Способ обнаружения процесса ионизации в прозрачной или полупрозрачной изоляции электрических кабелей

 

М 94695

Класс 21е, 37о4

21е, 29 о

СССР

f tE

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Н. А. Покровский

СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРОЦЕССА ИОНИЗАЦИИ

В ПРОЗРАЧНОЙ ИЛИ ПОЛУПРОЗРАЧНОЙ ИЗОЛЯЦИИ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ.".аявлско 24 августа l950 г. за ¹ 4063,433563 н Гостсхиику О:СР

Опубликовано н «Ьюллетене изоаретеиии. ¹ 12 за 1952 г.

Предметом ыастоящего изобретения является способ обн»ружения процесса ионизации и дефектных мест в прозрачной или полупрозрачной изоляции электрических кабелей.

Известныс способы обнаружения процесса ионизации недостаточно точны и нс дают возможности визуально наблюдать процесс ионизации в его динамическом развитии.

Предлагаемый способ состоит в том, что поверх изоляции исследуемого кабеля помещают прозрачный электрод и между последним и жилой кабеля создают разность потенциалов, достаточную для образования поля, вызывающего видимую ионизацию. Подобный способ позволяет более точно определить дефектныс места в изоляции кабелей и дает возможность визуально наблюдать процесс ионизации в его дин»мичсском развитии.

В качестве указанного прозрачного электрода могут быть применены заполненные токопроводящей жидкостью стеклянные или пластмассовые трубки, либо металлическая сетк», через ячейки которой можно

lI3á3þäать flðoöñt.ñ иîlll13»öèll, либо металлическая трубк», сн»бженная окн»ми для н»блюдения.

Для н»блюдения 33 возникновением и развитием процессов нониз»ции в ленточной сложной изоляции предлагаемым способом может оыть применен кабель с р»зличным н»правлением н3мотк слоев.

Для определения дефектных мест в изоляции кабеля предлаг»емым способом возможно применение фотоэлемента.

На фиг. 1, 2, 3 ll 4 предст»влсны различные формы выполнения прозрачных электродов, используемы; при исследованиях кабелей по предлагаемому способу; на фиг. 5— устройство для осуществления предлагаемого способа в примснин его и контролю качеств» и к опредслснию дефектных мест в изоляции кабеля или провода; на фиг. 6 — устройство для наблюдения процессов ионизации и контроля к»честна изоляции непрерывно движущегося кабеля или провода; на фиг, 7 и 8 —— устройства внешних электродов в виде мсTëëëii

5(л я и р и )! с н с н и я и р сд 1 я Г я (. МОГО с Г! oC0OB K НССЛСДОВЛ Н и Ю и РОЦСССОБ НОН(1ЗЯЦИН В ИЗО. IHII(IHJ, СОС10ЯЩ(.Н ПЗ Диэлектрики г !çii, II?l,ioäHè(cão(H ilo J, определенным давлением.

Н л ОКОП рово I 5! Ii(5, 10 ?Klf, l) 1

1(1) 1! 1) If?J)10æcli(1 130Л5п(ня - из ()м<(1<(жн ых II,. I H li ных л(Ii I. I 1(. к()1 о рые слои -)!1!х л IIT наложены с ncj)cKphlти(.м, ПСKÎT00hlc с 3;1!Орами <) .

По конца,.l испытуемый отрсзок кл()C JI H Cl l I I 6?K(H i) 0,<(М01 КОЙ 4 I i 4(I

ЦЕЛЬЮ П О В Ы С и Т Ь f I 11 П,.) и?К (!: i l (I I (. Р Скрытня, клк это нормялыю д(,ii<1(. òñÿ при разделках выводных ко, (цов K

II 30)(яционноЙ )IcllThl 11 0 II ociloBJI <151 изоляция жилы, но х!Ожет в некоторых случаях выпо IIIH1»cH (,з особой ленты с высокой 11pÎÎIIBIIOH про(ностыо. Поверх обеих концевых нод)10 OK НЯДВИ НУ/Т<1 СТ(K iIIIII II<151 ТP< OKB <), сн;10)кснн

Tl j)03j) 1". I!0li токопрОводя(цсй ?кндкостью. В 7 с х с л у ч я я х, к 0 Г<д я н 3 Ол я ц и 5!

