posturilor de transformare i staiilor electrice i, dup caz,se numesc izolatoare de trecere sau borne.

1.4.4.1. Izolatoare pentru liniile electrice aeriene (LEA)1.4.4. Izolatoare electrice

Izolatoare LEA = sisteme izolatoare solide care fixeaz conductoarele deelementele de susinere montate pe stlpi.

- linii de joas i medie tensiune - izolatoarele suport;- linii de nalt tensiune - izolatoarele de suspensie.

Solicitri caracteristice- Electrice- Mecanice (mai importante).

Solicitri electrice: izolatoarele LEA sunt supuse, n primul rnd, la conturnridatorate mai ales condiiilor de mediu foarte variate.

Def. Fenomenul de conturnare a unui izolator const n apariia unui arc electricpe suprafaa prii izolante.

Obs. Conturnarea produce, pentru un timp scurt, perturbarea funcionriinormale a liniei electrice. Mai mult, n cazul LEA, sunt permise conturnrileelectrice dar numai acolo unde, dup scurtcircuitul trector, reapar proprietileizolante iniiale. Caracteristicile geometrice ale izolatoarelor urmresc cavaloarea tensiunii la care se produce conturnarea s fie ct mai mare n raportcu valoarea tensiunii nominale a liniei.

1.4.4. Izolatoare electrice1.4.4.1. Izolatoare pentru liniile electrice aeriene (LEA)

Solicitari mecanice:Din punct de vedere al solicitrilor mecanice, constrngerile legate dedimensionarea acestor izolatoare sunt mult mai importante.

Obs.1. Fracturarea unui izolator LEA conduce imediat la scoaterea temporar dinserviciu a liniei electrice.2. Datorit unor defecte mecanice ale izolatoarelor conductoarele liniei se potdeplasa de la poziia normal, lucru care conduce la scurtcircuite faz-fazsau faz-pmnt.3. Solicitrile mecanice exercitate asupra izolatoarelor sunt permanente i potprezenta variaii importante n funcie de condiiile de mediu.4. n cazul vnturilor foarte puternice, a chiciurii sau a gheii depuse peconductoarele liniei, solicitrile mecanice exercitate asupra izolatoarelor potcrete de mai multe ori.



Linii JT

Izolatoar suport tip conturnabil pentru liniile electrice de joas i

medie tensiune realizate din porelan electrotehnic.

Izolatoar suport tip neconturnabil pentru liniile electrice de joas i medie tensiune realizate

din porelan electrotehnic.


Linii TPentru LEA de nalt tensiune (peste 100 kV) sunt folosite n exclusivitateizolatoarele de suspensie cu izolaia realizat din porelan sau sticl clit.

-izolatoare tip cap tij realizate din porelan sau sticl - rezist la solicitri decomprimare i forfecare; sunt realizate din mai multe segmente (farfurii), fiecaredintre acestea fiind dotat cu o tij metalic cu nuc cimentat n interiorul priiizolante i capa care cuprinde capul izolatorului;

- izolatoare tip tij care pot fi solicitate i la ntindere.

izolaie din porelan sticl electrotehnic

Izolatoare de suspensie pentru LEA tip cap tij

1 cap, 2 izolaie (plrie din porelan sau sticl prevzut cu renuri), 3 tij metalic cu nuc la capt


Linii T


Linii T

Izolator de suspensie LEA tip tij lung


1.4.4.2. Izolatoare compozite

Izolatoarele compozite prezint trei pri componente principale:-miezul interior alctuit dintr-un materiale electroizolant cu proprieti mecanicefoarte bune (rin epoxidic armat cu fibre de sticl)- izolaia exterioar prevzut cu renuri i realizat de regul din cauciucsiliconic- armturile metalice montate la extremiti

Avantaje:- sunt mult mai suple si mai usoare, - nveliul exterior prezinta elasticitate mare (riscul de deteriorare n timpultransportului sau al montrii fiind foarte sczut)- izolatoarele compozite de tensiuni foarte nalte sunt de pn la cincizeci deori mai uoare dect izolatoarele din sticl sau porelan.





Izolatoar compozit de nalt tensiune cu nveliul exterior i renurile realizate din cauciuc siliconic pentru LEA cu tensiunea nominal de 110 kV

Izolatoar compozit de nalt tensiune cu nveliul exterior i renurile inegale realizate din cauciuc siliconic pentru LEA cu tensiunea nominal de 220 kV



Izolatoare compozite de medie tensiune cu nveliul exterior i renurile realizate dincauciuc siliconica- izolator compozit de traciune cu tensiunea nominal de 36 kV;b izolator compozit de traciune cu tensiunea nominal de 24 kV i renuri inegalec izolator compozit de traciune cu tensiunea nominal de 24 kV i renuri egaled izolator compozit suport echipat cu clem de fixare a conductorului

a b c d

1.4.4. Izolatoare electrice1.4.4.3. Izolatoare de trecere (borne)

ROL:Asigurarea legturilor electrice ntre nfurrile transformatoarelor,generatoarelor, condensatoarelor i a altor echipamente cu reeaua electricexterioar

Obs. n comparaie cu izolatoarele LEA, bornele prezint un miez metalic(numit i bol) care strbate izolatorul de la un capt la cellalt i un sistemde izolaie care are rolul de a izola calea de curent fa de exterior.

Bornele echipamentelor electrice prezint urmtoarele componente:- bol (calea de curent)- izolaie electric- flan sau colier de fixare- garnituri de etanare- ansamblu pentru fixarea garniturilor de etanare- sistem pentru dirijarea agentului de rcire.

Tipuri de treceri izolante: - izolatoare ulei aer (la TP n ulei);- izolatoare ulei SF6 (pentru conectarea TP la instalaii cu SF6, - treceri izolante aer aer ( n staiile de transformare la traversarea pereilor metalici)



Materialele utilizate pentru realizarea izolaiei bornelor:

- sunt alese n funcie de temperatura de lucru a echipamentului (clasa termic)- porelanul electrotehnic;- hrtia de condensator;- uleiul mineral;- rinile sintetice.

Obs. Pentru uniformizarea cmpului electric, n interiorul izolaiei sunt introduse ecrane conductoare sau semiconductoare.

