Классификация методов контроля изоляции: Виды и методы эксплуатационного контроля изоляции. Неразрушающие и разрушающие испытания

Методы контроля сопротивления электрической изоляции. · Ответы на экзаменационные вопросы [БЖД, Павлов, 2019]

Понятие контроля изоляции

Контроль изоляции — измерение ее активного или омического сопротивления для обнаружения дефектов и предупреждения замыканий на землю и коротких замыканий. Состояние изоляции в значительной мере определяет степень безопасности эксплуатации электроустановок, поскольку сопротивление изоляции в сетях с изолированной нейтралью определяет величину тока замыкания на землю, а значит, и тока, проходящего через человека. В сетях напряжением выше 1000 В снижение сопротивления изоляции почти всегда приводит к пробою изоляции и глухому замыканию на землю.
В электрических сетях и электроприемниках, изолированных от земли, условия электробезопасности и надежности энергоснабжения в значительной мере определяются состоянием изоляции, ее сопротивлением и емкостью относительно земли.

Контроль изоляции при обесточивании

• Обесточить цепь, тщательно очистить изоляцию от пыли и грязи и на 2 — 3 мин заземлить объект для снятия с него возможных остаточных зарядов. Измерения следует производить при устойчивом положении стрелки прибора. Для этого нужно быстро, но равномерно вращать ручку генератора. Сопротивление изоляции определяется показанием стрелки прибора мегомметра. После окончания измерений испытываемый объект необходимо разрядить. Для присоединения мегомметра к испытываемому аппарату или линии следует применять раздельные провода с большим со противлением изоляции (обычно не меньше 100 МОм).

• Сопротивление изоляции следует измерять при температуре изоляции не ниже + 5°С, кроме случаев, оговоренных специальными инструкциями. При более низких температурах результаты измерения из-за нестабильного состояния влаги не отражают истинной характеристики изоляции.

Контроль без обесточивания

• Для автоматизированного контроля сопротивления изоляции электрических сетей применяют метод наложения постоянного тока на контролируемую сеть переменного тока.

• БФ совмещает функции источника питания остальных блоков системы и блока формирования контрольных напряжений с последующей выдачей их в сеть и на обесточенные элементы. Кроме того, это блок выдает в измерительный блок БИ напряже­ния, пропорциональные токам утечки всей системы и ее отдельных элементов.
• В блоке БИ указанные напряжения преобразовываются и измеряются. С выхода этого блока напряжения, пропорциональные активным сопротивлениям изоляции всей системы и ее отдельных эле­ментов, поступают на вход контролирующего блока БК, в котором сравниваются с напряжениями установок.
• При снижении сопротивления изоляции до недопустимого уровня блок БК разрешает работу выход­ного блока БВ.
• Последний включает сигнализацию, указывает номер элемента с дефектом изоляции и регистрирует результаты конт­роля.

Селективный контроль

• Селективным принято называть действие защитного устройства, обеспечивающее отключение только поврежденного участка сети или элемента электрооборудования посредством ближайших к нему выключателей. Алгоритм селективного отключения присоединений должен быть составлен с учетом конфигурации сетей, их разветвленности, категории электроснабжения и т. д. Необходимым (но не достаточным) условием селективности действия устройства является наличие у каждого контролируемого объекта (электрической цепи) датчика, контролирующего состояние сопротивления его изоляции. Достаточным условием обеспечения селективности является выбор оптимального алгоритма опроса датчиков и команд на отключение аппаратов.

Виды и методы эксплуатационного контроля изоляции. Контроль внутренней изоляции по емкостным характеристикам. Грозовые перенапряжения, стандартный грозовой импульс. Дифференциальная защита синхронных генераторов)

1.Виды и
методы эксплуатационного контроля изоляции. Неразрушающие и разрушающие
испытания.

По степени
воздействия на изоляцию различают контрольные испытания двух видов:
неразрушающие испытания   и контроль при интенсивных  воздействиях, или
разрушающие испытания.          

Неразрушающие методы контроля
проводятся при использовании нормальных эксплуатационных воздействий:
номинального напряжения или напряжений ниже номинального, допустимых рабочих
температур и механических нагрузок и т. д.         ‘

Основными методами
неразрушающего контроля являются:

1. 
   Контроль по
электрическим характеристикам изоляции – сопротивлению, емкости, тангенсу угла
диэлектрических потерь, соотношениям и функциональным зависимостям основных
электрических параметров, характеристикам ЧР (R, C, tgδ, R₆₀ /R₁₅, C₂/C_50,
 и тд.)

2. 
 Контроль по
физико-химическим показателям анализа масла в силовых трансформаторах, других
маслонаполненных аппаратах (H₂O, KOH ,
др.   физико-химические показатели).

3. По
количеству и составу примесных компонентов, выделяющихся
при разложении изоляции: газы (R, CH₄, C₂H₂, C₂H₄,
СО₂, C₂H₆ и др.),  характерные соединения (фурфуран, твердые частицы).

4.
Акустические методы; методы  контроля электромагнитных излучений (пеленгаторы,
локаторы, дефектоскопы).

5. Температурный
контроль (термодатчики,  тепловизоры).

6.
Распределение напряжения по элементам изоляции.

6. ЧР в неоднородной изоляции. Схемы и
приборы для регистрации ЧР.

В
неоднородной твердой или комбинированной изоляции имеются участки с пониженной
электрической прочностью — газовые включения, трещины, инородные вкрапления.
При воздействии напряжения ослабленные места могут пробиваться. Возникают
частичные разряды в изоляции. Под действием ЧР изоляция в отдельных местах
постепенно разрушается, накапливаются продукты распада, которые способствуют
дальнейшему развитию дефекта. В итоге наступает ионизационный  пробой.

На
рис. 2.9 приведена эквивалентная схема диэлектрика  с газовым включением,
которая позволяет произвести оценку развития ЧР в подобных конструкциях.

Каждый частичный разряд, который
наступает при напряжении на включении (поре) Uп.в , сопровождается нейтрализацией некоторого заряда ΔQв=ΔUп.в Св. Для приблизительных оценок можно принять  ΔUп.в=Uп.в, т. е. напряжение погасания разряда в поре =0. Скачок напряжения на поре происходит
практически мгновенно  и сопровождается изменением напряжения на электродах
всего диэлектрика на некоторую величину ΔUx=qх/Сх, где Сх =Са+СвСд/(Св+Сд)         — емкость всего диэлектрика. Величина qх называется кажущимся зарядом
единичного частичного разряда и связана с реализуемым зарядом соотношением

Qх=ΔuхСх.

Таккак
емкости Св и Сд , как правило, неизвестны, но известна емкость Сх
, по рекомендации МЭК при оценке интенсивности единичного ЧР пользуются
величиной qх, которую можно найти, замерив
с помощью специальных схем изменение напряжения на всем образце  ΔUх .

Схемы и
приборы для регистрации    ЧР.

Как уже
указывалось, ЧР в изоляции могут быть выявлены при снятии зависимости tgδ   от величины приложенного напряжения
(см.рис. 2.5). Однако широко распространены и другие, более чувствительные
методы контроля ЧР. Разряды периодически повторяются, и скачкообразные
колебания на образце (объекте) могут быть зарегистрированы с помощью чувствительных
приборов. В лабораторной практике для исследования ЧР чаще всего используется
схема, приведенная на рис. 2.10. Параметры схемы обычно выбираются такими, что
скачок напряжения наСх приводит к возникновению затухающего
апериодического процесса в контуреСо.Измерительная частьсхемы включает активно-емкостный фильтр (Ф), предупреждающий
проникновение к усилителю напряжения промышленной частоты, широкополостный
усилитель (У), осциллограф ( Э0 ) и счетчик импульсов ( Сч ) . Схема дает
возможность зарегистрировать   амплитуду    отдельных   импульсов ЧР и
определить средний ток ЧР Iср ,
численно равный произведению среднего числа импульсов в секунду и усредненного
кажущегося заряда единичного ЧР ( Iср=Nср qхср). Для определения чувствительности схемы используют
генераторы прямоугольных импульсов (ГПИ). Градуировка может быть выполнена при
подключении ГПИ параллельно или последовательно Сх . Можно показать, что
заведомо известный скачок напряжения на выходе ГПИ   ΔU_Г     эквивалентен и изменению
напряжения на Сх , и отклонение луча на экране осциллографа пропорционально ΔU_Г.

