prezentare si curs anul iv 1

Sisteme de izolaţieSisteme de izolaţie

12 Funcţiile şi solicitările sistemelor de izolaţie12 Funcţiile şi solicitările sistemelor de izolaţie

FuncţiiFuncţii- izolare electrică a părţilor metalice aflate la potenţiale electrice diferite- suport mecanic pentru conductoare - mediu de transmitere şi evacuare a căldurii rezultate ca urmare a producerii pierderilor de energie icircn părţile active ale echipamentelor electrice-izolarea echipamentelor faţă de mediul exterior

SolicităriSolicitări- solicitări electrice (cacircmpul electric)- solicitări mecanice- solicitări termice- solicitări de mediu

13 Componentele sistemelor de izolaţie13 Componentele sistemelor de izolaţie

Materiale electroizolante cu ρ = 106 ndash 1018 Ωm

OBS Gamă foarte largă produse naturale vegetale şi minerale izolanţi sintetici şi pacircnă la cele mai noi materiale obţinute prin tehnologii foarte avansate (nanotehnologii)

131 Clasificarea icircn funcţie de starea de agregare131 Clasificarea icircn funcţie de starea de agregare- materiale electroizolante gazoase (aer azot hidrogen SF6 etc)- lichide electroizolante (uleiul mineral uleiuri sintetice hidrocarburi)- materiale electroizolante solide

132 Clasificarea după domeniul de utilizare132 Clasificarea după domeniul de utilizareObs Criteriu de icircmpărţire a MEI mai puţin folosit acelaşi material poate avea mai multe utilizări - materiale pentru realizarea izolaţiei dintre straturile icircnfăşurărilor- materiale pentru realizarea izolaţiei de crestătură- materiale pentru izolarea capetelor de bobină- materiale de impregnare- materiale de acoperire


133 Clasificarea după compoziţia chimică133 Clasificarea după compoziţia chimică- materiale organicemateriale anorganice- materiale siliconice (sau de trecere)

MEI ORGANICEMEI ORGANICE- proprietăţi dielectrice şi mecanice bune- proprietăţi termice inferioare celor caracteristice MEI anorganice

A MEI organice micromoleculareMEI organice micromoleculare cerurile şi substanţele ceroase bitumurile şi asfalturile

B MEI organice macromoleculareMEI organice macromoleculare răşinile naturale (şelacul colofoniul şi răşinile fosile) celuloza şi derivaţii acesteia (triacetat de celuloză benzil-celuloză şa) cauciucul natural etcRASINILE SINTETICE (de polimerizare de policondensare şi de poliadiţie) Cele mai utilizate polietilena (PE) polipropilena (PP) policlorura de vinil (PCV) politetrafluoretilenă (PTFE) tereftalatul de polietilenă (PETE) şa

13 Componentele sistemelor de izolaţie13 Componentele sistemelor de izolaţie MEI ANORGANICEMEI ANORGANICE- proprietăţi termice foarte bune (T gt 200 oC)- proprietăţi dielectrice bune- proprietăţi mecanice inferioare icircn raport cu acelea ale MEI organice

CARACTERISTICI MEI ANORGANICECARACTERISTICI MEI ANORGANICE

- realizarea sistemelor de izolaţie ale echipamentelor electrice care funcţionează la temperaturi mai ridicate- pot fi utilizate la temperaturi de peste 200 oC fără a-şi schimba caracteristicile de bază- nu se oxidează nu se carbonizează rezistenţă bună la acţiunea arcului electric şi a radiaţiilor- icircn raport cu MEI organice materialele anorganice prezintă proprietăţi mecanice inferioare (rezistenţă la tracţiune şi rezistenţă la icircncovoiere reduse)

ExempleExemple - mica şi produsele pe bază de mică (hacircrtia de mică micalexul micanitele şi micafoliile)- sticlele anorganice ceramica electrotehnică azbestul azbocimentul rocile electroizolante (marmura ardezia talcul) oxizii metalici şi materialele refractare

13 Componentele sistemelor de izolaţie13 Componentele sistemelor de izolaţie MEI SILICONICEMEI SILICONICEDef Sunt compuşi ai siliciului şi se obţin prin completarea valenţelor libere ale lanţului siloxanic cu radicali organiciradicali organici

Obs Datorită structurii proprietăţile lor icircmbină caracteristicile electrice foarte bune ale MEI organice cu stabilitatea chimică şi termică mare care caracterizează MEI anorganice

CARACTERISTICI MEI SILICONICECARACTERISTICI MEI SILICONICE

- siliconii rezistă foarte bine la temperaturi ridicate (200 oC) sunt neinflamabili şi nehigroscopici nu dezvoltă gaze toxice şi aderă foarte bine la suprafeţele metalice - proprietăţile dielectrice foarte bune- aderenţă foarte bună atacirct icircn cazul unor materiale electroizolante precum sticlele şi ceramicile cacirct şi icircn cazul metalelor (fiind utilizate şi pentru fabricarea lacurilor de acoperire- bună rezistenţă la acţiunea descărcărilor parţiale

Icircn funcţie de structura lor moleculară- uleiuri sau unsori (cu molecule scurte şi arborescente)- cauciucuri (cu molecule liniare unite prin punţi de legătură)- răşini (reţele moleculare)


131344 Clasificarea după Clasificarea după stabilitatea termicăstabilitatea termică

DefDef Stabilitatea termică = capacitatea materialelor electroizolante de a rezista timp icircndelungat la o anumită temperatură fără ca proprietăţile lor (electrice mecanice etc) să scadă sub o valoare limită după care materialele nu-şi mai pot icircndeplinii rolul icircn sistemul de izolaţie al echipamentului electric

Clasificarea MEI se realizează icircn urma unor teste de anduranţăteste de anduranţă icircmbătracircnirea termică a materialului şi stabilirea dependenţei dintre intervalul de timp necesar pentru atingerea criteriului de sfacircrşit de viaţă şi valoarea temperaturii de icircmbătracircnire

1954 Comisia Electrotehnică Internaţională (CEI) a stabilit icircmpărţirea materialelor electroizolante icircn funcţie de stabilitatea termică introducacircnd şapte clase de izolaţie

ObsObs această clasificare nu poate fi icircnsă aplicată sistemelor de izolaţie alcătuite din mai multe componente

Clasa Materiale electroizolante

Y90oC

materiale textile (din bumbac mătase naturală fibre de celuloză şi poliamidice) hacircrtii şi cartoane electroizolante lemn etc

polietilenă polistiren policlorura de vinil cauciucul natural vulcanizat mase plastice de formare cu umplutură organică

A105oC

materiale textile (pe bază de bumbac mătase naturală celuloză poliamide) lemn hacircrtii şi cartoane etcpelicula izolantă a conductoarelor izolate cu emailuri poliamidice răşini poliamidice folii de triacetat de celuloză

folii poliamidice şi materiale combinate de tipul carton ndash folielacuri uleioase şi răşinoase lichide electroizolante

E120oC

pelicula izolantă a conductoarelor emailate cu lacuri polivinil acetalice poliuretanice sau epoxidicerăşini epoxidice poliesterice şi poliuretanicefolii şi fibre şi ţesături de tereftalat de polietilenălacuri pe bază de răşini alchidice şi ulei

B130oC

materiale pe bază de mică sau hacircrtie de mică fără suport sau cu suport din hacircrtie sau ţesături organicemateriale pe bază de fire şi ţesături de sticlă impregnatemase plastice de formare cu umplutură anorganică şi materiale stratificate pe bază de sticlăpelicula izolantă a conductoarelor emailate cu lacuri polietilentereftalicelacuri epoxidice poliuretanice pe bază de răşini alchidice modificate

F155oC

materiale pe bază de mică sau hacircrtie de mică stratificate fără suport sau cu suport anorganicizolaţii din fibre de sticlă ţesături şi tuburi flexibile din sticlă impregnate stratificate pe bază de fibre de sticlărăşini siliconice modificate răşini alchidice epoxidice cu stabilitate termică corespunzătoare

H180oC

materiale pe bază de mică fără suport sau cu suport anorganicfire şi ţesături de sticlă impregnatemase plastice de formare cu umplutură anorganicăelastomeri siliconici fără suport sau cu suport anorganicrăşini şi lacuri siliconice

Cgt180oC

materiale anorganice (mică sticlă ceramici ardezie micalex)materiale pe bază de mică fără suport sau cu suport din fibre de sticlăpolitetrafluoretilena compuşi anorganici şi răşini siliconice cu stabilitate termică peste 225oC


134 Clasificarea după stabilitatea termică134 Clasificarea după stabilitatea termică

SOLUSOLUŢŢIEIEPentru clasificarea termică a SI se utilizează CEI 60085 evaluarea stabilităţii termice (clasei termice) a unui SI se face prin comparaţie cu un material numit adesea material de controlmaterial de control a cărei rezistenţă la acţiunea temperaturii este cunoscută

DefDef Indicele de anduranţă termică evaluatăIndicele de anduranţă termică evaluată (ATEATE) = valoarea numerică a temperaturii exprimată icircn grade Celsius pacircnă la care materialul de control prezintă proprietăţi şi caracteristici satisfăcătoare pentru o anume aplicaţie

DefDef Indicele de anduranţă termică relativăIndicele de anduranţă termică relativă (RTERTE) = valoarea numerică a temperaturii exprimată icircn grade Celsius pentru care durata de viaţă estimată a MEI sau a SI este aceeaşi cu durata de viaţă estimată a materialului de control obţinută pentru o temperatură egală cu anduranţa termică evaluată (ATE)



Clasificarea MEI şi SI icircn funcţie de valoarea ale indicelui RTE 10 clase termice10 clase termice

Corespondenţa icircntre valorile RTE şi clasele de izolaţie [4]

RTE [oC] Clasa termică

Clasa de izolaţie

lt90 70

gt90 - 105 90 Y

gt105 - 120 105 A

gt120 - 130 120 E

gt130 - 155 130 B

gt155 - 180 155 F

gt180 - 200 180 H

gt200 - 220 200 C

gt220 - 250 220

gt 250 250

SEMNIFICATIESEMNIFICATIEMEI sau SI din clasa termică 155 oC trebuie să aibă o durată de viaţă medie de cel puţin 20000 h (~ 3 ani) la o temperatură de 155 oC

ObsObsMEI sau SI nu sunt supuse numai solicitarilor termiceClasificarea SI sau MEI in functie de RTE este DISCUTABILAAu fost introdusi INDICI DE INDICI DE PERFORMANTAPERFORMANTA care sa caracterizeze comportarea SI sau MEI la actiunea simultana a mai multor tipuri de solicitari

14 Sistemele de izolaţie ale echipamentelor electrice14 Sistemele de izolaţie ale echipamentelor electrice

141 SI pentru transformatoare electrice 142 SI pentru motoare şi generatoare electrice 143 SI pentru cabluri de energie 144 Izolatoare electrice

OBIECTIVE-Cunoaşterea caracteristicilor structurale de baza-MEI utilizate-Probleme specifice

141 SI pentru transformatoare electrice141 SI pentru transformatoare electrice

ObsObs Probleme deosebite apar icircn cazul transformatoarelor de putere (TP) si tensiuni icircnalte

Modul de realizare a SI al unui transformator depinde icircn primul racircnd de varianta constructivă a acestuia (uscat sau icircn ulei) de valorile tensiunilor celor două icircnfăşurări şi de puterea transformatorului

ObsObs 98 din TP existente SEN sunt TP cu SI hacircrtie-ulei98 din TP existente SEN sunt TP cu SI hacircrtie-ulei

Principalele componente ale izolaţiei unui TP- cilindrii izolanţi- izolaţia conductoarelor- izolaţia dintre straturile icircnfăşurărilor- izolaţia dintre icircnfăşurarea de IcircT si cea de JT (izolaţie principală)- trecerile izolante (bornele)- pene de fixare etc


După modul de dispunere a icircnfăşurărilor pe coloanele miezului magnetic deosebim

1 icircnfăşurări concentrice (sau coaxiale) - icircnfăşurarea de joasă tensiune (jt) este dispusă la interior

