автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.02, диссертация на тему:Исследование кабелей высокого напряжения, разработка усовершенствованных методов электрического расчета и микродиагностики

На правах рукописи УДК 621.315.2.016.2:006.354

РГ6 од

Шувалов Михаил Юрьевич 0 «

Исследование кабелей высокого напряжения, разработка усовершенствованных методов электрического расчета и микродиагностики

Специальность 05.09.02 - Электротехнические материалы

и изделия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва-2000

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском, проектно-конструкторском и технологическом институте кабельной промышленности

Научный консультант: доктор технических наук,

профессор И. Б. Пешков

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Б. И. Сажин;

доктор технических наук, профессор В. В. Сергеев;

доктор технических наук, профессор С. Д. Холодный

Ведущая организация

Защита состоится "

Московский Энергетический Институт (Технический Университет)

2000 года в

часов на

заседании диссертационного совета Д1430501 во ВНИИ кабельной промышленности (111024, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, 5, ВНИИКП). С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИКП.

Автореферат разослан

2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

А. Г. Григорьян

о

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Состояние отечественного рынка кабелей высокого напряжения определяется, с одной стороны, затяжным экономическим кризисом, и, с другой, - признаками экономического роста и огромными ресурсами и потенциалом развития России в сфере энергетики и народного хозяйства в целом. Данные факторы в совокупности означают большой неудовлетворенный спрос на новые экономичные, но качественные и надежные кабели, а также на методы диагностирования эксплуатирующихся кабелей, так как замена этих дорогостоящих изделий должна быть оправданной и своевременной. Поэтому необходима проработка комплекса вопросов, связанных как с созданием новых кабелей, так и с оценкой технического состояния уже проложенных. Для этого требуется разработка более точных и научно обоснованных методов расчета и конструирования, а также более совершенных методик диагностирования кабелей, опирающихся на новые, нетрадиционные подходы. Перечисленные задачи и определяют актуальность данной работы.

Научная новизна. Предложено новое направление в исследовании кабелей высокого напряжения, базирующееся на усовершенствованных методах электрического расчета и микродиагностики. Созданы новые методы решения задач расчета и диагностирования кабелей, основанные на математическом моделировании, т. е. построении системы или иерархии моделей нелинейных физико-химических процессов старения - для кабелей переменного тока, и распределения электрического поля в установившемся режиме и переходном процессе - для кабелей постоянного тока, а также на применении комплекса микрометодов для исследования процессов старения и разрушения изоляции и для углубленного лабораторного контроля качества. В рамках данных новых методов выполнено следующее.

1. Разработана математическая модель зарождения электрического три-инга, трактующая данный процесс как развитие микроочаговой взрывной нестабильности.

2. Разработана модель водного триинга, рассматривающая его рост как диффузионно-кинетический процесс. Предложен подход к оценке остаточного ресурса кабелей с пластмассовой изоляцией, опирающийся на данную модель.

3. Создана система математических моделей старения изоляции масло-наполненных кабелей, описывающая его в терминах автоускоренного роста тангенса угла диэлектрических потерь.

4. Разработаны экспериментальные методики, основанные на применении микрометодов (видеоусиленная компьютерная микроскопия, мик-роспектрофото- и микроспектрофлуориметрия, микрофизический эксперимент), позволяющие исследовать основные свойства и процессы, характерные для экструдированной изоляции из сшитого полиэтилена и определяющие физико-химические основы ее надежности: морфологию, дефекты, локальную электрическую прочность, некоторые составляющие теплового старения. Выполнено подробное исследование микроструктуры экструдированной изоляции и ряда ее дефектов.

5. Разработаны методики и выполнено экспериментальное исследование структуры и динамики развития водных триингов.

Впервые показано, что для диагностики состояния кабелей по данному механизму старения могут быть использованы не только размеры и концентрация триингов, но также локальная электрическая прочность и оптические характеристики водных триингов.

6. Показана возможность и эффективность применения микрометодов для диагностирования маслонаполненных кабелей. Установлено, что эффективным средством диагностики старения является микролюминесцентный анализ кабельных бумаг.

Микроспектральный и видеомикроскопический анализ бумаг и масел в совокупности с традиционными методами (измерение тангенса угла потерь, степени полимеризации и др.) обеспечивает как комплексную диагностику состояния маслонаполненных кабелей, так и анализ качества компонентов изоляции этих кабелей.

7. Выполнены теоретические исследования распределения электрического поля в изоляции кабелей постоянного тока. На основании этих исследований созданы более общие и совершенные по сравнению с традиционными методики расчета поля в установившемся режиме, разработана математическая модель переходных процессов.

8. Проведены экспериментальные исследования релаксационной проводимости пропитанной бумажной изоляции. Установлено единство закономерностей изменения удельной и релаксационной проводимости для различных изоляционных материалов в широком интервале температур и напряженностей электрического поля.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили решить ряд прикладных научно-технических задач:

1. Сформулирован расчетно-экспериментальный алгоритм определения толщины пластмассовой изоляции кабелей высокого напряжения по рабочим воздействиям.

2. Разработан комплексный метод анализа качества экструдированной электроизоляционной системы высоковольтных кабелей. Метод оформлен в виде Руководящего Документа (РД 16.К00-006-2000).

3. Разработана методика диагностирования технического состояния силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, эксплуатирующихся во влажной среде. Методика также оформлена в виде Руководящего Документа (РД 16.КОО-005-99).

4. Предложено выполнять расчет кабелей высокого напряжения на импульсную электрическую прочность, используя результаты статисти-

ческой теории подобия, а также предельные соотношения математической статистики, основанные на неравенстве Чебышева.

5. Разработан алгоритм электрического расчета маслонаполненных кабелей по рабочим воздействиям.

На основании результатов, указанных в п. п. 4 и 5 разработан маслона-полненный кабель на напряжение 110 кВ с уменьшенной толщиной и усовершенствованной структурой изоляции (ТУ 16.К71-096-90).

6. По заказу ряда фирм и организаций из различных стран (Россия, США, Швейцария, Южная Корея), занятых производством кабелей, кабельных изоляционных материалов и технологического оборудования, а также сооружением электростанций, выполнены исследования экстру-дированной изоляции кабелей и полимерных электроизоляционных систем, включающие анализ микроморфологии, остаточных технологических напряжений, дефектов, локальной электрической прочности, длительной электрической прочности в условиях развития водных триингов; проведено также диагностирование состояния и оценка остаточного ресурса маслонаполненного кабеля.

7 .Разработана методика электрического расчета кабелей постоянного тока с пропитанной бумажной изоляцией, позволяющая получать рациональные конструкции кабелей. Оформлен Руководящий Документ (РД 16.157-84 "Электрический и тепловой расчет силовых кабелей постоянного тока").

Разработаны "Методы типовых испытаний силовых кабелей постоянного тока" МИ К00-045-84.

Методики электрического расчета и моделирования переходных процессов использованы при разработке кабеля на постоянное напряжение ±50 кВ, в том числе при разработке методики его типовых испытаний. Оформлены соответствующие технические условия - ТУ 16-705.36385.

8 Теоретические результаты работы были использованы при создании учебника для студентов ВУЗов - Э. Т. Ларина "Силовые кабели и высоковольтные кабельные линии" М.: Энергоатомиздат, 1996, разделы 4.2 "Электрический расчет кабелей постоянного тока" и 4.3. "Электрический расчет кабелей переменного напряжения с изоляцией из полиэтилена".

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на Всесоюзной научно-технической конференции "Электрическая изоляция кабелей и проводов" (Бердянск, 1990), Российской конференции по физике диэлектриков с международным участием (Санкт-Петербург, 1993), на международных конференциях по электромеханике и электротехнологии (Суздаль, 1994; Клязьма 1999, 2000), по электротехническим материалам и компонентам (Крым 1995; Клязьма 1997), на национальной конференции с международным участием "Элизот-кабель" (Варна, Болгария, 1998), на коллоквиуме СИГРЭ по нагрузкам и старению кабелей с пластмассовой изоляцией (Торонто, 1989), на сессиях СИГРЭ (Париж, 1990, 1992, 1998), на конференции по передаче и распределению электроэнергии (Чикаго, 1994), на международных конференциях по силовым кабелям JIC ABLE (Версаль, 1995, 1999).

Публикация результатов диссертации. Основное содержание диссертации отражено в 67 статьях и докладах, в 1 свидетельстве на полезную модель и 1 патенте.

Личный вклад автора. Все результаты, представленные в диссертации, получены автором лично, или под его непосредственным руководством и при преобладающем творческом вкладе.

Структура и объем диссертации. Диссертация содержит 342 страницы текста, 114 рисунков на 130 страницах, список литературы из 501 наименования. Работа содержит введение, 5 глав, выводы и Приложение.

Содержание диссертации

Диссертация посвящена исследованиям трех типов кабелей высокого напряжения (КВН): кабелей с пластмассовой изоляцией (ЮПИ), масло-наполненных кабелей (МНК) и кабелей постоянного тока (КПТ) с бумажной изоляцией, пропитанной маслом под давлением или вязким составом.

Во введении обоснована актуальность выбранного направления исследований, сформулирована научная новизна и практическая значимость работы, приведены данные о практическом применении полученных результатов.

В первой главе выполнен обзор существующих разработок и исследований в области методов электрического расчета и диагностирования КВН. Сформулированы цели диссертации. Установлено, что в международной практике наметилась тенденция к снижению толщины электрической изоляции (ЭИ) рассматриваемых типов КВН, обусловленная прогрессом в области изоляционных и проводящих материалов, технологии производства КВН с одной стороны, и стремлением снизить материалоемкость этих дорогостоящих изделий, а также сократить расходы на сооружение кабельных линий - с другой.

Анализ литературы показывает, что известные методики электрического расчета МНК и КПИ основаны на устаревших представлениях о том, что основным процессом, ограничивающим ресурс ЭИ, является ионизационное старение. Более современные модели электрического старения полимерной ЭИ недостаточно теоретически обоснованы и не учитывают реальные особенности изоляционной системы КПИ. Что же касается КПТ, то задача электрического расчета этих изделий сводится главным образом к разработке соответствующих методов моделирования электрических полей. Известные методики расчета для стационарного режима вполне корректны, но мало пригодны для решения задачи конструирования. Для переходных процессов предложено решение лишь для относительно простого случая наложения импульса напряжения на постоянное

напряжение. Не опубликованы решения более общей и сложной задачи, учитывающей произвольные изменения приложенного к кабелю постоянного напряжения.

Для КГШ можно выделить следующие формы старения и разрушения - термическое старение, электрические триинги (ЭТ) и водные триин-ги (ВТ), при этом последний из перечисленных механизмов старения в ряде случаев определяет ресурс кабеля. Для исследования данных процессов применяются такие методы, как инфракрасная спектрофотометрия, термический анализ, хроматография и т. д. При этом нерешенными или решенными в недостаточной степени являются следующие задачи: диагностирование термостарения в микроскопических областях ЭИ; влияние морфологии и внутренних механических напряжений на зарождение ЭТ; количественный анализ структуры ВТ и ее влияния на электрическую прочность, разработка математической модели ВТ, пригодной для оценки остаточного ресурса, систематический анализ технологических дефектов.

Для диагностики состояния МНК предложен ряд методов, в том числе контроль газосодержания в кабельных линиях, механических характеристик и степени полимеризации бумажных лент, электрических параметров компонентов ЭИ, степени окисления масел и пр. Однако, анализ существующих методов диагностики и оценки остаточного ресурса МНК (и КВН в целом) показывает отсутствие общепризнанных рекомендаций по оценке остаточного ресурса, недостаточную степень развития ряда методов, отсутствие комплексного подхода к проблеме, который включал бы определение как функциональных свойств ЭИ, так и физико-химических характеристик, позволяющих оценивать реальное содержание явлений старения в каждом конкретном случае. Причина такого положения вещей заключается в сложности и специфичности явлений старения, в микрогетерогенном характере процессов деградации, в микроскопической природе структурных неоднородностей и дефектов.

Цели диссертации определены как создание методов электрического расчета и диагностики состояния КВН, учитывающих многовариантность эволюции, микроскопическую неоднородность и нелинейность основных процессов, определяющих надежность кабелей.

Для достижения указанных целей необходимы:

- разработка математической модели развития предельного состояния в экструдированной ЭИ КВН из сшитого полиэтилена, учитывающей критические явления в ЭИ при ее нагружении электрическим полем, и создание на этой основе методики электрического расчета;

- разработка методик экспериментального исследования факторов технологического происхождения, влияющих на надежность кабеля, которые должны учитываться при электрическом расчете и при диагностировании - морфологии, дефектов и т. д.;

- разработка экспериментальных методик и исследование свойств водных триингов; разработка математической модели данного механизма старения, методик диагностирования состояния пластмассовой ЭИ кабелей по образцам, оценки остаточного ресурса;

- разработка математических моделей старения ЭИ МНК, в полной мере учитывающих роль электрического поля и создание на основе этих моделей методики электрического расчета;

- создание методик диагностирования ЭИ МНК по образцам, т. е. экспериментальных методов анализа старения ЭИ и ее разрушения электрическим полем, оценки степени старения и теоретических методик оценки остаточного ресурса;

- разработка методик расчета электрических полей в ЭИ КПТ для установившегося режима и переходного процесса, обеспечивающих методическую основу для конструирования, в том числе для выбора испытательных режимов; разработка методики электрического расчета;

- экспериментальное исследование электрических характеристик изоляции при постоянном напряжении - удельной и релаксационной прово-

димости, контролирующих распределение электрического поля, учет которых необходим для правильного расчета конструкций и методов испытаний КПТ.

Во второй главе рассмотрены методические основы работы. В качестве общей теоретической базы для математического моделирования старения и развития предельного состояния предложено использовать идеи и методы нелинейной неравновесной динамики и синергетики, отраженные в трудах И. Пригожина и его школы, а также Г. Хакена. Сюда относятся: принцип порядка разрушения через флуктуации, принцип подчинения параметру порядка, представления об автомодельности и о "переносе знаний". Перечисленные положения позволяют формулировать модели деструктивных явлений как на качественном, так и на количественном уровне.

Так как многие явления и процессы, определяющие надежность ЭИ КВН, происходят на микроуровне, для их исследования необходимо применение микрометодов. В данной работе используются следующие из них: видеоконтрастная компьютерная микроскопия (ВКМ), микроспек-трофотометрия (МСФ) и микроэксперимент. ВКМ основана на объединении в единый комплекс светового микроскопа, телекамеры, аналогового и цифрового видеопроцессоров, компьютера с пакетом программ для цифровой обработки изображений, видеоконтрольного устройства. МСФ позволяет снимать спектры оптического поглощения и люминесценции в ультрафиолетовом и видимом диапазоне.

Под микроэкспериментом в работе понимается приложение воздействия к заданному микрообъему материала, регистрация отклика на это воздействие, который также реализуется в микроскопическом пространственном масштабе. В совокупности МСФ, ВКМ и микроэксперимент позволяют изучать состав, структуру и свойства объектов.

Третья глава посвящена исследованию кабелей с пластмассовой изоляцией. В основу разработки метода электрического расчета КПИ по-

ложено математическое моделирование развития предельного состояния -зарождения электрического триинга. Данное явление рассматривается как процесс развития микроочаговой взрывной неустойчивости. В основу модели положены следующие опытные факты: зарождение ЭТ происходит "взрывообразно"; при относительно больших напряженностях поля Е зависимость периода индукции (времени до зарождения ЭТ) т, от Е - экспоненциальная; при снижении Е до некоторого критического значения Екр величина т; стремится к бесконечности; с ростом температуры в и г,-, и Екр убывают; в микроскопической области ЭИ (микроочаге), расположенной рядом с усиливающим поле и порождающим ЭТ дефектом, в течение ц происходит окисление ЭИ.

Принято, что существование Екр обусловлено конкуренцией между закачиванием энергии полем в микроочаг и рассеянием энергии путем ее отвода в окружающие слои материала при наличии фактора положительной обратной связи - окисления, стимулированного электрическим полем.

На основе нестационарной теории очагового теплового взрыва и соответствующего уравнения энергетического баланса получены выражения для периода индукции

00

С/в

(1)

с/ тас1о

О

и критической напряженности электрического поля

где И'-энергия активации, £ гяЛ, ^-коэффициенты,

Я - универсальная газовая постоянная, Т„ - температура материала, окружающего микроочаг, в - переменная интегрирования (относительная температура).

Для перехода от модели зарождения ЭТ к электрическому расчету кабеля потребовалось экспериментально исследовать технологически обусловленные свойства ЭИ - морфологию, дефекты, внутренние механические напряжения.

Морфология исследована с помощью ВКМ, с применением методов темного поля, фазового, аноптрального, дифференциального интерференционного контраста, контраста асимметричного освещения, поляризационной микроскопии.

Установлено, что характерные элементы структуры ЭИ состоят из "зародышевых микросферолитов", с размерами, большими чем у аналогичных структурных единиц в "основном" объеме материала. Кроме того, в кабеле, как правило, имеются 1 или 2 зоны, в которых материал ориентирован радиально. Такие зоны являются электрически слабыми местами, что иллюстрируется таблицей 1.

Таблица 1

Результаты испытаний на стойкость к электрическим трииигам различных областей изоляции

Параметр "Нормальная" зона Зона с радиальной ориентацией материала

Среднее напряжение зарождения ЭТ, 0„ кВ 18 11

Минимальное напряжение зарождения ЭТ, min Uj, kB 10 6

Средняя скорость роста ЭТ, V, мкм/мин 30 70

Максимальная скорость роста ЭТ, max V, мкм/мин 40 110

Аналогично, элементы структуры, состоящие из сферолитных зародышей больших размеров, являются электрослабыми местами. Опыты, в которых ЭТ зарождались в элементах структуры и в "основном" материале, показали следующие значения 0,: для элементов структуры - 5,29 кВ, для "основного" материала -9,31 кВ.

Вторым фактором технологического происхождения, влияющим на электрическую прочность, являются дефекты (Д) - такие, как выступы экранов в ЭИ, полости, проводящие и диэлектрические включения. Примеры Д показаны на рис. 1 и 2. Обнаружение и распознавание Д выполняется с использованием всех микрометодов (ВКМ, МСФ, микроэксперименты), причем Д исследуются по совокупности их морфологических, оптических (в том числе спектральных - рис. 3), химических и физических свойств, включая локальную электрическую прочность. В частности, Д, изображенный на рис. 1, показал значение 03, в 2,5 раза меньше, чем окружающая ЭИ (4 и 10 кВ, соответственно); это означает, что Д такого типа могут существенно снижать надежность кабеля и при их обнаружении в процессе производства необходимы меры, позволяющие избежать появления подобных Д в дальнейшем.

Последним из рассмотренных технологических факторов являются внутренние (остаточные) механические напряжения. Они изучались поляризационно-оптическим методом и методом сеток. Установлено, что разница в электрической прочности полномасштабных образцов КПИ, отличающихся уровнем внутренних напряжений, в терминах распределения Вейбулла превышает 20% (рис. 4). Различия же в стойкости к ЭТ в терминах и, достигает 50%, более электрически прочным во всех случаях является механически менее нагруженный кабель. Показано, что за снижение электрической прочности ответственна нормальная по отношению к электрическому полю составляющая механического напряжения.

Разработанная совокупность методов исследования морфологии ЭИ, ее дефектов, внутренних механических напряжений и локальной электри-

Рис. 1

Включение окисленного

полиэтилена, ширина кадра 560мкм. Первичная флуоресценция, светлое поле.

Рис. 2

Частица абразива размером

80 мкм, внедрённая н поверхность изоляции кабеля. Первичная флуоресценция,

темное поле.

Рис. 3

Спектры люминесценции дефектов: 1 - частицы окисленного полиэтилена (рис. 1) 2 - частицы абразивного материала (рис. 2)

Рис. 4

Распределение импульсной электрической прочности кабелей, отличающихся внутренними механическими напряжениями (по(16]): 1 - сильно нагруженный кабель, 2-слабо нагруженный кабель. и01,и02 - параметры масштаба распределения Вейбулла.

ческой прочности позволяет осуществлять углубленный, комплексный анализ качества экструдированной электроизоляционной системы КВН.

Еще одним фактором, способным привести к снижению электрической прочности, является тепловое старение. С учетом того, что реально КПИ эксплуатируются при умеренных нагрузках, а ЭИ содержит антиок-сидант, следует допустить, что на прочность повлияет не столько термоокислительная деструкция, сколько диффузионный обмен низкомолекулярными веществами между ЭИ и электропроводящими экранами и изменения морфологии (вторичная кристаллизация, сопровождающаяся ростом размеров сферолитных зародышей). Эти процессы поддаются эффективному исследованию методами МСФ и ВКМ. Основываясь на фактах, полученных как в данной работе, так и в некоторых зарубежных исследованиях, можно ожидать, что тепловое старение в условиях эксплуатации приведет к снижению электрической прочности не более чем на 30% по сравнению с исходным уровнем.

