Композиция для регулирования напряженности электрического поля у электрода высокого напряжения

Композиция для регулирования напряженности электрического поля у электрода высокого напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ У ЭЛЕКТРОДА ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ в кабельной арматуре, включающая эпокскдно-диановую смолу с содержаШ: нием эпоксидных групп 15-19, полиэтиленполиамин , наполнители и растворитель , отличающаяся тем, что, с целью снижения напряженности электрического поля путем оптимизации градирования изоляцин/ а также улучшения технологичности регулируищей композиции, последняя содержит в Качестве наполнителей двуокись титана и окись цинка, а в качестве растворителя - толуол при следующем соотношении комг{онентов, мае.ч.: Зпоксидко диано- . вая смола с содержанием эпоксидных групп 15-19 . 100 Полкэтиленполиамин 10-13 Двуокись титана 5-7 е Окись цинка 9-11 Толуол40-60 О 00 о О) 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

НОР

РЕСПУБЛИК (1Е (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl6 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ф(1 . « .;л 1пР;

Н АВТОРОНОМУ ОВИООТРНЬОТВУ.

10-,13

5-7

9-11

40-60 (21) 3380983/24-07 (22) 07.01.82 (46) 15.04.84. Бюл. У 14 (72) Н.Н. Базанова, О.А. Болонов, Л.Е. Макаров, 10.В. Образцов и Л.А. Панкратова (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (53) .621.315(088.8) (56) 1. S(itterlin К.Н. Israel Н,P.

GXGRK, 1972," 21- 10, 28 august6 верйешЪет, р. 10.

2. Патент США Ф 3885085, кл. 174/36, опублик. 20,05 75.

3. Авторское свидетельство СССР

В 855740, кл. Н Ol В I/04, 1978. (54)(57) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ У ЭЛЕКТРОДА ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ в кабельной арматуре, включающая эпоксидно-диановую смолу с содержаРЩ1 Н Ol В 3/40 С 08 L 63/00 нием эпоксидных групп 15-19, поли; этиленполнамин, наполйители и растворитель, отличающая ся тем, что, с целью снижения напряженности электрического поля путем оптимизации градирования изоляции; а также улучшения технологичности регулирующей композиции, последняя содержит в Качестве наполнителей двуокись титана и окись цинка, а в качестве растворителя — толуол при .следующем соотношении компонентов, - иас.ч.:

Эпоксидно" диано-, вая смола с содержанием эпоксидных групп

15-19 100

Полиэтиленполиамин . Двуокись титана

Окись цинка

Толуол

1 1086464 2

Сост ав компо эиции, мас. ч . llКомпозиции

Эпоксидна 7102 ZOO толуол смола

ЭД-20

3 5

100

Изобретение относится к полимерным ком{гозициям, которые могут использоваться в электротехнике для регулирования напряженности электрического поля у электрода высокого 5 напряжения, в частности в кабельной технике для регулирования напряженности электрического поля в эпоксидной изоляции муфт силбвьгх кабелей.

Электрическая прочность эпоксидной изоляции муфт силовых кабелей в значительной степени определяется использованием для регулирования электрического поля металлических {5 электродов. Различие коэффициентов температурного расширения материала электрода и эпоксидного компаунда приводит к растрескиванию компаунда на границе с электродом с последую- 20 щим уменьшением электрической прочности изоляции (1) .

Для снггжения напряженности электрического поля на границе электрода и изоляции применяют различные полимерные композиции. В технике известно применение двуокиси титана для регулирования напряженности электрического поля, которую вводят в композиции на основе неопрена, хлор- 30 сульфанированного полиэтилена или голиэтилена. Композицию методом экструзии наносят на полупроводящий ..зг;ран электрических кабелей с изоляцией из сшитОГО пОлиэтилена (2, ЭтО

1 нриьодит к увеличению электрической прочности изоляции кабеля.

Однако известные композиции не могут бить использованы в муфтах силовых кабелей с изоляцией на основе эпоксидных компаундов горячего отверждения, так как в процессе изготовления муфты температура отверждения эпоксидной смолы достигао ет 160 С и укаэанное покрытие пов- 45 реждается. Кроме того, на экран муфты, имеющей сложную конфигурациюиевозможно нанести покрытие методом экструзии, которым перерабатывается композиция, Наиболее близкой к предлагаемой по технической сушности является композиция, содержащая диановую эпоксидную смолу с содержанием эпоксидных групп 8-11, ацетиленовую сажу, графит, растворитель и полиэтиленполиамин (3).

Однако эта композиция изменяет напряженность электрического поля в узких пределах и только в области неровностей электрода. Электрическое сопротивление такой композиции со временем задержки под напряжением изменяется до 25Х, что приводит к неоднородности экранирования. Кроме того, данная композиция не обладает необходимой технологичностью: время ее приготовления 4 ч, готовая композиция довольно быстро расслаивается.

