Помощь студентам в учебе
Исследование влияния температуры на время до пробоя изолированных жил кабеля на основе полипропилена
|
1 ГЛАВА. Литературный обзор 15
1.1 Обзор литературных данных по изучению длительной электрической
прочности диэлектриков 17
1.2 Особенности развития пробоя в однородных и неоднородных
диэлектриках 18
2 Обзор литературных данных и закономерностей электрического старения
в полимерных диэлектриках 20
2.1 Влияние частичных разрядов на старение полимеров 27
3 Теоретические представления о механизме электрического старения 29
4 Уравнение кривой жизни на основе термофлуктуационной теории 31
2 ГЛАВА. Методическая часть 35
2.1 Выбор испытательной установки 35
2.2 Выбор образцов и электродов для испытания на пробой и тербования,
предъявляемые к ним 37
2.3 Описание выбранной экспериментальной установки и порядок работы на
установке 42
2.3.1 Порядок выполнения работы 44
2.3.2 Меры по технике безопасности 45
2.4 Конкретная методика используемая в работе 46
3 Анализ погрешностей при проведении испытаний 48
3.1 Оценка погрешности измерений 49
3 ГЛАВА. Экспериментальная часть 50
3.1 Определение кратковременного пробивного напряжения 50
3.2 Выбор испытательной напряженности электрического поля и
температуры 52
3.3 Описание полученных результатов исследования зависимости времени
до пробоя 53
3.4 Анализ и обсуждение полученных результатов 57
3.5 Анализ возможности описания полученных нами экспериментальных
зависимостей времени до пробоя от температуры и напряженности
электрического поля на основе эмпирических уравнений 63
4 Финансовый менеджмент, ресуросоэфективность и ресурсосбережение 68
4.1 Планирование процесса управления НТИ 69
4.2 Планирование процесса управления НТИ: структура и график
проведения 72
4.3 Оценка готовности проекта к коммерциализации 74
4.4 Методы коммерциализации результатов научного-технического
исследования 75
4.5 Планирование управления научно-техническим проектом 77
4.6 Контрольные события проекта 77
4.7 Затраты на оплату труда 79
4.8 Дополнительная заработная плата научного-производственного
персонала 82
4.9 Отчисление на социальные нужды 83
4.10 Накладные расходы 83
4.11 Определение экономической эффективности НТИ 83
5 Социальная ответственность 87
5.1 Анализ опасных и вредных призводственных факторов 87
5.2 Опасность поражения электрическим током 89
5.3 Производственная санитария 90
5.4 Освещенность 92
5.5 Шум
5.7 Электробезопасность 94
5.7.1 Требования безопасности при аварийных ситуациях 9 5
5.8 Механическая опасность 96
5.9 Пожарная безопасность 96
5.10 Охрана окружающей среды 99
5.11 Защита в чрезвыйчайных ситуациях 100
5.12 Загрязнение атмосферы 100
5.13 Основные мероприятия по защите окружающей среды 100
Заключение 102
Список использованных источников 104
Приложение А 108
Приложения В 129
1.1 Обзор литературных данных по изучению длительной электрической
прочности диэлектриков 17
1.2 Особенности развития пробоя в однородных и неоднородных
диэлектриках 18
2 Обзор литературных данных и закономерностей электрического старения
в полимерных диэлектриках 20
2.1 Влияние частичных разрядов на старение полимеров 27
3 Теоретические представления о механизме электрического старения 29
4 Уравнение кривой жизни на основе термофлуктуационной теории 31
2 ГЛАВА. Методическая часть 35
2.1 Выбор испытательной установки 35
2.2 Выбор образцов и электродов для испытания на пробой и тербования,
предъявляемые к ним 37
2.3 Описание выбранной экспериментальной установки и порядок работы на
установке 42
2.3.1 Порядок выполнения работы 44
2.3.2 Меры по технике безопасности 45
2.4 Конкретная методика используемая в работе 46
3 Анализ погрешностей при проведении испытаний 48
3.1 Оценка погрешности измерений 49
3 ГЛАВА. Экспериментальная часть 50
3.1 Определение кратковременного пробивного напряжения 50
3.2 Выбор испытательной напряженности электрического поля и
температуры 52
3.3 Описание полученных результатов исследования зависимости времени
до пробоя 53
3.4 Анализ и обсуждение полученных результатов 57
3.5 Анализ возможности описания полученных нами экспериментальных
зависимостей времени до пробоя от температуры и напряженности
электрического поля на основе эмпирических уравнений 63
4 Финансовый менеджмент, ресуросоэфективность и ресурсосбережение 68