Изложенные теоретические представления и экспериментальные результаты позволяют сформулировать следующий расчетио-экспериментальный алгоритм определения толщины пластмассовой ЭИ КВН.

1. По результатам длительных испытаний образцов ЭИ, вырезанных из промышленно изготовленных кабелей, определяется "модельная" критическая напряженность Екр учитывающая усиление поля на модельном дефекте. Испытаниям подвергаются наиболее электрически слабые области ЭИ (зоны наиболее крупных "микросферолитов", наибольших механических напряжений и т. п.).

2. На основании достигнутых или запланированных параметров технологического процесса определяются/нормируются параметры наиболее опасных дефектов.

3. Определяется критическая напряженность для разрабатываемого кабеля:

С _ Ещш 13)

£крк £ /

где - коэффициент местного усиления поля на наиболее опасном дефекте.

4. Вносится поправка на действие теплового старения:

(4)

Лгс

где Л'тс - коэффициент запаса на тепловое старение, Ераб - рабочая напряженность электрического поля.

5. Рассчитывается толщина изоляции.

Пример использования этого алгоритма, основанный на реальных опытных фактах и вполне достижимых параметрах технологии, показывает, что для КПИ на напряжение 220 кВ толщина ЭИ составит 19 мм по сравнению со значениями 26-27 мм, которые имеют место для серийно выпускаемых изделий.

По современным представлениям основным механизмом старения полимерной ЭИ силовых кабелей являются водные триинги (ВТ). Анализ структуры ВТ показал, что на ранних стадиях развития ВТ в оптическом отношении являются фазовыми объектами и могут исследоваться методами, чувствительными к фазовому сдвигу (рис. 5); при этом деструкция охватывает аморфную фазу ЭИ. В процессе развития ВТ приобретают оптическое поглощение или светорассеяние и/или первичную флуоресценцию. ВТ различаются между собой спектрами поглощения (рис. 6), что наряду с другими фактами говорит об их химической специфичности.

Разработана методика диагностирования состояния ЭИ кабеля, эксплуатируемого во влажной среде. Методика основана на обследовании короткого (~ 1 м) отрезка кабеля посредством микрометодов и включает определение размеров и концентрации наиболее крупных ВТ, спектров их поглощения или люминесценции, локальной электрической прочности.

Рис. 5

Изображение водного триинга типа "веер" в фазовом контрасте. Длина триинга 200мкм.

Рис. 6

Примеры спектров поглощения водных триингов.

Рис. 7

Спектры люминесценции водного (1) и электрического (2) триингов.

Установлена корреляция между напряжением зарождения ЭТ в ВТ и оптической плотностью ВТ, иллюстрируемая таблицей 2.

В работе приведен ряд примеров использования методики диагностирования, показывающих, что в одних случаях ВТ, найденные в кабеле, ответственны за отказ изделия, в других же - нет. Установлено, что обнаружение ЭТ, зародившегося в ВТ в процессе эксплуатации может представлять определенные трудности. Распознавание ЭТ в ВТ может быть осуществлено с использованием различий в спектрах люминесценции обоих типов триингов - рис. 7.

Таблица 2

Соотношение между средними значениями оптической плотности водных трнннгов (Н) и напряжений зарождения электрических триингов в водных (Оз)

н ЭИ в исходном состоянии (Н = 0) 0,25 0,96

из, кВ 8,40 5,94 3,87

В целях создания подхода к оценке остаточного ресурса разработана математическая модель ВТ, трактующая его развитие как совокупность диффузии жидкой фазы и ее химического взаимодействия с реакционно-способными группами или слабыми связями в ЭИ. При этом исходная система уравнений и краевых условий для ВТ типа "веер", растущего от электропроводящего экрана, имеет вид:

дС „д2С . _

ьсп

0п / = - кв-С-п

(5)

х= О С= С0= сопбЬ

х=е(0 с= о , (б)

t=0 п= п0

где С - концентрация диффузанта, и - концентрация слабых связей, л- - пространственная коорднната, 2) - коэффициент диффузии, кв- константа скорости реакции, С„ - граничное значение С, (0) - длина ВТ, п0 - начальное значение п. После ряда преобразований, с использованием метода осреднения (5)-(6) приводится к значительно более простому виду:

(7)

& 1

Л = ' + МгК'Х-Н<Р б(Н-д>.) к-цгФ

Л х ' к'^2'Н'(р

I

где <р = ~ - относительная длина ВТ, А - толщина ЭИ, Н- оптическая плотность ВТ, к, %, № и № ~ численные коэффициенты, Н(1 = 0) = <р({ = 0)=0. Важным достоинством модели в форме (7) по сравнению с (5) является тот факт, что она описывает развитие ВТ непосредственно в измеряемых величинах <рнН.

Вычислительный эксперимент показывает, что зависимость <р(1) быстро выходит на так называемую степенную асимптоту (что вообще характерно для автомодельных и приближенных автомодельных решений). Данный факт тем более важен, что, как показано и в настоящей работе, и в ряде зарубежных публикаций, рост длины ВТ со временем хорошо подчиняется эмпирической степенной зависимости. Это позволяет представить решение (7) в следующем приближенном виде:

фОО * а-а - (8) или ДО « к^ - Ко)ь, (9)

Н®« техр1-т^ - £)]■£ Ч^'+Си' (10)

¡=о '

где 77/ = КЦ2, Т]2 - ~ вРемя Д° зарождения ВТ, а, Ь и к, следует рас-

сматривать как коэффициенты, определяемые из опыта;р - 100+150.

Апробация модели выполнена с помощью специально поставленного эксперимента, проведенного на образцах ЭИ, вырезанных из промыш-ленно изготовленного кабеля. Как можно видеть, результаты сравнения расчета с опытом вполне удовлетворительны (рис. 8).

Применение модели показано на примере прогноза развития ВТ в действующей кабельной линии. Исходными данными послужили результаты обследования двух образцов кабеля после 10 и 13 лет эксплуатации и одного образца, испытывавшегося 4,5 года на высоковольтном стенде ВНИИКП.

Результаты прогноза в виде зависимости вероятности достижения предельного состояния от времени представлены на рис. 9. Поскольку размеры наиболее крупных ВТ, обнаруживаемых в каждом из обследуемых срезов ЭИ, подчиняются асимптотическому распределению максимальных значений 1-го типа, вероятность достижения длиной ВТ предельного значения С„р в отрезке кабеля длиной Ь определялась по формуле:

Рг(1тж>(пр/ и = 1-, (И)

где а(0 - параметр, характеризующий масштаб распределения, ц- мода, Ь„ - толщина среза, 1ЯШХ - максимальная длина ВТ.

В четвертой главе представлены результаты исследований масло-наполненных кабелей. Разработана система математических моделей старения ЭИ МНК, описывающая этот процесс в терминах роста тангенса угла диэлектрических потерь (/£-<5). Выбор /^5 в качестве "меры старения" обусловлен его чувствительностью к физико-химическому состоянию ЭИ и хорошей корреляцией с микроспектральными параметрами, отражающими это состояние.

Рис. 8

Экспериментальная апробация математической модели водного триинга: а) - для зависимости длины М от времени, б) - для зависимости оптической плотности (ОЙ) от времени 1. Сплошные линии - расчет по (9)и(10), О - опытные значения.

Рис. 9

Зависимости вероятности достижения предельного состояния Рг от времени по (11) для различных значений длины I. обследуемого отрезка кабеля: 1-0.15м, 2-1,5м.

В основу "базовой" феноменологической модели старения положена неоднократно подтвержденная эмпирическая зависимость:

tgS = tgSo-exp(a-t) при 9 = const, (12)

где tgS0 - начальное значение tgS,

а = а0-ехр(у-9), (13)

ав и у- параметры, причем ^пропорционален энергии активации.

На основе закономерностей химической кинетики и принципа подчинения параметру порядка базовая модель получается из (12) и (13) в следующей безразмерной форме:

a>t = Б (-у) - Ei(-Vo) ,(14) где у/ = yytgS, у,, = yy-tgdo, со, = t-a0exp(y-z), yaz- параметры, определяемые конструкцией кабеля, приложенным напряжением, токовой нагрузкой и условиями теплообмена с окружающей средой, причем у пропорционален квадрату напряженности электрического поля.

Для практического использования модели необходимо определить параметры а0 и у; это может быть сделано на основе длительных испытаний кабелей. Такие испытания были проведены в НИИПТ по заказу ВНИИКП, для МНК низкого давления получены значения а0 = 8,52-10"6 1/год, у= 0,0935 °С'.

В работе выполнен ряд обобщений базовой модели. Одно из них рассматривает ЭИ как систему с распределенными параметрами и основано на том, что как температура, так и свойства ЭИ неоднородны по толщине.

При замене распределенной системы соответствующей "цепной" схемой система уравнений для tgS принимает вид:

= am-tgS„-expY„{z„ + Í П „-tgS,}, (15)

¡=i

где n- 1, ..., N- номер слоя, N- число слоев разбиения (в пределах каждого слоя параметры приняты постоянными), z„ - "постоянная" компонента температуры, определяемая потерями в металлических элементах конструкции МНК и температурой окружающей среды, ¡Д„| - матрица

коэффициентов, выражаемых через термические сопротивления цепной схемы, емкости звеньев и напряжения, падающие на отдельных звеньях.

Вычисления показывают, что для кабелей высших классов напряжения представление ЭИ в виде системы с распределенными параметрами позволяет более точно оценивать ресурс ЭИ. Так, например, для МНК на напряжение 220 кВ расчетное значение ресурса оказывается на 30-50% большим, чем при использовании модели с сосредоточенными параметрами.

В работе предложены и другие обобщения базовой модели, в частности, принимающие во внимание изменения нагрузки и явление "тренировки" ЭИ, состоящее во временном уменьшении tgS на относительно ранних этапах эксплуатации. Одно из наиболее важных обобщений учитывает температурную зависимость tgS, иллюстрируемую рис. 10а, и допускающую представление в форме

tgS = x-exp(q-e), (16)

где оба коэффициента л: и £ в общем случае являются функциями времени.

Опыт показывает, что особенности процесса старения до некоторой степени специфичны и определяются физико-химическими свойствами электроизоляционной системы конкретного кабеля. Поэтому модель формируется сначала в общем виде и затем рассматриваются более простые частные случаи.

Принято, что изменения хн ^ описываются уравнениями с разделяющимися переменными

% = Ы9)Ш

где ах и Лд-коэффициенты скоростей,

«л = ах0ехр(ух-9), Яд = Ао-ехр(у^в),

(17)

(18)

(19)

(20)

и /\\ £ - некоторые функции, определяемые опытным путем.

Исходя из соотношений (16) - (20) и используя принцип подчинения, можно получить модель старения в виде уравнения относительно в(0, допускающего два формально эквивалентных представления. Здесь приводится одно из них:

ш

ш

Ж'

X

ах0ехр(ух-е) + Хо-ехр(у^в)д

,1п

в-А

х-У)

1

О-г

*У.

(21).

в-г в'

Частным случаем этой модели являются следующие условия: Х=УЗГГ %=С0П51. При постоянной температуре старения это соответствует экспоненциальной зависимости X от времени, что и показано на рис.106. Соответствующее уравнение для переменной 0 имеет вид:

-ц = ах0 ехр(ух-9)-1 _ , (22)

Сравнение вычислений, выполненных по (22) и (14) показано на рис. 11. Как видно из графиков, учет температурной зависимости ({>3 заметно влияет на расчетный ресурс, в данном случае - снижает его.

Выбор модели для оценки ресурса нового изделия или остаточного ресурса работающего, очевидно, диктуется существом поставленной зада-

Рис. 10а

Зависимость 1д 5 от температуры 0 при различных временах старения образцов кабеля I при 135°С: 1 -1 = 1248ч, 2 -1 = 2832ч, 3 -1 = 5352ч

Рис. 106

Зависимость параметра X от времени старения 1 О-значения, полученные поданным рис.10а

полученные при использовании моделей старения: 1 -(22), 2-(14)

чи, объемом доступной информации и конкретными свойствами исследуемого кабеля.

Поскольку все рассмотренные в работе модели явно учитывают влияние электрического поля (именно оно обеспечивает самоускорение старения), эти модели можно использовать для электрического расчета МНК по нормальным эксплуатационным воздействиям. При этом толщина ЭИ {А) будет определяться по сравнительно простому алгоритму, основанному на методе последовательных приближений. На каждом цикле численно моделируется процесс старения вплоть до достижения предельного состояния и по результатам оценки ресурса и его сравнения с нормированным значением в величину А вносится поправка. Итерации продолжаются до тех пор, пока расчетное значение ресурса с достаточной точностью не совпадет с заданным.

В то же время толщина ЭИ КВН определяется не только длительными воздействиями, но также требованиями к импульсной электрической прочности.

Несмотря на большие различия в материалах и технологиях, КПИ и МНК обнаруживают сходство в величинах и статистических свойствах импульсной прочности, что позволяет предложить общие рекомендации для обоих типов изделий. Исходные требования при этом таковы: новое изделие не должно уступать по надежности базовому; планируется, что толщина ЭИ у нового изделия будет меньше, чем у базового. Равнонадеж-ность при этом будет обеспечиваться совершенствованием материалов и технологии.

Определить статистику импульсной прочности можно по результатам испытаний полномасштабных образцов, что выполнимо в условиях освоенного производства, но не на стадии разработки. Данное противоречие (необходимость принимать решение в условиях дефицита исходных данных) можно преодолеть, используя методы статистической теории по-

добия, позволяющие привлекать априорную информацию - результаты испытаний базовой конструкции, моделей ЭИ и др.

Ю. В. Образцовым показано, что импульсная прочность МНК с одинаковой достоверностью аппроксимируется распределениями Гаусса и Вейбулла. Это позволяет формулировать статистические критерии подобия в форме:

Ё - Е

71 н — ЙЭ7 = idem — для распределения Гаусса, (23)

апр

¡-О /

m

■GB~ idem — для распределения Вейбулла, (24)

где Еисп - значение напряженности при испытаниях, Ёпр, сг„р - среднее значение и среднеквадратичное отклонение для нормального распределения, Еа и т - параметры масштаба и формы для распределения Вейбулла, Св - параметр формы.

Так как параметры распределений для нового изделия не известны, использовать (23), (24) можно при дополнительных гипотезах подобия, основанных на данных модельных испытаний. При этом для нового МНК можно определить Еис„ и, следовательно, толщину ЭИ и вероятность безотказных испытаний Я. Это иллюстрируется таблицей 3.

Таблица 3

Значения критериев подобия (я), вероятностей безотказных испытаний (Л), испытательной напряженности (Е,|СП), толщины ЭИ (А) для МНК 110 кВ

Расчетный параметр Распределение

нормальное Вейбулла

71 4,24 1,968-10"э

R 0,9999888 0,9980000

Е„с„, МВ/м 78,67 78,70

Д, мм 7,55 7,33

Полученные значения й представляют собой верхние оценки, так как они исходят из конкретного вида функции распределения, подтвержденного на ограниченном массиве образцов. Нижнюю оценку Л и соответствующую оценку А можно получить, используя соотношение, основанное на неравенстве Чебышева:

-4—,-, (25)

СИСП 1 Епс/

где Кр - параметр, характеризующий свойства распределения Е„р (унимодальность, наличие симметрии и т. д.).

Применительно к рассматриваемому примеру значения Л, определенные на основании (25) находятся в диапазоне [0,944;0,988].

На основе изложенного методику электрического расчета МНК можно представить в виде следующей последовательности действий:

1. Выполняются импульсные испытания на пробой моделей (экспериментальных образцов). Оцениваются тип, свойства, параметры распределения, критерии подобия.

2. По условию равнонадежности базового и нового изделия (или выбранной Д) рассчитываются испытательная напряженность электрического поля (£„с„) и толщина ЭИ (ДШ1р).

3. Проводятся ресурсные испытания. На основании их результатов выбирается (уточняется) расчетная модель старения и ее параметры.

4. По приведенному алгоритму рассчитывается толщина ЭИ по нормальным эксплуатационным воздействиям (Дт).

5. В качестве окончательного расчетного значения принимается наибольшее из (А^у, Лт).

В данной главе рассмотрены также вопросы микродиагностики состояния и анализа качества компонентов ЭИ МНК.

Для исследования термического старения кабельных бумаг эффективным методом оказался микролюминесцентный анализ. Для бумаг разных марок, состаренных в инертной среде или в составе отрезков кабеля, установлено следующее:

а). Кинетика убывания интенсивности люминесценции (/7) описывается кинетическим законом 1-го порядка. Эффективная энергия активации этого процесса для разных бумаг находится в диапазоне 120-140 кДж/моль.

б). Изменение спектров видимой люминесценции характеризуется смещением максимума в более длинноволновую область и изменением формы - рис. 12, что позволяет использовать для диагностики спектральную характеристику, выражаемую через отношение /л, измеренных для разных длин волн.

в). Как перспективный проявил себя метод УФ-микроспектрофлуоримет-рии - рис. 13, обладающий очень высокой чувствительностью.

г). Предельные значения /л приняты равными (25-50)% от исходных, в зависимости от марки бумаги и спектрального диапазона. Это установлено с использованием корреляции между 7, и степенью полимеризации.

В работе показано, что масла, извлеченные из ЭИ кабеля после термостарения, проявляют изменения спектров как поглощения, так и люминесценции, причем имеется хорошая корреляция между ¡<¿5 ЭИ или собственно масла, и оптическими параметрами - рис. 14. Это позволило выполнить диагностику МНК, состаренных в процессе эксплуатации и длительного хранения в неблагоприятных условиях, на основе анализа как макро-, так и микропроб масла.

Одна из актуальных задач диагностики ЭИ МНК - обнаружение признаков разрядных процессов, особенно на ранних стадиях их развития. Это может быть сделано путем анализа бумаг - обнаружение микроотложений кабельного воска в зоне частичных разрядов выполняется посред-

Рис. 12

Скорректированные спектры люминесценции бумаги КВМС: 1 - в исходном состоянии, 2 - после 1150 часов, 3 - после 2590 часов, 4 - после 5370 часов старения при 140°С в инертной среде.

Зависимость относительной интенсивности ультрафиолетовой люминесценции 1отн кабельной высоковольтной бумаги от времени старения I в составе образцов кабелей при температурах: 1 - 125°С, 2 -135°С, 3 - 145°С

ством обработки тушителем люминесценции и использования вндеофлуо-ресцентной микроскопии. Кроме того, микроотложения углерода на бумагах распознаются по отсутствию люминесценции.

Действие разрядов на масла приводит к изменению их состава, причем соответствующие химические превращения зависят от соотношения углеводородных фракций в маслах. Обследование масел, содержащих ароматические углеводороды и подвергавшихся действию разрядов п условиях как лабораторных испытании, так н эксплуатации показало, что интенсивность люминесценции в результате действия разрядов убывает. Данное явление можно объяснить постепенным насыщением ароматических колец.

Важными аспектами диагностики МНК являются анализ качества компонентов ЭИ, а также обнаружение коллоидных частиц п маслах.

В качестве примера применения ВКМ для решения данных задач на рис. 15 показана коагуляционная структура, образовавшаяся п процессе испытаний на термостареиие смеси двух масел. Если такие периодические коллоидные структуры будут образовываться в ЭИ в экснлушацни. то под действием электрического поля они будут расти и пыстраипатьсп н цепочки, что будет способствовать возрастанию и снижению электрической прочности.

Кроме того, успешное применение ВКМ продемонстрировано для анализа качества экспериментальных образцов масел, промышленных вязких составов, используемых для пропитки кабелей среднего напряжения, а также для анализа качества кабельных бумаг (обнаружение и распознавание природы проводящих включений).

Пятая глапа посвящена кабелям постоянного тока. Бумажная пропитанная ЭИ на постоянном напряжении работает значительно надежнее, чем на переменном, и в правильно разработанном н из!отопленном кабеле электрическое старение практически отсутствует. Высокие значения рабочих напряженностей (Ераб), равные 35-40 МВ/м для МНК и 25-30 МВ/'м

Рис. 14

Зависимость между оптической плотностью (Ой) и тангенсом угла диэлектрических потерь проб масла.

Рис. 15

Коагуляционная структура, образовавшаяся в смеси дпух масел в результате старения. Дифференциальный интерференционный контраст, ширина кадра 130мкм.