Для регистрации
ЧР в условиях эксплуатации используются чувствительные индикаторы частичных
разрядов (ИЧР). Принципиальная схема ИЧР приведена на рис 2.11. Здесь
параметры контура Сх, С₀ выбраны так, что скачок напряжения ΔUх     вызывает затухающий процесс (колебательный) с
частотой fо , а узкополосный усилитель, настроенный на частоту 10⁴
– 10⁵ Гц, способствует подавлению помех. Показания индикаторного
прибора пропорциональны  ΔUх и nср и позволяют приблизительно оценить величины qх и Iср.

Частичные разряды в изоляции могут
быть также обнаружены путем приема электромагнитных колебаний, излучаемых при
разрядах. В этом случае прибор непосредственно не связан с испытуемым объектом,
настроен на очень высокие частоты (I — 10
МГц) и называется дефектоскопом. Дефектоскоп представляет радиоприемник с
рамочной антенной. Принятые колебания усиливаются и измеряются прибором,
включенным в цепь выходного каскада.

Изоляция высоковольтного оборудования

В методе технического обслуживание по текущему состоянию, основанному на прогнозировании запаса надежности CBM (Condition Based Maintenance), используются данные результатов проверки и контроля диагностических параметров электрооборудования через фиксированные интервалы технического обслуживания.

Высоковольтная изоляция

Такие интервалы выбираются в соответствии с конкретными ситуациями по статистическим данным относительно простоев.

Преимущества такого подхода состоят в оптимизации расходов на программу технического облуживания и в обеспечении высоких уровней надежности и безопасности. Длительность простоя, качество предоставляемых услуг по обеспечению электроэнергией, техническое обслуживание и поддержка являются ключевыми факторами для удовлетворения сегодняшних потребностей клиентов. В соответствии с требуемыми рабочими характеристиками частота контроля качества или проверок и диагностик могут составлять от 6 месяцев до 3 лет, что зависит от стандартов на надежность. Обычно в руководствах по эксплуатации изготовителей задается рекомендуемая частота технического обслуживания и/или осмотра (инспекции).

Практика обнаружения отказов аппаратных средств

Для достижения оптимального баланса между расходами и эффективностью работы используются следующие стратегии технического обслуживания:

• Работа до возникновения отказа (техническое обслуживание на основе события)
• Осмотр и обслуживание по мере возникновения необходимости
• Запланированное техническое обслуживание по текущему состоянию, основанному на прогнозировании запаса надежности CBM (Condition Based Maintenance)
• Обслуживание на основе принятия решений по оптимизации ключевых факторов CBM

Основной причиной отказа оборудования является ухудшение (деградация) параметров, оканчивающееся пробоем изоляции.

Деградация характеристик (старение) изоляции

• Механическое напряжение в диэлектрике от воздействия напряжения (перенапряжение, удары молний, частичные разряды)
• Тепловое напряжение (условия нагрузки)
• Механическое усилие (вытягивание, изгиб, осадка фундамента)
• Химическая коррозия (воздействие воды, соли, масла и загазованность)
• Внешнее воздействие (загрязненная внешняя среда, доступ воды)

Электрическое напряжение в диэлектрике от воздействия напряжения, особенно продолжительное воздействие перенапряжений или импульсов, вызываемых дефектами, будет вести к разряду в раковинах, которые в результате этого будут расширяться с возможным образованием электрических древовидных структур (electrical treeing). Старение изоляции, особенно вызываемое доступом воды, является медленным процессом деградации, поскольку соответствующие факторы взаимодействуют друг с другом с образованием так называемых водяных древовидных структур (water trees).

Разрушающее высоковольтное испытание оборудования на постоянном или переменном токе

Современное электротехническое оборудование для высоковольтных испытаний изоляции на постоянном токе является простейшим путем получения сведений общего характера относительно состояния изоляции. Такая проверка сопротивления изоляции может выполняться в виде простейшего испытания по типу «годен/не годен». Общим эмпирическим путем выполнения оценки остаточной долговечности является измерение нескольких напряжений на нейтраль U0. Новый стандарт МЭК 60060-3 на высоковольтное испытание в условиях эксплуатации (High Voltage Field Testing) в настоящее время имеется в виде рассматриваемого в комитете проекта; он охватывает все различные виды высоковольтных колебаний для испытаний в условиях эксплуатации, включая колебание очень низкой частоты 0,1 Гц.

Согласно новому европейскому документу по гармонизации стандартов CENELEC HD 620 S1 — 1996 для кабелей с синтетической изоляцией испытание на постоянном токе не должно использоваться применительно к пластиковой (PE/XLPE) изоляции кабеля; рекомендуется лишь испытание на переменном токе, частота 0,1 или 50 Гц. Стандарт CENELEC HD 621 S1 — 1996 предусматривает, что для маслозаполненной или стабилизированной изоляции должны применяться как испытания на переменном, так и на постоянном токе.

Все 15 стран, входящие в Европейский союз, подписали этот документ; все национальные комитеты по стандартизации, подобные VDE, UNE и пр., приняли эти новые процедуры испытания. Опубликованный позже сводный стандарт IEEE Standard STD 400-2001 относится к кабелям с пластиковой изоляцией на напряжения от 1 до 500 кВ, в то время как старый стандарт IEEE Standard относится к испытанию на постоянном токе (см. табл. 1). Кроме того, этот новый стандарт на испытания IEEE standard в 2001 г. был изменен и предусматривает переход от традиционного испытания на постоянном токе к испытанию на переменном токе

Неразрушающая диагностика оборудования, новая стратегия для технического обслуживание по текущему состоянию, основанному на прогнозировании запаса надежности CBM (Condition Based Maintenance)

Испытание сопротивления изоляции

Для испытания сопротивления изоляции используется источник постоянного тока. При таком испытании проводится поиск изменения тока утечки, что указывает на деградацию (ухудшение характеристик). В электроэнергетике, нефтехимической и других крупных отраслях промышленности диагностические испытания изоляции обычно выполняются применительно к электродвигателям и генераторам в диапазоне от 500 до 5000 В.

Диагностические испытания восстанавливающегося напряжения и восстанавливающихся токов

Можно определить реакцию напряжения перезаряда изоляции после того, как подсоединение источника постоянного тока смешает напряжение или ток. Очень большие изменения значений при разряде и повторном заряде указывают на дефекты в виде утечки, вызываемые, в основном, влагой в изоляции. Такие испытания направлены на определение поляризационных характеристик изоляции.

Диагностическое испытание тока изотермальной релаксации (IRC-испытание)

Неразрушающая диагностика кабеля с диэлектрической изоляцией с использованием IRC-анализа может предоставить важную информацию относительно старения и деградации характеристик полимерной изоляции.

Измерение частичного разряда (PD) и обнаружение дефектов с помощью динамической рефлектометрии TDR

Диагностика частичного разряда является хорошо зарекомендовавшим себя методом неразрушающего испытания изоляции. При проведении лабораторных испытаний измерение частичного разряда является хорошо известным обычным испытанием. Требуемые при этом уровни частичного разряда зависят от изделия. В случае высоковольтных кабелей такие уровни находятся в диапазоне от нескольких до 100 нКл. Задаваемые на заводе-изготовителе предельные значения PD не включают аксессуары и относятся к малой длине. Для проверки в месте эксплуатации требуемые PD-уровни являются различными, они в сильной степени зависят от типа кабеля и таких его характеристик, как коэффициенты затухания или времени распространения. Для проверки в месте эксплуатации точное значение PD-уровня менее важно по сравнению с положением (локализацией) источника частичного разряда.

В зависимости от типа дефекта изоляции и расстояния, вызванного затуханием, могут быть достигнуты различные значения PD-уровней. Одним из наиболее важных индикаторов для оценки изоляции кабеля является уровень напряжения начала частичного разряда PDIV (Partial Discharge Inception Voltage Level), момент разрядов обнаруживается при увеличении напряжения испытания. Для локализации таких дефектов в кабелях используется классический метод динамической рефлектометрии TDR, это методика для испытания кабеля с измерением частичного разряда и локализацией дефекта с использованием TDR-метода.

Наилучшие для применения на практике процедуры диагностического измерения

ОНЧ колебание на частоте 0,1 кГц является очень эффективным вследствие физического эффекта очень высокой скорости нарастания электрической древовидной структуры, если изоляция является дефектной в одной точке. Для нахождения поврежденного участка изоляции при использовании ОНЧ необходимо очень небольшое время усилия для инициации разрушающего пробоя. Это большое преимущество по времени по сравнению с испытаниями частоты сети. Длительность проведения испытания и величина выдерживаемого напряжения являются наиболее важными факторами для оценки изоляции. Для десяти периодов времени испытания на частоте 0,1 Гц нужны 100 секунд; этого, в основном, достаточно для анализа и локализации PD-дефектов в оборудовании!

