Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 2 (3-е изд., 1987) (1152096), страница 114
Текст из файла (страница 114)
Полученные результаты удовлетворительно объясняются взаимодействием тер- З,9 (1Оа) 4,5 (10а) 3.9 (10е) 4,5 (50) 4,5 (50) 6,2 (50) 6,2 (50) мнческн актнвированных зарядов и зарядов, активярозанных излученнем. В начале облучения (пб обычно измеяяется во времени синхронно с температурой и не зависит от дозы при у-облучении до 2,58.10а Кл/кг, а при облучении нейтронами в реакторе до 1О" !/сааа.
27.8.ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ ОБЛУЧЕНИЕ!Х ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЦХ МАТЕРИАЛОВ Чисто электрический пробой происходит за весьма короткое время — практически мгновенно и его физическая природа такова, что влияние ИИ на него маловероятно, что и подтверждается экспериментально Ионизирующее излучение большой мощности вызывает разогрев материала, что может способствовать более быстрому (по времени приложения напряжения) его разогреву а не- ""6 Действие иовишируюи(нза излучения Раза 27 Т а б л и ц а 27.9. Изменения !И 5 электроизалнцианных материалов в зависимости от поглощенной дозы ИИ Ггрн Зеа К нонне еануеення де дезен Гр внд им В неледнен ее- сюяннн !неве!не, Гд) З!нтерннн га" !о' 0,0014 (1О') 0 0070 (10з) 0,0054 (Гйз) 0,0070 (Гйв) О,ООП (!Оз) 0,0!46 (10н) 0,017 (!Ов) Электроны я я я 0,0020 0,0050 0,0045 0,0050 О,И64 0,0060 0,0013 0,0142 0.019 0,019 0,019 0 016 (10в) 0,0!4 (10в) о,о!з (50) о,о!з (50) 0,007 (50) 0,007 (50) Протоны 0,016 0.016 0,016 0,018 0,021 0.017 0,10 0,10 0,130 0,0045 О,ОГО 0,008 0,0170 О,ООГ4 (ГО ) 0 008 (10е) 0,008 (10в) 0,017 (10в) 0,0025 0.010 0,008 0,0170 0,0045 0,012 0,008 0,0170 0,015 0,015 0,050 О.О!4 (1О") Пленка полинмидная Стеклотекстолнт марки СТ-1 Пластмасса /лГ-4С Плевка полнэтилентерефталатная Пленка полиэтиленовая Лак МЛ-91 Стеклатекстолит фольгированный рк СФ-2-50 Стеклатекстолнт фольгированный марки СФ-2-50 Стеклотекстолит фольгированный марки ФДМТ Стеклотекстолнт марки СТК (Р= 1 Гр/с) Стеклотекстолит марки СТК (Р= =10 Гр/с) Стеклотекстолит марки СТЭФ (Р=1 Гр/с) Стеклотокстолит марки СТЭФ (Р= =10 Гр/с) Пленка полиимидная Поликарбонат (Р=б Гр/с) Поликарбонат (Р=500 Гр/с) Стеклотекстолит фольгированный марки СФ-2-50 Стеклотекстолит фольгированный марки ФДМТ обратимые структурные изменения могут ухудшить теплопроводиость; в результате при тепловом пробое становится вероятным снижение электрической прочности.
Так как диэлектрические потери и электропроводносгь мало изменяются после облучения для большинства материалов (пока не происходит структурных изменений), электрическая прочность в результате теплового пробоя не будет изменяться заметна, пока не произойдет старения, т. е. необратимого изменения их структуры.
В результате воздействия ИИ может наблюдаться газавыпеление из материала и образование пор, ионизация газа в которых будет происходить при облучении более ннтешжвно, чем только при воздействии электрическою поля, эта может явиться причиной снижения Е,. Энергия частичных разрядов расходуется на разогрев материала, а образование в порах азана и окислов азота (если н породы попадает воздух) ведет к акислению и химическому разрушению органической изоляции.
ИИ способствует образованию и озона, и окислов азота, усугубляя воздействие элект ического поля. 'Р з изложенного видно, что пробой электроизаляцнонного материала нри облучении в основном вызван необратимыми физика-химическими изменениями структуры нещества и поэтому заметных изменений Енр н функции мощности поглощенной дозы можно ожидать только с маме!па наступления этих изменений (в сторону деструкции прн наличии полимерной частя).
Известны данные, подтверждающие практичесхн неизменность электрической прочности при различных видах ИИ при облучении на воздухе и в вакууме до поглощенной дозы не менее !О' Гр для всех стекломкканитов н стеклослюлинитаных материалов, стеклотекстолитон н стеклолакотканей, эпоксидных и полиуретановых наполненных компаундов.
Снижение Ее„ полимерных электронзоляционных материалов, как правило, происходит у преимущественно деструктирующих полимеров при такой иоглащенпай дозе, когда начинают резко ухудшаться механические свойства, а у преимущественно сшнвающнхся полимеров— практически при потере механических свойств при поглощенных дозах, когда наблюдается полное разрушение обрааца в результате нара.