2 icircnfăşurări alternante caz icircn care bobinele de joasă tensiune alternează cu cele de icircnaltă tensiune (icirct) şi au diametre egale

icircnfăşurări concentrice(izolatie unitara din mai multe straturi)

icircnfăşurări alternante

141 SI pentru transformatoare electrice141 SI pentru transformatoare electriceDupă forma constructivă cele mai utilizate tipuri de icircnfăşurări pentru transformatoarele electrice sunt

1 icircnfăşurările cilindriceicircnfăşurările cilindrice = spirale cilindrice realizate din conductoare cu secţiune dreptunghiulară izolate I lt 800 A şi U lt 1 kV Solicitările electrice dintre două spire vecine sunt mici icircn cazul acestor icircnfăşurări deoarece diferenţa de potenţial este egală cu Uspira

2 icircnfăşurări stratificateicircnfăşurări stratificate = la TP cu 1 kV lt U lt 110 kV conductoare rotunde sau profilate dispuse pe un cilindru izolant direct sau cu ajutorul unor pene Icircnfăşurarea se realizează icircn mod continuu icircn mai multe straturi Solicitări electrice ale izolaţiei = ustrat

3 icircnfăşurări icircn galeţiicircnfăşurări icircn galeţi = U lt 60 kV si sunt realizate cu spire multe şi conductoare de secţiune mică Sunt divizate pe lungime icircntr-o serie de bobine mai mici numite galeţi Numărul de galeţi icircn care este divizată o icircnfăşurare se determină practic icircn funcţie de solicitările electrice ale izolaţiei

142 SI pentru motoare şi generatoare electrice

ObsObs Probleme deosebite apar icircn cazul motoarelor si generatoarelor de puteri mari si tensiuni icircnalte

Defecte datorate izolatiei electrice

56

Defecte termice17

Defecte datorate lagarelor

3

Defecte mecanice24

Sistemele de izolaţie ale maşinilor electrice fie ele motoare sau generatoare au două părţi importante realizate independent una faţă de cealaltă - izolaţia statorului - izolaţia rotorului

ObsObs Constructiv SI ale statoarelor şi rotoarelor au aceleaşi componente dar materialele folosite pot fi diferite icircn cazul anumitor maşini Statorul = partea fixă a maşinii eforturi mecanice reduse şi temperatura icircnfăşurării poate fi mai eficient controlată cu ajutorul sistemelor de răcire


1421 Sistemele de izolaţie ale icircnfăşurărilor statorice

ObsObs Structura SI utilizate la statoarele maşinilor electrice este icircn stracircnsă legătură cu tipul icircnfăşurărilor Construcţia şi tipul icircnfăşurării depind de o serie de factori puterea tensiunea şi tipul de protecţie şi ventilaţie a maşinii

A) A) Maşini de puteri mici (P lt 10 kW)Maşini de puteri mici (P lt 10 kW)- icircnfăşurări icircntr-un straticircnfăşurări icircntr-un strat cu bobine realizate din conductor rotundconductor rotund- crestăturile statoruluicrestăturile statorului sunt semiicircnchise sau semideschise ovale sau trapezoidale- capetele de bobine sunt cel mai adesea dispuse icircn două etaje

ObsObs Aceste maşini se construiesc numai pentru tensiuni mici (U lt 1000 V)



B) Maşinile de puteri medii si mari de joasă tensiune- icircnfăşurări din conductor rotund realizate icircntr-un strat sau icircn două straturi- crestăturile statorului la fel ca in cazul maşinilor de puteri mici- icircnfăşurările pot fi realizate şi din conductor profilat sau din bare (icircn aceste

situaţii icircnfăşurările sunt realizate numai icircn două straturi) ObsObs a) Pentru maşinile de tensiuni icircnalte icircnfăşurările se construiesc numai din

conductor profilatconductor profilat b) Schemele de izolaţie ale bobinelor icircn crestătură şi icircn partea frontală (capetele

de bobină) depind icircn primul racircnd de valoarea tensiunii existacircnd diferenţe semnificative icircntre schemele de izolaţie ale icircnfăşurărilor de icircnaltă tensiune comparativ cu cele de joasă tensiune

c) Icircn cazul maşinilor de puteri foarte mari icircn ale căror icircnfăşurări statorice intensitatea curentului ia valori icircnsemnate datorită efectului pelicular (refularea curentului) spirele sunt constituite din mai multe căi de curent icircn paralel folosirea obligatorie a unei izolaţii de spiră Spire din mai multe conductoare icircn paralel = avantaj tehnologic bobinele pot fi introduse mai uşor decacirct icircn cazul barelor de secţiuni mari



B) SI pentru statoarele maşinilor de puteri medii si mari de joasă tensiunejoasă tensiune

crestătură statorică dreptunghiulară cu

icircnfăşurare de JT icircn două straturi realizată din

conductor profilat din Cu


icircnfăşurare de JT realizată din bare de cupru tip

continuu


icircnfăşurare de JT realizată din semibare de cupru cu

mufe de icircnseriere icircntre ele



C) SI pentru statoarele maşinilor de puteri medii si mari de icircnalticircnaltă tensiuneă tensiune

crestătură dreptunghiulară statorică cu icircnfăşurare de

icircnaltă tensiune (IT) icircn două straturi din conductoar

profilat



profilat

crestătură statorică cu icircnfăşurare de IT din

conductoar de Cu profilat cu mai multe căi de

curent pe spiră


C) SI pentru statoarele maşinilor de puteri mari de icircnalticircnaltă tensiuneă tensiune

ObsObs Izolaţiile folosite icircn cazul icircnfăşurărilor maşinilor de puteri mari şi tensiuni inalte sunt cele mai complexe Icircnfăşurările sunt realizate din bare de cupru preformate

Tehnologiile de realizare a izolaţiei

I) utilizarea benzilor izolante preimpregnate cu răşini

II) impregnarea la presiune foarte scăzută a icircntregului stator (VPI ndash vacuum pressure impregnation)

I) Izolatii realizate din benzi izolante preimpregnate cu răşiniMICABENZILE = hacircrtie de mică + ţesăturilor de sticlă + răşini epoxidice (siliconice

modificate) Proprietăţi dielectrice foarte bune mare rezistenţă la acţiunea DP rezistenţă sporită la

umiditate praf agenţi chimici elasticitate bună coeficient de dilatare asymp c Cu

Izolaţiile realizate din micabenzi = izolaţii discontinueizolaţii discontinue

Operaţii tehnologice importante

1 uscare sub vid la cald pentru eliminarea solvenţilor şi a apei2 presare la cald de scurtă durată pentru aducerea dimensiunilor barei la cotele

corespunzătoare crestăturii3 polimerizarea izolaţiei (prin aducerea barei la o anumită temperatură)



II) Tehnologia VPI

VPIVPI = impregnarea icircntregului stator cu răşini polimerice

ObsObs Operaţia de impregnare se face la o presiune foarte scăzută care să asigure pătrunderea răşinilor icircn spaţiile cele mai icircnguste şi eliminarea golurilor de aer (ce conduc la apariţia DP)

ProceduraProceduraDupă introducerea şi fixarea barelor icircn crestăturile statorului icircntreg ansamblu este cufundat icircn icircntregime icircntr-un recipient care conţine răşina de impregnare (epoxidică poliesterică poliesterimidică sau siliconică)

ObsObs Icircn cazul unor statoare cu gabarit foarte mare anumiţi fabricanţi utilizează şi impregnarea separată a fiecărei bare statorice

1422 Sistemele de izolaţie ale icircnfăşurărilor rotorice


ObsObs Izolaţiile rotoarelor sunt realizate pornind de la faptul că solicitările electrice sunt inferioare celor din stator (valorile tensiunilor din icircnfăşurările rotorului sunt cu mult mai reduse faţă de cele din stator) DAR eforturile mecanice care se exercită asupra icircnfăşurărilor sunt mai mari

SITUATIE APARTERotoarele turbogeneratoarelor de puteri foarte mari care din cauza vitezelor de rotaţie ridicate trebuie să suporte solicitări mecanice foarte importante (pentru aceste maşini miezul magnetic rotoric este realizat din oţeluri speciale cu proprietăţi mecanice superioare) Icircn consecinţă icircn componenţa sistemelor de izolaţie ale rotoarelor se găsesc materiale organice şisau anorganice cu proprietăţi termice bune şi care conferă o rezistenţă mecanică comparabilă cu cea a icircnfăşurărilor (cuprului) şi a miezului magnetic De aceea dimensionarea acestor sisteme de izolaţie este limitată mai mult de solicitările termice şi mecanice

143 SI pentru cabluri de energie

DefDef Cablurile de energie = echipamente utilizate icircn transportul şi distribuţia energiei electrice (caile de curent izolate) ndash LES LESM

ISTORIC- anul 1881 au fost fabricate primele cabluri cu izolaţie din cauciuc vulcanizat - anul 1890 (Ferranti ) cabluri de energie cu izolaţia hacircrtie ndash ulei şi Un = 10 kV folosite icircn reţelele electrice din Londra (durata de viata pana in 1933)

2 grupe de cabluri

I) Cabluri cu izolatie hartie-ulei

II) Cabluri cu izolatie polimerica (EXTRUDATA)



Utilizarea cablurilor cu izolaţie hacircrtie-ulei este icircn continuare de actualitate acestea fiind icircncă folosite cu succes icircn transportul şi distribuţia energiei electrice Tehnologiile existente azi fac icircnsă posibilă extinderea gamei de tensiuni ale acestor cabluri pacircnă la valori mari ale tensiunii (U asymp 70 kV)

Cablu de icircnaltă tensiune destinat liniilor de transport a energiei electrice cu izolaţia din hacircrtie şi circulaţie de ulei1 ndash conductă ulei realizată din bandă de oţel spiralată2 ndash conductor torsadat de cupru realizat din şase segmente3 ndash strat de hacircrtie4 ndash ecran semiconductor interior realizat din hacircrtie şi negru de fum5 ndash izolaţie principală din hacircrtie6 ndash strat semiconductor exterior7 ndash strat realizat din bandă polimerică şi bandă textilă8 ndash manta de protecţie din aluminiu sau plumb 9 ndash manta exterioară realizată din polietilenă)

143 SI pentru cabluri de energieI) Cabluri cu izolatie hartie-ulei

Cablu cu izolaţie de hacircrtie şi ulei la icircnaltă presiune

Cablu cu izolaţie de hacircrtie şi gaz la presiune exterioară

Cablu submarin de curent continuu cu tensiunea de 450 kV şi izolaţia hacircrtie-ulei 1 ndash conductor de cupru cu secţiunea de 1600 mm2 2-ecran semiconductor interior realizat din hacircrtie semiconductoare 3 ndash izolaţie principală cu grosimea de 19 mm realizată din hacircrtie impregnată cu ulei de viscozitate mare 4 ndash ecran semiconductor exterior realizat din hacircrtie semiconductoare metalizată 5 ndash manta de plumb 6 ndash manta din PE 7 8 ndash straturi metalice de ranforsare realizate din bandă şi sacircrmă de oţel icircnfăşurate icircn sensuri opuse 9 ndash strat de bitum 10 ndash manta antieroziune realizată din PP


II) Cabluri cu izolatie polimericaPrincipalele materiale folosite

- polietilena de joasă densitate (PEJD)- polietilena de icircnaltă densitate (PEID)- polietilena reticulată (PER)- cauciucul etilen propilenic (EPR)- policlorura de vinil (PCV)- cauciucul siliconic

Avantaje majore (in raport cu cablurile cu izolatie hartie-ulei)- nu necesită icircntreţinere- nu prezintă probleme legate de migrarea substanţelor de impregnare (ceea ce determină şi eliminarea pericolului de contaminare a mediului)- au valorile temperaturilor maxime admisibile mai ridicate decacirct a acelor izolate cu hacircrtie-ulei- montarea se face mai uşor - sunt foarte fiabile