Механические методы контроля – важный этап комплексной оценки состояния объекта

Среди многочисленных и разнообразных видов неразрушающего контроля есть методы, прямо противоречащие, кажется, самому принципу таких исследований. Это работы механического контроля, точного лабораторного и полевого метода оценки качества и состояния материалов и конструкций.

Такое кажущееся противоречие обманчиво – механический контроль направлен на предотвращение возможности и необходимости разрушения материала или конструкции. Другое название такого метода звучит ещё более угрожающе – разрушительный или деструктивный способ контроля.

Нужно понимать, что механические методы неразрушающего контроля – название, объединяющее многие направления таких работ, для выполнения которых созданы независимые лаборатории и другие специализированные организации и структуры. Многие такие работы можно считать механическими очень условно.

Старинный и современный метод

Работы механического контроля являются развитием и продолжением старых и старинных методов проверки и оценки состояния разных объектов. Вот некоторые всем известные приёмы таких методов:

1. Измерения
2. Оценка пространственного положения объекта (по отношению к вертикали и горизонтали)
3. Оценка плотности, однородности, монолитной структуры материала простукиванием
4. Проверка внутренней структуры объекта пробным сколом, сверлением, надрезом или другим незначительным разрушением
5. Испытания разного формата.

Ещё совсем недавно измерения трёхмерного (пространственного) характера представляли собой значительную проблему. Такие работы выполняли специалисты геодезического профиля, они включали непростые натурные измерения и камеральную обработку с немалым объёмом вычислений, выполняемых без помощи компьютера.

Проверку однородности значительных по объёму тел (плотин, дамб, опор мостов или фундаментов крупных зданий) до появления ультразвуковой аппаратуры выполнить не было возможности. Сейчас контроль такого рода делается без ограничений. Небольшие неответственные объекты по–прежнему могут проверить простукиванием.

Контрольные операции с небольшим пробным разрушением (зондированием) применяют в исключительных случаях. Качественный проект такого объекта должен предусматривать возможность этого контроля, в том числе – мест необходимого обследования. На практике значительно чаще используется технология проверки опытных или контрольных образцов, изготавливаемых, как часть испытываемого материала.

Натурные испытания не потеряли актуальности и в наши дни. Под тестовой нагрузкой испытывают мосты и уникальные перекрытия, земляные и прочие анкера, ванты и тросы. Регулярные и тщательно задокументированные испытания – обязательный компонент эксплуатации многих машин, изделий, устройств и конструкций. К механическим и многим другим видам испытаний всё чаще добавляется компьютерное моделирование и тестирование.

Некоторые методы механического контроля стали возможны только в наше время благодаря появлению соответствующих технических возможностей. Проверка прочности бетона существующей конструкции – один из случаев применения такого метода.

Механическая оценка производится на основе разрушающего анализа кернов – вырезанных из тела бетона образцов цилиндрической формы. Безопасное извлечение таких образцов стало возможным только после появления мощных бурильных установок.

Практическая польза такой оценки качества бетонных конструкций ограничена только сложностями бурения ответственных мест и повреждениями кернов при извлечении и обработке торцов.

Тест ротора генераторной установки

К механическому способу контроля принципиально относятся все виды натурных испытаний. Вот некоторые виды таких проверок, применяемых в строительном деле:

• Испытание контрольных образцов бетона, уложенного в конструкции
• Проверка контрольных образцов кирпича, железобетонных изделий, штучного натурального камня при приёмке партии таких материалов
• Проверка характеристик материала строительных конструкций механическим воздействием.

Физическое воздействие на объект – естественный элемент многих механических испытаний.

Нагрузка и работа

Испытания крупных конструкций и сооружений – не только важный этап и создания, но и поучительное, зрелищное и очень часто торжественное событие. Показательный пример таких испытаний – проверка работы конструкций мостов под нагрузкой.

Принцип приложения нагрузки – основная идея оценки работоспособности объекта. Такой проверке подвергают очень многие объекты, например:

1. Строительные конструкции
2. Трубопроводы
3. Ёмкости и баллоны
4. Конструкции судов и кораблей.

Приложение нагрузки осуществляется в виде создания давления, приложения растягивающих и изгибающих усилий, получения нужной скорости вращения. В ходе таких испытаний оценивается реакция на нагрузку.

Механические проверки такого рода имеют свои особенности, определяемые объектами исследования. Например, испытание газовых баллонов производят созданием в них давления, превышающего допустимые в эксплуатации пределы. Многие испытания проводят поэтапно, с постепенным увеличением нагрузки и мониторингом состояния объекта.

Подавляющее большинство испытаний регламентировано ГОСТами. Ход проверки и её результаты документируются.

Полевые и лабораторные проверки качества

Выполнение многих операций механического контроля возможно только в месте расположения проверяемого объекта – машины, сооружения, здания. Количество и содержание таких проверок ограничено возможностями переносной аппаратуры и другими обстоятельствами. Тем не менее, такие технологии сохраняют и совершенствуют, как наиболее достоверные данные о качестве и состоянии объекта.

Более точная и детальная информация об объекте может быть получена в лабораторных условиях, где образцы материалов и небольшие объекты можно подвергнуть самому тщательному обследованию. Такие работы выполняет любая солидная лаборатория неразрушающего контроля. Суммарная оценка результатов полевых и камеральных работ механического контроля качества служит основанием для выводов высокой и даже абсолютной достоверности.

Вот примеры некоторых операций механического контроля, которые выполняют на месте расположения объекта:

1. Оценку твёрдости материала
2. Механическую проверку надёжности соединений электроустановок
3. Оценку факела распыления топлива форсункой в печах и камерах сгорания.

Некоторые механические исследования выполняют вместе с другими операциями неразрушающего контроля.

Обследование электроустановок, к примеру, начинается с осмотра. Специалист, выполняющий такую работу, вручную проверяет надёжность крепления аппаратуры – автоматических предохранителей, выключателей и рубильников. Осмотр кабелей и проводов в распределительном шкафу обязательно включает проверку надёжного крепления контактов, исправность запрессованных проводников, отсутствие повреждения изоляции и токопроводящих жил.

Во многих устройствах и машинах необходима проверка затяжки болтов и гаек – сила затяжки нередко регламентируется нормами. Эксперт проверяет силу затяжки динамометрическим ключом, неответственные резьбовые элементы можно проверить в общем порядке.

Аналогичным образом проверяют агрегаты, в которых есть трубопроводы и шланги. Уязвимые места таких систем – места перегибов, прохода через отверстия и каналы, места соединения с другими деталями. При отсутствии регламентного запрета эксперт может проверить сохранность и работоспособность трубок и шлангов пробным небольшим изгибом.

Основа лабораторного исследования – применение специальной аппаратуры для изучения подготовленного соответствующим образом фрагмента материала. Таким образом, большинство методов механических и других лабораторных исследований подразделяются на два этапа – подготовка образца и его обработка на необходимой аппаратуре. Акценты и точные пределы исследований регламентируются нормами и корректируются в соответствии с особенностями объекта.

Аппаратура испытания давлением

Объёмы и разнообразие испытаний, проводимых во всех хозяйственных отраслях, объясняет большое разнообразие необходимой для этого аппаратуры. Для механического контроля и аналогичных лабораторных методов требуется подготовка образцов, для чего также применяют соответствующее оборудование.

Подготовка образцов

В лабораторной работе требуется правильная подготовка образцов материалов. Для этого организуется специальный участок или рабочее место, обычно слесарного профиля. Вот несколько примеров специального оборудования для подготовки образцов:

• Отрезной станок
• Шлифовально-полировальный станок
• Комплект сварочного оборудования
• Гидравлический пресс

Такая аппаратура позволяет изготовить образцы, пригодные для механических испытаний, металлографического анализа, спектрального исследования.

Для оценки прочностных характеристик металлов требуется подготовка образцов для специальных испытательных машин.

Испытательные машины

Для осуществления механической оценки свойств образцов, прежде всего – металлов применяют различные машины и устройства. Такая аппаратура прилагает к образцу усилие, сопротивление которому требуется оценить.

Вот несколько примеров такой аппаратуры:

1. Маятниковый копёр для оценки ударной вязкости металлических образцов
2. Сервоприводная испытательная машина
3. Электронный блок для управления испытательными машинами.

