ESVT_IETOp (1)

ЭСВТ ЭЛТИ

построить вольт-секундные характеристики пробоя полиметиметакрилата.

Пример 4-25 Рассчитать импульсную электрическую прочность канифоли, слюды и кварца толщиной 1,0; 2,0; 3,0 и 4,0 см на импульсах длительностью 0,4 мкс. По расчетным данным построить графические зависимости Епр = f(d) для указанных диэлектриков Пример 4-26. Определить напряжение теплового пробоя

проходного изолятора на переменном напряжении промышленной частоты при температуре 900С с радиусами электродов 2 см и 3 см.

Материал диэлектрика - бакелизированная бумага, обладающая внутренней теплопроводностью 0,029 Вт/см град. Тангенс угла диэлектрических потерь изоляции при 200С равен 1%. Коэффициент теплоотдачи равен 0,017 Вт/см2 град. Температурный коэффициент

α для tgδ равен 0,05; относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика 4,5.

Пример 4-27. Рассчитать напряжение теплового пробоя одножильного кабеля с полиэтиленовой изоляцией на постоянном напряжении при температуре 200С. При оптимальном соотношении радиусов электродов наружный радиус кабеля по изоляции равен 18 мм. Коэффициент теплоотдачи принять равным 0,013 Вт/см2 град. Температурный коэффициент электропроводности диэлектрика

0,008 1/0С.

Пример 4-28. Плоский конденсатор работает на переменном напряжении частотой 400 Гц. Определить напряжение теплового пробоя конденсатора при 200С, если конденсатор охлаждается с одной стороны. Материал диэлектрика - фарфор, расстояние между электродами 5 см; коэффициент теплоотдачи равен 0,012 Вт/см2 град.

Температурный коэффициент α для tgδ равен 0,03 1/0С. Тангенс угла диэлектрических потерь при заданной частоте равен 0,45. Пример 4-29. Проходной изолятор из фарфора работает на переменном напряжении промышленной частоты. Определить напряжение теплового пробоя при 200С, если радиус токоведущего стержня равен 12 мм, а внутренний радиус внешнего фланца 43 мм. Коэффициент теплоотдачи от фарфора в воздух равен

ЭСВТ ЭЛТИ

0,0021 Вт/см2 град.;. температурный коэффициент для tgδ равен

0,009 1/0С.

Пример 4-30. Рассчитать напряжение теплового пробоя кабеля с резиновой изоляцией при переменном напряжении промышленной частоты при температуре 200С, если радиус токоведущей жилы равен 6 мм, толщина изоляции 12 мм. Коэффициент теплопроводности материала изоляции равен 0,0013 Вт/см град. Коэффициент теплоотдачи 0,002 Вт/см2 град; температурный коэффициент для tgδ равен 0,021 1/0С.

Пример 4-31. Определить напряжение теплового пробоя фарфоровой пластинки толщиной 2 см на постоянном напряжении при одностороннем охлаждении при температурах 2000С и 3000С. Удельное объемное сопротивление его при температуре 2000С равно 1 107 Ом см, при температуре 3000С - 2,3 106 Ом см; температурный

коэффициент 0,027 1/0С. Коэффициент теплопроводности равен 0,01 Вт/см град; коэффициент теплоотдачи 0,0014 Вт/см2 град. Пример 4-32. Найти напряжение теплового пробоя цилиндрического конденсатора при напряжении промышленной частоты и температуре 200С. Радиусы электродов конденсатора 2,5 см и 8,6 см.

Коэффициент теплопроводности материала диэлектрика равен 0,0033 кал/с см град; коэффициент теплоотдачи 0,8 10-3 кал/с см2 град; температурный коэффициент для тангенса

угла диэлектрических потерь равен 0,006 1/0С. При 200С тангенс угла диэлектрических потерь равен 0,03; диэлектрическая проницаемость 3,5.

Пример 4-33. Оценить по формуле Монтзингера средний срок

службы аппаратной изоляции класса А при температуре 600С, если t = 80C.

Пример 4-34. Оценить средний срок службы аппаратной изоляции

класса А при температуре 700С по формуле Монтзингера, если t = 100C.

