Elektrické stárnutí a dielektrické spektrum termikanitu

Abstract

V poslední době je stále větší důraz kladen na ekonomické souvislosti posuzování stavu a provozuschopnosti elektronických a elektrotechnických zařízení. Uplatňuje se diferencovaný přístup – v případech, kdy je diagnostika daného systému příliš nákladná v porovnání s náklady na výměnu, je nefunkční nebo i pouze nedostatečně spolehlivé zařízení vyměněno, zatímco naopak v případech, kdy jsou náklady spojené s výměnou či opravou stávajícího zařízení v porovnání s náklady na jeho diagnostiku příliš velké, preferují se diagnostika před výměnou. Tyto ekonomické zřetele se promítají do praktických aplikací mimo jiné v zařízeních pro jadernou energetiku, kdy je výměna určitého zařízení problematická či za normálního provozu téměř nemožná. V této práci jsou studovány dopady napěťového stárnutí na vlastnosti izolačního materiálu typu termikanit, který je určen pro vysokoteplotní aplikace, mimo jiné v izolacích elektrických strojů používaných v posuvu regulačních tyčí v jaderných reaktorech. Pro sledování změn v izolaci se nabízí dielektrická relaxační spektroskopie (DRS), tj. zjednodušeně měření závislosti obou složek komplexní permitivity zvoleného izolačního materiálu na frekvenci a teplotě. Vzhledem k tomu, že DRS je integrální metodou, která zaznamenává odezvu celého sledovaného materiálu jako celku, je otázkou, do jaké míry mohou být výsledky dielektrických měření schopné výpovědi o lokálních vlastnostech, které jsou pro elektrický průraz rozhodující. I při absenci bezprostřední korelace mezi dielektrickým spektrem a elektrickým průrazem však DRS poskytuje představu a informace o změnách probíhajících ve sledovaném materiálu v průběhu stárnutí.