для кабелей с вязкой пропиткой являются в настоящее время общепринятыми. В то же время при электрическом расчете КПТ возникают своеобразные трудности, связанные с тем, что ЭИ проявляет себя как неоднородный и нелинейный диэлектрик, в котором, кроме того, имеют место медленные переходные электрические процессы. Поэтому в основу электрического расчета КПТ должны быть положены методы моделирования электрических полей.

В установившемся режиме распределение поля подчиняется уравнению неразрывности для плотности тока проводимости, сводимое к уравнению относительно напряженности:

(26)

Рж'О-а _

где г - радиальная координата, Ь = : , Рж - потери в жиле,

¿71/1т

Хт - коэффициент теплопроводности ЭИ,

ал и Д - коэффициенты зависимости удельной проводимости ЭИ от температуры и напряженности электрического поля.

(26) решено численным методом пристрелки. Анализ вычислений показывает, что в широком диапазоне изменения параметров задачи кривые Е(г) пересекаются примерно в одной точке посередине изоляционного слоя. Это позволило получить приближенное решение (26) в замкнутой аналитической форме:

1 + Ра- Ь_ Ь

_'ИЗ 'О

(27)

\ 1 + РсгЕ

где Ё- средняя напряженность в ЭИ, и - напряжение, г„, и г„ — внешний и внутренний радиусы ЭИ.

Соотношение (27) обеспечивает вполне удовлетворительную точность для решения большинства практических задач.

Всякое изменение приложенного к кабелю напряжения вызывает перераспределение поля в ЭИ. Необходимость исследования переходных

процессов вытекает из того, что такие режимы имеют место как в эксплуатации, так и при испытаниях.

Исходным для построения математической модели переходного процесса является уравнение неразрывности для плотности полного тока:

Га-Е(г,У + Е{д[ У = 0, (28)

где Х>е(7", ¡) = £„ Е(г, 0 + /£(>, / - г) -СлСг, 1)Лт-электрическое смещение, О

еа - абсолютная диэлектрическая проницаемость, /¿-удельная проводимость, - релаксационная проводимость. Уравнение (28) приведено к линейному виду. К нему применимо преобразование Лапласа; в операторной форме решение (28) имеет вид:

Ё(Г' Р) = п[с,р+РШр)+У«(г)] {г-£* Е(г> 0) +

Е(г, 0№

Гиз

и(р)~еа

+

Гиз

Еа-р + р вп(Г, Р) + уб(г)

с1г

)

(29)

г-[еа-р + р-в^г, р) + га (г)]

где Е(г, 0) — начальное распределение напряженности,

Е (г, р), й(р), в¡¡(г, р) -изображения напряженности, напряжения и релаксационной проводимости соответственно. Переход к оригиналу осуществляется с помощью интегрального уравнения типа Вольтерра, которое решается численно.

Для практического применения приведенных уравнений необходимо определить параметры ЭИ - удельную и релаксационную проводимо-

сти, зависимости которых от напряженности, температуры и времени определяются выражениями:

Уд ~ Убо ехр(аа-в + рё-Е),

" ( £ ¿г» -ехр ~~ /

/-/ к , (30)

Г/= Га-ехр(аг9), г, = тоГехр(-аг9).

Измерения были выполнены на изготовленных лабораторно образцах при различных температурах, в широком диапазоне напряженностей, охватывающем рабочий и испытательный режимы.

Обследованные материалы, а также измеренные значения параметров показаны в таблицах 4-6.

Таблица 4

Электроизоляционные материалы, составляющие исследуемые образцы

Тип образца Марка бумаги марка кабельного масла (состава)

1 КМ-120 маслоканифольный состав МП-2

2 КВМС-120 масло С-220

3 КВМСУ-80 масло С-220

Таблица 5

Характеристики удельной проводимости исследованных образцов

Тип образца у<)о, См/м а„, °СЛ Ра, м/МВ

1 1,82х10*13 0,103 0,035

2 4,93х10"15 0,088 0,040

3 4,08x10'15 0,092 0,042

Таблица 6

Характеристики релаксационной проводимости пропитанной . бумажной изоляции

Тип образца Номер составляющей i Yoi> См/м Toi? с "С"1

1 2,30x10"12 7,5 0,046

1 2 7,27x10'13 55 0,052

3 6,01x10"14 484 0,056

1 7,72x10"14 8,9 0,036

2 2 2,12х10"14 63 0,040

3 6,82x10"15 961 0,045

1 5,53х10'14 8,1 0,030

3 2 1,49x10'14 63 0,044

3 5,78х10"15 662 0,047

Обобщая результаты экспериментов, можно утверждать, что, хотя значения характеристик зависят от вида бумаги и масла (состава), они подчиняются одним и тем же закономерностям. Это позволяет сформулировать единый подход к электрическому расчету и выбору испытательных режимов КПТ независимо от того, какие марки материалов будут использованы в каждом конкретном случае.

В основу конструкторского расчета КПТ положен подход, позволяющий так рассчитать размеры кабеля, чтобы величина максимальной напряженности совпала бы с допустимым значением. На основе (27) получено выражение для расчета толщины ЭИ по рабочему режиму:

и ___ . и

\

^ = -f--exp(-pd-Epaon)-exp(p^)\ J + ^./nJ + f , (31)

Срдоп V.V п) V 'о))

где Epàon - допустимая рабочая напряженность.

Толщина ЭИ может, однако, определяться и режимом перенапряжений, наиболее опасным из которых является наложение на кабель, находящийся под нагрузкой, импульса обратной по отношению к рабочему

А

Ь-1

постоянному напряжению полярности. В этом случае толщина ЭИ будет определяться выражением:

и Лп

Ап =

г0-!п

(Ц,тэ+ Ц)-Лп ' о)

■Ег,

-пдоп

Рд-Ег

X

пдоп

пдоп

х/п

1 + &Гг0 + АПГ-Г0ь 1 + & и

,(32)

V ■* ' лп у

где А„ - толщина ЭИ, определяемая по режиму перенапряжений, итр - амплитуда перенапряжений.

Уравнения (31), (32) решаются методом итераций.

Общая методика расчета кабеля позволяет наряду с толщиной ЭИ

определять и сечение жилы.

Выводы.

1. Предложен новый подход к математическому моделированию процессов старения и разрушения электрической изоляции кабелей высокого напряжения, использующий идеи и методы синергетики, нелинейной неравновесной динамики и теории подобия, а также развитый в отечественной школе прикладной математики принцип иерархического построения моделей.

2. Впервые для исследования кабелей высокого напряжения, диагностики их состояния и контроля качества применена система микрометодов, включающая видеоусиленную компьютерную микроскопию, микро-спектрофотометрию и микроспектрофлуориметрию, микрофизический эксперимент, использующий технику микроманипуляции.

3. Сформулирована математическая модель периода индукции электрического триинга, описывающая его зарождение как развитие микровзрывной неустойчивости.

4. Разработан микроманипуляционный метод исследований образцов пластмассовой изоляции на стойкость к электрическим триингам (метод определения локальной электрической прочности), обеспечивающий высокую точность доставки микроэлектрода в требуемую микрообласть при минимальном искажении физико-химических свойств диэлектрика. Метод обладает высокой чувствительностью к основным свойствам изоляции, влияющим на ее электрическую прочность.

5. Методом видеоусиленной компьютерной микроскопии выполнено систематическое исследование морфологии кабельной экструдированной изоляции из химически сшитого полиэтилена. Показано, что относительно крупномасштабные элементы структуры изоляции складываются из микроскопических "зародышевых сферолитов", в оптическом отношении являющихся преимущественно фазовыми объектами. С помощью метода, указанного в п. 4, установлено, что области изоляции, отличающиеся более крупными размерами сферолитных зародышей и радиальной ориентацией материала, являются электрически относительно слабыми местами. Этот факт является стимулом для дальнейшего совершенствования технологии изготовления кабелей.

6. Разработаны приемы исследования (обнаружения, идентификации, оценки электропрочностных свойств) ряда характерных дефектов кабельной изоляции. Природа дефекта изучается по его морфологическим, оптическим, физическим и химическим свойствам с использованием совокупности микрометодов, указанных в п. п. 2 и 4.

7. Предложены методики микродиагностики отдельных составляющих теплового старения, в том числе: диффузионных явлений - с помощью измерения поглощения и люминесценции, структурных изменений - с помощью видеоусиленной компьютерной микроскопии.

8. Выполнен анализ внутренних механических напряжений технологического происхождения в кабелях с пластмассовой изоляцией. Показано, что растягивающие азимутальные напряжения приводят к уменьшению

электрической прочности. Совместное исследование механических напряжений, морфологии, дефектов и локальной электрической прочности с применением микрометодов позволяет осуществлять углубленный анализ качества кабелей. Разработан руководящий документ РД16.КОО-006-2000 "Комплексный анализ качества полимерной электроизоляционной системы силовых кабелей высокого напряжения".

9. На основе теоретических (п. п. 1 и 3) и экспериментальных (п. п. 2, 4-8) исследований разработан расчетно-экспериментальный алгоритм определения толщины экструдированной изоляции кабелей высокого напряжения, исходящий из представлений о критической напряженности электрического поля и учитывающий основные технологические факторы, определяющие надежность кабеля - морфологию, дефекты, внутренние механические напряжения, а также фактор теплового старения.

10.Установлено, что в оптическом отношении водные триинги в общем случае являются фазово-амплитудными объектами. Крупные триинги, как правило, поглощают, некоторые - люминесцируют, отличаясь определенным разнообразием спектров поглощения, т. е. физико-химической специфичностью. Деструкция полимера внутри триинга охватывает аморфную фазу.

11 .Разработана техника микродиагностики кабелей с пластмассовой изоляцией, в которых развиваются водные триинги. Разработан руководящий документ РД 16.КОО-005-99 "Диагностирование технического состояния силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, эксплуатирующихся во влажной среде". РД содержит методы анализа водных триингов, в том числе методы определения их размеров, оптических характеристик, локальной электрической прочности, а также критерии предельного состояния.

12.Разработана математическая модель водного триинга, рассматривающая его развитие как транспортно-кинетический процесс и учитываю-

щая взаимосвязь между ростом длины триинга и накоплением микроповреждаемости изоляции. Созданы методические основы для оценки остаточного ресурса кабелей, в которых развивается данный механизм старения.

13.Результаты исследований кабелей высокого напряжения с пластмассовой изоляцией нашли практическое применение в серии работ (изучение морфологии, внутренних напряжений, стойкости к электрическим триингам, длительной электрической прочности в условиях роста водных триингов), выполненных по заказу компаний Nextrom Technologies (Швейцария), LG Cable (Республика Корея), The Okonite Company (США).

14.Разработана система математических моделей старения изоляции мас-лонаполненных кабелей, позволяющая оценивать ресурс (остаточный ресурс) кабеля и учитывающая ряд существенных особенностей процесса деградации, таких как автоускорение, распределенный характер диэлектрических потерь, явление "тренировки" диэлектрика, температурная зависимость тангенса угла диэлектрических потерь и др.

15.Разработаны рекомендации по импульсному электрическому расчету кабелей высокого напряжения, основанные на методах статистической теории подобия, а также на соотношениях математической статистики, позволяющих оценивать вероятность отказа по результатам испытаний малых выборок.

1 б.На основе развитых в диссертации представлений о старении изоляции маслонаполненных кабелей создана методика электрического расчета этих кабелей по нормальным эксплуатационным воздействиям. Разработан кабель на напряжение 110 кВ с уменьшенной толщиной и усовершенствованной структурой изоляции, с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Результаты разработок отражены в ТУ 16.К71-096-90 "Кабели маслонаполненные низкого давления на пере-

менное напряжение 64/110 кВ с усовершенствованной структурой изоляции".

17.Разработаны экспериментально-методические основы микродиагностики маслонаполненных кабелей и углубленного лабораторного контроля качества компонентов изоляции данного вида кабелей. Выполнены диагностика состояния и оценка остаточного ресурса состаренного кабеля на напряжение 230 кВ.

Общая стоимость договорных НИР, выполненных на основе научных результатов, полученных в диссертации, к сентябрю 2000 г. превысила 300 000 условных единиц.

18. Для кабелей постоянного тока разработаны методы расчета электрического поля в установившемся режиме и переходном процессе; в широком диапазоне воздействующих факторов экспериментально изучены удельная и релаксационная проводимости пропитанной бумажной изоляции. Данные теоретических и экспериментальных исследований позволяют рассчитывать поля, характерные для различных эксплуатационных и испытательных режимов работы кабелей.

19.Созданы методы конструкторского расчета кабелей постоянного тока по нормальному эксплуатационному режиму и режиму перенапряжений, позволяющие рассчитывать рациональную конструкцию кабеля с минимально возможными для данных условий эксплуатации толщиной изоляции и сечением токопроводящей жилы.

Разработаны руководящий документ РД 16.157-84 "Электрический и тепловой расчет силовых кабелей постоянного тока" и "Методы типовых испытаний силовых кабелей постоянного тока" МИ К00-045-84.

Выполнена разработка кабеля на напряжение =Ь50 кВ с пропитанной бумажной изоляцией, оформлены технические условия — ТУ16-705.363-85.

Методы, предложенные в диссертации, используются на практике

при проведении исследований и расчетов кабелей высокого напряжения в

кабельной промышленности.

Документы, подтверждающие практическое использование результатов диссертации, приведены в Приложении.

Основные публикации по диссертации

1. Глейзер С. Е., Ларина Э. Т., Шувалов М. Ю. Расчет напряженности электрического поля в изоляции кабеля постоянного тока. Электротехническая промышленность. Сер. Кабельная техника, вып. 6 (196), 1981.

2. Шувалов М. Ю. Методы исследования остаточной и релаксационной проводимости кабельной бумажно-маслянной изоляции. Электротехническая промышленность. Сер. Кабельная техника, вып. 9 (235), 1984.

3. Глейзер С. Е., Ларина Э. Т., Шувалов М. Ю. Исследование переходных процессов в изоляции кабелей постоянного тока. "Электричество", №3, 1985.

4. Образцов Ю. В., Глейзер С. Е., Шувалов М. Ю. Влияние диэлектрических потерь на тепловое старение изоляции маслонаполненных кабелей. "Электротехника", №12,1983.

5. Meshanov G., Gleizer S., Makarov L., Shuvalov M. Evaluation of long-term electric strength of polymer insulated HV and VHV cables. JICABLE'87, 2nd International conference on polymer insulated power cables. Paris, September 1987, p. 484-488.

6. Глейзер С. E., Образцов Ю. В., Пешкова Г. И., Шувалов М. Ю. Повышение технического уровня маслонаполненных кабелей. "Электротехника", №12, 1988.

7. Шувалов М. Ю. Старение изоляции кабелей высокого напряжения с позиций неравновесной термодинамики и синергетики. ВИНИТИ.

Депонированные научные работы, 1990, №2 (220), с. 108, №166-ЭТ89.

8. Gleizer S. Е., Meshanov G. I., Obraztsov Yu. V., Shuvalov M. Yu. High voltage cables with XLPE insulation in the USSR-operational experience, investigations of ageing processes and long term test. CIGRE, Papers of the 1990 session, №21-109.

9. Shuvalov M. Yu. Some considerations on ageing mechanisms in plastic insulations of HV power cables. Contribution to Question 3 preferential subject №1 CIGRE, Discussion Group 21, Paris, 1990.

10. Образцов Ю. В., Пешкова Г. И., Морозова Е. А., Шувалов М. Ю. Математическая модель старения изоляции маслонаполненных кабелей. Исследование и производство кабелей и проводов. Сборник научных трудов. Вып. 30. М., 1990, с. 88-96.

11. Глейзер С. Е., Образцов Ю. В., Перминов Н. И., Шувалов М. Ю. Элементы теории проектирования изоляции маслонаполненных кабелей. "Электротехника", №3, 1991, с. 42-47.

12. Gleizer S. Е., Meshanov G. I., Obraztsov Y. V., Perminov N. I., Peshkov I. В., Popkov Y. I., Popov L. V., Privalov I. N., Shatalin G. A., Shuvalov M. Y. Oil-filled power cable systems in the USSR: experience, design and lifetime characteristics. CIGRE, 1992, №21-303, 5 p.

13. Пешков И. Б., Шувалов М. Ю. Новый подход к оценке ресурса силовых кабелей высокого напряжения. Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. 1991, №4, с. 23-34.

14. Ларина Э. Т., Шувалов М. Ю. Электрическое старение и электрический триинг кабельной изоляции. Исследование и производство кабелей и проводов. Сб. научных трудов. Вып. 31. М., 1991, с. 21-42.

15. Овсиенко В. Л., Шувалов М. Ю., Шишков М. И., Хохлов А. М. Способ подготовки образцов из оптически прозрачных материалов к испытаниям на триингостойкость. Патент РФ на изобретение №2137104, приоритет от 24.02.98.

16. Shuvalov M., Obraztsov Y., Ovsienko У., Kruchkov A., Huotari P. The study of on-line relaxation effect on internal mechanical stresses and dielectric strength of HV cable insulation. JICABLE'99, 20-24 June 1999, Paper C6.5, p. 798-804.

17. Крючков А. А., Ларина Э. Т., Образцов Ю. В., Попов Л. В., Шувалов М. Ю. Комплексный подход к проблеме диагностирования маслона-полненных кабельных линий. "Электротехника", №11, 1996.

18. Шувалов М. Ю., Маврин М. А., Овсиенко В. Л. Возможности видеомикроскопии и цифровой обработки изображений в кабельной технике. "Кабельная техника", №5 (243), 1994.

19. Шувалов М. Ю. Элементы методики конструирования кабелей высокого напряжения с пластмассовой изоляцией. "Кабельная техника", №5 (243), 1994.

20. Makarov L. Е., Obraztsov Yu. V., Peshkov I. В., Shuvalov M. Yu. XLPE-insulated high-voltage cables in Russia - design, manufacturing process and test results. 1994 IEEE transmission and distribution conference. Chicago, Illinois, April 10-15 1994, p. 187-192.

21. Gleizer S. E., Obraztsov Yu. V., Perminov N. I., Shuvalov M. Yu. Some elements of the design theory applied to oil-filled power cable insulation. 7th International symposium on high voltage engineering, Dresden, August 26-30,1991, paper 21.19, 4 p.

22. Vasiliev N., Mavrin M., Obraztsov Yu., Ovsienko V., Shuvalov M. Investigations of accelerated ageing of XLPE insulated HV cables under conditions of long-term tests and actual use. 4th International conference on insulated power cables JICABLE'95, 25-29 June 1995, Versailles, France, p. 467-470.

23. Беляева H. H., Васильев H. В., Маврин M. А., Образцов Ю. В., Овсиенко В. Л., Шувалов М. Ю. Старение и разрушение пластмассовой изоляции кабелей высокого напряжения. "Кабельная техника", №7 (245), 1995.

24. Шувалов М. Ю., Ромашкин А. В., Маврин М. А., Овсиенко В. JI. Видеомикроскопия триинга. "Электричество", №3, 1996.

25. Васильев Н. В., Маврин М. А., Образцов Ю. В., Овсиенко В. Л., Пешков И. Б., Ромашкин А. В., Шувалов М. Ю. Исследование длительной электрической прочности сшитого полиэтилена, находящегося под действием электрического поля и воды. "Электротехника", №11, 1996.

26. Шувалов М. Ю., Маврин М. А., Овсиенко В. JL, Ромашкин А. В. Видеомикроскопия электрических и водных триингов. "Электричество", №7, 1997.

27. Овсиенко В. Л., Шувалов М. Ю., Колосков Д. В., Ромашкин А. В. Возможности микроэксперимента в исследовании электрической изоляции кабелей высокого напряжения. "Кабельная техника", №1011,1997.

28. Шувалов М. Ю. Зарождение электрического триинга как процесс развития микроочаговой взрывной неустойчивости. "Электротехника", №12, 1997.

29. Obraztsov Yu. V., Shuvalov М. Yu. Model for high-voltage extruded cable insulation ageing-, electrical tree inception as explosive instability development. CIGRE, 1998, №15-204, 5 p.

30. Овсиенко В. Л., Колосков Д. В., Шувалов М. Ю. Инструмент для высверливания и выборки отверстий в полимерном материале. Свидетельство №7034 на полезную модель (приоритет от 09.06.1997, зарегистрировано в государственном реестре 16.07.1998 Бюл. №7).

31. Шувалов М. Ю., Маврин М. А. Рост водного триинга как диффузионно-кинетический процесс. "Электричество", №4, 1999, с. 43-50.

