Влияние мелкодисперсных наполнителей на теплофизические и электрические свойства слюдосодержащей термореактивной изоляции

• Автор: Безбородов, Андрей Андреевич
• Шифр специальности: 05.09.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 181 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1 Л.Способы увеличения теплопроводности термореактивной
электрической изоляции
1.2.Влияние наполнителей на теплопроводность эпоксидного компаунда
1.3.Влияние модификации поверхности наполнителей на
коэффициент теплопроводности наполненного эпоксидного компаунда
1.4.Влияние наполнителей на электрические характеристики полимерных композиционных материалов
1.5.Анализ моделей зарождения и роста электрического триинга в термореактивной слюдосодержащей изоляции
1.6. Анализ моделей зарождения и роста электрического триинга в наполненных композиционных материалах
1.7.Выводы по литературному обзору и постановка цели исследований
ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Свойства исследуемых материалов и конструкции испытательных образцов
2.2.Методики измерения теплофизических и механических свойств исследуемых материалов
2.2.1.Методика термического анализа исследуемых типов изоляции
2.2.2.Методика определения механических свойств образцов изоляции
2.3.Методика определения содержания связующего в исследуемых образцах
2.4.Методика определения текучести эпоксидного комщаунда в пропитанных композиционных материалах
2.5.Методика измерения диэлектрических потерь в изоляции
2.6.Методика определения длительной электрической прочности изоляции макетных образцов
2.7.Методика определения стойкости макетных образцов к распространению электрического триинга
2.8.Методика измерения характеристик ЧР в изоляции макетных образцов
2.9 .Методика экспериментальной оценки теплового старения изоляции
2.10.Методика проведения ресурсных испытаний

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
З Л.Определение коэффициента теплопроводности образцов
наполненного эпоксидного компаунда
3.2.Изучение процесса термодеструкции исследуемых образцов изоляции
3.3.Адгезионные свойства исследуемых материалов
3.4.Исследование электрических характеристик эпоксидных компаундов и образцов изоляции, изготовленных из исследуемых типов предварительно пропитанных композиционных материалов
3.4.1.Исследование диэлектрических потерь эпоксидных компаундов при переменном напряжении в диапазоне частот (10' -106 Гц)
3.4.2.Исследование диэлектрических потерь изоляции макетных испытательных образцов
3.5. Экспериментальная оценка длительной электрической прочности изоляции макетных образцов изготовленных из исследованных композиционных материалов
3.6. Изучение стойкости плоских макетных образцов к распространению электрического триинга
3.6.1. Изучение стойкости плоских образцов отвержденного компаунда к воздействию ЧР
3.6.2. Изучение стойкости плоских макетных образцов изоляции к распространению электрического триинга
3.7.Исследование теплового старения изоляции, изготовленной из наполненного композиционного материала
3.8. Проведение ресурсных испытаний изоляционной системы, изготовленной из наполненного композиционного материала
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Введение
Начало XXI века можно охарактеризовать изменением технической политики б электроэнергетике высокоразвитых стран. После бурного роста мощностей блоков, главным образом, за счет развития атомной энергетики, наблюдавшегося до середины 90-х гг. XX века, наступил период повышенного внимания к блокам средних мощностей, которые сегодня составляют большую часть парка оборудования электростанций. Это привело к изменению требований рынка турбогенераторов - потребовалось снижение стоимости генераторов, повышение их удельных характеристик и надежности в эксплуатации, увеличение их срока службы, повышение экономичности.
На сегодняшний день во всем мире широко распространено производств турбогенераторов с воздушным и водородным охлаждением мощностью свыше 200 МВА. Они(эти турбогенераторы) хорошо зарекомендовали себя на протяжении последних двадцати лет благодаря простоте своей конструкции и значительно более дешевой стоимости по сравнению с генераторами с водяным охлаждением.
Одним из наиболее очевидных путей увеличения мощности турбогенераторов является улучшение свойств стеклослюдобумажной ленты, применяемой при создании систем электрической изоляции статорной обмотки.
В данной области идут исследования, направленные на увеличение коэффициента теплопроводности (а), рабочей напряженности электрического поля, класса нагревостойкости, снижения тангенса угла диэлектрических потерь (1§8) и теплового сопротивления корпусной изоляции. По данным компании АЫош (Швейцария), близка к началу серийного производства новая корпусная изоляция (Мтсабиг Н), рассчитанная на работу при температуре 180 °С (класс нагревостойкости Н) [1]. Повышение класса нагревостойкости изоляции приведет не только к увеличению мощности при сохранении тех же размеров машины, но и даст

.4: 80 к’У.Тш»

Содержа»® нано МсО, 04 масс.

Рис. 1.21. Концентрационная зависимость удельного объемного сопротивления для наполненных образцов КОРЕ (наполнитель М§0, размер частиц 20-30 нм) [58]
Подобная зависимость объемного сопротивления наполненного полимерного материала отмечается в работе [59], где рассматривается система изоляции эмалевых обмоточных проводов, а в качестве наполнителя наноразмерные частицы 8102.
При изменении массового содержания наночастиц 8Ю2 (с 7 до 10 масс %) в объеме полимерной матрицы, авторами [59] был зафиксирован экспоненциальный рост количества дефектов в системе изоляции обмоточных проводов (рис. 1.22).

т £5

|1 зо
1 ой

0 2 4 4? 8 Щ п
Содержаниетт нтвттет, % масс.
Рис. 1.22. Концентрационная зависимость числа дефектов наномодифицированной изоляции эмалевых проводов с различным содержанием наночастиц 8Ю2 [59]