II) Cabluri cu izolatie polimerica

Cablu de energie cu tensiunea de 420 kV şi izolaţie din PER 1ndash conductor torsadat de aluminiu2 - ecran semiconductor interior din PE şi negru de fum3 ndash izolaţie din PER4 - ecran semiconductor exterior din PE şi negru de fum5- hacircrtie semiconductoare6 ndash ecran din cupru7 ndash bandă polimerică contra apei8 ndash manta exterioară de protecţie din PE



Cablu de distribuţie cu patru conductoare sub formă de sector de cerc (366 kV) şi izolaţie din PCV 1 ndash conductor torsadat de cupru 2 ndash izolaţie din PCV 3 ndash umplutură extrudată din PEJD4 ndash Manta din PCV

Cablu de distribuţie cu trei conductoare sub formă de sector de cerc (366 kV) şi izolaţie din PCV 1 ndash conductor torsadat de aluminiu sau cupru 2 ndash izolaţie din PCV 3 ndash umplutură extrudată 4 ndash Izolaţie comună PCV 5 ndasharmătură din bandă de oţel galvanizată 6 ndash Manta din PCV

144 Izolatoare electrice

DefDef Izolatoarele electrice reprezintă ansambluri care permit fixarea şi ghidarea conductoarelor şi subansamblurilor maşinilor instalaţiilor şi echipamentelor electrice

RolRol- fixare mecanică - izolarea electrică a componentelor instalaţiilor şi echipamentelor aflate la

potenţiale electrice diferite

Icircn funcţie de solicitările care se exercită asupra izolatoarelorsolicitările care se exercită asupra izolatoarelor deosebim două categorii importante

a) izolatoare care sunt supuse predominant unor solicitări mecanice mari atacirct icircn timpul cacirct şi icircn afara funcţionării echipamentului sau instalaţiei acestea sunt izolatoarele de suspensieizolatoarele de suspensie şi izolatoarele suportizolatoarele suport

b) izolatoare supuse mai ales unor solicitări electrice intensesolicitări electrice intense acestea reprezintă icircn cele mai multe situaţii părţi componente ale maşinilor echipamentelor posturilor de transformare şi staţiilor electrice şi după caz se numesc izolatoare de trecereizolatoare de trecere sau borneborne

1441 Izolatoare pentru liniile electrice aeriene (LEA)


Izolatoare LEA = sisteme izolatoare solide care fixează conductoarele de elementele de susţinere montate pe stacirclpi

- linii de joasă şi medie tensiune - izolatoarele suport- linii de icircnaltă tensiune - izolatoarele de suspensie

Solicitări caracteristice- Electrice- Mecanice (mai importante)

Solicitări electrice izolatoarele LEA sunt supuse icircn primul racircnd la conturnări datorate mai ales condiţiilor de mediu foarte variate

DefDef Fenomenul de conturnare a unui izolator constă icircn apariţia unui arc electric pe suprafaţa părţii izolante

ObsObs Conturnarea produce pentru un timp scurt perturbarea funcţionării normale a liniei electrice Mai mult icircn cazul LEA sunt permise conturnările electrice dar numai acolo unde după scurtcircuitul trecător reapar proprietăţile izolante iniţiale Caracteristicile geometrice ale izolatoarelor urmăresc ca valoarea tensiunii la care se produce conturnarea să fie cacirct mai mare icircn raport cu valoarea tensiunii nominale a liniei

144 Izolatoare electrice1441 Izolatoare pentru liniile electrice aeriene (LEA)

Solicitari mecaniceSolicitari mecaniceDin punct de vedere al solicitărilor mecanice constracircngerile legate de dimensionarea acestor izolatoare sunt mult mai importante

ObsObs 1 Fracturarea unui izolator LEA conduce imediat la scoaterea temporară din serviciu a liniei electrice 2 Datorită unor defecte mecanice ale izolatoarelor conductoarele liniei se pot deplasa de la poziţia normală lucru care conduce la scurtcircuite fază-fază sau fază-pămacircnt 3 Solicitările mecanice exercitate asupra izolatoarelor sunt permanente şi pot prezenta variaţii importante icircn funcţie de condiţiile de mediu4 Icircn cazul vacircnturilor foarte puternice a chiciurii sau a gheţii depuse pe conductoarele liniei solicitările mecanice exercitate asupra izolatoarelor pot creşte de mai multe ori




Linii JT

Izolatoar suport tip bdquoΔrdquo conturnabil pentru liniile electrice de joasă şi

medie tensiune realizate din porţelan electrotehnic

Izolatoar suport tip bdquoΔrdquo neconturnabil pentru liniile electrice de joasă şi medie tensiune realizate

din porţelan electrotehnic



Linii IcircTLinii IcircT

Pentru LEA de icircnaltă tensiune (peste 100 kV) sunt folosite icircn exclusivitateexclusivitate izolatoarele de suspensieizolatoarele de suspensie cu izolaţia realizată din porţelan sau sticlă călită

-izolatoare tip capă ndash tijă realizate din porţelan sau sticlă - rezistă la solicitări de comprimare şi forfecare sunt realizate din mai multe segmente (bdquofarfuriirdquo) fiecare dintre acestea fiind dotat cu o tijă metalică cu nucă cimentată icircn interiorul părţii izolante şi capa care cuprinde capul izolatorului

- izolatoare tip tijă care pot fi solicitate şi la icircntindere

izolaţie din porţelan sticlă electrotehnică

Izolatoare de suspensie pentru LEA tip capă ndash tijă

1 ndash capă 2 ndash izolaţie (pălărie din porţelan sau sticlă prevăzută cu renuri) 3 ndash tijă metalică cu nucă la capăt







Izolator de suspensie LEA tip tijă lungă


1442 Izolatoare compozite

Izolatoarele compozite prezintă trei părţi componente principale -miezul interior alcătuit dintr-un materiale electroizolant cu proprietăţi mecanice foarte bune (răşină epoxidică armată cu fibre de sticlă)- izolaţia exterioară prevăzută cu renuri şi realizată de regulă din cauciuc siliconic - armăturile metalice montate la extremităţi

Avantaje- sunt mult mai suple si mai usoare - icircnvelişul exterior prezinta elasticitate mare (riscul de deteriorare icircn timpul transportului sau al montării fiind foarte scăzut)- izolatoarele compozite de tensiuni foarte icircnalte sunt de pacircnă la cincizeci de ori mai uşoare decacirct izolatoarele din sticlă sau porţelan





Izolatoar compozit de icircnaltă tensiune cu icircnvelişul exterior şi renurile realizate din cauciuc siliconic pentru LEA cu tensiunea nominală de 110 kV

Izolatoar compozit de icircnaltă tensiune cu icircnvelişul exterior şi renurile inegale realizate din cauciuc siliconic pentru LEA cu tensiunea nominală de 220 kV



Izolatoare compozite de medie tensiune cu icircnvelişul exterior şi renurile realizate din cauciuc siliconica- izolator compozit de tracţiune cu tensiunea nominală de 36 kV b ndash izolator compozit de tracţiune cu tensiunea nominală de 24 kV şi renuri inegalec ndash izolator compozit de tracţiune cu tensiunea nominală de 24 kV şi renuri egaled ndash izolator compozit suport echipat cu clemă de fixare a conductorului

a b c d


1443 Izolatoare de trecere (borne)

ROLROLAsigurarea legăturilor electrice icircntre icircnfăşurările transformatoarelor generatoarelor condensatoarelor şi a altor echipamente cu reţeaua electrică exterioară

ObsObs Icircn comparaţie cu izolatoarele LEA bornele prezintă un miez metalic (numit şi bolţ) care străbate izolatorul de la un capăt la celălalt şi un sistem de izolaţie care are rolul de a izola calea de curent faţă de exterior

Bornele echipamentelor electrice prezintă următoarele componente- bolţ (calea de curent)- izolaţie electrică- flanşă sau colier de fixare- garnituri de etanşare- ansamblu pentru fixarea garniturilor de etanşare- sistem pentru dirijarea agentului de răcire

Tipuri de treceri izolante - izolatoare ulei ndash aer (la TP icircn ulei)- izolatoare ulei ndash SF6 (pentru conectarea TP la instalaţii cu SF6 - treceri izolante aer ndash aer ( icircn staţiile de transformare la traversarea pereţilor metalici)





Materialele utilizate pentru realizarea izolaţiei bornelorMaterialele utilizate pentru realizarea izolaţiei bornelor

- sunt alese icircn funcţie de temperatura de lucru a echipamentului (clasa termică)- porţelanul electrotehnic- hacircrtia de condensator- uleiul mineral- răşinile sintetice

ObsObs Pentru uniformizarea cacircmpului electric icircn interiorul izolaţiei sunt introduse ecrane conductoare sau semiconductoare

Bornele cu izolaţie hacircrtie ndash ulei pot fi utilizate pentru o gamă de aplicaţii foarte largă şi pentru tensiuni de pacircnă la 800 kV si temperaturi sub 100 oC

ObsObs Datorită problemelor legate de migrarea uleiului de impregnare aceste izolatoare sunt montate la unghiuri care nu depăşesc 30o - 45o faţă de verticală Caracteristicile geometrice depind de valoarea tensiunii de lucru dar şi de valoarea intensităţii curentului electric care străbate trecerea izolantă



a b c

Treceri izolante aer-ulei ABB pentru TPa ndashtrecere izolantă 52 kV ndash 300 kV pentru curenţi slabi şi cămaşa exterioară realizată din porţelan b ndash izolator 300 kV pentru curenţii intenşi şi icircnvelişul exterior realizat din porţelan c - izolator 36 kV - 25 kA cu exteriorul din porţelan





a) b)Izolatore de trecere ABB cu izolaţia realizată din hacircrtie

impregnată cu răşină epoxidică

a ndash treceri aer-ulei 170 kV- 2 kA b ndash trecere ulei-SF6 - 550 kV

32 STRAPUNGEREA GAZELOR

dxxnxdn α xnxn αexp0

Fenomenul de străpungere a gazelor este caracterizat cu ajutorul teoriei lui Townsend Dacă se presupune că icircn unitatea de timp catodul emite n0

electroni şi că numărul de electroni rezultaţi la distanţa x faţă de catod este n(x) pe distanţa dx aceştia vor genera prin ciocniri dn(x) electroni

icircn care reprezintă numărul mediu de ionizări produse de un electron pe unitatea de lungime numit şi cifra de ionizare sau primul coeficient de ionizare al lui Townsend Cum la suprafaţa catodului (x = 0) n(x) = n0 prin

integrare se obţine expresia numărului de electroni liberi rezultaţi la o distanţă x faţă de catod

Se constată că valoarea coeficientului depinde de intensitatea cacircmpului electric E şi de densitatea relativă a gazului (care la racircndul ei depinde de presiunea p şi temperatura T la care se află gazul)


Variaţia primului coeficient de ionizare al lui Townsend icircn funcţie de intensitatea cacircmpului electric E şi de densitatea relativă a aerului

Moleculele anumitor gaze (electronegative) prezintă o afinitate afinitate electronică ridicatăelectronică ridicată

o parte dintre electronii liberi care participă la fenomenul de ionizare este captată de moleculele de gaz rezultacircnd astfel ioni negativiioni negativi

Pentru a ţine cont de acest fenomen icircn teoriile referitoare la conducţia şi străpungerea gazelor se introduce un coeficient de ataşament coeficient de ataşament care

DefDef coeficient de ataşament coeficient de ataşament = numărul de electroni capturaţi de moleculele de gaz pe unitatea de lungime

Pentru gazele electronegative


CAZUL GAZELOR ELECTRONEGATIVE

xnxn η-αexp0


Emisia secundara la catod

EEmisie secundară la catodmisie secundară la catod = emisia de electronii datorită bombardării catodului de către ionii pozitivi acceleraţi de cacircmpul electric şi care iau naştere datorită norului electronic care se deplasează spre anod dar şi datorită efectului fotoelectic produs de moleculele de gaz excitate