32. Шувалов М. Ю., Овсиенко В. Л. Анализ структуры экструдирован-ной изоляции высоковольтных кабелей методом видеомикроскопии. "Электричество", №7, 1999, с. 51-58.

33. Крючков А. А., Овсиенко В. JL, Троицкая Г. А., Шувалов М. Ю. Внутренние механические напряжения в изоляции высоковольтных кабелей и их влияние на электрическую прочность. "Электротехника", №8, 1999, с. 28-33.

34. Obraztsov Yu. V., Shuvalov М. Yu., Mavrin M. A. Water treeing as dif-fusion-with-reaction process. 5th International conference on insulated power cables. 20-24 June 1999, Versailles, France. Paper B.3.5, p. 412417.

35. Шувалов M. Ю., Маврин M. А., Овсиенко В. JI. Разработка методики диагностирования и оценки остаточного ресурса силовых кабелей с пластмассовой изоляцией. III Международная конференция " Физико-технические проблемы электротехнических материалов и компонентов". 30.11-02.12.1999, Москва (Клязьма), Россия.

36. Шувалов М. Ю., Ромашкин А. В., Овсиенко В. Л. Анализ дефектов в изоляции силовых высоковольтных кабелей методами видеомикроскопии и микроэксперимента. "Электричество", №5, 2000, с. 49-57.

37. Газизова Л. Н., Шувалов М. Ю., Овсиенко В. Л., Ромашкин А. В. Применение аналитических микрометодов для контроля качества и оценки состояния изоляции кабелей высокого напряжения. "Кабели и провода", №3 (262), 2000.

38. Шувалов М. Ю. Микродиагностика изоляции маслонаполненных кабелей. Труды IV Международной конференции по электротехнике, электромеханике и электротехнологии, 18-22 сентября 2000 г., Клязьма, Россия.

39. Шувалов М. Ю. Оптические и морфологические свойства триингов в полимерной изоляции силовых кабелей. Труды IV Международной конференции по электротехнике, электромеханике и электротехнологии, 18-22 сентября 2000 г., Клязьма, Россия.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ РАЗРАБОТОК И

ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ КАБЕЛЕЙ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ. ЦЕЛИ ДИССЕРТАЦИИ.

§1.1. Методы и критерии конструирования и электрического расчета кабелей высокого напряжения.

§1.2. Методы диагностирования и оценки ресурса кабелей высокого напряжения.

§1.3. Цели диссертационной работы.

ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАБОТЫ.

§2.1. Общетеоретические принципы математического моделирования старения и развития предельного состояния.

2.1.1. Принцип порядка разрушения через флуктуации.

2.1.2. Механизм положительной обратной связи в эволюции разрушения.

2.1.3. Пространственная и временная иерархия. Принцип подчинения.

2.1.4. Применение теории подобия. "Перенос знаний".

§2.2. Видеоконтрастная компьютерная микроскопия, микроспектрофотометрия и микроэксперимент как методические направления в исследовании кабелей высокого напряжения.

2.2.1. Аппаратно-программное обеспечение ВКМ.

2.2.2. Качественные и количественные исследования методом ВКМ.

2.2.3. Ограничения ВКМ и способы их преодоления. Ее достоинства, сфера применения ВКМ в данной работе.

2.2.4. Микроспектрофотометрия кабельной изоляции.

2.2.5. Использование микроэксперимента.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ КАБЕЛЕЙ С ПЛАСТМАССОВОЙ

ИЗОЛЯЦИЕЙ.

§ 3.1. Разработка усовершенствованной методики электрического расчета кабелей высокого напряжения с пластмассовой изоляцией. Некоторые аспекты диагностики и оценки качества.

3.1.1. Введение в проблему.

3.1.2. Зарождение электрического триинга как процесс развития микроочаговой взрывной неустойчивости.

3.1.3. Методика микроэкспериментального исследования зарождения и роста электрических триингов.

3.1.4. Исследование морфологии полимерной изоляции кабелей высокого напряжения.

3.1.5. Анализ дефектов в изоляции.

3.1.6. Анализ теплового старения.

3.1.7. Внутренние механические напряжения и их влияние на локальную электрическую прочность.

3.1.8. Расчетно-экспериментальный алгоритм конструирования пластмассовой изоляции кабелей высокого напряжения.

§3.2. Диагностика состояния кабелей, эксплуатируемых во влажной среде. Подход к оценке остаточного ресурса

3.2.1. Анализ структуры и динамики развития водных триингов

3.2.2. Разработка методики диагностирования состояния изоляции.

3.2.3. Развитие водного триинга как диффузионно-кинетический процесс. Подход к оценке остаточного ресурса.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ МАСЛОНАПОЛНЕННЫХ КАБЕЛЕЙ

§4.1. Разработка математических моделей старения изоляции маслонаполненных кабелей в терминах роста тангенса угла диэлектрических потерь.

§4.2. Разработка методики электрического расчета маслонаполненных кабелей.

4.2.1. Определение толщины изоляции по импульсным воздействиям.

4.2.2. Расчет толщины изоляции по нормальным эксплуатационным воздействиям.

§4.3. Микроскопическая диагностика и анализ качества компонентов изоляции.

4.3.1. Отбор и хранение образцов и проб. Характеристика применяемого оборудования.

4.3.2. Анализ термического старения.

4.3.3. Обнаружение признаков разрядных процессов.

4.3.4. Анализ качества компонентов изоляции. Коллоидные частицы в маслах.

ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ КАБЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ПРОПИТАННОЙ БУМАЖНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ.

§5.1. Методы расчета электрических полей.

5.1.1. Электрическое поле в установившемся режиме.

5.1.2. Электрическое поле в переходном процессе.

§5.2 Исследование электрических характеристик изоляции на постоянном напряжении.

§5.3. Методика электрического расчета.

§5.4. Усовершенствование методов типовых электрических испытаний.

ВЫВОДЫ.

БЛАГОДАРНОСТИ.

Современное состояние дел в сфере разработки, производства и эксплуатации кабелей высокого напряжения в России и в других про-мышленно развитых странах можно кратко охарактеризовать следующими факторами и тенденциями.

В области кабелей переменного тока:

1. Постепенной заменой производства маслонаполненных кабелей производством кабелей с полимерной экструдированной изоляцией. В то же время конструкции маслонаполненных кабелей и материалы, применяемые в их составе, продолжают совершенствоваться [3].

2. Сохранением значительной, и часто преобладающей доли маслонаполненных кабельных линий в составе кабельных сетей, причем наработка большого числа кабельных линий исчисляется несколькими десятилетиями и приближается к нормированному ресурсу, а иногда и превышает его.

3. Совершенствованием технологии производства кабелей с экструдированной изоляцией и соответствующих материалов, стремлением к снижению материалоемкости, в первую очередь за счет уменьшения толщины изоляции.

4. В целом меньшей надежностью кабелей с пластмассовой изоляцией по сравнению с маслонаполненными, наличием выраженного механизма старения (развитие водных триингов), приводившего к многочисленным отказам.

Широкое применение кабелей с пластмассовой изоляцией в России сдерживается, с одной стороны, высокой стоимостью этих изделий (что в значительной мере обусловлено их завышенной материалоёмкостью) и, с другой, - не вполне положительным опытом эксплуатации существующих кабельных линий, т. е. сравнительно большим числом отказов.

В области кабелей постоянного тока. Несмотря на то, что количество кабельных линий постоянного тока во всем мире значительно меньше количества линий переменного тока, их число постоянно растет. Эта тенденция обусловлена целым рядом преимуществ кабелей постоянного тока, таких как практическое отсутствие ограничений по длине передачи, высокая надежность, возможность реверса потока электроэнергии и передачи очень больших мощностей. Эти преимущества весьма существенны для России, которая отличается большими пространствами и значительной неравномерностью размещения источников и потребителей электроэнергии.

Существенно, что единственным видом изоляции промышленных кабелей постоянного тока пока остается бумажная, пропитанная маслом под давлением или вязким составом, и новейшие исследования показывают, что ее возможности еще далеко не исчерпаны [6].

В целом состояние отечественного рынка кабелей высокого напряжения определяется, с одной стороны, затяжным экономическим кризисом, и, с другой, - признаками экономического роста и огромными ресурсами и потенциалом развития России в сфере энергетики и народного хозяйства в целом. Данные факторы в совокупности означают большой неудовлетворенный спрос на новые экономичные, но качественные и надежные кабели, а также на методы диагностирования эксплуатирующихся кабелей, так как замена этих дорогостоящих изделий должна быть оправданной и своевременной. Поэтому в нашей стране, как и во многих других, необходима проработка комплекса вопросов, связанных как с созданием новых кабелей, так и с оценкой технического состояния действующих. Сюда относятся разработка более точных и научно обоснованных методов расчета и конструирования, а также более совершенных методик диагностирования кабелей, и в том числе - методик оценки их остаточного ресурса, опирающихся на новые, нетрадиционные подходы. Эти проблемы и рассматриваются в настоящей диссертации.

Научная новизна работы. Предложено новое направление в исследовании кабелей высокого напряжения, базирующееся на усовершен7 ствованных методах электрического расчета и методах микродиагностики. Созданы новые методы решения задач электрического расчета и диагностирования кабелей высокого напряжения, основанные на математическом моделировании, т. е. построении системы или иерархии моделей нелинейных физико-химических процессов старения - для кабелей переменного тока, и распределения электрического поля в установившемся режиме и переходном процессе - для кабелей постоянного тока, а также на применении комплекса микрометодов для исследования процессов старения и разрушения изоляции и для углубленного лабораторного контроля качества. В рамках данных новых методов выполнено следующее.

1. Разработана математическая модель зарождения электрического три-инга, трактующая данный процесс как развитие микроочаговой взрывной нестабильности.

2. Разработана модель водного триинга, рассматривающая его рост как диффузионно-кинетический процесс. Предложен подход к оценке остаточного ресурса кабелей с пластмассовой изоляцией, опирающийся на данную модель.

3. Создана система математических моделей старения маслонаполнен-ных кабелей, описывающая его в терминах автоускоренного роста тангенса угла диэлектрических потерь. Перечисленные в п. п. 1-3 модели опираются на идеи и методы нелинейной неравновесной динамики, синергетики и теории подобия.

4. Разработаны экспериментальные методики, основанные на применении микрометодов (видеоусиленная компьютерная микроскопия, мик-роспектрофото- и микроспектрофлуориметрия, микрофизический эксперимент), позволяющие исследовать основные свойства и процессы, характерные для экструдированной изоляции из сшитого полиэтилена и определяющие физико-химические основы ее надежности: морфологию, дефекты, локальную электрическую прочность, некоторые составляющие теплового старения. Выполнено подробное исследование микроструктуры экструдированной изоляции и ряда ее дефектов.

5. Разработаны методики и выполнено экспериментальное исследование структуры и динамики развития водных триингов. Впервые показано, что для диагностики состояния кабелей по данному механизму старения могут быть использованы не только размеры и концентрация триингов, но также локальная электрическая прочность и оптические характеристики водных триингов.

6. Показана возможность и эффективность применения микрометодов для диагностирования маслонаполненных кабелей. Установлено, что эффективным средством диагностики старения является микролюминесцентный анализ кабельных бумаг. Микроспектральный и видеомикроскопический анализ бумаг и масел в совокупности с традиционными методами (измерение тангенса угла потерь, степени полимеризации и др.) обеспечивает как комплексную диагностику состояния маслонаполненных кабелей, так и анализ качества компонентов изоляции этих кабелей.

7. Выполнены теоретические исследования распределения электрического поля в изоляции кабелей постоянного тока. На основании этих исследований созданы более общие и совершенные по сравнению с традиционными методики расчета поля в установившемся режиме, разработана математическая модель переходных процессов.

8. Проведены экспериментальные исследования релаксационной проводимости пропитанной бумажной изоляции. Установлено единство закономерностей изменения удельной и релаксационной проводимости для различных изоляционных материалов в широком интервале температур и напряженностей электрического поля.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили решить ряд прикладных научно-технических задач: 9

1. Сформулирован расчетно-экспериментальный алгоритм определения толщины пластмассовой изоляции кабелей высокого напряжения по рабочим воздействиям.

2. Разработан комплексный метод анализа качества экструдированной электроизоляционной системы высоковольтных кабелей. Метод оформлен в виде Руководящего Документа (РД 16.К00-006-2000).

3. Разработана методика диагностирования технического состояния силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, эксплуатирующихся во влажной среде. Методика также оформлена в виде Руководящего Документа (РД 16.К00-005-99).

4. Предложено выполнять расчет кабелей высокого напряжения на импульсную электрическую прочность, используя результаты статистической теории подобия, а также предельные соотношения математической статистики, основанные на неравенстве Чебышева.

5. Разработан алгоритм электрического расчета маслонаполненных кабелей по рабочим воздействиям.

На основании результатов, указанных в п. п. 4 и 5 разработан масло-наполненный кабель на напряжение 110 кВ с уменьшенной толщиной и усовершенствованной структурой изоляции (ТУ 16.К71-096-90).

6. По заказу ряда организаций из различных стран (Россия, США, Швейцария, Южная Корея), занятых производством кабелей, кабельных изоляционных материалов и технологического оборудования, а также сооружением электростанций, выполнены исследования экструдированной изоляции кабелей и полимерных электроизоляционных систем, включающие анализ микроморфологии, остаточных технологических напряжений, дефектов, локальной электрической прочности, длительной электрической прочности в условиях развития водных триингов; проведено также диагностирование состояния и оценка остаточного ресурса маслонаполненного кабеля.

10

7. Разработана методика электрического расчета кабелей постоянного тока с пропитанной бумажной изоляцией, позволяющая получать рациональные конструкции кабелей. Оформлен Руководящий Документ (РД 16.157-84 "Электрический и тепловой расчет силовых кабелей постоянного тока").

Разработаны "Методы типовых испытаний силовых кабелей постоянного тока" МИ К00-045-84.

Методики электрического расчета и моделирования переходных процессов использованы при разработке кабеля на постоянное напряжение ±50 кВ, в том числе при разработке методики его типовых испытаний. Оформлены соответствующие технические условия - ТУ 16705.363-85.

8. Теоретические результаты работы были использованы при создании учебника для студентов ВУЗов - Э. Т. Ларина "Силовые кабели и высоковольтные кабельные линии" М.: Энергоатомиздат, 1996, разделы 4.2 "Электрический расчет кабелей постоянного тока" и 4.3. "Электрический расчет кабелей переменного напряжения и изоляцией из полиэтилена".

Результаты работы отражены в публикациях [16, 167, 243, 252-254, 256, 306, 428, 444-501].

287 Выводы

1. Предложен новый подход к математическому моделированию процессов старения и разрушения электрической изоляции кабелей высокого напряжения, использующий идеи и методы синергетики, неравновесной нелинейной динамики и теории подобия, а также развитый в отечественной школе прикладной математики принцип иерархического построения моделей.

2. Впервые для исследования кабелей высокого напряжения, диагностики их состояния и контроля качества применена система микрометодов, включающая видеоусиленную компьютерную микроскопию, микроспектрофотометрию и микроспектрофлуориметрию, микрофизический эксперимент, использующий технику микроманипуляции.

3. Сформулирована математическая модель периода индукции электрического триинга, описывающая его зарождение как развитие микровзрывной неустойчивости.

4. Разработан микроманипуляционный метод исследований образцов пластмассовой изоляции на стойкость к электрическим триингам (метод определения локальной электрической прочности), обеспечивающий высокую точность доставки микроэлектрода в требуемую микрообласть при минимальном искажении физико-химических свойств диэлектрика. Метод обладает высокой чувствительностью к основным свойствам изоляции, влияющим на ее электрическую прочность.

5. Методом видеоусиленной компьютерной микроскопии выполнено систематическое исследование морфологии кабельной экструдирован-ной изоляции из химически сшитого полиэтилена. Показано, что относительно крупномасштабные элементы структуры изоляции складываются из микроскопических зародышевых сферолитов, в оптическом отношении являющихся преимущественно фазовыми объектами. С помощью метода, указанного в п. 4, установлено, что области изоляции, отличающиеся более крупными размерами микросферолитов и

288 радиальной ориентацией материала, являются электрически относительно слабыми местами. Этот факт является стимулом для дальнейшего совершенствования технологии изготовления кабелей.

6. Разработана методика исследования (обнаружения, идентификации, оценки электропрочностных свойств) ряда характерных дефектов кабельной изоляции. Природа дефекта изучается по его морфологическим, оптическим, физическим и химическим свойствам с использованием совокупности микрометодов, указанных в п. п. 2 и 4.

7. Предложены методики микродиагностики отдельных составляющих теплового старения, в том числе: местного термоокисления - с помощью специального реактива (ДНФГ), диффузионных явлений - с помощью измерения поглощения и люминесценции, структурных изменений - с помощью видеоусиленной компьютерной микроскопии.

8. Выполнен анализ внутренних механических напряжений технологического происхождения в кабелях с пластмассовой изоляцией. Показано, что растягивающие азимутальные напряжения приводят к уменьшению электрической прочности. Совместное исследование механических напряжений, морфологии, дефектов и локальной электрической прочности с применением микрометодов позволяет осуществлять углубленный анализ качества кабелей. Разработан руководящий документ РД 16.К00-006-2000 "Комплексный анализ качества полимерной электроизоляционной системы силовых кабелей высокого напряжения".

9. На основе теоретических (п. п. 1 и 3) и экспериментальных (п. п. 2, 48) исследований разработан расчетно-экспериментальный алгоритм конструирования экструдированной изоляции кабелей высокого напряжения, исходящий из представлений о критической напряженности электрического поля и учитывающий основные технологические факторы, определяющие надежность кабеля - морфологию, дефекты, внутренние механические напряжения, а также фактор теплового старения.

10.Установлено, что в оптическом отношении водные триинги в общем случае являются фазово-амплитудными объектами. Крупные триинги, как правило, поглощают, некоторые - люминесцируют, отличаясь определенным разнообразием спектров поглощения и распределения оптической плотности (интенсивности люминесценции) вдоль триинга, т. е. физико-химической специфичностью. Деструкция полимера внутри триинга охватывает аморфную фазу.

11 .Разработана техника микродиагностики кабелей с пластмассовой изоляцией, в которых развиваются водные триинги. Разработан руководящий документ РД 16.КО0-005-99 "Диагностирование технического состояния силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, эксплуатирующихся во влажной среде". РД содержит методы анализа водных триингов, в том числе методы определения их размеров, оптических характеристик, локальной электрической прочности, а также критерии предельного состояния.

12.Разработана математическая модель водного триинга, рассматривающая его развитие как транспортно-кинетический процесс и учитывающая взаимосвязь между ростом длины триинга и накоплением микроповреждаемости изоляции. Созданы методические основы для оценки остаточного ресурса кабелей, в которых развивается данный механизм старения.

13.Результаты исследований кабелей высокого напряжения с пластмассовой изоляцией нашли практическое применение в серии работ (изучение морфологии, внутренних напряжений, стойкости к электрическим триингам, длительной электрической прочности в условиях роста водных триингов), выполненных по заказу компаний Nextrom Technologies (Швейцария), LG Cable (Республика Корея), The Okonite Company (США).

290

14.Разработана система математических моделей старения изоляции мас-лонаполненных кабелей, позволяющая оценивать ресурс (остаточный ресурс) кабеля и учитывающая ряд существенных особенностей процесса деградации, таких как автоускорение, распределенный характер диэлектрических потерь, явление "тренировки" диэлектрика, температурная зависимость тангенса угла диэлектрических потерь и др. С помощью аппарата теории чувствительности выполнен анализ относительной значимости конструктивных, эксплуатационных и прочих факторов, влияющих на динамику старения.

15.Разработаны рекомендации по импульсному электрическому расчету кабелей высокого напряжения, основанные на методах статистической теории подобия, а также на соотношениях математической статистики, позволяющих оценивать вероятность отказа по результатам испытаний малых выборок.

16.На основе развитых в диссертации представлений о старении изоляции маслонаполненных кабелей создана методика электрического расчета этих кабелей по нормальным эксплуатационным воздействиям. Разработан кабель на напряжение 110 кВ с уменьшенной толщиной и усовершенствованной структурой изоляции, с улучшенными эксплуатационными характеристиками [414]. Результаты разработок отражены в ТУ 16.К71-096-90 "Кабели маслонаполненные низкого давления на переменное напряжение 64/110 кВ с усовершенствованной структурой изоляции".

17.Разработаны экспериментально-методические основы микродиагностики маслонаполненных кабелей и углубленного лабораторного контроля качества компонентов изоляции данного вида кабелей. Выполнены диагностика состояния и оценка остаточного ресурса состаренного кабеля на напряжение 230 кВ.

