Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 2 (3-е изд., 1987) (1152096), страница 78
Текст из файла (страница 78)
23,16 н 23.!7), а также методы определения параметров по СТ СЭВ !648-79 и ГОСТ 24409-80. Определение з„ н !8 6 при частоте 48 — 62 Гц производится по СТ СЭВ 4113-83, р ирь. при постоянном напряжении — по СТСЭВ 4!14-83, Еир — по СТ СЭВ 4112-83. 15 — 560 Т а б л и ц а 23.17. Размеры образцов для испытаний по табл. 23.16 яеелиэуугэуаннзгм Глпэурп данный Определение предела прочности на изгиб на глазурованных и неглазуровавиых образцах Определение стойкости к термоударам глазурованного и неглазуровзнного образца Определение ударной прочности Определение модуля упругости статическим мето- дом Куски керамического материала с неглазурованной поверхностью ие менее 75 % общей поверхности Куски керамического материала общей массой 20— 80 г Измельченный материал общей массой 30 — 40 г Рис.
щ б Элактротехиссческий ФарФор 23.4 Т а б л и ц а 23.! 9. Физико-технические свойства фарфора электроизолятарных заводов Про«ность «рн рсс- тяж«нвв, ЫП«, 4«рФсра Прочность прн ста«н«сс«он н«г«бе, ЫП«, барбора о о » »ы он о о. о сл» Я ой «о н .с с»с «и» о » о о о. « о 2 « «- о 3.$ ».с. и с» ос 8« яс »»' Ю о« о. о о за Вс К" » о "2 гю С»в«на, взгс го«атель о о с «о о «» О 50 74 82 37 50 34 49 35 50 1,5 170 3,1 173 2,2 188 1,5 191 31 0,031 ЗЗ 0,025 25 0,031 23 О,ОЗЗ 76 77 42 57 80 38 50 50 29 ЗО 42 39 87 84 95 84 189 202 2,2 2,6 0,031 0,029 З9 46 1,4 179 84 23 0,035 45 50 70 0,02а 0,025 95 150 2,5 85 О, 025 % 25 Езр гу 5 П Лй) угу ,Ю гуу 4ПП угу !Губ 8 Ю м'о '4~ »л Ю Ч. "з со со с 'со с о, с сь Ю «ло..
с «,о СССР, з-д «Пролета- рш1» СССР, з-д «Урализо- лятор» СССР, Гжель«кое ПО «Электроиаолятор» СССР, Арматурный нзоляторный з-д им. Ар- тема СССР, з-д «Изолятор» СССР, Славянский з-д высоковольтных изоля- торов СССР, «Электротехни- ческий фарфор~ нм, 1 Мая Япония, МОК Велшсобритания, Эопйоп ГДР, НеппзбоН имеют близкое значение. Исключение сосзввля. ет механическая прочность материала фирм ПопНоп и Нетшара»1. Влияние температуры на основные свойства электрофарфора.
При повышении температуры уменьшается р и растет !дб фарфора. Зависимость Ен» ат температуры имеет сгюйсгвенный для тепловой формьс пробоя характер: с повышением температуры Е„р сначала остается практически неизменной, а затем ее зна- Рнс. 23.2. Гистограмма па результатам испытаний на статический изгиб образцов электра- фарфора чение ршко падает !рис. 23.3). Температура, при которой происходит падение, для тоспсих образцов составляет 325 †4 К. Характер температурных зависнмостей 12 6, е„, р меняется с изменением состава электро- фарфора, зависимости !й 6 н р приведены на рнс.
23.4, 23.5. Зависимость людуля упруго«си от температуры для кристаллообразующих компонентов фарфора н кварцевого стекла представлена на рис. 23.6. В области темпера тур 213 †2 К изменений модуля упругости у фарфора обычного состава не обнаружено. Свойства электротехнического фарфора обычного состава зависят от ноличества щелочных Рис. 23.3.
Температурная зависимость Е„» прн 50 Гц фарфоровых материалов с различным соотношением К«О и МарО (образцы П-!— П.7) Элекгротехническа керамика Равд. 23 (го оп Е ь > ч с>„ Рй ! 7310>о 6 1 10» 6 — 7 67 80 0,035 0,025 1959 1955 3гп Д гоо гоо а~ гоб ъ, уео м> рг7 оо П гоп ООО ПОПЫ 2;0 о гоооуа оооооплоооо к Рис. 23,4.
Температурная зависимость 1и б фарфоровых материалов с различным соотношением К,О и Ма,О (П-1 — К20>Ма,0=6,4; П-7 — К>О > Ма>0=-0,2) (поуу гп гу упри к-> Рис. 23.5. Температурная зависимость р фарфоровых материалов с различным соотношением К>О и МарО Рис. 23.6. Температурная зависимость модуля упругости для некоторых крнсталлообразующих компонентов фарфора и кварцевого стекла: 2 — кварцевое с>тле> 2 — кварц. 3 — муллвт; ч— глннозем оксидов н соотношения содержаний КеО и Ма>О; с уменьшением соотношения К>О: Ма>0 (от 6,4 для материала П 1 до 0,2 для материала П-7) их электронзоляционные сеойшва ухудшаются, особенно при повып>енных температурах. Изменяя состав фарфоровых масс, мо>хио улучшить основные параметры электрофарфа.
ра. В настоящее время широкое распространение получили глиноземистые фарфоровые массы с повышенным содержанием кварца и глинозема. Повышение дисперсвости исходных компонентов массы, обычно при незначительных изменениях ее состава, также улучшаег параметры злектрофарфора. Повып>ение дисперсно.