4.1 Планирование процесса управления НТИ 69
4.2 Планирование процесса управления НТИ: структура и график
проведения 72
4.3 Оценка готовности проекта к коммерциализации 74
4.4 Методы коммерциализации результатов научного-технического
исследования 75
4.5 Планирование управления научно-техническим проектом 77
4.6 Контрольные события проекта 77
4.7 Затраты на оплату труда 79
4.8 Дополнительная заработная плата научного-производственного
персонала 82
4.9 Отчисление на социальные нужды 83
4.10 Накладные расходы 83
4.11 Определение экономической эффективности НТИ 83
5 Социальная ответственность 87
5.1 Анализ опасных и вредных призводственных факторов 87
5.2 Опасность поражения электрическим током 89
5.3 Производственная санитария 90
5.4 Освещенность 92
5.5 Шум
5.7 Электробезопасность 94
5.7.1 Требования безопасности при аварийных ситуациях 9 5
5.8 Механическая опасность 96
5.9 Пожарная безопасность 96
5.10 Охрана окружающей среды 99
5.11 Защита в чрезвыйчайных ситуациях 100
5.12 Загрязнение атмосферы 100
5.13 Основные мероприятия по защите окружающей среды 100
Заключение 102
Список использованных источников 104
Приложение А 108
Приложения В 129
В настоящее время проблема обеспечения надежности электроизоляционных конструкций стоит очень остро. Поэтому изучение основных закономерностей электрического старения и причин отказа электроизоляционных конструкций имеет большое не только теоретическое, но и практическое значение. В настоящее время для эксплуатации нефтяных скважин применяются кабели, которые обеспечивают работу изоляции в условиях воздействия повышенных температур, высокого давления и агрессивных сред. Одним из видов таких кабелей, которые разработаны и изготавливаются на заводе «Сибкабель» для таких целей является кабель марки КПпБК на основе использования полипропиленовой изоляции.
Для оценки надежности работ таких кабелей и обеспечения надежной работы электрооборудования необходимо иметь информацию о влиянии различных факторов на время их до пробоя. В настоящее время в литературе не имеется достаточно данных, позволяющих ответить на данный вопрос (оценить долговечность такой изоляции с учетом воздействующих факторов). Это послужило основой для постановки данной работы и явилось ее целью. В качестве основных задач, решаемых в данной работе, явилось исследование влияния температуры и напряженности поля на время до пробоя полипропиленовой изоляции, применяемой при изготовлении рассматриваемых кабелей.
В связи с этим, изучение закономерности процесса старения таких диэлектриков позволит более правильно подойти к выбору рабочих напряженностей электрического поля и, тем самым, оценить работоспособность и надежность таких кабелей в процессе эксплуатации. Поэтому такая работа является актуальной.
Целью данной работы является исследование влияние температуры и напряженности электрического поля на время до пробоя изолированных жил кабеля c полипропиленовой изоляцией и обеспечение надежности.
Личный вклад студента состоит в:
• Участии при решении постановки целей и задач в диссертации;
• Разработке методики проведения испытаний;
• В анализе и обработке полученных результатов.
Апробация работы и публикации. По полученным результатом представлен один доклад на III Российской молодежной научной школе - конференции «Энергетика, электромеханика и энергоэффективные технологии глазами молодежи» (г.Томск, 2015г).
Для оценки надежности работ таких кабелей и обеспечения надежной работы электрооборудования необходимо иметь информацию о влиянии различных факторов на время их до пробоя. В настоящее время в литературе не имеется достаточно данных, позволяющих ответить на данный вопрос (оценить долговечность такой изоляции с учетом воздействующих факторов). Это послужило основой для постановки данной работы и явилось ее целью. В качестве основных задач, решаемых в данной работе, явилось исследование влияния температуры и напряженности поля на время до пробоя полипропиленовой изоляции, применяемой при изготовлении рассматриваемых кабелей.
В связи с этим, изучение закономерности процесса старения таких диэлектриков позволит более правильно подойти к выбору рабочих напряженностей электрического поля и, тем самым, оценить работоспособность и надежность таких кабелей в процессе эксплуатации. Поэтому такая работа является актуальной.