Bornele cu izolaie hrtie ulei pot fi utilizate pentru o gam de aplicaiifoarte larg i pentru tensiuni de pn la 800 kV si temperaturi sub 100 oC

Obs. Datorit problemelor legate de migrarea uleiului de impregnare acesteizolatoare sunt montate la unghiuri care nu depesc 30o - 45o, fa devertical. Caracteristicile geometrice depind de valoarea tensiunii de lucrudar i de valoarea intensitii curentului electric care strbate trecereaizolant.


a b c

Treceri izolante aer-uleiABB pentru TPa trecere izolant 52 kV 300 kV pentru cureni slabii cmaa exterioarrealizat din porelan,b izolator 300 kV pentrucurenii inteni i nveliulexterior realizat dinporelan,c - izolator 36 kV - 25 kA cuexteriorul din porelan



a) b)Izolatore de trecere ABB cu izolaia realizat din hrtie

impregnat cu rin epoxidic

a treceri aer-ulei 170 kV- 2 kA, b trecere ulei-SF6 - 550 kV

2. FENOMENE ASOCIATE CMPULUI ELECTRIC N SISTEMELE DE IZOLAIE

n sistemele de izolaie supuse aciunii cmpului electric se producfenomene legate de deplasri ale sarcinilor electrice libere saulegate (electroni, ioni, molioni).

n funcie de caracteristicile geometrice ale cilor de curent, deimpuritile metalice sau de alt natur prezente n izolaie, potexista zone n care cmpul electric este foarte intens, ceea ce poateconduce la apariia unor fenomene de injecie de sarcin sau laproducerea unor descrcri electrice locale.


2.1. Curenii de absorbie/resorbieSe consider cazul unui material electroizolant plasat ntre armturile dearie A ale unui condensator real (cu dielectricul de grosime g,conductivitate nenul i permitivitate ).La aplicarea unei tensiuni treapt U0 condensatorul absoarbe un curentvariabil n timp, a crui intensitate i1(t) prezint patru componente:

)()()()()(1 tititititi csspi +++=


2.1. Curenii de absorbie/resorbie


2.1. Curenii de absorbie/resorbieii(t) = 0AE/t corespunde ncrcrii condensatorului n absena dielectricului

(respectiv, pentru = 0) i se anuleaz foarte repede. Drept urmare, poriuneacresctoare a curbei i1(t) (fig.1) nu se nregistreaz n msurtorile uzuale.

ip(t) corespunde fenomenului de polarizare a dielectricului condensatorului,respectiv unor deplasri spaiale foarte reduse a unui numr foarte mare de sarcinilegate (particule sau grupuri de particule constituente ale moleculelor dielectricului)i care i recapt poziiile iniiale la anularea tensiunii. Curentul de polarizare ip(t)se anuleaz uor n timp, dup aplicarea tensiunii continue U0.

iss(t) corespunde sarcinii spaiale aflate n volumul dielectricului, generate n timpulproceselor tehnologice (prin fracturarea moleculelor etc.), al proceselor dedegradare n exploatare (termic, electric, mecanic, radiativ etc.), prin injecia depurttori datorat muchiilor nerotunjite i protuberanelor electrozilor etc. Purttoriide sarcin sunt fixai datorit defectelor prezente n dielectric i se deplaseaz ninteriorul dielectricului la stabilirea cmpului electric (o parte dintre ei putnd ajungela armturile condensatorului). Cum acetia, fie sunt refixai de alte defecte situatendeosebi la interfeele dintre zonele omogene ale dielectricului, fie ajung laelectrozi (concentraia acestora scznd n timp), curentul iss(t) se anuleaz dupun anumit interval de timp.



ic(t) = Ic = A U0/g este datorat conveciei electronilor, golurilor, ionilor imolionilor.

Concentraiile fiecrei specii de purttori de sarcin depinde, printre altele, denatura chimic i de structura fizic a dielectricului (existnd o conduciepreponderent electronic sau ionic). Aceast component a curentului nu semodific n timp (de la aplicarea i pn la anularea tensiunii) i permitedeterminarea experimental a conductivitii (rezistivitii) electrice adielectricului.

Sursele de purttori de sarcin: injecia de sarcin la electrozi, tunelrileband-band, ionizarea impuritilor, salturile activate termic etc.

Concentraia purttorilor de sarcina este influenat de intensitatea cmpuluielectric, de temperatur, radiaii, umiditate etc.



Componenta de absorbie descresctoare caracteristic dielectricului iabs(t):

)()()( tititi sspabs +=Obs. Valoarea iabs (t) depinde direct de starea de mbtrnire a sistemului deizolaie (n procesul de degradare a SI rezulta att radicali polari, ct i purttori desarcin fixai de defecte).

)()()()(1 titititi cabsi ++=

3.2. STRAPUNGEREA GAZELOR

( ) ( ) dxxnxdn = ( ) ( )xnxn exp0=

Fenomenul de strpungere a gazelor este caracterizat cu ajutorul teoriei luiTownsend. Dac se presupune c n unitatea de timp catodul emite n0electroni i c numrul de electroni rezultai la distana x fa de catod esten(x), pe distana dx acetia vor genera, prin ciocniri, dn(x) electroni:

n care reprezint numrul mediu de ionizri produse de un electronpe unitatea de lungime, numit i cifra de ionizare sau primul coeficient deionizare al lui Townsend. Cum la suprafaa catodului (x = 0) n(x) = n0 prinintegrare se obine expresia numrului de electroni liberi rezultai la o distanx fa de catod:

Se constat c valoarea coeficientului depinde deintensitatea cmpului electric E i de densitatea relativ a gazului (care la rndul ei depinde de presiunea p i temperatura T la carese afl gazul).


Variaia primului coeficient deionizare al lui Townsend n funciede intensitatea cmpului electric Ei de densitatea relativ aaerului

Moleculele anumitor gaze (electronegative) prezint o afinitateelectronic ridicat.

o parte dintre electronii liberi care particip la fenomenul de ionizareeste captat de moleculele de gaz, rezultnd astfel ioni negativi

Pentru a ine cont de acest fenomen, n teoriile referitoare la conducia istrpungerea gazelor se introduce un coeficient de ataament , care

Def. coeficient de ataament = numrul de electroni capturai demoleculele de gaz pe unitatea de lungime.

Pentru gazele electronegative:

3.2. STRAPUNGEREA GAZELORCAZUL GAZELOR ELECTRONEGATIVE

( ) ( )xnxn -exp0=

3.2. STRAPUNGEREA GAZELOREmisia secundara la catod

Emisie secundar la catod = emisia de electronii datorit bombardriicatodului de ctre ionii pozitivi accelerai de cmpul electric i care iaunatere datorit norului electronic care se deplaseaz spre anod, dar idatorit efectului fotoelectic produs de moleculele de gaz excitate.

Obs. n realitate, cum intervalul de timp scurs ntre momentul aplicriitensiunii i momentul de apariie a strpungerii este foarte scurt (~10-6s) iar ionii sunt leni (n aer mobilitatea acestora este aproximativ2,410-4 m2/Vs), rezult c, practic numrul de electroni generai prinbombardament ionic la catod este foarte mic.

producerea electronilor secundari este atribuit aproape n ntregimefotonilor generai n interiorul gazului. pentru a ine seama de acest fenomen, n teoria lui Townsend sedefinete coeficientul de ionizare secundar , numit i al doileacoeficient al lui Townsend.

