автореферат диссертации по энергетике, 05.14.12, диссертация на тему:Влияние эксплуатационных факторов на электрические свойства и диагностика полимерной изоляции кабелей

На правах рукописи УДК 621.315.2.016.2/075.8

КАНИСКИН ВЛАДИМИР АЛЕКСАНД$)§И& 0 Л

I з м> лт.

ВЛИЯНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ФАКТОРОВ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ДИАГНОСТИКА ПОЛИМЕРНОЙ ИЗОЛЯЦИИ КАБЕЛЕЙ

Специальность 05.14.12 Техника высоких напряжений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 2000

Работа выполнена в Санкт-Петербургском Государственном Техническом

Университете

Официальные оппоненты: д.т.н., проф. Кучннский Г.С.

д.ф.-м.н., проф. Слуцкер А.И. д.т.н. Боев. М.А.

Ведущая органшация: Научно-исследовательский институт по передаче энергии постоянным током ( НИИПТ, г.Санкт-Петербург )

Защита состоится « и » Ли^^л 2000 г. в час. на заседании

диссертационного Совета Д 063.38.01 при Санкт-Петербургском государственном техническом университете по адресу: 195251, г. Санкт-Петербург, ул.Политехническая, д.29, главное здание, ауд.325.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по указанному адресу на имя ученого секретаря Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке университета.

Автореферат разослан

/£» г.

«

Ученый секретарь

Диссертационного Совета Е.Н.Попков

Ц о

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Развитие энергетики связано с развитием электротехнической промышленности, с дальнейшим совершенствованием электротехнических устройств, участвующих в выработке, передаче, распределении и потреблении электрической энергии. На всех этапах этого процесса активную роль играют изделия кабельной техники, в первую очередь - электрические кабели. Дальнейшее развитие электрических кабелей связано с повышением пропускной способности, применением новых полимерных материалов для конструирования электрической изоляции, заменой бумажно-пропитанной изоляции на полимерные композиции, имеющие значительные технологические и эксплуатационные преимущества.

В данной работе рассматриваются проблемы влияния эксплуатационных факторов на электрические свойства и диагностики полимерной изоляции кабелей, работающих в условиях низких и повышенных температур, увлажнения изоляции в процессе эксплуатации.

Снижение температуры эксплуатации кабелей до жидкого азота или жидкого гелия приводит к изменениям в электрической изоляции (усадка, переход через температуру стеклования, увеличение механической прочности и снижение эластичности, увеличение хрупкости и др.). Закономерности пробоя и электрического старения, электрофизические характеристики и надежность полимерной изоляции в области низких температур изучены недостаточно, несмотря на большое число публикаций на эту тему. Поэтому комплексное изучение электрофизических процессов, происходящих в полимерной изоляции при воздействии различных эксплуатационных факторов при низких температурах, представляет собой весьма актуальную проблему.

Замена бумажно-пропитанной изоляции на полимерную имеет ряд существенных преимуществ, однако в процессе эксплуатации таких кабелей возникла сложная проблема, связанная с увлажнением изоляции, зарождением и развитием водных триингов - дендритов, каналов в полимере, заполненных водой, развитие которых в итоге приводит к электрическому пробою кабелей. Проблема работы изоляции в условиях увлажнения, зарождения и развития водных триингов под воздействием эксплуатационных факторов является новой, недостаточно изученной; для отечественных полимерных композиций практически отсутствуют экспериментальные данные по закономерностям развития водных триингов. Все это представляет актуальную проблему, связанную с исследованием процессов, происходящих в условиях увлажнения полимерной изоляции,

зарождением и развитием водных триингов. Изучение этой проблемы необходимо для решения ряда практических задач и выдачи рекомендаций для кабельной промышленности, повышающих эксплуатационную надёжность кабелей.

В настоящее время в энергосистемах страны находится огромное количество силовых кабелей, используемых в сетях при передаче, распределении и потреблении электроэнергии. При воздействии эксплуатационных факторов в изоляции кабелей при повышенных температурах происходят необратимые изменения (старение), сокращающие ресурс кабелей. Однако до сих пор нет эффективных способов контроля и диагностики изоляции кабелей с определением израсходованного (остаточного) ресурса. Поэтому весьма актуальной является проблема поиска эффективных неразрушающих способов диагностики и определения ресурса изоляции кабелей непосредственно в их индивидуальных условиях эксплуатации.

Работа проводилась в соответствии с тематикой, предусмотренной целевой комплексной научно-технической программой ГКНТ СССР по проблеме ОЦ 008.08, всесоюзной межвузовской программой "Энергия" (по передаче энергии КАУ-Центр) МинВУЗа РСФСР и Мипэлектротехпрома СССР (приказ МинВУЗа РСФСР № 545 от 12.12.1975г.), координационным планом по комплексной проблеме: "Электрофизика и электроэнергетика" на 1986 - 1990 г.г. (раздел 1.9.2.2.4, Постановление Президиума АН СССР от 15.12.1985 г. №11000-494-1216), координационными планами АН СССР на 1980 - 1985 г.г. и на 1986 - 1990 г.г. по проблеме долговечности, надёжности и исследованию электрофизических характеристик оборудования, по программам "Университеты России", направление НТП "Повышение надёжности, экономичности и экологичности энергетической системы России" (энергосистема России), 1992 - 1996 г.г., раздел 9, по планам ОНИЛ теплостойкой изоляции Минэлектротехпрома СССР.

Цель и задачи работы. Целью работы является всестороннее изучение электрофизических процессов в полимерной изоляции при воздействии некоторых эксплуатационных факторов (электрическое поле, широкий диапазон температур, увлажнение) и выработка практических рекомендаций по повышению эксплуатационной надёжности и диагностики кабелей с полимерной изоляцией. В соответствии с этим основными задачами работы являются: - комплексное изучение процессов в полимерной изоляции при кратковременном и длительном приложении электрического поля в широком диапазоне температур, частот и в процессе термокриоциклических воздействий для полу-

чения данных и выработки рекомендаций, необходимых для разработки и проектирования изоляции кабелей, работающих в условиях низких температур;

- теоретический анализ и экспериментальное исследование электрофизических процессов при увлажнении полимерной изоляции, влияния электрического поля на процесс увлажнения, влияния различных эксплуатационных факторов и строения полимеров на зарождение и развитие водных триингов для получения комплекса данных и выработки практических рекомендаций, направленных на повышение эксплуатационной надёжности кабелей с полимерной изоляцией;

- теоретический анализ и экспериментальное изучение процессов термического старения полимерной изоляции для разработки неразрушающего метода определения ресурса (остаточного ресурса) кабелей в условиях эксплуатации.

На основании выполненных исследований разработаны теоретические положения и практические рекомендации, совокупность которых можно квалифицировать как новое достижение в развитии научного направления в области эксплуатационной надёжности и диагностики кабелей с полимерной изоляцией в условиях увлажнения, низких температур и при термическом старении.

Научная новизна работы:

- систематические исследования и анализ явлений, происходящих в полимерной кабельной изоляции в диапазоне температур от 400 К до криогенных, частотах до 70 кГц при кратковременном и длительном приложении электрического поля, дали возможность выявить новые закономерности, получить количественные оценки в виде математических зависимостей;

- впервые изучено влияние термокриоциклических воздействий на электрическую прочность полимерной изоляции в условиях низких температур. Разработана физико-математическая модель, учитывающая снижение электрической прочности изоляции с ростом числа циклов, и позволяющая удовлетворительно объяснять всю совокупность данных по снижению прочности полимерной изоляции при термокриоциклических воздействиях. Предложен параметр, количественно характеризующий стойкость полимеров к циклическим воздействиям;

- установлены и экспериментально подтверждены закономерности при пробое полимеров и электрическом старении при низких температурах, позволяющие использовать получешше при кратковременных испытаниях значения коэффициента т для расчёта срока службы полимерной изоляции без проведения длительных экспериментов на старение. Впервые изучено влияние термокриоциклических воздействий на параметры уравнения (срока службы):

т = В • Е в условиях низких температур, получены математические зависимо ста, отражающие влияние циклов на эти параметры для полимеров Ф-4 (для ПЭВД в пределах 200 ТКЦВ влияние не установлено);

- выполнено систематическое изучение явлений водного триинга на всех этапах его развития: увлажнения полимеров, его зарождения и развития, позволившее с использованием законов электродинамики разработать модель зарождения и развития водного триинга. Эта модель позволяет объяснить с учётом параметров полимера и окружающей среды природу зарождения и развития водного триинга под действием сил электрического поля. С учётом этого предложены способы, не имеющие аналогов, снижения или полного исключения увлажнения полимерной изоляции и "залечивания" технологических дефектов в полимерной изоляции или эффективной её пропитки под действием сил электрического поля;

- установлено количественное влияние каждого эксплуатационного фактора в виде математических описаний на водный триинг в полиэтиленовых композициях, на основании которых разработана статистическая модель водного триинга, позволившая предложить методику расчёта ресурса кабеля в условиях увлажнения. Даётся обоснованный способ оценки стойкости полимеров к водному триингу по следующим параметрам: времени до зарождения и скорости роста водного триинга;

- проведено экспериментальное и теоретическое изучение термомеханического старения полимерной изоляции кабелей, которое дало возможность выбрать структурно-чувствительный параметр, адекватно отражающий изменения в изоляции под действием эксплуатационных факторов, и связанного с ресурсом кабелей. Это позволило впервые разработать и запатентовать неразрушаю-щий способ определения ресурса кабелей с ПЭ изоляцией непосредственно в их индивидуальных условиях эксплуатации. Показана перспективность применения этого метода для других типов изоляции кабелей.

Разработан неразрушающий экспресс-метод определения ресурса кабелей в условиях эксплуатации, существенно сокращающий объём измерений. Экспресс-метод прошел первую патентную экспертизу.

Практическая ценность полученных результатов:

- разработаны комплексные методики экспериментального исследования полимерных материалов, моделей электрической изоляции и отрезков кабелей в широком диапазоне температур (400 К - 77 К) и частот электрического поля

постоянный ток, 50 Гц - 70 кГц), в условиях увлажнения при воздействии экс-шуатационных факторов; полученные количественные данные в виде математических зависимостей позволяют целенаправленно разрабатывать системы шектрической изоляции кабелей, повышать качество и надёжность конструк-рш в условиях эксплуатации;

- предложен метод расчёта срока службы полимеров, моделей и кабелей го известному уравнению: т = В • Е"т в условиях низких температур по пара-яетрам, полученным при кратковременных испытаниях на электрическую фочность, и исключающих длительные испытания на электрическое старение;

- предложен метод оценки стойкости полимеров и полимерной изоляции :абелей: а) к термокриоциклическим воздействиям по величине параметра: Ьц = ин - ик)/(ак - ан), который характеризует свойства полимеров и не зависит от температурного режима термокриоциклических воздействий; б) к водному риингу по величине времени до зарождения и скорости роста, что даёт возможность отбирать наиболее стойкие полимерные композиции на стадии их »азработки и проектирования систем изоляции кабелей;

- предложена и проверена методика проведения ускоренных испытаний юлимерной изоляции кабелей на стойкость к водному триингу с использовани-:м повышенных частот (20 - 70) кГц, позволяющая сокращать время испытаний *о 100 раз;

- разработаны и предложены способы с использованием сил электрическо-о поля : а) существенного снижения или практического исключения увлажне-1ия полимерной изоляции кабелей путём внесения в конструкцию дополни-■ельного тонкого слоя между изоляцией и оболочкой; б) "залечивания" техно-гогических дефектов в изоляции кабелей за счёт заполнения их жидким ди-'лектриком. Это позволит значительно повысить качество и надежность кабе-1ей с полимерной изоляцией и увеличить их ресурс;

- разработан и запатентован не имеющий аналогов неразрушающий спо-:об определения израсходованного и остаточного ресурса кабелей, находящихся непосредственно в условиях эксплуатации, позволяющий разделить все кабели на группы по израсходованному ресурсу, уделить основное внимание руппе кабелей с предельным ресурсом, что существенно сократит объём высо-;овольтных испытаний, экономя время и средства на испытаниях всех осталь-1ых кабелей.

Результаты выполненных исследований внедрены и использованы на ряде [редприятий электротехнической, электронной и радиотехнической промыш-

ленности: ОКБКП г. Мьпшци; ВНИИКП г. Москва; ПО "Севкабель" г. С.-Петербург ; "Полимеркомпозит" г. Баку.

Результаты выполненных исследований используются в учебном процессе в СПбГТУ при подготовке по специальности 180300 - электроизоляционная , кабельная и конденсаторная техника в курсах: "Основы кабельной техники", "Электрические кабели", "Электротехнические материалы", "Физические основы материаловедения", при выполнении студентами дипломных и курсовых проектов, курсовых и лабораторных работ, обучении в аспирантуре. Эти результаты нашли отражение в учебных пособиях.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на 26 международных, всесоюзных, республиканских конференциях, семинарах, совещаниях, симпозиумах, проходивших в стране и за рубежом в период с 1976 по 1999 годы.

Публикации по работе. Результаты диссертационной работы опубликованы в 74 печатных работах, включая статьи, доклады, тезисы докладов, учебные пособия, патент.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка цитируемой литературы, включая 286 наименований работ. Объем диссертации составляет 283 страницы машинописного текста, 59 рисунков и 48 таблиц.

Во введении рассмотрена актуальность выбранной темы, определены цель и задачи работы, сформулированы научная новизна и практическая значимость полученных результатов, приводятся сведения об аппробации работы. В первой главе рассмотрена электрическая прочность и старение полимерной изоляции при низких температурах: краткий аналитический обзор публикаций, методика проведения экспериментов, экспериментальные результаты в широком диапазоне температур и частот, влияние термокриоциклические воздействия (ТКЦВ), перспективы развития кабелей с применением низких температур. Во второй главе рассмотрено электрическое старение полимерной изоляции в условиях увлажнения: влияние однородного и неоднородного поля на процесс увлажнения изоляции, других эксплуатационных факторов, структуры полимеров на характеристики ВТ, разработана статистическая модель параметров ВТ, показаны перспективы борьбы с ВТ. В третьей главе рассмотрено термомеханическое старение полимерной изоляции, итогом теоретического и экспериментального исследования которого явилась разработка неразрушающего метода определения ресурса кабелей в условиях эксплуатации.

Объектами исследований служили образцы полимерных плёнок промышленного изготовления: фторопластовые Ф-4, Ф-4ЭО, Ф-4ЭН, Ф-4МБ-2, поли-этилентерофталатная (ПЭТФ), поликарбонатпая (ПК), полиэтиленовая высокого и низкого давления (ПЭВД, ПЭНД), полистирольная (ПС), полиимидные Г1М-1, Каптон, ПМФ-3351, ПМФ-352, а также образцы многослойных структур на основе этих плёнок - модели изоляции кабелей; пластины полиэтиленовых композиций, широко применяемые в кабельной промышленности для экструзии: ПЭ 103-01 К, 107-01 К, 153-01 К. 178-01 К, 107-10 К, 153-10 К; отрезки кабелей с монолитной изоляцией: РК 50-3-28, РК 50-3-28 Пр, РК 75-24-17, РК 5044-17, с намотанной ленточной изоляцией из фторопласта Ф-4: РК 50-3-29; ноше полимерные композиции: сшитые, разной степени разветвлённости, сопо-тимеры этилена с винилацетатом (СЭВИЛЕН 113, СЭВИЛЕН 115), а также полимерные композиции с введёнными в базовый полимер специальными до-эавками (декабромдифенилоксида, трёхокиси сурьмы, полиэтиленсилоксано-зых жидкостей, антипиренов, перекиси дикумила, наполнителей и др.).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объединяющим фактором трех глав работы является полимерная изоляция силовых и радиочастотных кабелей. Вполне закономерно, что работая в реальных условиях эксплуатации: низкие температуры па уровне жидкого азота, термальные и повышенные температуры в присутствии увлажнения, термоме-саническое старение при повышенных температурах, полимерная изоляция ямеет свои специфические особенности в конструкции и в эксплуатационных факторах воздействия, что приводит к характерным отличиям.

I. Электрическая прочность и старение полимерной изоляции кабелей при низких температурах.

Применение низких температур в кабельной технике повысит техниче-;кие показатели за счет снижения потерь в проводниках и изоляции, увеличит iponycKiiyio способность и качество передачи. Особенно это становится актуальным после открытия и проведения работ с ВТСП.

Разработаны методики и испытательные ячейки, позволяющие проводить жспериментальные исследования в широком диапазоне температур и частот, в кидком азоте и в потоке испаряемого жидкого азота. Эксперименты проводили ia пленках фторопластовых (Ф-4, Ф-4ЭН, Ф-4МБ-2), ПЭВД, полистирольных

(ПС), поликарбонатных (ПК), ПЭТФ, полиамидных (ПМ), на моделях электрической изоляции (ЭИ) и отрезках кабелей на пробой и электрическое старение.

Электрическая прочность полимеров в зависимости от температуры Епр=Ф(Т) в диапазоне частот от 50 Гц до 70 кГц на воздухе и в трансформаторном масле увеличивается с понижением Т. Показано, что при кратковременных испытаниях существенную роль играют частичные разряды (ЧР), что нагрев диэлектрика происходит не столько за счет диэлектрических потерь, сколько, в основном, тепловыделения за счет ЧР. Используем полученную Г.С.Кучинским зависимость тока ЧР от напряжения в области малых вероятностей пробоя:

ц^Ми/их

где ик - напряжение начальных ЧР; т^4и„/стЧр; стчр - среднеквадратичное отклонение; 1ф0 - ток ЧР при и„.

Известно, что ток ЧР растет пропорционально частоте /, тогда имеем:

1чр=1нр0(и,и)т-///50 ,

где /50 - частота 50 Гц.

Составив уравнение теплового баланса для адиабатического нагрева единицы объема диэлектрика под действием ЧР при подъеме напряжения с постоянной скоростью % (и=/Л; (Ш^ХсИ), можно записать:

Рчр=Ср-рт(1Т/с11=л/2-1Чр-/.ит+1//5о-и„т, где Ср - удельная теплоемкость диэлектрика; рт - его плотность.

Зависимость от температуры можно записать в виде и„=аи110/Т, где а -постоянный коэффициент; ино- напряжение начальных ЧР при нормальных условиях. Полученное соотношение подставим в уравнение теплового баланса, сделаем замену I на и, тогда получим выражение:

сР-рш-ат=[^2.1чй./-ит+!//5о(а-ино/т)га-х]аи.

Интегрирование произведем от нормальной температуры То до равновесной температуры плавления Т11Л°, а напряжение от ин до и^; после интегрирования полученное выражение решим относительно II,

пр-

и„ = и.

(т+2)-Х-Т-С ■ pm-f5íl

1 + -

1

m-t-2

(1)

Из (1) следует, что ипр=Ф(1/Т) имеет прямолинейную зависимость, что нашло экспериментальное подтверждение для всех исследованных полимеров. В большинстве случаев эта зависимость изображается прямой линией с изломом при Т+; при Т>Т+ наблюдается существенное снижение U„p, характерное для теплового пробоя; при Т<Т' существует слабая зависимость, т.е. иш моно-

тонно возрастает, что, наиболее вероятно, связано с уплотнением полимера при охлаждении. При температуре Т+ происходит изменение механизма пробоя, т.е. переход к критическим ЧР, но оно не связано с переходом полимера из одного физического состояния в другое.

