Διαρροή ρεύματος λόγω μερικών εκκενώσεων στο pertinax εντός ηλεκτρομονωτικού ελαίου 20οC σε ανομοιογενές πεδίο υπό κρουστικές τάσεις +/-250/2500μs

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία αναφέρεται στην γήρανση και διάσπαση των μονωτικών υλικών καθώς και τις επιπτώσεις αυτών. Παράλληλα μελετώνται και οι παράγοντες που οδηγούν στην γήρανση και την διάσπαση των άνωθι υλικών. Ο σκοπός της εργασίας είναι η στατιστική ανάλυση των μερικών εκκενώσεων στο στερεό μονωτικό Pertinax εντός ηλεκτρομονωτικού ελαίου υπό κρουστικές τάσεις ±250/2500 μs. Στην εισαγωγή αναφέρονται οι ιδιότητες των ηλεκτρομονωτικών υλικών (στερεών, υγρών, αερίων) και οι βιομηχανικές τους εφαρμογές. Έπειτα, γίνεται μια εκτενής ανάλυση στα φαινόμενα διάσπασης των στερεών μονωτικών υλικών εφόσον αυτά αποτελούν το κύριο θέμα της παρούσης διπλωματικής εργασίας. Με την βοήθεια της μακροσκοπικής και κβαντομηχανικής θεωρίας εξετάζονται τα φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα πριν και κατά την διάσπαση των προαναφερθέντων μονωτικών υλικών. Η παρούσα εργασία περιλαμβάνει την στατιστική μελέτη διαρροής ρεύματος λόγω μερικών εκκενώσεων στο στερεό μονωτικό Pertinax εντός ηλεκτρομονωτικού ελαίου σε θερμοκρασία 20˚C σε ανομοιογενές πεδίο υπό κρουστικές τάσεις ±250/2500 μs. Κατόπιν γίνεται ανάλυση των μετρήσεων, των υπολογισμών και των γραφικών παραστάσεων βασικών ηλεκτρικών μεγεθών ανάλογα με το πάχος του δοκιμίου (1 mm, 2 mm) και την πολικότητα της επιβαλλόμενης τάσης (θετική, αρνητική). Τέλος, με βάση τις γραφικές παραστάσεις και όσα έχουν αναφερθεί στην θεωρία, ερμηνεύονται και συζητώνται τα φαινόμενα που παρατηρούνται κατά την διάρκεια διάσπασης του στερεού μονωτικού Pertinax.

The present thesis refers to the ageing and breakage of insulators as well as their consequences. In addition, the factors leading to these consequences are also studied. The purpose of this thesis is based on the statistical analysis of the partial discharges of the industrial material Pertinax in an environment of oil insulator under impulse voltage of the form of ±250/2500 μs. The introductory chapter discusses the characteristics of insulators (solid, liquid, gas) and their industrial applications. What is more, the electrical phenomena causing the break-down of these insulators are widely mentioned and analyzed considering the macroscopic and quantum-mechanic theory. Great emphasis is also exerted on the statistical analysis of current leakage due to partial discharges of the solid industrial material Pertinax in an environment of oil insulator-temperature: 20oC under impulse voltage of the form of ±250/2500 μs. Furthermore, the measurements, the calculations and the graphic presentations of basic electrical quantities are analyzed, depending on the thickness of the material (1 mm, 2 mm) and the polarity of the voltage applied (positive, negative). Finally, according to the graphic presentations and the factors discussed in theory, conclusions and interpretations of the ageing and break-down of the solid insulator “Pertinax” are justified.