ПРИЛОЖЕНИЯ

ЭСВТ ЭЛТИ

Таблица П.1

Единицы измерения физических величин

Величина	Единицы измерения
	МКСА	СГСЭ	СИ
1	2	3	4
Длина		сантиметр (см)
Масса	килограмм (кг)	грамм	килограмм (кг)
Сила
электрическо-
го тока	ампер (А)	СГСЭ - ед.	ампер (А)
Температура	градус (0К)	градус (0К)	градус (0К)
Сила	ньютон (Н)	дина (Дин)	ньютон (Н)
Давление,	Н/м2	Дин/см2	Н/м2
механическое
напряжение
Энергия, работа
количество	джоуль (Дж)	эрг (эрг)	джоуль (Дж)
теплоты
Мощность, тепло-
вой поток	ватт (Вт)	эрг/с	ватт (Вт)
Количество элект-
ричества, заряд	кулон (Кл)	СГСЭ - ед.	кулон (Кл)
Электрическое
напряжение	вольт (В)	СГСЭ - ед.	вольт (В)
Напряженность
электрического	вольт на метр	СГСЭ - ед.	вольт на метр
поля	(В/м)		(В/м)
Электрическое
сопротивление	ом (Ом)	СГСЭ - ед.	ом (Ом)
Электрическая
проводимость		СГСЭ - ед.
	1/Ом м		1/Ом м
Электрическая
емкость	фарада (Ф)	СГСЭ -ед.	фарада (Ф)
Теплопроводност
ь	Вт/м град	эрг/с см град	Вт/м град

ЭСВТ ЭЛТИ

Таблица П.2

Соотношения между различными единицами измерения физических величин

Д л и н а. 1 ангстрем = 1 А0 = 10-4 мкм = 10-8 см = 10-10 м. 1 микрометр = 1 мкм = 10-3 мм = 10-4 см = 10-6 м.

В р е м я. 1 технический год = 8760 ч.

1 средний солнечный год = 8765 ч 48 мин 46 с.

1 час = 1 ч = 60 мин = 360 с.

1 секунда =1 с = 1 Ом Ф =1 МОм мкФ =9 1011 Ом см = 9 109 Ом м.

Эн е р г и я. 1 джоуль = 1 Дж = 1 Вт с = 1 В Кл = 1 Н м = 107 эрг =

=0,24 кал = 1 Ф В2 = 6,25 1018 эВ = 1 кг м2/с2.

1 эрг = 1 Дин см = 10-7 Дж.

1 киловатт-час = 1 кВт ч = 3600 кДж = 3,6 106 Дж.

1 калория 1 = 1 кал = 4,178 Дж = 4,2 Вт с.

1 электрон-вольт = 1 эВ = 1,6 10-19 Дж = 1,6 10-12 эрг.

М о щ н о с т ь . 1 ватт = 1 Вт = 1 Дж/с = 1В А = 1 В2/Ом = 1 А2 Ом = 1 Н м/с = 0,24 кал/с.

1 калория в секунду = 1 кал/с = 4,187 Вт. 1 лошадиная сила = 1 л.с. = 735,5 Вт.

Си л а т о к а. 1 ампер = 1 А = 1 Кл/с = 1 В/Ом = 1 В См = 1 Вт/В.

На п р я ж е н и е. 1 вольт = ! В = 1 А Ом = 1 А/См = 1 Дж/Кл.

Ем к о с т ь. 1 фарада = 1 Ф = 106 мкФ = 1012 пФ = 1012 мкмкФ =

=1 Кл/В = 9 1011 см = 1 с/Ом = 1 Кл/Н м.

С о п р о т и в л е н е. 1 ом = 1 Ом = 1 См-1 = 1 В/А = 1 В2/Вт.

Пр о в о д и м о с т ь. 1 сименс = 1 См = 1 Ом-1 = 1 А/В = 1 Вт/В2.

Уд е л ь н о е о б ъ е м н о е с о п р о т и в л е н и е.

1 ом-сантиметр = 1 Ом см = 0,01 Ом м = 1.111 пс = 1,111 10-2 с. 1 Ом мм2/м = 10-4 Ом см = 1 мкОм м = = 10-6 Ом м.

1 с = 9 1011 Ом см = 9 109 Ом м.

Уд е л ь н а я о б ъ е м н а я п р о в о д и м о с т ь. 1 Ом-1 см-1 =

=1 См/см = 100 Ом-1 м-1 = 100 См/м = 9 1011 с.

К о л и ч е с т во э л е к т р и ч е с т в а (з а р я д). 1 кулон = 1 Кл = = 1 А с = 1 Дж/в.