ObsObs Icircn realitate cum intervalul de timp scurs icircntre momentul aplicării tensiunii şi momentul de apariţie a străpungerii este foarte scurt (~10-6 s) iar ionii sunt lenţi (icircn aer mobilitatea acestora este aproximativ 2410-4 m2Vs) rezultă că practic numărul de electroni generaţi prin bombardament ionic la catod este foarte mic

producerea electronilor secundari este atribuită aproape icircn icircntregime fotonilor generaţi icircn interiorul gazului pentru a ţine seama de acest fenomen icircn teoria lui Townsend se defineşte coeficientul de ionizare secundarăcoeficientul de ionizare secundară numit şi al doilea coeficient al lui Townsend


Criteriul de strapungere al lui Townsend

Dacă cei n(x) electroni aflaţi la distanţa x faţă de catod produc pe distanţa dx

- n(x)dx electroni prin ionizare directă (ciocniri)- n(x)dx electroni suplimentari la catod (prin emisie secundara)

numărul total de electroni emişi icircn unitatea de timp la catod este n0rsquo

dxxnnnd

000 ω = un coeficient şi d = distanţa dintre catod şi anod

αxexp0nxn 1αexpα

ωαxexpω 000

000 dnndxnnn

d

1αexpγ-1

αexp0

d

dndn este cel de-al doilea coeficient de

ionizare al lui Townsend

1αexpγ-1

αexp0d

d

dii 01αexpγ-1 s d 1αexpγ s d


0

20

40

60

80

100

120

001 01 1 10 100

d [cm]

Est

r [kV

cm

]

33 STRAPUNGEREA LICHIDELOR IZOLANTE

REZULTATE EXPERIMENTALEREZULTATE EXPERIMENTALE 1 Studiile efectuate asupra fenomenului de străpungere a lichidelor au evidenţiat faptul că impurităţile (particule solide sau gazele dizolvate) prezente icircn lichidele electroizolante joacă un rol fundamental

2 Icircn cazul dielectricilor lichizi care conţin impurităţi străpungerea se datorează ca şi icircn cazul gazelor unui mecanism de ionizare prin ciocnire Icircntrucacirct drumul liber mijlociu al purtătorilor de sarcină este icircn acest caz mult mai mic decacirct icircn cazul gazelor (lichidele fiind mai dense) rigiditatea dielectrică este mult mai ridicată putacircnd atinge 100 MVm

Icircn cazul dielectrici lichizi utilizaţi icircn sistemele de izolaţie (de puritate tehnică) rigiditatea dielectrică este icircnsă mult mai mică datorită impurităţilor cum ar fi apa bule de gaze particule mecanice fine etc Sub acţiunea cacircmpului electric aceste impurităţi avacircnd o permitivitate ε diferită de cea a lichidului se distribuie sub forma unor lanţuri icircn lungul liniilor de cacircmplanţuri icircn lungul liniilor de cacircmp conducacircnd astfel la apariţia străpungerii

33 STRAPUNGEREA LICHIDELOR IZOLANTEREZULTATE EXPERIMENTALEREZULTATE EXPERIMENTALE

Temperatura T = factor important care influenţează fenomenul de străpungere a lichidelor

Exemplu icircn cazul uleiului mineral creşterea temperaturii determină mai icircntacirci o creştere foarte uşoară a rigidităţii dielectrice (datorită eliminării apei) după care urmează o reducere importantă a acesteia (datorită creşterii mobilităţii ionilor şi mai ales a molionilor)

Obs Icircn cazul lichidelor pure rigiditatea dielectrică se modifică doar pentru acele valori ale temperaturii pentru care lichidul icircncepe să se vaporizeze Pentru temperaturi mai mari lichidele icircncep să se vaporizeze şi rigiditatea dielectrică scade



Dependenţa tensiunii de străpungere de distanţa şi forma electrozilor


Teorii ale străpungerii lichidelor

1 teorii bazate pe ciocnirile şi ionizările moleculelor lichidelor

2 teorii bazate pe existenţa unor bule de gaz sau a unor zone de densitate redusă icircn care se produc străpungeri locale

3 teorii bazate pe stabilirea unor căi conductoare (lanţuri de particule) icircntre electrozi


331 Teorii bazate pe ionizarea moleculelor

Teoriile electronice = extinderi ale teoriilor de străpungere a gazelor (Townsend)

Ipoteza de bazaIpoteza de baza electronii prezenţi icircn lichide sunt puternic acceleraţi de cacircmpul electric şi produc ionizarea prin ciocnirea moleculelor de lichid

ObsObs In cazul lichidelor moleculele sunt mai apropiate decacirct la gaze drumul liber mijlociu pentru electroni este mai mic şi ca urmare rigiditatea dielectrică este mai mare decacirct la gaze (pentru ca electronii să fie suficient de mult acceleraţi pe parcursul este necesar ca sa fie mai mare)Icircn general se consideră că principala sursă de electroni liberi aflaţi icircn lichidele electroizolante supuse acţiunii cacircmpului electric este reprezentată de emisia de electroni la catod (emisie termoelectronică influenţată de cacircmpul electric)



Condiţia de iniţiere a unei avalanşe icircntr-un lichid

medqEl h - q = sarcina purtătorului (electron sau ion) care poate ioniza o moleculă de lichid- E intensitatea cacircmpului electric- h = 6626 10-34 Js este constanta lui Planck- = frecvenţa de oscilaţie a legăturilor dintre atomii moleculei- h energia electronului pierdută prin ciocnirea sa cu o moleculă a lichidului

Intensitatea curentului electric ce străbate lichidul are aceeaşi expresie cu cea stabilită icircn cazul gazelor

dii αexp0α = coeficientul de ionizare (depinde de natura lichidului şi de E)d = distanţa dintre electrozi

ObsObs- Icircn lichidele ultra-pure mobilitatea electronilor este suficient de mare pentru a se putea forma o avalanşă de electroni- Icircn lichidele icircn care electronii au mobilităţi mai reduse (datorită numeroaselor ciocniri cu moleculele de lichid) aceştia nu pot acumula suficientă energie pentru a determina ionizarea prin ciocniri a moleculelor- avalanşele de electroni se pot forma numai icircn lichidele icircn care mobilitatea electronilor are valori ridicate- icircn lichidele icircn care electronii au mobilitate redusă injecţia de sarcină la catod poate determina apariţia unei zone de densitate redusă icircn care se dezvoltă avalanşe cu formarea unor bule de gaz - Icircn acord cu teoria lui Townsend icircn cazul cacircmpurilor electrice intense apar avalanşe de electroni atingacircndu-se un regim de descărcare autonomă care conduce icircn final la străpungerea fluidului - mecanismul de producere a avalanşei de electroni este acelaşi ca la gaze electronul germene accelerat de cacircmpul electric rămacircne icircn urma fiecărei ciocniri cu cacircte un rest de energie (nu cedează prin ciocniri cu moleculele lichidului icircntreaga lui energie) după un număr de ciocniri icircn care resturile de energie se adună acesta poate acumula energia necesară ionizării unei molecule printr-o ciocnire ionizantă

33 STRAPUNGEREA LICHIDELOR IZOLANTE331 Teorii bazate pe ionizarea moleculelor


332 Străpungerea termică

ObsObs Temperatura lichidelor poate să crească datorită pierderilor dielectrice şi prin conducţie icircn lichid iau naştere bule de vapori care sub acţiunea cacircmpului electric se alungesc icircn lungul liniilor de cacircmp putacircnd forma punţi gazoase icircntre electrozi cum rigiditatea dielectrică a gazelor este sensibil mai mică decacirct cea a lichidelor icircn aceste canale pot să apară descărcări electrice ceea ce icircn final conduce la străpungerea lichidului

Mecanism termic de străpungere a lichidelor

Este bazat pe existenţa curentului stabilit icircntre electrozi care apare icircn cazul cacircmpurilor electrice intense (apropiate cacircmpurilor de străpungere) Astfel la nivelul asperităţilor electrozilor unde E = (5 ndash 10) E mediu

Densităţile locale mari ale curentului electric produc o pierderi de energie relative mari efect caloric important care poate determina apariţia unor bule de gazbule de gaz icircntr-un timp foarte scurt După formarea bulelor urmează imediat străpungerea


333 Teoria bulelor

Străpungerea unui lichid este datorata bulelor care i-au naştere icircn interiorul lichidului din mai multe cauze - existenţa pungilor de gaze icircn vecinătatea electrozilor- repulsia electrostatică a sarcinilor spaţiale care poate fi superioară tensiunii superficiale a lichidului- disocierea moleculelor lichidului sub acţiunea cacircmpului electric

Energia icircnmagazinată icircntr-un lichid care conţine o cavitate de volum V

1 2 2 0

1( )

8 V

W E E d

E0 = intensitatea cacircmpului electric aplicatE2 - intensitatea cacircmpului electric icircn interiorul bulei1 - permitivitatea lichidului2 permitivitatea gazului din interiorul bulei

ObsObs W scade dacă bula sferică iniţială ia forma unui elipsoid cu axa mare orientate după direcţia cacircmpului electric


334 Teoria particulelor

In particulele izolante (fibre coloizi) cacircmpul electric induce un moment electric şi prin urmare sub acţiunea forţelor de natură electrică acestea se deplasează spre zonele cu cacircmp mai intens respectiv icircn spaţiul dintre electrozi Pentru o particulă sferică de rază r şi permitivitate aflată icircn suspensie icircntr-un lichid de permitivitate forţa F care determină mişcarea sa are expresia

2

21

121

3 gradε2ε

εεεπ2 ErF

Impurităţile metalice şi produsele rezultate prin degradarea uleiului formează punţi de legătură icircntre electrozi provocacircnd apariţia unei străpungeri sau a unei descărcări de dimensiuni foarte reduse (microstrăpungere)

4 IcircMBĂTRAcircNIREA SISTEMELOR DE IZOLAŢIE

Sistemele de izolaţie ale maşinilor şi echipamentelor electrice sunt supuse solicitărilor electrice termice mecanicesolicitărilor electrice termice mecanice şi de mediude mediu

proprietăţile izolaţiei se schimbă şi icircntr-o perioadă de timp mai lungă caracteristicile fizicecaracteristicile fizice ale acesteia (printre care şi cele electrice) se icircnrăutăţesc

Acest proces este denumit generic icircmbătracircnirea izolaţiei şi se referă la degradarea treptatădegradarea treptată a proprietăţilor izolante fapt care este cel mai bine reflectat icircn modificarea caracteristicilor electrice ale sistemelor de izolaţie


41 Fenomene fizico-chimice de icircmbătracircnire a izolaţiilor

Cauza icircmbătracircnirii izolaţiei constă icircn modificările fizico-chimice modificările fizico-chimice ireversibileireversibile care se produc icircn timp icircn materialele electroizolante care intră icircn componenţa sistemelor de izolaţie supuse solicitărilor

A) Icircmbătracircnirirea izolaţiilor organice

Materialele electroizolante organice sunt mai sensibile la icircmbătracircnire deoarece ele sunt mai instabile din punct de vedere chimicinstabile din punct de vedere chimic

B) Icircmbătracircnirirea izolaţiilor anorganice

Materialele electroizolante anorganice (sticla mica ceramica etc) icircmbătracircnesc mult mai greu durata lor de viaţă fiind cu cel puţin un ordin de mărime mai mare decacirct cea a materialelor organice



A) Icircmbătracircnira termică

Cele mai importante solicitări care determină icircn general durata de viaţă a izolaţiilor sunt solicitsolicităărilerile termice termice

EXPLICATIEEXPLICATIE viteza de producere a reacţiilor chimice de degradare este direct proporţională cu temperatura

cu cacirct temperatura izolaţiei este mai mare cu atacirct numărul de legături chimice care se desfac este mai mare şi lanţurile macromolecurare se fracturează

Tv chimicareactie











B) Icircmbătracircnirea electrică

ObsObs Icircn raport cu procesele de degradare termică influenţa solicitărilor electrice (E) asupra icircmbătracircnirii izolaţiei este cu mult mai mică dar sesizabilă la anumite materiale

