DOI: https://doi.org/10.15588/1607-6761-2017-1-2

LONG-TERM ELECTRICAL STRENGTH OF POLYMER FILMS UNDER THE ELECTRICAL FIELD INFLUENCE

A. P. Malyushevska, S. O. Toporov, V. І. Gunko

Abstract


Purpose – to study the durability of polymer films in electric field of direct current , define the type of the process of polymer films’ electric destruction under conditions of partial discharge suppression.
Research methods – experimental, results were processing by means of mathematical statistics.
The results – the electrical durability of micron thickness polymer films exponentially decreases with increasing of average field strength. Evaluation of studied polymer films’ electric strength based on the definition of their longevity allow to considered polypropylene film as the most electrically strong in these testing conditions.
Scientific novelty – experimentally was determined kinetic type of various polymeric dielectrics films’ electrical aging in electric field of direct current in terms of partial discharge suppression.
The practical significance – data on breakdown strength and durability of polymeric insulating films are useful for evaluating the efficiency limit of power capacitors and other devices with polymer dielectric films, forecasting the duration of their operability.

Keywords


electrical strength; polymer insulating films; electric field intensity

References


Kuchinskij, G. S. (1979). Chastichnye razryady v vysokovol’tnyh konstrukciyah. Moscow: Energiya, 224.

Kojkov, S .N., Cikin, A. N. (1968). Elektricheskoe starenie tverdyh diehlektrikov i nadezhnost’ diehlektricheskih detalej, Sankt-Peterburg, EHnergiya, 186.

Elektricheskie svojstva polimerov. (2007). Pod. red. B.I. Sazhina, Sankt-Peterburg, Himiya, 192.

Dissado, L. A., Fothergill, J. S. (1992). Electerical Degradation and Breakdown in Polymers. London, Peter Peregrinus, 456.

Weber, W. (1933). Durchschlad von Paraffin. Archiv fur Elektrotechnic, 27(7), 511–522.

Borisova, M .E., Koykov, C. H., Opoc, Ya. (1982). Zakonomernosti elektricheskogo stareniya polietilenovoy kabelnoy izolyatsii pri otsutstvii chastichnyih razryadov. Elektrichestvo, 12, 58–59.

Berezhanskiy, V. B., Gorodov, V. V., Zakrevskiy, V. A., Rud, V. I. (1990). Predelnyie harakteristiki emkostnyih nakopiteley energii s plenochnyimi polimernyimi dielektrikami. Elektrotehnika, 7, 27–30.

Ushakov, V. Ya., Robezhko, A. L., Efremova, G. V. (1984). Zakonomernosti razrusheniya polimerov pri dlitelnom nagruzhenii elektricheskim polem. FTT, 26, 1, 45–49.

Malyushevs’ka, A. P., Toporov, S. O. (2016). Vpliv skladu і morfologіji kondensatornih polіmernih plіvok na termostabіl’nіst’ jih korotkochasnoji elektrichnoji mіcnostі. Elektrotekhnіka ta elektroenergetika. 1, 18–24. DOI: http://dx.doi.org/10.15588/1607-6761-2016-1-3.

Luscheykin, G. A. (1988). Metodyi issledovaniya elektricheskih svoystv polimerov. Moscow, «Himiya», 160.

Koritskogo, Yu. V., Pasyinkova, V. V., Tareeva, B. M. (1987). Spravochnik po elektrotehnicheskim materialam. V 3t, Moscow, Energoatomizdat, 2, 467.

Ushakov, V. Ya. (1988). Elektricheskoe starenie i resurs monolitnoy polimernoy izolyatsii. Moscow, Energoatomizdat, 152.

Kaush, G. (1981). Razrushenie polimerov. Moscow, Mir, 440.

Artbauer, J. (1996). Electric strength of polymers. Journal of Physics (D), 29, 446–456.

Kao, K. C. (1984). New Theory of electrical discharge and breakdown in low-mobility condensed insulators. Journal of Applied Physics, 55(3), 752–755.

Emmanuel, N. M., Knorre, D. R. (1984). Kurs himicheskoy kinetiki. Moscow, Vischa shkola, 201.


GOST Style Citations


1. Кучинский Г. С. Частичные разряды в высоковольтных конструкциях. – M.: Энергия, 1979. – 224 с.

2. Койков С. Н., Цикин А. Н. Электрическое старение твердых диэлектриков и надежность диэлектрических деталей. Л.: Энергия, 1968. –186 с.

3. Электрические свойства полимеров. Под. ред. Б. И. Сажина. – Л.: Химия, 1977. – 192 с.

4. Dissado L. A., Fothergill J. С. Electerical Degradation and Breakdown in Polymers. – London: Peter Peregrinus, 1992. – 456 p.

5. Weber W. Durchschlad von Paraffin // Archiv fur Elektrotechnic. – 1933. – В. 27, № 7. – S. 511–522.

6. Борисова M. Э. Закономерности электрического старения полиэтиленовой кабельной изоляции при отсутствии частичных разрядов / M. Э. Борисова, C. H. Койков, Я. Opoc // Электричество. – 1982. – №12. – С. 58-59.

7. Бережанский В. Б. Предельные характеристики емкостных накопителей энергии с пленочными полимерными диэлектриками / В. Б. Бережанский, В. В. Городов, В. А. Закревский, В. И. Рудь // Электротехника. – 1990. – №7. – С. 27–30.

8. Ушаков В. Я. Закономерности разрушения полимеров при длительном нагружении электрическим полем / В. Я. Ушаков, А. Л. Робежко, Г. В. Ефремова // ФТТ. – 1984. – Т.26, №1. – С. 45–49.

9. Малюшевська А. П. Вплив складу і морфології конденсаторних полімерних плівок на термостабільність їх короткочасної електричної міцності / А. П. Малюшевська, С. О. Топоров // – Электротехніка та електроенергетика. – 2016. – № 1. – С. 18–24. DOI: http://dx.doi.org/10.15588/1607-6761-2016-1-3.

10. Лущейкин Г. А. Методы исследования электрических свойств полимеров / Г. А. Лущейкин. – М.: «Химия», 1988. – 160 с.

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

12. Ушаков В. Я. Электрическое старение и ресурс монолитной полимерной изоляции / В. Я. Ушаков. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 152 с.

13. Кауш Г. Разрушение полимеров / Г. Кауш. – М.: Мир, 1981. – 440 с.

14. Artbauer J. Electric strength of polymers / J. Artbauer / / Journal of Physics (D). – 1996. – Vol. 29. – P. 446–456.

15. Kao K. C. New Theory of electrical discharge and breakdown in low-mobility condensed insulators / K.C. Kao // Journal of Applied Physics. – 1984. – Vol. 55, № 3. – P. 752-755.

16. Еммануель Н. М. Курс хімічної кінетики / Н. М. Еммануель, Д. Р. Кнорре. – М.: Вища школа, 1984. – 201 с.



Article Metrics

Metrics Loading ...

Metrics powered by PLOS ALM


Copyright (c) 2017 A. P. Malyushevska, S. O. Toporov, V. І. Gunko

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Address of the journal editorial office: Editorial office of the the scientific journal "Electrical Engineering and Power Engineering", Zaporizhzhia National Technical University, Zhukovskiy street, 64, Zaporizhzhia, 69063, Ukraine. phone: +38-061-769-82-96 – the Editing and Publishing Department. E-mail: rvv@zntu.edu.ua