3.2. STRAPUNGEREA GAZELORCriteriul de strapungere al lui Townsend

Dac cei n(x) electroni aflai la distana x fa de catod produc pe distana dx:

- n(x)dx electroni prin ionizare direct (ciocniri);- n(x)dx electroni suplimentari la catod (prin emisie secundara)

numrul total de electroni emii n unitatea de timp la catod este n0

( )dxxnnn d+= 000 ' = un coeficient i d = distana dintre catod i anod ( ) ( )xexp'0nxn = ( ) ( )[ ],1exp'

xexp'' 0000

00 +=+= dnndxnnnd

( ) ( )( )[ ]1exp-1exp0

=

ddndn =/ este cel de-al doilea coeficient de

ionizare al lui Townsend

( )( )[ ]1exp-1exp0

d =

ddii ( )[ ] 01exp-1 s =d ( ) 1exp s =d

3.3. STRAPUNGEREA LICHIDELOR IZOLANTEREZULTATE EXPERIMENTALE

1. Studiile efectuate asupra fenomenului de strpungere a lichidelor auevideniat faptul c impuritile (particule solide sau gazele dizolvate)prezente n lichidele electroizolante joac un rol fundamental.

2. n cazul dielectricilor lichizi care conin impuriti, strpungerea sedatoreaz, ca i n cazul gazelor, unui mecanism de ionizare princiocnire. ntruct drumul liber mijlociu al purttorilor de sarcin este, nacest caz, mult mai mic dect n cazul gazelor (lichidele fiind maidense), rigiditatea dielectric este mult mai ridicat, putnd atinge 100MV/m.

n cazul dielectrici lichizi utilizai n sistemele de izolaie (de puritate tehnic),rigiditatea dielectric este ns mult mai mic datorit impuritilor cum ar fi:apa, bule de gaze, particule mecanice fine, etc. Sub aciunea cmpuluielectric, aceste impuriti avnd o permitivitate diferit de cea a lichidului, sedistribuie sub forma unor lanuri n lungul liniilor de cmp, conducnd astfella apariia strpungerii.

3.3. STRAPUNGEREA LICHIDELOR IZOLANTEREZULTATE EXPERIMENTALE

Temperatura T = factor important care influeneaz fenomenul destrpungere a lichidelor.

Exemplu: n cazul uleiului mineral, creterea temperaturii determin,mai nti, o cretere foarte uoar a rigiditii dielectrice (datoriteliminrii apei), dup care urmeaz o reducere important a acesteia(datorit creterii mobilitii ionilor i mai ales a molionilor).

Obs. n cazul lichidelor pure rigiditatea dielectric se modific doarpentru acele valori ale temperaturii pentru care lichidul ncepe s sevaporizeze. Pentru temperaturi mai mari lichidele ncep s sevaporizeze i rigiditatea dielectric scade

3.3. STRAPUNGEREA LICHIDELOR IZOLANTE


Dependena tensiunii de strpungere de distana i forma electrozilor


Teorii ale strpungerii lichidelor

1. teorii bazate pe ciocnirile i ionizrile moleculelorlichidelor;

2. teorii bazate pe existena unor bule de gaz sau a unorzone de densitate redus n care se produc strpungerilocale;

3. teorii bazate pe stabilirea unor ci conductoare (lanuri departicule) ntre electrozi.

3.3. STRAPUNGEREA LICHIDELOR IZOLANTE3.3.1. Teorii bazate pe ionizarea moleculelor

Teoriile electronice = extinderi ale teoriilor de strpungere a gazelor(Townsend)

Ipoteza de baza: electronii prezeni n lichide sunt puternic accelerai decmpul electric i produc ionizarea prin ciocnirea moleculelor de lichid.

Obs. In cazul lichidelor moleculele sunt mai apropiate dect la gaze,drumul liber mijlociu pentru electroni este mai mic i ca urmare,rigiditatea dielectric este mai mare dect la gaze (pentru ca electroniis fie suficient de mult accelerai pe parcursul, este necesar ca sa fiemai mare).n general, se consider c principala surs de electroni liberi aflai nlichidele electroizolante supuse aciunii cmpului electric estereprezentat de emisia de electroni la catod (emisie termoelectronicinfluenat de cmpul electric).


Condiia de iniiere a unei avalane ntr-un lichid

medqEl h>- q = sarcina purttorului (electron sau ion) care poate ioniza o molecul de lichid;- E intensitatea cmpului electric;- h = 6,626 10-34 Js este constanta lui Planck;- = frecvena de oscilaie a legturilor dintre atomii moleculei;- h energia electronului pierdut prin ciocnirea sa cu o molecul a lichidului.

Intensitatea curentului electric ce strbate lichidul are aceeai expresie cu ceastabilit n cazul gazelor:

( )dii exp0= = coeficientul de ionizare (depinde de natura lichidului i de E);d = distana dintre electrozi

Obs.- n lichidele ultra-pure mobilitatea electronilor este suficient de mare pentru a seputea forma o avalan de electroni;- n lichidele n care electronii au mobiliti mai reduse (datorit numeroaselorciocniri cu moleculele de lichid) acetia nu pot acumula suficient energie pentru adetermina ionizarea prin ciocniri a moleculelor;- avalanele de electroni se pot forma numai n lichidele n care mobilitateaelectronilor are valori ridicate.- n lichidele n care electronii au mobilitate redus, injecia de sarcin la catod poatedetermina apariia unei zone de densitate redus n care se dezvolt avalane cuformarea unor bule de gaz;- n acord cu teoria lui Townsend, n cazul cmpurilor electrice intense apar avalanede electroni atingndu-se un regim de descrcare autonom care conduce, n final,la strpungerea fluidului;- mecanismul de producere a avalanei de electroni este acelai ca la gaze:electronul germene accelerat de cmpul electric, rmne n urma fiecrei ciocniri cucte un rest de energie (nu cedeaz, prin ciocniri cu moleculele lichidului, ntreagalui energie); dup un numr de ciocniri, n care resturile de energie se adun, acestapoate acumula energia necesar ionizrii unei molecule printr-o ciocnire ionizant.


3.3. STRAPUNGEREA LICHIDELOR IZOLANTE3.3.2. Strpungerea termic

Obs. Temperatura lichidelor poate s creasc datorit pierderilor dielectricei prin conducie. n lichid iau natere bule de vapori care, sub aciunea cmpului electric sealungesc n lungul liniilor de cmp putnd forma puni gazoase ntre electrozi. cum rigiditatea dielectric a gazelor este sensibil mai mic dect cea alichidelor, n aceste canale pot s apar descrcri electrice, ceea ce ,n final,conduce la strpungerea lichidului.

Mecanism termic de strpungere a lichidelor:

Este bazat pe existena curentului stabilit ntre electrozi care apare n cazulcmpurilor electrice intense (apropiate cmpurilor de strpungere).Astfel, la nivelul asperitilor electrozilor, unde E = (5 10) E mediu Densitile locale mari ale curentului electric produc o pierderi de energierelative mari efect caloric important, care poate determina apariia unorbule de gaz ntr-un timp foarte scurt.Dup formarea bulelor, urmeaz imediat strpungerea.