Intensitatea cacircmpului electric influenţează icircn mod direct sau indirect icircmbătracircnirea izolaţiei (de exemplu efectul chimic şi mecanic al descărcărilor disruptive locale) Descărcările electrice nedisruptive conduc la formarea ozonului sau a altor elemente care pot declanşa reacţii chimice de degradare

Fenomene specificeFenomene specifice care se produc icircn SI supuse acţiunii EE - arborescenţele electrochimice- descărcările parţiale

CONSECINTE degradarea severă a SI şi uneori chiar străpungerea



C) Icircmbătracircnirea mecanică

ObsObs Influenţa solicitărilor mecanicesolicitărilor mecanice asupra fenomenelor de icircmbătracircnire este dificil de cuantificat

Icircn unele cazuri solicitările mecanice importante pot conduce la degradarea rapidă a sistemelor de izolaţie prin producerea de micro-fisurimicro-fisuri sau striviri localestriviri locale ale materialelor dielectrice solide

Icircn alte cazuri (emailuri folii polimerice etc) se constată că tensiunile mecanice remanente datorate icircn principal proceselor de fabricaţie au un rol important icircn accelerarea fenomenului de icircmbătracircnire a izolaţiei



D) Icircmbătracircnirea SI sub acţiunea factorilor de mediu

ObsObs Factorii externi contribuie decisiv la icircmbătracircnirea sistemelor de izolaţie

Există mai multe aspecte legate de interacţiunea sistem de izolaţie ndash mediu DAR cele mai importante consecinţe se datorează interacţiunilor de natură chimicăinteracţiunilor de natură chimică directedirecte sau indirecteindirecte

EXEMPLEEXEMPLE Materialele electroizolante pot fi influenţate de factori chimici externi proveniţi de la materialele adiacente sau de la alte produse rezultate prin descompunerea acestora metalele cu care se află icircn contact umezeală poluanţi industriali gazoşi radiaţii ultraviolete etc



E) Fenomene chimice specifice icircmbătracircnirii SI

Fenomenele chimice care cauzează icircmbătracircnirea izolaţiei sunt grupate icircn mai multe categorii- fenomenul de oxidarefenomenul de polimerizarefenomenul de depolimerizarefenomenul de hidroliză

Fenomenul de oxidareFenomenul de oxidareOxigenul din aer sau chiar ozonul pot să desfacă legăturile moleculare existente icircn materialele electroizolante organice (acest lucru are o consecinţă importantă asupra proprietăţilor fizice ale materialelor Reacţiile de oxidare pot conduce chiar şi la formarea unor substanţe volatile sau agresive din punct de vedere chimic care alterează drastic proprietăţile dielectrice ale izolaţiilor sau prin influenţa lor catalitică accelerează procesul de degradare




Fenomenul de polimerizareFenomenul de polimerizare

ObsObs Gradul de polimerizare a materialelor sintetice determină proprietăţile principale ale izolaţiilor

Mărimile caracteristice ale macromoleculelormacromoleculelor ce compun materialele polimerice utilizate icircn sistemele de izolaţie sunt alese icircn aşa fel icircncacirct să fie asigurate cele mai importante proprietăţi dielectrice

Icircn timpul exploatării sistemelor de izolaţie fenomenul de polimerizare poate icircnsă să continue (mai cu seamă datorită temperaturii) materialele devenind suprapolimerizatesuprapolimerizate fapt ce conduce la modificarea proprietăţilor mecanice şi icircn principal la creşterea fragilităţii (creşte rigiditatea mecanică) ceea ce favorizează producerea de micro-fisurimicro-fisuri




Fenomenul de depolimerizareFenomenul de depolimerizare

ObsObs La temperaturi mai ridicate se poate produce şi depolimerizareadepolimerizarea materialelor dielectrice

DepolimerizareaDepolimerizarea = scăderea gradului de polimerizare prin descompunerea macromoleculelor

ObsObs Uneori reacţiile de depolimerizare se produc icircn prezenţă oxigenului alteori au loc icircn absenţa acestuia




Fenomenul de hidrolizăFenomenul de hidroliză

Pătrunderea apei icircn materialele organice conduce la modificarea structurii moleculare a acestora şi prin urmare la modificarea proprietăţilor dielectrice

Icircn anumite cazuri (la materialele pe bază de celuloză) phenomenal de depolimerizare are un caracter de hidroliză

DefDef Hidroliza este procesul de desfacere a unei legături chimice prin combinare cu apa (H2O) Aceasta se realizează prin scindarea moleculei de scindarea moleculei de

apăapă icircn hidrogen și hidroxil (-OH)


42 Determinarea duratei de viaţă a sistemelor de izolaţie

DefDef Durata de viaţăDurata de viaţă a unui sistem de izolaţie reprezinta intervalul de timp icircn care sub acţiunea solicitărilor valoarea uneia dintre proprietăţile izolaţiei se modifică dincolo de o valoare limită numită criteriu de sfacircrşit de viaţă

ObsObs Icircncercările accelerateIcircncercările accelerate (solicitari mai intense decat cele normale) realizate icircn laborator permit estimarea duratei de viaţă a sistemelor de izolaţie

METODAMETODA se determină variaţia icircn timp a uneia sau a mai multor proprietăţi atunci cacircnd sistemul de izolaţie este supus solicitărilor accelerate

ObsObs Cel mai adesea se determină durata de viaţă sau anduranţaanduranţa unei izolaţii supusă unui singur tip de solicitări termice electrice mecanice radiative etc Alegerea criteriului de sfacircrşit de viaţă se face icircn conformitate cu standardele aflate icircn vigoare icircn funcţie de natura izolaţiei şi tipul solicitării



Determinarea duratei de viaţă termică

ObsObs Primele studii referitoare la determinarea duratei de viaţă a izolaţiilor supuse la solicitări termice au fost efectuate acum aproape un secol de Montsinger Acesta a urmărit reducerea proprietăţilor mecanice ale hacircrtiilor impregnate cu uleiuri minerale icircn funcţie de temperatură şi pe baza rezultatelor obţinute a propus următoarea expresie de calcul a duratei de viaţă

TBCDt exp

icircn care Dt este durata de viaţă a izolaţiei corespunzătoare temperaturii T C şi b sunt constante de material şi θ reprezintă temperatura exprimată icircn grade Celsius



Icircn general se consideră că degradarea sistemelor de izolaţie sub acţiunea solicitărilor termice se produce datorită unor reacţii chimice a căror viteză caracteristică vR variazăvariază cu temperatura după legea lui legea lui

ArrheniusArrhenius

RT

WvvR exp0

icircn care v0 este o constantă W este energia de activare măsurată icircn Joulemol R este constanta gazelor şi T temperatura termodinamică

Dacă de exemplu se consideră că icircmbătracircnirea izolaţiei este datorată unei singure reacţii chimice a cărei viteză depinde de concentraţia moleculelor c care reacţionează viteza de variaţie a concentraţiei poate fi aproximată printr-o funcţie f(c) conform relaţiei

cfvdt

dcR

dtvdccf R si prin integrare rezultă funcţia tvcg R





Dacă o proprietate oarecare P a izolaţiei variază cu concentraţia de molecule c după expresia

respectiv rezultă icircn final

Notacircnd cu P0 valoarea proprietăţii P corespunzătoare unei durate de viaţă Dt a sistemului de izolaţie (cu alte cuvinte consideracircnd criteriul de sfacircrşit de viaţă P = P0) rezultă

chP

Phc 1

tvPF R

RT

WDvDvPF ttR exp00

A

v

PF

0

0ln

BR

W

T

BADt ln



Determinarea duratei de viaţă termică T

BADt ln

ObsObs Menţionăm că relaţia dedusă pe baza legii lui Arrhenius este valabilă dacă icircn timpul procesului de icircmbătracircnire energia de activare W nu se modifică Această expresie este general utilizată pentru calculul duratei de viaţă termicecalculul duratei de viaţă termice oricare ar fi mecanismele de degradare existente icircn cazul sistemelor de izolaţie

CUM SE PROCEDEAZA IN PRACTICACUM SE PROCEDEAZA IN PRACTICA - pentru fiecare temperatură de icircncercare sunt determinate constantele A şi B

Obs Standardele aflate icircn vigoare referitoare la metodele de icircncercare la icircmbătracircnire recomandă efectuarea de măsurători la cel puţin 3 valori ale temperaturii - determinarea experimentală - determinarea experimentală a variaţiei unei proprietăţi (electrice mecanice chimicehellip) a izolaţiei pe parcursul procesului de icircmbătracircnire termică (in functie de durata de imbatrainre) - trasarea curbele de variaţie ale proprietăţii alese icircn funcţie de timptrasarea curbele de variaţie ale proprietăţii alese icircn funcţie de timp pentru fiecare valoare a temperaturii şi determinarea intersecţiilor acestor curbe cu dreapta orizontală corespunzătoare criteriului de sfacircrşit de viaţă ales




Prin metoda grafică sunt determinate coordonatele punctelor de intersecţie P1(T1 1) P2(T2 2) şi P3(T3 3) pe baza cărora se trasează dreapta duratei de dreapta duratei de

viaţă termiceviaţă termice icircn coordonate semilogaritmice x = 1T şi y = ln




dreapta duratei de viaţă termicedreapta duratei de viaţă termice

ObsObs Avantajul acestui mod de reprezentare constă icircn faptul că trasarea curbei se poate face icircn principiu din două determinări şi extrapolarea pacircnă la temperaturi de regim este mai uşoară

5 IcircMBĂTRAcircNIREA SI SUB ACŢIUNEA CAcircMPULUI ELECTRIC

51 Arborescenţe electrice şi electrochimice

DefDef Arborescenţele electrice si arborescenţe electrochimice (sau arborescenţe de apă) = zone difuze din izolatii caracterizate de prezenţa unor mici cavităţi şi a unor reţele de canale foarte fine

- apariţia arborescenţelor este direct legată de existenţa unor concentraţii importante ale cacircmpului electric apărute datorită unor defecte cum ar fi impurităţi metalice muchii metalice ascuţite cavităţi cu gaze etc - icircn funcţie de natura şi intensitatea solicitărilor la care sunt supuse SI arborescenţele se pot dezvolta icircn intervale de timp relativ scurte comparativ cu durata de funcţionare obişnuită a echipamentelor electrice- iniţierea şi dezvoltarea arborescenţelor constituie o deteriorare severă a izolaţiilor şi icircn timp acestea conduc la producerea fenomenului de străpungere


511 Arborescenţe electrice

Arborescenţele electriceArborescenţele electrice = multitudine de canale foarte fine icircn interiorul cărora se găsesc gaze la presiuni ridicate

ObsObs Canalele arborescenţelor electrice se formează icircn timpul funcţionări echipamentelor electrice prin distrugerea locală a izolaţiei sub acţiunea combinată a cacircmpului electric descărcărilor parţiale (din canalele şi cavităţile arborescenţei) căldurii gazelor sub presiune etc

Arborescenţele electrice pot să apară- icircn imediata vecinătate a unui electrod metalic (arborescenţe deschise)

- icircn interiorul izolaţiei icircn lungul liniilor de cacircmp electric de o parte şi de cealaltă a unui defect (arborescenţe nod de papionarborescenţe nod de papion)



Arborescenţe electrice deschise tip tufiştip tufiş

icircn izolaţia din polietilenă a unui cablu de energie

Arborescenţe electrice deschise tip arboretip arbore




ObsObs - formarea unei arborescenţe electrice presupune parcurgerea a trei etape iniţierea dezvoltareainiţierea dezvoltarea şi creşterea nestăvilităcreşterea nestăvilită - faza de iniţierefaza de iniţiere este caracterizată de o durată de iniţiere ti care se defineşte ca fiind intervalul de timp necesar pentru apariţia unei arborescenţe observabile- durata de iniţiere ti depinde foarte mult de intensitatea cacircmpului electric icircn cazul cacircmpurilor electrice variabile icircn timp aceasta variază invers proporţional cu frecvenţa - formele arborescenţelor electrice dezvoltate icircn polimeri sunt icircn stracircnsă legătură cu intensitatea cacircmpului electric- in cazul cacircmpurilor electrice foarte intense icircn general se dezvoltă arborescenţe de tip tufiş cu ramuri- in cazul cacircmpurilor electrice mai reduse arborescenţele electrice au formă de arbore