291

Общая стоимость договорных НИР, выполненных на основе научных результатов, полученных в диссертации, к сентябрю 2000 г. превысила 300 000 условных единиц.

18. Для кабелей постоянного тока разработаны методы расчета электрического поля в установившемся режиме и переходном процессе; в широком диапазоне воздействующих факторов экспериментально изучены удельная и релаксационная проводимости пропитанной бумажной изоляции. Данные теоретических и экспериментальных исследований позволяют рассчитывать поля, характерные для различных эксплуатационных и испытательных режимов работы кабелей.

19. Созданы методы конструкторского расчета кабелей постоянного тока по нормальному эксплуатационному режиму и режиму перенапряжений, позволяющие рассчитывать рациональную конструкцию кабеля с минимально возможными для данных условий эксплуатации толщиной изоляции и сечением токопроводящей жилы.

Разработаны руководящий документ РД 16.157-84 "Электрический и тепловой расчет силовых кабелей постоянного тока" и "Методы типовых испытаний силовых кабелей постоянного тока" МИ К00-045-84.

Выполнена разработка кабеля на напряжение ±50 кВ с пропитанной бумажной изоляцией, оформлены технические условия - ТУ 16-705.36385.

Методы, предложенные в диссертации, используются на практике при проведении исследований и расчетов кабелей высокого напряжения в кабельной промышленности.

Документы, подтверждающие практическое использование результатов диссертации, приведены в Приложении.

292

Благодарности

В заключении автор считает своим долгом выразить признательность следующим коллегам.

Доктору технических наук, профессору И. Б. Пешкову - за постоянную помощь и непрерывную поддержку, которые автор ощущал на протяжении всего периода выполнения данной работы.

Кандидату технических наук Ю. В. Образцову - за постоянную помощь в преодолении многочисленных трудностей, возникавших при проведении работы.

Кандидату химических наук А. А. Крючкову - за многолетнее творческое сотрудничество.

Инженеру Н. В. Васильеву и коллективу высоковольтного стенда ВНИИКП - за большую помощь в проведении длительных испытаний.

Л. Н. Газизовой, В. Л. Овсиенко, кандидату химических наук А. В. Ромашкину и другим товарищам по лаборатории кабелей высокого напряжения ВНИИКП - за повседневную техническую помощь в проведении экспериментов и за атмосферу понимания и дружелюбия.

Особое чувство признательности автор испытывает к безвременно ушедшим старшим коллегам - кандидату технических наук, доценту Э. Т. Лариной, кандидату технических наук С. Е. Глейзеру, инженеру Е. И. Аксенову.

Наконец, но не в последнюю очередь, автор выражает благодарность М. А. Маврину - за редактирование для печати и печать графических материалов к диссертации, своей жене Н. Н. Прокофьевой - за многократное и терпеливое перепечатывание рукописи диссертации, а также М. С. Корсаковой - за окончательную правку рукописи и печать автореферата.

293

1. Allam Е. М., Cooper J. Н., Shimshock J. F. Development and long-term testing of low-loss 765 kV high pressure oil-filled pipe cable. CIGRE, 1986, №21-06, 11 p.

2. Babusci G., Farneti F., Cavalli M. et al. The first 1000 kV underground transmission line. CIGRE, 1994, №21-303,10 p.

3. Couderc D., Bui Van Q., Hata R. et al. Development and testing of a 800 kV PPLP-insulated oil-filled cable and its accessories. CIGRE, 1996, №21/22-04, 9 p.

4. HVDC cable transmissions. Проспект фирмы ABB, 1998, 16 c.4a. Sugata Т., Hata R., Koga Y. et al. Development of 500 kV DC PPLP-insulated oil-filled submarine cable. CIGRE, 1996, №21-302, 7 p.

5. Allam E. M., McCean A. L. Laboratory development of ±600 kV DC pipe cable system. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, Vol. PAS-100, №3, 1981, p. 1219-1225.

6. Nordberg P., Hansson O., Bergkvist M. et al. High power development raises MIND technology to 1000 MW and further. CIGRE 2000, №21302, 5 p.

7. Henningsen С. H., Polster K., Muller К. В., Schroth R. G. New 400 kV XLPE long distance cable systems, their first application for the power supply of Berlin. CIGRE, 1998, №21-109, 8 p.

8. Van der Wijk G. P., Pultrum E., Geene H. T. F. Development and qualification of a new 400 kV XLPE cable system with integrated sensors for diagnostics. CIGRE, 1998, №21-103, 10 p.

9. Dorison E., Argaut P., Bourgeat X. et al. Optimizing 400 kV underground links with cross-linked polyethylene insulated cables for bulk power transmission. CIGRE, 1998, №21-105, 8 p.

10. Ohno H., Sakuma S., Osozawa R. et al. Construction of the world's first long-distance 500 kV XLPE cable line. CIGRE 2000, №21-106, 7 p.

11. Pohler S., Schroth R. G., Bisleri С et al. EHV XLPE cables, experience, improvement and future aspects. CIGRE, 2000, №21-104, 5 p.

12. Peschke E., Schroth R., Olshausen R. Extension of XLPE cables to 500tbkV based on progress in technology. 4 International Conference on Insulated Power Cables. JICABLE95, 25-29 June 1995, Versailles, France, №A.1.2, 5 p.

13. Polyethylene compound HFDE-4201 natural extra clean for power cable insulation. Спецификация фирмы Union Carbide, 1988, 4 c. Tree-retardant power cable insulation compound IîFDA-4202 natural extra clean. Спецификация фирмы Union Carbide, 1988, 5 c.295

14. Super smooth extra clean semiconductive shielding polyethylene compound HFDA-0800 black 55EC. Спецификация фирмы Union Carbide, 1988, 3 c.

15. Kubota Т., Asakawa M., Fukui T. et al. Fundamental characteristics of the 500 kV XLPE cable. Sumitomo Electric Technical Review, №38, June 1994, p. 43-54.

16. Kouti Т., Karppo J., Huotari P., Hongisto A. Experience in on-line relaxation of XLPE insulated high voltage cables. 4th International Conference on Power Insulated Cables, JICABLE95, 25-29 June 1995, Versailles, France, №A.2.3, 6 p.

17. Nagasaki S., Yoshida N., Aihara M. Philosophy of design and experience on high voltage XLPE cables and accessories in Japan. CIGRE, 1988, №21-01, 8 p.

18. Кучинский Г. С. Частичные разряды в высоковольтных конструкциях. Л.: Энергия, 1979. - 224 с.

19. Брагин С. М. Электрический и тепловой расчет кабеля. М.: Гос-энергоиздат, 1960. - 328 с.

20. Metra P. Temperature and voltage coefficients for ageing estimation in accelerated life tests on paper cables. Paper presented to CIGRE SC21, 1986, 7 p.

21. Kulikov I. P., Pintal J. S., Shahgedanova S. M. Investigation of low-intensity partial discharges in oil-paper insulation in slightly-distorted electric field. 3rd International Symposium on HV Engineering, №23.15, 3 p. Milan, 28-31 August, 1979.

22. Gale P. S., Head J. G., Skipper D. J. et al. Ageing of oil-filled cable insulation. CIGRE, 1982, №15-07, 8 p.

23. Singh N., Morel О. E., Singh S. K. et al. The development of an aging model to estimate the residual life of oil-paper transmission cables in the United States. CIGRE, 1998, №15-201, 7 p.

24. Хромова Г. К. Разработка электрической изоляции для маслонапол-нениых кабелей повышенной надежности. Канд. дисс. М.: ВНИИКП, 1988. - 147 с.

25. Образцов Ю. В. Разработка усовершенствованных конструкций маслонаполненных кабелей. Канд. дисс. М.: ВНИИКП, 1984. - 172 с.

26. Occhini Е. A statistical approach to the discussion of the dielectric strength in electric cables. IEEE Transactions, Vol. PAS-90, 1971, p. 2671-2682.

27. Takaoka M., Mohtai Т., Ono M. et al. Development of 500 kV bulk power XLPE cable and accessories. JICABLE'84, №BVII-7, p. 401-407.

28. Yoshida S., Shiseki N., Takehana H. A prospect for 275 kV to 500 kV XLPE cable system. Fujikura Technical Review, 1992, p. 36-46.

29. Sekii Y. Recent technical progress in extrahigh-voltage XLPE cables. Hitachi Cable Review, №12, August 1993, p. 3-10.

30. Kawawata Y., Henmi Т., Kamiharako N. et al. Development and practical use of 500 kV XLPE cable. Hitachi Cable Review, №7, August 1988, p. 3-10.

31. Ichihara M., Yamamoto M., Ichihara H. et al. Development of bulk-power 275 kV XLPE cable system. Sumitomo Electric Technical Review, №31, January 1991, p.113-123.

32. Kubota Т., Takahashi Y., Sakuma S. et al. Development of 500 kV XLPE cables and accessories for long distance underground transmission line -Part I: Insulation design of cables. IEEE 1994 WM 097-6PWRD Publication ETR №3A-2038, 9p.

33. Tanaka H., Tanaka T., Noda H. et al. Technical progress of HV XLPE insulated power cable (Part 3) Development of the 500 kV XLPE cable and joint for long distance transmission line. Furukawa Review, 1996, №15, p. 19-29.

34. Choi M. K., Ju T. K., Park W. K. et al. Development of 400 kV XLPE cable and accessories in Korea. CIGRE, 1998, №21-107, 6 p.

35. Ishibashi A., Kawai T., Nakagawa S. et al. A study of treeing phenomena in the development of insulation for 500 kV XLPE cables. IEEE Transactions on DEI, Vol. 5, №5, 1998, p. 695-706.

36. Miiller K. P. Contribution to Discussion Group №21, question 3. CIGRE, 1992, 2 p.

37. Montanari G. C., Pattini G., Simoni L. Long-term behaviour of XLPE insulated cable models. IEEE Transactions, Vol. PWRD-2, №3, 1987, p. 596-602.

38. Montanari G. C., Motori A. Time behaviour and breakdown of XLPE cable models, subjected to multiple stresses. 1990 International Symposium on Electrical Insulation. Toronto, Canada, June 3-6, 1990, p. 257-260.

39. Cacciari M., Montanari G. C. Electrical life threshold models for solid insulated materials subjected to electrical and multiple stresses. Probabilistic approach to generalized life models. IEEE Transactions, Vol. EI-27, №5, 1992, p. 987-999.

40. Montanari G. C. Electrical life threshold models for solid insulated materials subjected to electrical and multiple stresses. Investigation and com298parison of life models. IEEE Transactions, Vol. EI-27, №5, 1992, p. 974986.

41. Simoni L., Mazzanti G., Montanari G. C. A General multi-stress life model for insulating materials with or without evidence for thresholds. IEEE Transactions, Vol. EI-28, №3, 1993, p. 349-364.

42. Montanari G. C., Simoni L. Aging phenomenology and modeling. IEEE Transactions, Vol. EI-28, №5,1993, p. 755-776.

43. Mazzanti G., Montanari G. C. A comparison between XLPE and EPR as insulating materials for HV cables. 1996 IEEE/PES Winter Meeting, January 21-25, 1996, Baltimore, USA, 12 p.

44. Parpal J. L., Dang C., Crine J. P. A Review of electrical accelerated ageing data for extruded dielectric cables. 4th International Conference on Insulated Power Cables, JICABLE'95, 25-29 June 1995, Versailles, France, №B.8.1, 6 p.

45. Bamji S. S., Bulinski A. T., Densley R. J. Degradation of polymeric insulation due to photoemission caused by high electric fields. IEEE Transactions, Vol. EI-24, №1, 1989, p. 91-98.

46. Rasikawan S., Ishihara H., Shimizu N. Comparison between water-treed and deteriorated regions. Electrical tree precursor. IEEE Transactions, Vol. DEI-1, №4, 1994, p. 597-603.

47. Kao K. K. New theory of electrical discharge and breakdown in low-mobility condensed insulators. Journal of Applied Physics, Vol. 55, №3, 1984, p. 752-755.

48. Hill R. M., Dissado L. A. Examination of the statistics of dielectric breakdown. Journal of Physics, C: Solid State Physics, Vol. 16, 1983, p.4447.4468.

49. Dissado L. A., Hill R. M. Self-similarity as a fundamental feature of the regression of fluctuations. Chemical Physics, Vol. Ill, 1987, p. 193-207.

50. Lawson W. G. High field conduction in impregnated paper dielectric. IEEE Conference on dielectric materials, measurements and applications, Lancaster, UK, 1970, p. 202-205.

51. Брагин С. M. Высоковольтный кабель постоянного тока. "Электричество", 1946, №2, с. 16-19.

52. Gazzana Priaroggia P., Palandri G., Palmieri N. The use of oil-filled cables for high voltage DC transmission systems. CIGRE, 1976, №206.

53. Occhini E., Maschio G. Electrical characteristics of oil-impregnated paper as insulation for HVDC cables. IEEE Transactions, Vol. PAS-86, №3, 1967, p. 312-326.

54. Weedy В. M. Underground transmission of electric power. John Wiley and Sons, N. Y., 1980,294 р.

55. Глейзер С. E. К расчету распределения напряженности электрического поля в изоляции кабеля постоянного тока. Труды ВНИИКП, вып. 18, 1975, с. 3-9.

56. Arkell С. A., Ball Е. Н., Наске К. J. Н. et al. Design and installation of the UK part of the 220 kV DC cable connection between England and France, including reliability aspects. CIGRE, 1986, №21-02, 10 p.

57. Hanninen K., Pettersson A. R., Hjalmarsson G. et al. The installation of the Fenno-Scan cable between Sweden and Finland. CIGRE, 1990, №21203, 7 p.

58. Bergin Т. E., Cronly В., Smith P., Davis I. C. Ireland-UK HVDC submarine interconnection feasibility studies including hydrographic survey. CIGRE, 1994, №21-203, 6 p.

59. Poulsen S. H., Svarrer Hansen B., Herrmann B. et al. 400 kV flat type oil-filled cables for Kontek, HVDC interconnection Denmark/Germany. CIGRE, 1994, №21-204, 6 p.

60. Strandem A., Larsen J. E. Installation of Skagerrak 3 a 350 kV HVDC link between Norway and Denmark. CIGRE, 1994, №21-207, 5 p.

61. Lawson W. G., Padgham P. K., Metra P. The effect of polarity reversals on the dielectric strength of oil-impregnated paper insulation for HVDC cables. IEEE Summer Power Meeting, 1977, Mexico-city, Mexico.

62. Bahder G., Garcia F. G., Brookes A. S. Insulation coordination in high voltage DC cables. CIGRE, 1972, №21-03, 16 p.

63. Luoni G., Occhini E., Parmigiani B. Long-term tests on a ±600 kV DC cables system. IEEE Transactions, Vol. PAS-100, №1, 1981, p. 174-182.

64. Bahder G., Eager G. S., Seman G. W. et al. Development of ±400/ ±600 kV high and medium-pressure oil-filled paper insulated DC power cable system. IEEE Transactions, Vol. PAS-97, №6, 1978, p. 2045-2053.

65. Arkell C. A., Parsons A. F. Insulation design of self contained oil-filled cables for DC operation. IEEE Transactions, Vol. PAS-101, 1982, №6.

66. Allam E. M., McCean A. L. Design of an optimized ±600 kV DC cabletVisystem. 7 IEEE/PES Transmission and Distribution Conference and Expo., Atlanta, Ca, 1979. N. Y., 1980, p. 231-238.

67. Nyberg B. R., Herstad K., Bjortow-Larsen K. Numerical methods for calculation of electrical stresses in HVDC cables with special application to the Skagerrak cable. IEEE Transactions, Vol. PAS-94, №2, 1975, p. 491-497.

68. Глейзер С. Е., Сорочкин Н. X., Хромова Г. К. Исследование электрических характеристик пропитанной маслом бумажной изоляции в условиях воздействия на нее постоянного электрического поля. Труды ВНИИКП, вып. 18, 1975, с. 67-72.

69. IEEE Guide for measuring resistivity of cable-insulation materials at high direct voltage. IEEE Std. 402 1974, 15p.

70. Schleif F. R. corrections for dielectric absorption in high-voltage DC insulation tests. AIEE Transactions, Vol. 75, III, 1957, p. 513.

71. Kojima K., Tanaka S., Matsuura K. On the potential distribution in the insulation of oil-filled DC cable. Sumitomo Electric Technical Review, 1964, №4, p. 5-7.

72. Jacobsen С. Т., Herstad K., Bjorlow-Larsen K. et al. The influence of conductivity and permittivity on breakdown strength and testing procedure of oil-paper insulation. CIGRE, 1980, №15-03, 12 p.

73. Ando N., Ide S., Numajiri F. Field tests of ±500 kV DC oil-filled cable. Hitachi Review, 1978, Vol. 27, №1, p. 39-44.

74. Hjalmarsson G., Thoren J., Grape V. et al. After-service analysis of the 32-year-old HVDC cable Gotland 1. CIGRE, 1992, №21-302, 7 p.

75. Johnson J. F., Groeger J. H., Mashikian M. S. et al. Sensitive analytical methods for early diagnosis of aging in solid insulation under voltage stress. CIGRE, 1988, №15-01, 7 p.

76. Bernstein В., Marks J. Improved diagnostics for characterizing insulation. IEEE Electrical Insulation Magazine, 1988, Vol. 4, №3, p. 46-47.

77. Gubanski S. M., Karlsson K., Geede U. Study of thermal oxidation in medium density polyethylene. Conference Record of the 1992 International Symposium on Electrical Insulation, Baltimore, USA, June 7-10, 1992, p. 161-164.

78. Crine J.-P., Haridoss S., Cole K. C. et al. Oxidation and thermal resistance of HMW-PE and XLPE HV cables. Conference Record of the 1988 IEEE International Symposium on Electrical Insulation, Boston, USA, June 5-8, 1988, p. 219-224.j

79. Vatansever A., Philips P. J. Physico-chemical analysis of a failed cable. IEEE Transactions, Vol. EI-24, №6, 1989, p. 1121-1132.

80. Andress B., Fischer P., Repp M. Diffusion losses of additives in polymeric cable insulation. IEEE International Symposium on Electrical Insulation. Montreal, Canada, June 11-13, 1984, p. 65-67.

81. Eichorn R. M. Treeing in solid extruded electrical insulation. IEEE Transactions, Vol. EI-12, №1, 1977, p. 2-18.

82. Shimizu N., Laurent C. Electrical tree initiation. IEEE Transactions, Vol. DEI-5, №5, 1998, p. 651-659.

83. Tu D. M., Wu L. H., Wu X. Z. et al. On the mechanisms of treeing inhibition by additives in polyethylene. IEEE Transactions, Vol. EI-17, №6, 1982, p. 539-545.

84. Bamji S. S., Bulinski A. T., Densley R. J. The effect of sample preparation on electrical tree resistance tests. Conference on electrical insulation and dielectric phenomena. Annual Report, 1987, p. 425-431.

85. Wiersma J. A. Water treeing in cables with extruded insulation. Electra, №55, 1977, p. 25-38.

86. Kiss K. D., Doepken H. C., Srinivas N. Aging of polyolefin electrical insulation. In: Durability of macromolecular materials. Ed.: R. K. Eby, ACS Symposium Series 95, 1979, p. 433-466.

87. Nunes S. L., Shaw M. T. Water treeing in polyethylene a review of mechanisms. IEEE Transactions, Vol. EI-15,№6,1980, p. 437-450.

88. Dissado L. A., Wolfe S. W., Fothergill J. C. A study of the factors influencing water tree growth. IEEE Transactions, Vol. EI-18, №6, 1983, p. 565-585.

89. Bernstein B. S. Recent progress in understanding water treeing phenomena. IEEE International Symposium on electrical insulation conference record. Montreal, Canada, June 11-13, 1984, p. 11-21.

90. Shaw M. T., Shaw S. H. Water treeing in solid dielectrics. IEEE Transactions, Vol. EI-19, №5, 1984, p. 419-452.

91. Steennis E. F. Water treeing. The behaviour of water trees in extruded cable insulation. Thesis. University Delft, ISBN 90-353-1052-2, KEMA, Arnheim, 1989, 202 p.

92. Nicholls A. W., Steennis E. F. Water treeing, state of the art. CIGRE, 1990, №15/21-02, 12 p.

93. Steennis E. F., Kreuger F. H. Water treeing in polyethylene cables. IEEE Transactions, Vol. EI-25, №5, 1990, p. 989-1028.

