Вибір діелектричної системи високовольтного імпульсного конденсатора, що призначений для експлуатації в режимі з високою частотою проходження зарядів-розрядів
DOI:
https://doi.org/10.20998/2413-4295.2019.02.13Ключові слова:
плівковий діелектрик, поліпропіленова плівка, діелектрична просочуюча рідина, частота проходження, високовольтний імпульсний конденсаторАнотація
Робота присвячена вибору діелектричної системи (твердий робочий діелектрик - рідкий діелектрик, що просочує) для високовольтного імпульсного конденсатора, який експлуатується в режимі з високою частотою проходження зарядів-розрядів. Вибір оптимальної системи для такого конденсатора потребує проведення аналітичного огляду діелектричних матеріалів, що застосовуються у високовольтному конденсаторобудуванні. Так як високовольтний імпульсний конденсатор призначений для експлуатації з високою частотою проходження зарядів-розрядів, то огляд виконувався виключно по неполярних діелектричним матеріалам, які в порівнянні з полярними мають більш ніж на порядок меншими діелектричними втратами, і одночасно високою електричною міцністю. В якості твердого робочого діелектрика однозначно обраний діелектрик на основі шарів тільки полімерної плівки. З полімерних плівок для робочого діелектрика обрана поліпропіленова плівка, також розглянуті її діелектричні характеристики в залежності від місця і способу виробництва. У нашому випадку була обрана поліпропіленова плівка українського виробництва, яка за своїми електрофізичними характеристиками не поступається плівкам провідних країн-виробників. При виборі рідкого діелектрика, що просочує плівковий робочий діелектрик розглядалися неполярні діелектричні рідини, що мають малу кінематичну в'язкість. Розглянуто властивості малов’язких діелектричних рідин від провідних країн-виробників. Розглянуто характеристики рідких діелектриків на основі мінеральних масел, які тривалий час застосовуються в високовольтної техніці, проте горючість, неоднорідність характеристик, недостатньо висока електрична стійкість в електричному полі призвело до їх заміни на синтетичні рідини. Розглянуто властивості кремнійорганічних рідин (зокрема поліметилсілоксанов), синтетичних вуглеводнів (зокрема суміші моно- і дібензілтолуолов (JARILEC C101) і фенілксилілетана (ФКЕ)). Проведена порівняльна оцінка їх діелектричних характеристик. На основі проведеного аналізу надано рекомендації щодо застосування діелектриків для діелектричної системи високовольтного імпульсного конденсатора, який призначений для експлуатації в режимі з високою частотою проходження зарядів-розрядів.
Посилання
Gun'ko, V. I., Dmitrishin, A. Ja., Onishhenko, L. I., Toporov, S. O., Feshchuk, T. A. Issledovanie konstruktsij plenochnogo diehlektrika dlya vysokovol'tnykh impul'snykh kondensatorov [Investigation of film dielectric structures for high-voltage pulse capacitors]. Elektronnaya obrabotka materialov [Surface Engineering and Applied Electrochemistry], 2012, 2, 93-96.
Kuchinskij G.S., Nazarov N.I. Silovye elektricheskie kondensatory [Electric Power Capacitors]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1992, 310.
Spravochnik po ehlektrotekhnicheskim materialam [Handbook of electrical materials] under redaction Yu. V. Koritskij. Vol. 2 Moscow, Energoatomizdat Publ., 1987, 464.
Malushevska, A. P., Gun'ko, V. I., Toporov, S. O. Dovgotryvala elektrychna mіtsnіst' polіmernykh plіvok pіd dіeyu elektrychnogo polya [Long-term dielectric strength polymer films under an electric field]. Elektrotekhnіka ta elektroenergetyka [Electrical engineering and power engineering], 2017, 1, 12-17.
ТU U 25.2-25093118-001. Plіvky polіpropіlenovі dvovіsnoorіentovanі. Tekhnіchnі umovy [Biaxial oriented polypropylene films. Specifications]. Lutsk, 2001, 27.
Grebennikov, I. Yu, Gun'ko, V. I., Dmitrishin, A. Ja., Onishhenko, L. I., Shvets, I. S. O povyshenii udel'nykh kharakteristik i resursa vysokovol'tnykh impul'snykh kondensatorov [On increasing the specific characteristics and life-time of high-voltage pulse capacitors] Elektronnaya obrabotka materialov [Surface Engineering and Applied Electrochemistry], 2004, 5, 70-74.
Vysokovol'tnye bumazhno-plenochnye kondensatory dlya povysheniya koehffitsienta moshchnosti s ehkologicheski bezopasnymi zhidkostyami (vzamen trikhlordifenila) [High voltage paper-film capacitors to increase the power factor with environmentally friendly liquids (instead of trichlorobiphenyl)]. Report of ALL-UNION SCIENTIFIC AND TECHNICAL INFORMATION CENTER no. ГР 02860098598. Moscow, 1987, 51.
