Поделиться
Ученые ТПУ разработали новый тип изоляции для высоковольтных систем
Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Саратова разработали новый композит из силикона, керамических наполнителей и глицерина для изоляции кабельной арматуры, токоведущих частей и электродов в высоковольтных системах. Новый материал обладает высокой диэлектрической проницаемостью, что актуально для электроэнергетики и открывает новые перспективы для реализации электроразрядных технологий. Они могут обеспечить более дешевое – по сравнению с механическими способами – бурение глубоких скважин в скальных породах, добычу минералов, разрушение бетона и железобетона при демонтаже больших конструкций. Об этом CNews сообщили представители Томского политехнического университета,.
Результаты работы ученых опубликованы в журнале Polymers (Q1, IF: 4.7).
«Мы исследуем возможности увеличения стойкости изоляции к электрическому пробою в электроразрядных технологиях. Решение этого вопроса имеет принципиальное значение для промышленного внедрения электроразрядных технологий. Например, это более дешевый по сравнению с механическими способ бурения глубоких скважин в скальных породах, что актуально для развития геотермальной энергетики», — сказал соавтор исследования, доцент отделения материаловедения Инженерной школы новых производственных технологий ТПУ Артем Юдин.
Методом механического смешивания ученые получили несколько образцов композитов на основе силиконового компаунда «ПентЭласт-750». В качестве модификаторов использовали керамические наполнители — титанат бария, титанат калия с добавлением железа и титаната кальция меди. В качестве пластификатора с высоким значением диэлектрической проницаемости применяли глицерин.
«Применение титанатов с различной природой поляризуемости позволило получить материалы с диэлектрическими свойствами, имеющими потенциал практического применения. Наш совместный опыт позволил провести исследование одновременно фундаментальное и прикладное. Разработанные композиты применимы не только в качестве изоляции, но и слоя, выравнивающего и направляющего электрические поля, так как это требуется в электротехнических устройствах», — сказал доцент Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А. Николай Горшков.
Силиконовая резина выбрана в качестве матрицы для создания композитов с высокой диэлектрической проницаемостью из-за ее высокой стойкости к ударным и тепловым нагрузкам, возникающим в приэлектродном пространстве в момент разряда. Это в конечном счете повышает стойкость изоляции к электрическому пробою в целом, способствует увеличению срока ее службы, сокращению потерь энергии, увеличению производительности электроразрядных технологий.
В процессе исследований ученые оценивали электрическую прочность, диэлектрическую проницаемость, тангенс угла диэлектрических потерь, твердость по Шору.
«В результате нам удалось выделить наилучший образец материала, значение диэлектрической проницаемости которого составляет 54,41, что является перспективным для использования в изоляции арматуры высоковольтных систем, в том числе в электроразрядных технологиях», — сказал аспирант Инженерной школы новых производственных технологий ТПУ Евгений Радзивилов.
В исследовании принимали участие сотрудники Инженерной школы новых производственных технологий ТПУ и Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А. Работа поддержана грантом РНФ.
Короткая ссылка