Из (1) следует, что увеличение частоты приводит к снижению и„р полимеров за счет роста интенсивности ЧР (увеличение тока и частоты следования ЧР); увеличение скорости подъема напряжения X вызывает рост и,Ф, что также связано с изменением характеристик ЧР. Экспериментально установлено, что до 70 кГц выполняется соотношение:

^и^и^о - Ь/ Ш, (2)

где ипр5о - пробивное напряжение при 50 Гц.

Вычислены коэффициенты регрессии (2); так на воздухе при 293К усредненный коэффициент для исследованных полимеров Ь/«0,16±0,02; значения Ь/ для полимеров мало отличаются и не зависят от структуры полимеров.

Адализируя (1) и (2), определена величина показателя степени т=(4,1-5,1). Используя (1) и учитывая, что второе слагаемое в скобках »1, получено упрощенное выражение для определения Ищ, в зависимости от частоты:

иПр=ипр,0-а50/Л1/т+2 ■ " (3)

Выражение (1) было подвергнуто анализу на правомерность упрощения: полученные экспериментальные значения и^ сравнивали с расчетными значениями, полученными при пересчете частот. Результаты показывают, что расчетные и экспериментальные данные приближены, что подтверждает возможность пересчета по упрощенной формуле (3) для оценочных пересчетов значений Ипр на другие частоты.

Исследование полимеров в жидком азоте от частоты показало, что снижается с ростом частоты также, как и на воздухе, выполняется соотношение [2). Значения параметров (2) для полимеров в жидком азоте, вычисленные методом наименьших квадратов, приведены в таблице 1; коэффициент корреляции составил 0,96 - 0,99.

Таблица 1

Полимер и^о, кВ ь,

ПЭВД 20.9±0.5 0.21+0.01

ПК 6.7+0.8 0.15±0.02

ПЭТФ 7.6±1.5 0.14±0.01

ПС 7.0±0,1 0.1410.01

10

Ф-4 5.4±0.1 0.1310.01

Ф-4МБ-2 3.810.4 0.0910.01

Экспериментально установлено,что Цф полимеров в жидком азоте повышается с ростом скорости подъема напряжения X (X изменяли от 0,1 до 1,0 кВ/с), что связано со снижением времени воздействия ЧР на полимер; при этом выполняется равенство: 1§и„р=^ипра+Ь>.-^Х. (4)

Для пленок Ф-4 коэффициент Ь>. имеет следующие значения: 1=0,0410,01 для толщины 2x30 мкм, а для толщины 3x40 мкм А.=0,0047±0,003.

Исследования полимеров в жидком азоте показали, что и,ф в зависимости от толщины (числа слоев) можно определить из соотношения: и^и^сТ, (5) где иа и п - постоянные коэффициенты, которые вычислены методом наименьших квадратов и представлены в табл.2; коэффициент корреляции составил не менее 0,98.

Таблица 2

Полимер /,Гц и<1, кВ п

ПЭВД 50 32.510.2 0.3910.02

ПМ 50 23.4 0.38

ПЭТФ 50 46+10 0.6010.06

Ф-4 ЭО (ориентированный) 50 34.811.7 0.5510.01

Ф-4 ЭО 20000 23.0 0.53

Ф-4 ЭН (не ориентированный) 20000 19.717 0.5710.1

Ф-4 ЭО 70000 9.211.2 0.4010.04

Ф-4 ЭН 70000 7.810.4 0.3910.04

Ф-4 многослойная изоляция (от 3 до 10 слоев пленки 30 мкм) 50 37±3 0.64Ю.04

Предполагая, что пробой изоляции происходит под действием ЧР, при этом скорость разрушения пропорциональна среднему току ЧР, а само разрушение пропорционально прошедшему через изоляцию заряду в соответствии с работами Г.С.Кучинского, составим уравнение этого критического заряда:

I, I,

где Ъф - момент времени начала ЧР и пробоя.

При постоянной скорости подъема напряжения можно записать: и=ЛЛ; ин=Х4„; и^Ыщ,; С учетом этого получим выражение для критическо-

'"Г 7

гозаряда: дкр = Д/,рв .(и/V,)"

После интегрирования получим: д^ = 7 0 • / (и^1 - и Г1) > (»»+1) ■ /50 • и* ■ Я (6) С учетом поверхностной эрозии пленки за счет ЧР при низких темпера-

(т + \)-д„/5Г)-Я /■и.-1ч ро

Если пробой полимера происходит при накоплении одинаковой величины разрушений, то из (6) можно определить и„р при другой частоте при условии,

турах из (6) получена зависимость: ию = (/„

1 + -

(7)

™ и::тТ ■ приХ-сошЛ, (8)

или при/=С0П51 (9)

Экспериментально установлено, что выполняются соотношения (7-9); для полимеров Ф-4, Ф-4МБ, ПК и ПС, у которых разрушение идет в основном за счет поверхностной эрозии полимера под действием ЧР , зависимости (8,9) выполняются; для полимеров ПЭВД и ПЭТФ выполняются с меньшим приближением, т.е. идет более сильное снижение Цц, с ростом частоты.

Исследование на пробой в жидком азоте моделей изоляции кабелей (на латунную трубку диаметром 18мм наматывали из лент Ф-4 многослойную изоляцию 3x30, 5x20, 8x30 и 10x30 мкм) и отрезков кабелей типа РК 50-3-28 со сплошной изоляцией из Ф-4Д и РК 50-3-29 с многослойной намотанной изоляцией из леш- Ф-4 также подчиняются соотношению (2) и (5). Необходимо отметить, что кабели с намотанной многослойной изоляцией РК 50-3-29 имеют большую величину Цщ, по сравнению с кабелями с монолитной изоляцией РК 50-3-28.

При исследовании сделано сопоставление расчетных и экспериментальных значений ищ, ист- среднеквадратичных отклонений для отдельных пленок моделей многослойной изоляции и отрезков кабелей; результаты показали удовлетворительное их соответствие.

При работе кабели будут подвергаться ТКВЦ, поэтому циклические воздействия изучали на моделях многослойной изоляции: из пленки Ф-4 толщиной 10 мкм, температурный интервал (77,4-473)К и (77,4-413)К; из пленок ПЭВД толщиной 40 мкм, интервал (77,4-358)К и (77,4-338)К экспериментально уста-

новлено, что для образцов - моделей небольших размеров оптимальная выдержка составляет 15-30 минут при каждой температуре.

При ТКВЦ происходит снижение 11пр и увеличение ст от количества циклов, которые укладываются в предложенные соотношения:

и„рКи„-их>ехр(-К-Кц)+ик, (10)

а =(стк-ан) -[1-ехр(-К-Мц)]+ст, (11)

где К - коэффициент скорости снижения и11р и возрастания с от количества циклов Ыц; ин, ик, аяио,-начальные (исходные) и конечные значения и о. Используя метод наименьших квадратов, для зависимостей (10 и 11) составили систему уравнений для ик и К и вычислили значения коэффициентов.

Анализируя (10 и 11), показано, что между Ищ, и ст при ТКЦВ на полимеры существует линейная зависимость. Преобразуем (10 и 11) к следующему виду: (ипр-ик)/(ин-ик)=ехр(-К-Кц), (12)

1-(<т-о„)/( <т*-<Тн)=ехр(-К-Мд). (13)

Учитывая, что К для и„р и а практически одинаковые, можно записать следующее выражение: и1ф=ин+аи(и„-ик)/(стк-аи)-о(и„-ик)/(с7к-ок), (14) т.е. между Ццр и о существует линейная зависимость,что подтверждено экспериментально.

Зависимость ипр=Ф(о) при ТКЦВ представляет графически прямые линии, т.е. выполняется зависимость: ичг=и1ГЬц-о (15) где ис=ин+ ст„(и:гик)/( сгх-стн)=иа+Ьц-ан, (16) ЬцКин-ик)/( Ож-(ти). (17) Из (17) следует, что Ьц не зависит от температурного режима ТКЦВ, а зависит только от свойств полимера, т.е. начальных и конечных значений и,ф и о. Поэтому величину Ьц предложено использовать в качестве параметра стойкости полимеров к ТКЦВ. Снижение электрических и механических свойств полимеров происходит за счет образования субмикродефектов вследствие неравномерного распределения внутренних механических напряжений, увеличения аморфной фазы и разрыхления структуры полимеров.

При длительном воздействии электрического поля (старении) для пленок Ф-4 срок службы уменьшается. По аналогии с кратковременным воздействием получены следующие соотношения:

1ёт=(1ётн-1етк)-ехр(-Кт-Кц)+1£тк, (18)

т=(тк-тн> [1-ехр(-Кт-К1Д)]+тн, (19)

1ёВ=(1ёВк-1вВ„)-[1-ехр(-Кв-Кц)]+18Вн, (20)

где Кт - коэффициент скорости снижения логарифма срока службы; Кт и Кв - коэффициенты скорости возрастания параметров ш и 1&В; 1§ВК, гпн и шк - начальные и конечные (установившиеся) значения параметров. На основании экспериментальных исследований получены значения коэффициентов и параметров соотношений (18-20). По ТКЦВ на полимеры публикации отсутствуют.

Установлено, что при электрическом старении можно использовать известное степенное соотношение: т=В-Е"га, (21) при этом понижение температуры при постоянном Е увеличивает значения т и коэффициенты т и В; показано, что отношение ^/ш остается одного порядка и практически не зависит от температуры.

При исследовании нашло подтверждение ранее полученное соотношение т-/=ъоп& (т - в секундах, / - в герцах) при Е=сош1 для всех исследованных полимеров на воздухе и в среде газообразного азота при низких температурах в диапазоне Е<Е+,а при Е>Е+ это произведение резко уменьшается с повышением частоты, что вызвано разогревом полимера за счет энергии ЧР. В жидком азоте идя ПК т-/=сопй1 выполняется, а для ПЭВД не выполняется во всем диапазоне частот, для других полимеров выполняется в ограниченном диапазоне частот. Для отрезков кабелей РК 50-3-29 параметры приведены в табл.3.

Таблица 3.

Область На воздухе, 293К В жидком азоте, 77,4К

напряжений 1вВ хп 18В т ^/т

и<и* И 5,8 1,91 14 7,3 1,92

и>и* 22±2 14+2 1,54 48+10 32±10 1,51

Для подтверждения положения о том, что основной причиной разруше-гая полимерной ЭИ является ЧР, были проведены исследования моделей и отрезков кабелей на воздухе и в жидком азоте с помощью анализатора импульсов гипа АИ-128-2; получены амплитудные спектры ЧР, по которым были вычис-гены: значения среднего тока ЧР частоты следования ЧР п,ф и максим алы ш-•о единичного кажущегося заряда qм. Установлено, что с понижением темпера--уры уменьшаются значения Пчр, Ц и qч и повышается напряжение возникнове-1ия ЧР ив.

Используя результаты работы Койкова С.Н. и Цикина А.Н. по старению ■вердых диэлектриков под воздействием ЧР, основные положения были примерны в условиях низких температур и развиты дальше. Путем теплового расче-а была оценена зависимость Е+ от /, в результате получено выражение:

1ёВ'К1 /гаЗ-ИЕСТкр-Т)^ 1ё(а/Ьс./)] (22)

или можно решить относительно т: ш=[1§(ТЧ1-Т)+1н(а/Ь-с-/)]ЛвЕ+, (23) где Ткр - критическая температура, соответствующая переходу из одного агрегатного состояния в другое; о - коэффициент теплоотвода от диэлектрика; Т -температура окружающей среды; Ь - часть энергии ЧР, идущая на нагрев диэлектрика. Экспериментальная проверка показала, что (22 и 23) выполняются и удовлетворительно описывают изменение параметров срока службы изоляции в зависимости от температуры и частоты при низких температурах.

Одной из сложных проблем является соотношение результатов высоковольтных испытаний при кратковременном и длительном приложении поля. Используя понятие внутреннего ресурса изоляции и износа изоляции Б г/ри электрическом старении и опираясь на результаты работ Кучинского Г.С., Кой-кова С.Н., Лапшина В.А., после преобразований и интегрирования получено выражение для пробивного напряжения: =(т+1) Л-(1я*>-О/к-/ ; (24)

после логарифмирования получим:

1ёипр=1ёё+18ЯУ(т+1)+1ё[(т+1)-0/К]/(т+1)-18//(т+1)= 1сс1П8)7(т+1>+1ё[(т+1)2-В-с]/(т+1)-1Е//(т11), (25)

где & -толщина изоляции; X - скорость подъема напряжения; с - скорость уменьшения толщины пленки при старении.

При получении (24, 25) предполагали, что механизм старения изоляции не меняется во всем диапазоне Е и накопленный износ изоляции Б не зависит от режима испытаний. Из (25) видно, что существует линейная зависимость в логарифмическом масштабе между и^ с одной стороны и толщиной изоляции <1, скоростью подъема напряжения X и частотой поля / с другой стороны. Это важное положение подтверждено экспериментально в диапазоне от комнатной температуры на воздухе до жидкого азота. Следовательно, по результатам кратковременных испытаний полимерной изоляции на пробой, можно расчетным путем определить по наклону зависимостей 1^'ипр---ф(^с1) или 1§ипр=Ф(1в^) к оси абсцисс значения коэффициентов ш, которые близки к значениям коэффициента ш, полученным при длительных испытаниях полимерной изоляции на электрическое старение.

Используя результаты экспериментов на старение отрезков кабелей в жидком азоте, проведена оценка рабочей напряженности поля, которая находится на уровне Ер=10кВ/мм при промышленной частоте. Величину Ер можно уточнять после проведения полномасштабных испытаний отрезков кабелей, а

их изготовление возможно с использованием полученных в данной работе закономерностей.

2. Электрическое старение полимерной изоляции кабелей, работающих в условиях увлажнения.

Кабели с полимерной ЭИ имеют ряд существенных преимуществ перед кабелями с бумажной ЭИ. Однако в эксплуатации кабели с полимерной ЭИ часто выходят из строя значительно раньше гарантийного срока службы; ЭИ увлажняется, в ней образуются заполненные водой цилиндрические каналы диаметром (0,1-1)мкм в виде "кустов" или ветвистых побегов - водные триинги (ВТ).

Проблема борьбы с ВТ вышла на первое место для кабелей с полимерной изоляцией. Несмотря на большое количество публикаций, закономерности зарождения и развития ВТ недостаточно установлены, четко не определена роль электрического поля, количественно не определено влияние температуры, концентрации различных солей в природных водных растворах, структуры полимеров, частоты поля. В публикациях встречаются противоречивые данные, недостаточно статистических данных по ВТ.

Исследование ВТ проведено на образцах пластин ЭИ и на отрезках кабелей. Для обнаружения ВТ выбран чувствительный метод оптической микроскопии; для визуального наблюдения применяли окрашивание каналов ВТ с помощью красителя метиленового голубого при повышенной температуре 70°С в течение 7-8 часов. "Водные иглы" имели радиус закругления 2,5; 3.8; 5; 6.2 и 25 мкм. Выбрана и усовершенствована методика проведения экспериментов.

Детально изучено влияние электрического поля на массоперенос молекул воды в ЭИ. Существенное влияние оказывает неоднородное поле, реально ;уществующее во всех конструкциях кабелей. Движение молекул воды в полимерах, находящихся в электрическом поле, подчиняется законам электродинамики. С использованием законов электродинамики (И.Е. Тамм, Шимони Карой л др.) детально проанализировано поведение молекул воды в электрическом юле. В неоднородном поле молекулы воды под действием сил поля втягивают-:я в область большей неоднородности поля (в газообразные поры в полимере, в область токопроводящей жилы, неоднородности полимера). Расчетные величи-ш локальных Е, в МВ/м, в воде Е] и в СПЭ Е2, и удельных давлений, в Па, соответственно, во включениях в виде сферы или цилиндра на примере кабеля с Л=110 кВ при Ер=10 МВ/м приведены в таблице 4.

Таблица 4.

Е1сф Егсф Руд1сф Руд2сф Е1ц Егц Руд1ц РуД2ы

0,42 14,8 70 2370 0,55 19,4 120 4100

Из табл.4 видно, что СПЭ испытывает значительно большие силы поля, чем молекулы воды, но они уравновешиваются упругими силами СПЭ как элемента конструкции. Силы поля, воздействующие на молекулы воды, суммируются с упругими силами водяных паров. Кинетика сорбции влаги полимерами --случайный процесс, а силы поля целенаправленно затягивают молекулы воды в область большей неоднородности поля - поры, полости у жилы, включения и т.п. Это нашло экспериментальное подтверждение на отрезках кабелей прямым (весовой) и косвенным (по величине tg8, проводимости и емкости образцов) методами. Установлено, что в неоднородном поле при 50 Гц процесс увлажнения полимеров ускоряется примерно в 100 раз. В неоднородном поле при переменном напряжении процесс увлажнения развивается динамически, а при постоянном напряжении - статически, т.е. менее эффективно. Предположим, что 1-я стадия ВТ - локальное накопление влаги в полимере уже произошло. Используя математическое описание электрофизических процессов, рассмотрим границу раздела между локально накопленной влагой и полимером. Напряженность поля в воде Е[ и в СПЭ Ег можно определить, зная среднюю величину макроскопического поля в диэлектрике (изоляции). Граница раздела - элемент ёБ - испытывает со стороны 1(воды) силу:Т1п^8—-(е!-£о)/2-(2Е1П-Е1-Е12-п)-с18,(26) Где Тя - Максвеллов тензор; Е1П - нормальная составляющая напряженности поля в среде 1. Сила не совпадает с направлением нормали п, поэтому имеет отрицательную величину.

Со стороны 2 (СПЭ) элемент с!8 испытывает силу:

Ти = +^(2^ -Е2 -¿'22-«)-<Й' . (27)

Эта сила положительна, т.к. совпадает с направлением нормали. Общая сила, действующая на элемент 68, представляет собой сумму сил (26 и 27). При переходе к предельно тонкому слою границы раздела (поверхности раздела), получим общую силу, действующую на поверхность раздела между водой и полимером: /^(Бгл-Ег-Ош-ЕО-Ш^-Ег-ОгЕОп, (28)

где Еь и Е^, Б2 - значения векторов напряженности поля Е и векторов электрического смещения Б с внутренней (сторона 1) и внешней (сторона 2) по отношению к нормали п части поверхности раздела. При изменении направления приложенного поля на противоположный (напр., в следующий полупериод

ри переменном напряжении), тогда с учетом того, что Н2>Е[, сила будет иметь трицательный знак, т.е. сила будет действовать все время со стороны воды на галимер. При переменном напряжении будет действовать динамическая сила с ¡астотой в два раза выше частоты поля, т.е. каждый полупериод; при постоян-юм напряжении сила будет статической и она будет так же действовать со сто-зоны воды на полимер.

Ориентировочно по (28) оценены силы, возникающие на поверхности эаздела вода-СПЭ. Максимальная напряженность Ец на кончике иглы (радиус ¡акругления 2-3 мкм) может быть в пределах от 300 до 600 МВ/м; локальные гапряженности, в МВ/м, для сферической и цилиндрической формы включений, удельные давления, в МПа, Е1 в воде, Е2 в СПЭ приведены в табл.5.

Таблица 5.

Е„=400 МВ/м

Еиф Е2сф Руд сф Е1ц Е2ц Рудц

16,8 590 0,28 22 780 0,46

Ец=550 МВ/м

23 1000 0,5 32 1070 1,0

Как видно из табл.5 силы поля достаточно велики, а динамический харак-гер их приложения приводит к образованию локальных механических напря-кений на полимер на поверхности раздела полимер - вода, возникновению ;убмикротрещин, микротрещин, их разрастанию, заполнению водой, т.е. заро-кдению ВТ. После этого поверхность раздела вода - полимер передвигается ¡глубь полимера и образовавшийся канал заполняется водой. Далее процесс ювторяется, т.е. ВТ растет.