512 Arborescenţe electrochimice

Icircn cazul SI care funcţionează icircn medii umede sub acţiunea cacircmpului electric moleculele de apă difuzează icircn interiorul acestora ceea ce conduce la apariţia arborescenţelor electrochimicearborescenţelor electrochimice (numite şi arborescenţe de apăarborescenţe de apă)

Arborescenţele de apăArborescenţele de apă = zone difuze din interiorul izolaţiilor polimerice care sunt constituite dintr-o mulţime de microcavităţi umplute cu apă legate icircntre ele printr-un număr mare de canale foarte fine

ObsObs Icircn foarte multe cazuri asemenea arborescenţe se icircntacirclnesc icircn izolaţiile polimerice ale cablurilor de medie şi icircnaltă tensiune

Ca şi icircn cazul arborescenţelor electrice cacircmpul electric = factorul cacircmpul electric = factorul cheie icircn iniţierea şi dezvoltarea arborescenţelor de apăcheie icircn iniţierea şi dezvoltarea arborescenţelor de apă acestea se formează tot icircn vecinătatea defectelor din izolaţii sau de la suprafaţa lor şi se dezvoltă pe direcţia liniilor de cacircmp



arborescenţă deschisă formată la

vacircrful unui ac de apă icircn PE

arborescenţă formată dinspre ecranul

semiconductor interior icircn izolaţia din

polietilenă a unui cablu de energie


semiconductor exterior icircn izolaţia din polietilenă a unui cablu de energie



Arborescenţă de apă tip nod de papion icircn polietilenă

ObsObs - una dintre cele mai importante consecinţe ale formării arborescenţelor de apă este creşterea conţinutului de apă din izolaţiile echipamentelor electrice- datorită caracterului puternic polar al apei apar zone cu permitivităţi electrice foarte ridicate icircn care se găsesc concentraţii mari de ioni



- rolul cacircmpului electric icircn apariţia şi dezvoltarea arborescenţelor de apă este foarte important

- sub acţiunea E ionii de apă pătrund icircn izolaţie antrenacircnd moleculele de apă care contribuie la dezvoltarea arborescenţelor

- formarea arborescenţelor de apă este condiţionată de existenţa unui cacircmp electric a cărui intensitate să fie superioară unei valori critice dependentă de starea sistemului de izolaţie

- prezenţa arborescenţelor de apă icircn sistemele de izolaţie determină modificarea locală a repartiţiei spaţiale a cacircmpului electric

- datorită prezenţei apei permitivitatea zonei arboase creşte foarte mult şi intensitatea cacircmpului electric icircn această zonă se reduce semnificativ Prin urmare solicitările electrice icircn zonele adiacente arborescenţei cresc foarte mult fapt ce poate conduce la apariţia străpungeriistrăpungerii



Canalul de străpungere icircn prezenţa unei arborescenţe de apă dezvoltate icircn polietilenă utilizand sistemul de electrozi ac metalic ndash ac de apă

5 IcircMBĂTRAcircNIREA SI SUB ACŢIUNEA CAcircMPULUI ELECTRIC52 Descărcări parţiale icircn sistemele de izolaţie

DefDef Descărcările parţiale (DP) sunt descărcări electrice locale şi nedisruptive care se produc icircn cavităţile cu gaz existente icircn sistemele de izolaţie solide sau icircn bulele de gaz din lichidele electroizolante

ObsObs Descărcările parţiale se manifestă prin impulsuri de curentimpulsuri de curent icircn sistemul de izolaţie dar şi icircn circuitul exterior care deşi sunt caracterizate de energii mici conduc icircn timp la degradarea progresivă a proprietăţilor dielectrice ale izolaţiilor

ObsObs Condiţia primară de producere a DP existenţa cavităţilor cu gazexistenţa cavităţilor cu gaz

Eliminarea completă a cavităţilor si a bulelor de gaz din izolaţiile echipamentelor şi maşinilor electrice este practic imposibilăpractic imposibilă


Vacuolele (incluziunile) gazoase iau naştere de regulă icircn izolaţiile omogene aflate icircn stare plastică icircn timpul prelucrărilor tehnologice (turnarea răşinilor sintetice extrudarea maselor plastice etc)

Icircn izolaţiile polimericeizolaţiile polimerice cavităţile cu gaz se formează ca urmare a contracţiei neuniforme a materialuluicontracţiei neuniforme a materialului sauşi icircn cursul reacţiilor chimice de icircntărire care au loc după icircncheierea procesului tehnologic principal

Icircn SI stratificatestratificate formarea vacuolelor este foarte probabilă şi se datorează aerului rezidual dintre straturile izolatieiaerului rezidual dintre straturile izolatiei (care nu se elimină nici după operaţia de impregnare a izolaţiei)

Frecvent formarea incluziunilor gazoase are loc icircntre două spire icircnfăşurate unde masa de impregnare nu a pătruns (icircnfăşurările maşinilor electrice rotative etc)

Cavităţile gazoase se pot forma şi la impregnarea izolaţiei stratificate cu răşini sintetice dacă fenomenele chimice care au loc sunt icircnsoţite de producerea unor gaze şisau vapori de apăproducerea unor gaze şisau vapori de apă


FORMAREA BULELOR DE GAZ IN LICHIDE

Bulele de gaz din lichidele electroizolante se formează icircn momentul umplerii cu lichide electroizolante a cuvelor echipamentelor electrice datorită vaporizării lichidelor sau prin reţinerea aerului icircntre anumite componente ale acestora

Bulele de gaz din lichidele se pot forma datorita evaporatii anumitor substanţe volatile la punerea icircn funcţiune a echipamentelor noi sau a acelora care au suferit reparaţii la atingerea regimului termic nominal


Iniţierea şi dezvoltarea descărcărilor parţiale depind deIniţierea şi dezvoltarea descărcărilor parţiale depind de

- formele şi dimensiunile cavităţilor

- natura chimică şi presiunea gazului din cavităţi

- fenomenul de difuzie a gazelor din şi icircn interiorul cavităţilor

ObsObs Acest fenomen de difuzie este lentlent şi icircn timpul său gazele icircşi gazele icircşi modifică compoziţia chimică datorită reacţiilor chimice care se iniţiază modifică compoziţia chimică datorită reacţiilor chimice care se iniţiază şisau se intensifică ca urmare a creşterii locale a temperaturiişisau se intensifică ca urmare a creşterii locale a temperaturii

De asemenea tot datorită procesului de difuzie presiunea gazelor din cavităţi se modifică ceea ce conduce la schimbarea caracteristicilor DP


Cacircnd se produc DPCacircnd se produc DP

Icircntr-un sistem de izolaţie icircn care sunt prezente cavităţi cu gaze se produc DP atunci cacircnd intensitatea cacircmpului electric din cavităţi Ec depăşeşte valoarea cacircmpului electric disruptiv Ea al gazului (Ec gt Ea)

Descărcările electrice parţiale se produc icircntre pereţii opuşi ai cavităţiiicircntre pereţii opuşi ai cavităţii (gazul din vacuolă este străpuns) şi nu se propagă icircn restul izolaţieinu se propagă icircn restul izolaţiei pentru ca

- rigiditatea dielectrica a sistemului de izolaţie este mult mai mare decacirct cea a gazului- datorită faptului că intensitatea cacircmpului electric icircn izolaţia solidă este de r ori mai mică decacirct icircn gaz


CConsecinţeonsecinţelele pproducerroduceriiii DP DP in SIin SI

- creşte creşte temperaturatemperatura locală a izolaţiei locală a izolaţiei ca urmare a producerii arcului arcului electricelectric dar şi datorită ciocnirilorciocnirilor care au loc icircntre purtătorii de sarcină existenţi icircn gaz şi acceleraţi de E pe de o parte şi moleculele de gaz şi pereţii cavităţilor pe de altă parte

- erodareerodarea a pereţipereţilorlor cavităţilor cavităţilor icircn care se produc DP datorită ciocnirilor cu purtătorii de sarcină acceleraţi de cacircmpul electric

- difuzdifuzia ia sarcinilsarciniloror electrice electrice depuse pe pereţii cavităţilor cu gaz icircn interiorul izolaţiilor şi apariţia astfel a unor zone cu densitate de sarcină spaţială mare (se modifică repartiţia cacircmpului electric)

- izolaţia este supusă local acţiunii radiaţiilor electromagneticeradiaţiilor electromagnetice produse icircn urma fenomenelor de ionizare şi recombinare

- aacceleraccelerarea rea reacţiilreacţiiloror chimice de degradare chimice de degradare datorită creşterii valorii locale a temperaturii



Descărcările parţiale (DP) conduc la o icircnrăutăţire icircnrăutăţire continuă a proprietăţilor sistemelor de izolaţiecontinuă a proprietăţilor sistemelor de izolaţie

reducerea drastică a duratei de viaţă a SIreducerea drastică a duratei de viaţă a SI


MODEL DE STUDIU SIMPLIFICATMODEL DE STUDIU SIMPLIFICAT

vacuolă cilindrică cu gaz de arie S şi icircnălţime d aflată icircntr-o izolaţie solidă

omogenă de grosime d0 plasată icircntre doi electrozi plani

Schema electrică echivalentă a modelului fizic considerat



vacuola = modelată printr-o capacitate capacitate echivalentă echivalentă CC00

CC00 este conectată icircn serie cu o capacitate Cs (capacitatea straturilor icircnseriate cu capacitatea straturilor icircnseriate cu cavitateacavitatea)

CC00 este conectată icircn paralel cu Cp (capacitatea zonelor laterale neatinse de vacuolă)

Modelarea fenomenului de străpungere a gazului din vacuolăfenomenului de străpungere a gazului din vacuolă (producerea descărcării) icircn paralel cu capacitatea C0 se adaugă eclatoruleclatorul Ec

Datorită producerii descărcării capacitatea C0 se descarcă valoarea curentului de descărcare fiind limitată de conductivitatea electrică a dielectricului considerat modelată prin rezistenţa electrică R


MODEL DE STUDIU SIMPLIFICATMODEL DE STUDIU SIMPLIFICATFunctionarea schemei echivalenteFunctionarea schemei echivalente

Datorită străpungeriistrăpungerii tensiunea pe vacuolă va scădea practic la zero eclatorul Ec va scurtcircuita condensatorul C0 iar condensatorul icircn serie Cs se va icircncărca la icircntreaga tensiune aplicată izolaţiei

Sarcina necesară pentru producerea acestui fenomen de icircncărcare se poate lua cel mai rapid de la condensatorul Cp prin redistribuirea sarcinilor electrice de pe electrozi

Datorită sarcinii absorbite de pe plăcile condensatorului Cp tensiunea icircntre electrozi va icircnregistra o mică scădere Aceasta se produce deoarece constanta de timp a circuitului de icircncercare din amonte este mai mare şi nu asigură compensarea suficient de rapidă a variaţiei de sarcină de pe plăcile condensatorului Cs

Dacă uu00 creşte tensiunea pe vacuolă creşte pacircnă cacircnd se produce străpungerea gazului din străpungerea gazului din vacuolăvacuolă



La străpungerea vacuolei vor apare icircntre electrozi descreşteri ale tensiunii icircn formă de impulsuri

La prima descărcare prin impuls pe feţele opuse ale vacuolei se vor depune pe feţele opuse ale vacuolei se vor depune sarcini electrice care dau naştere unui cacircmp electric intern icircn vacuolăsarcini electrice care dau naştere unui cacircmp electric intern icircn vacuolă Esarc

de sens contrar cu cacircmpul de bazăde sens contrar cu cacircmpul de bază Ec

Cacircnd intensitatea cacircmpului electric icircn vacuolă scade sub o anumită valoare descărcarea icircncetează iar sarcinile electrice se recombină datorită fenomenului de conducţie Icircntre timp intensitate cacircmpului electric icircncepe să crească din nou pacircnă la atingerea valorii tensiunii de străpungere şi sarcina acumulată se descarcă Icircn vacuolă se desfăşoară mai multe descărcări succesive care se manifestă printr-un spectru de impulsuri