ВЫПОЛ((СП Я II(ИЗ ВЛ

Токопроводящяя ?кила 1 17pIIcoc;IIIнястся к одному полюсу источника высокого напряжения, а вода, окружающая изоляци(О, присоединяется ко второму полюсу того же источника напряжения. Процессы ионизацни, происходящие в изоляции, наблюдаются внзулл(ню, так как все элементы системы вплоть до гокопроводящей жилы (проводника) выполнены прозрачными.

Другая форма выполнения прозрачного электрода представлена fl;1 фиг. 2. На токопроводящую жилу 1 насажены прозрачные изоляционные колпачки 8, 8а и 86 или изоляционные шайбы 9 и 9а. На них надвинута T(K,tJ5III I1IIH Тр i 6K

Между ней и трубкой 10 вставлены

Ilo:краям у(l;IOTIIHfoii(Hc шайбы 12 н

12cL 061>ем внутри 1 р(онfl 11 3Hп0,1! (ЕH ВОДОИ, ПЯ KOTOP) K) ПО;.(Л((ТСЯ IIB пряженис с пох!Ощь!о токопроводя! него выводя 13. Няблюдс(ис 3<1 пропссс<1мн ионизяцип H Зл разряда)!и

ПО IIOl3С0РХНОСТН КОЛИ ЯИКОВ И IПЯИО

ПРОИЗВОДИTCЯ ЧСP(. 3 ПРОЗP I IIЫ(.. труоки !О и 11.

Нл фиг. 3 показана третья форма

Выполи IIHH прозрачного электрода

Нл токопроводящую жилу 1 !яложеfl

IIH Bo;(x подается няпря?к(IIII(= . 1)н трснний диаметр труокп 14 должен бь!! таким, !!Обы зазор меж (у

Tp < oK0H 14 H I!30,(прова(п1ым кабелемм был мин и мял(я!ым. Толщина ст(1!ОK тj)уокll T;IKжс до, l?к!!л Оыть

,н(нн ма:li lfoH. Оо I llo(:cic I liJх требованияи я вытекают нз необходп мос! и пред() гвратить возможные исклжеfl H5I ЭЛСК РИ (ССКОГО П0,1Я II li(.Ж(латслы(ос псрсряспреде„н !III(градиента напряжения по срявненпк) с фактически имеющимися нолямн в диэлектрике кабеля при нормальной еГО 1) а Оотс.

На фиг. 4 пок<13Bii<1 несколько иная форма выполнения токопроводящсго прозрачного экрана, накладываемого на изоляцию кабеля и соединяемого с источником напряжения. Он изготовлен в виде тонкой трубки из прозрачной пластмассы.

Трубка внутри смачивается токопроводящей жидкостью и затем сплющи в а ется.

Тонкий слой жидкости, остающийся нл внутрсннсй поверхности трубКН, C,II(i?KÈT TOKO!IPOBO„ (5111(II)I ЭКРЯIIoI

На фиг. 5 представлено устройство для осущсствл Ii!f51 предло— 3

>l((п!К)го способа в применении!его к т(онтро.по качества и к определению дс(1)ск!Ных мест в изоляции кабеля илн проводя. В резервуар 17, наполне и, ый водой, погружается испытуемый кабель 1() в виде нескольких зи 1 НОВ !1лн В Виде Оухты. Tot(oklpoВОД51 Ilkilkl )кн;1я (ItpOBOÄÍÃ1Ê) 1 liptIсоединяется к од!ю)яу Н3 пол!осов исто пшкя напряжения, а вода контактируется с другим полюсом. Для