Разные производители, специфика задач и другие особенности каждого пользователя такой аппаратуры обуславливают комплектацию лаборатории нужными машинами. Интересно, что многие старые испытательные машины полностью сохранили работоспособность и, несмотря на крупные габариты, по сей день применяются и дают точные результаты.

Современная техника, работающая с применением цифровых технологий может быть объединена в единую управляемую сеть. Для работы с такой сетью и отдельными устройствами применяют специальные блоки управления.

Аппаратура точного анализа

Ценность непосредственных физических испытаний возрастает, если известен точный состав и особенности строения образца. Для получения таких данных применяют соответствующую аппаратуру. Вот несколько примеров таких устройств:

• Металлографический микроскоп
• Оптико-эмиссионный спектрометр
• Комплекс термических испытаний.

Использование одних только этих устройств позволяет получить полные данные о химическом составе металла, его структуре и методах проведённой обработки. Аппаратура температурных испытаний позволяет выполнить любые требования ГОСТ и международных систем стандартов.

Качественная, соответствующая требованиям стандартов экспертиза объекта – результат хорошо продуманного и организованного сочетания технологий контроля.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ. Защита МНГП от коррозионного разрушения

Похожие главы из других работ:

Автоматическая система управления процессом испытаний электропривода лифтов

1.4 Классификация и перечень измеряемых переменных состояния, определение требуемой точности управления технологическим процессом.

Определение условий работы измерительных устройств

На микроконтроллер возложены функции мониторинга состояния системы осуществляемого с помощью датчиков тока статора АД. Контроль за положением и скоростью системы выполняется с помощью импульсных квадратурных датчиков положения (ДП)…

Автоматическая система управления процессом передвижения пассажирского лифта

1.4 Классификация и перечень измеряемых переменных состояния, определение требуемой точности измерения переменных технологического процесса. Определение условий работы измерительных устройств

Практически все переменные состояния связаны с электроприводом лебёдки, перечислим основные из них:

меняющийся вес кабины в зависимости от количества пассажиров, следовательно меняющийся момент нагрузки на электроприводе лебёдки…

Диагностика нефтепромысловых трубопроводов

3. Определение состояния изоляционных покрытий

В процессе технической диагностики нефтегазового оборудования методы электрического контроля используют в первую очередь для оценки целостности изоляционных покрытий. ..

Защита МНГП от коррозионного разрушения

ЗАЩИТА МНГП С ПОМОЩЬЮ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ

Защита газопроводов от коррозии подразделяется на пассивную и активную.

Пассивная защита. Этот вид защиты предусматривает изоляцию газопровода. При этом используют покрытие на основе битумно-полимерных, битумно-минеральных, полимерных…

Лакокрасочные покрытия

1. Определение и виды лакокрасочных покрытий

Лакокрасочные покрытия, образуются в результате пленкообразования (высыхания, отверждения) лакокрасочных материалов. нанесенных на поверхность (подложку)…

Нанесение полимерных покрытий. Классификация методов

3. Нанесение полимерных покрытий

Технология нанесения полимерных порошковых красок — экологически чистая, безотходная технология получения высококачественных защитных и защитно-декоротивных полимерных покрытий. Покрытие формируют из полимерных порошков…

Проектирование лопасти для ветровой энергоустановки мощностью 3 кВт

2.

4 Определение параметров напряженого состояния в опасных точках комлевого сечения лопасти при щ=const

В порядке первого приближения именно комлевое сечение может быть признано наиболее опасным, т.к. в комлевом сечении действуют наибольшие продольные Nz, поперечные Qy и Qx силы и изгибающие моменты Мх и Му…

Разработка технологического процесса изготовления боковины корпуса

8. Расчет теплового режима сварных соединений и определение структурного состояния металла зоны термического влияния.

При сварке основной металл в близлежащих участках шва подвергается своеобразной термической обработке. Примыкающие к шву участки с измененной по сравнению с основным металлом структурой получили общее название зоны термического влияния — ЗТВ…

Расчет оборудования компрессорного цеха

4. Определение технического состояния нагнетателя

Расход газа через центробежный нагнетатель (ЦБН) известен. Оценка технического состояния ЦБН (его газового тракта) проводится путем сравнения эксплуатационного значения политропического КПД с его эталонным значением на подобном режиме, т. е…

Расчет силового трехфазного двухобмоточного трансформатора с естественным масляным охлаждением

2. Расчет основных электрических величин и определение изоляционных расстояний

трансформатор магнитный электрический напряжение

Расчет проводится для трехфазного трансформатора с плоской шихтованной магнитной системой, с концентрическими обмотками из медного провода.

Определение основных электрических величин…

Реконструкция теплоснабжения ОАО «САРЭКС» с разработкой собственной котельной

4. Тепловой расчёт изоляционных конструкций трубопроводов

В задачу теплового расчёта теплоизоляционных конструкций входит:

выбор конструкций и толщины тепловой изоляции;

определение тепловых потерь теплопровода;

расчёт падения температуры теплоносителя по длине теплопровода…

Система автоматического управления, регулирования, защиты, контроля и диагностики Газотурбинной энергоустановки ГТУ-2.5 (САУ ГТУ). Расчет показателей надежности

4.

7 Определение среднего времени восстановления работоспособного состояния — tв.

Время восстановления работоспособного состояния САУ ГТУ с помощью изделий из состава ЗИП включает в себя время, затрачиваемое на локализацию отказа (поиск отказа и определение его места и характера), tлокал., и время…

Тепловой расчет двигателя

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СОСТОЯНИЯ РАБОЧЕГО ТЕЛА В ХАРАКТЕРНЫХ ТОЧКАХ ИНДИКАТОРНОЙ ДИАГРАММЫ

…

Технологическая схема производства прямошовных труб большого диаметра

2.2 Определение напряженно — деформированного состояния

Расчёт относительной деформации ведем по методу Эйлера:

,

.

,

.

Рисунок 15 — Эпюра деформаций по толщине листа

Расчет напряжения при пластической деформации с учетом упрочнения металла

,

.

,…

Технологический процесс изготовления детали «стаканчик с фланцем из латуни»

1.3 Анализ напряженно-деформированного состояния и определение «опасных» мест очага деформации

При вытяжке плоская заготовка диаметром , перемещаясь во время вытяжки, изменяет, свои размеры и занимает ряд промежуточных положений. При этом материал деформированной заготовки в различных ее частях находится в различных условиях…

Социальный контроль — структура, примеры, понятие

Функции социального контроля

Социальный контроль выполняет важную роль в жизни общества — без него общество не могло бы существовать.

Основные функции социального контроля:

1. Регулирование поведения и отношений людей в социуме.

2. Обеспечение процесса социализации, то есть усвоения человеком норм группы.

3. Функция адаптации — социальный контроль помогает новому члену сообщества адаптироваться к требованиям социума.

4. Интеграция — реализация эффективного взаимодействия членов группы и сплочение их вокруг общих традиций и норм.

5. Защита общегрупповых интересов, обеспечение безопасности членов сообщества.

6. Поддержание стабильности социума, предотвращение попыток разрушить устоявшиеся нормы и ценности.

Часто отношение к социальному контролю у людей неоднозначное, и может быть даже откровенно негативным. В ряде случаев он не только ущемляет права, но и поддерживает устаревшие и непрогрессивные нормы и ценности. При этом важно помнить, что это главный механизм, который обеспечивает стабильность общества.

Готовьтесь к ЕГЭ по обществознанию на курсах от Skysmart — увлекательно и эффективно!

Механизмы социального контроля

Социальный контроль включает в себя разные методы, через которые общество или социальная группа регулирует поведение людей и предотвращает нежелательные поступки.

Три главных метода социального контроля:

1. Изоляция — создание непроходимых перегородок между девиантом (человеком, который нарушает социальные нормы) и всем остальным обществом без попыток исправления или перевоспитания его.

2. Обособление — ограничение контактов девианта с другими людьми, при этом без изоляции от общества. Допустимо исправление девиантов и их возвращение в общество, когда они будут готовы не нарушать общепринятых норм.

3. Реабилитация — процесс, в ходе которого девианты могут подготовиться к возвращению к нормальной жизни и правильному исполнению своих социальных ролей в обществе.

Методы реализации контроля в зависимости от санкций:

• Прямые — характеризуются жестким действием (репрессии) и мягким действием (конституционный кодекс).

• Косвенные — жесткое воздействие (санкции международных организаций), мягкое (СМИ).