1 ампер-час = 1 А ч = 3,6 кКл = 3600 Кл.

ЭСВТ ЭЛТИ

С и л а. 1 килограмм-сила = 1 кгс = 9,8 105 Дин = 8,81 Н. 1 дина = 1 Дин = 10-5 Н = 1,02 10-6 кг.

1 ньютон = 1 Н = 105 Дин = 0,1 кг = 101,97 г.

Д а в л е н и е. 1 атмосфера = 1 атм = 1 кг/см2 = 9,81 10-4 Н/м2 = = 1,03125 105 Па.

Таблица П.3

Характеристики некоторых электроизоляционных материалов (частота переменного тока 50 Гц; температура 200С)

Диэлектрик	Е пр,	ε	ρv ,			tg δ
	кВ/мм		Ом см
1	2	3		4		5
«Элегаз	75	1,00191		-		-
Воздух	30	1,00059		-		-
Трансформа-				4÷	1	0,005
торное масло	100-200	2,1-2,3
			5 10	5 10
			5
Совол	150	5,3	1013-1014			0,003
Совтол	200	4,3		-		0,10
Касторовое			1010-1012
масло	100-120	4,2-4,5				0,01
Калория-2	200	2,0-2,5	1018			0,001
Бумага,			1014
пропитанная	100-250	3,6				0,005
маслом
Электрокартон	80-120	3,0-3,5	108 - 1010			0,003
Эбонит	600-800	3,0-3,5	1015-1016			0,02-0,10
Текстолит	10-75	4,0-8,0	1010-1013			0,02-0,08
Гетинакс	100-150	4,0-7,0	1010-1012			0,1-0,05
Лакоткань	70-400	3,0-4,0	1011-1013			0,01-0,08
Стеклоткань	300-400	3,0-4,0	1012-1014			0,005-0,02
Парафин	200-250	2,0-2,2	1016-1017			0,0002-0,0005
Кварцевое			1013-1014			0,001-0,005
стекло	350-400	5,0-7,0

ЭСВТ ЭЛТИ

Продолжение табл.П.3

1	2	3		4	5
Полистирол	200-300	2,5	1016-1018		0,0002
Полиэтилен	400-500	2,25	1014-1016		0,0002
Полихлорвинил	325	3,2	1014		0,01-0,03
Полиэтилен-			1017		0,005-0,002
терефталат	180	3,2
(лавсан)
Полиметил-			1013-1014		0,05
метакрилат	400-500	3,0-3,6
(оргстекло)
Резина	150-250	3,0-6,0	1013-1014		0,005-0.01
Мрамор	30-50	7,0-8,0	108-1011		0,005-0,01
Слюда	500-1000	5,4-8,0		13	0,0001
			5 10
Фарфор	250-300	5,5-7,5	1014-1015		0,014-0.035
Миканит	120300	5,0-6,0	1013		0,003-0,01
Фторопласт-4	150-220	2,05	1019-1020		0,0001-0,0005
Стеатит	200	6,0-7,0	1012-1013		0,003-0,008
Вода дистили-
рованная	-	80	-		-

Таблица П.4

ЭСВТ ЭЛТИ

Нормированные испытательные кратковременные напряжения промышленной частоты для изоляторов (действующие значения, кВ)

Класс	Наиболь-	Испытатель-	Испытательное нап-
напря-	шее рабочее	ное одноми-	ряжение при плавном
жения,	напряжение	нутное нап-	подъеме, кВ
кВ	(линейное),	ряжение			Примеча-
	кВ	внутренней	внешняя изоляция		ние
		изоляции	в сухом	под
		вводов, кВ	состоянии	дождем
1	2	3	4	5	6
35	40,4	95	110	85
110	126,0	265	295	215
115	172,0	340	375	290	ГОСТ
220	252	490	550	425	1516.1-76
330	363,0	630	700	550
500	525,0	800	900	740
750	787,0	950	1050	900	ГОСТ
					206.90-75
				Таблица П.5

Нормированные испытательные напряжения грозовых импульсов для изоляторов (максимальное значение, кВ)

Класс напря-	Наибольшее	Испытательное
жения ,	рабочее	напряжение внешней		Примечание
кВ	напряжение	изоляции, кВ
	(линейное),		срезанны
	кВ	полный
			й
		импульс	импульс
1	2	3	4	5
35	40,5	195	240	ГОСТ
110	126,0	480	600	1516-76
			Продолжение табл. П.5
			4
1	2	3		5