3.3. STRAPUNGEREA LICHIDELOR IZOLANTE3.3.3. Teoria bulelor

Strpungerea unui lichid este datorata bulelor care i-au natere ninteriorul lichidului din mai multe cauze:- existena pungilor de gaze n vecintatea electrozilor;- repulsia electrostatic a sarcinilor spaiale care poate fi superioartensiunii superficiale a lichidului;- disocierea moleculelor lichidului sub aciunea cmpului electric.

Energia nmagazinat ntr-un lichid care conine o cavitate de volum V:

1 2 2 01 ( )

8 VW E E d

=

E0 = intensitatea cmpului electric aplicat,E2 - intensitatea cmpului electric n interiorul bulei;1 - permitivitatea lichidului;2 permitivitatea gazului din interiorul bulei.

Obs. W scade dac bula sferic iniial ia forma unui elipsoid cu axa mareorientate dup direcia cmpului electric.

3.3. STRAPUNGEREA LICHIDELOR IZOLANTE3.3.4. Teoria particulelor

In particulele izolante (fibre, coloizi) cmpul electric induce un momentelectric i, prin urmare, sub aciunea forelor de natur electric acestea sedeplaseaz spre zonele cu cmp mai intens, respectiv n spaiul dintreelectrozi. Pentru o particul sferic, de raz r i permitivitate , aflat nsuspensie ntr-un lichid de permitivitate , fora F care determin micarea saare expresia:

2

21

121

3 grad22 ErF

+

=

Impuritile metalice i produsele rezultate prin degradarea uleiului formeazpuni de legtur ntre electrozi, provocnd apariia unei strpungeri sau aunei descrcri de dimensiuni foarte reduse (microstrpungere).

4. MBTRNIREA SISTEMELOR DE IZOLAIESistemele de izolaie ale mainilor i echipamentelor electrice suntsupuse solicitrilor electrice, termice, mecanice i de mediu.

proprietile izolaiei se schimb i, ntr-o perioad de timp mailung, caracteristicile fizice ale acesteia (printre care i celeelectrice) se nrutesc

Acest proces este denumit generic mbtrnirea izolaieii se refer la degradarea treptat a proprietilor izolante,fapt care este cel mai bine reflectat n modificareacaracteristicilor electrice ale sistemelor de izolaie.

4. MBTRNIREA SISTEMELOR DE IZOLAIE4.1. Fenomene fizico-chimice de mbtrnire a izolaiilor

Cauza mbtrnirii izolaiei const n modificrile fizico-chimiceireversibile care se produc n timp n materialele electroizolante careintr n componena sistemelor de izolaie supuse solicitrilor.

A) mbtrnirirea izolaiilor organice

Materialele electroizolante organice sunt mai sensibile la mbtrniredeoarece ele sunt mai instabile din punct de vedere chimic.

B) mbtrnirirea izolaiilor anorganice

Materialele electroizolante anorganice (sticla, mica, ceramica, etc.)mbtrnesc mult mai greu, durata lor de via fiind cu cel puin un ordinde mrime mai mare dect cea a materialelor organice.

4. MBTRNIREA SISTEMELOR DE IZOLAIE4.1. Fenomene fizico-chimice de mbtrnire a izolaiilorA) mbtrnira termic

Cele mai importante solicitri, care determin, n general, durata devia a izolaiilor, sunt solicitrile termice.

EXPLICATIE: viteza de producere a reaciilor chimice de degradareeste direct proporional cu temperatura.

cu ct temperatura izolaiei este mai mare cu att numrul de legturichimice care se desfac este mai mare i lanurile macromolecurare sefractureaz.

Tv chimicareactie





4. MBTRNIREA SISTEMELOR DE IZOLAIE4.1. Fenomene fizico-chimice de mbtrnire a izolaiilorB) mbtrnirea electric

Obs. n raport cu procesele de degradare termic, influena solicitrilorelectrice (E) asupra mbtrnirii izolaiei este cu mult mai mic, darsesizabil la anumite materiale.

Intensitatea cmpului electric influeneaz n mod direct sau indirectmbtrnirea izolaiei (de exemplu efectul chimic i mecanic aldescrcrilor disruptive locale).Descrcrile electrice nedisruptive conduc la formarea ozonului sau aaltor elemente care pot declana reacii chimice de degradare.

Fenomene specifice care se produc n SI supuse aciunii E :- arborescenele electrochimice;- descrcrile pariale.

CONSECINTE: degradarea sever a SI i, uneori, chiar strpungerea.

4. MBTRNIREA SISTEMELOR DE IZOLAIE4.1. Fenomene fizico-chimice de mbtrnire a izolaiilorC) mbtrnirea mecanic

Obs. Influena solicitrilor mecanice asupra fenomenelorde mbtrnire este dificil de cuantificat.

n unele cazuri, solicitrile mecanice importante pot conduce ladegradarea rapid a sistemelor de izolaie prin producerea demicro-fisuri sau striviri locale ale materialelor dielectrice solide.

n alte cazuri (emailuri, folii polimerice, etc.) se constat ctensiunile mecanice remanente, datorate n principal proceselorde fabricaie, au un rol important n accelerarea fenomenului dembtrnire a izolaiei.

4. MBTRNIREA SISTEMELOR DE IZOLAIE4.1. Fenomene fizico-chimice de mbtrnire a izolaiilorD) mbtrnirea SI sub aciunea factorilor de mediu

Obs. Factorii externi contribuie decisiv la mbtrnireasistemelor de izolaie.

Exist mai multe aspecte legate de interaciunea sistem de izolaie mediu DAR cele mai importante consecine se datoreazinteraciunilor de natur chimic directe sau indirecte.

EXEMPLE: Materialele electroizolante pot fi influenate de factorichimici externi, provenii de la materialele adiacente sau de la alteproduse rezultate prin descompunerea acestora, metalele cu care seafl n contact, umezeal, poluani industriali gazoi, radiaiiultraviolete, etc.

4. MBTRNIREA SISTEMELOR DE IZOLAIE4.1. Fenomene fizico-chimice de mbtrnire a izolaiilorE) Fenomene chimice specifice mbtrnirii SI

Fenomenele chimice care cauzeaz mbtrnirea izolaiei sunt grupaten mai multe categorii:- fenomenul de oxidare;- fenomenul de polimerizare;- fenomenul de depolimerizare;- fenomenul de hidroliz.

Fenomenul de oxidareOxigenul din aer sau chiar ozonul pot s desfac legturilemoleculare existente n materialele electroizolante organice (acestlucru are o consecin important asupra proprietilor fizice alematerialelor. Reaciile de oxidare pot conduce chiar i la formarea unorsubstane volatile sau agresive din punct de vedere chimic, carealtereaz drastic proprietile dielectrice ale izolaiilor sau, prin influenalor catalitic accelereaz procesul de degradare.


Fenomenul de polimerizare

Obs. Gradul de polimerizare a materialelor sintetice determinproprietile principale ale izolaiilor.