• Организационные — общий контроль (задание руководства подчиненному без надзора), детальный контроль (надзор за выполнением работы).

Методы социального контроля в группе:

• Социализация — формируется в ходе развития личности (желания, привычки, предпочтения), устанавливает общественный порядок.

• Групповое давление    может происходить в процессе жизни. Когда человек разделяет принятые в обществе порядки и культурные нормы, он обязан вести себя подобающе, а в случае несоблюдения правил на него накладываются санкции со стороны группы (осуждение).

• Принуждение — реализуется в ходе невыполнения индивидом общепринятых правил.

Виды социального контроля

Как известно, в традиционном обществе социальный контроль держался на неписаных правилах. В современном — в основе выступают писаные нормы: инструкции, указы, постановления, законы.

Сейчас у социального контроля есть институциональная поддержка в виде суда, образования, армии, производства, средств массовой информации, политических партий, правительства.

В Российской Федерации созданы специальные органы для реализации социального контроля: прокуратура РФ, Счетная палата РФ, Федеральная служба безопасности, различные органы финансового контроля и другие. Функциями контроля также наделены депутаты различных уровней. Кроме государственных органов, большую роль в России играют различные общественные организации, например, в области защиты прав потребителей, в контроле за трудовыми отношениями, за состоянием окружающей среды и т. д.

Чем выше у членов общества развит самоконтроль, тем меньше этому обществу приходится прибегать к внешнему контролю. И наоборот, чем меньше у людей развит самоконтроль, тем чаще вступают в действие институты социального контроля. Чем слабее самоконтроль, тем жестче должен быть внешний контроль.

Внешний социальный контроль — комплекс методов и действий, которые приняты с целью соблюдения общественных форм поведения. Его разделяют на:

1. Формальный — проявляется в виде общественной похвалы или порицания. Его характеристики:

   • Осуществляется государственными органами, общественными организациями, СМИ и распространяется на всю государственную территорию.

   • Закреплен законодательством, указами, инструкциями.

   • Имеет направленность на ознакомление и принятие законов, господствующих в социуме.

   • Зачастую представлен в виде идеологии.

2. Неформальный — проявляется в форме похвалы или порицания со стороны неофициальных лиц и выражен культурой СМИ. Его особенности:

   • Осуществляется в социальных институтах: семья, религия, учебные заведения.

   • Большую эффективность приобретает в малых группах.

Внутренний социальный контроль — это когда индивид самостоятельно принимает решения о регулировании общественного поведения. В ходе социализации человек приобретает самоконтроль и может использовать механизм саморегуляции. Регуляция происходит через сознание, совесть и волю.

Сознание — способность мыслить, рассуждать и определять свое отношение к действительности.

Совесть — формирование норм поведения, ценностей у человека и действие в согласии с ними.

Воля — преодоление трудностей в общественном поведении через самостоятельную регуляцию поведения.

Классификация систем изоляции

Класс А

Изоляция класса A состоит из таких материалов, как хлопок, шелк и бумага, пропитанных или покрытых соответствующим образом, или погруженных в диэлектрическую жидкость, такую ​​как масло. Другие материалы или комбинации материалов могут быть включены в этот класс, если опыт или испытания показывают, что они способны работать при температуре класса А.

Максимально допустимая температура: (IEC60034-1 и NEMA MG1-12.43): 105С, 221F.

Класс В

Изоляция класса B состоит из материалов или комбинаций таких материалов, как слюда, стекловолокно, асбест и т. д., с подходящими связующими, пропитывающими или покрывающими веществами (остерегайтесь некоторых более старых приложений, использующих асбест). Другие материалы или комбинации материалов, не обязательно неорганические, могут быть включены в этот класс, если опытным путем или испытаниями показано, что они способны работать при температуре класса В.

Максимально допустимая температура: (IEC60034-1 и NEMA MG1-12.43): 130C, 266F.

Класс С

Изоляция класса C состоит из материалов или комбинаций таких материалов, как слюда, фарфор, стекло, кварц с неорганическим связующим или без него (остерегайтесь некоторых более старых приложений, использующих асбест). Другие материалы или комбинации материалов могут быть включены в этот класс, если опыт или испытания показывают, что они способны работать при температурах выше предела класса H.Конкретные материалы или комбинации материалов этого класса будут иметь температурный предел, который зависит от их физических, химических и электрических свойств.

Максимально допустимая температура: (только IEC60034-1): >180C, 356F.

Класс Е

Изоляция класса Е состоит из материалов или комбинаций материалов, для которых опытным путем или испытаниями может быть показано, что они способны работать при температуре класса Е (материалы, обладающие степенью термической стабильности, позволяющей им работать при температуре 15 градусов по Цельсию). выше, чем у материалов класса А).

Максимально допустимая температура: (только IEC60034-1): 120C, 248F.

Класс F

Класс F Изоляция состоит из материалов или комбинаций материалов, таких как слюда, стекловолокно, асбест и т. д., с соответствующими связующими, пропитывающими или покрывающими веществами, а также других материалов или комбинаций материалов, не обязательно неорганических, которые опыт или испытания могут показать, что они могут работать при температуре класса F (материалы, обладающие степенью термической стабильности, позволяющей им работать при температуре на 25 градусов по Цельсию выше, чем материалы класса B).

Максимально допустимая температура: (IEC60034-1 и NEMA MG1-12.43): 155°C, 311°F.

Класс Н

Изоляция класса H состоит из таких материалов, как силиконовый эластомер и комбинации материалов, таких как слюда, стекловолокно, асбест и т. д., с подходящими связующими, пропитывающими или покрывающими веществами, такими как соответствующие силиконовые смолы. Другие материалы или комбинации материалов могут быть включены в этот класс, если опыт или испытания показывают, что они способны работать при температуре класса H.

Максимально допустимая температура: (IEC60034-1 и NEMA MG1-12.43): 180C, 356F .

Типы изоляции | Министерство энергетики

Изоляция

Подрядчики

Дома

Одеяла: ваты и рулоны	Стекловолокно Вата минеральная (каменная или шлаковая) Пластиковые волокна Натуральные волокна	Незавершенные стены, включая фундаментные стены Полы и потолки	Устанавливается между стойками, лагами и балками.	Сделай сам. Подходит для стандартных расстояний между стойками и балками, относительно свободных от препятствий. Относительно недорогой.
Изоляция из бетонных блоков и изоляционные бетонные блоки	Пенопласт для укладки снаружи стены (обычно новое строительство) или внутри стены (существующие дома): Некоторые производители добавляют в бетонную смесь шарики пенопласта или воздух для повышения R-значения	Незавершенные стены, включая фундаментные стены Новое строительство или капитальный ремонт Стены (изоляционные бетонные блоки)	Требуются специальные навыки Изоляционные бетонные блоки иногда укладываются без раствора (сухая укладка) и приклеиваются к поверхности.	Изолирующие жилы увеличивают R-значение стены. Изоляция снаружи стены из бетонных блоков помещает массу в кондиционируемое пространство, что может снизить температуру в помещении. Кладочные блоки из автоклавного ячеистого бетона и газобетона в 10 раз превосходят теплоизоляционные свойства обычного бетона.
Пенопласт или жесткий пенопласт	Полистирол Полиизоцианурат Полиуретан Фенольный	Незавершенные стены, включая фундаментные стены Полы и потолки Невентилируемые пологие крыши	Внутренние применения: должны быть покрыты гипсокартоном толщиной 1/2 дюйма или другим материалом, одобренным строительными нормами для пожарной безопасности. Наружные применения: должны быть покрыты атмосферостойкой облицовкой.	Высокая изоляционная способность при относительно небольшой толщине. Может блокировать тепловые короткие замыкания при непрерывной установке на рамы или балки.
Изоляционные бетонные формы (ICF)	Пенопластовые плиты или пеноблоки	Незавершенные стены, включая стены фундамента для нового строительства	Устанавливается как часть конструкции здания.Ядра в блоках обычно заполняются бетоном для создания структурного компонента стены.	буквально встроена в стены дома, создавая высокое тепловое сопротивление.
Насыпной и задувной	Целлюлоза Стекловолокно Вата минеральная (каменная или шлаковая)	Закрыть существующую стену или открыть новые полости в стене Незавершенные мансардные этажи Прочие труднодоступные места	Задувается с помощью специального оборудования и, хотя и не рекомендуется, иногда заливается.	Хорошо подходит для дополнительной изоляции существующих готовых участков, участков неправильной формы и вокруг препятствий.
Светоотражающая система	Крафт-бумага, пластиковая пленка, полиэтиленовые пузыри или картон	Незавершенные стены, потолки и полы	Пленка, пленка или бумага, прокладываемая между стойками деревянного каркаса, лагами, стропилами и балками.	Сделай сам. Подходит для обрамления на стандартном расстоянии. Пузырьковая форма подходит, если обрамление неравномерное или имеются препятствия. Наиболее эффективен для предотвращения нисходящего теплового потока, эффективность зависит от расстояния и количества фольги.
Жесткая волокнистая или волокнистая изоляция	Стекловолокно Минеральная (каменная или шлаковая) вата	Воздуховоды в некондиционируемых помещениях Другие места, требующие изоляции, способной выдерживать высокие температуры	HVAC изготавливают изоляцию для воздуховодов либо в своих цехах, либо на стройплощадках.	Может выдерживать высокие температуры.
Напыляемая пена и вспениваемая на месте	Цементный Фенольный Полиизоцианурат Полиуретан	Закрытая существующая стена Открытие новых стенных полостей Неотделанные мансардные этажи	Наносится с использованием небольших распылительных емкостей или в больших количествах в виде распыляемого под давлением продукта (вспенивается на месте).	Хорошо подходит для дополнительной изоляции существующих готовых участков, участков неправильной формы и вокруг препятствий.
Структурные изолированные панели (SIP)	Пенопласт или жидкий пенопласт Соломенная изоляция сердечника	Незавершенные стены, потолки, полы и крыши для нового строительства	Строители собирают SIP вместе, чтобы сформировать стены и крышу дома.	, построенные из SIP, обеспечивают превосходную и однородную изоляцию по сравнению с более традиционными методами строительства; они также занимают меньше времени, чтобы построить.