ЭСВТ ЭЛТИ
150	172,0	660	825	ГОСТ
220	252,0	950	1190	1516-76
330	363,0	1200	1400
500	525	1600	1950
750	787,0	2100	2600	ГОСТ 206.90-75

Таблица П.6

Пробивное напряжение в кВМАХ шаровых разрядников в симметричном включении при промышленной частоте и

при импульсах и постоянном напряжении обеих полярностей

(Р = 760 мм рт.ст;, t = 200С; γ = 11 г/м3)

Расстояние		Диаметр шара D, см
S, см	2	5	10	25	50
0,2	8,2	8,0	-	-	-
0,4	14,9	14,3	-	-	-
0,6	21,2	20,4	-	-	-
0,8	26,9	26,4	-	-	-
1,0	32,0	32,2	31,6	31,0	-
1,5	-	-	45,8	45,0	-
2,0	(51,8)	58,3	59,3	59,0,0	58,0
2,5	-	69,4	72,4	72,0	-
3,0	-	79,3	84,0	86,0	-
3,5	-	88,3	96,5	100,0	-
4,0	-	(96,4)	107	113,0	112
5,0	-	(111)	128	138,0	-
6,0	-	-	146	162,0	164
8,0	-	-	(177)	207,0	214
10,0	-	-	(203)	248,0	263
20,0	-	-	-	(363)	461
25,0	-	-	-	(396)	530

Примечание. Значения, приведенные в скобках, имеют погрешность выше 3%.

Таблица П.7

Пробивные напряжения в кВМАХ шаровых разрядников при заземлении одной из сфер при промышленной частоте,

ЭСВТ ЭЛТИ при импульсах и постоянном напряжении отрицательной

полярности (Р = 760 мм рт.ст.; t = 200С и γ = 11 г/м3)

Расстояние		Диаметр шара D, см
S, см	2	5	10	25	50
0,2	8,2	8,0	-	-	-
0,4	14,8	14,3	-	-	-
0,6	21,0	20,4	-	-	-
0,8	26,6	26,3	-	-	-
1,0	31,2	32,0	31,6	31	-
1,5	40,0	-	45,6	45	-
2,0	(46,2)	57,4	59,1	59	-
2,5	-	67,2	72,0	72	-
3,0	-	75,4	84,1	86	-
3,5	-	82,4	95,2	-	-
4,0	-	(88,4)	105,0	112	112
5,0	-	(98,0)	123,0	137	-
6,0	-	-	138,0	161	164
8,0	-	-	(160)	205	214
10,0	-	-	(177)	243	262
20,0	-	-	-	(363)	461
25,0	-	-	-	(396)	530

Таблица П.8

Пробивные напряжения воздушного промежутка «стерженьплоскость заземленная» (f = 50 Гц)

Расстояние, м	1	2	3	4	5	6	7	8
Uпр, кВМАХ	460	856	1150	1357	1540	1670	1750	1850

Таблица П.9

Значения поправочного коэффициента К при пробое воздушных промежутков или вдоль поверхности изоляторов при влажности, отличающейся от стандартной

ЭСВТ ЭЛТИ

Содержание	5	8	11	14	16	20	21
влаги, г/м3
Коэффициент, К	1,04	1,01	1,0	0,965	0,945	0,91	0,9

Примечание. При напряжениях, меньших 141 кВМАХ, процентная поправка на влажность уменьшается прямо пропорционально напряжениию. Например, при напряжении 100 кВМАХ и влажности

5 г/м3. Поправка будет К = 1+0,04 100/141=1,028.

Таблица П.10

Относительная диэлектрическая проницаемость некоторых жидкостей

Жидкость	ε	Жидкость	ε
Ацетон	21,5	Фенилксилилэтан	2,65
Бензол	2,3	Масло трансформаторное	2,2-2,5
Вода	80,4	Нефть, керосин	2,1
(Лед)	(3,2)	Нитробензол	36,4
Глицерин	39,1	Скипидар	2,2
Ксилол	2,4	Спирт метиловый	35,4
Масло касторовое	4,6	Спирт этиловый	26,8
Масло оливковое	3,2	Четыреххлористый углерод	2,2
Масло парафиновое	4,7	Эфир этиловый	4,3

Таблица П.11

Геометрические размеры подвесных изоляторов

№

Тип

Строи-

Диаметр

Длина

Эквива-

Коэф-т