Gun'ko, V. I., Dmitrishin, A. Ja., Onishhenko, L. I., Perekupka, I. A. Issledovaniya po sozdaniyu gammy vysokovol'tnykh impul'snykh kondensatorov s plenochnym diehlektrikom [Research on the creation of a range of high-voltage pulsed capacitors with a film dielectric]. Materialy XV Mezhdunarodnoj shkoly-seminara «Fizika impul'snyh razrjadov v kondensirovannyh sredah» [Proc. of the XV Int. Conf. "Physics of Pulse Discharges in Condensed Media"] Nikolaev, 2011, 201-203.
Rudakov, V. V., Bojko, N. I., Bespalov, V. D. Vysokovol'tnye impul'snye kondensatory razrabotki NIPKI «Molniya», NTU «KhPI» [High-voltage pulse capacitors developed by “Molniya” Scientific Research Institute, NTU “KhPI”]. Visnyk NTU «KhPI» [Bulletin of the National Technical University "KhPI" Series "Electrical Engineering and Conversion Technology"]. Kharkov, NTU "KhPI", 2002, 47–58.
Rudakov, V.V. Stan ta tendentsiyi rozvytku vysokovol'tnykh impul'snykh kondensatoriv [Status and tendencies of development of high-voltage pulse capacitors]. Visnyk NTU «KhPI» [Bulletin of the National Technical University "KhPI"]. Kharkov, NTU "KhPI", 2009, 39, 146–154.
Gun'ko, V. I., Dmitrishin, A. Ja., Onishhenko, L. I., Toporov, S. O., Perekupka, I. A. Razrabotka vysokovol'tnykh impul'snykh kondensatorov s plenochnym dielektrikom [Development of high-voltage pulse capacitors with film dielectric]. Visnyk NTU «KhPI» [Bulletin of the National Technical University "KhPI" Series "High voltage engineering and electrophysics"]. Kharkov, NTU "KhPI", 2012, 65–71.
Bazovye i transformatornye masla Nynas [Nynas. Base and transformer oils]. Available at: http://www.nynas.com.
Oblast' primeneniya transformatornykh masel [Scope of transformer oils]. Available at: http://www.sinopec.com/listco/en/products_service/lubricants/indu_lube/transformer_o/.
Gun'ko, V. I., Dmitrishin, A. Ja., Toporov, S. O., Feshchuk, T. A. Issledovanie sovmestimosti transformatornogo masla T-1500 s konstruktivnymi materialami [Study of the compatibility of transformer oil T-1500 with structural materials]. Elektronnaya obrabotka materialov [Surface Engineering and Applied Electrochemistry], 2006, 5, 77-79.
Spravochnik po ehlektrotekhnicheskim materialam [Handbook of electrical materials] under redaction Yu. V. Koritskij. Vol. 1 Moscow, Energoatomizdat, 1986, 386.
Fizicheskaya entsiklopediya. ZHidkie dielektriki. [Physical Encyclopedia. Liquid dielectrics.]. Available at: http://femto.com.ua/articles/part_1/1170.html.
Vidy zhidkikh dielektrikov, svojstva, oblast' primeneniya [Types of liquid dielectrics, properties, scope]. Available at: http//studopedia.org/8-90164.html.
Zaporozhskoe gosudarstvennoe predpriyatie «Kremnijpolimer»: katalog [The State Enterprise "Kremnypolymer": catalog]. Available at: http//www.silic.com.ua.
Propityvayushchie dielektriki [Impregnating dielectrics]. Available at: http//kvar.su/books/2/chap6.pdf.
Sinteticheskie zhidkie dielektriki [Synthetic liquid dielectrics]. Available at: http//lib.kstu.kz.8300/tb/books/ materialovedenie/teory/3.2.3.html.
Sinteticheskie zhidkie dielektriki [Synthetic liquid dielectrics]. Available at: http://studik.net/sinteticheskie-zhidkie-dielektriki.
JARYLEC C101, the most efficient dielectric oil for HV capacitors and capacitive HV equipment’s. Available at: https://www.arkema.com/en/products/product-finder/range-viewer/Jarylec-dielectric-fluids/2/.
Fofana, I. 50 Years in the Development of Insulating Liquids. IEEE Electrical Insulation Magazine, 2013, Vol. 29, 5, 13-25, doi: 10.1109/MEI.2013.6585853.
Ust'-Kamenogorskij kondensatornyj zavod: sajt predpriyatiya. [Ust-Kamenogorsk Capacitor Plant: official site]. Available at: http://www.ukkz.com.
Galakhova, L. I. Elektricheskie kharakteristiki izolyatsii silovykh kondensatorov promyshlennoj chastoty s propitkoj ekologicheski bezopasnymi zhidkostyami [Electrical insulation characteristics of industrial-frequency power capacitors with impregnation with environmentally friendly liquids]. Thesis of Ph. D. dissertation. Available at: http://tekhnosfera.com/view/454825/a#?page=1-21.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Журнал публікує статті згідно з ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY.