Variaţia icircn timp a căderii de tensiunii pe cavitate la aplicarea unei tensiuni alternative curba (1) icircn absenţa DP curba (2) icircn prezenţa DP


Calculul pierderilor corespunzătoare DP Calculul pierderilor corespunzătoare DP

tUtu ωsinˆ00

tUtu cc ωsinˆrizc EE 00

ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0

Ţinacircnd cont că d ltlt d0 şi că U0mgtgtUcm se obţine expresia valorii de vacircrf a tensiunii dintre pereţii cavităţii rc d

dUU

00

ˆˆ



ObsObs Descărcările electrice icircn cavitate se vor produce icircn momentul icircn care valoarea diferenţei de potenţial dintre pereţii opuşi ai cavităţii atinge o valoare de prag numită tensiune de amorsaretensiune de amorsare a descărcărilor Ua sau mai precis dacă intensitatea cacircmpului electric icircn cavitate atinge valoarea Ea Pentru calculul intensităţii cacircmpului electric Ea sunt utilizate anumite relaţii de calcul semi-empirice sau valoarea Ea poate fi obţinută din curbele lui Paschen icircn funcţie de produsul dintre presiunea gazului şi icircnălţimea cavităţii d

Sarcina electrică transportată de o descărcare electrică sacd UUCq

Intr-o semiperioadă se produc descărcări electrice icircn cavitate sa

scT UU

UUn

ˆ

22

Energia medie caracteristică producerii unei medie caracteristică producerii unei singure descărcărisingure descărcări este egală cu energia necesară deplasării sarcinii qd acumulate pe pereţii opuşi ai cavităţii

2

sasacdm

UUUUCw



Energia corespunzătoare descărcărilor parţiale care se produc icircntr-o semiperioadă

sasccdmTsp UUUUCwnw ˆ2

Puterea activă corespunzătoare descărcărilor parţiale din N cavitati

ˆε22 0 sascspDP UUUUd

SfNNfwP

sasccrDP EEEESdfVP ˆε2 000

ObsObs Valoarea pierderilor de energie datorate producerii descărcărilor parţiale icircn izolaţiile echipamentelor electrice depinde de frecvenţa şi intensitatea cacircmpului electric stabilit icircn cavităţi de dimensiunile şi de numărul cavităţilor (prin Vcr) dar şi de caracteristicile gazului din cavităţi (prin Ea şi Es)



Puterea reactivă Q dezvoltată icircn izolantul considerat

20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000

ˆ)εε(π cr EhSfQ 0ˆεˆ EE rc

Factorul de pierderi tgDP corespunzător descărcărilor parţiale produse icircn izolaţie

ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg


Detectarea şi măsurarea nivelului DP

PrincipiuPrincipiu detectarea şi măsurarea nivelului DP se bazează pe detectarea impulsurilor de tensiune sau a celor de curent

Ambele variante sunt icircn stracircnsă legătură cu sarcina electrică care se descarcă pentru ca- integrala impulsului de curent sau produsul dintre capacitatea echivalentă şi integrala impulsului de tensiune sunt egale cu impulsul de sarcină- această sarcină icircnsă nu este egală cu aceea separată icircn vacuolă şi din acest motiv este numită sarcină aparentăsarcină aparentă - pentru măsurarea nivelului descărcărilor parţiale se iau icircn consideraţie

1 1 sarcina aparentă qsarcina aparentă q [pC]2 frecvenţa de repetiţie nfrecvenţa de repetiţie n [s-1] a DP



PrincipiuPrincipiu Aparatul de măsură M conectat prin intermediul unui cablu de măsură foarte bine ecranat indică sau icircnregistrează căderile de tensiune pe impedanţa Zm



- Impedanţa de măsură icircmpreună cu obiectul de icircncercat şi condensatorul de cuplare determină durata şi forma impulsurilor măsurate

- Impedanţa de măsură poate fi construită astfel icircncacirct să filtreze componentele de joasă frecvenţă ale tensiunii de icircncercare şi să aibă sensibilitatea maximă la frecvenţa impulsurilor de DP

-Inductanţa L conectată icircn serie cu sursa are la frecvenţe icircnalte o reactanţă foarte mare şi din acest motiv prin ea nu poate avea loc completarea sarcinii de pe armăturile condensatorului Cx

-Impulsul de tensiune de pe bornele obiectului de icircncercare icircn circuitul format din CxmdashCkmdashZm dă naştere unui impuls de curent a cărui formă şi valoare de vacircrf depind de impedanţa rezultantă a circuitului

-Diferenţele importante care se icircnregistrează icircntre cele 2 scheme ţin numai de nivelul perturbaţiilor exterioare şi de siguranţa icircn funcţionare

52 Descărcări parţiale icircn sistemele de izolaţie


SSchemchemaa de măsură paralel de măsură paralel

- Zm este icircnseriată cu Ck şi obiectul de icircncercat este conectat icircn paralel

- Icircn acest caz M indică numai valoarea curentului prin această ramură a indică numai valoarea curentului prin această ramură a schemeischemei icircn acest caz impedanţa ramurii (cel puţin pentru banda de frecvenţă a impulsurilor de DP) trebuie să fie mult mai mică decacirct cea a sursei

- De acee L are rolul să separe din punct de vedere al frecvenţelor icircnalte circuitele de măsură de cele de alimentare

- La frecvenţă industrială icircnsă inductanţa trebuie să comunice tensiunea de alimentare (fără o cădere de tensiune sesizabilă) obiectului de icircncercat

- Adesea icircn locul inductanţei L se utilizează un filtru trece jos

- Daca CsltltCk L poate să lipsească dacă măsurătorile nu sunt perturbate de semnale parazite de icircnaltă frecvenţă provenite din circuitul de alimentare

-Ck trebuie să aibă o valoare cacirct mai mare (totuşi o valoare prea mare a capacităţii Ck conduce la micşorarea reactanţei lui capacitive la 50 Hz şi creşterea căderii de tensiune la bornele impedanţei de măsură Zm ceea ce complică utilizarea instalaţiei de măsură din punct de vedere al siguranţei de funcţionare)



SSchemchemaa de măsură serie de măsură serie

- Zm este conectată icircn serie cu obiectul de icircncercat şi nu mai este nevoie de separarea circuitelor de alimentare (deoarece impulsul de curent datorat descărcărilor parţiale străbate icircn icircntregime Zm)

- un dezavantaj al acestei scheme constă icircn faptul că la străpungerea izolaţiei icircn circuitele de măsură pot să apară tensiuni periculoase - alt dezavantaj căderea de tensiune de 50 Hz pe impedanţa Zm depinde de capacitatea obiectului de icircncercat care se deosebeşte de la caz la caz şi poate să poate să varieze icircn timpvarieze icircn timp

- Icircn cazul ambelor scheme icircn circuitele de măsură va apare icircntotdeaunicircntotdeaunaa o componentă a tensiunii de 50 Hz Din acest motiv M trebuie să conţină icircntotdeauna un filtru care să permită numai trecerea benzii de frecvenţă filtru care să permită numai trecerea benzii de frecvenţă corespunzătoare descărcărilor parţialecorespunzătoare descărcărilor parţiale

ObsObs DP pot icircnsă să conţină şi componente mai lente care datorită filtrului nu vor fi icircnregistrate



Schema icircn punte utilizată pentru detectarea şi măsurarea nivelului

descărcărilor parţiale

- Cele 2 impedanţe de măsură care permit echilibrarea tensiunilor dintre nodurile A şi B şi eliminarea perturbaţiilor şi a componentei de 50 Hz din circuitele de măsură- Prin aceasta se poate mări sensibilitatea instrumentului de măsură M şi se creează condiţii mai bune pentru măsurători icircn bandă largă deoarece perturbaţiile icircn acest caz se pot elimina practic complet- Cu o astfel de instalaţie se pot detecta impulsuri de DP de durate mult mai mari

12 Funcţiile şi solicitările sistemelor de izolaţie12 Funcţiile şi solicitările sistemelor de izolaţie

FuncţiiFuncţii- izolare electrică a părţilor metalice aflate la potenţiale electrice diferite- suport mecanic pentru conductoare - mediu de transmitere şi evacuare a căldurii rezultate ca urmare a producerii pierderilor de energie icircn părţile active ale echipamentelor electrice-izolarea echipamentelor faţă de mediul exterior

SolicităriSolicitări- solicitări electrice (cacircmpul electric)- solicitări mecanice- solicitări termice- solicitări de mediu



























Y90oC



A105oC



E120oC


B130oC


F155oC


H180oC


Cgt180oC












Clasa de izolaţie

lt90 70

gt90 - 105 90 Y

gt105 - 120 105 A

gt120 - 130 120 E

gt130 - 155 130 B

gt155 - 180 155 F

gt180 - 200 180 H

gt200 - 220 200 C

gt220 - 250 220

gt 250 250
























56

Defecte termice17


3

Defecte mecanice24























continuu









profilat



profilat



curent pe spiră
















II) Tehnologia VPI












2 grupe de cabluri











































Linii JT


































a b c d


















a b c

























xnxn η-αexp0











dxxnnnd


αxexp0nxn 1αexpα

ωαxexpω 000

000 dnndxnnn

d

1αexpγ-1

αexp0

d



1αexpγ-1

αexp0d

d



0

20

40

60

80

100

120

001 01 1 10 100

d [cm]

Est

r [kV

cm

]





































333 Teoria bulelor



1 2 2 0

1( )

8 V

W E E d






2

21

121

3 gradε2ε

εεεπ2 ErF



















Tv chimicareactie

































































TBCDt exp





ArrheniusArrhenius

RT

WvvR exp0



cfvdt

dcR









chP

Phc 1

tvPF R

RT

WDvDvPF ttR exp00

A

v

PF

0

0ln

BR

W

T

BADt ln




BADt ln

































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg
































































Y90oC



A105oC



E120oC


B130oC


F155oC


H180oC


Cgt180oC












Clasa de izolaţie

lt90 70

gt90 - 105 90 Y

gt105 - 120 105 A

gt120 - 130 120 E

gt130 - 155 130 B

gt155 - 180 155 F

gt180 - 200 180 H

gt200 - 220 200 C

gt220 - 250 220

gt 250 250
























56

Defecte termice17


3

Defecte mecanice24























continuu









profilat



profilat



curent pe spiră
















II) Tehnologia VPI












2 grupe de cabluri











































Linii JT


































a b c d


















a b c

























xnxn η-αexp0











dxxnnnd


αxexp0nxn 1αexpα

ωαxexpω 000

000 dnndxnnn

d

1αexpγ-1

αexp0

d



1αexpγ-1

αexp0d

d



0

20

40

60

80

100

120

001 01 1 10 100

d [cm]

Est

r [kV

cm

]





































333 Teoria bulelor



1 2 2 0

1( )

8 V

W E E d






2

21

121

3 gradε2ε

εεεπ2 ErF



















Tv chimicareactie

































































TBCDt exp





ArrheniusArrhenius

RT

WvvR exp0



cfvdt

dcR









chP

Phc 1

tvPF R

RT

WDvDvPF ttR exp00

A

v

PF

0

0ln

BR

W

T

BADt ln




BADt ln

































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg
















































Clasa de izolaţie

lt90 70

gt90 - 105 90 Y

gt105 - 120 105 A

gt120 - 130 120 E

gt130 - 155 130 B

gt155 - 180 155 F

gt180 - 200 180 H

gt200 - 220 200 C

gt220 - 250 220

gt 250 250
























56

Defecte termice17


3

Defecte mecanice24























continuu









profilat



profilat



curent pe spiră
















II) Tehnologia VPI












2 grupe de cabluri











































Linii JT


































a b c d


















a b c

























xnxn η-αexp0











dxxnnnd


αxexp0nxn 1αexpα

ωαxexpω 000

000 dnndxnnn

d

1αexpγ-1

αexp0

d



1αexpγ-1

αexp0d

d



0

20

40

60

80

100

120

001 01 1 10 100

d [cm]