Цель изобретения — снижение напряженности электрического поля путем оптимизации градирования изоляции, а также улучшение технологичности регулирующей композиции.

Дпя достижения поставленной цели композиция, включающая эпоксиднодиановую смолу с содержанием эпоксидных групп 15-19, полиэтиленполиамин, наполнители и растворитель, в качестве наполнителей содержит двуокись титана и окись цинка, а в качестве растворителя - :олуол при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Эпоксидно-диановая смола с содержанием эпоксидных групп 15-19 100

Полиэтиленполиамин 10-13

Двуокись титана 5-7

Окись цинка 9-11

Толуол 40-60

В таблице приведены данные влияния состав" композиции на величину диэлектрической проницаемости.

1086464

Композиции

Состав композиции, мас.ч.

Зпоксидная ТiO ZnO Толуол с смола

100

50 6

lOO

9 . 60 10

100

lO 60

11 60

100

100

60 8

8 100 16 60 7

CV лом

I массы композиции. нием

Увеличение соде ржания растворителя в композиции выше 60 мас.ч. приводит к значительному уменьшению вязкости композиции и ухудшению технологичности. Снижение содержания растворителя менее 50 мас.ч. не позволяет получить равномерное покрытие электрода. Выбранное количество полиэтиленполиамина определено из услоЗО вий отверждения композиции.

После перемешивания из полученной композиции отливают диски толщиной 0,1 — 1,5 мм и диаметром 8 см. Композиции отверждают при комнатной температуре в течение 24 ч, На диски наносят электроды из алюминиевой фольги толщиной 0,2 мм, измерение емкости производят на мосту типа

2821. Измерения проводят на трех

4О образцах композиции. диэлектрическую проницаемость определяю." о формуле б = †h 0,5647, 100 4 где С4 — емкость образца, мкФ;

Ь вЂ” толщина образца, см.

Композиции 4, 5 и б, приведенные в таблице, обеспечивают orsòèìöïüíoå градирование изоляции у электрода высокого напряжения. Принцип градирования изоляции описьгвается выражеH1.; =,r;Ä где g и 6, — диэлектрические прони- цаемости регулирующей композиции и эпоксидной изоляции;

E. — напряженность элекЭ трического поля в эпоксидной изоляции.

Продолжение табггицы !

Кратковременная электрическая г прочность композиций, приведенных в таблице на переменном напряжении, Э

6. определенная на плоских дисках толщиной 1,5-2,0 мм составляет 8-12 КВ/м и отличается от прочности эпоксидного компаунда в 3-4 раза. Поэтому для

1,„ =3,5 оптимальными для регулирования напряженности электрического поля являются композиции с 6 с" 10 до

20. Добавка окиси цинка улу-ш=-.ет качество покрытия и стабильность удель ого электриче cêoãо сопроти»-ления(о .: 1000МО..s c. ) и не изг еняется nри выдержке,,о 6 ч. Оактичес— ки предлагаемая комлози!гия:.г вянет ся хорошим электроизоляцион:-гь.г: материаПри в еденггые s -.. a6n: гце кo«neo.п- :. :: и облацают хорс шей технологичностью

i,âðeìÿ приготовления, вн..кость, сохранение гомогепности), Бремя приготовления композиций 40 мин. вязкость по ьнскозиметру В 3-4 16 с, композиции хорошо наносятся на электрод, имеющий кринолин=йную поверхность.

Осадок твердых частиц при вьдержке в течение 24 ч при коггггатной те,:пе-. ратуре составляе.т 9% or исходной

Исследование электриче ской прочнос. ти при ступенчатом подъеме перемен-ного напряжения до пробоя 5 кй/3 мин на ли:s»x из эпоксидного компаунда дисках диаметром 8 см и .oлщиной

1 — 1,5 мм, покрытых с одной стороны

10864 á4

Составитель А, Кругликов

Редактор М, Петрова Техред 5,Далекорей Корректор М. Демчик

В»» \Ф» » е

Закаэ 2259/48 Тираж 683 Подписное

ВН1ППЖ Государственного комитета СССР па дедам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб.> д.. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 предлагаемой компоэицией толщиной до 0,5 мм, цоэволяет установить увеличение электрической прочности на 151. При этом ace следы пробоя лежат в плоскости электродов, что подтверждает регулирующее действие слоя композиции °

При тех же габаритах муфты применение предложенной компоэиции в литой эпоксидной изоляции муфты может существенно повысить надежность ра5 боты конструкции, так как увеличивается прочность конструкции и одновременно снижается напряженность у поверхности электрода.