Mrimile caracteristice ale macromoleculelor ce compun materialelepolimerice utilizate n sistemele de izolaie sunt alese n aa fel ncts fie asigurate cele mai importante proprieti dielectrice.

n timpul exploatrii sistemelor de izolaie, fenomenul depolimerizare poate ns s continue (mai cu seam datorittemperaturii), materialele devenind suprapolimerizate, fapt ceconduce la modificarea proprietilor mecanice i, n principal, lacreterea fragilitii (crete rigiditatea mecanic) ceea ce favorizeazproducerea de micro-fisuri.


Fenomenul de depolimerizare

Obs. La temperaturi mai ridicate se poate produce i depolimerizareamaterialelor dielectrice.

Depolimerizarea = scderea gradului de polimerizare prindescompunerea macromoleculelor.

Obs. Uneori reaciile de depolimerizare se produc n prezenoxigenului, alteori au loc n absena acestuia.


Fenomenul de hidroliz

Ptrunderea apei n materialele organice conduce lamodificarea structurii moleculare a acestora i, prin urmare,la modificarea proprietilor dielectrice.

n anumite cazuri (la materialele pe baz de celuloz)phenomenal de depolimerizare are un caracter de hidroliz.

Def. Hidroliza este procesul de desfacere a unei legturi chimice princombinare cu apa (H2O). Aceasta se realizeaz prin scindarea moleculei deap n hidrogen i hidroxil (-OH).

http://ro.wikipedia.org/wiki/Apahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Hidrogen

4. MBTRNIREA SISTEMELOR DE IZOLAIE4.2. Determinarea duratei de via a sistemelor de izolaie

Def. Durata de via a unui sistem de izolaie reprezinta intervalul detimp n care, sub aciunea solicitrilor, valoarea uneia dintreproprietile izolaiei se modific dincolo de o valoare limit numitcriteriu de sfrit de via.

Obs. ncercrile accelerate (solicitari mai intense decat cele normale)realizate n laborator permit estimarea duratei de via a sistemelor deizolaie.

METODA: se determin variaia n timp a uneia sau a mai multorproprieti atunci cnd sistemul de izolaie este supus solicitriloraccelerate.Obs. Cel mai adesea, se determin durata de via sau andurana uneiizolaii supus unui singur tip de solicitri: termice, electrice, mecanice,radiative, etc.Alegerea criteriului de sfrit de via se face n conformitate cu standardeleaflate n vigoare n funcie de natura izolaiei i tipul solicitrii.


Determinarea duratei de via termic

Obs. Primele studii referitoare la determinarea duratei de via aizolaiilor supuse la solicitri termice au fost efectuate acum aproape unsecol de Montsinger. Acesta a urmrit reducerea proprietilor mecaniceale hrtiilor impregnate cu uleiuri minerale n funcie de temperatur i,pe baza rezultatelor obinute, a propus urmtoarea expresie de calcul aduratei de via:

( )TBCDt /exp=n care Dt este durata de via a izolaiei corespunztoare temperaturii T, C i bsunt constante de material i reprezint temperatura exprimat n gradeCelsius.


n general, se consider c degradarea sistemelor de izolaie subaciunea solicitrilor termice se produce datorit unor reacii chimice acror vitez caracteristic vR variaz cu temperatura dup legea luiArrhenius:

=

RTWvvR exp0

n care v0 este o constant, W este energia de activare msurat n Joule/mol, R este constanta gazelor i T temperatura termodinamic.

Dac, de exemplu, se consider c mbtrnirea izolaiei este datorat uneisingure reacii chimice a crei vitez depinde de concentraia moleculelor ccare reacioneaz, viteza de variaie a concentraiei poate fi aproximat printr-ofuncie f(c) conform relaiei:

( )cfvdtdc

R=

( ) dtvdccf R= si prin integrare rezult funcia: ( ) tvcg R=

Determinarea duratei de via termic

4. MBTRNIREA SISTEMELOR DE IZOLAIE4.2. Determinarea duratei de via a sistemelor de izolaieDeterminarea duratei de via termic

Dac o proprietate oarecare P a izolaiei variaz cu concentraia demolecule c dup expresia:

respectiv , rezult, n final:

Notnd cu P0 valoarea proprietii P corespunztoare unei durate devia Dt a sistemului de izolaie (cu alte cuvinte, considernd criteriul desfrit de via P = P0), rezult:

( )chP =( )Phc 1=

( ) tvPF R=

( )

==

RTWDvDvPF ttR exp00

( )A

vPF

=0

0ln

BRW

=TBADt +=ln


Determinarea duratei de via termic TBADt +=ln

Obs. Menionm c relaia dedus pe baza legii lui Arrhenius, este valabil dac ntimpul procesului de mbtrnire energia de activare W nu se modific. Aceastexpresie este general utilizat pentru calculul duratei de via termice, oricare arfi mecanismele de degradare existente n cazul sistemelor de izolaie.

CUM SE PROCEDEAZA IN PRACTICA?- pentru fiecare temperatur de ncercare sunt determinate constantele A i B.

Obs. Standardele aflate n vigoare referitoare la metodele de ncercare lambtrnire recomand efectuarea de msurtori la cel puin 3 valori aletemperaturii.- determinarea experimental a variaiei unei proprieti (electrice, mecanice,chimice) a izolaiei pe parcursul procesului de mbtrnire termic (in functie dedurata de imbatrainre).- trasarea curbele de variaie ale proprietii alese n funcie de timp, pentrufiecare valoare a temperaturii i determinarea interseciilor acestor curbe cudreapta orizontal corespunztoare criteriului de sfrit de via ales.


Prin metoda grafic sunt determinate coordonatele punctelor de intersecieP1(T1, 1), P2(T2, 2), i P3(T3, 3) pe baza crora se traseaz dreapta duratei devia termice n coordonate semilogaritmice x = 1/T i y = ln


dreapta duratei de via termice

Obs. Avantajul acestui mod de reprezentare const n faptul c trasarea curbei sepoate face n principiu din dou determinri i extrapolarea pn la temperaturi deregim este mai uoar.

5. MBTRNIREA SI SUB ACIUNEA CMPULUIELECTRIC5.1. Arborescene electrice i electrochimice Def. Arborescenele electrice si arborescene electrochimice (sauarborescene de ap) = zone difuze din izolatii, caracterizate deprezena unor mici caviti i a unor reele de canale foarte fine.

- apariia arborescenelor este direct legat de existena unorconcentraii importante ale cmpului electric aprute datorit unordefecte cum ar fi impuriti metalice, muchii metalice ascuite, caviticu gaze, etc.- n funcie de natura i intensitatea solicitrilor la care sunt supuse SI,arborescenele se pot dezvolta n intervale de timp relativ scurtecomparativ cu durata de funcionare obinuit a echipamentelorelectrice;- iniierea i dezvoltarea arborescenelor constituie o deterioraresever a izolaiilor i, n timp, acestea conduc la producereafenomenului de strpungere.

5. MBTRNIREA SI SUB ACIUNEA CMPULUIELECTRIC5.1.1 Arborescene electriceArborescenele electrice = multitudine de canale foarte fine n interiorulcrora se gsesc gaze la presiuni ridicate.