В результате экспериментов и анализа установлено, что наиболее чувст-штельными и значимыми параметрами ВТ являются: Ь ~ время до зарождения ЗТ и У=<11/скр - скорость роста ВТ, где I - длина ВТ, - время роста ВТ. По шш параметрам можно оценить существующие и вновь разрабатываемые по-шмерные композиции по их стойкости к ВТ, т.к. они хорошо чувствуют изме-хения в структуре полимеров и влияние эксплуатационных факторов на стой-сость к ВТ.

На основании проведенных исследований показано, что 1з можно опреде-шть графически или методом вычислений. Зависимость Ф(1) как правило ложно представить в виде прямолинейной зависимости, тогда продолжение на рафике зависимости до пересечения с осью абсцисс дает величину Если федставить зависимость 1=Ф(0 в виде соотношения: 1=а+Ы , (29)

то величина tз=-a^ при 1=0, т.е. ВТ только зародился.

Скорость роста ВТ можно определить как: У=1ЛР=Ь, (30)

при условии, что 1=1з+1р как и для электрических триингов.

Влияние эксплуатационных факторов на стойкость к ВТ в кабельных ПЭ композициях оценивали по двум параметрам: гз и и. Напряженность поля Е играет существенную роль в процессах ВТ; получены параметры ВТ для исследованных полимеров; установлено, что длину ВТ можно аппроксимировать соотношением: 1=аЕ+ЬЕ-1пЕы. (31) Экспериментально показано, что и определяется локальной напряженностью Ем, а 1Р определяется величиной Еср.

Имеются противоречивые мнения о влиянии температуры на параметры ВТ. Однако экспериментальные результаты однозначно показали, что температура ускоряет процессы триинга. В качестве примера в табл.6 приведены параметры ВТ при Ем=270 кВ/мм, 50 Гц, 0,5 моль/л водного раствора ЫаС1.

Таблица 6.

^~~^^Полимеры ПЭ 102-01К ПЭ 107-01К ПЭ 153-01К

Температура, °С 20 40 65 20 40 65 20 40 65

1„ч 150 70 60 180 90 75 200 100 90

V, мкм/ч 0,8 1,0 1,1 0,5 0,8 0,9 0,5 0,6 0,7

Результаты экспериментов показали, что длину ВТ от температуры можно аппроксимировать следующим соотношением: 1=ат+Ьг-Т. (32)

Исследование влияния солевого состава и концентрации водного раствора солей на характеристики ВТ показало, что растворы оказывают существенное воздействие. Эксперименты проводили на бидистиллированной воде (ВДВ), дистиллированной воде (ДВ), морской воде (МВ) Черноморской и растворов солей 0,5 моль/л при 50 Гц, 20 °С. В качестве примера в табл.7 приведены результаты при Ем=270 кВ/мм для ПЭ 107-01К. Таблица 7.

^\Электроли Параметры ВДВ ДВ КС1 ИаС1 №2804 и%с\2 Мб804 МВ ЫС1

и,ч 610 600 200 180 160 140 130 130 140

V, мкм/ч 0,03 0,03 0,4 0,5 0,5 0,7 0,8 0,9 1,2

Влияние электролитов при одинаковой концентрации на параметры ВТ находятся в прямой зависимости от электропроводности раствора и геометрических размеров ионов металлов. Зависимость длины ВТ от концентрации

Соотношение Вода / диоксан е к ч V, мкм/ч

0,7 / 0,3 57,5 45 0,40

0,5/0,5 41,6 25 0,45

0,3/0,7 25,8 10 0,50

лектролита "С" при постоянном времени экспозиции можно аппроксимиро-тть соотношением: 1=ас+Ьс-С. (33)

Публикации, посвященные оценке влияния диэлектрической проницаемости в на параметры ВТ, отсутствуют. Однако е и градиент в входят в формулу для сил электрического поля и удельного давления (26-28). При экспериментальных исследованиях использовали водный раствор 0,5 молярности ЫаС1 с добавкой диоксана с £=2,2, который растворяется в воде в любых пропорциях. Результаты экспериментов приведены в табл.8 для ПЭ 107-01 К.

Таблица 8. Из табл.8 видно, что с уменьшением г раствора ^ ВТ уменьшается, а V растет, что соответствует предварительно проведенному анализу. Длину ВТ в зависимости от с можно аппроксимировать следующим соотношением: ^Эг+Ье-В (34) Частота не является эксплуатационным фактором для силовых кабелей, но изучение частотных характеристик ВТ имеет большое как практическое (методика экспериментов), так и научное значение (изучение структурных свойств полимеров).

Частота существенно ускоряет зарождение и длину ВТ, но при частотах в диапазоне МГц начинает сказываться замедление триингообразования (эксперименты проведены при 1,73 МГц). На примере более стойкой к ВТ композиции ПЭ 153-01К при 20 °С в растворе 0,5 моль/л №С1 в табл.9 показано изменение параметров ВТ.

Таблица 9. Как видно из таблицы 9, существенное изменение параметров ВТ происходит в диапазоне до 30 кГц.

При частотах 50 Гц, 20, 30, и 440 кГц графическая зависимость ГФ(1:) пракга чески имеет вид прямых линий при каждой частоте. При постоянном времени экспозиции предлагается аппроксимация следующего вида: 1=а/+Ь//1п(1 //). (35)

Частота, Ем, и, V,

Гц кВ/мм ч мкм/ч

50 270 200 0,5

410 190 0,6

ЗхЮ4 270 0,6 30

410 0,5 32

4,4x105 270 0,4 32

410 0,4 34

Изучение частотных характеристик ВТ показало, что механизм возденет вия сил поля на полимер не меняется с повышением частоты. На этом основании предложен экспресс-метод оценки стойкости полимеров к ВТ с использованием частот порядка (20-30) кГц, что ускоряет эксперименты примерно в 100 раз.

С учетом влияния эксплуатационных факторов разработана статистическая модель параметров ВТ, которую можно представить в виде суммы функций заданного вида: /о(у)=ао+а1/1(х1)+....ал/п(хп)-ЬЛ , (36) где ао, а], ....Зп - параметры модели; А - аддитивная случайная ошибка. С учетом зависимости длины ВТ от времени ^у-а^ЬгЫ, (37) можно представить (36) в следующем виде:

а1/1(1)+а2/2(Ем)+аз/з(Т)4а4/4(е)+а5/5(С)+ Д= ао+а ¡М+агЬЕигазТ+а^азС+Д. (38)

Если в (38) длину ВТ представить 1=0, т.е. ВТ близок к зарождению, тогда Решив (38) относительно получим выражения:

(39)

а1 а> а>

где т)--^ - мультипликативная погрешность.

С учетом оценки параметров модели на базе экспериментальных данных для ПЭ 107-01К выражение (39) можно записать в следующем виде:

Т.в С

1. =

213 455 133 Л

(40)

Нижняя и верхняя границы доверительного интервала с уровнем значимости 90% для определяются как произведете ^ на следующие коэффициенты: т}х = ехр(А-<т{Д}/д,)=2.07; ц - ехр(-к • д} / йг, )=0.48. Определены среднеквадратичные отклонения отдельных параметров модели.

Длина ВТ является нелинейной функцией в зависимости от эксплуатационных факторов, поэтому рассмотрена нелинейная модель вида:

1п10=Ь0+Ь11п(М13) гЬ21пЕм+ЬзТ+Ь4£+Ь5ОЛ . (41)

В данной модели кроме линейных параметров Ь«, Ьь-.-.Ь5 введены параметры г и Ь, определяется по (39);параметр г=0,45 для ПЭ 107-01К, при котором среднеквадратичная ошибка имеет минимальную величину; параметры модели имеют следующие значения: Ь»=-1,88±0,94; Ьг=0,82±0,06; Ь2=0,41±0,13; Ьз=0,383±0,002; Ь4=-0,025±0,003; Ь5=1,71±0,26; с{Д}=0,352. Полученные статистические модели позволяют определить 13 (39) и 1 (41) ВТ в зависимости от

п

уовня воздействия эксплуатационных факторов на ПЭ изоляцию кабелей и 'ценить доверительные границы этих параметров ВТ.

Исследование механизмов разрушения полимеров (термофлуктуацион-мй разрыв связей, химическая деструкция, влияние воды в полимере как кон-[ентратор механических напряжений в электрическом поле) показывает, что структура полимеров играет существенную роль. Испытана серия образцов 1ЭНД с различной степенью разветвленности (за счет сополимеризации зтиле-ia с а-бутиленом). а-бутилен улучшает эластичность сополимера, ударную (язкость и стойкость к растрескиванию, но уменьшает степень кристалличности и плотности, что снижает стойкость сополимера к ВТ по сравнению с гомо-юлимером.

Целенаправленный поиск стойких к ВТ полимеров привел к сополимерам пилена с винилацетатом, полученным методом радикальной сополимеризации 1ри высоком давлении. Такие сополимеры отличаются от ПЭ большой эла-ггичностью, прозрачностью, атмосферостойкостью и лучшей совместимостью : различными наполнителями. В настоящее время отсутствуют публикации по «следованию стойкости к ВТ сополимеров ПЭ и винилацетата. Для исследова-шй использовали сополимеры на основе ПЭВД (153-03-20) СЭВИЛЕН ИЗ и ГЭВИЛЕН 115. Наиболее стойким к ВТ оказался СЭВИЛЕН 113, несколько щже СЭВИЛЕН 115, еще ниже - исходный ПЭВД.

Сшитые полиэтилены (СПЭ) имеют ряд существенных преимуществ пе-)ед обычным ПЭ по физическим и электрическим свойствам, имеют плотную г-паковку структуры, высокую влагостойкость. Сравнение результатов испыта-ш& ПЭВД (175-04-006) и СПЭ (175-276, НПО "Пластаолимер" г.Новополоцк) габл.10 (20 °С, 50 Гц, водный раствор NaCl 0,5 моль/л) показало преимущество

:пэ.

Таблица 10.

Е„=270 кВ/мм Ем=410 кВ/мм Ем=570 кВ/мм

Полимер

tj, ч V, мкм/ч t3,4 V, мкм/ч tj.4 V, мкм/ч

СПЭ (175-286) 230 0,10 210 0,12 200 0,15

сшивка силановая

ПЭВД (175-04-006) 190 0,15 180 0,25 180 0,30

Проведены сравнительные испытания широко применяемой марки 1Э 153-01К (наиболее стойкой к ВТ) и СПЭ композиций. В порядке увеличе-

ния стойкости к ВТ они расположились в следующий ряд: менее стойкая из ни ПЭ 153-01К, значительно превосходит ее СПЭ-га (сшивка в среде газообразного азота), несколько превосходит последний СПЭ-пв (сшивка в присутствии паров воды), существенно превосходит последний новая композиция СПЭ (СПЭ-100, наполнитель - обожженный каолин - 20, антиоксидант - пероксид -5 массовых частей). Частицы наполнителя препятствуют развитию ВТ, однако большое количество наполнителя затрудняет экструзию.

В результате целенаправленной работы с предприятием "Полимеркомпозит" г.Баку разработана серия негорючих композиций на базе ПЭНД с наполнителями и спецдобавками с фирменным названием "ЛИР". Наиболее стойкой к ВТ оказалась композиция ЛИР-10, огнестойкая, обладает высокими электрическими, физико-механическими и экструзионными свойствами; она рекомендуется для промышленных испытаний кабелей спецназначения, работающих в агрессивных, пожароопасных и взрывоопасных условиях.

Рассматривая существующие способы повышения стойкости ЭИ к ВТ (конструктивные, технологические и химические), автор предлагает два новых способа, которые относятся к разделам конструктивно-технологическим, не имеет аналогов в мировой практике.

1. "Залечивание" технологических дефектов в ЭИ. Предлагается с использованием сил электрического поля технологические дефекты - воздушные поры, заполнять жидким диэлектриком (кабельным маслом или жидким синтетическим диэлектриком, который потом можно заполимеризовать). Операция "залечивания" воздушных пор повышает качество и надежность кабелей не только в условиях увлажнения, но избавляет изоляцию и от электрических три-ингов.

2. О выталкивании молекул воды из полимерной композиции в электрическом поле. Рассмотрев электродинамику поведения молекул воды в ЭИ и установив общие закономерности влияния поля на процесс увлажнения полимеров, становится ясно, что можно создать конструкцию кабеля, когда молекулы воды под действием сил поля будут выталкиваться, а не втягиваться в ЭИ. Необходимо создать такую конструкцию кабеля, когда силы поля будут направлены противоположно силам упругости водяных паров, тогда молекулы воды под действием сил электрического поля будут выталкиваться из изоляции. Такую конструкцию можно создать реально, тогда не будет проблемы ВТ.

3. Термомеханическое старение кабельной полиэтиленовой изоляции.

Длительное термомеханическое старение ПЭ приводит к изменению его пруктурных и тегоюфизических свойств, что отражается на его электрических 1 механических характеристиках.

Существует много различных подходов к определению ресурса ПЭ изо-шдаи, но в подавляющем большинстве случаев они являются разрушающими, г.к. требуют вырезки образцов от испытуемых объектов, что в условиях экс-шуатации является неприемлемым.

Следует отметить метод неразрушающей диагностики силовых кабелей то 10 кВ с бумажно-пропитанной и ПВХ изоляцией Немета Е., доведенный до знедрения на кабельных линиях. Разработаны, запатентованы и внедрены оригинальные методы технической диагностики кабельных изделий низкого напряжения (провода и кабели с толщиной изоляции до 2 мм) Боева М. А. Методы эснованы на снижении содержания пластификатора в ПВХ пластикате, а для ПЭ - антиоксиданта. Разработанные методы можно отнести к практически не-эазрушающим, т.к. от ПВХ пластиката берется проба около (30-40) мг, а для ПЭ изоляции - (5-10) мг.

Изучение спектров дипольно-релаксационной поляризации дает обширную информацию об электрических и физико-механических свойствах полиме-эов и их структуре.

При наличии спектра времен релаксации, который характеризуется параметром распределения X, Р.Фуосс и Дж.Кирквуд установили, что экспериментальные зависимости фактора потерь от частоты удовлетворяют следующей формуле при фиксированной температуре:

1е" г т

с"(ш) = , --г=^'-8есИЯ-1п(етг(()Ь^ БесЫ х . (42)

(опт,,) +{шр) I 1

При фиксированной частоте Фуосс и Кирквуд установили следующее выражение:

кш

= (43)

где - энергия активации; к - постоянная Больцмана; Тм - температура, при которой наблюдается максимум е'1 при фикс!фОванной частоте. Учитывая, что формулы (42 и 43) дают количественную оценку одного и того же процесса при старении полимера, параметр Я можно определять по любой из этих формул.

В результате проведения теоретических и экспериментальных исследов. ний был выбран структурно-чувствительный информативный параметр: смс щение ДТМ местоположения tg8м при температурной или Д/м при частотной за висимости а-релаксации полимерных композиций. Эксперименты проводи ли на образцах полимеров, срезов с изоляции и на отрезках кабелей. Обнару женный эффект получен как на зависимости диэлектрического Х^'6 для изоля штанных и ' саженаполненных композиций. Так, например, для композици) ПЭ 153-01К при 1 кГц от исходного состояния до 10000 часов старения в фор сированном режиме А 7° составляет ЗЗК. Установлено, что процессы р- и у релаксации являются малоинформативнымм.

Полученные многочисленные экспериментальные результаты подтвер ждают, что положение в области а-релаксации на температурной или час тотной зависимости в спектрах потерь соответствует вполне определенно! структуре полимера, а величина отклонения от исходного положения в ре зультате старения служит количественной мерой оценки процесса старения.

Ранее работниками ОАО "Севкабель" были установлены корреляционные зависимости между температурой холодостойкости Тх и ресурсом кабеля. Нам* установлены прямые следующие корреляционные зависимости:

ТХ=189+1,7АТМ. (44]

1>154+0,13А/м. (45]

При переходе к сроку старения тст установлены следующие корреляционные зависимости: ДТм=13^тст-23 (46)

А/и=17018т£Т-30 (47)

Тх=21^тст+150 (48)

Одновременно установлено, что наряду с возрастанием упорядочной полимерной фазы - мезо-фазы в процессе старения, происходит рост концентрации карбональных групп п. Это было установлено как расчетным путем по известным зависимостям, так и экспериментально по спектрам ИКС. Количественно тст связано с п следующим соотношением:

я=(ЗД-1§тст-7,1)-1018[1/см3] (49)

По критическому значению критерия Тх, соответствующему предельному значению ресурса кабеля, и установленным соотношениям (4449), можно определить предельные значения А/м, ДТМ и п, также соответствующие предельному ресурсу кабеля.

Введем понятие коэффициента изменения параметра - критерия работоспособности от времени старения: К. = ~—~■ , (50)

где Пщ,, Пн - значение параметра предельное - выработанный ресурс, и измеренное в процессе наработки соответственно: тП1Ь тн - наработанный ресурс при Ппр и Пн. В соответствии с (50) наработанный ресурс можно определить по

формуле: г, = г„р - ехр^^—^). (51)

При оценке ресурса при температурах, отличных от температуры старения в форсированном режиме, при котором определен Кп, преобразуем (51) к

следующему виду:

пн - Г/яр цг[ 1 1

к. /г и, Т4

(52)

где Тпр ф - предельное значение ресурса кабеля в форсированном режиме; Тф, Тр - температура старения в форсированном режиме и рабочая температура кабеля; XV -условная энергия активации процесса разрушения ЭИ; К - постоянная Больцмана.

Разработанный неразрушающий способ определения ресурса кабеля в условиях эксплуатации запатентован.

В условиях эксплуатации наиболее удобным параметром является А/м, полученный при фиксированной температуре. Проведя дополнительно теоретический анализ, выполнив расчеты и эксперименты, предложен усовершенствованный способ определения ресурса кабелей, т.е. экспресс-метод. Он заключается в том, что выполнив измерения на двух частотах (в двух точках), можно расчетным путем определить местоположение на частотной зависимости для состаренного кабеля. Для этого воспользуемся формулой (42) и запишем

следующие выражения: , ■ (53)

Решив систему уравнений (53) относительно г", проведя преобразования

и возведя в степень X, получим: /„ = д/ТРТГ! ^ ■ Щ ^ I • (55)

'У, " '/г >

Необходимо отметить, что результаты экспериментов, полученные на образцах пластин ПЭ, срезах изоляции и отрезков кабелей длиной от 2 м до 11 м идентичны, т.е. адекватно отражают свойства полимера и не зависят от вида образцов.

По результатам измерений tgo=-0(/) при разных температурах были по строены зависимости lg/M-<I>(l/T). Энергия активации, рассчитанная по наклону зависимостей, составила: для срезов изоляции 105 кДж/моль, для отрезков кабелей - 110 кДж/моль.

Расчеты, экспериментальные исследования и анализ результатов показал, что для ПЭ после 500 ч старения и до 10000 ч в форсированном режиме А,=0,6, что существенно облегчает задачу расчета. Для расчета /„ по формуле (55) необходимо выбрать две точки для измерения на левой ветви зависимости tg8=<T>(/), т.к. в процессе старения изоляции /м будет смещаться в область низких частот. Анализ публикаций показал, что разработанный неразрушающий метод определения ресурса кабелей в условиях эксплуатации возможно применять и для некоторых других видов изоляции кабелей, но для каждого типа изоляции необходимо провести дополнительно эксперименты по разработ анной методике.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.