H il () iI! 10. I C f I И 5! 3 Я П Р 0 Ц С С С Я )1 И H O I I H 3 Hции, происходящими в изоляции кабеля, помещение затемняют. Для облегчения наблюдений резервуар

ВЫ ПО, 11151(ТС51 ИЗ П РОЗРЯЧ НОГО !<1<1ТСР Н

11;i фиг. 6 представлено устройстBO;i,. 151 Н Я ОЛ 10 ДЕН Ия k!POIICCCOB H0 I i HBiIlk1t ll И КОНТПОЛЯ КЯЧССТВ;1 II30,!ßÖIIII непрерывно дви)кущегося кабеля илн llpoBO;l,

В .:!)I(t!сй чя(TH трус кя lt кяосл уплотнены резиновым кольцом 21 илн иным общеизвестным приспособлением. На токопроводя(цую жилу 1 (проводник) подастся напря)кение.

Процессы ионизации наблюдаются в данном случае либо визуально, либо е помощью фотоэлементов. Последние могут быть вмонтированы внутрь трубки 19 на ее внутренней поверхности и связаны электрически с прнспосоолсниями, фиксирующими расположение дефектных мест В изоляции подобно тому, как это делается на современных машинах для испы= тания на пробой проводов с рези!юной !!30:!51цис!1.,15!5! облегчения Bltзуального наблюдения или для сокращения числа фотоэлементов в трубке 19 могут быть расположены зеркала, отражающие картину ионизации в изоляции со стороны, недоступной непосредственному наблю,%eIttttO.

На фиг. 7 представлена форма выПОЛ НСIIHH НЯРУЖНОГО Э. Ii К PO;jil В B!iдс намотанной на пзолнров!1;!Ну!о жилу ленты 21 из A .còihë)IH÷åci(oé

С(. ТКИ IЛ Н l!3 ТКЯ Н Н (. В kP, <1Н Н Ы !1(! В нес металл ичсс кн и и н1п я м и ..Чет !! Iлическая сетка нли тк;11!b С мст;!)1ЛИЧЕСКИМИ ННТЯМН ДОЛЖНЫ ОЫТЬ ВЫполнсны так, чтобы olill ()ь!лн Tollки, прозрачны нлн полупрозрачны и обладали достато I l lolt про во.,1(мостью. Намотка лен)ы 11

Применение наружног(! экран» н виде сетки позволяет и;пыт;B

ВОДЫ), Ч 10 I!CO()XO;!II)IO Д,1Я H<16C)ICЙ

C I! Il POCl(011H

3ОМ.

Н я (!)! I! () П !)(.,(Стс1В. 1! I IO Btl QOII3.

28 и 24. Для плотного обжима кабеля такой лентой прнмс<ч!яются дг( металлические планки ),) H 26 с 03верстиямн 27. Планки зажима!От OTбортова!шыс края 28 н 24 и скреп.15Iются болтами 28. Ня фиг. с(не показана жила, которая охватывается лентой, ввиду полной аналогнн в этой IHcTtl с фпг. 7.

cI)tIt. 9, О и 1! Иг!с!ю(трир ют пр 1мене!П1с прсдлягяс<могс сп()соба для исслcäOВЯII)IЯ 110!!113!!!(ИI! В лсlITО IIОЙ изоляции (детали прозра IHoko электрода 29 ня этик фн1.. Пе показ;)ны), IIiIëo>êåttíoé спиралью на токопровоДЯЩУIО МНОГOI)POBO30 IH!) Þ ЖНЛ !.

Известно, что ион!!3;iuiifi днэл. ктрика происходит раньше вссго в местах наибольшего градиента напряжения, т. c . Hcllocpc3,cTBBIIHO у жилы, в частности тям, где есть пустоты. В случае пропитанной о мажной изоляции ионизация наступает раньпц

В IIPokl i!TO

Поэтому сляоыми В электрическом отношении мсстамн пропитан!!ой изоляции будут зазоры 8(1 межю

Отдсльнымн прово,!О!(ами жилы (фиг. 11), зазоры 81 между изоляционными ле!игами (фиг. 9, 10 и 11), места пересе пний 32 этих зазоров прн перемене направления намотки лент, а также морщины (складки) в изоляции.

