Научная статья на тему 'Вплив морфологічних особливостей конденсаторних полімерних плівок на їх деформаційні властивості'

Вплив морфологічних особливостей конденсаторних полімерних плівок на їх деформаційні властивості Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
66
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
полімерні плівки / відносне подовження при розриві / плівковий діелектрик / polymer films / comparative elongation at rupture / film dielectric

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Малюшевская А. П., Ющишина А. Н.

Мета роботи – вивчення деформаційних властивостей полімерних плівок в умовах, що моделюють експлуатацію електротехнічних пристроїв. Методи досліджень – експериментальні з обробкою результатів засобами математичної статистики. Отримані результати свідчать про особливості структури полімерних плівок і дозволяють прогнозувати більш високу термостабільність механічних і електрофізичних характеристик плівкової просоченої діелектричної системи на основі гладкої поліпропіленової плівки у порівнянні з іншими вивченими. Наукова новизна. Встановлене принципове розходження гістограм частот реалізації відносного подовження при розриві досліджених плівок дозволяє використати зазначену характеристику як параметр, що ідентифікує наявність або відсутність щільного кристалічного шару в діелектричній плівці в її первинному стані. Практична значимість. Спосіб діагностики структури полімерних плівок у первісному стані, заснований на вивченні відносного подовження плівки при розриві, відрізняється від традиційних простотою застосування при високій відтворюваності результатів і є перспективним для здійснення вхідного контролю якості полімерних плівок при виробництві силових конденсаторів

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Малюшевская А. П., Ющишина А. Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INFLUENCE OF MORPHOLOGICAL CHARACTERISTICS OF POLYMER CAPACITOR FILMS ON THEIR DEFORMATION PROPERTIES

The purpose of thе work is the research of deformation properties of polymeric films under the conditions that simulate the operation of electrical devices. Research methods are the experimental ones with processing of results by means of mathematical statistics. The obtained results display the peculiarities of the polymer films’ structure and allow us to predict the higher stability of the mechanical and electrical characteristics of the film impregnated dielectric systems based on smooth polypropylene film compared with other studied ones. Scientific novelty. Fundamental difference of histograms of the implementation frequencies of the investigated films’ elongation at break is given. It allows to use the specified characteristic as the parameter that determines the presence or absence of the dense crystalline layer in the dielectric film in its initial state. Practical significance. Method for the polymer films structure diagnosis in original state, based on the study of the film elongation at break, differs from the traditional one by simplicity of use along with high reproducibility of results and is promising for the incoming quality control implementation of polymer films during the manufacture of power capacitors

Текст научной работы на тему «Вплив морфологічних особливостей конденсаторних полімерних плівок на їх деформаційні властивості»

УДК 621.315.616:621.319.48

Малюшевська А. П.1, Ющишина Г. М.2

1К.т.н., доцент, старший науковий сп1вроб1тник 1нституту ¡мпульсних процеав i технологй НАН Украни,

E-mail: [email protected]

2К.х.н., доцент, старший науковий cniBpo6imHUK 1нституту iмпульсних процеав i технологй НАН Украни

ВПЛИВ МОРФОЛОГ1ЧНИХ ОСОБЛИВОСТЕЙ КОНДЕНСАТОРНИХ ПОЛ1МЕРНИХ ПЛ1ВОК НА |'Х ДЕФОРМАЦ1ЙН1 ВЛАСТИВОСТ1

Мета роботи - вивчення деформацiйних властивостей полiмерних плшок в умовах, що моделюють експлу-атацта електротехнiчних пристрогв.

Методи досЛджень - експериментальнi з обробкою результата засобами математично! статистики.

Отримат результаты свщчатъ про особливост структури полiмерних плшок i дозволяють прогнозувати бшьш високу термостабiльнiсть мехашчних i електрофiзичних характеристик плшково! просочено! даелектрично! системи на основi гладко! полшропшеново! плiвки у порiвняннi з шшими вивченими.

Наукова новизна Встановлене принципове розходження гiстограм частот реатзацп вiдносного подовження при розривi дослщжених плшок дозволяе використати зазначену характеристику як параметр, що щентифжуе наявшстъ або вiдсутнiсть щiльного кристалiчного шару в дiелектричнiй плiвцi в 11 первинному станi.