1. Канискин В.А., Середа ГГ., Румянцев Д.Д., Хренков H.H. Исследование электрических и физикомеханических свойств полимеров для криогенных РЧ кабелей.//Тез.докл. 5-ой Всесоюзной научн.-технич.конф."Состояние и перспективы развития кабелей связи".г.Одесса,сент.1976.М.:Информ-электро, 1976.-С.70-71.

2. Канискин В.А.,Середа Г.Г.,Румянцев Д.Д.Элекгрическая прочность пленочных диэлектриков при промышленной и повышенных частотах в жидком азоте. //Электротехническая промыпщеш1ость(ЭП).Сер.эл.технич.материалы(ЭТМ).-М.:Информэлектро,1977.-Вьш. 5(82).-С.16-17.

3. Канискин В.А. Полимеры в системах электрической изоляции силовых криогенных кабелей.//Тез.докл.научн.-техн. семинара:"Производство кабелей с пластмассовой изоляцией",Иркутск.политехн.ин-т,област.ПравлЛТОЭ и ЭП,г.Иркутск, 1977.-С.24.

4. Канискин В.А.., Середа Г.Г. Исследования свойств полимеров, предназначенных для криогенных силовых кабелей. //Там же. - С, 25-26.

5. Канискин В. А., Середа Г.Г., Шмелев Л.Н. Некоторые особенности пробоя полимеров для криорезистивных кабелей. //Тез.докл.науч,-технич.семинара:"Новые электроизоляционные материалы в кабельном производстве".Дом техники НТО,г.Иркутск, 1978.-С.5-6.

Канискин В.А., Середа Г.Г. Пробой полимерных диэлектриков под (ействием электрических разрядов.//Там же.-С.7-10.

Канискин В.А., Середа Г.Г. Пробой газообразного азота вдоль юверхности полимеров при криогенных температурах. /Тез.докл.Всесоюзн.научн.тех-нич.конф.:"Физика диэлектриков и новые )бласти их применения",секция "Пробой и разрушение диэлектриков"-'.Караганда, 8-10 июня, 1978.-С.13-

I. Капискин В.А., Койков С.Н., Середа Г.Г., Шмелев Л.Н. Электрическая фочность полимеров в жидком азоте.//Там же.-С.11-12. ). Канискин В. А., Середа Г.Г. Влияние термокриоциклических воздействий га электрическую прочность полимеров.//Там же.-C.l 5-16. [0. Канискип В.А., Середа Г.Г. Электрическое старение полимеров в условиях криогенных температур.//Тез.докл.Всесоюзн.научн.-техн. сонф.:"Свойства и применение полимерных материалов при низких емпературах".-Якутский филиал СО АН СССР,г.Якутск, 1977.-С.67-68. 1. Канискин В.А., Середа Г.Г. Влияние криоциклических воздействий на ггарение полимеров. //Там же. - С. 68-69.

.2. Канискин В.А., Середа Г.Г., Румянцев Д.Д., Хренков H.H. Влияние рштельности выдержки и частоты поля на старение полимеров в жидком 1301с.//Электричеств0.-Энергия, 1977.-№ 10.-С.55-59.

3. Канискин В.А.,Середа Г.Г.,Прозванченкова Г.В.Электрическое старение по-[имеров в жидком азоте.//ЭП,сер.ЭТМ,Информэлектро, 1977,вып. 12(89).-С.5-7.

4. Канискин В.А., Койков С.Н., Середа Г.Г. Разрушение полимерной езоляции под действием разрядов на высоких частотах при криогенных eMnepaT}rpax.//'>Kypir.Elektrotechnika,Венгрия,71 ,evf, 1978,9.-Sz.293-294.

5. Канискин В.А., Середа Г.Г., Шмелев Л.Н. Некоторые особенности пробоя юлимеров в жидком азоте.//Межвуз.сборн.научнлрудов.-М.;МИРЭА, 1979,-№ .-С.155-158.

6. Канискин В.А., Середа Г.Г. Исследование электрических свойств намо-анной пленочной изоляции при криогенных температу-ах.//ЭП,сер.ЭТМ,Информэлектро, 1980,вып.6(119).-С.16-19.

7. Канискин В.А. Состояние и перспективы развития электроизоляционных стройств криозлектротехники.//Тез. докл.Всесоюзн.научн.-техн.семи-ара:"Состояние и перспективы развития электрической :золяции",г.Киев,ноябрь 1980.-С.13-14.

8. Канискин В.А. Электрическая прочность диэлектриков при криогенных емпературах.//Там же.-С.30-31.

19. Канискин В.А. Состояние и перспективы развитая электрическо изоляции криогенных силовых кабелей./ЛГам же.-СМ 11.

20. Канискин В.А., Середа Г.Г. Измерение малых величин диэлектрических потерь с применением измерителя добротности.//ЭП,сер.ЭТМ,Информ-электро.-М.: 1981,вып.6(131).-С.11-13.

21. Канискин В.А., Середа Г.Г. Основные направления исследования полимерной изоляции криогенных силовых кабелей./Л'ез.докл.науч-техн.семинара:"Новые техн.процессы, материалы и оборудование при изготовлении кабелей.-г.Иркутск,Шелехов, 1981.-С.63-64.

22. Канискин В.А., Хохлов В.И. Измерение характеристик ЧР в полимерной изоляции криогенных кабелей.//Там же.-С.67-68.

23. Канискин В.А., Середа Г.Г. Современное состояние исследований электрической изоляции криогенных устройств.//Электричсст-во,Энергоатомиздат, 1982.-№ 9.-С.37-43.

24. Канискин В.А., Середа Г.Г., Румянцев Д.Д., Хренков Н.Н. Исследование РЧ кабелей при криогенных температурах. //Тез.докл,6-й Всесоюзн.научн.-техн.конф.:"Состояние и перспекти-вы развития кабелей связи",сект. 1982,г. Одесса.-М.:Информэлектро, 1982.-С.35-36.

25. Канискин В.А. Способы увеличения пропускной способности маслонаполненных кабельных линий.//Сб.докл.научн.-техн. семина-ра:"Опыт проектирования, сооружения и эксплуатации маслонаполненных лилий 110-220 кВ",11-12 октября 1979г.-Л.:Ленэнерго.-С. 193-198.

26. Бобровская Л.Д., Канискин В.А., Середа Г.Г., Федоров Н.Ф. Передача энергии КАТЭК-ЦЕНТР по криоэнергопроводу. //Межвуз.сб.научн.трудов.-Л.:ЛТИ им.Ленсовета, 1984.-С.101-105.

27. Бобровская Л.Д., Канискин В.А., Середа Г.Г., Федоров Н.Ф. Основные проблемы передачи энергии по криоэнергопроводу ./Яам же.-С.105-110.

28. Канискин В.А., Середа Г.Г. Электрическое старение и прочность полимерной изоляции кабелей при низких температурах. /Яез.докл.Всесоюзн.научн.-техн.семипара:"Разработка, исследование и эксплуатация изоляции кабельных изделий",ноябрь 1986г.,г.Ереван,-М. :Информэлектро, 1986.-С.53-55.

29. Канискин В.А., Середа Г.Г., Румянцев Д.Д., Хренков Н.Н. Исследование влияния термокриоциклических воздействий на электрическую прочность полимеров.//Электричество, Энергоатомиздат, 1987.-№ 4.-С.43-46.

30. Канискин В.А., Коняхин В.Е., Середа Г.Г., Харитонов Е.В. Низкотемпературная кратковременная электрическая прочность

.ондеясаторных органических диэлектриков и возможности повышения >нергоемкости.//Тез.докл.6-го Всесоюзн.научн-техн. семинара:"Повышение сачества и улучшение техп.-экономич.показателей силовых кон-ров и юмплекгаых кон-рных установок",сеш\ 1991 г.-г.Серпухов,МЭТП.-С.77. И. Канискин В.А., Сажин Б,И. Основы кабельной техники (учебное тособие).-Л.:ЛПИ им.М.И.Калинина, 1990.-87 с.

52. В.А.Канискин. Влияние электрического поля на процесс увлажнения юлимерной электрической изоляции радиодеталей.//Электронная техника, ;ерия:"Радиодетали и радиокомпоненты", 1991,вып.2(83).-С.19-22.

53. В.А.Канискин. Влияние электрического поля на процесс увлажнения щекгрической изоляции.//Элек1ричество,1991.-№ 10.-С.52-57.

14. Н.А.Васильев, ВАКанискин, Д.И.Кузнецов, М.И.Поляков, Г.Г.Середа. Зодный триинг в кабельных полиэтиленовых композициях.//Кабельная техни-сахборник статей.-Л. Судостроение, 1989.-С. 102-106.

!5. В.А.Канискин, ГГ.Середа. Оценка стойкости кабельной ПЭ изоляции к юдным триингам.//Известия вузов - Энергетика, 1989.-№ 12.-С.48-51. 16. В.А.Канискин, АН. Перфилетов. Электродинамические усилия в коаксиальных кабелях. //Сб. труд. НИИ з-да "Севкабель". Конструирование и иссле-даваняе ВЧ кабелей. - Энергия, Лен. отд., 1974,- С. 187-190. ¡7. В.А.Канискин, В.Е.Писков, ГГ.Середа. Интегральный метод акустической эмиссии для прогноза жизни полимерной 130ляхвш.//Тез.докл.научн.-техн.конф.:"Совершенствование технологич.

фоцессов кабельного производства". 12-20апр. 1988.-г.Пермь.-С.41-42. ¡8. Г.М.Гордеев, Башен Нуредцин, В.А.Канискин. Некоторые вопросы юследования триинга в кабельном полиэтилене.//Депонир.в Информэлектро, :б.12.88.-№ 378-88.-8 с.

9. В.А.Канискин, Д.И.Кузнецов, Б.И.Сажип, Г.Г.Середа. Водный триинг в юмпозициях кабельного полиэтилепа.//Тез.докл. Всесоюзн.Научн,-ехн.конф.:"Эл.изоляция кабелей и проводов".-17-21 сент. 1990.-Бердянск,з-;"Азовкабель".-М.:ВНИИКП, 1990.-С.40-41.

0. ВАКанискин, Д.И.Кузнецов, В.И.Сажин, ГГ.Середа. Исследовшше одного триинга в кабельных ПЭ композициях. //Тез.докл.Республ.научн,-ехн.конф.:"Модификация полиолефинов, их переработка и применеоте".-18-20 кг.1990.-Баку.-С.30-31.

1. В.А.Канискин, Г.Г.Середа. Оценка стойкости полимеров к водным риингам.//Тез.докл.6-й Всесоюзн.конф.по физике диэ-ков.-23-25 ноября 1988,-омск.-секц."Пробой и эл.старение д-ков".-С.2б-27.

42. В.А.Канискин. Электродинамические процессы при увлажнен диэлектриков в электрическом поле.//Сб.тез.докл.:"Эл.-физич. свойства диэ-кс) при воздействии эл.-магн.и ак)'стич.полей".-Расшир.засед.паучн.Совета А1 СССР.-4-6 дек. 1991 .-Иваново.-С.З 8-39.

43. В.А.Канискин, Д.И.Кузнецов, Б.Й.Сажин, Г.Г.Середа. Влияние частот! эл.поля и концентрации электролитов на скорость роста водных триингов полимерных композициях.//Там же,С.40-41.

44. В.А.Канискин, Д.Й.Кузнецов, А.М.Лобанов, Б.И.Сажин, Г.Г.Серед; Стойкость полимерных композиций различного состава и структуры к водном триингу.//Тез.докл.Российской науч.-техн.конф. по физике диэ-ков международным участием.-22-24 июня 1993.-С.-Петербург.-С.38-39.

45. В.А.Канискин, Д.И.Кузнецов, Л.Г.Кустанович, В.И.Попков, Б.И.Сажш Г.Г.Середа. Влияние эксплуатационных факторов на водный триинг полимерной изоляции.//Там же, С.40-41,

46. В.А.Канискин, Д.И.Кузнецов, В.И.Сажин, Г.Г.Середа. Увлажнение водный триинг в кабельной ПЭ изоляции.//Тез.докл.Российской научж технич.конф."Инновационные наукоемкие технологии дая России".-25-2 апр.1995.-часть2.-С.-ПетербургскийГос.техн.ун-т.-С.39.

47. В.А.Канискин. Влияние электрического поля на процесс увлажнени полимеров.//Там же, С.44.

48. R.TJamisson, V.A.Kaniskin, A.C.Ouano, M.Shen. Viscoelastic and dielectri properties of A-B-A type block copolymers. /7 Proceedings of the Symposium. Ad vances in polymer science and Engineering, edited by K.D.Pae.-Plenum Press, Ne York-London, 1972, USA.-P. 163-183. , .

49. V.A.Kaniskin, A.Kaya, A.Ling, M.Shen. Mechanical and dielectrick relaxa tions in Alternating blok copolymers of dimethylsiloxane and bisphenol - A - coi bonate.// Jour, of AppLPolymer Sciense, 1973,- Vol.17, №9.-USA.-P.2695-2706.

50. VAKaniskin, M.Shen, K.Biliyar, R.H.Boyd. Ultrasonic absorption and di electric loss in Heterophase block copolymer. // Jour, of Polymer sciense: Polyme Physics Edition. - vol.ll. - 1973, USA. -P.2261-2272.

51. Андреев A.M., Канискин B.A., Полонский Ю.А. Исследование старени электроизоляционных материалов силовых кабелей и конденсато ров.//Электричество, 1999,-№ 1.-С.39-44.

52. Изучение свойств кабельных материалов с целью прогнозирования их ра ботоспособности. Канискин В. А., Сажин Б.И.//Отчет о НИР, ЛГИ им.М.И.Калинина, 1987.Гос.рег. № 0187.00397.03.1.-121 с.

3. Изучение свойств кабельных материалов с целью прогнозирования их ра-[отоспособности в кабелях связи ("Связь"). Канискин В. А.,Сажин Б.Ш/Отчет о ТИР, ЛПИ им.М.И.Калинина, 1989.-Гос.рег.№ 0188.0027786.-114 с.

4. Исследование структурных изменений и электрофизических характери-тик полиолефиновых композиционных диэлектриков в широком диапазоне емператур и частот до и после воздействия на них различных климатических словий. Сажин Б.И., Канискин В.А//Отчет о НИР, ЛГТУ, 1991.-Гос.рег.№ H917000.8025.-l 61 с.

5. Способ определения состояния и ресурса изоляции электрической уста-говки. Таджибаев А.И., Канискин В.А., Соловьев Н.С., Сажин Б.И., Костенко >.М„ Каменев Ю.А., Кобжув В.М.//РФ, Роспатент,ПАТЕНТ № 2044326 по за-вке № 93-01 6114/10 от 29.03,93г, опубликован 20.09.95г.

6. Канискин В.А., Костенко Э.М., Таджибаев А.Н. Неразрушающий метод определения ресурса электрических кабелей с полимерной изоляцией в услови-х эксплуатации.//Элеюричество, 1995.-№ 5.-С. 19-23.

7. Таджибаев А.И., Канискин В.А., Соловьев Н.С., Сажин Б.И. Снижение варийности автономных систем электроснабжения на основе прогнозирования остояния изоляции. "Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики". Выпуск 46.СО РАН, Сиб.энергетич.ин-т, Военный нженерный строительный ин-г.-СПб.:ВИСИ, 1993.-С.86-93.

8. Канискин В.А. Неразрушающая диагностика электрической изоляции и пределение остаточного ресурса энергетических кабелей АЭС. Итоги НИР за 994 г.-СПб.:СПбГТУ, 1995.-С.26.

9. Сажин Б.И., Канискин В.А., Костенко Э.М. Математическая модель ре-урса РЧ кабелей с монолигпой ПЭ изоляцией.//Тез. докл.Росеийской науч.-ехнич.конф.: "Инновационные наукоемкие технолопш для России",25-27 ап-еля 1995 г.-СПб.:СПбГТУ, 1995.-С.37.

0. Таджибаев А.И., Старовойтетсов В.В., Ваксер Н.М., Соловьев Н.С., Ка-искин В.А. Диагностика изоляции генераторов. Учебное пособие.-'П6..СП6ГТУ, 1996.-90 с.

1. Сажин Б.И.. Канискин В.А., Костенко Э.М., Левандовская Е.В., Таджиба-в А.И. Экспресс-метод определения ресурса кабелей с полимерной изоляции/Электричество, 1997.-№ 7.-С.27-30.

2. Белоусов Ф.А., Вердина Я.В., Гапченко Е.Л., Канискин В.А., Сажин Б.Н. лияние электрического поля на увлажнение полимерной электрической изо-яхгаи.//Электричество, 1997.-№ 11.-С.68-69.

63. Белоусов Ф.А., Канискин В.А., Сажин Б.И. Влияние электрического по на процесс увлажнения ПЭ изоляции кабелей./УМеждународная наус технич.конф. по физике твердых диэлектриков: "Диэлектрики-97",24-27 икн 1997г. С.-Петербург.-секция 4.-С.146-147.

64. Sazhin В J., Kaniskin V.A., Kostenko Е.М., Levandovskaya Ye.V. and Tadzl bayev A.I. A rapid Method for Determining the Servise Life of Polymerinsulated С bles.//EIectrical Technology, Pergamon, Elsevier Science Ltd., 1997.№- 3.-P.11-17.

65. Канискин B.A., Кузнецов Д.И., Сажин Б.И., Середа Г.Г. Влияние эксплу тационных факторов на водный триинг в полимерной кабельной изол ции.//Сборн.тезисов Международной научн.-технич.конф.: "Изоляция-99", 1: 18 июня 1999 г.-С.-Петербург.-С.89-91.

66. Белоусов Ф.А., Канискин В.А., Сажин Б.И. Влияние электрического по; на увлажнение полимерной изоляции. //Там же. - С.99.

67. Канискин В.А., Кузнецов Д.И., Сажин Б.И., Середа Г.Г. Влияние вида концентрации водных растворов солей на водный триинг в кабельнс полиэтиленовой изоляции.//Там же.-С. 102-103.

68. Канискин В.А., Костенко Э.М., Сажин Б.И. Веразрушающий экпреа метод определения ресурса кабелей в условиях эксплуатации. //Таи же. - С. 9! 100.

69. Канискин В.А. Увлажнение кабельной полимерной изоляции электрическом поле. Водные триинги.// Тезисы докладов. 2-я международен конф. по физико-технич. проблемам эл. технич. материалов и кабельны изделий. 1-4 декабря.- Москва. - 97.- С.69-71

70. Белоусов Ф.А., Канискин В.А., Сажин Б.И,, Сазонов В.Н. Влиянв переменного электрического поля на увлажнение полиэтиленовой изоляции к; белей.//Элекгричество, 1999,-№9.-С.51-53.

71. Beiousov F. A., Kaniskin V.A., Sazhin B.L, Sozonov V.N. The influence of a alternating electric field on the moistening of polyethylene cable insulation. II Elec trical Technology Russia, No.3,1999. - P.128-133.