сти имеет определенный предел, так как оно увеличивает длительность помола, затрудннст сушку полуфабриката изделий и связано с некоторыми другимн отрицательными факторамв. Представление о реальных характеристиках образцов фарфора, вырезанных из изоляторов, выпущенных в разное время отечествщными заводамн, дает табл. 23.20. Данные о фактическом химическом составе фарфора и соотношении в нем оксидов К>О н Ма>0 прнводилнсь выше. Т а б л и ц а 23.20. Фактические показатели длн образцов фарфора, вырезанных нз отечественных изоляторов Для определения механической прочности электротехнического фарфора при пониженных температурах были проведены прямые измерения предела прочности при растяжении, их статическом и механическом изгибах на образцах фарфора разных заводов.
Результаты измерений приведены в табл. 23.21. Сравнение максимального тангенцяальиаго разрушающего иавряження (табл. 23.22), возникающего прн внутреннем гидростатическом давлении в фарфоровой покрышке при температурах +20 и — 60'С, не выявило заметнои разницы в механической прочности. Результаты разрушения небольших покрышек (высотой 240, внутренним диаметром 48, наружным диаметром по телу изолятора 90, наружным диаметром по ребрам 134 мм) при разных температурах приведены в табл.
23.22. Расчет механической прочности изоляторов из электрофарфора производится обычными методами в соответствии с теорией сопротивления материалов. При расчете механической прочности фарфоровых изоляторов учитывается то, что прочность при растяжении для фарфора существенно изменяется в зависимости от геометрических размеров и конфигурации изделий, а также состава фарфора. Электротехнический фарфоР й 23.4 Та бл я ца 23.21.
Механическая прочность фарфора при комнатной (20'С) н пониженной ( — 60'С) температурах Прочноеаь нрн раетяжеанн, МПа, нрн Проем«чь прн ета. зачес«о«азгнбе МПа, прн Ударена назноеть. ндкl» орн Иеаоднпя натернан Образец фарфора ю с!-го с 1,91 1,91 1,89 1,86 37,9 42,6 41,9 47,0 92,3 72,9 95,0 61,5 Неглазуроваиный Глазурованный коричневой глазурью Масса М-26 50,4 53,! 42,3 52,0 104,4 106,6 Неглазуроваиный Глазурованный коричневой глазурью 1.85 1,75 1,81 1,78 Масса МА-6 1,85 1,80 1,84 1,77 32,5 41„0 38,5 41,7 79,0 Неглазурованный Глазурованный коричневой глазурью Масса !44 Таблица 23.22. Максимальные тангенциальные напряжения в Фарфоровых покрышках при приложении разрушаницего внутреннего давления Прочносзь фарфора, МПа Прочность фарфора, МПа д н йо о 8»о» » »О» й к» к» и«о сйййй она » »»« " ейной ойй ййж йй« »к» йЯ Б8$ «йй й»5 »й«« » « «аж» оз ч о» » йй ез При 20'С При — 60 'С 10,! 12.0 10,3 11,8 14,5 !2,0 20,0 14,5 15,0 18,2 21,6 18,5 21,2 26,1 21,6 36,0 26,! 27,0 !4,0 16,0 13,5 !3,2 10,0 10,2 !7,8 19,2 25,2 28,8 24,3 23,7 18,0 18.3 32,0 34,5 5,9 23 с'из 10 0 10 20 ,УО 4г0 ХО диаметр, см При этом особое внимание уделяется узлу армирования изолятора, в котором или на границе которого часто проходит опасное сечение изолятора.
Точных данных по выбору расчетных величин разрушающих механических напряжений фарфора в изделиях не имеется. В качестве примера на рис. 23.7, 23.8 приведены за. висимости прочности фарфора при изгибе от диаметра изоляторов по отечественным данным и ФРГ. Данные СССР получены путем обработка результатов испытаний большого количества изоляторов. Большинство полученных при испытаниях значений разрушаю. щих механических напряжений в фарфоре расположилось в пределах заштрихованного поля. Несовпадение 'данных, вероятно, связано с различиями узла армировкн изоляторов.
Данные ФРГ, по-видимому, отражают средние значения. Зависимость пробивного напряжения от толщины стенок изделий из электрофарфора показана на рис. 23.9. Изменение свойств электрофарфора со временем. Каких-либо изменений свойств электрофарфора после длительного складского хранения не обнаружено. .Рнс.
23.7. Зависимосп, прочности фарфора при изгибе от диаметра полых июляторов цилиндрической формы: г-фрг, г — ссср; з-ссср-л ~ е н нмхфар- фОРОВЫН ООНРМОХЕН Равд. 23 Электро»техническая керамика ш,мр!ь гУР Р 5 ГР 25 Диаметр,см Е„р,И% УУ„р У51 2Р УРР Рис. 23.8.
Зависимость прочности фарфора при изгибе от диаметра сплошных цилиндрических изоляторов: 2 — ФРГ; 2 — СССР— ллп зрмпроззнпых нзолятороп а у г г р 5 дппыепууг, см Рис. 23.9. Зависимость пробивного напряжения от толщины стенок изделий из электро- фарфора: à — зпзчзпнз по ГОСТ; 2 — усредненные значения, полученные прп испытаниях Имеющиеся поломки фарфоровых изоляторов после длятельного хранении могут быть обьяснечы длительным и постоянным воздействием термомехапичсских напряжений, возникающих вследствие смены температур, особенно в местах соелинения фарфоровых частей изолятора с другими деталями.