Obs. Canalele arborescenelor electrice se formeaz n timpulfuncionri echipamentelor electrice prin distrugerea local a izolaieisub aciunea combinat a cmpului electric, descrcrilor pariale (dincanalele i cavitile arborescenei), cldurii, gazelor sub presiune, etc.

Arborescenele electrice pot s apar:- n imediata vecintate a unui electrod metalic (arborescenedeschise);

- n interiorul izolaiei, n lungul liniilor de cmp electric, de o parte i decealalt a unui defect (arborescene nod de papion)

5. MBTRNIREA SI SUB ACIUNEA CMPULUIELECTRIC5.1.1 Arborescene electrice

Arborescene electrice deschise tip tufi

n izolaia din polietilen a unui cablu de energie

Arborescene electrice deschise tip arbore

n izolaia din polietilen a unui cablu de energie;

5. MBTRNIREA SI SUB ACIUNEA CMPULUIELECTRIC5.1.1 Arborescene electrice

Obs.- formarea unei arborescene electrice presupune parcurgerea a treietape: iniierea, dezvoltarea i creterea nestvilit ;- faza de iniiere este caracterizat de o durat de iniiere ti, care sedefinete ca fiind intervalul de timp necesar pentru apariia uneiarborescene observabile;- durata de iniiere ti depinde foarte mult de intensitatea cmpuluielectric; n cazul cmpurilor electrice variabile n timp, aceasta variazinvers proporional cu frecvena;- formele arborescenelor electrice dezvoltate n polimeri sunt nstrns legtur cu intensitatea cmpului electric;- in cazul cmpurilor electrice foarte intense, n general se dezvoltarborescene de tip tufi cu ramuri;- in cazul cmpurilor electrice mai reduse arborescenele electrice auform de arbore;

5. MBTRNIREA SI SUB ACIUNEA CMPULUIELECTRIC5.1.2 Arborescene electrochimicen cazul SI care funcioneaz n medii umede, sub aciunea cmpuluielectric, moleculele de ap difuzeaz n interiorul acestora, ceea ceconduce la apariia arborescenelor electrochimice (numite iarborescene de ap).

Arborescenele de ap = zone difuze din interiorul izolaiilorpolimerice care sunt constituite dintr-o mulime de microcaviti umplutecu ap legate ntre ele printr-un numr mare de canale foarte fine.

Obs. n foarte multe cazuri, asemenea arborescene se ntlnesc nizolaiile polimerice ale cablurilor de medie i nalt tensiune.

Ca i n cazul arborescenelor electrice, cmpul electric = factorulcheie n iniierea i dezvoltarea arborescenelor de ap. acestea se formeaz tot n vecintatea defectelor din izolaii sau dela suprafaa lor i se dezvolt pe direcia liniilor de cmp.

5. MBTRNIREA SI SUB ACIUNEA CMPULUIELECTRIC5.1.2 Arborescene electrochimice

arborescen deschis format la

vrful unui ac de ap n PE

arborescen format dinspre ecranul

semiconductor interior n izolaia din

polietilen a unui cablu de energie

arborescen format dinspre ecranul

semiconductor exterior n izolaia din

polietilen a unui cablu de energie


Arborescen de ap tip nod de papion n polietilen

Obs.- una dintre cele mai importante consecine ale formriiarborescenelor de ap este creterea coninutului de ap din izolaiileechipamentelor electrice;- datorit caracterului puternic polar al apei, apar zone cu permitivitielectrice foarte ridicate, n care se gsesc concentraii mari de ioni.

5. MBTRNIREA SI SUB ACIUNEA CMPULUIELECTRIC5.1.2 Arborescene electrochimice- rolul cmpului electric n apariia i dezvoltarea arborescenelor deap este foarte important.

- sub aciunea E, ionii de ap ptrund n izolaie, antrennd moleculele deap care contribuie la dezvoltarea arborescenelor;

- formarea arborescenelor de ap este condiionat de existena unuicmp electric a crui intensitate s fie superioar unei valori criticedependent de starea sistemului de izolaie;

- prezena arborescenelor de ap n sistemele de izolaie determin modificarealocal a repartiiei spaiale a cmpului electric;

- datorit prezenei apei, permitivitatea zonei arboase crete foarte mult iintensitatea cmpului electric n aceast zon se reduce semnificativ. Prinurmare, solicitrile electrice n zonele adiacente arborescenei cresc foartemult, fapt ce poate conduce la apariia strpungerii.


Canalul de strpungere n prezenaunei arborescene de ap dezvoltate npolietilen utilizand sistemul deelectrozi ac metalic ac de ap

5. MBTRNIREA SI SUB ACIUNEA CMPULUIELECTRIC5.2. Descrcri pariale n sistemele de izolaie

Def. Descrcrile pariale (DP) sunt descrcri electrice locale inedisruptive care se produc n cavitile cu gaz existente n sistemelede izolaie solide sau n bulele de gaz din lichidele electroizolante.

Obs. Descrcrile pariale se manifest prin impulsuri de curent nsistemul de izolaie dar i n circuitul exterior care, dei suntcaracterizate de energii mici, conduc n timp la degradareaprogresiv a proprietilor dielectrice ale izolaiilor.

Obs. Condiia primar de producere a DP: existena cavitilor cu gaz

Eliminarea complet a cavitilor si a bulelor de gaz din izolaiileechipamentelor i mainilor electrice este practic imposibil.

5. MBTRNIREA SI SUB ACIUNEA CMPULUIELECTRIC5.2. Descrcri pariale n sistemele de izolaie Vacuolele (incluziunile) gazoase iau natere de regul n izolaiileomogene aflate n stare plastic, n timpul prelucrrilor tehnologice(turnarea rinilor sintetice, extrudarea maselor plastice etc.);

n izolaiile polimerice cavitile cu gaz se formeaz ca urmare acontraciei neuniforme a materialului sau/i n cursul reaciilor chimicede ntrire care au loc dup ncheierea procesului tehnologic principal;

n SI stratificate formarea vacuolelor este foarte probabil i sedatoreaz aerului rezidual dintre straturile izolatiei (care nu se eliminnici dup operaia de impregnare a izolaiei);

Frecvent formarea incluziunilor gazoase are loc ntre dou spirenfurate unde masa de impregnare nu a ptruns (nfurrile mainilorelectrice rotative, etc.);

Cavitile gazoase se pot forma i la impregnarea izolaiei stratificate curini sintetice, dac fenomenele chimice care au loc sunt nsoite deproducerea unor gaze i/sau vapori de ap.


FORMAREA BULELOR DE GAZ IN LICHIDE

Bulele de gaz din lichidele electroizolante se formeaz n momentulumplerii cu lichide electroizolante a cuvelor echipamentelor electricedatorit vaporizrii lichidelor sau prin reinerea aerului ntre anumitecomponente ale acestora;

Bulele de gaz din lichidele se pot forma datorita evaporatii anumitorsubstane volatile la punerea n funciune a echipamentelor noi sau aacelora care au suferit reparaii, la atingerea regimului termic nominal.