Общая характеристика работы

1. Электрическая прочность и старение полимерной изоляции кабелей при низких температурах

1.1. Краткий аналитический обзор публикаций по электрической прочности и старению полимерной изоляции при низких температурах

1.2. Методика проведения экспериментов

1.3. Электрическая прочность полимерной изоляции

1.4. Влияние термокриоциклических воздействий на электрическую прочность полимерной изоляции

1.5. Электрическое старение полимерной изоляции при низких температурах

1.5.1. Закономерности старения полимеров в жидком азоте

1.5.2. Испытание отрезков кабелей

1.5.3. Соотношение результатов кратковременных и длительных высоковольтных испытаний

1.5.4. Термокриоциклические воздействия при старении полимеров

1.6. Перспективы развития электрических кабелей с применением низких температур

Выводы

2. Электрическое старение полимерной изоляции кабелей, работающих в условиях увлажнения

2.1. Водные триинги в полимерной кабельной изоляции

2.2. Методика проведения экспериментов

2.3. Влияние электрического поля на процесс увлажнения электрической изоляции. Водный триинг

2.3.1. Увлажнение полимеров без электрического поля

2.3.2. Увлажнение полимеров в однородном электрическом 141 поле

2.3.3. Увлажнение полимеров в неоднородном электрическом 146 поле

2.3.4. Водные триинги в полимерной изоляции кабелей

2.4. Экспериментальные исследования закономерностей водного триинга в полимерных композициях

2.4.1. Влияние экспериментальных факторов на характеристики ВТ в кабельных композициях на основе

2.4.2. Разработка статистической модели параметров ВТ с учётом влияния эксплуатационных факторов

2.4.3. Влияние структуры полимеров на характеристики ВТ. Новые композиции

2.5. Перспективы борьбы с ВТ в полимерной кабельной изоляции J

2.5.1. О ресурсе кабелей с полимерной изоляцией, работающих в условиях увлажнения

2.5.2. Способы повышения стойкости кабельной полимерной изоляции к ВТ

2.5.3. "Залечивание" технологических дефектов в полимерной кабельной изоляции

2.5.4.0 выталкивании молекул воды из полимерной композиции в электрическом поле

Выводы

3. Термомеханическое старение кабельной полиэтиленовой изоляции 205 3.1. Ресурс электрической изоляции и поляризация полимеров

3.1.1. Ресурс электрической изоляции

3.1.2. Диэлектрические потери и поляризация полимеров

3.2. Термомеханическое старения кабельных изоляционных и саженаполненных ПЭ композиций

3.2.1. Методика проведения экспериментов

3.2.2. Экспериментальные результаты и их обсуждение

3.3. Неразрушающий способ определения электрического ресурса кабелей с полимерной изоляцией в условиях эксплуатации 22? 3.3.1. Метод определения ресурса кабелей

3.3.2. Экспресс-метод определения ресурса кабелей

3.4. О возможности применения разработанного неразрушающего метода определения ресурса для других видов изоляции в условиях эксплуатации

3.5. Поиск других чувствительных характеристик для разработки неразрушающего способа определения ресурса кабелей

Выводы

Актуальность работы. Развитие энергетики связано с развитием электротехнической промышленности, с дальнейшим совершенствованием электротехнических устройств, участвующих в выработке, передаче, распределении и потреблении электрической энергии. На всех этапах этого процесса активную роль играют изделия кабельной техники, в первую очередь -электрические кабели. Дальнейшее развитие электрических кабелей связано с повышением пропускной способности, применением новых полимерных материалов для конструирования электрической изоляции, заменой бумажно-пропитанной изоляции на полимерные композиции, имеющие значительные технологические и эксплуатационные преимущества. При этом повышение качества кабельных изделий является одной из главных задач из-за массовости их выпуска, универсальности применения и очень высокой материалоёмкости.

В данной работе рассматриваются проблемы влияния эксплуатационных факторов на электрические свойства и диагностики полимерной изоляции кабелей, работающих в условиях низких и повышенных температур, увлажнения изоляции в процессе эксплуатации.

Одним из путей существенного увеличения пропускной способности кабелей является применение низких температур, т.е. использование явления сверхпроводимости. Электрические кабели с использованием сверхпроводимости на переменном токе имеют низкие потери в проводниках и изоляции, в них многократно увеличиваются плотности тока по сравнению с обычными кабелями. Для таких кабелей используют сверхпроводники второго рода ( так называемые «металлические» сверхпроводники), в качестве хладагента - сверхкритический гелий. При этом существует много проблем: технология изготовления и стабильность сверхпроводников, конструкция кабеля, система охлаждения в условиях эксплуатации, конструкция 6 электрической изоляции, обеспечение высокой надежности, дороговизна и т.д. Однако появление широкого класса высокотемпературных сверхпроводников с рабочей температурой выше температуры кипения жидкого азота открывает новые возможности в решении этих проблем.

Снижение температуры эксплуатации кабелей до жидкого азота или жидкого гелия приводит к изменениям в электрической изоляции (усадка, переход через температуру стеклования, увеличение механической прочности и снижение эластичности, увеличение хрупкости и др.). Закономерности пробоя и электрического старения, электрофизические характеристики и надежность полимерной изоляции в области низких температур изучены недостаточно, несмотря на большое число публикаций на эту тему. Поэтому комплексное изучение электрофизических процессов, происходящих в полимерной изоляции при воздействии различных эксплуатационных факторов при низких температурах, представляет собой весьма актуальную проблему.

Замена бумажно-пропитанной изоляции на полимерную имеет ряд существенных преимуществ, однако в процессе эксплуатации таких кабелей возникла сложная проблема, связанная с увлажнением изоляции, зарождением и развитием водных триингов - дендритов, каналов в полимере, заполненных водой, развитие которых в итоге приводит к электрическому пробою кабелей. Проблема работы изоляции в условиях увлажнения, зарождения и развития водных триингов под воздействием эксплуатационных факторов является новой, недостаточно изученной; для отечественных полимерных композиций практически отсутствуют экспериментальные данные по закономерностям развития водных триингов. Все это представляет актуальную проблему, связанную с исследованием процессов, происходящих в условиях увлажнения полимерной изоляции, зарождением и развитием водных триингов. Изучение этой проблемы необходимо для решения ряда практических задач и выдачи рекомендаций для кабельной промышленности, повышающих эксплуатационную надёжность кабелей. 7

В настоящее время в энергосистемах страны находится огромное количество силовых кабелей, используемых в сетях при передаче, распределении и потреблении электроэнергии. При воздействии эксплуатационных факторов в изоляции кабелей при повышенных температурах происходят необратимые изменения (старение), сокращающие ресурс кабелей. Однако до сих пор нет эффективных способов контроля и диагностики изоляции кабелей с определением израсходованного (остаточного) ресурса. Поэтому весьма актуальной является проблема поиска эффективных неразрушающих способов диагностики и определения ресурса изоляции кабелей непосредственно в их индивидуальных условиях эксплуатации.

Работа проводилась в соответствии с тематикой, предусмотренной целевой комплексной научно-технической программой ГКНТ СССР по проблеме ОЦ 008.08, всесоюзной межвузовской программой "Энергия" (по передаче энергии КАУ-Центр) МинВУЗа РСФСР и Минэлектротехпрома СССР (приказ МинВУЗа РСФСР № 545 от 12.12.1975г.), координационным планом по комплексной проблеме: "Электрофизика и электроэнергетика" на 1986 - 1990 г.г. (раздел 1.9.2.2.4, Постановление Президиума АН СССР от 15.12.1985 г. №11000-494-1216), координационными планами АН СССР на 1980 - 1985 г.г. и на 1986 - 1990 г.г. по проблеме долговечности, надёжности и исследованию электрофизических характеристик оборудования, по программам "Университеты России", направление НТП "Повышение надёжности, экономичности и экологичности энергетической системы России" (энергосистема России), 1992 - 1996 г.г., раздел 9, по планам ОНИЛ теплостойкой изоляции Минэлектротехпрома СССР.

Цель и задачи работы. Целью работы является всестороннее изучение электрофизических процессов в полимерной изоляции при воздействии некоторых эксплуатационных факторов (электрическое поле, широкий диапазон температур, увлажнение^и выработка практических рекомендаций по 8 повышению эксплуатационной надёжности и диагностики кабелей с полимерной изоляцией.

В соответствии с этим основными задачами работы являются: - комплексное изучение процессов в полимерной изоляции при кратковременном и длительном приложении электрического поля в широком диапазоне температур, частот и в процессе термокриоциклических воздействий для получения данных и выработки рекомендаций, необходимых для разработки и проектирования изоляции кабелей, работающих в условиях низких температур; теоретический анализ и экспериментальное исследование электрофизических процессов при увлажнении полимерной изоляции, влияния электрического поля на процесс увлажнения, влияния различных эксплуатационных факторов и строения полимеров на зарождение и развитие водных триингов для получения комплекса данных и выработки практических рекомендаций, направленных на повышение эксплуатационной надёжности кабелей с полимерной изоляцией; теоретический анализ и экспериментальное изучение процессов термического старения полимерной изоляции для разработки неразрушающего метода определения ресурса (остаточного ресурса) кабелей в условиях эксплуатации.

На основании выполненных исследований разработаны теоретические положения и практические рекомендации, совокупность которых можно квалифицировать как новое достижение в развитии научного направления в области эксплуатационной надёжности и диагностики кабелей с полимерной изоляцией в условиях увлажнения, низких температур и при термическом старении.

Научная новизна работы: 5 систематические исследования и анализ явлений, происходящих в полимерной кабельной изоляции в диапазоне температур от 400 К до криогенных, частотах до 70 кГц при кратковременном и длительном приложении электрического поля, дали возможность выявить новые закономерности, получить количественные оценки в виде математических зависимостей; впервые изучено влияние термокриоциклических воздействий на электрическую прочность полимерной изоляции в условиях низких температур. Разработана физико-математическая модель, учитывающая снижение электрической прочности изоляции с ростом числа циклов, и позволяющая удовлетворительно объяснять всю совокупность данных по снижению прочности полимерной изоляции при термокриоциклических воздействиях. Предложен параметр, количественно характеризующий стойкость полимеров к циклическим воздействиям;

- установлены и экспериментально подтверждены закономерности при пробое полимеров и электрическом старении при низких температурах, позволяющие использовать полученные при кратковременных испытаниях значения коэффициента т для расчёта срока службы полимерной изоляции без проведения длительных экспериментов на старение. Впервые изучено влияние термокриоциклических воздействий на параметры уравнения (срока службы): т = В • Е"т в условиях низких температур, получены математические зависимости, отражающие влияние циклов на эти параметры для полимеров Ф-4 (для ПЭВД в пределах 200 ТКЦВ влияние не установлено);

- выполнено систематическое изучение явлений водного триинга на всех этапах его развития: увлажнения полимеров, его зарождения и развития, позволившее с использованием законов электродинамики разработать модель зарождения и развития водного триинга. Эта модель позволяет объяснить с учётом параметров полимера и окружающей среды природу зарождения и развития водного триинга под действием сил электрического поля. С учётом

10 этого предложены способы, не имеющие аналогов, снижения или полного исключения увлажнения полимерной изоляции и "залечивания" технологических дефектов в полимерной изоляции или эффективной её пропитки под действием сил электрического поля; установлено количественное влияние каждого эксплуатационного фактора в виде математических описаний на водный триинг в полиэтиленовых композициях, на основании которых разработана статистическая модель водного триинга, позволившая предложить методику расчёта ресурса кабеля в условиях увлажнения. Даётся обоснованный способ оценки стойкости полимеров к водному триингу по следующим параметрам: времени до зарождения и скорости роста водного триинга; проведено экспериментальное и теоретическое изучение термомеханического старения полимерной изоляции кабелей, которое дало возможность выбрать структурно-чувствительный параметр, адекватно отражающий изменения в изоляции под действием эксплуатационных факторов, и связанного с ресурсом кабелей. Это позволило впервые разработать и запатентовать неразрушающий способ определения ресурса кабелей с ПЭ изоляцией непосредственно в их индивидуальных условиях эксплуатации. Показана перспективность применения этого метода для других типов изоляции кабелей.

Разработан неразрушающий экспресс-метод определения ресурса кабелей в условиях эксплуатации, существенно сокращающий объём измерений. Экспресс-метод прошел первую патентную экспертизу.

Практическая ценность полученных результатов:

- разработаны комплексные методики экспериментального исследования полимерных материалов, моделей электрической изоляции и отрезков кабелей в широком диапазоне температур (400 К - 77 К) и частот электрического поля (постоянный ток, 50 Гц - 70 кГц), в условиях увлажнения при воздействии эксплуатационных факторов; полученные количественные данные в виде математических зависимостей позволяют целенаправленно разрабатывать системы электрической изоляции кабелей, повышать качество и надёжность конструкций в условиях эксплуатации;

- предложен метод расчёта срока службы полимеров, моделей и кабелей по известному уравнению: т = В • Е~т в условиях низких температур по параметрам, полученным при кратковременных испытаниях на электрическую прочность, и исключающих длительные испытания на электрическое старение;

- предложен метод оценки стойкости полимеров и полимерной изоляции кабелей: а) к термокриоциклическим воздействиям по величине параметра: Ьц = (ин - ик)/(ак - с>н), который характеризует свойства полимеров и не зависит от температурного режима термокриоциклических воздействий; б) к водному триингу по величине времени до зарождения и скорости роста, что даёт возможность отбирать наиболее стойкие полимерные композиции на стадии их разработки и проектирования систем изоляции кабелей;

- предложена и проверена методика проведения ускоренных испытаний полимерной изоляции кабелей на стойкость к водному триингу с использованием повышенных частот (20 - 70) кГц, позволяющая сокращать время испытаний до 100 раз; разработаны и предложены способы с использованием сил электрического поля : а) существенного снижения или практического исключения увлажнения полимерной изоляции кабелей путём внесения в конструкцию дополнительного тонкого слоя между изоляцией и оболочкой; б) "залечивания" технологических дефектов в изоляции кабелей за счёт заполнения их жидким диэлектриком. Это позволит значительно повысить качество и надежность кабелей с полимерной изоляцией и увеличить их ресурс; разработан и запатентован не имеющий аналогов неразрушающий способ определения израсходованного и остаточного ресурса кабелей, находящихся непосредственно в условиях эксплуатации, позволяющий

12

разделить все кабели на группы по израсходованному ресурсу, уделить основное внимание группе кабелей с предельным ресурсом, что существенно сократит объём высоковольтных испытаний, экономя время и средства на испытаниях всех остальных кабелей.

Результаты выполненных исследований внедрены и использованы на ряде предприятий электротехнической, электронной и радиотехнической промышленности: ОКБКП г. Мытищи; ВНИИКП г. Москва; ПО "Севкабель" г. С.-Петербург ; "Полимеркомпозит" г. Баку.

Результаты выполненных исследований используются в учебном процессе в СПбГТУ при подготовке по специальности 180300 - электроизоляционная , кабельная и конденсаторная техника в курсах: "Основы кабельной техники", "Электрические кабели", "Электротехнические материалы", "Физические основы материаловедения", при выполнении студентами дипломных и курсовых проектов, курсовых и лабораторных работ, обучении в аспирантуре. Эти результаты нашли отражение в учебных пособиях.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывали и обсуждали на: 5-й Всесоюзной научно-технической конференции: "Состояние и перспективы развития кабельной связи", г. Одесса, сентябрь 1976г.; Всесоюзной научн.-техн. конф.: "Свойства и применение полимерных материалов при низких температурах", Якутский филиал СО АН СССР, г. Якутск, 1977г.; научн.-техн. семинаре: "Производство кабелей с пластмассовой изоляцией", г. Иркутск-Шелехов, 1977г.; научн.-техн. семинаре: "Новые эл. изоляционные материалы в кабельном производстве", г. Иркутск-Шелехов, 1978г.; Всесоюзной научн.-техн. конференции: "Физика диэлектриков и новые области их применения", г. Караганда, 1978г.; научн.-техн. конф. по электротехнике, г. Будапешт, ВНР, июнь 1977 г.; Всесоюзном научн.-техн. семинаре: "Опыт проектирования, сооружения и эксплуатации маслонаполненных линий 110 - 220 кВ", г. Ленинград, октябрь, 1979г.; научн,

13 техн. семинаре Московского института радиотехники, электротехники и автоматики, г. Москва, 1979г.; Всесоюзном научн.-техн. симпозиуме: "Состояние и перспективы развития электрической изоляции", г. Киев, ноябрь 1980г.; научн.-техн. семинаре: "Новые технологические процессы, материалы и оборудование при изготовлении кабелей", г. Иркутск-Шелехов, 1981г.; 6-ой Всесоюзной научн.-техн. конф.: "Состояние и перспективы развития кабелей связи", г. Одесса, сентябрь 1982г.; Всесоюзном научн.-техн. семинаре "Комплексное использование углей КАУ", г. Ленинград, ЛТИ им.Ленсовета, 1984г.; 3-й Всесоюзной научн.-техн. конф. по атмосферному электричеству", г. Тарту, октябрь 1986 г.; Всесоюзном научн-техн. совещании: "Разработка, исследование и эксплуатация кабельных изделий", г. Ереван, ноябрь 1986г.; научн.-техн. семинаре по новым технологическим процессам кабельного производства, г. Иркутск-Шелехов, 1987г.; Всесоюзном научн.-техн. совещании: "Состояние и перспективы развития электрической изоляции", г. Свердловск, сентябрь, 1987г.; научн.-техн. конф. "Совершенствование технологических процессов кабельного производства", г.Пермь, апрель, 1988г.; 6-й Всесоюзной конф. по физике диэлектриков, г. Томск, ноябрь, 1988г.; Всесоюзной научн.-техн. конф. "Электрическая изоляция кабелей и проводов", г. Бердянск, сентябрь 1990г.; 6-м Всесоюзном научн.-техн. совещании: "Повышение качества и улучшение технико-экономических показателей силовых конденсаторов и комплексных конденсаторных установок", г. Серпухов, сентябрь 1991г.; расширенном заседании научного Совета АН СССР - Научные основы электрофизики и электроэнергетики. Мощная импульсная техника по тематике: "Электрофизические свойства диэлектриков при воздействии электромагнитных и акустических полей ", г. Иваново, декабрь, 1991г.; Российской научн.-техн. конф. по физике диэлектриков с международным участием "Диэлектрики-93", г. С.-Петербург, 22 - 24 июня 1993г.; 46-м научн.-техн. семинаре СО РАН, Сиб. Энергетич. институт, Военно-инженерный строительный институт: "Методические вопросы

14 исследования надёжности больших систем энергетики", г. С-Петербург, ВИСИ, июнь 1993г.; Международной научн.-техн. конф. по физике твёрдых диэлектриков: "Диэлектрики-97", 24 - 27 июня 1997г., С-Петербург; Международной научн.-техн. конф. "Изоляция-99", 15 - 18 июня, С-Петербург, 1999г.

Публикации по работе.Результаты диссертационной работы опубликованы в 74 печатных работах, включая статьи, доклады, тезисы докладов, учебные пособия, патент.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка цитируемой литературы, включая наименования работ. Объем диссертации составляет 283 страниц машинописного текста, рисунков 59 и 48таблиц.

Выводы.

1 .Теоретический анализ и экспериментальные исследования термомеханического старения полимеров и кабельной полимерной изоляции позволили выбрать параметр, чувствительный к структурным изменениям, происходящим в изоляции кабелей в процессе эксплуатации, и связанный с ресурсом кабелей. Независимыми способами (экспериментальные исследования спектров дипольно-релаксационных потерь и их связь с холодостойкостью ПЭ изоляции кабелей, инфракрасная спектроскопия, расчет по известным теоретическим положениям количества карбонильных групп) показали, что изменение структурно-чувствительного параметра адекватно

248 отражает изменения в ПЭ изоляции под действием эксплуатационных факторов - термомеханического старения.