94. Ross R. Inception and propagation mechanisms of water treeing. IEEE Transactions, Vol. DEI-5, №5, 1998, p. 660-680.304

95. Crine J.-P. Electrical, chemical and mechanical processes in water treeing. IEEE Transactions, Vol. DEI-5, №5, 1998, p. 681-694.

96. Saure M., Kalkner W., Faremo H. On water tree testing of materials and systems. CIGRE, 1990, №15/21-03, presented in the name of TF 15.06.05, 6 p.

97. Steennis E. F., Faremo H. State of the art of water tree testing of cables -the development of an accelerated ageing test. CIGRE, 1992, №15/21-03, presented on behalf of WG21-11 andTF 15.06.05, 12 p.

98. Banks V. A. A., Dhuicq В., Faremo H. et al. An accelerated ageing test for water treeing in cables. A final report of CIGRE WG 21-11, 1994, 17 P

99. Коротаева Т. Б., Мирзоев А. Г., Панкратова JI. А., Ромашкин А. В., Фурсов П. В. Метод оценки стойкости полимерных материалов к образованию электрохимических триингов. Кабельная техника, вып. 6(160), 1978, с. 7-9.

100. Fillipini J. С., Коо J. Y. A new test method to evaluate the water tree resistance of materials: in situ monitoring of the growth of individual water trees in laboratory specimens with needle geometry. CIGRE, 1992, №15/21-01, 8 p.

101. Mashikian M. S., Groeger J. H., Bernstein B. S. et al. Water-treeing propensity test of materials and cables in the United States. CIGRE, 1992, №15/21-02, 9 p.305

102. Ilstad E., Sletbak J., Faremo H. Water treeing and breakdown strength reduction of XLPE insulation. International Conference on Solid Dielectrics, Trondheim, Norway, 1989, 6 p.

103. Steennis E. F., van de Laar A. M. F. J. Characterization test and classification procedure for water tree aged medium voltage cables. Electra, №125, 1989, p. 89-101.

104. Moreau E., Boudet A., Mayoux C. et al. Evidence of continuous paths in the structure of water trees. 3rd International Conference on Polymer Insulated Power Cables, JICABLE'91, 24-28 June 1991, Versailles, France, №A.8.4, 6 p.

105. Ross R., Geurts W. S. M., Smit J. J. FTIR microspectroscopy and dielectric analysis of watertrees in XLPE. Proceedings of the IEEE DMMA conference, 1988, Conf. Publ., p. 317-319.

106. Bamji S. S., Bulinski A. T., Densley R. J. et al. Water treeing in polymer insulation. CIGRE, 1984, №15-07, 7 p.

107. Abdoball K., Orton H. E., Reynolds M. W. An investigation into water trees: existence of channels and the influence of crosslinking. Annual Report, Conference on electrical insulation and dielectric phenomena, New York, 1985, p. 302-311.

108. Dorlanne O., Wertheimer M. R., Yelou A. et al. ESR study of Cu2+ in polyethylene containing electrical and water trees. Conference on electrical insulation and dielectric phenomena. 1980 Annual Report. New York, p. 136-143.

109. Garton A., Groeger J. H., Henry J. L. Ionic Impurities in crosslinked polyethylene cable insulation. IEEE Transactions, Vol. EI-25, №2, 1990, p. 427-434.

110. Xu J. J., Boggs S. A. The chemical nature of water treeing: theories and evidence. IEEE Electrical Insulation Magazine. Vol. 10, №5, 1994, p. 2937.

111. Henkel H. J., Mtiller N., Nordman J. et al. Relationship between the chemical structure and the effectiveness of additives in inhibiting water trees. IEEE Transactions, Vol. EI-22, №2, 1987, p. 157-161.

112. Ross R., Smit J. J. Composition and growth of water trees in XLPE. IEEE Transactions, Vol. EI-27, 1992, p. 519-531.

113. Sletbak J., Ildstad E. The validity of the mechanical damage theory of water treeing tested against experimental results. Conference record of 1984 International Symposium on electrical insulation. Montreal, Canada, June 11-13, 1984, p. 29-32.

114. Sletbak J. The mechanical damage theory of water treeing a Status Report. Proceedings of the 3 rd International Conference on properties and application of dielectric materials. July 8-12 1991, Tokyo, Japan, p. 208213.

115. Poggi Y., Raharimalala V., Filippini J. C. Water treeing as mechanical damage: macroscopic approach, influence of test-specimen process parameters. IEEE Transactions, Vol. EI-25, №6, 1990, p. 1056-1065.

116. Hvidsten S., Ildstad E., Sletbak J. et al. Understanding water treeing mechanisms in the development of diagnostic test methods. IEEE Transactions, Vol. DEI-5, №5, 1998, p. 754-760.

117. Dissado L. A. The significance of the water tree growth law. IEEE Transactions, Vol. EI-21, №4, 1986, p. 657-658.

118. Gazzana-Priaroggia P., Palandri G. I., Pelagatti U. A. The influence of ageing on the characteristics of oil-filled cable dielectric. IEE Proceedings, Vol. 108, Part A, №42, 1961, p. 467-490.

119. Lawson W. G., Simmons M. A., Gale P. S. Thermal ageing of cellulose paper insulation. IEEE Transactions, Vol. EI-12, №1, 1977, p. 61-66.

120. Diagnostic methods for HV paper cables and accessories. WG 21.05. Electra, №176, 1998, p. 25-51.

121. Singh N., Morel O. E., Singh S. K. et al. Predictive maintenance of fluid-filled taped cables through a novel dissolved gas analysis method: U. S. Field Experience. CIGRE, 1996, №15/21/33-16, 7 p.

122. Diagnostic methods for high voltage cable systems. WG 21.05 on behalf of Study Committee 21. CIGRE, 1996, №15/21/33-05, 10 p.

123. Singh N., Morel O. E., Singh S. K. The condition monitoring of fluid-filled taped cables employed in underground transmission through dissolved gas analysis. IEEE Transactions, Vol. PWRD-10, №1, 1995, p. 62-68.

124. IEC Publication 450. Measurement of the average viscometric degree of polymerization of new and aged electrical papers. 1974, 27 p.

125. Dielectric diagnosis of electrical equipment for AC applications and its effects on insulation coordination. Presented by WG 33/15.08 at the 1990 CIGRE session, 34 p.308

126. IEC 422. International Standard. Supervision and maintenance guide for mineral insulating oils in electric equipment. 1989, 71 p.

127. IEC Publication 733. Determination of water in insulating oils and in oil-impregnated paper and pressboard. 1982, 40 p.

128. IEC Publication 970. Methods for counting and sizing particles in insulating liquids. 1989, 37 p.

129. ISO 4407. Привода гидравлические. Загрязнение жидкостей. Определения загрязнения частицами методом подсчета с применением микроскопа. 1991 г., 9 с.

130. Городецкий С. С., Лакерник Р. М. Испытания кабелей и проводов. М.: Энергия, 1971,272 с.

131. Ениколопян Н. С. Предисловие к книге H. М. Эмануэля и A. JI. Бу-чаченко "Химическая физика молекулярного разрушения и стабилизации полимеров". М., "Наука", 1988, с.З.

132. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. Пер. с англ. М.: Мир, 1979, 512 с.

133. Пригожин И. От существующего к возникающему. Пер. с англ. М.: Мир, 1985, 397 с.

134. Prigogine I. Introduction to Thermodynamics of Irreversible processes. 2nd Edition. 1962. Wiley and Sons, N. Y, 119 p.

135. Гленсдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций. М.: Мир, 1973, 280 с.

136. Стенгерс И., Пригожин И. Порядок из хаоса. М.: Прогресс, 1986, 432 с.

137. Пригожин И. Философия нестабильности // Вопросы философии. 1991, №6, с. 46-52.

138. Эбелинг В. Образование структур при необратимых процессах. Пер. с англ. М.: Мир, 1979, 279 с.

139. Хакен Г. Синергетика. Пер. с англ. М.: Мир, 1980, 404 с.

140. Хакен Г. Информация и самоорганизация: Макроскопический подход к сложным системам. Пер. с англ. М.: Мир, 1991, 240 с.

141. Николис Г., Пригожин И. Познание сложного. Пер. с англ. М.: Мир, 1990, 344 с.

142. Баблоянц А. Молекулы, динамика и жизнь. Введение в самоорганизацию материи. М.: Мир, 1990, 375 с.

143. Френкель С. Я. Полимеры. Проблемы, перспективы, прогнозы. В сб. Физика сегодня и завтра. JL: Наука, 1973, с. 176-270.

144. Романовский Ю. М., Степанова Н. В., Чернавский Д. С. Математическая биофизика. М.: Наука, 1984, 304 с.

145. Рубин А. Б., Пытьева Н. Ф., Ризниченко Г. Ю. Кинетика биологических процессов. М.: Издательство МГУ, 1987, 300 с.

146. Веников В. А., Веников Г. В. Теория подобия и моделирования. М.: Высшая школа, 1984, 439 с.

147. Глейзер С. Е., Шувалов М. Ю. Принципы планирования ресурсных испытаний изоляции кабелей высокого напряжения. Электричество, 1989, №6.

148. Paloniemi P. Theory of Equalization of thermal ageing processes of electrical insulating materials in thermal endurance tests. IEEE Transactions, Vol. El-16, №1, 1981, p. 1-30.

149. Баренблатт Г. И., Ботвина JI. Р. Автомодельность накопления повреждаемости. Проблемы прочности, 1985, №12, с. 17-24.

150. Кауш Г. Разрушение полимеров. М.: Мир, 1981, 440 с.

151. Нарисава И. Прочность полимерных материалов. М.: Химия, 1987, 400 с.

152. Химия твердого состояния. Под ред. В. Гарнера. Пер. с англ. М.: Изд-во иностранной литературы, 1971, 543 с.

153. Янг Д. Кинетика разложения твердых веществ. М.: Мир, 1969, 263 с.

154. Франк-Каменецкий Д. А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.: Наука, 1987, 502 с.

155. Моисеев Ю. В., Заиков Г. Е. Химическая стойкость полимеров в агрессивных средах. М.: Химия, 1979, 288 с.

156. Parpart А. К. Televised microscopy in biological research. Science, Vol. 113, p. 483-484, 1951.

157. Гуриков В. А. История прикладной оптики. М.: Наука, 1993, 175 с.

158. Bousfield В. Surface Preparation and Microscopy of Materials. J. Wiley and Sons, 1992, 345 p.

159. Images of Materials. Ed. by Williams D. В., Pelton A. R., Gronsky R. Oxford University Press, 1991, 373 p.

160. Sawyer L. C., Grubb D. T. Polymer Microscopy. Chapman and Hall, 1987,301 р.

161. Applied Polymer Light Microscopy. Ed. by Hemsley D. A. Elsevier Applied Science, 1986, 282 p.

162. Groeger J. H. Computerized image analysis of dielectric breakdown phenomena in polyethylene. IEEE Transactions, Vol. EI-19, №3, p. 250-253, 1984.

163. Yoshimura N., Yanagiwara M., Li Guang Fan. Diagnostics of treeing degradation by image processing. IEEE Transactions, Vol. EI-26, №2, p. 314-317, 1991.

164. Filippini J. C., Koo J. Y. A new test method to evaluate the water tree resistance of materials. CIGRE, 1992, №15/21-01,8 p.

165. Moreau E., Mayoux C., Laurent C. The structural characteristics of water trees in power cables and laboratory specimens. IEEE Transactions, Vol. EI-28, №1, 1993, p. 54-63.

166. Inoue S. Video Microscopy. Plenum Press, 1989, New York, 584 p.

167. Вейсс Д. Г., Мейл В., Уик Р. А. Видеомикроскопия // Световая микроскопия в биологии. Методы. Под ред. А. Лэйси. Пер. с англ. М.: Мир, 1992, с. 308-394.

168. Schnapp В. J. Viewing Single Microtubules by Video light microscopy. Methods of Enzymology, 1986, Vol. 134, p. 561-573.311

169. Allen R. D. New observations on cell architecture and dynamics by videoenhanced contrast optical microscopy. Annual Review of Biophysics and Biophysical Chemistry. 1985, Vol. 14, p. 265-290.

170. Allen R. D., Allen N. S. Video-Enhanced Microscopy with a computer frame memory. Journal of Microscopy, 1983, Vol. 129, p. 3-17.

171. Barrows G. H., Sisken J. E., Allegra J. C., Grasch S. D. Measurement of Fluorescence using digital integration of video images. The Journal of histochemistry and cytochemistry. 1984, Vol. 32, №7, p. 741-746.

172. Hard R., Zeh R., Allen R. D. Phase-randomized laser illumination for microscopy. Journal of Cell Science, 1977, Vol. 23, p. 335-343.

173. Гудмен Дж. Введение в Фурье-оптику. Пер. с англ. М.: Мир, 1970, 364 с.

174. Натаровский С. Н., Никифоровский Н. М. Особенности расчета растровых осветителей, работающих с точечным источником // Оптико-механическая промышленность. 1987, №3, с. 18-20.

175. Устройство для всестороннего когерентного освещения объектов/ Натаровский С. Н., Никифоровский Н. М., Хволовский В. В. и др. А. С. №№572868, 593276, 1243517 СССР, пат. №4109309 США, №1546513 Великобритании.

176. Папулис А. Теория систем и преобразований в оптике. Пер. с англ. М.: Мир, 1971,495 с.

177. Стратонович P. JI. Теория информации. М.: Советское радио, 1975, 424 с.

178. Filler Н. Microscope Photometry. Springer-Verlag, Heidelberg, New York, 1977, 253 p.

179. Kachar B. Asymmetric illumination contrast: a method of image formation for video light microscopy. Science, 1985, Vol. 227, p. 766-768.

180. Agard D. A., Sedat J. W. Three-dimensional architecture of a polytene nucleus. Nature, 1983, Vol. 302, p. 676-681.

181. Groeger J. H. The analysis of polyethylene cable insulation using micro-spectrophotometry. IEEE International symposium on electrical insulation. Montreal, Canada, June 11-13, 1984, Conference Record, p. 204207.

182. Карнаухов В. H., Карнаухова Н. А., Яшин В. А. Методы и техника люминесцентной цитодиагностики. Препринт. Пущино, 1983, 33 с.

183. Карнаухов В. Н. Люминесцентный спектральный анализ клетки. М.: Наука, 1977, 207 с.

184. Applications of Fluorescence in the Biomedical Sciences. Ed. D. Lansing Taylor. 1986, Alan R. Liss Inc., New York.

185. Баренбойм Г. M., Доманский А. Н., Туроверов К. К. Люминесценция биополимеров и клеток. М.-Л.: Наука, 1966, 233 с.

186. Введение в количественную цитохимию. Пер. с англ. под ред. В. Я. Бродского и Н. И. Полякова. М.: Мир, 1969, 439 с.

187. Агроскин Л. С., Папаян Г. В. Цитофотометрия. Л.: Наука, 1977, 295 с.

188. Бенедетти-Пихлер А. Техника неорганического микроанализа. Пер. с англ. М.: Изд-во иностранной литературы, 1951, 293 с.

189. Микроманипуляционные методы экспериментальной микробиологии/ Под ред. Б. А. Фихте. М.: МГУ, 1977, 186 с.

190. Регель В. Р., Слуцкер А. П., Томашевский Э. Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1974, 560 с.

191. McCrone W. С., Delly J. G., Palenik S. J. The Particle Atlas. Edition Two. Ann Arbor Science Publishers Inc., 1980.

192. El-Badry H. M. Micromanipulators and Micromanipulation. Wien, Springer Verlag, 1963, 333 p.

193. Tanaka Т., Greenwood A. Effects of charge injection and extraction on tree initiation in polyethylene. IEEE Transactions, Vol. PAS-97, №5, 1978, p. 1749-1759.

194. Shimizu N., Horii K. The effect of absorbed oxygen on electrical treeing in polymers. IEEE Transactions, Vol. EI-20, №3,1985, p. 561-566.

195. Fukuda Т., Iwata Z. Progress in technology for HV cables, insulated with XLPE. Furukawa Electric Review, 1987, №5, p. 1-18.

196. Shimizu N., Uchida K., Horii K. Initiation mechanism of electrical tree-chain scission by injected charge and role of oxygen. # Conference on electrical insulation and dielectric phenomena. Annual Report, 1987, p. 419-424.

197. Ieda M. Dielectric breakdown process of polymers. IEEE Transactions, Vol. EI-15, №3, 1980, p. 206-224.

198. Montanari G. C. Electrical life threshold models for solid insulating materials subjected to electrical and multiple stresses. IEEE Transactions, Vol. EI-27, №5, 1992, p. 974-986.

199. Crene J. P., Parpal J. L., Lessard G. A model of aging of dielectric extruded cables. Proceedings of the 3rd International Conference on solid dielectrics. Trondheim, Norway, 1989, p. 347-351.

200. Lewis Т. J. The role of electrodes in conduction and breakdown phenomena in solid dielectrics. IEEE Transactions, Vol. EI-19, №3, 1984, p. 210216.

201. Kao К. C., Tu D. M., Wu L. H. et al. On the mechanism of tree initiation in polymers. 1982 IEEE International Symposium on electrical insulation, Philadelphia, p. 300-305.

202. Shimizu N., Katsukawa H., Miyauchi M. et al. The space charge behaviour and luminescence phenomena in polymers at 77 K. IEEE Transactions, Vol. EI-14, №5, 1979, p. 265-263.

203. Закревский В. А., Слуцкер А. И. Возможные механизмы распада макромолекул в механическом и электрическом полях. Высокомолекулярные соединения, Сер. А, Том 26, 1984, №6, с. 1201-1206.

204. Dissado L. A., Fothergill G. С., Wolfe S. V. et al. Weibull statistics in dielectric breakdown: theoretical basis, applications and implications. IEEE Transactions, Vol. EI-19, №3, 1984, p. 227-233.

205. Шляпников Ю. А., Кирюшкин С. Г., Марьин А. П. Антиокислительная стабилизация полимеров, М.: Химия, 1986, 256 с.

206. Эмануэль Н. М., Бучаченко Ф. JI. Химическая физика молекулярного разрушения и стабилизации полимеров. М.: Наука, 1988, 368 с.

207. Гольдман А. Я. Прогнозирование деформационно-прочностных свойств полимерных и композиционных материалов. JL: Химия, 1988, 272 с.

208. Као К., Хуанг В. Перенос электронов в твердых телах. М.: Мир, 1984 (в 2-х томах).

209. Nitzan A., Ross J. Oscillations, multiple steady states and instabilities in illuminated systems. The Journal of chemical physics, Vol.59, №1, 1973, p. 241-250.

210. Мержанов А. Г., Руманов Э. H. Нелинейные эффекты в макроскопической кинетике. "Успехи физических наук", Т. 151, вып. 4, 1987, с. 553-594.

211. Глесстон С., Лейдер К., Эйринг Г. Теория абсолютных скоростей реакций. М.: Издатинлит, 1948, 583 с.

212. Dissado L. A., Fothergill J. С. Electrical degradation and breakdown in polymers. Peter Peregrinus, London, UK, 1992, 601 p.

213. Krause G. High field phenomena of polymeric insulation investigated at PE needle-plane specimen. 7th International symposium on high voltage engineering, paper 22.02.40. August 26-30, 199 1. Dresden, FRG.

214. Hibma Т., Zeller H. R. Direct measurement of space-charge injection from a needle electrode into dielectrics. Journal of applied physics, Vol. 59, 1986, p. 1614-1620.

215. Baumann Th., Fruth В., Stucki F., Zeller H. R. Field-enhancing defects in polymeric insulators causing dielectric aging. IEEE Transactions, Vol. EI-24, 1989, p. 1071-1075.

216. Tanaka T. Charge transfer and tree initiation in polyethylene subjected to a. c. voltage stress. IEEE Transactions, Vol. EI-27, №3, 1992, p. 424431.

217. Okamoto Т., Tanaka T. Detection of non-distructive pulse current in polyethylene prior to its dielectric breakdown. IEEE Transactions, Vol. EI-20, №3, 1985, p. 643-645.

218. Zeller M. R. Breakdown and prebreakdown phenomena in solid dielectrics. IEEE Transactions, Vol. EI-22, №2, 1987, p. 115-122.

219. Шувалов M. Ю. О возможности построения флуктуационной теории электрической прочности. "Электричество", 1993, №6, с. 27-33.

220. Френкель Я. И. Кинетическая теория жидкостей. М.: Наука, 1975, 592 с.

221. Мержанов А. Г., Барзыкин В. В., Гонтковская В. Т. Задача об очаговом тепловом взрыве. ДАН СССР, 1963, т. 148, №2, с. 380-383.