Iniierea i dezvoltarea descrcrilor pariale depind de:

- formele i dimensiunile cavitilor;

- natura chimic i presiunea gazului din caviti;

- fenomenul de difuzie a gazelor din i n interiorul cavitilor;

Obs. Acest fenomen de difuzie este lent i n timpul su gazele imodific compoziia chimic datorit reaciilor chimice care se iniiazi/sau se intensific ca urmare a creterii locale a temperaturii.

De asemenea, tot datorit procesului de difuzie, presiunea gazelor dincaviti se modific ceea ce conduce la schimbarea caracteristicilorDP


Cnd se produc DP?

ntr-un sistem de izolaie n care sunt prezente caviti cu gaze se producDP atunci cnd intensitatea cmpului electric din caviti Ec depetevaloarea cmpului electric disruptiv Ea al gazului (Ec > Ea).

Descrcrile electrice pariale se produc ntre pereii opui ai cavitii(gazul din vacuol este strpuns) i nu se propag n restul izolaieipentru ca:

- rigiditatea dielectrica a sistemului de izolaie este mult mai mare dectcea a gazului;- datorit faptului c intensitatea cmpului electric n izolaia solid este der ori mai mic dect n gaz.


Consecinele producerii DP in SI:- crete temperatura local a izolaiei ca urmare a producerii arculuielectric dar i datorit ciocnirilor care au loc ntre purttorii de sarcinexisteni n gaz i accelerai de E, pe de o parte, i moleculele de gaz ipereii cavitilor, pe de alt parte;

- erodarea pereilor cavitilor n care se produc DP datorit ciocnirilorcu purttorii de sarcin accelerai de cmpul electric;

- difuzia sarcinilor electrice depuse pe pereii cavitilor cu gaz ninteriorul izolaiilor i apariia astfel a unor zone cu densitate de sarcinspaial mare (se modific repartiia cmpului electric).

- izolaia este supus local aciunii radiaiilor electromagnetice produsen urma fenomenelor de ionizare i recombinare;

- accelerarea reaciilor chimice de degradare datorit creterii valoriilocale a temperaturii.


Consecinele producerii DP in SI:

Descrcrile pariale (DP) conduc la o nrutirecontinu a proprietilor sistemelor de izolaie

reducerea drastic a duratei de via a SI


MODEL DE STUDIU SIMPLIFICAT

vacuol cilindric cu gaz de arie S i nlime d, aflat ntr-o izolaie solid

omogen de grosime d0 plasat ntre doi electrozi plani

Schema electric echivalent a modelului fizic considerat



vacuola = modelat printr-o capacitateechivalent C0 ;

C0 este conectat n serie cu o capacitate Cs(capacitatea straturilor nseriate cucavitatea);

C0 este conectat n paralel cu Cp(capacitatea zonelor laterale neatinse devacuol).

Modelarea fenomenului de strpungere a gazului din vacuol (producereadescrcrii): n paralel cu capacitatea C0 se adaug eclatorul Ec.

Datorit producerii descrcrii, capacitatea C0 se descarc, valoarea curentului dedescrcare fiind limitat de conductivitatea electric a dielectricului considerat,modelat prin rezistena electric R.


MODEL DE STUDIU SIMPLIFICATFunctionarea schemei echivalente

Datorit strpungerii, tensiunea pe vacuol va scdea practic la zero, eclatorul Ecva scurtcircuita condensatorul C0, iar condensatorul n serie Cs se va ncrca lantreaga tensiune aplicat izolaiei.

Sarcina necesar pentru producerea acestui fenomen de ncrcare se poate lua celmai rapid de la condensatorul Cp prin redistribuirea sarcinilor electrice de peelectrozi.

Datorit sarcinii absorbite de pe plcile condensatorului Cp, tensiunea ntre electroziva nregistra o mic scdere. Aceasta se produce deoarece constanta de timp acircuitului de ncercare din amonte este mai mare i nu asigur compensareasuficient de rapid a variaiei de sarcin de pe plcile condensatorului Cs.

Dac u0 crete tensiunea pe vacuol crete pncnd se produce strpungerea gazului dinvacuol.



La strpungerea vacuolei vor apare ntre electrozi descreteri ale tensiunii nform de impulsuri.

La prima descrcare prin impuls, pe feele opuse ale vacuolei se vor depunesarcini electrice care dau natere unui cmp electric intern n vacuol Esarc,de sens contrar cu cmpul de baz Ec.

Cnd intensitatea cmpului electric n vacuol scade sub o anumit valoare,descrcarea nceteaz iar sarcinile electrice se recombin datorit fenomenuluide conducie. ntre timp, intensitate cmpului electric ncepe s creasc din noupn la atingerea valorii tensiunii de strpungere i sarcina acumulat sedescarc. n vacuol se desfoar mai multe descrcri succesive, care semanifest printr-un spectru de impulsuri.



Variaia n timp a cderii de tensiunii pe cavitate la aplicarea unei tensiuni alternative: curba (1) n absena DP, curba (2) n prezena DP


Calculul pierderilor corespunztoare DP

( ) tUtu sin00 =( ) tUtu cc sin=

rizc EE 00 =

dU

ddUU c

rc

0

0 =

innd cont c d >Ucm, se obine expresia valorii de vrf a tensiunii dintre pereii cavitii rc d

dUU 0

0 =


Calculul pierderilor corespunztoare DP Obs. Descrcrile electrice n cavitate se vor produce n momentul n carevaloarea diferenei de potenial dintre pereii opui ai cavitii atinge o valoarede prag, numit tensiune de amorsare a descrcrilor Ua, sau, mai precis,dac intensitatea cmpului electric n cavitate atinge valoarea Ea.Pentru calculul intensitii cmpului electric Ea sunt utilizate anumite relaii decalcul semi-empirice sau valoarea Ea poate fi obinut din curbele lui Paschenn funcie de produsul dintre presiunea gazului i nlimea cavitii d.

Sarcina electric transportat de o descrcare electric: ( )sacd UUCq =Intr-o semiperioad se produc descrcri electrice n cavitate

sa

scT UU

UUn

=

22

Energia medie caracteristic producerii unei singure descrcri este egal cu energia necesar deplasrii sarcinii qd acumulate pe pereii opui ai cavitii :

( )2

sasacdm

UUUUCw +=



Energia corespunztoare descrcrilor pariale care se produc ntr-o semiperioad:

( )( )sasccdmTsp UUUUCwnw +== 2

Puterea activ corespunztoare descrcrilor pariale din N cavitati:

( )( ).22 0 sascspDP UUUUdSfNNfwP +==

( )( )sasccrDP EEEESdfVP += 2 000Obs. Valoarea pierderilor de energie datorate producerii descrcrilor pariale nizolaiile echipamentelor electrice depinde de frecvena i intensitatea cmpuluielectric stabilit n caviti, de dimensiunile i de numrul cavitilor (prin Vcr), dar ide caracteristicile gazului din caviti (prin Ea i Es).