Это дало возможность впервые разработать и запатентовать неразрушающий способ определения ресурса (остаточного ресурса) кабелей с ПЭ изоляцией непосредственно в их индивидуальных условиях эксплуатации.

2.Дальнейшие исследования позволили усовершенствовать разработанный способ определения ресурса кабелей, т.е. разработать неразрушающий экспресс-метод. Экспресс-метод существенно сокращает объем измерений с кабелями в условиях эксплуатации (в полевых условиях), т.к. испытания проводятся только на двух частотах при фиксированной температуре. Одновременно это удешевляет аппаратуру для испытаний и позволяет применять ее в более узком частотном диапазоне.

3. В итоге выполнения теоретического анализа и проведенных экспериментальных исследований получены новые данн&е о кабельных полиэтиленовых композициях в условиях термомеханического старения, о спектрах дипольно-релаксационной поляризации.

На основании проведенного анализа публикаций показаны возможные пути применения разработанного неразрушающего способа определения ресурса кабелей с некоторыми другими видами изоляции.

249

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В работе выполнены систематические экспериментальные исследования и проведен всесторонний анализ процессов в полимерах и полимерной изоляции кабелей при электрическом старении в условиях низких температур, при термомеханическом старении, при увлажнении в электрическом поле, зарождении и развитии водных триингов. Изучено влияние эксплуатационных факторов на полимеры и полимерную изоляцию, связанное с этими условиями, играющее существенную роль в повышении эксплуатационной надежности кабелей на стадии разработки, изготовления и эксплуатации. Результаты этих исследований дают возможность сделать следующие основные выводы:

1. Исследования и анализ процессов, происходящих в полимерной электрической изоляции в диапазоне температур от 400 К до криогенных в диапазоне частот до 70 кГц при кратковременном и длительном приложении электрического поля позволили выявить и установить новые закономерности, получить количественные оценки в виде математических зависимостей: величины пробивного напряжения от частоты электрического поля, скорости подъема напряжения, толщины изоляции, уточнены постоянные коэффициенты и показатели степеней в этих зависимостях. Большой массив экспериментальных данных получен на полимерах, моделях электрической изоляции и на отрезках кабелей. Установлен и экспериментально подтвержден механизм разрушения полимеров при низких температурах за счет частичных разрядов.

2. Впервые изучено влияние термокриоциклических воздействий на электрическую прочность полимерной изоляции в условиях низких температур. Разработана математическая модель, учитывающая снижение электрической прочности полимерной изоляции с ростом числа циклов; эта модель позволяет удовлетворительно объяснить всю совокупность данных по снижению электрической прочности полимерной изоляции при термокриоциклических воздействи

250 ях; предложен параметр, количественно характеризующий стойкость полимеров к циклическим воздействиям.

3. Изучение процессов электрического старения полимерной изоляции при низких температурах позволило установить характерные особенности зависимости срока службы полимеров от напряженности электрического поля, определить величины коэффициентов этой зависимости и отношения 1ёВ/т, которое практически не зависит от температуры, для полимеров, моделей изоляции и отрезков кабелей. Установлено и экспериментально подтверждено важное положение, что механизмы при пробое полимеров и при электрическом старении близки; это дает возможность использовать полученные при кратковременных испытаниях значения коэффициентов т для расчета срока службы полимерной изоляции без проведения длительных экспериментов на электрическое старение. Впервые изучено влияние термокриоциклических воздействий на параметры уравнения срока службы т = В ■ Ет в условиях низких температур; получены математические зависимости, отражающие влияние циклов на эти параметры для полимеров Ф-4 (для полиэтилена высокого давления в пределах до 200 термокриоциклов такое влияние не установлено).

4. Изучение явления водного триинга на этапах его развития: увлажнения полимеров, зарождения и развития водных триингов, позволило с использованием законов электродинамики разработать модель зарождения и развития водных триингов; эта модель позволяет объяснить с учетом параметров полимера и окружающей среды природу зарождения и развития водных триингов под действием сил электрического поля. С учетом этого предложены, способы не имеющие аналогов, снижения или полного исключения увлажнения полимерной изоляции и способ "залечивания" технологических дефектов в экструдиро-ванной кабельной изоляции под действием сил электрического поля.

5. Комплексные экспериментальные исследования на отечественных и зарубежных типах полимерной изоляции по определению влияния эксплуатаци

251 онных факторов: напряженности поля, частоты, температуры, диэлектрической проницаемости, химического состава и концентрации солей в водном растворе дали возможность количественно определить вклад каждого фактора в виде математических описаний на водный триинг в полиэтиленовых композициях.

Разработана статистическая модель водного триинга с учетом эксплуатационных факторов, позволившая предложить методику расчета ресурса кабеля в условиях увлажнения. Предложен обоснованный способ оценки стойкости полимеров к водному триингу по следующим параметрам: времени до зарождения водного триинга и скорости его роста. Разработан метод проведения ускоренных испытаний полимерной изоляции кабелей на стойкость к водному триингу с использованием повышенных частот (20 - 70 кГц), позволяющий сократить время испытаний до 100 раз.

6. Теоретический анализ и экспериментальные исследования термомеханического старения полимеров позволили выбрать параметр, чувствительный к структурным изменениям, происходящим в изоляции в процессе эксплуатации, и связанный с ресурсом кабелей. Независимыми способами показано, что изменение структурно-чувствительного параметра адекватно отражает изменения в электрической изоляции под действием эксплуатационных факторов. Это дало возможность впервые разработать и запатентовать неразрушающий способ определения ресурса кабелей с полиэтиленовой изоляцией непосредственно в их индивидуальных условиях эксплуатации. Дальнейшие исследования позволили разработать неразрушающий экспресс-метод определения ресурса кабелей в условиях эксплуатации, существенно сокращающий объем измерений в полевых условиях. Анализ публикаций показал перспективность возможного применения разработанного неразрушающего метода для некоторых других типов электрической изоляции.

7. В итоге выполнения исследований получены новые данные о кабельных материалах - полиэтиленовых композициях при воздействии ряда эксплуата

253

1. Буль Б.К., Тареев Б.М. Сверхпроводимость и ее применение в электротехнике . -М.: Энергия, 1964.-216с.

2. Уильяме Дж. Сверхпроводимость и ее применение в технике.-М.Мир, 1973.-296 с.

3. Глебов И.А. Старт криогенной энергетики.//Наука и жизнь, 1984.-№ 7.-С. 2-8.

4. Глебов И.А., Демирчан К.С., Вершинин Ю.Н., Башкиров Ю.А. Проблемы использования сверхпроводимости в эл ектроэнергетике.//Электричество,1985.-№ 8.-С.1-4.

5. Веников В.А., Зуев Э.Н., Околотин B.C. Сверхпроводники в энергетике. Под общ.ред. Веникова В.А.-М.:Энергия, 1972.-120 с.

6. Глебов И.А., Данилевич Я.Б., Шахтарин В.Н. Турбогенераторы с использованием сверхпроводимости.-JI.Наука, 1981.-231 с.

7. Сверхпроводящие машины й устройства. Пер.с англ. Под ред. С.Фонера и Б.Шварца.-М.:Мир, 1977.-764 с.

8. Тиходеев H.H. . Передача электроэнергии сегодня и завтра. Под ред.В.И.Попкова.-Л.:Энергия, 1975.-275 с.

9. Тиходеев H.H. Передача электрической энергии. Под ред. В.И.Попкова,-Л.:Энергоатомиздат, 1984.-248 с.

10. Веников В.А.,Зуев Э.Н. Криогенные кабельные линии. В кн.:"Итоги науки и техники. Электротехнические материалы, электрические конденсаторы,лровода, кабели." т.9-М.:ВИНИТИ, 1977.-С.71-152.

11. П.Петровский Ю.С. Сверхпроводящие кабели.Обзор.-М.:Информэлектро, 1981.-48 с.

12. У иди Б. Кабельные линии высокого -напряжения. Пер.с. англ.-М.:Энергоатомиздат, 1983.-232 с.254

13. Ларина Э.Т. Силовые кабели и кабельные линии.-М.:Энергоатомиздат,1984.-368 с.

14. Глейзер С.Е., Ларина Э.Т. Кабельные линии высокого напряжения большой пропускной способности. Электротехнические материалы, электрические конденсаторы, провода и кабели. "Итоги науки и техники".-М.:ВИНИТИ,1985,Т.12.-104 с.

15. Мещанов Г.И., Пешков И.Б., Свалов Г.Г. О результатах работ в СССР по созданию сверхпроводящих и криорезистивных кабелей для линий электропередач.//Рациональное использование и экономное расходование топлива и энергии.-М.:ВИНИТИ, 1983.-С.203-208.

16. Дмитриев B.C. Состояние разработок сверхпроводящих кабелей переменного тока за рубежом. Серия ТС-19. Кабельные изделия. -М.:Информэлектро, 1982.-56 с.

17. Гальперович Д.Я. и др. Снижение коэффициента затухания коаксиальных кабелей при криогенном охлаждении. //ЭП,сер.Кабельная техника, 1975.-Вып.12.-С.З-5.

18. Екимов В.Д. Низкие температуры в технике связи.-М.:Связь, 1975.-80 с.

19. Павлов A.A. Частотные и температурные характеристики затухания ^-радиочастотных кабелей при криогенных температурах. //ЭП,сер.Кабельнаятехника, 1978.-Вып.7.-С.4-7.

20. Гроднев И.И., Гальперович Д.Я. Теория и электрический расчет сверхпроводящих коаксиальных кабелей.//Электросвязь, 1975.-№ 5.-С.36-41.

21. Гальперович Д.Я. Миниатюрные сверхпроводящие коаксиальные кабели.//3арубежная радиоэлектроника, 1976.-№ 4.-С.83-100.255

22. Гроднев И.И., Шварцман В.О. Теория направляющих систем связи.-М.:Связь, 1978.-296 с.

23. Микиртичан А.Г. Конструкции сверхпроводящих коаксиальных кабелей.//Электросвязь, 1978.-№ 10.-С.66-71.

24. Гальперович Д.Я. Сверхпроводящие кабели связи: работы, выполненные в Японии.//Зарубежная радиоэлектроника, 1983.-№ 5.-С.24-37.

25. Гальперович Д.Я. Сверхпроводящие кабели связи.-М.:Радио и связь, 1986,88 с.

26. Белый Д.И., Свалов Г.Г. Сверхпроводящие и криорезистивные провода для криогенной техники.-М.:Инэормэлектро, 1977.-68 с.

27. Свалов Г.Г., Белый Д.И. Сверхпроводящие и криорезистивные обмоточные провода.-М.:Энергия. 1976.-168 с.

28. Проблема высокотемпературной сверхпроводимости. Под ред.

29. B.Л.Гинсбурга и Д.А.Киржница.-М.:Наука, 1977.-400 с.

30. Фишер JI.M., Петровский Ю.В. Высокотемпературная сверхпроводимость. Успехи и перспективы.//Электротехника, 1987.-№ 11.-С.59-62.

31. Тареев Б.М., Филимонов Ю.П. Свойства электротехнических материалов при криогенных температурах.-М.:МИРЭА, 1972.-66 с.

32. Анищенко Н.Г., Минеин В.Ф. Проблемы электрической изоляции криогенных и сверхпроводящих устройств.//ЭП,Сер.ЭТМ, 1974, вып.1,1. C.21-23.

33. Перепечко И.И. Свойства полимеров при низких температурах.-М.:Химия, 1977.-272 с.

34. JDolgosheyev P.J., Peshkov I.B., Svalov G.G. et al. Design and first stage test of 50-meters flexible superconducting cable.//IEEE Trans, on Magneties, 1979,V.MAY.-15,№ 1.-P. 150-154.

35. Гальперович Д.Я. Экспериментальные • исследования СП линий связи.Юлектросвязь, 1983.-№ 1.-С. 17-21.256

36. Гальперович Д.Я., Лаптев А.А., Микиртичан А.Г. Характеристики СП коаксиальной пары с проводниками из ниобия. //Тез.докл.Всесоюзн.совещ,-М.:ЭНИН им.Кржижановского, 1984.-С.230.

37. Канискин В.А., Середа Г.Г. Ячейка для определения электрической прочности полимерных пленок в жидком азоте.//Информационный лист № 261 -77.-Л.:ЛенЦНТИ, 1977.-4 е.,тираж 520экз.

38. Анищенко Н.Г., Минеин В.Ф. Электрическая прочность слоистой изоляции в сжиженных азоте и гелии.//Тр.МЭИ, 1972.-Вып.114.-С.44-45.

39. Jefferies M.J., Mathes K.N. Insulation systems for cryogenis cable.//IEEE Trans, on Power Apparatus and Systems, 1970.-V.PAS.-89,№ 8.-P.2006-2014.

40. Хренков Н.Н. Свойства фторполимеров при криогенных температурах.-М.:Информэлектро, 1973.-42 с.

41. Rigby S.J., Weedy В.М. Liguid nitrogen impregnated tape insulation for cryoresistive cable./ЯЕЕЕ Trans.on Elect.Insul., 1975.-V.EI-10,№ 1.-P.1-9.

42. Вершинин Ю.Н. и др. Надежность полимерной изоляции при низких TeMnepaTypax.//Material of symposium "High Voltage insulation for low temperature application".-Wrochlav, 1976.-P.86-91.

43. Bretean J.P., Fallou В., Thoris J., Bobo J.C. .Some aspects of the electrical behaviour of a cryogenic coaxial wrapped insulation.//EEEE Conf.Rec.Int Symp.Elect.Insul.,Montreal, 1976.-N.Y., 1976.-P.157-161.257

44. Weedy B.M., Swingler S.Y. Life expactancy of liguid nitrogen impregnated taped cable insulation.//IEEE Conf.Rec.Int.Symp. Elect.Insul.Philadelphia,Pd., 1978,-N.Y., 1978.-P.63-68.

45. Вдовико В.П. Электроизоляционная система высоковольтных крио ЛЭП риков.// переменного тока на основе полимерных пленочных диэлект-Диэлектрические и конструкционные материалы для криогенных ЛЭП,-М.:ЭНИН им.Кржижановского, 1979.-С.37-40.

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

47. Казарновский Д.М., Тареев Б.М. Испытания электроизоляционных материалов.-Л.:Энергия,Лен.отд., 1969.-296 с.

48. О.Казарновский Д.М., Тареев Б.М. Испытания электроизоляционных материалов и изделий.-Л.'Энергия,Лен.отд., 1980.-256 с.

49. Городецкий С.С., Лакерник P.M. Испытание кабелей и проводов.-М.Энергия, 1971.-272 с.

50. Холодный С.Д. Методы испытаний и диагностики кабелей и проводов.-М.:Энергоатомиздат, 1991.-200 с.

51. Канискин В.А. Полимеры в системах электрической изоляции силовых криогенных кабелей.//Тез.докл.научн.-техн. семинара:"Производство кабелей с пластмассовой изоляцией",Иркутск.политехн.ин-т,област.Правл. НТОЭ и ЭП,г.Иркутск, 1977.-С.24.

52. Канискин В.А., Середа Г.Г. Пробой полимерных диэлектриков под действием электрических разрядов.//Там же.-С.7:10.258

53. Канискин В.А., Койков С.Н., Середа Г.Г., Шмелев J1.H. Электрическая прочность полимеров в жидком азоте.//Там же.-С. 11-12.

54. Канискин В.А., Середа Г.Г. Влияние термокриоциклических воздействий на электрическую прочность полимеров.//Там же.-С.15-16.

55. Канискин В.А., Середа Г.Г. Влияние криоциклических воздействий на старение полимеров.//Там же.-С.68-69.

56. Канискин В.А., Середа Г.Г., Румянцев Д.Д., Хренков H.H. Влияние длительности выдержки и частоты поля на старение полимеров в жидком азоте.//Электричество.-Энергия, 1977.-№ 10.-С.55-59.

57. Канискин В.А., Середа Г.Г., Прозванченкова Г.В. Электрическое старение полимеров в жидком азоте.//ЭП,сер.ЭТМ,Информэлектро, 1977,вып. 12(89).-С.5-7.

58. Канискин В.А., Койков С.Н., Середа Г.Г. Разрушение полимерной изоляции под действием разрядов на высоких частотах при криогенных jreMnepaTypax./^ypH.Elektrotechnika,Венгрия,7 l,evf, 1978,9.-Sz.293-294.

59. Канискин В.А., Середа Г.Г., Шмелев JI.H. Некоторые особенности пробоя полимеров в жидком азоте.//Межвуз.сборн.научн.трудов.-М.:МИРЭА, 1979.-№ 5.-С.155-158.259

60. Канискин В.А., Середа Г.Г. Исследование электрических свойств намотанной пленочной изоляции при криогенных температурах.//ЭП,сер. ЭТМ,Информэлектро, 1980,вып. 6( 119). -С. 16-19.

61. Канискин В.А. Состояние и перспективы развития электроизоляционных устройств криоэлектротехники.//Тез. докл.Всесоюзн.научн.-техн.семинара: "Состояние и перспективы развития электрической изоляции",г.Киев,ноябрь 1980.-С. 13-14.

62. Канискин В.А. Электрическая прочность диэлектриков при криогенных температурах.//Там же.-С.30-31.

63. Канискин В.А. Состояние и перспективы развития электрической изоляции криогенных силовых кабелей.//Там же.-С. 111.

64. Канискин В.А., Середа Г.Г. Измерение малых величин диэлектрических потерь с применением измерителя добротности.//ЭП,сер.ЭТМ,Информ-электро.-М.: 1981,вып.6(131).-С.11-13.

65. Канискин В. А., Середа Г.Г. Основные направления исследования полимерной изоляции криогенных силовых кабелей.//Тез.докл.науч,-техн.семинара:"Новые техн.процессы, материалы и оборудование при изготовлении кабелей.-г.ИркутскДНелехов, 1981.-С.63-64.

66. Канискин В.А., Хохлов В.И. Измерение характеристик 4P в полимерной изоляции криогенных кабелей.//Там же.-С.67-68.

67. Бобровская Л.Д., Канискин В.А., Середа Г.Г., Федоров Н.Ф. Передача энергии КАТЭК-ЦЕНТР по криоэнергопроводу. //Межвуз.сб.научн.трудов.-Л.: Л ТИ им .Ленсовета, 1984 .-С. 101 -105.

68. Бобровская Л.Д., Канискин В.А., Середа Г.Г., Федоров Н.Ф. Основные проблемы передачи энергии по криоэнергопроводу .//Там же.-С. 105-110.

69. Канискин В.А., Середа Г.Г., Румянцев Д.Д., Хренков H.H. Исследование влияния термокриоциклических воздействий на электрическую прочность полимеров.//Электричество, Энергоатомиздат, 1987.-№ 4.-С.-43-46.

70. Канискин В.А., Сажин Б.И. Основы кабельной техники (учебное пособие).-Л.:ЛПИ им.М.И.Калинина, 1990.-87 с.

71. Лжанави Г.И. Физика диэлектриков (область сильных полей).-М.:Гос.издат.физ.-мат.лит., 1958.-908 с.

72. Середа Г.Г. Электрический пробой и старение кабельной полимерной изоляции при низких температурах.-Автореферат диссертации к.т.н. и диссертация.-Л.:ЛПИ им. М.И.Калинина, 1988.-16 с.-315 с.

73. Тагер A.A. Физикохимия полимеров.-М.:Химия. 1978.-544 с.261

74. Койков С.Н., Цикин А.Н. Электрическое старение твердых диэлектриков и надежность диэлектрических деталей.-Л. :Энергия, 1968.-186 с.

