ГОСТ Р 54419—2011
Приложение А
(справочное)
Скорость теплового старения
А.1 Нагрузочная способность трансформатора
Нагрузочная способность трансформаторов связана со свойствами изоляционных материалов и системой
изоляции. Если в масляном трансформаторе главный твердый изоляционный материал это целлюлоза, то в транс-
форматорах сухого типа используют широкий спектр других изоляционных материалов.
А.2 Молекулярная структура
А.2.1 Общие положения
Главной обобщающей особенностью твердых изоляционных материалов является молекулярная структура,
которая может состоять из длинных цепей связанных между собой атомов. Цепи включают в себя ветви, шести-
угольные кольца и поперечные связи между цепями.
Пример строения молекулы эпоксидной смолы приведен на рисунке А.1.
Рисунок А.1 — Молекулярная структура эпоксидной смолы
.
Молекулы находятся в движении. В твердом изоляционном материале эти движения колебательного харак-
тера. Когда при потерях в проводнике обмотки (или других источниках тепла) тепло поступает в изоляционные
материалы, в нем происходит преобразование тепловой энергии в кинетическую энергию. С ростом кинетической
энергии движение молекул становится быстрее и с большей амплитудой, другими словами, оно становится хаотич-
ным. Возможность, что при столкновении молекулы распадутся на атомы, возрастает Тип химического процесса,
когда в материал поступает тепло, называется эндотермическим процессом.
А.2.2 Окисление
Помимо эндотермического процесса могут возникнуть и другие, такие как окисление.
Интенсивность этого химического процесса зависит от температуры, которая в свою очередь зависит от ко-
личества тепла, поступающего в изоляционный материал.
Изоляционные материалы разработаны таким образом, чтобы оптимально выполнять свое назначение при
эксплуатации. Изменения в молекулярной структуре материала во время эндотермического процесса оказывают
влияния на такие важные свойства материала, как механическую и диэлектрическую прочность, термостойкость и
герметизирующее действие. Это обычно приводит к ухудшению работы этих свойств. При таких условиях откло-
нения в работе других свойств могут не происходить. Понятие старения обычно связывают именно с этим химиче-
ским процессом и последующим отклонением в работе свойств материала.
А.2.3 Свойства теплостойкости
11
А.2.3.1 Тепловой индекс (ТИ) и половинный интервал (ПИ) — два термина, характеризующие свойства те-
плостойкости изоляционного материала и системы изоляции. ТИ — числовое значение температуры,
º
С, выве-
денное из зависимости теплостойкости от времени. По стандартам Международной электротехнической комиссии
(МЭК) этот промежуток времени составляет 20 000 ч, но может быть определено и другое время. ПИ — числовое
значение температурного интервала, который выражает деление пополам выбранного времени до конечной точки,
взятой при температуре, равной ТИ. См. рисунок А.2.
ТИ и ПИ рассчитаны экспериментальным путем в ускоренном испытании при повышенных температурах.
Метод основан на истинности уравнения Аррениуса.