Puterea reactiv Q dezvoltat n izolantul considerat:

20

2000

20

0

00

2

2 EhSfU

dSfQ rr ==

2000

)/( cr EhSfQ = 0 EE rc =

Factorul de pierderi tgDP corespunztor descrcrilor pariale produse n izolaie

( )( ) .

2 2

c

sasccrrDPDP E

EEEEVQ

Ptg +==


Detectarea i msurarea nivelului DP

Principiu: detectarea i msurarea nivelului DP se bazeaz pe detectarea impulsurilor de tensiune sau a celor de curent

Ambele variante sunt n strns legtur cu sarcina electric care se descarc,pentru ca:- integrala impulsului de curent sau produsul dintre capacitatea echivalent iintegrala impulsului de tensiune sunt egale cu impulsul de sarcin;- aceast sarcin ns nu este egal cu aceea separat n vacuol i din acestmotiv, este numit sarcin aparent.- pentru msurarea nivelului descrcrilor pariale se iau n consideraie

1. sarcina aparent q [pC]2. frecvena de repetiie n [s-1] a DP.



Principiu: Aparatul de msur M conectat prin intermediul unui cablu de msur foarte bine ecranat, indic sau nregistreaz cderile de tensiune pe impedana Zm.



- Impedana de msur mpreun cu obiectul de ncercat i condensatorul decuplare, determin durata i forma impulsurilor msurate;

- Impedana de msur poate fi construit astfel nct s filtreze componentele dejoas frecven ale tensiunii de ncercare i s aib sensibilitatea maxim lafrecvena impulsurilor de DP;

-Inductana L conectat n serie cu sursa are la frecvene nalte o reactan foartemare i din acest motiv prin ea nu poate avea loc completarea sarcinii de pearmturile condensatorului Cx;

-Impulsul de tensiune de pe bornele obiectului de ncercare n circuitul format dinCxCkZm d natere unui impuls de curent a crui form i valoare de vrfdepind de impedana rezultant a circuitului;

-Diferenele importante care se nregistreaz ntre cele 2 scheme in numai denivelul perturbaiilor exterioare i de sigurana n funcionare;

5.2. Descrcri pariale n sistemele de izolaie Detectarea i msurarea nivelului DP Schema de msur paralel:

- Zm este nseriat cu Ck i obiectul de ncercat este conectat n paralel;- n acest caz M indic numai valoarea curentului prin aceast ramur aschemei n acest caz, impedana ramurii (cel puin pentru banda de frecven aimpulsurilor de DP) trebuie s fie mult mai mic dect cea a sursei!!!- De acee L are rolul s separe din punct de vedere al frecvenelor nalte, circuitelede msur de cele de alimentare;- La frecven industrial ns, inductana trebuie s comunice tensiunea dealimentare (fr o cdere de tensiune sesizabil) obiectului de ncercat;- Adesea, n locul inductanei L se utilizeaz un filtru trece jos;- Daca Cs

5.2. Descrcri pariale n sistemele de izolaie Detectarea i msurarea nivelului DP

Schema de msur serie:

- Zm este conectat n serie cu obiectul de ncercat i nu mai este nevoie desepararea circuitelor de alimentare (deoarece impulsul de curent datoratdescrcrilor pariale strbate n ntregime Zm);

- un dezavantaj al acestei scheme const n faptul c la strpungerea izolaiei, ncircuitele de msur pot s apar tensiuni periculoase;- alt dezavantaj: cderea de tensiune de 50 Hz pe impedana Zm depinde decapacitatea obiectului de ncercat, care se deosebete de la caz la caz i poates varieze n timp;- n cazul ambelor scheme n circuitele de msur va apare ntotdeauna ocomponent a tensiunii de 50 Hz Din acest motiv M trebuie s coninntotdeauna un filtru care s permit numai trecerea benzii de frecvencorespunztoare descrcrilor pariale.

Obs. DP pot ns s conin i componente mai lente, care, datorit filtrului nu vorfi nregistrate.

5.2. Descrcri pariale n sistemele de izolaie Detectarea i msurarea nivelului DP

Schema n punte utilizat pentru detectarea i msurarea nivelului

descrcrilor pariale

- Cele 2 impedane de msur care permit echilibrarea tensiunilor dintre nodurile Ai B i eliminarea perturbaiilor i a componentei de 50 Hz din circuitele de msur;- Prin aceasta se poate mri sensibilitatea instrumentului de msur M i secreeaz condiii mai bune pentru msurtori n band larg, deoarece perturbaiilen acest caz se pot elimina practic complet;- Cu o astfel de instalaie se pot detecta impulsuri de DP de durate mult mai mari.

Slide Number 1Slide Number 2Slide Number 3Slide Number 4Slide Number 5Slide Number 6Slide Number 7Slide Number 8Slide Number 9Slide Number 10Slide Number 11Slide Number 12Slide Number 13Slide Number 14Slide Number 15Slide Number 16Slide Number 17Slide Number 18Slide Number 19Slide Number 20Slide Number 21Slide Number 22Slide Number 23Slide Number 24Slide Number 25Slide Number 26Slide Number 27Slide Number 28Slide Number 29Slide Number 30Slide Number 31Slide Number 32Slide Number 33Slide Number 34Slide Number 35Slide Number 36Slide Number 37Slide Number 38Slide Number 39Slide Number 40Slide Number 412. FENOMENE ASOCIATE CMPULUI ELECTRIC N SISTEMELE DE IZOLAIE 2. FENOMENE ASOCIATE CMPULUI ELECTRIC N SISTEMELE DE IZOLAIE 2. FENOMENE ASOCIATE CMPULUI ELECTRIC N SISTEMELE DE IZOLAIE Slide Number 45Slide Number 46Slide Number 47Slide Number 48Slide Number 49Slide Number 50Slide Number 51Slide Number 52Slide Number 53Slide Number 54Slide Number 55Slide Number 56Slide Number 57Slide Number 58Slide Number 59Slide Number 60Slide Number 61Slide Number 62Slide Number 63Slide Number 64Slide Number 65Slide Number 66Slide Number 67Slide Number 68Slide Number 69Slide Number 70Slide Number 71Slide Number 72Slide Number 73Slide Number 74Slide Number 75Slide Number 76Slide Number 77Slide Number 78Slide Number 79Slide Number 80Slide Number 81Slide Number 82Slide Number 83Slide Number 84Slide Number 85Slide Number 86Slide Number 87Slide Number 88Slide Number 89Slide Number 90Slide Number 91Slide Number 92Slide Number 93Slide Number 94Slide Number 95Slide Number 96Slide Number 97Slide Number 98Slide Number 99Slide Number 100Slide Number 101Slide Number 102Slide Number 103Slide Number 104Slide Number 105Slide Number 106Slide Number 107Slide Number 108Slide Number 109Slide Number 110Slide Number 111Slide Number 112

sisteme de izolaţie - elmat labdumitran/sisteme de izolatie/suport curs sisteme... · modul de...

Documents