Изоляционные материалы | Департамент энергетики

Полиуретан представляет собой изоляционный материал из термореактивной пены, в ячейках которого содержится газ с низкой проводимостью. Изоляция из пенополиуретана доступна в формулах с закрытыми и открытыми порами. В пене с закрытыми порами ячейки с высокой плотностью закрыты и заполнены газом, который помогает пене расширяться, чтобы заполнить пространство вокруг нее. Ячейки пены с открытыми порами не такие плотные и заполнены воздухом, что придает изоляции губчатую текстуру и более низкое значение R.

Как и пенополистирол, значение R теплоизоляции из полиуретана с закрытыми порами может со временем снижаться, поскольку часть газа с низкой проводимостью уходит и заменяется воздухом в результате явления, известного как тепловой дрейф или старение. Большая часть теплового дрейфа происходит в течение первых двух лет после изготовления изоляционного материала, после чего значение R остается неизменным, если только пенопласт не поврежден.

Фольга и пластиковые покрытия на панелях из жесткого пенополиуретана могут помочь замедлить тепловой дрейф. Светоотражающая фольга, если она установлена ​​правильно и обращена к открытому пространству, также может выступать в качестве излучающего барьера.В зависимости от размера и ориентации воздушного пространства это может добавить еще один R-2 к общему тепловому сопротивлению.

Полиуретановая изоляция

доступна в виде напыляемой жидкой пены и жесткой пенопластовой плиты. Из него также можно изготовить ламинированные изоляционные панели с различными видами облицовки.

Напыление или вспенивание полиуретановой изоляции на месте обычно дешевле, чем установка плит из пенопласта, и эти применения обычно работают лучше, потому что жидкая пена принимает форму на всех поверхностях.Вся изоляция из пенополиуретана с закрытыми порами, производимая сегодня, производится с использованием газа, отличного от HCFC (гидрохлорфторуглерода), в качестве пенообразователя.

Пенополиуританы низкой плотности с открытыми порами используют воздух в качестве вспенивателя и имеют значение R, которое не меняется с течением времени. Эти пены похожи на обычные пенополиуретаны, но более эластичны. В некоторых сортах с низкой плотностью в качестве пенообразователя используется углекислый газ (CO2).

Пены низкой плотности распыляются в открытые полости стен и быстро расширяются, закрывая и заполняя полости.Также доступна медленно расширяющаяся пена, предназначенная для полостей в существующих домах. Жидкая пена расширяется очень медленно, что снижает вероятность повреждения стены из-за чрезмерного расширения. Пена проницаема для водяного пара, остается эластичной и устойчива к впитыванию влаги. Он может обеспечить хорошую герметизацию воздуха, огнестойкий и не поддерживает пламя.

Также доступны жидкие полиуретановые пенообразователи на основе сои. Эти продукты можно наносить с помощью того же оборудования, которое используется для продуктов из пенополиуретана на нефтяной основе.

Некоторые производители используют полиуретан в качестве изоляционного материала в структурно-изолированных панелях (SIP). Для изготовления SIP можно использовать пенопласт или жидкий пенопласт. Жидкая пена может быть введена между двумя деревянными обшивками под значительным давлением, и при затвердевании пена создает прочную связь между пеной и обшивкой. Стеновые панели из полиуретана обычно имеют толщину 3,5 дюйма (89 мм). Потолочные панели имеют толщину до 7,5 дюймов (190 мм). Эти панели, хотя и более дорогие, более устойчивы к огню и диффузии водяного пара, чем пенополистирол. Они также изолируют на 30-40% лучше для данной толщины.

Изоляционные материалы и их классификация

В этой статье мы обсудим: 1. Введение в изоляционные материалы 2. Характеристики хорошего изоляционного материала 3. Классификация изоляционных материалов 4. Воздушные пространства в изоляции 5. Влияние влаги на изоляцию 6. Защита изоляции от влаги .

Комплектация:

1. Введение в изоляционные материалы
2. Характеристики хорошего изоляционного материала
3. Классификация изоляционных материалов
4. Воздушные пространства в изоляции
5. Воздействие влаги на изоляцию
6. Защита изоляции от влаги

1.Введение в изоляционные материалы:

Электроизоляционные материалы определяются как материалы, которые оказывают очень большое сопротивление протеканию тока, и по этой причине они используются для удержания тока на его правильном пути вдоль проводника.

Большое количество веществ и материалов может быть классифицировано как изоляторы, многие из которых должны использоваться на практике, поскольку ни одно вещество или материал не может удовлетворить всем требованиям, связанным с многочисленными и разнообразными применениями изоляторов в электротехнике.Такие требования включают рассмотрение физических свойств, надежности, стоимости, доступности, адаптируемости к операциям механической обработки и т. д.

Таким образом, в некоторых применениях изоляционный материал в дополнение к своей функции изолятора может действовать как жесткая механическая опора для проводника и может быть установлен вне помещения, и в этом случае изоляционные свойства должны сохраняться при любых атмосферных условиях, в других случаях требуется крайняя гибкость.

Опять же, в электронагревателях изоляционные материалы должны сохранять свои изоляционные свойства в широком диапазоне температур, в некоторых случаях до 1100°C, а для целей радиосвязи изоляционные свойства должны сохраняться вплоть до очень высоких частот.

В электрических машинах и трансформаторах изоляционные материалы, наносимые на проводники, должны быть гибкими, иметь высокую удельную электрическую прочность (для уменьшения толщины до минимума) и способность выдерживать неограниченное количество циклов нагревания и охлаждения.

2. Характеристики хорошего изоляционного материала

:

Хороший изоляционный материал должен обладать следующими характеристиками:

1.Большое изоляционное сопротивление.

2. Высокая диалектическая сила.

3. Равномерная вязкость — обеспечивает одинаковые электрические и термические свойства.

4. Должна быть одинаковой по всей длине — это обеспечивает как можно более низкие электрические потери и однородные электрические напряжения при высокой разности напряжений.

5. Наименьшее тепловое расширение.

6. При воздействии дуги должен быть негорючим.

7. Должна быть устойчива к маслам или жидкостям, газам, кислотам и щелочам.

8. Не должно оказывать разрушающего действия на материал, контактирующий с ним.

9. Низкий коэффициент рассеяния (тангенс угла потерь).

10. Высокая механическая прочность.

11. Высокая теплопроводность.

12. Низкая диэлектрическая проницаемость.

13. Высокая термостойкость.

14. Без газообразной изоляции во избежание выбросов (для твердых веществ и газов).

15. Должен быть однородным, чтобы избежать локальной концентрации напряжений.

16.Должна быть устойчива к термическому и химическому износу.

3. Классификация изоляционных материалов

:

Изоляционные материалы можно классифицировать двумя способами:

1. Классификация по веществам и материалам.

2. Классификация по температуре.