Практична значим1сть. Споиб дiагностики структури полiмерних плiвок у первюному стат, заснований на вивчент вiдносного подовження плшки при розрив^ вiдрiзняеться вiд традицшних простотою застосування при високш вiдтворюваностi результатiв i е перспективним для здшснення вхщного контролю якостi полiмерних плшок при виробництт силових конденсаторш.

Ключов1 слова: полшерш плшки, вдаосне подовження при розрив^ плшковий дiелектрик

ВСТУП

Числент HayKOBi й практичт розробки останшх рок1в розширили уявлення про електроiзоляцiйнi полiмери, екологiчно чистi гaзостiйкi просочуюч рiдини й перс-пективнi даелектрики на ix 0CH0Bi, як1 призначеш для кон-денсаторобудування [1]. Так, впровадження у виробниц-тво силових косинусних конденсaторiв двовiсноорiенто-ваних полшропшенових щтвок, просочених синтетични-ми газостшкими ароматичними рiдинaми (наприклад, фенiлксилiлетaном або сyмiшшю моно- i дибензилтолу-олу), дозволило збiльшити робочу нaпрyженiсть елект-ричного поля в дiелектрикy до значень 70 кВ/мм i вище.

Вибiр твердих i рвдких iзоляцiйниx мaтерiaлiв обумов-лений вдалим поеднанням гхшх електрофiзичниx характеристик. Неполярнш полiпропiленовiй (ММ) плiвцi при-таманш висока електрична мiцнiсть, низьк1 даелектричш втрати, вiдносно висока теплостiйкiсть, висока межа мщносп й мале ввдносне подовження при розтягaннi, що необхвдно для намотування конденсаторних секц1й. Пол-шротленова плшка вщносно дешева й усшшно тддаеться модифшаци рiзними способами. Однак, ввдзначаеться зaлежнiсть властивостей ПП плiвки ввд способу виготов-лення й особливо ввд вмiстy в нш атактично! та iзотaктич-но! фаз полiпропiленy. Застосування полярно! полiети-лентерефталатно! (ПЕТ) плiвки при виготовлент iмпyль-сних силових конденсaторiв, конденсaторiв постiйного струму та iншиx електротехшчних виробiв обумовлено насамперед ll досить високою дiелектричною проникт-стю, рiвнотовщиннiстю, меxaнiчною та електричною

мiцнiстю, незначною усадкою при шдвищених температурах, високим питомим об'емним електричним опором [2]. При використанш полiмерниx мaтерiaлiв в якостi iзоляцil необхвдно пам'ятати, що полiмери можуть пере-бувати у твердому й редкому агрегатному станах, крис-тaлiчномy й аморфному фазових станах, склоподiбно-му, високоеластичному й в'язкотекучому деформацш-ному фiзичномy станах. Основним чинником, що пояс-нюе ряд найважливших особливостей полiмерiв, е рiзно-машття 1х надмолекулярних структур. Стереорегyлярнi полiмери, до яких ввдносяться полiпропiлен i полiетилен-терефталат, здaтнi до кристaлiзaцil. У кристaлiчниx областях полiмерiв спiвiснyють рiзнi типи надмолекулярних утворень. Аморфна фаза полiмерiв являе собою ввднос-но впорядковану систему, первинним утворенням яко! е пачки - довп пучки витягнутих макромолекул (у випад-ку переваги сил м1жмолекулярно! взаемоди) або глобули (при перевaзi сил внутршньомолекулярно! взаемодй) -статистичш клубки згорнутих макромолекул. За певних умов аморфш пачки здaтнi групуватися у бiльш склaднi стрyктyрнi утворення - фiбрили, дендрити, смyгaстi структури. Одному й тому самому ступеню кристaлiч-ностi полiмерноl плiвки ввдповвдають рiзнi облaстi впо-рядкування й рiзнi нaдмолекyлярнi структури. При цьо-му будь-яка надмолекулярна структура визначаеться одночасно молекулярною будовою полiмерy i умовами його утворювання (швидк1стю охолодження, часом вит-римки в розплав^ числом переплавлень), причому прогрiв полiмерy дуже впливае на процес структуроут-ворення на всix стадях. Ввдзначаються випадки змши над-

© Малюшевська А. П., Ющишина Г. М., 2016 DOI 10.15588/1607-6761-2016-2-2

молекулярних структур полiмерних матерiалiв навгть у ходi 1хнього зберiгання ввдповвдно до вимог норматив-них документ.

