Elektrotechnika, 1955 (47. évfolyam, 1-12. szám)
1955-01-01 / 1-2. szám
Elektrotechnika 48. évf. 1955. 1—2. sz. 1. A villamosgépekben és berendezésekben — elsősorban a nagyfeszültségű gépekben és berendezésekben — használatos szigetelőanyagok villamos szilárdságának kérdése az erősáramú elektrotechnika rendkívül jelentős problémája. Minden szigetelés átütése leggyengébb pontján következik be [2].** Villamos igénybevétel szempontjából a villamosgépek szigetelése eleve nem homogén. Szerkesztési vagy gyártási hibából új szerkezetekben is keletkezhetnek gyenge pontok, ahol a feszültségigénybevétel az átlagos felett van, illetve túllépi a megengedett értéket. Előbbieken kívül a szigetelőanyagok életük folyamán mechanikai, kémiai, hő- és villamos igénybevételek következtében öregednek. Az öregedés okainak ez az osztályozása önkényes, annál is inkább, mert határvonalat köztük húzni nem lehet. A túlzott melegedés kémiai elváltozásokat okozhat. Szilárd rétegelt készítményeknél ez mindenekelőtt a kötővagy hordozóközegként szereplő szerves anyagokban : sellakkban, bitumenekben, kompaundokban, gliptál-lakkokban, cellulózé bázisú textil- vagy papírkészítményekben stb. következik be. A kémiai elváltozás gázzárványok létesülésével járhat a dielektrikum belsejében. A villamostér hatására létrejövő kisülések (pl. ózonképződés és ionos bombázás útján) ugyancsak elősegítik a helyi túlmelegedési és a dielektrikum roncsolódását. Rövidzárlatok esetén — minden egyéb körülménytő eltekintve — a fellépő mechanikai hatások hasonlóképpen hajszálrepedéseket okozhatnak a szigetelésben és ezekben a fentebb jelzett folyamatok kezdetüket veszik. Ugyanilyen hatással lehet a vezető felmelegedési és lehűlési ciklusainak egymásutánja. Ez a néhány gondolat már utal arra, hogy a szigetelőanyagban, eltekintve a gyártási esetlegességektől, üzemközben »gyenge pontok« keletkeznek és szaporodnak el : a szigetelőanyag általános romlása, elfáradása végső fokon nem egyéb, mint ezeknek a gyenge pontoknak az elszaporodása a dielektrikum egész tömegében [5]. Noha az átütés — mint említettük — a leggyengébb ponton következik be, az új és az elfáradt szigetelés átütése nem tekinthető azonos problémának. Az első esetben az átütés már a gyártásközi- vagy a végellenőrzésnél az emelt feszültséggel végzett feszültségpróbák során bekövetkezik, vagy — rosszabb esetben — egészen rövid üzemidő után. Ilyenkor az átütési feszültség értékének semmi köze sincs a gép felépítéséhez használt szigetelés átlagos átütési feszültségéhez. A nálunk szokásos egy perces vagy — bizonyos alkatrészeknél — 5 perces emelt feszültséggel történő feszültségpróba éppen az ilyen gyenge pontok megkeresését célozza, tapasztalatunk szerint azonban túl sok információt nem ad. Előfordul, hogy a gyártás és a végellenőrzés folyamán alkalmazott többszöri feszültségpróbát a gép kibírta, az átadási próbánál vagy rövid üzemeltetés után azonban átütött. Nyilvánvalóan — és ezt a meghibásodott elem leválasztása után méréseink is igazolták — nem a szigetelés általános, gyors fáradása következtében történt az átütés, hanem már a gyártás közben létrejött gyenge pontok okozták a bajt. A szerkesztő úgy védekezik az ilyen esetlegességekkel szemben, hogy igyekszik a lehető legnagyobb biztonsággal méretezni a szigetelést. A túlzott biztonság azonban megint nem hasznos, a gép nagyobb mértékű melegedése, üzembiztonságának csökkenése és a túlméretezésből eredő költségtöbblet miatt. Esetleg a gép kihasználtsági fokából tesz engedményeket, ami ugyancsak a gyártási költségeket növeli meg. Anélkül, hogy a kérdés jól ismert részleteibe hatolnánk, világos, hogy a szerkesztő nehéz helyzetben van a szigetelés biztonsági tényezőjének megválasztásakor. Mihez viszonyítva állapítsa meg ezt a biztonsági tényezőt? Mint ismeretes, az átütési váltakozófeszültség erősen időfüggő. Ha valamely szigetelőanyagot átütő feszültség csúcsértékét a feszültség időtartamának függvényében felrajzoljuk, az 1. ábrán látható görbét nyerjük (Az abszcisszán az idő logaritmikus léptékben van felvéve) [4]. A görbe jellege szigetelőanyagonként és elektródaformánként változik, maga a görbe is erősen szóró pontok statisztikai eredőjének tekintendő. A görbe tehát csak meghatározott vizsgálati körülmények Szilárd rétegelt szigetelőanyagok vizsgálata egyes feszültséggel, generátorok megelőző karbantartásával kapcsolatos kérdések* GÁBOR ENDRE a Klement Gottowald Villamossági Gyár Központi Laboratóriumának vezetője 621.315.614.08 1. ábra * A Magyar Elektrotechnikai Egyesület Szigetelőanyag Kongresszusán tartott előadás kibővített anyaga. ** Szögletes zárójelben az irodalomjegyzékben feltüntetett munkák sorszámát közöljük.