1. Классификация по веществам и материалам:

(i) Твердые вещества (неорганические и органические):

Слюда, дерево, сланец, стекло, фарфор, резина, хлопок, шелк, вискоза, терилен, бумага и целлюлозные материалы и т. д.

(ii) Жидкости (масла и лаки):

Масло льняное, рафинированные углеводородные минеральные масла, спиртовые и синтетические лаки и т. д.

(iii) Газы:

Сухой воздух, двуокись углерода, аргон, азот и т. д.

2. Классификация по температуре:

4. Воздушные пространства в изоляции:

При проектировании изоляции делаются все возможное, чтобы избежать наличия в ней воздушных пространств.Хотя трудно избежать воздушных пространств в таких материалах, как изготовленная и пропитанная изоляция, их можно предотвратить с помощью вакуумной пропитки или заполнения газом или маслом под давлением.

Воздушные пространства оказывают вредное воздействие следующим образом:

Когда твердая изоляция, содержащая воздушные полости, подвергается воздействию напряжения, происходит ионизация (явление, известное как коронный разряд).

Последствия ионизации включают-

(i) Большие потери мощности в изоляции;

ii) Термическая нестабильность;

(iii) Снижение напряжения пробоя изоляции;

(iv) Обугливание, разложение и механическое повреждение изоляционного материала.

Таким образом, когда в изоляции есть воздушные полости, она не должна подвергаться перенапряжению, а материал должен иметь свойства стойкости к коронному разряду.

5. Воздействие влаги на изоляцию:

Когда изоляционный материал помещается во влажную атмосферу, он поглощает определенное количество влаги. Водяные пары сначала поглощаются поверхностью, затем диффундируют, стремясь уменьшить градиент концентрации влаги, и, наконец, десорбируются в область с более низкой концентрацией пара.

В изоляционном материале диффузия влаги, как правило, происходит при неработающем электрооборудовании. Когда ток проходит через электрооборудование, влага диффундирует из изоляционного материала (т. е. материал высыхает).

Все твердые диэлектрики на основе поглощения влаги в атмосфере с высокой влажностью могут быть отнесены к:

1. Гигроскопичные и смачивающиеся материалы.

2. Негигроскопичные и смачивающиеся материалы.

3. Негигроскопичные и несмачиваемые материалы.

Воздух с повышенной влажностью является источником проблем с электроизоляцией и даже может привести к выходу из строя электрооборудования.

Воздействие влаги на изоляционные материалы вызывает следующие изменения:

1. Изменения электрических свойств.

2. Химические изменения.

3. Физико-механические изменения.

1. Изменения электрических свойств:

(i) Влага, поглощаемая изоляционным материалом, вызывает: (a) уменьшение объемного удельного сопротивления и особенно удельного поверхностного сопротивления (b) увеличение коэффициента рассеяния и некоторое увеличение диэлектрической проницаемости (c) снижение диэлектрической прочности из-за изменения распределения поля внутри изоляционного материала.

(ii) Проводящие мостики могут появляться на поверхности изоляционного материала при высокой влажности и электрическом напряжении.

В некоторых случаях тонкие пленки влаги, образующиеся на изоляционном материале, высыхают во время работы оборудования. Такие места обугливаются и со временем такие пятна могут соединяться между собой и образовывать проводящую перемычку, что может привести к короткому замыканию.

2. Химические изменения:

(i) Высокая влажность часто вызывает гидролиз.

(ii) Высокая влажность способствует росту грибков в некоторых изоляционных материалах, которые, в свою очередь, разлагают органические изоляционные материалы.

3. Физические и механические изменения:

(i) Некоторые материалы, такие как пластмассы, полимеры и материалы, наполненные целлюлозными фильтрами, набухают в присутствии высокой влажности.

(ii) Механическая прочность изоляционного материала снижается в присутствии влаги.

6.Защита изоляции от влаги:

Изоляцию можно защитить от влаги следующими способами:

(i) Пропитка обмотки:

Обмотки всех низковольтных аппаратов пропитывают пекарскими лаками (иногда используют и компаунды). Пропиточные лаки и компаунды повышают влагостойкость обмоток.

Пропитка упрочняет обмотки, повышает их теплопроводность, улучшает их электрическую и механическую прочность и термостойкость.

(ii) Гидрофобизация изоляции (водонепроницаемость):

Сборки изоляционных материалов иногда делают гидрофобными для защиты от влаги. Этот тип обработки особенно эффективен для полимеров, содержащих гидроксилы, и для изоляционных материалов на основе целлюлозы.

По сравнению со старыми широко используемыми технологиями, использующими асфальты, битумы, воски, гидроизоляция с помощью некоторых гидрофобных силиконовых композиций, не содержащих гидроксилов и карбоксилов, находит все большее применение.Бумагу, хлопчатобумажную ткань гидрофобизируют погружением в раствор метилбутоксидиаминсилана в четыреххлористом углероде или метилтриэтоксисилана в абсолютном спирте.

(iii) Герметичность:

Герметизация (герметизация с помощью компаундов) широко используется для защиты изоляции от влаги и помогает сохранить надлежащие изоляционные свойства деталей и предохранить их от механических повреждений. На эту обработку обычно влияют покрытие, пропитка и заливка компаундами.

Используемые методы герметизации: погружение, формование, литье под давлением, герметизация и т. д. Для герметизации изоляции низковольтного оборудования наиболее широко используются полиэфир-стирол, бутилметакрилат, стирол, полиуретан, соединения на основе кремния.

Изоляционный материал или деталь, подлежащие герметизации, должны быть тщательно высушены. Воск, асфальт или битум использовались в старых методах герметизации.

Классы изоляции NEMA

Электрические системы изоляции оцениваются по стандартной классификации NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования) в соответствии с максимально допустимой рабочей температурой:

O C

2

Класс допустимой температуры	Максимальная рабочая температура Допустимая температура		Допустимая температура R нагрузка 1.0 мотор-коэффициент обслуживания 1)	допустимых температура повышений 1. 15 двигатель услуг 1) 7	O F		о С
		105	221	60	70
B	130	266	80	90
F	155	311	311	105	115	115
H	180	356	125	—	—	—

• T ( ^o f) = [T ( ^o c) ](9/5) + 32

¹⁾ Допустимое повышение температуры основано на эталонной температуре окружающей среды 40 ^o C 9 0681 .Рабочая температура равна эталонной температуре + допустимое превышение температуры + допуск на обмотку с «горячей точкой».

Пример температуры Толерантность класса F:

C + 10586 O C + 105 ^O C + 10 ^O C + 10 ^O C

= 155 ^O C

9077 C

В общем мотор не должен работать с температурой выше максимальной. Каждый 10 ^o C превышение номинального значения может сократить срок службы двигателя наполовину.Важно знать, что классы изоляции напрямую связаны со сроком службы двигателя.

Пример — двигатель, работающий при 180 ^o C, будет иметь расчетный срок службы

• всего 300 часов с изоляцией класса A
• 1800 часов с изоляцией класса B
• 8500 часов с изоляцией класса F 6

903 тысяч часов с изоляцией класса H

Класс устойчивости к температуре B — это наиболее распространенный класс изоляции, используемый в большинстве двигателей 60 циклов US.Класс допустимой температуры F является наиболее распространенным для международных двигателей и двигателей 50 циклов .

Электрические изоляторы — изоляционные материалы и различные типы

Целью изолятора является предотвращение нежелательного протекания тока от проводника под напряжением или проводящих частей. Электрическая изоляция играет жизненно важную роль в любой электрической системе. Электрический изолятор обеспечивает очень высокое сопротивление, так что через него практически не может протекать ток.

Изоляционные материалы

В основном изолирующий материал или изолятор содержит очень небольшое количество свободных электронов (носителей заряда) и, следовательно, не может проводить электрический ток.Но идеального изолятора не существует, потому что даже изоляторы содержат небольшое количество носителей заряда, которые могут нести ток утечки (пренебрежимо малый). Кроме того, все изоляторы становятся проводящими при приложении достаточно большого напряжения. Это явление называется пробоем изоляции , а соответствующее напряжение называется напряжением пробоя .
Изоляционный материал должен иметь высокое удельное сопротивление и высокую диэлектрическую прочность. Дополнительные  желательные свойства изоляционного материала зависят от типа применения.Изоляционный материал, используемый для изготовления изолированных кабелей/проводов, должен быть гибким, например, резина или ПВХ. С другой стороны, изолятор, используемый для поддержки воздушных линий электропередач, должен быть механически прочным, например, фарфоровые или стеклянные изоляторы .