Механiчна мiцнiстъ та вщносне подовження полiмерiв значним чином пов'язанi з гхтми морфологiчними особ-ливостями: типом структури, орieнтацieю, кристалiчнi-стю, молекулярною масою, числом «прохвдних» макромолекул (тобто ланцюпв, що входятъ в аморфш дiлянки м1ж кристалiчними) [3]. Однак, зв'язок конкретних струк-турних параметрiв полiмерного матерiалу i3 процесами його руйнування дотепер недостатнъо вивчений, хоча становить значний iнтерес.

В 11ПТ НАН Украни розпочато розробку комплекс-них заход1в, що спрямоват на тдвищення працездатносп плiвкових високовольтних iмпулъсних конденсаторiв iз просоченням, як базуються на чiтких уявленнях про природу й характер деструктивних процеав у даелектри-ку. Встановлено [4, 5] що в силових (у тому числ^ високовольтних iмпульсних) конденсаторах iз просоченням син-тетичними рщинами, що мають високий ступень хишчно! спорiдненостi iз просочуючою полiмерною плiвкою, процес руйнування просочуючого дiелектрика ввдбу-ваеться як за рахунок термоокислювально! деструкци, так i внаслвдок термостимульовано1 взаемодп твердих i редких компонента. Iнтенсивнiстъ тако! термостимульо-вано! взаемодй' багато в чому визначаеться не ильки хiмiчним складом i будовою компонентiв дiелектричноl системи [4], але й морфолопчними особливостями плшки [5]. МЕТА

Метою дано! роботи е вивчення деформацiйних вла-стивостей полiмерних плiвок в умовах, що моделюють експлуатащю електротехнiчних пристро1в. Вивчення ре-ологiчних характеристик конкретно! полiмерноl плiвки дозволить одержати важливу шформацш про морфо-логiчнi особливостi дiелектричного матерiалу (як1 впли-вають i на його електрофiзичнi властивостi, важливi для подальшого електротехнiчного використання) без засто-сування проблемних з економiчноl та експлуатацшно! точок зору методiв.

МЕТОДИКА ДОСЛ1ДЖЕНЬ

При аналiзi деформацшних характеристик плiвок зас-тосовувалася розривна машина, що дозволяла фжсува-ти подовження зразк а в момент його руйнування («машина Шоппера»). Вимiр ввдносного подовження при

розривi полiмерних плiвок проводився згвдно ГОСТ 14236-81 «Пленки полимерные. Метод испытания на растяжение». Похибка визначення розривного подовження становить 0,5 мм. Параметри зразшв (15 х 150 мм) визначалися формою захвапв розривно! машини та мiнiмальною ввдстанню м1ж ними. Вiдносне подовження при розривi ( ер) визначалося як вiдношення подовження зразка в момент розриву, до довжини зразка у вихвдному станi. Аналогiчнi вимiрювання i розрахунки проводилися для зразкiв плiвки у вихвдному станi, а та-кож для зразшв, що були шддаш термостаршню в сере-довищi трансформаторного масла Т-1500 протягом 150, 300 годин. При виготовленш зразкiв були використаш наступнi плiвки: .№1 - слабкошорстка полiетилентереф-талатна завтовшки 8 мкм; №2 2 - гладка полiетилентереф-талатна завтовшки 10 мкм; №2 3 - гладка полшропшенова завтовшки 10 мкм; №2 4 - двобiчношорстка двовюноорь ентована пол^опшенова завтовшки 10 мкм. Вiдомостi про внутршню будову даних плiвок ввдсутт. Для кожно! плiвки на кожному етат дослвджень (вихвдний стан, тер-мостарiння в середовищi трансформаторного масла протягом 150 та 300 годин) було подготовлено й випробува-но 100 зразшв, що обумовлено фазовою неоднорвдтстю дослвджуваних об'eктiв, тому обов'язковим було використання статистичних метода обробки отриманих екс-периментальних результатiв, як1 б дозволяли урахувати випадковий характер параметра, що аналiзуeться. На практицi було використано метод побудови пстограм частот реалiзацil конкретних значень ввдносного подовження зразшв плiвки при 1хньому розтягуваннi до розриву. Для побудови пстограм частот реалiзацil вюь абс-цис розбивали на неперетиннi iнтервали однаково! довжини h, а на оа ординат вiдкладали висоту v/Nh, де V -число елеменпв варiацiйного ряду, що потрапили у iнтер-вал h, а N - загальна к1льк1сть конкретних значень вели-чини, що дослвджуегься (вщносного подовження плiвки).

