ГОСТ IEC/TS 60034-18-42—2014
Увеличение электрической напряженности приводит к уменьшению активного сопротивления
материала, что соответствует первичным целям его применения. К сожалению, это приводит также к
увеличению нагрева. У машин, получающих питание от преобразователя, существует противоречие
между обеспечением достаточно малого активного сопротивления для выравнивания напряженности и
достаточно большого сопротивления для обеспечения приемлемого уровня нагрева. Увеличение
поверхностнойтемпературы лобовыхчастей машины, получающей питаниеот преобразователя, может
быть как малым (10 К), так и большим (40 К) при отсутствии форсированного охлаждения. Наиболее
существенное влияние на нагрев изоляции оказывают электрические потери вобмотке, нонагрев мате
риала для выравнивания напряженности может оказывать существенное влияние на температуру изо
ляции. При расчете принятой для данной изоляции предельной рабочей температуры этот фактор
необходимо принимать во внимание, так как он уменьшает допустимую номинальную температуру
машины.
Было выявлено, что. например, для материала для выравнивания напряженности с нелинейной
характеристикой существуют два принципиальных эффекта влияния температуры. Первый заключает
ся в немедленном росте проводимости материала при определенной напряженности поля.
Аналогичным образом снижается рабочая точка на кривой «проводимость — электрическая напряжен
ность». от которой зависит успешная работа материала наоснове карбида кремния. В некоторыхслуча
яхможет быть утрачена нелинейная зависимость проводимости от напряженности поля.
Второй эффект может заключаться в постоянном уменьшении проводимости от температуры.
После одиночного кратковременного периода работы (несколькочасов) при 155 °С возвращение к тем
пературе 20 ’С показывает значительное уменьшение проводимости. Последлительной, скажем 500 ч,
работы при 155 °С свойства материала частично восстанавливаются. Это связано со свойствами смо
лы, содержащейся в материале, которая подвержена термической усадке, из-за чего частицы кремния
располагаются ближе друг кдругу.
Система защиты от короны применяется для предотвращения разрядов в пазу, она может быть
выполнена на основе кремниевых лент или путем нанесения красок. Вобласти выхода обмотки из паза
может возникнуть проблема электрического контакта с системой выравнивания напряженности. Если
хороший электрический контакт предусмотрен конструкцией системы изоляции, высокое контактное
сопротивлениеможетявляться следствием перегрева иЧР, которые приводят кразрушениюматериала
и работы системы выравнивания напряженности влобовых частях обмотки. При использовании емкос
тных свойств материала между этими покрытиями не требуется наличия непосредственного контакта.
Конструкция системы выравнивания напряженности является критическим элементом для дости
жения ее успешной работы. Определяющими факторами являются выбор материалов и способ их при
менения.
10.2 Методы испытаний
Целью квалификационных испытаний системы выравнивания напряженности являетсяобеспече
ние гарантии того, что она будет работать удовлетворительно втечение всего срока службы. Критерием
удовлетворительной работы является отсутствие поверхностных разрядов, а рост поверхностной тем
пературы лобовых частей не приводит к росту температуры корпусной изоляции сверх длительнодопус
тимой.
На срокслужбы системы выравнивания напряженности влияют приложенноенапряжение итемпе
ратура. В идеальном случае необходимо провести испытание, при котором стержень обмотки с систе
мой выравнивания напряженности и защитой от короны размещается в подготовленных пазах и
подвергается воздействию импульсов напряжения, в 1.3 раза бульших, чем на практике. Стержни могут
быть короче, чем в реальной машине, чтобы уменьшить емкостную нагрузку на генератор импульсов.
Однако все егоостальные конструктивные параметры должны быть сохранены. Испытание должно про
должаться втечение 100 ч.
Стоимость лабораторного оборудования, обеспечивающего требуемые высоковольтные импуль
сы напряжения, может оказаться значительным. Кроме того, для получения испытательных импульсов
обычно не используется преобразователь, предназначенный длярабочего режима привода. Предполо
жение. сделанное при испытании простого экрана, встречает трудности при испытании системы вырав
нивания напряженности. При этом отпадает необходимость в использовании промышленных
преобразователей, вместо них применяются схемы для получения импульсов с использованием искро
вых промежутков. Пример такой схемы, которая может быть использована для испытаний, приведен в
приложении А.
13