222. Самарский А. А., Еленин Г. Г., Змитренко Н. В. Горение среды в виде сложных структур. ДАН СССР, 1977, т. 237, №6, с. 1330-1333.

223. Kaminaga К., Yoshifuji N., Uozumi Т. et al. Study on degradation mechanism of XLPE cables. 4th International Conference on insulated power cables JICABLE'95. 25-29 June 1995, Versailles, France. Paper A.8.4, p. 215-220.

224. Kitai S., Asai S., Hirotsu K. Long-term ageing phenomena of XLPE cable. 2nd International conference on polymer insulated power cables -JICABLE'87. 21-25 September 1987, Versailles, France. Paper A.9.4, 51. P

225. Современные численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений. Под ред. Дж. Холла и Дж. Уатта. М.: Мир, 1979,312 с.

226. Фихтенгольц Г. М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. Том 2. М.: Наука, 1966, 800 с.

227. Пешков И. Б., Шувалов М. Ю. Новый подход к оценке ресурса силовых кабелей высокого напряжения. Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. 1991, №4, с. 23-34.

228. Ларина Э. Т., Шувалов М. Ю. Электрическое старение и электрический триинг кабельной изоляции. Исследование и производство кабелей и проводов. Сб. научных трудов. Вып. 31. М., 1991, с. 21-42.

229. Пешков И. Б., Шувалов М. Ю. Кабели высокого напряжения с пластмассовой изоляцией: перспективы развития, методы оценки ресурса, механизмы образования триингов. Электротехника, 1991, №3, с. 2-6.

230. IEC Technical Report 1072. Methods of test for evaluating the resistance of insulating materials against the initiation of electrical trees. 1991, 49 p.

231. Овсиенко В. JI., Шувалов М. Ю., Шишков М. И., Хохлов А. М. Способ подготовки образцов из оптически прозрачных материалов к испытаниям на триингостойкость. Патент РФ на изобретение №2137104, приоритет от 24.02.98.

232. Epstein М. М., Bernstein В. S., Shaw М. Т. Ageing and failure in solid dielectric materials. CIGRE, 1982, №15-01,5 p.

233. Bernstein B. S., Marks J. Morphology of extruded dielectric cable insulation. IEEE Electrical Insulation Magazine, 1988, Vol. 4, №6, p. 36-37.

234. Kazuya K., Nobuyashi K., Tohru T. et al. The influence of morphology on the dielectric breakdown strength of crystalline polyolefin. Fujikura Technical review, 1986, p. 58-64.

235. Kolesov S. N. The influence of morphology on the electric strength of polymer insulation. IEEE Transactions, Vol. EI-15, №5, 1980, p. 382388.

236. Fourmigue Jm, Verdiere N., Deloof A. et al. Performance of XLPE under high voltage stress. JICABLE'95, 4th International Conference on insulated power cables. 25-29 June 1995, Versailles, France. Paper A.9.5, p. 231-235.

237. Wilska A. Observations with the anoptral microscope. Microscopie, 1954, Helft 1-4, Band 9, p. 1-80.

238. Пешков M. А. Аноптральный микроскоп новый оптический прибор для исследования малоконтрастных объектов. "Успехи современной биологии", т. 39, вып. 2, 1955, с. 253-256.

239. Pluta М. Advanced light microscopy. PWN-Elsevier. Vol. 1, Principles and basic properties, 1988, 464 p. Vol. 2, Specialized methods, 1989, 4841. P318

240. Вундерлих Б. Физика микромолекул. Кристаллическая структура, морфология, дефекты. Пер. с англ. М.: Мир, 1976, 623 с.

241. Бартенев Г. М., Френкель С. Я. Физика полимеров. JL: Химия, 1990, 430 с.

242. Ганзен Г., Ромингер А., Михель К. Фазово-контрастная микроскопия в медицине. Пер. с нем. М.: Изд-во иностранной литературы. 1955, 102 с.

243. Gohil R. М., Phillips P. J. Crystallinity in chemically crosslinked low density poly ethylenes: morphology of the XLPE-2 system polymer. 1986, Vol. 27, №11, p. 1687-1695.

244. Банн Ч. Кристаллы, их роль в природе и науке. М.: Мир, 1970, 312 с.

245. Niegisch W. D. Characterization of clouds in cross-linked polyethylene cable insulation. Presented at the IEEE PES 77th ICC meeting, St. Petersburg, Fl, USA, 5 November 1985, 5 p.

246. Takemori H., Takashima N., Miyanishi H. et al. Contamination-free system for cross-linked polyethylene for XLPE cable insulation. In: XLPE cable manufactured by MDCV process. Brochure of Dainichi-Nippon cables, Ltd. 1975, p. 21-28.

247. Attwood J. R., Gregory В., Dickinson M. et al. Development of high stress HV and EHV XLPE cable systems. CIGRE, 1998, №21-108, 12 p.

248. Robbins B. Evolution of compound pellet inspection. IEEE Electrical Insulation Magazine, January/February 1989 Vol. 5, №1, p. 24-28.

249. Unidot contamination detector. Проспект фирмы NESTE Chemicals, ART 351, 1992 09/5.

250. Cleanliness scanning system CSS2. Проспект фирмы NOKIA-MAILLEFER. 1996.

251. AEIC CS7-93 specification for crosslinked polyethylene insulated shielded power cables rated 69 through 138 kV (3rd edition). Association of Edison Illuminating Companies, Alabama. June 1993.

252. Кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 64/110 кВ. Технические Условия. ТУ16.К71-273-98.

253. Duffy Е. К. Silicone fluid used to assess cable quality. Underground Engineering. October/November 1970, Vol. 1, №3, p. 30-33.

254. Palenik S. J. Microchemical reactions in particle identification. In: McCrone W. C., Delly J. G., Palenik S. J. The particle atlas. Edition two, Vol. V. Ann Arbor Science Publishers Inc., 1980, p. 1175-1184.

255. Steinfeld K., Kalkner W. Stress induced electrochemical degradation of the inner semicon layer of XLPE-insulated cables and model samples. IEEE Transactions, Vol. DEI-5, №5, 1998, p. 774-778.

256. Столяров К. П. Химический анализ в ультрафиолетовых лучах. М.: Химия, 1965, 175 с.

257. Bahder G., Eager G., Silver D. Criteria for determining performance in service of XLPE insulated power cables. IEEE Transactions, Vol. PAS-95, №5, 1976, p. 1552-1566.

258. Катаржнов H. Д., Воителев Ю. А. Распознавание химических волокон. М.: Гизлегпром, 1963, 108 с.

259. Isings J. Cotton. In: The encyclopedia of microscopy and microtechnique. Ed. by P. Gray, Van Nostrand Reinhold Company, N. Y., 1973, p. 99-101.

260. Столяров К. П., Григорьев Н. Н. Введение в люминесцентный анализ неорганических веществ. JL: Химия, 1967, 363 с.

261. Черонис Н. Д., Ма Т. С. Микро- и полумикрометоды органического функционального анализа. Пер. с англ. под ред. В. А. Климовой. М.: Химия, 1973, 576 с.

262. Каталог фирмы Fluka Chemie AG, 1995, с. 597.

263. Knight J. В., Calvert P. D., Billingham N. C. Localization of oxidation in polypropylene. Polymer, 1985, Vol. 26, October, p. 1713-1718.

264. Leufkens P. P., Willems H. M. J. Developments towards a reliable operating EHV extruded cable system. CIGRE, 1990, №21-108, 8 p.320

265. Papadopulos M. Consideration on ageing factors in extruded insulation cables and accessories. Electra, February 1992, №140, p. 57-75.

266. Crine J.-P., St-Onge H. Evaluation of ageing in transmission and distribution extruded dielectric cables. JICABLE'87, 2nd International Conference on polymer insulated power cables. Paris, 1987, p. 426-435.

267. Montanari G., Motori A. Thermal endurance evaluation of XLPE insulated cables. Journal of Physics, D, 1991, Vol. 24, №7, p. 1172-1181.

268. Колесов С. H. Структурная электрофизика полимерных диэлектриков. Ташкент: Узбекистан, 1975, с. 134-140.

269. Коренман И. М. Микрокристаллоскопия. Госхимиздат, 1955, с. 268.

270. Вершинин Ю. Н. Термодинамические уравнения пробоя диэлектриков. ДАН СССР, 1984, т. 279, №4, с. 880-884.

271. Бартенев Г. М. Прочность и механизм разрушения полимеров. М.: Химия, 1984, 279 с.

272. Golz W. Water-tree growth in low density polyethylene. Colloid and Polymer Science, 263 (1985), p. 286-292.

273. Aalst R. J. V., Laar A., Leufkens P. P. Thermomechanical stresses in extruded HV cables. CIGRE, 1986, paper 21-07, 7 p.

274. Метод фотоупрогости. В 3-х томах. Под ред. Н. А. Стрельчука, Г. JI. Хесина. М.: Стройиздат, 1975.

275. Славин О. К., Трумбачев В. Ф., Тарабасов Н. Д. Методы фотомеханики в машиностроении. М.: Машиностроение, 1983, 267 с.

276. Фридман Я. Б., Зилова Т. К., Демина Н. И. Изучение пластической деформации и разрушения методом накатанных сеток. М.: Оборон-гиз, 1962.321

277. Арестова В. В. Механические напряжения в высоковольтной изоляции из крупноблочного полиэтилена и их влияние на электрическую прочность. Канд. дисс., Томск, 1986, 235 с.

278. Suzuki Н., Kanaoka М., Sekii Y. Measurements of the frozen strain in XLPE insulated cables using Thermomechanical analysis. Proceedings of the 21st Symposium on electrical insulating materials. Tokyo, Japan, 1988, p. 255-258.

279. Ildstad E., Hagen S. T. Electrical treeing and breakdown of mechanically strained XLPE cable insulation. 1992 IEEE International Symposium on electrical insulation. Baltimore, USA, p. 135-139.

280. Shuvalov M., Obraztsov Y., Ovsienko V., Kruchkov A., Huotari P. The study of on-line relaxation effect on internal mechanical stresses and dielectric strength of HV cable insulation. JIС ABLE'99, Paper C6.5, p. 798-804.

281. Ермилов И. В. Теория электрической прочности твердых диэлектриков. Российская научно-техническая конференция с международным участием "Диэлектрики-93", Санкт-Петербург, 1993. Тезисы докладов, ч. 2, с. 19.

282. Киялбаев Д. А., Чудновский А. П. О разрушении деформируемых тел. ПМТФ, №3, 1970, с. 105-110.

283. Kikuchi К., Fukui Т., Higama S. et al. Recent technical progress in accessories for extra-high voltage XLPE cables in Japan. CIGRE, 1992, №21-203, 12 p.

284. Larsen P. B. Dyeing methods used for the detection of water trees in extruded cable insulation. Electra, №86, 1983, p. 53-59.

285. Аппельт Г. Введение в методы микроскопического исследования. М.: Медгиз, 1959, 426 с.

286. Вода в полимерах. Под ред. С. Роуленда. Пер. с англ. М.: Мир, 1984, с. 428-442.322

287. Ross R., Geurts W. S. M., Smit S. S. The hydrophilic nature of water trees. IEEE International symposium on electrical insulation, Toronto, Canada, June 3-6, 1990. Conference record, p. 169-172.

288. Колебания и бегущие волны в химических системах. Под ред. Р. Филда и М. Бурира. Пер. с англ. под ред. А. М. Жаботинского. М.: Мир, 1988, с 413-417.

289. Nittman J., Daccord G., Stanley H. E. Fractal growth of viscous fingers: quantitative characterization of a fluid instability phenomenon. Nature, Vol. 314, 14 March 1985, p. 141-144.

290. Прэтт У. К. Цифровая обработка изображений. В 2-х томах: Пер. с англ. М.: Мир, 1982.

291. Лилли Р. Патогистологическая техника и практическая гистохимия. Пер. с англ. М.: Мир, 1969, с. 248-256.

292. Сперанская Т. А., Тарутина Л. И. Оптические свойства полимеров. Л.: Химия, 1976.

293. Rost F. W. D. Quantitative fluorescence microscopy. Cambridge University Press, 1991, 236 p.

294. Ploem J. S., Tanke H. J. Introduction to fluorescence microscopy. Oxford University Press, 1987, 56 p.

295. Luminescence techniques in solid state polymer research / Edited by L. Zlatkevich. Marcel Dekker Inc., 1989, 317 p.

296. Плоэм И. С. Флуоресцентная микроскопия./ В кн. Световая микроскопия в биологии. Методы. Под ред. А. Лэйси. Пер. с англ. М.: Мир, 1992, с. 233.

297. Смирнов Б. М. Физика фрактальных кластеров. М.: Наука, 1991, 134 с.

298. Harrison A. Fractals in chemistry. Oxford University Press, 1995, 90 p.

299. Алимарин И. П., Петрикова М. Н. Качественный и количественный ультрамикрохимический анализ. М.: Химия, 1974, 191 с.

300. Faremo H., Ildstad E. The EFI test method of accelerated growth of water trees. Conference Record of the 1990 IEEE International symposium on electrical insulation. L'Hotel Toronto, Canada, June 3-6 1990, 4 p.

301. Filippini J. C., Koo J. Y. A new test method to evaluate the water tree resistance of materials: in situ monitoring of the growth of individual WT in laboratory specimens with needle geometry. CIGRE 1992, paper 15/21-01, 8 p.

302. Crine J. P., St-Onge H. Evaluation of ageing in transmission and distribution extruded dielectric cables. 2nd International conference on polymer insulated power cables , JICABLE'87, 21-25 September 1987, Versailles, France, paper A9.1, p. 426-435.

303. Heumann H., Patsoh R., Saure M., Wagner H. Observations on water treeing especially at interfaces of polyolefin cable insulations. CIGRE, 1980, paper 15-06, 12 p.

304. Gotoh H., Okamoto Т., Suzuki S., Tanaka T. Method for estimation of the remaining lifetime of 6.6 kV XLPE cables after their first failure in service. IEEE Transactions, Vol. PAS-103, №9, 1984, p. 2428-2434.

305. Steennis E. F., Boone W., Montfoort A. Water treeing in service aged cables, experience and evaluation procedure. IEEE Transactions, Vol. PWRD-5, №1, 1990, p. 40-46.

306. Sletbak J., Ildstad E. The effect of service and test conditions on water tree growth in XLPE cables. IEEE Transactions, Vol. PAS-102, №7, 1983, p. 2069-2076.

307. Гумбель Э. Статистика экстремальных значений. Пер. с англ. М.: Мир, 1965,450 с.

308. Bahder G., Katz C., Eager G. S. et al. Life expectancy of crosslinked polyethylene insulated cables rated 15 to 35 kV. IEEE Transactions, Vol. PAS-100, №4, 1981, p. 1581-1590.

309. Кима С., Сома К., Сакачути X. Анализ влияния триингов типа "бант" на пробивное напряжение изоляции кабелей из сшитого полиэтилена. Дэнки гаккай ромбунси, 1983, т. ЮЗА, №1, с. 33-40.

310. Nagasaki S., Matsubara Н., Yamanouchi S. et al. Life estimation and improvement of water-tree resistivity of XLPE cables. JICABLE'84, paper AVI-2, p. 105-112.

311. Хан Г., Шапиро С. Статистические модели в инженерных задачах. Пер. с англ. М.: Мир, 1969, 395 с.

312. Хохлов А. А. Метод получения монозиготных близнецов. Сб. Биофизика живой клетки. М.: Наука, 1994, с. 148-150.

313. Вайда Д. Исследование повреждений изоляции. М.: Энергия, 1968, 400 с.

314. Tanaka Т., Fukuda Т., Suzuki S. Water tree formation and lifetime estimation in 3.3 and 6.6 kV XLPE and PE power cables. IEEE Transactions, Vol. PAS-95, №6, 1976, p. 1892-1900.

315. Kirkland J. W., Thiede R. S., Reitz R. A. Evaluating the service degradation of insulated power cables. IEEE Transactions, Vol. PAS-101, №7, 1982, p. 2128-2136.

316. Kalkner W., Müller U., Peschke E. et al. Water treeing in PE and XLPE insulated HV cables. CIGRE 1982, paper 21-07, 12p.

317. Peruzzotti F., Castellani L., Foulger S. H. Development and testing of water tree retardant materials for medium voltage power cables. Revue de l'Electricite et de l'Electronique. Cables d'energie et science des isolants. Vol.3, 1998, p. 21-26.

318. Vail J., Noyes R. P., Banks V. A. et al. Long term wet ageing of extruded dielectric cables. 5th International conference on insulated power cables, JICABLE'99. 20-24 June 1999, Versailles, France, paper B.l.l, p. 346351.

319. Watanabe K., Yaguu H., Sekii S. et al. Development of new water tree suppressive XLPE cable. IEEE Transactions, Vol. PWRD-1, №1, 1986, p. 27-33.

320. Ishiki S. I., Yamamoto M., Chabata S. et al. Water tree in XLPE power cables. IEEE Transactions, Vol. PAS-93, 1974, p. 1419-1429.

321. Mintz J. D. Failure analysis of polymeric-insulated power cable. IEEE Transactions, Vol. PAS-103, №12, 1984, p. 3448-3453.

322. Bartnikas R., Pelissou S., St-Onge H. AC breakdown characteristics of in-service aged XLPE distribution cables. IEEE Transactions, Vol. PWRD-3, №2, 1988, p. 454-461.

323. Хорстхемке В., Лефевр P. Индуцированные шумом переходы. М.: Мир, 1987, 397 с.

324. Karasaki Т., Toya A., Tanimoto G., Aida F. Generation of colored tree under influence of additives and impurities. REE Special Issue, August 1996: Power cables and insulating materials science, p. 107-113.

325. Laurent C., Mayoux C. Initiation and growth of fracture in electrical treeing development. Die Angewandte Makromoleculare Chemie, 100 (1981),№1511,p. 117-127.

326. Ахромеева Т. С., Курдюмов С. П., Малинецкий Г. Г., Самарский А. А. Нестационарные структуры и диффузионный хаос. М.: Наука, 1992, 544 с.

327. Малинецкий Г. Г. Хаос, структуры, вычислительный эксперимент: введение в нелинейную динамику. М.: Наука, 1997, 255 с.

328. Fouracre R. A., Given М. J., Crichton В. Н. The effect of alternating electric fields on ion migration in solid dielectrics. Journal of Physics, C: Solid state physics, Vol. 19, 1986, p. 1949-1958.

329. Given M. J., Fouracre R. A., Crichton В. H. The role of ions in the mechanism of water tree growth. IEEE Transactions, Vol. EI-22, №2, 1987, p. 151-156.

330. Kaniskin V. A., Polonsky Y. A. Water treeing in polyethylene insulation of power cables. JICABLE'99 (5th International conference on insulated power cables, 20-24 June 1999, Versailles, France), p. 761-765.327

331. Попов А. А., Рапопорт Н. Я., Запков Г. Е. Окисление ориентированных и напряженных полимеров. М.: Химия, 1987, 229 с.

332. Берштейн В. А. Механогидролитические процессы и прочность твердых тел. М.: Наука, 1987, 318 с.

333. Заиков Г. Е., Иорданский А. Л., Маркин В. С. Диффузия электролитов в полимерах. М.: Химия, 1984, 237 с.

334. Рудакова Т. Е., Заиков Г. Е. Действие агрессивной среды и механического напряжения на полимеры. Высокомолекулярные соединения, т. XXIX (А), 1987, №1, с. 3-17.

335. Rasikawan S., Ishihara Н., Shimizu N. Comparison between water-treed and deteriorated regions. IEEE Transactions, Vol. DEI-1, №4, 1994, p. 597-603.

336. Еленин Г. Г., Плохотников К. Э. Об одном способе качественного исследования одномерного квазилинейного уравнения теплопроводности с нелинейным источником тепла. Препринт ИПМ АН СССР. М., 1977, 28 с.

337. Самарский А.А., Михайлов А. П. Математическое моделирование: идеи, методы, примеры. М.: Наука, 1997, 320 с.

338. Groeger J. Н., Henry J. L., Garton A. Location and concentration of ionic impurities in polymeric cable insulation. Conference Record of the 1988 International Symposium on electrical insulation. Boston, USA, June 5-8, 1988, p. 300-305.

339. Dejean P-M., Pedroso F., Banks V. A. et al. Medium voltage polymeric power cables clarification of the causes of water treeing and methods of its prevention. REE, Numero Special - Aotit 1996, p. 114-120.

340. Беляев H. M., Рядно А. А. Методы теории теплопроводности (В 2-х частях). Часть 1. М.: Высшая школа, 1982, 327 с.