РЕЗУЛЬТАТИ I ОБГОВОРЕННЯ

Дослщжуват полiетиленгерефталатнi плiвки (№1 i .№2) мають досить широкий дiапазон змiни ввдносного подовження при розривi (табл. 1, 2). Отримаш данi сввдчать про деяку близьк1сть гхньо! структури - мае мюце не яс-краво виражена дискретнють у змiнi е р . При цьому сла-бошорсткувата плiвка №1 показуе менше подовження при розривi в порiвняннi iз гладкою плiвкою .№2.

Вщносне подовження при Абсолютна частота Вщносна частють

розривi (штервали), % реатзаци реатзаци

0,5 - 3,5 25 0,25

3,5 - 6,5 27 0,27

6,5 - 9,5 18 0,18

9,5 - 12,5 6 0,06

12,5 - 15,5 7 0,07

15,5 - 18,5 5 0,05

18,5 - 22,5 12 0,12

Z 100 1

Таблиця 1 - 1нтервальний варiацiйний ряд для вдаосного подовження при розривi плшки №1

14

ISSN 1607-6761. Електротехшка та електроенергетика. 2016. N° 2

Це дозволяе припустити, що наявшсть штучно сфор-мованого профiлю поверхш плiвки послабляе И дефор-мацшш властивостi, однак, для гадтвердження ше! гшо-тези необхвдно мати точну iнформацiю про рельеф шор-сткосл. Рiзнi форми профiлю неоднорвдностей, наприк-лад, гострi або овальнi мшро западини, можуть обумов-лювати рiзний ступ1нь стшкосп до деформацiйного впли-ву. Спектр значень вiдносного подовження при розривi для пл1вок .№1 i №2 широко «розмитий» (рис. 1).

Подабний вид гiстограм частот реалiзацi! значень выносного подовження при розривi ввдображае наявнiсть велико! шлькосп фiксованих рiвнiв мiцностi в матерiалi. Огриманi результати сввдчать про вщносну близьк1сть структури дослiджуваних зразкiв не зважаючи на роз-ходження в морфологи поверхш.

Привертае увагу той факт, що для двобiчношорстко! пол1пропшеново! пл1вки .№4 (табл. 3) з традищйною для конденсаторобудування морфологiею поверхш мае мюце дуже широкий дiапазон змiни вiдносного подовження при розривi - до 45%. Якщо врахувати, що мак-симальний стутнь кристалiчности полiпропiлену сягае 82 %, а в техшчних пл1вках не перевищуе 78 %, то при такому сшвввдношенш кристалiчних та аморфних дшя-нок у дiелектричному матерiалi звичайно! морфологi! завжди iснують наскртзш включения по аморфнiй фазi, яю i е «слабкими» структурними елементами. Наявнiсть таких структурних елеменпв е одним з вагомих чинник1в, що обумовлюють мехаиiчнi властивостi плiвки.

Необхщно зазначити, що у той же час для зразюв гладко! полшротленово! пл1вки .№3 ввдзначаеться надзвичай-

Таблиця 2 - Iитервальиий варiацiйний ряд для вiдносиого подовження при розривi плгвки №2

Вщносне подовження при Абсолютна Вщносна часпсть

розривi (штервали), % частота реатзаци реатзацп

0,5 - 3,5 17 0,17

3,5 - 6,5 10 0,1

6,5 - 9,5 12 0,12

9,5 - 12,5 13 0,13

12,5 - 15,5 14 0,14

15,5 - 18,5 6 0,06

18,5 - 21,5 7 0,07

21,5 - 24,5 6 0,06

24,5 - 27,5 11 0,11

27,5 - 30,5 4 0,04

Е 100 1

v/Nh

0.1 0.09

0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0

0.06 0.05 0 .04 0.03 0.02 0 .01 0.00

Г

а) плшка № 1 б) плшка № 2

Рисунок 1 - Пстограма частот реалЬаци значень вщносного подовження при розривi полiетилентерефталатних

