Способ контроля состояния изделий из диэлектрических материалов

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИА r .f JЛОВ , включающий воздействие на контролируемое изделие электромагнитным полем и регистрации) распределения температуры поверхности изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности способа , воздействие з лектромагнитным полем и регистрацию распределения температуры поверхности изделия осуществляют в процессе эксплуатации изделия при номинальном напряжении, по результатам регистрации определяют максима.льный перепад температуг на поверхности изделия, а в момент скачкообразного увеличения максимального перепада температуры в два раза по сравнению с первоначальным снимают номинальное НЕШря (Л жение с изделия. 4 -0-0

СЕОЭ СавктСНИХ

СааЮЛИСтюжСНИХ

РЕХУЗУБЛИК (19) ()1) 4(51) G 01 N 27 00

0 госудАРстеенный комитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3583537/24-21 (22) 21. 04. S3 (46) 15.02.85. Бюл. В 6 (72) О.С.Гефле (71) Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте им,С.М.Кирова (53) 621 ° 317 (088 ° 8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 565239, кл. G Ol N 25/72,1974.

2.Неразрушающий контроль элементов и узлов радиоэлектронной аппаратуры. Под ред. Б.Е. Бердичевского

М., Советское радио, 1976, с.130. (54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ MATEPHAЛОБ, включающий воздействие на контролируемое иэделие электромагнитным полем и регистраций распределения температуры поверхности изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности спосо6а, воздействие электромагнитным полем- и регистрацию распределения температуры поверхности изделия осуществляют в процессе эксплуатации изделия при номинальном напряжении, по результатам регистрации определяют максимальный перепад температуры на поверхности изделия, а в момент скачкообразного увеличения максимального перепада температуры в два раза по сравнению с первоначальным снимают номинальное напряжение с изделия.

1140024

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к нераэ, рушающему контролю диэлектрических материалов и изделий, и может быть использовано при контроле состояния изоляции высоковольтных конструкций непосредственно в процессе их эксплуатации.

Известен способ тепловой дефектоскопии, основанный на поверхностном нагреве изделия и:регистрации распределения температуры изделия (1) .

Однако этот способ не обладает высокой чувствительностью при контроле изделий из диэлектрических материалов с низкой теплопроводностью.и.не позволяет достаточно надежно определять воэможность возникновения аварийной ситуации. Кроме того, способ неприменим для контроля высоковольтных изоляторов в процессе их эксплуатации.

Известен способ контроля состояния изоляции, включающий внутренний нагрев контролируемого изделия в высокочастотном электромагнитном поле и.: регистрацию распределения. температуры поверхности иэделия (2), Однако и данный способ не позволяет контролировать изоляторы в про.цессе эксплуатации .высоковольтной установки, поскольку требует подключения их к выходу высокочастотного генератора. Кроме того, результаты кон-роли носят в этом случае лишь качественный характер. Все это снижает достоверность контроля, так как по результатам качественного контро7.я изделия до его подключения приходится судить о era возможном поведении в процессе эксплуатации.

Цель изобретения — повышение достоверности способа.

Указанная цель достигается согласно способу контроля состояния изделий из диэлектрических материалов, включающему воздействие на контролируемое изделие электромагнитным полем и регистрацию распределения температуры поверхности иэделия, воздействие электромагнитным полем и регистрацию распределения температуры поверхности изделия осуществляют в процессе эксплуатации изделия при номинальном напряжении, по результатам регистрации определяют максимальный перепад температуры на поверхности изделия, а в момент скачкообразного увеличения максимального перепада температуры в два раза по сравнению с первоначальным снимают номинальное напряжение с изделия.

На чертеже приведены зависимости максимального перепада температуры на поверхности изделий из двух материалов (1 и 2) от времени.

Способ осуществляют следующим образом.

Изделие эксплуатируют при номинальном -напряжении питания и по интенсивности инфракрасного излучения на его поверхности определяют рас пределение температуры и величину максимального перепада температуры.

При приложении к иэделию нанряжения (рабочего или испытательного) за счет воздействия электромагнитно-. го поля рабочей частоты осуществляется нагрев не всего изделия, а только тех его Мест, где существуют дефекты. Это обусловлено тем, что в местах расположения дефектов (микропустот,инородных включений и т.п.) за счет локального усиления электрического поля возникают источники тепловыделения, появление которых о6условлено частичными разрядами, диэлектрическими потерями. При этом картина теплового поля поверхности изделия может быть получена с помощью тепловизора. Однако появление локального перепада температуры на ,поверхности еще не означает, что в изоляции издепия появились критические нарушения, предшествующие ее пробою. Такой вывод можно сделать только при увеличении максимального пере. пада температуры в два раза по отношению к первоначальному. Этот вывод основан на результатах обработки экспериментальных данных по исследованию развития разрушения на моделях изоляторов из различных диэлектрических материалов.

Пример . К иэделиям из резины и полипропилена в количестве

150 штук прикладывают переменное напряжение промышленной частоты

U = 20 -25 кВ. распредеЛение температуры поверхности изделий контролируют тепловизором AIA-680. Типичная картина изменения локального перепада температуры во времени (от момента подачи на изделение напряжения U = 25 кВ вплоть до его пробоя) представлена на чертеже (по оси координат отложены значения максимального перепада температуры дт 71 о

С, а по оси абсцисс — время,с, л кривая 1 для резины, кривая 2 для полипропилена). Из графиков видно, что процесс развития разрушения состоит из трех участков: I - -появле ° ние локального перепада температуры, обусловленного наличием дефекта;

П вЂ” увеличение локального перепада температуры по отношению к первоначальному., обусловленное возникновением и развитием критических нарушений (эррозии изоляции от длительного воздействия частичных разрядов, диэлектрических потерь, а также дендритов), предшествующее формированию канальной стадии разрушения;

1140024

Составитель С.Шумилишская Редактор K.Âoëoøóê Техред С.Легеза Корректор Г. Решет них

Заказ 255/33 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Ill - последующее увеличение перепа. да температуры, обусловленное формированием канальной стадии разрушения с последующим пробоем. Анализ характера разрушения изоляции на участках I., II, 1II проводится по срезам в отраженном свете для резины и в проходящем свете для полипропилена на микроскопе MHM-7 при

60-кратном увеличении.

Как видно из графиков, увеличение значений перепада температуры на поверхности изделий из резины (с 0;25ОС до 0,50ОС) и полипропилена (с 0,2 С до 0,4 С) характеризует наличие в объеме изоляции критического нарушения (дендрита), предшествующего ее пробою.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет осуществить непрерывный контроль состояния изоляции непосредственно в процессе эксплуатации изделия и тем самым уве5- личить срок его службы. Как показали проведенные эксперименты, достоверность контроля, определявшаяся по числу выявленных до пробоя дефектных иэделий, увеличилась по (0 сравнению с известным способом на .854. Предлагаемый способ прост в реализации и экономичен, так как позволяет осуществлять одновременный контроль группы изделий (пере 5 пад температур каждого изделия контролируется в этом случае периодически) .