Целью данной работы является исследование влияние температуры и напряженности электрического поля на время до пробоя изолированных жил кабеля c полипропиленовой изоляцией и обеспечение надежности.
Личный вклад студента состоит в:
• Участии при решении постановки целей и задач в диссертации;
• Разработке методики проведения испытаний;
• В анализе и обработке полученных результатов.
Апробация работы и публикации. По полученным результатом представлен один доклад на III Российской молодежной научной школе - конференции «Энергетика, электромеханика и энергоэффективные технологии глазами молодежи» (г.Томск, 2015г).
В данной научно-исследовательской работе проведен испытания на кабели марки КПпБК с полипропиленовой изоляцией. Основным элементом испытаний является термошкаф, терморегулятор, счетчик времени старения и киловольтметр.
А также было разработана методика испытания. Все методики испытания и измерения проводились на основе ГОСТ.
Нефтепогружные кабели являются одним из самых распространенных кабельных изделий. Данные кабели получили свое применение практически во всех отрослях нефтедобывающей промышленности. Они предназначены для питания электрических двигателей, центробежных насосов для подъема нефти. Подвергаются значительным изгибающим, крутящим нагрузкам и воздействию сил трения при подъеме и опускании системы в скважину + воздействию давления и температуры окружающей среды.
Для производства нефтепогружных кабелей применяют следующие материалы: полиэтилен, композиций блоксополимера пропилена с этиленом, сополимер пропилена , резины на основе этиленпропиленового каучука, маслобензостойкой этиленпропиленовой резины и полипропилен.
Полипропилен являются одним из наиболее распространенных синтетический термопластичный неполярный полимер, принадлежащий к классу полиолефинов. Для получения различных свойств материала на основе полиолефина, разрабатываются и внедряются полимерные композиции на основе полилефина. В связи с этим проводятся исследования, направленные на выявление общих черт полимерной композиции на основе полиолефина (полипропилена), а так же его прочность на время до пробоя.
Основной целью работы является исследование влияние температуры на время до пробоя изолированных жил. Проведения подобной работы связана с тем, что применяемые в настоящее время материалы для изоляции не обеспечивают достаточного большого срока службы кабеля. В связи с этим возникла необходимость изучения материалов (полипропилена) на время до пробоя в различных температурах и напряженностях поля.
В результате проделанной работы было изучено действие разных температур и напряжения на изоляцию, для чего были созданы необходимые условия, при которых работает реальный кабель. Для оценки действия температуры и напряжения на изоляцию были построены графики.
Также в работе выполнены разделы «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение», «Социальная ответственность» и часть диплома переведена на английский язык.
А также было разработана методика испытания. Все методики испытания и измерения проводились на основе ГОСТ.
Нефтепогружные кабели являются одним из самых распространенных кабельных изделий. Данные кабели получили свое применение практически во всех отрослях нефтедобывающей промышленности. Они предназначены для питания электрических двигателей, центробежных насосов для подъема нефти. Подвергаются значительным изгибающим, крутящим нагрузкам и воздействию сил трения при подъеме и опускании системы в скважину + воздействию давления и температуры окружающей среды.
Для производства нефтепогружных кабелей применяют следующие материалы: полиэтилен, композиций блоксополимера пропилена с этиленом, сополимер пропилена , резины на основе этиленпропиленового каучука, маслобензостойкой этиленпропиленовой резины и полипропилен.
Полипропилен являются одним из наиболее распространенных синтетический термопластичный неполярный полимер, принадлежащий к классу полиолефинов. Для получения различных свойств материала на основе полиолефина, разрабатываются и внедряются полимерные композиции на основе полилефина. В связи с этим проводятся исследования, направленные на выявление общих черт полимерной композиции на основе полиолефина (полипропилена), а так же его прочность на время до пробоя.
Основной целью работы является исследование влияние температуры на время до пробоя изолированных жил. Проведения подобной работы связана с тем, что применяемые в настоящее время материалы для изоляции не обеспечивают достаточного большого срока службы кабеля. В связи с этим возникла необходимость изучения материалов (полипропилена) на время до пробоя в различных температурах и напряженностях поля.
В результате проделанной работы было изучено действие разных температур и напряжения на изоляцию, для чего были созданы необходимые условия, при которых работает реальный кабель. Для оценки действия температуры и напряжения на изоляцию были построены графики.
Также в работе выполнены разделы «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение», «Социальная ответственность» и часть диплома переведена на английский язык.