плшок №1 i №2 у вихщному стаиi

v/Nh

11

1 4

1 7

20

23

2 6 2 9

14

17

«р. %

Таблиця 3 - 1нтервальний варiацiйиий ряд для вдаосного подовження при розривi плгвки №4

Вщносне подовження при Абсолютна частота Вщносна частють

розрив1 (штервали), % реал1зацп реалпацп

2,5 - 7,5 24 0,24

7,5 - 12,5 28 0,28

17,5 - 22,5 16 0,16

22,5 - 27,5 11 0,11

27,5 - 32,5 8 0,08

32,5 - 37,5 4 0,04

37,5 - 42,5 7 0,07

42,5 - 47,5 2 0,02

Е 100 1

но вузькии дiапазон вiдносного подовження зразшв (табл. 4) , а самi значения ер невисок1 - бшьша частина зразк1в (52 %) показала ввдносне подовження ввд 5,5 до 11,5 %. Тобто можна припустити, що ця полшропшено-ва плiвка мае значно менше «слабких» структурних еле-менгiв, нiж пол^опшенова плiвка N° 4.

В будь-якому полiмерному плiвковому матерiалi аморфнi дшянки бiльш еластичнi, менш щiльнi И структурно неоднорщш у порiвияннi iз кристалiчними, що, очевидно, i в даному випадку пояснюе «розмиту» пстог-раму частот реалiзацil значень е р плiвки №«4 (рис. 2), тут слабк1 мiсця структури (якими е аморфнi дiлянки) варто розглядати як осередки локально! перенапруги. Для пол-iпропiленовоi пл1вки №9 3 спостер^аються три чiтко ви-раженi смуги частот реалiзацii значень ер (рис. 2).

Якщо розглядати кожну пласку дiлянку варiацiИного ряду, як ознаку наявностi особливостей мiкро- та макро-структури [6], то пстограми частот (як1 шюструють частоту появи близьких значень ввдносного розривного подовження зразшв) дозволяють констатувати наявнiсть морфологiчних особливостей у дослвджуваних пл1вках (рис. 1, 2). Дшсно, оск1льки за мехатчт властивостi пол-iмерного матерiалу ввдповщають макромолекули, що проходять через аморфш дiлянки i саме аморфна фаза забезпечуе еластичнiсть пол1меру, то широко «розмип» пстограми для пл1вок №9 1, 2 i 4 можна пояснити морфо-

лопчним рiзномаиiтгям аморфних фрагменгiв у полiмерi, у тому чи^ - наявнiстю наскрiзних включень по аморфнш фазi. Для птвки №9 3 пстограма мае вигляд чiтко виражених смуг з вузьким дiапазоном змiни е р, тобто можна припустити бшьш впорядковану структуру цьо-го полiмерного матерiалу.

Вивчення вщносного подовження при розривi досль джуваних плiвок у ходi !х термостарiния в середовищi просочуючо! рщини показало, що побудоваиi для ввднос-ного подовження при розривi варiацiИнi ряди збшьшу-ють свш розмах за рахунок збiльшення значень максимального е р . Це спостереження характерно для вах дос-л1джуваних плiвок, причому в мiру збiльшення строку термостарiння зб№шуеться також дiапазон абсолютних значень вщносного подовження. Так1И характер змiн при-таманний в тому або шшому ступенi для всiх дослщжу-ваних плiвок, однак, наИбiльш виражениИ для птвки №9 4, а слабюше всього проявляешься при термостарiннi птвки № 3 у середовищi трансформаторного масла.

Таким чином, можна говорити про особливу структуру пл1вки №9 3, тобто про наявшсть змiциюючого кри-сталiчного «каркасу». Наявнiсть яскраво вираженого дискретного набору рiвнiв деформацп у випадку птвки № 3 можна пояснити, наприклад, наявнiстю високощ№-ного кристал1чного шару на поверхнi матерiалу, характеристики саме цього шару визначають вид гiстограми

Таблиця 4 - 1нтервальний варiацiйний ряд для вщносного подовження при розривi плшки №3

