1母(mu)线槽绝(jue)(jue)缘寿(shou)命(ming)预测理论基础与方法密集母(mu)线槽的绝(jue)(jue)缘材料(liao)(liao)聚酯(zhi)薄膜是(shi)高分子材料(liao)(liao),它(ta)的老化是(shi)一种氧化反(fan)应(ying)(ying),试(shi)验反(fan)映这种氧化反(fan)应(ying)(ying)遵(zun)循(xun)Arrhenius 模型。
1.1Arrhenius热老(lao)化方程对于符合Amhenius定(ding)律的高分子材料的热化学特(te)性,其(qi)化学反应速率与温度密切相关(+]:
nL=2c(1)式(shi)中L为(wei)绝缘寿命(h),T为(wei)老化开氏温度(K)。
1.2母线(xian)槽绝缘寿命估算方案(an)
对(dui)母线槽(cao)的绝(jue)缘材料做加速(su)热老化试验,利(li)用老化数(shu)(shu)据拟合出(chu)式(shi)(1)中的常数(shu)(shu)B、C。针对(dui)式(shi)(1)中的温度(du)T,提出(chu)一种详细的温度(du)试验方案,最后,将(jiang)B、C、T带入(ru)式(shi)(1)估算(suan)出(chu)绝(jue)缘寿(shou)命。
1.2.1加速(su)热老(lao)化试(shi)验评定(ding)方(fang)(fang)法聚酯(zhi)(zhi)薄(bo)膜绝(jue)缘(yuan)材(cai)料(liao)(liao)主要(yao)有断裂(lie)率和抗张(zhang)强(qiang)度(du)两(liang)个重(zhong)要(yao)参数,试(shi)验表(biao)明,在加速(su)热老(lao)化试(shi)验中(zhong),选择(ze)断裂(lie)伸长率作为(wei)试(shi)验参数更为(wei)合理。目前常用烘箱(xiang)加热作为(wei)热老(lao)化试(shi)验的方(fang)(fang)法问,在烘箱(xiang)的高(gao)温下快速(su)模拟母线槽(cao)的老(lao)化情况,根据(ju)文献的研究与标(biao)准GB/T13542.2-2009,选取聚酯(zhi)(zhi)薄(bo)膜材(cai)料(liao)(liao)50%为(wei)寿(shou)命(ming)终(zhong)点。本文采用的聚酯(zhi)(zhi)薄(bo)膜的原始断裂(lie)伸长率为(wei)98.32%,因(yin)此其终(zhong)了寿(shou)命(ming)点应为(wei)49.16%。
1.2.2加速热试(shi)验步骤
根据GB/T 7141-2008制定的加速热老(lao)化实验步(bu)骤:
选取密集母线槽的聚酯(zhi)薄膜绝缘(yuan)原(yuan)材料(liao),制(zhi)作足够(gou)量的哑铃状样(yang)(yang)本(ben),分为(wei)(wei)四组,每(mei)组样(yang)(yang)本(ben)为(wei)(wei)20个(ge)。将这(zhei)4组样(yang)(yang)本(ben)放(fang)置在热(re)(re)老化(hua)试(shi)验(yan)(yan)箱(xiang)中(zhong),温(wen)度(du)点间(jian)隔(ge)不要太近(jin),根据(ju)标准温(wen)度(du)选择为(wei)(wei)180℃、160℃、140℃,在对应(ying)(ying)条件下进行加速热(re)(re)老化(hua),取24h为(wei)(wei)一个(ge)取样(yang)(yang)周期间(jian)隔(ge),将取出的试(shi)验(yan)(yan)样(yang)(yang)品冷却1h后用电(dian)子拉(la)力(li)试(shi)验(yan)(yan)机进行拉(la)伸(shen)(shen)测量,记录(lu)下每(mei)组样(yang)(yang)品对应(ying)(ying)的断(duan)裂(lie)伸(shen)(shen)长(zhang)率及时间(jian)。持续(xu)热(re)(re)老化(hua)试(shi)验(yan)(yan)直到所测样(yang)(yang)品达断(duan)裂(lie)伸(shen)(shen)长(zhang)率为(wei)(wei)49.16%附(fu)近(jin),则可终止试(shi)验(yan)(yan),并且记录(lu)下每(mei)组样(yang)(yang)品对应(ying)(ying)的老化(hua)时间(jian)。
1.2.3加速热老化试(shi)验(yan)数(shu)据及其(qi)处(chu)理对密集母(mu)线(xian)槽的(de)材料进(jin)行试(shi)验(yan),使用该母(mu)线(xian)槽的(de)直(zhi)通段单元进(jin)行实验(yan),额定电流1000A。
母线槽绝缘材料(liao)聚酯薄膜加速热老化试验数据如表1所示。
根(gen)据回归(gui)分析方法,精(jing)确确定出不同温度下断裂伸长(zhang)率(lv)与老化时间t的关系(xi)式,得(de)到140℃、160℃、180℃下的断裂伸长(zhang)率(lv)与老化时间的回归(gui)方程(cheng)。
计算可得,开氏温度(du)分别为:T,=413K、T2=433K、T=
453K对应(ying)的老化(hua)终止时间分别为:L1=166.80天(tian)、L2=71.10天(tian)、L4=12.26。
在环境温度(du)(du)为30.3摄(she)氏度(du)(du)时(shi)对母线槽通以100%负(fu)荷的电流(即1000A),试验温度(du)(du)为79.9℃。
2聚酯薄膜(mo)密集母(mu)线槽热(re)寿命方程的(de)计算根据(ju)1.2.3节中(zhong)母(mu)线槽的(de)加(jia)速热(re)老化(hua)试验可以(yi)得到(dao)(T,La,T2,L2,T3,Ls)3组(zu)数(shu)据(ju),它(ta)们(men)分布(bu)在直角坐(zuo)标系中(zhong),其曲线近似符合式(1)。用(yong)最小(xiao)二乘法(fa)通过最小(xiao)化(hua)误差的(de)平方和(he)寻(xun)找数(shu)据(ju)的(de)最佳拟合曲线,拟合得到(dao)B、C两个(ge)参数(shu),分别为:B=5.2705×10°,C=-9.0884。
通过以上可(ke)以得到该母线槽的(de)绝缘老化的(de)Arhenius方程为(wei):
Lnl=5270.59.0884(2)将(jiang)T=352.9K代入式(shi)(2)中计算,得到绝缘材料寿命80.3年。
3结论
本文(wen)首次提出对(dui)密(mi)集(ji)母线(xian)槽进行(xing)绝缘寿(shou)(shou)命(ming)估算,得到其绝缘寿(shou)(shou)命(ming)为(wei)(wei)80.3年。同(tong)时,该(gai)方法也适用于其它(ta)型号的密(mi)集(ji)母线(xian)槽,最终为(wei)(wei)母线(xian)槽的及(ji)时更(geng)换提供理论依据。
如果您需要更多咨询(xun),可以拨打页面底部的联系电话咨询(xun),了解公(gong)司最新价格(ge)信(xin)息.