Д>!я того, чтобы различить места

-возникновения и развития процессов ионизации в ленточной слоистой изоляции, исследуемые образцы кабеля

11зготовля!От(Я (фиг. 9 и 10) так, ITo направление намотк!! слоев изолящ!и строго фиксируется. Тяк, для того, чтобы исследовать процессы ионизации слоистой кабельной изоЛЯЦИИ, ОКЯЗ(1,!О(Ь ДОСТаТОЧНЫМ НЯ л!1!Тыв;!ть ня жилу первые три слоя изоляции (первые три ленты)

В Одном и!!Нр!!В, 1(нни, 1 с>!еду!О!цие слои (няружньн ленты) — в другом направлении.

Ня фпг. 12 представлено устройство для !(сслсдовянпя ионизации в изоляции, состоящ(.й 1".3 диэлектрика и газа, находяще! ося под определен.IIblhl ДЯВЛС .НИСМ.

Устройство состоит из трубки .33, надеваемой II.I исследуемый кабель.

Внутри трубки 33 может быть создано давление различной величины. (>!!о может регулироваться в зависимости От разви г(!я процессов ионизацип В диэлектрике. Г!ри малых дявлсниях трубка 33 может быть сделана из стекла !!Ли пластмассы. При высоких давлениях вместо стеклянной трубки 35,должна применяться стальная трубка, снабженная окнами 34 для визуального наблюдения.

В случае прим Ilc(I!IB стальной трубки оня должна oblTb изолирована от проводника 1 изоляционными шайбами (или втулками) 35 и уплотнителями 36. (>т изоляции 2 трубка 33 отделена с г!Омон!ь!О шайб 37, которые могут быть выполнены либо из металла, либо из изолирующего материал>!. Пространство между трус!кой 33 и изоляцией 2 заполнено газом, Напряжение подается на прозрачный экран 38 с помощью токопроводящего вывода,39.

Камеры 40 могут быть наполненьг газом, находящимся под несколько меньшим давлением, чем газ в пространстве между трубкой 33 и изо-ляцией 2.

Предлагаемый способ применим тяк>ке для исследований ионизяции в диэлектрике, заполнен!Ном маслами под различным давлением.

Предмет изобретения

1. Способ обнаружения процссся нонизации в прозрачной или полупрозрачной изоляции электрических кабелей, о т л и ч à lo шийся Tc ì, ITo, с целью визуального наблюдения процесса нонизации, указяш:ый изолированный кабель окружают прозрачным электродом и между последним и токопроводя!цей жилой кабеля созда!от электрическое няпчя>кение, достаточнос. Для Образования поля, вызывающего видимуlo нонизацию.

2. Способ по п. 1, отли (аюшийся тем, что в качестве указанного прозрачного электрода применяюг заполненные токопроводящей жидкостью стеклянные или пластмассовые трубки, либо металлпче(>кие сетки, через ячейки которых можно наблюдать процесс ионизацни, либо металлические трубки, снабженные окнами для наблюде-НИЯ.

3. Способ по п. 1, о т л и ч я ищ н и с я тем, что для исследования используют кяоель с различным направлением намотки слоев.

4. Спосоо по п. 1, отличяюшийся тем, что для определения дефектных мест в изоляции кабеля применяют фотоэлемент.

O) «. редактор И. Д. Тихомиров

Стдид»ртгиз. Подп. и и(>ч. 22)Х)-I!) .(> г. ()Г»и >а (), > и. л. )ири;и 2()()0. )!сиа ртГ>! ор. Ала(ырь, типография № 2 Министерства культуры г)у«аи>с»и>й АСС)>. Зак )(>>,"() ¹ 94э95 (.>иг. 10

D 3,> Я

Фиг, 12

Фиг. 11.>1 Я 30