Вщносне подовження при Абсолютна частота Вщносна часпсть

розривi (штервали), % реатзацп реатзацп

2,5 - 5,5 47 0,47

5,5 - 8,5 34 0,34

8,5 - 11,5 18 0,18

11,5 - 14,5 1 0,01

Z 100 1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

v/Nh

v/Nh

0.18 0.16 0.14 0.12 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00

V %

а) плшка № 3

щш 1-

1 1 "1-

1 1 я ll.l

30 35 40 45

^р- %

б) плшка № 4

Рисунок 2 - Пстограма частот реатзацп значень вдаосного розривного подовження полшропшенових

плшок № 3 i № 4 у вимдному станi

16

ISSN 1607-6761. Електротехшка та електроенергетика. 2016. № 2

0.06

0.05

0.04

0.03

0.02

0.01

0.00

5

4

7

частот реатзаци значень е р . Так! даинi про структуру поверхш полшротленово! пл1вки № 3 збйаються та сутте-во доповнюють матерiали, отримаиi при вивченнi залеж-ност1 термостабiльностi Г! електрофiзичних властивостей (а саме короткочасно! електрично! мшносп) в ход1 старш-ня в контакп 1з трансформаторним маслом Т-1500 [5].

ВИСНОВКИ

Наведенi в даному дослiдженi результати по61чно сввдчать про особливосп структури полiмерних пл1вок, але дозволяють прогнозувати бшьш високу термо-стабiльнiсть мехаиiчних i електрофiзичних характеристик пл1вково! просочено! дiелектричноí системи на основ1 полiпропiленовоí пл1вки № 3 у пор1внянш з 1ншими вар-iаитами. Встановлене принципове розходження пстог-рам частот реалiзацi! е р дослвджених пл1вок дозволяе використати зазначену характеристику як параметр, що вдентифшуе наявнiсть або в1дсутн1сть щ1льного кристал-1чного шару в дiелектричнiй пл1вщ в и первинному стаиi. Слад зазначити, що споаб диагностики структури полiмер-них пл1вок у первюному станi, заснований на вивченнi вщносного подовження пл1вки при розрив1, буде в1др1зня-тися в1д традицшних простотою застосування при висок1й вiдтворюваностi результалв i е перспективним для здшснення вхвдного контролю якост1 полiмерних пл1вок при виро6ницгв1 силових конденсаторiв.

СПИСОК Л1ТЕРАТУРИ

1. Andreev A. M. Degradation of the impregnated polypropylene insulation of power capacitors under operating conditions / A. M. Andreev, N. M. Zhuravleva, M. Yevtich // Electrical Technology Russia. - 2002. - №> 3. - P. 96-106; Laghari J. R. A review of AC and pulse capacitor technology / J. R. Laghari // Appl. Phys. Comm. - 1986. - Vol. 6., №> 2. - P. 213-251.

2. Справочник по электротехническим материалам / Под ред. Ю. В. Корицкого, В. В. Пасынкова, Б. М. Тареева. - В 3 т. - Т.2. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 467 с.

3. Гуль В. Е. Структура и прочность полимеров /

B. Е. Гуль. - М.: Химия, 1978. - 326 с.

4. Малюшевська А. П., Дмитршин О. Я., Топоров С. О. Дослвдження впливу шдвищених температур на екс-плуатацшш властивосп трансформаторного масла Т-1500 в итвкових iзоляцшних системах. - Електро-техшка та електроенергетика. - №1. - 2015. -

C. 21-25.

5. Малюшевська А. П., Топоров С. О. Вплив складу i морфологи конденсаторних полiмерних плiвок на термостабшьшсть !х короткочасно! електрично! мщносп- Електротехшка та електроенергетика. -2016. - №>1 - С. 18-24.

6. Цой Б., Карташов Э. М., Шевелев В. В., Валишин A. A. Разрушение тонких полимерных пленок и волокон. - М. : Химия, 1997. - 342 с.

Малюшевская А. П.1, Ющишина А. Н.2

1К.г.н. доцент, старший научный сотрудник Института импульсных процессов и технологи, дй НАН Украины

2К.х.н., доцент, старший научный сотрудник Института импульсных процессов и технологий НАН Украины ВЛИЯНИЕ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОНДЕНСАТОРНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК НА ИХ ДЕФОРМАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА

Цель работы - изучение деформационных свойств полимерных пленок в условиях, моделирующих эксплуатацию электротехнических устройств.