75. Шумилова Э.Д., Шумилов Ю.Н., Вдовико В.П. Тепловые воздействия 4P на многослойную пленочную изоляцию.//Изв.СО АН СССР.Сер.техн.наук., 1977.-№3,вып.1.-С.51-55.

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

77. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. Справочное руководство.-М.:Наука, 1971.-192 с.

78. Вдовико В.П. и др. Частичные разряды и электрическая прочность высоковольтной полимерной изоляции при криогенных температурах.//Электротехника, 1984.-№ 5.-С.58-62.

79. Fallou В., Breteau J.P. Compotement dielectrigue sous de fluides cryogenigues.//Rev.Gen.Elec., 1975.-т.84,№ 10.-P.748-752.

80. Справочник по надежности. Под ред. Левина Б.Р.-М.:Мир, 1969.-Т. 1 .-339 с.

81. Сафонов Г.П., Каплунов Н.Я., Эртуганова Л.С. и др. Диэлектрические материалы в криогенной технике.//Тр.ВНИИэлектромех.,1978.-Т.54.-С.34-40.

82. Комарова В.Н., Радченко И.П., Свалов Г.Г. и др. Влияние циклической выдержки в среде жидкого азота на электрическую прочность эмалевой изоляции сверхпроводящих обмоточных проводов.//ЭП,сер.Кабельная техника, 1983.-Вып.6.-С.5-6.

83. Макушкин А.П., Шебенко М.П., Гришова А.И. и др. Влияние низких ^ температур на механические свойства и структуру полимеров.

84. Пластические массы, 1974.-№ 1.-С.48-49.

85. Барабойм Н.К. Механохимия высокомолекулярных соединений.-М.:Химия, 1978.-384 с.

86. Боли Б., Уэйнер Д. Теория температурных напряжений.-М.:Мир, 1964.-517с.262

87. Дехант И., Данц Р., Киммер В. и др. Инфракрасная спектроскопия полимеров.-М.:Химия, 1976.-472 с.

88. Miller Y.J., Willis H.A. An independent mesurement of the amorphous content of polymers.//J.of Polymer Scince, 1956.-V.19,№ 93.-P.485-494.

89. Костенко Э.М., Медведева Г.П. Влияние циклических воздействий температур 77-473К на диэлектрические потери фторопластовых пленок.//ЭП,серия ЭТМ, 1984.-№ 8.-С.1-2.

90. Сухов Ф.Ф., Ильичева З.Ф. ИК-спектры полимеров при низких темпе-ратурах./УВысокомолекулярные соединения, 1967.-Т.9,№ 11.-С.851-854.

91. Гуль В.Е. Структура и прочность полимеров.-М.:Химия, 1978.-328 с.

92. Барабанов H.H., Койков С.Н., Фомин В.А., Цикин А.Н. Ионизационное старение полимерных пленок в широком интервале температуры, напряжения и частоты.//Электротехника, 1963.-X» 12.-С.15-18.

93. Багиров М.А., Малин В.П. Электрическое старение полимерных диэлектриков.-Баку,Азернешр, 1987.-206 с.

94. ГОСТ 9293-74. Азот газообразный и жидкий. Технические условия.-М.:Изд-во стандартов, 1980.-24 с.

95. Электрические . свойства полимеров (Сажин Б.И., Лобанов A.M., Романовская О.С. и др.) Под редакцией Сажина Б.И. 3-е изд.перераб.-Л.Химия, 1986.-224 с.

96. Ушаков В.Я. Электрическое старение и ресурс монолитной полимерной изоляции.-М.:Энергоатомиздат, 1988.-152 с.

97. Багиров М.А. и др. Температурная и временная зависимость электрической ^ и механической прочности полимерных пленок.//ФТТ, 1973.-Т.15,№ 5,1. С.1579-1584.

98. Шумилова Э.Д., Вдовико В.П. Действие 4P на пленочную полимерную изоляцию при низких температурах.//Диэлектрические и конструкционные материалы для криогенных ЛЭП.-М.:ЭНИН им.Кржижановского, 1979,-С.58-61.263

99. Starr W., Endicott H. Progressive stress a new accelerated approach to Voltage endurance.//IEEE Trans, on Power Apparatus and Systems, 1961.-V.PAS-55,№ 5.-P.515-522.

100. Asenjo E., Eideltein G. Paper Oil Insulation - New Definition of Damage.//IEEE Trans.on Elect. Insul., 1978.-V.ET.-13,№ 3.-P.179-183.

101. Житомирский А.А. Исследование высоковольтной изоляции крупных электрических машин в условиях, приближенных к эксплуатационным. Диссерт.к.т.н.-Л.:ЛПИим.М.И.Калинина, 1980.-185 с.

102. Койков С.Н. Оценка надежности электрической изоляции по результатам исследования электрического старения диэлектриков. //ВЭЛК, 1977,-Секция 3 А,докл.08.-20 с.

103. Лапшин В.А. О взаимосвязи срока службы и электрической прочности высоковольтной изоляции.//Электричество, 1986.-№ 1.-С.11-14.

104. Такеока Mitsuo, Fujishima Yukio, Makio Yusuke. Границы ускоренных испытаний срока службы полимерных пленок на высокочастотном синусоидальном напряжении.//Оэнки таккай ромбунси. Trans.Inst.Elec.Eng. Jap., 1975.-Т.А95,№ 2.-Р.47-54.

105. Койков С.Н., Цикин А.Н. Изменение пробивного напряжения, толщины и веса полимерных пленок при ионизационном старении./ЛТробой диэлектриков и полупроводников.-М.-Л.:Энергия, 1964.-С.307-311.

106. Зажигаев Л.С., Кишьян А.А., Романиков Ю.И. Методы планирования и обработка результатов физического эксперимента.-М.:Атомиздат, 1978.232 с.

107. Хан Г., Шапиро С. Статистические модели в инженерных задачах,-М.:Мир, 1969.-396 с.

108. Орлов А.Г. Методы расчета в количественном спектральном анализе,-Л.:Недра, 1977.-223 с.

109. Таблицы математической статистики. Болынев Л.Н., Смирнов Н.В. -М.:Главная редакция физико-математич.литературы, 1983.-416 с.264

110. Новицкий П.В., Зограф H.A. Оценка погрешностей результатов измерений.-Л.:Энергоатомиздат.Ленингр.отд., 1985.-248 с.

111. Надежность кабелей и проводов для радиоэлектронной аппаратуры. Под редакцией Л.И.Кранихфельда и И.Б.Пешкова.-М.:Энерго-атомиздат, 1982,200 с.

112. Kolkner W., Miller V. Water Treeing in РЕ and XLPE insulated High Voltage Cables.//CIGRE,Int.Conf.Large High Yoltag Elec.Syst.-Pans.-1982.-P.21-27.

113. Korner H., Stietrel Souere M., Golz W. Determination of small water coutekts in solid organic insulating materials and influence of moisture on the dielectric properties.//CIGRE, 1984.-P.50-02.

114. Wasilenko E. Wplyn zawilgocemia polietylenc na dzrewiene electrycme.//Politechknika Gdansie.-Zesryty Nawkowe, 1978.-№ 289.-S.169-173.

115. Meyer C.T. Water absorption during water treeing in polyethylene.//IEEE Trans.on Elec.Insul, 1983.-18,№ 1.-P.28-31.

116. Kao J.Y., Fillipini J.C. Effect phisico-chemical factor on the propagation of water trees in polyethylene.-laboratoirie d'Electrostatigui et de Materiaux Dielectriguus C.N.R.S.- 1982.//IEEE Trans.on Elec.Insul, 1984.-V.EI-19.IV.3.-P.217-219.

117. Fillipini J.C., Meger C.T. et al. Some mechanical aspects of propagation of water trees in polyethylene.//1982.Anm.Rep.CEIDP. 1982.-P.629-637.

118. Asheraft A.C. Water Treeing in Polimeric Dielectrecs.//World Electrotechnical Congress.-June, 1977.-P.21-25.129^Joshimitsa Т., Nakahita. Water tree in polymer insulational materials.//Danki Hachay Rombundsy, 1979.-A.99.№ 11.-P.543-550.

119. Henkel H.J., Kalkner W., Muller N. Elektochemical Treeing Strukturen in Modellkabelisolierungen aus Theirmoplastischen der Vernetztem Polyethylen.//Siemens Forsh.-u.Entwickelt, 1981.-P.205-214.265

120. Naybar R.D. Some aspects of water treeing in crosslinked polyethylene insulation.//Proc.2nd Int.Couf.Conduct, and Breakdown solid Dielec.-New York, 1986.-№ 4.-P.232-236.

121. Есимура H. и др. Влияние объемного заряда и его времени жизни на образование древовидного токопроводящего следа в полиэтилене. //Рэнки гаккай ромбунси, 1978,Т.А-98.Т.4.-С.223-229.

122. Н.И.Белоруссов, А.Е.Саакян, А.И.Яковлев. Электрические кабели, провода и шнуры.Справочник.-М.:Энергоатомиздат, 1987.-536 с.

123. А.Г.Гирченко, А.С.Джафаров, В.М.Хоботов. Физико-механические свойства полиэтилена среднего давления и его применение в радиотехнике.-Киев:Hayкова думка. 1988.-182 с.

124. Shaw М.Т., Shaw S.H. Water treeing in solid dielectrics.//IEEE Trans.on Elec.Insul, 1984.-VEI,19.№ 5.-P.419-452.

125. Кендалл M., Стьюард А. Статистические выводы и связи.-M.:Наука, 1973900 с.

126. М.М.Михайлов. Влагопроницаемость органических диэлектриков.-М.-Л.:ГЭИ, 1960.-163 с.

127. Н.С.Доценко., В.В.Соболев.Долговечность элементов радиоэлектронной аппаратуры (влияние влаги).-Л.:Энергия,Лен.отд, 1973.-160 с.

128. К.Роджерс. Проблемы физики и химии твердого состояния органических соединений.-М. Мир, 1968.-С.229-326.

129. Вода в полимерах. Под редакцией С.Роуленда.-М.:Мир, 1984.-555 с.

130. А.Е.Чалых. Диффузия в полимерных системах.-М.:Химия, 1987.-312 с.

131. Шимони Карой. Теоретическая электротехника.-М.:Мир, 1964.-635 с.

132. И.Е.Тамм. Основы теории электричества.-М.:Наука, 1989.-504 с.

133. В.А.Канискин. Влияние электрического поля на процесс увлажнения полимерной электрической изоляции радиодеталей.//Электронная техника, серия:"Радиодетали и радиокомпоненты", 1991,вып.2(83).-С. 19-22.266

134. В.А.Канискин. Влияние электрического поля на процесс увлажнения электрической изоляции.//Электричество,1991.-№ 10.-С.52-57.

135. Б.М.Тареев. Физика диэлектрических материалов.-М.:Энергия, 1982.-320 с.

136. Ogawa Katsunori, Harada Tsuneo, Kimura Hitoshi, Sakuina Susumu, Muto Hideji.Proc.21 -st Symp.Elect.Insul.Mater.//Tokyo, 1988.-P.263-266.

137. Eichhorn K.M. Treeing in Solid extruded electrical insulation.//IEEE,Trans.on Elec.Insulat., 1977.-V.E1-12,№ 1.-P.2-18.

138. Noto F. IEEE,Trans.on Elec.Insulat.//1980.-V.El-15,№ 3.-P.251-258.

139. Nunes S.L., Show M.T. Water treeing in polyethylene. Are view of mechanismes.//IEEE,Trans.Elec.Insulat,1980.-V.El-15,№ 6.-P.437-450.

140. Н.А.Васильев, В.А.Канискин, Д.И.Кузнецов, М.И.Поляков, Г.Г.Середа. Водный триинг в кабельных полиэтиленовых композициях.//Кабельная техника:сборник статей.-J1.Судостроение, 1989.-С.102-106.

141. В.А.Канискин, Г.Г.Середа. Оценка стойкости кабельной ПЭ изоляции к водным триингам.//Известия вузов Энергетика, 1989.-№ 12.-С.48-51.

142. Тынный АН. Прочность и разрушение полимеров при воздействии жидких сред.-Киев.:Наукова думка, 1975.-208 с.

143. Тутов И.И., Кострыкина Г.И. Химия и физика полимеров.-М.:Химия, 1989.-432 с.

144. Гуль В.Е. Структура и прочность полимеров.-М.:Химия, 1971.-344 с.

145. Шур A.M. Высокомолекулярные соединения.-М.:Высшая школа, 1966.-504 с.

146. Бартенев Г.М., Френкель С.Я. Физика полимеров.-Л.:Химия,Лен.отд., ^ 1990.-432 с.

147. Бартенев Г.М. Прочность и механизм разрушения полимеров.-М.:Химия, 1984.-280 с.

148. В.А.Канискин, А.Н.Перфилетов. Электродинамические усилия в коаксиальных кабелях.//Сб.труд.НИИ з-да"Севкабель".Конструирование и исследование ВЧ кабелей.-Энергия.Лен.отд., 1974.-С.187-190.267

149. В.А.Канискин, В.Е.Писков, Г.Г.Середа. Интегральный метод акустической эмиссии для прогноза жизни полимерной изоляции.//Тез.докл.научн,-техн.конф. ."Совершенствование технологич. процессов кабельного производства". 12-20апр. 1988.-г.Пермь.-С.41-42.

150. Г.М.Гордеев, Башен Нуреддин, В.А.Канискин. Некоторые вопросы исследования- триинга в кабельном полиэтилене.//Депонир.в Информэлектро, 26.12.88.-№ 378-88.-8 с.

151. В.А.Канискин, Д.И.Кузнецов, Б.И.Сажин, Г.Г.Середа. Водный триинг в композициях кабельного полиэтилена.//Тез.докл. Всесоюзн.Научн,-техн.конф.:"Эл.изоляция кабелей и проводов".-17-21 сент.1990,-Бердянск,з-д"Азовкабель".-М.:ВНИИКП, 1990.-С.40-41.

152. В.А.Канискин, Д.И.Кузнецов, В.И.Сажин, Г.Г.Середа. Исследование водного триинга в кабельных ПЭ композициях. //Тез.докл.Республ.научн,-техн.конф.:"Модификация полиолефинов, их переработка и применение",-18-20 окт. 1990.-Баку.-С.30-31.

153. В.А.Канискин, Г.Г.Середа. Оценка стойкости полимеров к водным триингам.//Тез.докл.6-й Всесоюзн.конф.по физике диэ-ков.-23-25 ноября 1988.-Томск.-секц."Пробой и эл.старение д-ков".-С.26-27.

154. В.А.Канискин. Электродинамические процессы при увлажнении диэлектриков в электрическом поле.//Сб.тез.докл.:"Эл.-физич. свойства диэ-ков при воздействии эл.-магн.и аку стич. полей".-Расшир.засед.научн.Совета АН СССР.-4-6 дек.1991.-Иваново.-С.38-39.

155. В.А.Канискин, Д.И.Кузнецов, Б.И.Сажин, Г.Г.Середа. Влияние частоты эл.поля и концентрации электролитов на скорость роста водных триингов в полимерных композициях.//Там же,С.40-41.

156. В.А.Канискин, Д.И.Кузнецов, Л.Г.Кустанович, В.И.Попков, Б.И.Сажин, Г.Г.Середа. Влияние эксплуатационных факторов на водный триинг в полимерной изоляции.//Там же, С.40-41.

157. М.В.Кабанова, В.А.Канискин, К.В.Немилов, Г.Г.Середа, Ю.А.Воробьев, И.А.Соколов. Воздействие эксплуатационных факторов на затухание сигнала в оптическом волокне.//Там же,С.65-66.

158. В.А.Канискин. Влияние электрического поля на процесс увлажнения полимеров.//Там же, С.44.

159. Белоусов Ф.А., Вердина Я.В., Канискин В.А. Влияние электрического поля на процесс увлажнения кабельной ПЭ изоляции.//Тез.докл.научн,-технич. ко нф. СПбГТУ, 1995.-С.42-43.

160. Кузнецов Д.И. Влияние эксплуатационных факторов на рост водного триинга в кабельной изоляции на основе полиэтилена. Диссертация и автореферат диссертации к.т.н.-СПб.:СПбГТУ, 1992.-159 с.;16 с.

161. Fillippini J.C. Effect of Streguency on the growth of the water trees in polyethylene.// IEEE,Trans.on Elec.Insulat.,1982.-17,№ 6.-P.554-559.

162. Matsubara H., Kawai E.//IEEE,Trans.on Elec.Insulat.,1976.-vol.PAS.-95,NOZ.-P.660-670.

163. Dissado L.A., Powland S.M., Fillippini J.C., Fothergill J.C., Wolfe S.V., Meger C.J. Individual and ensemble water tree growth.//Ann.Kept., 1986,-Cons.Elec. Insul, and Dielec.Phenom.-Clayment,Del.,Nov.2-6. 1986.-New York.-P.417-425.

164. Bamji S., Bulinski A. et al. Water Treeing in polymeric isulation. //CIGRE, 1984.-P. 15-27.262

165. Sletbak J., Reed C.W., Hirabayashi S. Multis trees behaviour of insulating materials and insulation struchures.//CIGRE, 1984.-P. 15-23.

166. Wimmershoff Rudolf. Kontinuierliche Sicht barmachung von water trees in PE der VPE - Kabel isoliemngen mit Hilfe der Bildanalyse. //Elektrizitatswirtschaft, 1977.-№ 7.-P.256-259.

167. Joshimitsu T. and Nakahita T. New findingson water tree in high polimer. Insulating materiales.//IEEE,Intern.Sympos.of Electr.Insul. Philodelphia, 1978,-Conf.Record.-P. 116-121.

168. Mizukami Т., Kuma S. et al. A consideration of generation mechanism of bow-tie tree in polymer msutation.//1977.Ann.Rep.CEIDP.-1979.-P.316-323.

169. Головчанский E.M., Власов А.Б., Князев B.K. Влияние электролитов на длительную электрическую прочность полиэтилена и фторопласта ,//М.:Труды МЭИ, 1977.-С.33-42.

170. Власов А.Б., Головчанский Е.М. Разрушение полиэтилена при одновременном действии электрического поля и электролита. //М.:Высокомолекулярные соединения, 1976.-№ 10.-С.767-770.

171. Власов А.Б. Методика исследования длительной электрической прочности полимерных пленок в электролитах.//Труды МЭИ; Электрофизические свойства диэлектриков.-Смоленск, 1975.-С.80-83.

172. Воробьев A.C., Головчанский Е.М., Власов А.Б. Механизм старения, защиты и расчет срока службы электрической изоляции, состаренной в контакте с электролитом. Состояние и перспектива развития электрической изоляции.-JI.: 1980.-С.26-29.

173. Головчанский Е.М., Власов А.Б. Исследование ИК-спектров полимерных пленок, состаренных в электрическом поле и электро-литах.//Смоленск. :Труды МЭИ, 1977.-С.53-58.

174. Katzchner Wolfgang. Electrisches kable mit schichtrnmantel.//<i)Pr.-Заявка № 2525044; заявлена 3.06.75, опубликована 16.12.76.-МКИ Н 01 В 11/16.270

175. Bander Jeorge, Eager Jeorge S., Katz Carlos. Solid dielectric cable resistant no electrochemical trees.//naT.CIIIA.-№ 4145567,-Заявл. 6.06.77,№ 803754,-Опубл.20.03.79.МКИ H 01 В 9/02.

