Влияние конструкции кабельных изделий на процесс теплового старения полимерных материалов

• Автор: Анисимова, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 05.09.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 133 с. : ил.

Введение
Оглавление

Глава 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Кабельные изделия

1.1.1 Классификация, условия эксплуатации и назначение элементов конструкции кабельных изделий

1.1.2 Кабельные изделия с защитными покровами

1.2 Материалы, применяемые для изготовления кабельных изделий

1.2.1 Требования, предъявляемые к полимерным материалам в конструкции кабельных изделий

1.2.2 Состав и характеристика кабельных ПВХ пластикатов и ТЭП

1.3. Технология производства и методы испытаний КИ

1.3.1 Влияние технологических процессов на структуру полимерного материала

1.3.2 Методы испытаний механических и электрических свойств кабельных изделий
1.4 Старение полимерных материалов
1.4.1 Термическое старение полимерных композиций
1.4.2 Химические реакции при тепловом старении
1.4.3 Влияние конструкции кабельного изделия на процессы старения изоляции и оболочки
Глава 2 Методическая часть
2.1' Исследуемые марки кабельных изделий и полимерных материалов
2.2 Методика проведения ускоренного теплового старения образцов
2.3 Испытание механических свойств
2.4 Испытание электрических свойств
2.5 Жидкостная хроматография
2.6 Газовая хромато-масс-спекторметрия
ГЛАВА 3 Старение термоэластопластов в конструкции кабелей
3.1 Поведение ТЭП в конструкции кабелей при термическом старении
3.1.1 Измерение потери массы кабелей с изоляцией и оболочкой из термоэластопластов
3.1.2 Исследование изменения механических свойств оболочки кабеля, выполненной из термоэластопластов, в процессе теплового старения
3.1.3 Исследование изменения электрических свойств изоляции токопроводящей жилы кабеля, выполненной из ТЭП, при тепловом старении
3.2 Сравнительный анализ процесса старения термоэластопластов в конструкции гибких кабелей
ГЛАВА 4 Старение кабелей с ПВХ оболочкой и изоляцией
4.1 Факторы, влияющие на термическое старение ПВХ пластикатов
4.2 Особенности термического старения ПВХ пластикатов в присутствии брони из стальных оцинкованных лент в конструкции кабельных изделий
4.3 Исследование старения образцов кабеля с ПВХ оболочкой и изоляцией и оплеткой из медных луженых проволок
4.4 Исследование влияния состава пластиката на механические свойства и старение
4.5 Рекомендации по изменению конструкции кабелей с целью улучшения их эксплуатационных характеристик
Заключение
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Хроматограммы образцов конденсата
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Патент № 85258 от 06.04.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Патент № 95167 от 08.02.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Акт внедрения результатов
в твердом диэлектрике [55]. В монолитной полимерной изоляции,
несмотря на отсутствие частичных разрядов на начальной стадии

электрического старения, воздействие электрического поля также инициирует химические превращения в полимерах и изменение их надмолекулярной структуры [56]. В этом случае электрическое старение изоляции кабелей среднего и высокого напряжения связано с возникновением и ростом водных или электрических триингов [4]. В качестве зародышей триингов выступают дефекты изоляции высоковольтного кабеля: выступы элетропроводящих экранов, инородные включения или деструктировавший в ходе экструзии материал изоляции. В случае кабелей на напряжение 250 кВ и выше к образованию триингов могут приводить неоднородности надмолекулярной структуры материала изоляции и даже внутренние напряжения, возникающие при охлаждении экструдированной изоляции [57]. !
Электрическая прочность (Епр) характеризует способность изоляции противостоять этим воздействиям [55]. Из изоляционных полимерных материалов наиболее стойким к электрическому старению является ПЭ: Епр = 35...40 МВ/м [58], для ТЭП-ов Епр = 20...30 МВ/м [46], а для ПВХ-пластикатов Епр = 15.. .20 МВ/м [59].
Световое старение вызвано действием светового излучения, чаще всего ультрафиолетовой (УФ) части спектра, которое выражается в деструкции макромолекул и последующим окислением. Озонное старение происходит под действием озона, возникающего при развитии частичных разрядов. Окислительное старение вызывается действием кислорода воздуха и сильно ускоряется при повышении температуры (термоокислительная деструкция). Радиационное старение связано с воздействием ионизирующих излучений. Механическое старение

обусловлено нагреванием и разрушением полимерного материала при воздействии неравновесных циклических механических нагрузок [54].