341. Баренблатт Г. И. Подобие, автомодельность, промежуточная асимптотика. JL: Гидрометеоиздат, 1982, 255 с.328

342. Тихонов А. Н., Арсенин В. Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1986, 288 с.

343. Алифанов О. М., Артюхин Е. А., Румянцев С. В. Экстремальные методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1988, 288 с.

344. Безденежных А. А. Инженерные методы составления уравнений скоростей реакций и расчета химических констант. Л.: Химия, 1973, 256 с.

345. Sletbak J., Botne A. A study of inception and growth of water trees and electrochemical trees in polyethylene and cross-linked polyethylene insulations. IEEE Transactions, Vol. EI-12, №6, 1977, p. 383-389.

346. Kagaya S., Yamamoto Т., Inohana A. Ageing of oil-filled cable dielectrics. IEEE Transactions, Vol. PAS-89, №7,1970, p. 1420-1428.

347. Осипова H. П. Исследование старения электроизоляционной бумаги и разработка способа повышения долговечности изоляции на ее основе. Автореферат канд. дисс. Ленинградская лесотехническая академия им. С. М. Кирова. Ленинград, 1975, 18 с.

348. Goodall S. Е., Buckingham G. S., Williams A. L. et al. Обсуждение 137. IEE Proceedings, Vol. 108, Part A, №42, 1961, p. 480-490.

349. Couderc D. Compatibility of tracer gases with oil/paper cable insulation.tVi

350. Proceedings of 16 electrical/electronic insulation conference. 3-6 October 1983, New York, 1983, p. 96-101.

351. Брейтвейт К. В., Корицкий Ю. В., Кулакова Р. В., Соколова С. Л. Производство, свойства и применение электроизоляционных бумаг и картонов. М.: Энергия, 1970, 336 с.329

352. Occhini E., Laufranconi G. M., Tellarini M. Self-contained oil-filled cable systems for 750 and 1100 kV. Design and tests. CIGRE 1978, №2106, 12 p.

353. Anderson J. K., Banks V. A., Sullivan D. Use of loss measurements in accelerated ageing tests of oil-paper dielectrics. IEE Conference of dielectric materials, measurements and applications. 6-8 October 1970, Lancaster, p. 198-201.

354. Эмануэль H. M., Кнорре Д. Т. Курс химической кинетики. М.: Высшая школа, 1974, 400 с.

355. Roto М. A., Yohnson Y. F., Damon D. Н. et al. Analysis of moisture inthoil-impregnated paper tapes. Proceedings of 16 electrical/electronic insulation conference. 3-6 October 1983, New York, p. 354-358.

356. Miranda F. Y., Gazzana Priaroggia P. Self-contained oil-filled cables: a review of progress. The IEE Proceedings, Vol. 123, №3, 1976, p. 229238.

357. Грейсух M. А., Кучинский Г. С., Каплан Д. А., Мессерман Г. Т. Бумажно-масляная изоляция в высоковольтных конструкциях. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963, 299 с.

358. Lamarre С., Crine J. P., Duval M. Influence of oxidation on the electrical properties of inhibited naphthenic and paraffinic transformer oils. IEEE Transactions, Vol. EI-22, №1,1987, p. 57-62.

359. Ресурсные испытания маслонаполненных кабелей 110 кВ низкого давления и 220 кВ высокого давления с уменьшенной толщиной330изоляции. Отчет о НИР (заключительный). Руководитель Г. А. Шаталин. С-Петербург, НИИПТ, 1992, 26 с.

360. Милов Б. Г., Китаева С. X., Бобров А. И. и др. Электроизоляционная бумага. М.: Лесная промышленность, 1974, 248 с.

361. Розенвассер Е. Н., Юсупов Р. М. Чувствительность систем автоматического управления. Л.: Энергия, 1969.

362. Gjaerde A. K. Multifactor ageing models origin and similarities. IEEE Electrical Insulation Magazine, Vol. 13, №1, 1997, p. 6-12.

363. Kiersztyn S. E. Formal theoretical foundation of electrical aging of dielectrics. IEEE Transactions, Vol. PAS-100, №11, 1981, p. 4333-4340.

364. Dakin T. W. Electrical insulation deterioration treated as a chemical rate phenomenon. AEEE Transactions, 1948, Vol. 67, p. 113-122.

365. Simoni L. A new approach to the voltage endurance test of electrical insulation. IEEE Transactions, Vol. EI-8, №3, 1973, p. 76-86.

366. Simoni L. General equation of the decline in the electric strength for combined thermal and electrical stresses. IEEE Transactions, Vol. EI-19, №1,1984, p. 45-52.

367. Montanari G. C., Pattini G. Thermal endurance evaluation of insulating materials: a theoretical and experimental analysis. IEEE Transactions, Vol. EI-21, № 1, 1986, p. 69-77.

368. Montanari G. C., Lebok F. J. Thermal degradation of electrical insulating materials and the thermokinetic background. IEEE Transactions, Vol. EI-25, №6, 1990, p. 1029-1045.

369. Montanari G. С. A new thermal life model derived by aging compensation effect. IEEE Transactions, Vol. EI-25, №2,1990, p. 309-317.

370. Адамчевский И. Электрическая проводимость жидких диэлектриков. Л.: Энергия, 1972, 294 с.

371. Разработка кабеля высокого давления на напряжение 220 кВ с уменьшенной толщиной изоляции. Отчет об ОКР (заключительный). Руководитель Глейзер С. Е. Шифр K0183034-3K71, № ГР 0183.0045114, инв. №0288.0010635. М.: ВНИИКП, 1987, 70 с.

372. ГОСТ 16441-78 Кабели маслонаполненные на переменное напряжение 110-500 кВ. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1990, 41 с.

373. IEC 141. Tests on oil-filled and gas-pressure cables and their accessories. Part 1 : Oil-filled, paper-insulated metal-sheathed cables and accessories for alternating voltages up to and including 400 kV. 1993, 47 p.

374. Кадомская К. П. Электромагнитные процессы в кабельных линиях высокого напряжения. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1997, 142 с.

375. Северцев Н. А., Шолкин В. Г., Ярыгин Г. А. Статистическая теория подобия: надежность технических систем. М.: Наука, 1986, 205 с.

376. Образцов Ю. В. Импульсная прочность маслонаполненных кабелей// Электротехническая промышленность. Сер. Кабельная техника, вып. 7(197), 1981, с. 1-3.

377. Разработка маслонаполненных кабелей низкого давления на напряжение 110 кВ с целью повышения их перспективного технического уровня. Отчет об ОКР (заключительный)/ НПО "ВНИИКП". Руководитель Глейзер С. Е. Авторы: М. Ю. Шувалов, Н. И. Перминов,332

378. А. И. Губинский. Шифр КО 187063-4К71, № ГР0187.0091078, М., 1989.

379. Капур К., Ламберсон JI. Надежность и проектирование систем. М.: Мир, 1980, 604 с.

380. Bernard G. Application of Weibull distribution to the study of power cable insulation. Electra, December 1989, №127, p. 75-83.

381. Mishke C. A. Methods of the relating factor of safety and reliability// Journal of engineering for industry. Transactions of ASME. August, 1970, p. 537-542.

382. IEC Standard 475. Method of sampling of liquid dielectrics.

383. Фурсов П. В., Образцов Ю. В., Макаров JI. Е. Повышение качества изоляции соединительных муфт для кабелей высокого напряжения. Кабельная техника, 1997, №10-11, с. 66-71.

384. Левшин Л. В., Салецкий М. А. Люминесценция и ее измерения. М.: Изд-во Московского университета, 1989, 272 с.

385. Введение в количественную цитохимию. Пер. с англ. под ред. В. Я. Бродского. М.: Мир, 1969.

386. Sommer L. Analytical absorption spectrophotometry in the visible and ultraviolet. The principles. Akademiai Kiado. Budapest, 1989, 311 p.

387. Коренман И. M. Введение в количественный ультрамикроанализ. М.: ГНТИХимической литературы, 1963, 192 с.

388. Benedetti-Pichler A. A. Identification of materials via physical properties, chemical tests and microscopy. Wien, Springer-Verlag, 1964, 492 p.

389. Mulkerrin M. G., Wampler J. E. Empirical evaluation of the use of moments in describing fluorescence spectra. Analytical Chemistry, Vol. 54, 1982, p. 1778-1782.

390. De Pablo A., Pahlavanpour В. Furanic compounds analysis: a tool for predictive maintenance of oil-filled electrical equipment. Electra, №175, 1997, p. 9-31.

391. Крючков А. А., Ларина Э. Т., Образцов Ю. В., Попов Л. В., Шувалов М. Ю. Комплексный подход к проблеме диагностирования масл©наполненных кабельных линий. "Электротехника", №11, 1996.

392. Михайлов Н. Ф., Дьяков С. И. Люминесцентная микроскопия. Мед-гиз, 1961, с. 87.

393. Мирзоев А. Г., Хромова Г. К. Факторы, влияющие на точность оценки свойств масла в процессе эксплуатации. Труды ВНИИКП, вып. 16. М.: Энергия, с. 30-50.

394. Эмульсии. Сб. под ред. Ф. Шермана. Пер. с англ. Л.: Химия, 1972, 448 с.

395. Мицеллообразование, солюбилизация и микроэмульсии. Под ред. К. Миттел. Пер. с англ. М.: Мир, 1980, 598 с.

396. Ефремов И. Ф. Периодические коллоидные структуры. Л.: Химия, 1971, 192 с.

397. Kachar В., Evans D. F., Ninham В. W. Video enhanced differential interference contrast microscopy: a new tool for the study of association colloids and prebiotic assemblies. Journal of colloid and interface science. Vol. 100, №1, 1984, p. 287-301.

398. Kachar В., Evans D. F., Ninham B. W. Rapid characterization of colloidal systems by video-enhanced light microscopy. Journal of colloid and interface science. Vol. 99, №2, 1984, p. 593-596.

399. Столяров К. П. Руководство по микрохимическим методам анализа. Л.: Изд-во ЛГУ, 1981,248 с.

400. Вашуль X. Практическая металлография. Пер. с нем. М.: Металлургия, 1988, 320 с.334

401. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. М.: Наука, 1976, 576 с.

402. Фрёлих Г. Теория диэлектриков. М.: Иностранная литература, 1960, 251 с.

403. Хемминг Р. В. Численные методы для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1968, 398 с.

404. Recommendations for tests of power transmission D. C. cables for a rated voltage up to 600 kV. "Electra", 1980, №72, p. 105-114.

405. Каменский M. К., Никитина H. А. Повышение допустимых температур нагрева силовых кабелей. "Электротехника", 1983, №3, с. 42-45.

406. Шувалов М. Ю. Исследование кабелей постоянного тока с пропитанной бумажной изоляцией, разработка методов электрического расчета и типовых испытаний. Канд. дисс. М.: ВНИИКП, 1985. -203 с.

407. Глейзер С. Е., Ларина Э. Т., Шувалов М. Ю. Расчет напряженности электрического поля в изоляции кабеля постоянного поля. Электротехническая промышленность. Сер. Кабельная техника, вып. 6 (196), 1981.

408. Ларина Э. Т., Шувалов М. Ю. К расчету электрического поля в кабелях постоянного тока. Труды МЭИ, вып. 537, 1981.

409. Ларина Э. Т., Глейзер С. Е., Шувалов М. Ю. Метод расчета оптимальной конструкции кабеля постоянного тока. "Электротехника", №8, 1983.

410. Образцов Ю. В., Глейзер С. Е., Шувалов М. Ю. Влияние диэлектрических потерь на тепловое старение изоляции маслонаполненных кабелей. "Электротехника", №12, 1983.

411. Глейзер С. Е., Шувалов М. Ю. Выбор воздействий для типовых испытаний кабелей постоянного тока. Электротехническая промышленность. Сер. Кабельная техника, вып. 3 (229), 1984.

412. Аксенов Е. И., Гордеев М. Н., Шувалов М. Ю. Остаточная и релаксационная проводимость кабельной бумажно-маслянной изоляции. Электротехническая промышленность. Сер. Кабельная техника, вып. 4 (230), 1984.

413. Глейзер С. Е., Шувалов М. Ю. Анализ перенапряжений в кабельной линии постоянного тока. Электротехническая промышленность. Сер. Кабельная техника, вып. 5 (231), 1984.

414. Шувалов М. Ю. Методы исследования остаточной и релаксационной проводимости кабельной бумажно-маслянной изоляции. Электротехническая промышленность. Сер. Кабельная техника, вып. 9 (235), 1984.

415. Глейзер С. Е., Ларина Э. Т., Шувалов М. Ю. Выбор структуры изоляции маслонаполненного кабеля постоянного тока высокого напряжения. Электротехническая промышленность. Сер. Кабельная техника, вып. 11 (237), 1984.

416. Глейзер С. Е., Ларина Э. Т., Шувалов М. Ю. Исследование переходных процессов в изоляции кабелей постоянного тока. "Электричество", №3, 1985.

417. Meshanov G., Gleizer S., Makarov L., Shuvalov M. Evaluation of long-term electric strength of polymer insulated HV and VHV cables. ЛСABLE'87, 2nd International conference on polymer insulated power cables. Paris, September 1987, p. 484-488.

418. Глейзер С. E., Образцов Ю. В., Пешков И. Б., Шувалов М. Ю. Модель процессов старения пластмассовой изоляции кабелей высокого напряжения. "Электротехника", №8, 1987.336

419. Глейзер С. Е., Шувалов М. Ю. Некоторые проблемы оценки нагрузочной способности кабелей высокого напряжения. Вопросы расчета, конструирования, производства и испытания кабельных изделий. Сборник научных трудов. М.: Энергоатомиздат, 1987.

420. Глейзер С. Е., Образцов Ю. В., Пешкова Г. И., Шувалов М. Ю. Пределы тепловой устойчивости маслонаполненных кабелей. Исследование и производство кабелей и проводов. Сборник научных трудов. М, 1988.

421. Пешков И. Б., Глейзер С. Е., Шувалов М. Ю. Статистические модели старения пластмассовой изоляции кабелей высокого напряжения. Исследование и производство кабелей и проводов. Сборник научных трудов. М., 1988.

422. Глейзер С. Е., Пешкова Г. И., Шувалов М. Ю. Чувствительность нагрузочной способности кабельных линий высокого напряжения к конструктивным параметрам и условиям эксплуатации. "Электротехника", №7, 1988.

423. Глейзер С. Е., Образцов Ю. В., Пешкова Г. И., Шувалов М. Ю. Повышение технического уровня маслонаполненных кабелей. "Электротехника", №12, 1988.

424. Шувалов М. Ю., Мень И. В. Теоретическое и экспериментальное моделирование процессов старения пластмассовой изоляции силовых кабелей высокого напряжения. ВИНИТИ. Депонированные научные работы 1989, №3 (209), с. 158, №2970-ЭН88.

425. Пешков И. Б., Глейзер С. Е., Шувалов М. Ю. Анализ теплового состояния маслонаполненных кабелей в процессе короткого замыкания. "Электротехника", №1, 1989.

426. Шувалов M. Ю. Старение изоляции кабелей высокого напряжения с позиций неравновесной термодинамики и синергетики. ВИНИТИ. Депонированные научные работы 1990, №2 (220), с. 108, №166-ЭТ89.

427. Gleizer S. Е., Meshanov G. I., Obraztsov Yu. V., Shuvalov M. Yu. High voltage cables with XLPE insulation in the USSR-operational experience, investigations of ageing processes and long term tests. CIGRE, Papers of the 1990 session, №21-109.

428. Shuvalov M. Yu. Some considerations on ageing mechanisms in plastic insulations of HV power cables. Contribution to Question 3 preferential subject №1 CIGRE, Session 33, Paris, 1990.

429. Глейзер С. Е., Образцов Ю. В., Перминов Н. И., Шувалов М. Ю. Элементы теории проектирования изоляции маслонаполненных кабелей. "Электротехника", №3, 1991, с. 42-47.

430. Образцов Ю. В., Пешкова Г. И., Морозова Е. А., Шувалов М. Ю. Математическая модель старения изоляции маслонаполненных кабелей. Исследование и производство кабелей и проводов. Сборник научных трудов. Вып. 30. М., 1990, с. 88-96.

431. Шувалов М. Ю., Маврин М. А., Овсиенко В. Л. Возможности видеомикроскопии и цифровой обработки изображений в кабельной технике. "Кабельная техника", №5 (243), 1994.

432. Шувалов М. Ю. Элементы методики конструирования кабелей высокого напряжения с пластмассовой изоляцией. "Кабельная техника", №5 (243), 1994.

433. Gleizer S. E., Obraztsov Yu. V., Perminov N. I., Shuvalov M. Yu. Some elements of the design theory applied to oil-filled power cable insulation.tVl a

434. International symposium on high voltage engineering, Dresden, August 26-30, 1991, paper 21.19, 4 p.

435. Larina E. Т., Ovsienko V. L., Shuvalov M. Yu. Thermal analysis of high voltage cables with XLPE insulation based on non-linear thermal characteristics of materials. JICABLE'95, p. 576-581.

436. Шувалов M. Ю., Маврин M. А., Овсиенко В. Л., Ромашкин А. В. Исследование водных триингов в кабельной изоляции. МКЭМК-95 Международная конференция по электротехническим материалам и компонентам, 2-7 октября 1995, Крым. Тезисы докладов, с.32.

437. Беляева Н. Н., Васильев Н. В., Маврин М. А., Образцов Ю. В., Овсиенко В. Л., Шувалов М. Ю. Старение и разрушение пластмассовой изоляции кабелей высокого напряжения. "Кабельная техника", №7 (245), 1995.

438. Шувалов М. Ю., Ромашкин А. В., Маврин М. А., Овсиенко В. Л. Видеомикроскопия триинга. "Электричество", №3, 1996.484а Shuvalov М. Yu., Romashkin А. V., Mavrin М. A., Ovsienko V. L. Video microscopy of treeing. Electrical technology, №1, 1996.

439. Овсиенко В. JI., Шувалов М. Ю., Колосков Д. В., Ромашкин А. В. Возможности микроэксперимента в исследовании электрической изоляции кабелей высокого напряжения. "Кабельная техника", №1011, 1997, с. 47-57.

440. Шувалов М. Ю. Зарождение электрического триинга как процесс развития микроочаговой взрывной неустойчивости. " Электротехника", №12, 1997, с. 12-20.

441. Obraztsov Yu. V., Shuvalov М. Yu. Model for high-voltage extruded cable insulation ageing: electrical tree inception as explosive instability development. CIGRE, 1998, №15-204, 5 p.

442. Овсиенко В. Л., Колосков Д. В., Шувалов М. Ю. Инструмент для высверливания и выборки отверстий в полимерном материале. Свидетельство №7034 на полезную модель (приоритет от 09.06.1997, зарегистрировано в государственном реестре 16.07.1998 Бюл. №7).

443. Шувалов М. Ю., Маврин М. А. Рост водного триинга как диффузионно-кинетический процесс. "Электричество", №4, 1999, с. 43-50.

444. Крючков А. А., Овсиенко В. Jl., Троицкая Г. А., Шувалов М. Ю. Внутренние механические напряжения в изоляции высоковольтных кабелей и их влияние на электрическую прочность. " Электротехника", №8, 1999, с. 28-33.

445. Obraztsov Yu. V., Shuvalov M. Yu., Mavrin M. A. Water treeing as dif-fusion-with-reaction process. 5th International conference on insulated power cables. 20-24 June 1999, Versailles, France. Paper B.3.5, p. 412417.

446. Газизова JI. H., Шувалов М. Ю., Овсиенко В. Л., Ромашкин А. В. Применение аналитических микрометодов для контроля качества и оценки состояния изоляции кабелей высокого напряжения. "Кабели и провода", №3 (262), 2000, с. 17-20.

447. Шувалов М. Ю. Микродиагностика изоляции маслонаполненных кабелей. Труды IV Международной конференции по электротехнике, электромеханике и электротехнологии, 18-22 сентября 2000 г., Клязьма, с. 49-50.

448. Шувалов М. Ю. Оптические и морфологические свойства триингов в полимерной изоляции силовых кабелей. Труды IV Международной конференции по электротехнике, электромеханике и электротехнологии, 18-22 сентября 2000 г., Клязьма, с. 51-52.1. Г:ит Ъ/ ¿ъиТ

449. ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ, ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ КАБЕЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

450. Исследование кабелей высокого напряжения, разработка усовершенствованных методов электри ческого расчета и микродиагностики

451. Специальность 05.09.02 Электротехнические материалы и изделия1. На правах рукописи1. ШУВАЛОВ МИХАИЛ ЮРЬЕВИЧ