стання хрупкости. Так, при облучении политетрафтарэтилена до поглощенной дозы несколько выше 10в Гр образцы этого типична деструктирующего под действием ИИ материала полностью рассыгм. ются и, естественно, теряют свою элехтрическую прочность. Другой пример подобнога дест. руктярующего материала — полявинилиденхлорид, который при поглощеняой дозе около 2-10' Гр уменьшает свою электрическую прочность с 26,5 до 9,5 МВ/м. Данные по нзлвенению Енр, измеренные прн комнатной температуре на воздухе, типично структурирующнх двух полимерных пленочных диэлектриков паоле облучения их протонами с энергией 10 МэВ в вакууме при давлении 0,1 Пз Механические сеобсгви аблученных материалов Поглосьевнзя дозе.
Гр Внд плевки с 249 250 216 200 218 203 218 230 2!О 200 188 191 269 253 270 242 190 201 190 191 342 242 190 190 373 100 373 100 Полннмидная Палнэтилен- терефталат- ная Таблица 27.11 Изменю«ия Ен», МВ/м, систем изоляции в зависимости ат поглощенной дозы ИИ Погдошеннзя доза, Гр г. к Снстема ям»янин б.ю' «г ч «Сь «о «,з. «аз 40 40 40 40 40 40 18 18 500 80 500 1О 13 40 !с 30 16 500 36 25 !«робов ярон»смея в процессе облучения пря нос»санно орел»меннон нзоряменнв. Таблица 27.!О. Измеиенич Еор, МВ/м, пленочных диэлектриков в зависимости от поглощенной дозы НИ прн двух температурах приведены в табл. 27. 10.
Из таблицы видно, чта Ед» оставалась высокой„ хотя образцы полиэтилентетрафталатных пленок рассыпались при самых незначительных механнческнх воздействиях. В табл.27.11 приведены данные ка Е,» для разлнчных высоковольтных систем изоляции прн облучении макетов (толщина изоляции 0„5 мм) дв ноздухе прн нормальном давлении протонами с энергией 10 МэВ, температура при обдученнн составляла 500 1( (в ряде случаев 80 К). Одновременно с воздействием ИИ к образцам было прилажена напряв«ение, соадавшее напряженность 6 МВ/и.
После поглощения промежуточных доз образцы пробивались прн облучеяии. Охлаждение образцов до 80 К производилось путем омывапия нх жидким азатом. Времн облучения до максимальной поглощенной дозы 2 10' Гр составляло около 150 ч. Из табл. 27.1! видна, что наибольшей радиационной стойкостью при указанном комплексном воздействии эксплуатзционных факторов Система изоляции нз ЛС-ЭН- 526-Т Система изсшяции из сухой стеклослюдинитовой ленты ЛСКО-180-Т; пропитка эпоксидным компаундом по технологии «Монолит-2» Светова изоляция кз сухой стекласзюдинитовой ленты ЛСКН-160-ТТ; пропитка эпокгидкым компаундом по технологии «Монолит-2» Система изоляции нз ЛСКП0-СТ Система «воляции из стеклянной ленты; пропнтка эпоксидным компаундом па технологии «Монолит-2» Система изоляции из стекло- ленты на основе полиимидиой стеклолакоткани (с липким клеящим составом) обладают системы изоляции из стеклослюдинитовых лент н связующих на основе эпаксиноволачной смачы (система изоляции из ЛС-ЭН- 526.Т) н эпоксидного компаунда на основе дивновой смолы ЭД-22 (система изаляцни из ЛСКО-!80-Т).
Все исследованные керамические электроизоляцнонные материалы после облучения уизлучением (доза 3,7 1Оч Гр) ат источника з"Со и нейтронами флюенсом !О" 1/смз не изменяют значения электрической прочности. Облучение нейтронамн флюенсом 10" 1/смз вызывает снн«кение электричес«сай прочности электротехнического фарфора М.23, стекла С48- 3, ситалла СТ50-! форсгеритовой керамики КВФ-4 соот«ьетственно на 31, 30, 75 и 55 о/з 279. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОБЛУЧЕННЦХ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Из предьшущнх параграфов настоящего раздела было видно, что электрические свойства элек«роизоляпдонных материалов сравнительно мало изменяются в зависилюсги ат поглощенной дозы, если в материалах не происходят необратимых изменений структуры. Началу изменения этих свойств соответствует начало необратимого изменения структуры, которос в значительной мере сопровождаегся изменением механических свойств материала. Поэтому радиационная стойкость электроизоляцвонного материала, определенная по изменению механических свойств, является более показательной и в большинстве случаев определяющей.
Радиационная стойкость полимеров и композиционных материалов, содержащих поли- 7(ейсгвие иолизирующего излучения Равд. 27 Т а б л и ц а 27.12. 0тиасвтелытая радиационная стойкость злектроизоляционных материалов по критерию изменения механических свойств Донн, ГР, »Р» »сто наблюдаются доь». Гр. »ри но»ораз наблюдаются Ф бя зйа 2 5 *о» к» з»» » ыв „ о по о»~ о» с о я о м»»с Ф я Я з » »» Гв Лытерньс М»тсрнсл о» »с и" и » вя я » » » и 3. 10е 2 1О' 10ь 1Ое 4 10т 3,4. 1От 2 1О" 4 1Оь 2 1Оь 1,5 Юь 2. 10» 3.10ь 2.10ь !Оь 1Ос 4 !От !Оь 10"" 10ь 3- Ю 2 !От 1,6 10ь 1,5 10 1,5.