176. Levacher Friedz Karl. Polyolefinisoliertes Mittel oder Hoch - spannungskable mit einem Zusatz zur Verhinserung der Bildung von water trees.//ФРГ,заявка № 4507449.-Заявл.02.03.85,№ Р3507444.3, опубл.04.09.86,-МКИ Н 01 В 7/23.

177. Jrie Shin-ichi, Versugi Kenji, Kimuza Hotoshi. Polyolefm series resin composition for water-tree retardant electric insulation./Шат.США № 4282333.-Заявл.23.01.80,опубл.4.08.81 приор.29.01.79 № 5418896,-Япония.-МКИ с 08 К 5/29.

178. Henkel Hans-Joachim, Muller Norbert. Elektrisch isolierugenV/ФРГ. заявка № 3202896.-Заявл.29.01.81 № Р3202896.2,опубл.11.08.83.-МКИ H 01 В 3/30.

179. Voight Herman Uve. Verfahren! zur Herstellung einer von wasserlöslischen und/oder Hydroskopischen Salzen weitgent freien Isolierung für elektrische kabel.//Заявка ФРГ,кл.Н 01 В 13/14,№ 2948492,заявл. 17.12.79, опубл.04.06.81.

180. Bander Jeorge. Electrochemical tree resistaut power cable .//Патент США № 4354992.-Заявл. 17.02.81,№ 235090,опубл.19.10.82.-МКИ В 29 Д 9/04.

181. Voight Herman Uve. Vergharen zur Herstellung einer von wasserlöslichen und loder Hygroschopischen Salzen weitg end Frein Isolierung fur electrische каЫе.//Заявка ФРГ кл.Н 01 В 13/14.-№ 294892.-Заявл.01.12.79, опубл.04.06.81.

182. Prawal S.N. Höchstpannung VPE - kabl.//Draht, 1990.-41,№ 2.-S.100-102.

183. Gross Zaurence H. Polyethylene silane copolymers as new low voltage insulation sistem.//Wire and Int., 1988.-21,№ 11.-P.59,61-66.

184. Beveridge Colin, Sabiston Andrew. Methods and benefits of crosslingking polyolefms for industrial applications.//Mater. And Des., 1987.-8,№ 8.-P.263-268.

185. Farkas A:A., Yu Su Zian. Water Treeing reías dant XLPE insulation grade with impraved electrical endurance.//Proc.2-nd Futer. Conf. on Properties and Application on Dielectric Materials, 1988.-P.470-475.

186. Надеждин Ю.С., Глобус Е.И. Особенности структуры аморфной фазы ПЭ длительно отожженного в напряженном состоянии. //Высокомолекулярные соединения, 1985.-27А,№> 12.-С.2507-2512.

187. Глобус Е.И., Лаврентьев В.К., Сидорович A.B. Структура длительно отожженного в напряженном состоянии разветвленного ПЭ.//ДАН АН СССР, 1986.-Т.295,№ 2.-С.399-401.

188. Андреев A.M., Канискин В.А., Полонский Ю.А. Исследование старения электроизоляционных материалов силовых кабелей и конденсаторов.//Электричество, 1999.-№ 1.-С.39-44.

189. Бортник И.М., Верещагин И.П., Вершинин Ю.Н., Кучинский Г.С., Ларионов В.П., Пинталь Ю.С., Сергеев Ю.Г., Соколова М.В. Электрофизические основы техники высоких напряжений.-М.:Энергоатомиздат, 1993.-543 с.

190. Глобус Е.И., Мороз Ю.К. Исследование механизма растрескивания и определение путей повышения долговечности оболочек мощных РЧ кабелей./Ютчет о НИР НИИ ПО "Севкабель".-Л., 1984.

191. Глобус Е.И., Мороз Ю.К. Определение возможности применения композиций ПЭ, стойких к растрескиванию, в качестве материалов оболочек крупногабаритных РЧ кабелей./Ютчет о НИР НИИ ПО "Севкабель".-Л., 1986.-40 с.

192. Оксузян К.А. Физико-химические превращения в ПЭ при старении и проблема прогнозирования долговечности полимерных материалов. //Автореферат кандидатской диссертации.-г.Ереван, 1985.-16 с.

193. Брагинский Р.П., Моисеев Ю.В. Роль физических процессов в старении ПЭ.//ДАН АН СССР, 1984.-Т.279,№ 5.-С.1139-1141.272

194. Брагинский Р.П., Гнеденко В.В., Молчанов С.А., Пешков И.Б., Рыбников К.А. Математические модели старения полимерных изоляционных материалов.//ДАН АН СССР, 1983.-Т.262,№ 2.-С.281-284.

195. R.Fuoss, J.Kirkwood.//J.Am.Chem.Soc.-63.-P.385.-1941.

196. V.A.Kaniskin, A.Kaya, A.Ling, M.Shen. Mechanical and dielectrick relaxations in Alternating block copolymers of dimethylsiloxane and bisphenol A -corbonate.//Jour. of Appl.Polyiner Sciense, 1973.-Vol.17,№ 9.-USA.-P.2695-2706.

197. V.A.Kaniskin, M.Shen, K.Biliyar, R.H.Boyd. Ultrasonic absorption and dielectric loss in Heterophase block copolymers.//Jour, of Polymer sciense:Polymer Physics Edition.-vol. 11.- 1973,USA.-P.2261-2272.

198. Михайлов Г.П., Сажин Б.И. Определение эффективных дипольных моментов молекул и структурного фактора полярных жидкостей и полим еров.//Ж.технич. физики, 1955.-Т.25,№ 10.-С.1696-1702.

199. Изучение свойств кабельных материалов с целью прогнозирования их работоспособности. Канискин В.А., Сажин Б.И./Ютчет о НИР, ЛПИ им.М.И.Калинина, 1987.Гос.рег. №> 0187.00397.03.1.-121 с.

200. Кабанова Н.Г., Костенко Э.М., Турышев Б.И. Влияние термомеханического старения на электрические и механические свойства ПЭ.//Пластические массы, 1987.-№ 10.-С.14-16.

201. Изучение свойств кабельных материалов с целью прогнозирования их работоспособности в кабелях связи ("Связь"). Канискин В.А.,Сажин Б.И./Ютчет о НИР, ЛПИ им.М.И.Калинина, 1989.-Гос.рег.№ 0188.0027786.-114 с.

202. Глобус Е.И., Кабанова Н.Г., Костенко Э.М., Лобанов A.M., Сажин Б.И. Оценка состояния ПЭ изоляции кабелей методом диэлектрических потерь.//Пластмассы, 1989.-№ 2.-С.77-78.

203. Кабанова Н.Г. Влияние старения на диэлектрические свойства ПЭ изоляции радиочастотных кабелей.//Кандидатская диссертация .ЛПИ им. М.И.Калинина.-Л., 1988.-203 с.

204. Канискин В.А., Костенко Э.М., Таджибаев А.И. Неразрушающий метод ^ определения ресурса электрических кабелей с полимерной изоляцией вусловиях эксплуатации.//Электричество, 1995.-№ 5.-С.19-23.

205. Таджибаев А.И., Канискин В.А., Соловьев Н.С., Сажин Б.И. Снижение аварийности автономных систем электроснабжения на основе прогнозирования состояния изоляции. "Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики". Выпуск 46.СО274

206. РАН, Сиб.энергетич.ин-т, Военный инженерный строительный ин-т,-СПб.:ВИСИ, 1993.-С.86-93.

207. Канискин В.А. Неразрушающая диагностика электрической изоляции и определение остаточного ресурса энергетических кабелей АЭС. Итоги НИР за 1994 г.-СПб.:СПбГТУ, 1995.-С.26.

208. Сажин Б.И., Канискин В.А., Костенко Э.М. Математическая модель ресурса РЧ кабелей с монолитной ПЭ изоляцией.//Тез. докл.Российской науч.-технич.конф.: "Инновационные наукоемкие технологии для России",25-27 апреля 1995 г.-СПб.:СПбГТУ, 1995.-С.37.

209. Сажин Б.И., Костенко Э.М.,Канискин В.А., Левандовская Е.В., Таджибаев А.И. Неразрушающий метод определения ресурса кабелей с ПЭ изоляцией в условиях эксплуатации.//Там же,-С.38.

210. Таджибаев А.И., Старовойтенков В.В., Ваксер Н.М., Соловьев Н.С., Канискин В.А. Диагностика изоляции генераторов. Учебное пособие.-СПб.:СПбГТУ, 1996.-90 с.

211. Электрические свойства полимеров. Под редакцией Сажина Б.И.-Л.:Химия, 1977.-192 с.

212. Лобанов A.M. Автореферат кандидатской диссертации.//ИВС, АН СССР, 1963.-16 с.

213. Никотин П.П., Перфилетов А.Н., Каминский B.C. Материалы кабельного производства.-М.-Л.:ГЭИ, 1963.-311 с.

214. Справочник по электротехническим материалам. Под редакцией Корицкого Ю.В., Пасынкова В.В., Тареева Б.М.-М.:Энергоатомиздат,1987.-Т.2.-464 с.

215. Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы.-Энергоатомиздат,Лен.отд, 1985.-304 с.

216. Богородицкий Н.П., Волокобинский Ю.М.,- Воробьев A.A., Тареев Б.М. Теория диэлектриков.-М.-Л.:Энергия, 1965.-344 с.275

217. Основы кабельной техники. Под редакцией Привезенцева В.А.-М.:Энергия, 1975.-472 с.

218. Ренне В.Т. Электрические конденсаторы.-Энергия,Лен.отд., 1969.-592 с.

219. Кучинский Г.С.,Кизеветтер В.Е., Пинталь Ю.С. Изоляция установок высокого напряжения.-М.:Энергоатомиздат, 1987.-368 с.

220. Кучинский Г.С., Назаров Н.И. Силовые электрические конденсаторы.-М.:Госэнергоатомиздат, 1992.-320 с.

221. Ренне В.Т. Пленочные конденсаторы с органическим диэлектриком. -Энергия,Лен.отд., 1971.-240 с.

222. Кучинский Г.С., Назаров Н.И., Назарова Г.Т., Переселенцев И.Ф. Силовые электрические конденсаторы.-М.:Энергия, 1975.-348 с.

223. V.A.Kaniskin, H.T.Tran, M.Shen. Dielectric Properties of Trichlorodiphenyl Impregnated Polypropylene Film.//Insulation/Circuits.-May, 1972.-Lake Publishing Corp.,Libertyncille,Illinois,60048,USA.-P.37-41.

224. СажинБ.И. Электропроводность полимеров.-М.-Л.:Химия, 1965.-160 с.

225. Сканави Г.И. Физика диэлектриков (Область слабых полей).-М.:Гостехтеориздат, 1949.-576 с.

226. Тареев Б.М. Физика диэлектрических материалов.-М.:Энергоатомиздат, 1982.-320 с.

227. Борисова М.Э., Койков С.Н. Физика диэлектриков.-Л.:ЛГУ, 1979.-240 с.

228. Nemeth Е. Practical experiences of diagnostic testing of power cable lines by the voltage response method.//40.Intern, wissenschaftliches Kolloguium.Ilmenau, 18-21.05.1995.-Bd.4.-S.699-708.

229. Сажин Б.И., Канискин В.А., Костенко Э.М., Левандовская Е.В., Таджибаев А.И. Экспресс-метод определения ресурса кабелей с полимерной изоляцией.//Электричество, 1997.-№ 7.-С.27-30.

230. Сытников В.Е., Свалов Г.Г., Долгошеев П.И., Белый Д.И. Силовые кабели с использованием явления сверхпроводимости.//Кабельная техника, 1997.-№ 12,13.-С. 17-24.276

231. Lehman J.P. Mesures Dielectrigues dans les fluides cryogenigues.//Rew.Gen.Elect., 1970.-V.79,№ 1.-P. 15-22.

232. Tanaka T. Initiation of internal discharge in a liguid-nitrogen filled cavity .//IEEE Trans.Elect.Insul., 1977.-V.EI-12,№ 1.-P.35-39.

233. Bobo J., Perrier M. Propriétés des isolants solides aux temperatures cryogéniques.-Rev.Gen.Elect., 1968.-V.77,№ 6.-P.605-609.

234. Fallon В., Bretean J.P. Compotement dielectriaue sous de fluides cryogéniques.// Rev.Gen.Elect., 1975.-V.84,№ 10.-P.748-752.

235. Cavallini M.,Galluzi F., Menga P., Mirra C. Experimental Research on Dielectries at the Temperature of Liquid Nitrogen.//L'Enegia Elettrica, 1975.-№ 2.-P.86-94.

236. Своллоу А. Радиационная химия.-Перев.с англ. (Англия, 1973).-М.:Атомиздат, 1976.-290 с.

237. Колесов С.Н. Старение органической изоляции под действием электрических разрядов.//Надежность работы систем связи и развитие средств связи в республиках Средней Азии и Казахстана.-Ташкент:Фан, 1967.-С.170-176.

238. Ильченко Н.С., Кириленко В.М. Физические основы разрушения твердых высокомолекулярных диэлектриков 4P в сильных электрических полях.//Электрофизическая аппаратура и электрическая изоляция.-М.:Энергия, 1970.-С.423-433.

239. Meats R.J., Stannet A.W. Degradation of insulation materials by electrical discharges .//IEEE Trans.Power Apparatus and Systems, 1964.-V„PAS-№ 1.-P.49-53.

240. Полак JI.C. Физико-химические особенности радиолиза углеводо-родов.//Труды Всесоюзного совещания по радиационной химии.-М.:АН СССР, 1962.-С.282-294.

241. Панов А.А., Пинталь Ю.С., Туркот В.А. и др. О характеристиках бумажно-азотной изоляции в резконеоднородном поле.// Диэлектрические и277конструкционные материалы для криогенных ЛЭП.-М.:ЭНИН им.Кржижановского, 1979.-С.53-58.

242. Минеин В.Ф. Начальные напряжения слоистой изоляции в жидком азоте.//Тр.МЭИ, 1978.-Вып.358.-С.25-27.

243. Богнер Г. Передача электрической энергии по сверхпроводящим кабелям. В сб."Сверхпроводящие машины и устройства".-М.Мир, 1977.-С.422-581.

244. Cooper R. Determining the Intrinsic Electric Strength of Solid Insulation.//Electric Rev., 1965.-V.176,№ 8.-P.272-282.

245. Абергауз Г.Г. и др. Справочник по вероятностным расчетам.-М.:Воениздат, 1970.-536 с.

246. Свалов Г.Г., Хан Э.А., Шварцбург Е.Я. Методика испытаний эмалированных проводов на стойкость к воздействующим факторам .//ЭП, сер.Кабельная техника, 1979.-Вып.5.-С.1-4.

247. Комаров В.Н., Радченко И.П., Свалов Г.Г. и др. Влияние циклической выдержки в среде жидкого азота на электрическую прочность эмалевой изоляции сверхпроводящих обмоточных проводов.ЮП, сер.Кабельная техника, 1983.-Вып.6.-С.5-6.

248. Багиров М.А., Малин В.П., Абасов С.А. Воздействие электрических разрядов на полимерные диэлектрики.-Баку: "ЭЛМ", 1975.-168 с.

249. Воробьев A.B. Сборн. "Пробой диэлектриков и полупроводников".-М,-Л.: Томск,изд.ТГУ, 1964.

250. Белоусов Ф.А., Вердина Я.В., Гапченко Е.Л., Канискин В.А., Сажин Б.И. Влияние электрического поля на увлажнение полимерной электрической изоляции.//Электричество, 1997.-№ 11.-С.68-69.

251. Бортник И.М., Верещагин И.П., Вершинин Ю.Н., Кучинский Г.С., Ларионов В.П., Пинталь Ю.С., Сергеев Ю.Г., Соколова М.В. Электрофизические основы техники высоких напряжений. Учеб. для вузов.-М.:Энергоатомиздат, 1993.-543 с.278

252. Белоусов Ф.А., Канискин В.А., Сажин Б.И. Влияние электрического поля на процесс увлажнения ПЭ изоляции кабелей.//Международная науч,-технич.конф. по физике твердых диэлектриков: "Диэлектрики-97",24-27 июня 1997г. С.-Петербург.-секция 4.-С.146-147.

253. Канискин В.А., Костенко Э.М., Сажин Б.И. Неразрушающий метод оценки состаренности полиэтилена по частотным спектрам диэлектрических потерь.//Там же.-секция 8.-С.213.

254. Шувалов М.Ю., Маврин М.А., Овсиенко B.JL, Ромашкин А.В. Видеомикроскопия электрических и водных триингов.//Электричество, 1997.-№ 7.-С.68-74.

255. Шувалов М.Ю., Ромашкин А.В., Маврин М.А., Овсиенко B.JI. Видеомикроскопия триингов.//Электричество, 1996.-№ 3.

256. Овсиенко B.JL, Шувалов М.Ю., Ромашкин А.В., Колосков Д.В. Возможности микроэксперимента в исследовании электрической изоляции кабелей.//Кабельная техника, 1997.-№ 10.

257. Sazhin B.I., Kaniskin V.A., Kostenko Е.М., Levandovskaya Ye.V. and Tadzhibayev A.I. A rapid Method for Determining the Servise Life of Polymerinsulated Cables./ZElectrical Technology, Pergamon, Elsevier Science Ltd., 1997.№- 3.-P.11-17.

258. Alford N.McN., Button T.W., Birchall I.D. Processing, Properties and Devices in Hich-Tc Superconductors.//Superconductor Science and Technology, 1990,-V.l,№ 1.-P.1-7.

259. Makogama S., Miyoshi K., Tsubouti H. et al. Reseach and Development of 50-^ m long High-Tc Superconductor for Power Cables./ЯСЕС 16/ICMC.

260. Kitakyushu, Japan, 1996.-Rep. PSI-e2-51.

261. Шувалов М.Ю. Зарождение электрических триингов как процесс развития микроочаговой взрывной неустойчивости.//Электричество, 1997.-№ 12.

262. Шувалов М.Ю., Маврин М.А. Рост водного триинга как диффузионно-кинетический процесс.//Электричество, 1999.-№ 4.-С.43-50.279

263. Поликарпов Ю.И., Слуцкер А.И. Теплофизические свойства полимеров в области стеклования: учебное пособие.-СПб:ЛГТУ, 1992.-64 с.

264. Канискин В.А., Кузнецов Д.И., Сажин Б.И., Середа Г.Г. Влияние эксплуатационных факторов на водный триинг в полимерной кабельной изоляции.//Сборн.тезисов Международной научн.-технич.конф.: "Изо-ляция-99", 15-18 июня 1999 г.-С.-Петербург.-С.89-91.

265. Белоусов Ф.А., Канискин В.А., Сажин Б.И. Влияние электрического поля на увлажнение полимерной изоляции.//Там же.-С.99.

266. Канискин В.А., Кузнецов Д.И., Сажин Б.И., Середа Г.Г. Влияние вида и концентрации водных растворов солей на водный триинг в кабельной полиэтиленовой изоляции.//Там же.-С. 102-103.

267. Канискин В.А., Костенко Э.М., Сажин Б.И. Неразрушающий экспресс-метод определения ресурса кабелей в условиях эксплуатации.//Там же,-С.99-100.

268. Боев М.А. Техническая диагностика кабельных изделий низкого напряжения с пластмассовой изоляцией. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук.-М.:ВНИИКП, 1997,32 с.

269. Боев М.А. Техническая диагностика низковольтной полимерной изоляции.//Сборн. тезисов Международной научно-технич.конференции: "Изоляция-99", 15-18 июня 1999 г.-С.Петербург.-С. 19-20.