Важные свойства изоляционных материалов

• Удельное сопротивление (удельное сопротивление) — это свойство материала, которое количественно определяет, насколько сильно материал сопротивляется прохождению электрического тока. Удельное сопротивление хорошего изолятора очень велико.
• Диэлектрическая прочность материала — это способность выдерживать электрические нагрузки без разрушения. Диэлектрическая прочность обычно указывается в киловольтах на миллиметр (кВ/мм).
• Относительная диэлектрическая проницаемость (или диэлектрическая проницаемость) представляет собой отношение плотности электрического потока, создаваемого в материале, к плотности электрического потока, создаваемого в вакууме.
• Коэффициент рассеивания электроэнергии (диэлектрические потери) представляет собой отношение мощности, теряемой в материале, к общей мощности, передаваемой через него. Он определяется тангенсом угла потерь и, следовательно, также известен как тангенс дельта

Некоторыми из обычно используемых электроизоляционных материалов являются бумага, слюда, тефлон, резина, пластик, поливинилхлорид (ПВХ), стекло, керамика, фарфор и т. д.

Типы электрических изоляторов

• Штыревые изоляторы
• Подвесные изоляторы
• Деформационные изоляторы
• Изоляторы скобовые

Вышеуказанные типы изоляторов обычно используются в воздушных линиях электропередач. Подробнее об этих изоляторах ВЛ вы можете прочитать, перейдя по этой ссылке.

Еще некоторые виды изоляторов заключаются в следующем.

Изоляторы опорные

Штыревой изолятор более или менее похож на штыревой изолятор.В нем относительно больше нижних юбок и навесов от дождя. Изоляторы опорного типа в основном используются на подстанциях, но в некоторых случаях их можно использовать и для воздушных линий. Таким образом, существует два типа опорных изоляторов: (i) Станционные опорные изоляторы и (ii) Линейные опорные изоляторы .
Линейно-опорный изолятор может применяться на напряжение до 132 кВ (штыревые изоляторы применяются до 33 кВ). Станционные опорные изоляторы используются на подстанциях как низкого, так и очень высокого напряжения.Для более высоких уровней напряжения несколько изоляторов опор станции сложены вместе.

[Также читайте: Основы системы передачи электроэнергии]

Изоляторы стеклянные

Стеклянные изоляторы штыревого типа ранее использовались в 18 веке в основном для телеграфных / телефонных линий. Использование керамических и фарфоровых изоляторов распространилось в 19 веке. Они доказали более высокие защитные свойства, чем стекло, и получили широкое распространение. Однако сегодня становится популярным использование изоляторов из закаленного стекла .В отличие от фарфора или некерамических материалов, закаленное стекло никогда не стареет и, таким образом, обеспечивает более длительный срок службы. Диски изолятора из закаленного стекла могут использоваться в подвесных изоляторах.

Стеклянный изолятор

Полимерные изоляторы

Полимерные изоляторы состоят из стержня из стекловолокна, покрытого полимерными навесами. Полимерные защитные навесы обычно изготавливаются из силиконового каучука. Некоторые другие материалы также могут использоваться для защиты от непогоды, такие как политетрафторэтилен (PTFE или тефлон), EPM, EPDM и т. д. Полимерный изолятор иногда также называют композитными изоляторами или изоляторами из силиконовой резины . Они почти на 90% легче, чем фарфоровые изоляторы, и при этом обладают почти такой же или даже большей прочностью.

Полимерные изоляторы

Изоляторы длинные стержневые

Изолятор с длинным стержнем в основном представляет собой фарфоровый стержень с наружным навесом и металлическими концевыми фитингами. Основным преимуществом конструкции с длинными стержнями является отсутствие металлических деталей между блоками, что увеличивает прочность изолятора.Изоляторы с длинными стержнями можно использовать в местах подвески, а также в местах натяжения.

Изоляторы вантовые

Изолятор, используемый в растяжках, называется изолятором . Он обычно изготавливается из фарфора и устроен так, что в случае обрыва изолятора ванту не упадет на землю. Его также называют яйцевидным изолятором .

18 Различные типы электроизоляционных материалов

Для защиты электрических и электронных систем электрическая изоляция играет наиболее важную роль в качестве защитника.

В частности, для электрического проводника, заземленной системы, электрических машин, таких как трансформатор, двигатель и генератор, и других электрических приборов; изоляция предусмотрена в целях безопасности.

Существуют различные типы электроизоляции, изготовленные из различных изоляционных материалов.

Давайте изучим, какие существуют типы электроизоляционных материалов, используемых для изоляции.

Типы электроизоляционных материалов

Изоляционные материалы могут находиться в различных состояниях, таких как твердое, жидкое и газообразное.

1. бумага
   1. бумага
   2. хлопок или шелковые
   3. пластик (лист или трубка)
   4. стекло
   5. Ceramic
   6. Ceramic
   7. Ceramic
   8. MICA (или MICANITE)
   9. Древесина (например, тип пермана)
   10. Air (использование в качестве изолятора)
   11. Минеральный тип)
   12. Поливинилхлорид (ПВХ)
   13. Каучуки (натуральный и синтетический тип)
   14. Лак (изоляционное жидкое покрытие)
   15. Гель или воск (коллинитовый изоляционный воск)
   16. Стекловолокно (лист или рукава или ткань) 90 Бумага или кожаная бумага
   17. Каптон (лента или проволока)
   18. Смолы или полимеры (полиэфирные и полиуретановые смолы)
   19. Формованный бакелит (используется для клеммных колодок)

   Изоляционные материалы используются или требуются в целях защиты от поражения электрическим током. Они легко доступны на рынке.

   В воздушной системе электроснабжения изоляторы выполняют функцию защиты, состоящей из таких изоляционных материалов, как керамика, стекло и фарфор.

   Подробнее: 6 различных типов изоляторов со спецификациями, свойствами и применением.

   Какая изоляция используется в электрической машине?

   Поговорим об электрической машине и изоляторах.

   • Бумага и лак широко используются для намотки и прорези электрических машин.
   • Масляные и воздушные изоляционные материалы используются в электрических трансформаторах, регуляторах и автоматических выключателях, где они помогают рассеивать выделяющееся тепло.

   7 различных типов классов изоляции

   Какие существуют типы классов изоляции?

   Изоляция зависит от тепловой (температурной) или тепловой энергии. В зависимости от температуры или тепла изоляционные материалы в основном подразделяются на семь классов.

   #

   3

   3

   #	#	#	класс	Температура	Изоляционные материалы
   01	класс A	105 ° C	Пропитанная бумага, шелковый, хлопок, покрытый или погружен в диэлектрический жидкость, например масло.
   02	Класс B	130°C	Слюда, волокно, стекло, асбест (неорганический материал) с подходящими связующими, пропитывающими или покрывающими веществами.
   03	Класс C	Выше 180°C	Слюда, фарфор, керамика, стекло, кварц и т. д. со связующими, пропитывающими или покрывающими веществами или без них.
   04	Класс E	120°C	Синтетические смолы, эмалевая проволока, целлюлоза и т.д.
   05	Класс F	155°C	Слюда, стекло, волокно, асбест и т. д. с подходящим покрытием, склеиванием, пропиткой, а также комбинациями материалов.
   06	Класс H	180°C	Комбинации материалов из слюды, волокна, стекла, асбеста и т. д. с подходящим связующим, пропиткой или покрытием и силиконовым эластомером.
   07	Класс Y	90°C	Хлопок, шелк, дерево, бумага, целлюлоза и аналогичные органические материалы без пропитки.

   Вышеуказанные семь классов изоляции способны выдерживать различную тепловую энергию.

   Если у вас есть какие-либо вопросы относительно изоляции или различных типов электроизоляционных материалов, вы можете задать их мне ниже, оставив комментарий.

   Связанное чтение:

   Спасибо за прочтение!

   Если вы цените то, что я делаю здесь, в DipsLab, вам следует подумать:

   DipsLab — это самый быстрорастущий и пользующийся наибольшим доверием сайт сообщества инженеров по электротехнике и электронике.Все опубликованные статьи доступны всем БЕСПЛАТНО.

   Если вам нравится то, что вы читаете, купите мне кофе (или 2) в знак признательности.

   Это поможет мне продолжать оказывать услуги и оплачивать счета.

   Я благодарен за вашу бесконечную поддержку.

   Я получил степень магистра в области электроэнергетики. Я работаю и пишу технические руководства по ПЛК, программированию в MATLAB и электротехнике в DipsLab.