Est

r [kV

cm

]





































333 Teoria bulelor



1 2 2 0

1( )

8 V

W E E d






2

21

121

3 gradε2ε

εεεπ2 ErF



















Tv chimicareactie

































































TBCDt exp





ArrheniusArrhenius

RT

WvvR exp0



cfvdt

dcR









chP

Phc 1

tvPF R

RT

WDvDvPF ttR exp00

A

v

PF

0

0ln

BR

W

T

BADt ln




BADt ln

































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg



























































56

Defecte termice17


3

Defecte mecanice24























continuu









profilat



profilat



curent pe spiră
















II) Tehnologia VPI












2 grupe de cabluri











































Linii JT


































a b c d


















a b c

























xnxn η-αexp0











dxxnnnd


αxexp0nxn 1αexpα

ωαxexpω 000

000 dnndxnnn

d

1αexpγ-1

αexp0

d



1αexpγ-1

αexp0d

d



0

20

40

60

80

100

120

001 01 1 10 100

d [cm]

Est

r [kV

cm

]





































333 Teoria bulelor



1 2 2 0

1( )

8 V

W E E d






2

21

121

3 gradε2ε

εεεπ2 ErF



















Tv chimicareactie

































































TBCDt exp





ArrheniusArrhenius

RT

WvvR exp0



cfvdt

dcR









chP

Phc 1

tvPF R

RT

WDvDvPF ttR exp00

A

v

PF

0

0ln

BR

W

T

BADt ln




BADt ln

































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg


























































continuu









profilat



profilat



curent pe spiră
















II) Tehnologia VPI












2 grupe de cabluri











































Linii JT


































a b c d


















a b c

























xnxn η-αexp0











dxxnnnd


αxexp0nxn 1αexpα

ωαxexpω 000

000 dnndxnnn

d

1αexpγ-1

αexp0

d



1αexpγ-1

αexp0d

d



0

20

40

60

80

100

120

001 01 1 10 100

d [cm]

Est

r [kV

cm

]





































333 Teoria bulelor



1 2 2 0

1( )

8 V

W E E d






2

21

121

3 gradε2ε

εεεπ2 ErF



















Tv chimicareactie

































































TBCDt exp





ArrheniusArrhenius

RT

WvvR exp0



cfvdt

dcR









chP

Phc 1

tvPF R

RT

WDvDvPF ttR exp00

A

v

PF

0

0ln

BR

W

T

BADt ln




BADt ln

































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg











































profilat



profilat



curent pe spiră
















II) Tehnologia VPI












2 grupe de cabluri











































Linii JT


































a b c d


















a b c

























xnxn η-αexp0











dxxnnnd


αxexp0nxn 1αexpα

ωαxexpω 000

000 dnndxnnn

d

1αexpγ-1

αexp0

d



1αexpγ-1

αexp0d

d



0

20

40

60

80

100

120

001 01 1 10 100

d [cm]

Est

r [kV

cm

]





































333 Teoria bulelor



1 2 2 0

1( )

8 V

W E E d






2

21

121

3 gradε2ε

εεεπ2 ErF



















Tv chimicareactie

































































TBCDt exp





ArrheniusArrhenius

RT

WvvR exp0



cfvdt

dcR









chP

Phc 1

tvPF R

RT

WDvDvPF ttR exp00

A

v

PF

0

0ln

BR

W

T

BADt ln




BADt ln

































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg





















































II) Tehnologia VPI












2 grupe de cabluri











































Linii JT


































a b c d


















a b c

























xnxn η-αexp0











dxxnnnd


αxexp0nxn 1αexpα

ωαxexpω 000

000 dnndxnnn

d

1αexpγ-1

αexp0

d



1αexpγ-1

αexp0d

d



0

20

40

60

80

100

120

001 01 1 10 100

d [cm]

Est

r [kV

cm

]





































333 Teoria bulelor



1 2 2 0

1( )

8 V

W E E d






2

21

121

3 gradε2ε

εεεπ2 ErF



















Tv chimicareactie

































































TBCDt exp





ArrheniusArrhenius

RT

WvvR exp0



cfvdt

dcR









chP

Phc 1

tvPF R

RT

WDvDvPF ttR exp00

A

v

PF

0

0ln

BR

W

T

BADt ln




BADt ln

































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg













































2 grupe de cabluri











































Linii JT


































a b c d


















a b c

























xnxn η-αexp0











dxxnnnd


αxexp0nxn 1αexpα

ωαxexpω 000

000 dnndxnnn

d

1αexpγ-1

αexp0

d



1αexpγ-1

αexp0d

d



0

20

40

60

80

100

120

001 01 1 10 100

d [cm]

Est

r [kV

cm

]





































333 Teoria bulelor



1 2 2 0

1( )

8 V

W E E d






2

21

121

3 gradε2ε

εεεπ2 ErF



















Tv chimicareactie

































































TBCDt exp





ArrheniusArrhenius

RT

WvvR exp0



cfvdt

dcR









chP

Phc 1

tvPF R

RT

WDvDvPF ttR exp00

A

v

PF

0

0ln

BR

W

T

BADt ln




BADt ln

































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg














































































Linii JT


































a b c d


















a b c

























xnxn η-αexp0











dxxnnnd


αxexp0nxn 1αexpα

ωαxexpω 000

000 dnndxnnn

d

1αexpγ-1

αexp0

d



1αexpγ-1

αexp0d

d



0

20

40

60

80

100

120

001 01 1 10 100

d [cm]

Est

r [kV

cm

]





































333 Teoria bulelor



1 2 2 0

1( )

8 V

W E E d






2

21

121

3 gradε2ε

εεεπ2 ErF



















Tv chimicareactie

































































TBCDt exp





ArrheniusArrhenius

RT

WvvR exp0



cfvdt

dcR









chP

Phc 1

tvPF R

RT

WDvDvPF ttR exp00

A

v

PF

0

0ln

BR

W

T

BADt ln




BADt ln

































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg



































































a b c d


















a b c

























xnxn η-αexp0











dxxnnnd


αxexp0nxn 1αexpα

ωαxexpω 000

000 dnndxnnn

d

1αexpγ-1

αexp0

d



1αexpγ-1

αexp0d

d



0

20

40

60

80

100

120

001 01 1 10 100

d [cm]

Est

r [kV

cm

]





































333 Teoria bulelor



1 2 2 0

1( )

8 V

W E E d






2

21

121

3 gradε2ε

εεεπ2 ErF



















Tv chimicareactie

































































TBCDt exp





ArrheniusArrhenius

RT

WvvR exp0



cfvdt

dcR









chP

Phc 1

tvPF R

RT

WDvDvPF ttR exp00

A

v

PF

0

0ln

BR

W

T

BADt ln




BADt ln

































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg























































a b c

























xnxn η-αexp0











dxxnnnd


αxexp0nxn 1αexpα

ωαxexpω 000

000 dnndxnnn

d

1αexpγ-1

αexp0

d



1αexpγ-1

αexp0d

d



0

20

40

60

80

100

120

001 01 1 10 100

d [cm]

Est

r [kV

cm

]





































333 Teoria bulelor



1 2 2 0

1( )

8 V

W E E d






2

21

121

3 gradε2ε

εεεπ2 ErF



















Tv chimicareactie

































































TBCDt exp





ArrheniusArrhenius

RT

WvvR exp0



cfvdt

dcR









chP

Phc 1

tvPF R

RT

WDvDvPF ttR exp00

A

v

PF

0

0ln

BR

W

T

BADt ln




BADt ln

































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg



























































xnxn η-αexp0











dxxnnnd


αxexp0nxn 1αexpα

ωαxexpω 000

000 dnndxnnn

d

1αexpγ-1

αexp0

d



1αexpγ-1

αexp0d

d



0

20

40

60

80

100

120

001 01 1 10 100

d [cm]

Est

r [kV

cm

]





































333 Teoria bulelor



1 2 2 0

1( )

8 V

W E E d






2

21

121

3 gradε2ε

εεεπ2 ErF



















Tv chimicareactie

































































TBCDt exp





ArrheniusArrhenius

RT

WvvR exp0



cfvdt

dcR









chP

Phc 1

tvPF R

RT

WDvDvPF ttR exp00

A

v

PF

0

0ln

BR

W

T

BADt ln




BADt ln

































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg
















































dxxnnnd


αxexp0nxn 1αexpα

ωαxexpω 000

000 dnndxnnn

d

1αexpγ-1

αexp0

d



1αexpγ-1

αexp0d

d



0

20

40

60

80

100

120

001 01 1 10 100

d [cm]

Est

r [kV

cm

]





































333 Teoria bulelor



1 2 2 0

1( )

8 V

W E E d






2

21

121

3 gradε2ε

εεεπ2 ErF



















Tv chimicareactie

































































TBCDt exp





ArrheniusArrhenius

RT

WvvR exp0



cfvdt

dcR









chP

Phc 1

tvPF R

RT

WDvDvPF ttR exp00

A

v

PF

0

0ln

BR

W

T

BADt ln




BADt ln

































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg







































0

20

40

60

80

100

120

001 01 1 10 100

d [cm]

Est

r [kV

cm

]





































333 Teoria bulelor



1 2 2 0

1( )

8 V

W E E d






2

21

121

3 gradε2ε

εεεπ2 ErF



















Tv chimicareactie

































































TBCDt exp





ArrheniusArrhenius

RT

WvvR exp0



cfvdt

dcR









chP

Phc 1

tvPF R

RT

WDvDvPF ttR exp00

A

v

PF

0

0ln

BR

W

T

BADt ln




BADt ln

































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg










































































333 Teoria bulelor



1 2 2 0

1( )

8 V

W E E d






2

21

121

3 gradε2ε

εεεπ2 ErF



















Tv chimicareactie

































































TBCDt exp





ArrheniusArrhenius

RT

WvvR exp0



cfvdt

dcR









chP

Phc 1

tvPF R

RT

WDvDvPF ttR exp00

A

v

PF

0

0ln

BR

W

T

BADt ln




BADt ln

































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg









































2

21

121

3 gradε2ε

εεεπ2 ErF



















Tv chimicareactie

































































TBCDt exp





ArrheniusArrhenius

RT

WvvR exp0



cfvdt

dcR









chP

Phc 1

tvPF R

RT

WDvDvPF ttR exp00

A

v

PF

0

0ln

BR

W

T

BADt ln




BADt ln

































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg























































Tv chimicareactie

































































TBCDt exp





ArrheniusArrhenius

RT

WvvR exp0



cfvdt

dcR









chP

Phc 1

tvPF R

RT

WDvDvPF ttR exp00

A

v

PF

0

0ln

BR

W

T

BADt ln




BADt ln

































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg






























































































TBCDt exp





ArrheniusArrhenius

RT

WvvR exp0



cfvdt

dcR









chP

Phc 1

tvPF R

RT

WDvDvPF ttR exp00

A

v

PF

0

0ln

BR

W

T

BADt ln




BADt ln

































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg









































ArrheniusArrhenius

RT

WvvR exp0



cfvdt

dcR









chP

Phc 1

tvPF R

RT

WDvDvPF ttR exp00

A

v

PF

0

0ln

BR

W

T

BADt ln




BADt ln

































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg












































chP

Phc 1

tvPF R

RT

WDvDvPF ttR exp00

A

v

PF

0

0ln

BR

W

T

BADt ln




BADt ln

































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg









































BADt ln

































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg



































































































































































tUtu ωsinˆ00


ˆˆ

d

U

dd

UU cr

cˆˆˆ

0

0


dUU

00

ˆˆ






scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg











































scT UU

UUn

ˆ

22


2

sasacdm

UUUUCw







SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg












































SfNNfwP






20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg









































20

2000

20

0

00

ˆεεπ2

ˆεεπ2 EhSf

U

d

SfQ rr

2000



ˆ

ˆ

π

ε2δ

2c

sasccrrDPDP

E

EEEEV

Q

Ptg






































prezentare si curs anul iv 1

Documents