Методы исследований - экспериментальные с обработкой результатов средствами математической статистики.

Полученные результаты свидетельствуют об особенностях структуры полимерных пленок и позволяют прогнозировать более высокую термостабильность механических и электрофизических характеристик пленочной пропитанной диэлектрической системы на основе гладкой полипропиленовой пленки в сравнении с другими изученными.

Научная новизна. Установлено принципиальное различие гистограмм частот реализации относительного удлинения при разрыве исследованных пленок позволяет использовать указанную характеристику как параметр, определяющий наличие или отсутствие плотного кристаллического слоя в диэлектрической пленке в ее начальном состоянии.

Практическая значимость. Способ диагностики структуры полимерных пленок в первоначальном состоянии, основанный на изучении относительного удлинения пленки при разрыве, отличается от традиционных простотой применения при высокой воспроизводимости результатов и является перспективным для осуществления входного контроля качества полимерных пленок при производстве силовых конденсаторов.

Ключевые слова: полимерные пленки, относительное удлинение при разрыве, пленочный диэлектрик.

Malyushevska A. P.1, Yushchishina A. N.2

'Ph.D., associate professor, senior staff scientist of Institute of Pulse Processes and Technologies ofNAS of Ukraine

2Ph.D., associate professor, senior staff scientist of Institute of Pulse Processes and Technologies ofNAS of Ukraine

INFLUENCE OF MORPHOLOGICAL CHARACTERISTICS OF POLYMER CAPACITOR FILMS ON THEIR DEFORMATION PROPERTIES

The purpose of thе work is the research of deformation properties ofpolymeric films under the conditions that simulate the operation of electrical devices.

Research methods are the experimental ones with processing of results by means of mathematical statistics.

The obtained results display the peculiarities of the polymerfilms' structure and allow us to predict the higher stability of the mechanical and electrical characteristics of the film impregnated dielectric systems based on smooth polypropylene film compared with other studied ones.

Scientific novelty. Fundamental difference of histograms ofthe implementation frequencies of the investigatedfilms' elongation at break is given. It allows to use the specified characteristic as the parameter that determines the presence or absence of the dense crystalline layer in the dielectricfilm in its initial state.

Practical significance. Methodfor the polymerfilms structure diagnosis in original state, based on the study of the film elongation at break, differsfrom the traditional one by simplicity ofuse along with high reproducibility of results and ispromisingfor the incoming quality control implementation of polymerfilms during the manufacture of power capacitors.

Key words: polymerfilms, comparative elongation at rupture, film dielectric.

4. Malyushevs'ka A. P., Dmitrishin O. YA., Toporov S. O. Doslidzhennya vplivu pidvishchenih temperatur na ekspluatacijni vlastivosti transformatornogo masla T-1500 v plivkovih izolyacijnih sistemah,

Elektrotekhnika ta elektroenergetika. 2015, No 1, pp. 21-25.

5. Malyushevs'ka A. P., Toporov S. O. Vpliv skladu i morfologii' kondensatornih polimernih plivok na termostabil'nist' i'h korotkochasnoi' elektrichnoi' micnosti, Elektrotekhnika ta elektroenergetika, 2016, No 1, pp. 18-24.

6. Coj B., Kartashov EH. M., SHevelev V V, Valishin A. A. Razrushenie tonkih polimernyh plenok i volokon, Moscow, Himiya, 1997, 342 s.

REFERENCES

1. Andreev A. M., Zhuravleva N. M., Yevtich M. Degradation of the impregnated polypropylene insulation of power capacitors under operating conditions, Electrical Technology Russia, 2002, No 3, pp. 96-106; Laghari J. R., A review of AC and pulse capacitor technology, Appl. Phys. Comm, 1986, Vol. 6, No 2, pp. 213-251.

2. Spravochnik po ehlektrotekhnicheskim materialam. Ed. by YU. V Korickogo, V V Pasynkova, B. M. Tareeva, Vol. 3, T.2, Moscow, Energoatomizdat, 1987, 467 s.

3. Gul' V E. Struktura i prochnost' polimerov, Moscow, Himiya, 1978, 326 s.

18

ISSN 1607-6761. EjieKrpoTexHiKa Ta ejieKipoeHepreTHKa. 2016. №2 2

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.