Для противокоронной защиты высоковольтных машин применяются полупроводящие ленты и эмали.
Для пазовой части используются ленты и эмали с удельным поверхностным электрическим сопротивлением 1·103 – 5·105 Ом и имеющие линейную зависимость сопротивления от напряжения.
Для лобовых частей для выравнивания и нормирования электрических полей предпочтительней иметь нелинейную зависимость сопротивления от напряжения. Следует отметить, что для машин с различным уровнем рабочих напряжений требуются материалы, отличающиеся по вольт-амперным характеристикам (ВАХ).
Нами предлагается методика определения ВАХ полупроводящих материалов. Испытания проводятся на установке, схематично представленной на рис.1. Она состоит из преобразователя напряжения, измерительной ячейки, измерителей напряжения и тока, компьютера.
Рис.1 Схема испытательной установки.
Преобразователь обеспечивает варьирование напряжения от 0 до 70 кВ при измеряемых токах от 0 до 300 мкА.
Конструкция измерительной ячейки изображена на рис.2.
При плавном изменении напряжения измеряются напряжение и протекающий по образцу ток, результаты передаются на компьютер. После подстановки геометрических параметров измеряемого образца на компьютере рассчитываются зависимости тока от напряженности и удельного поверхностного электрического сопротивления от напряженности.
Формулы пересчета в соответствии с геометрическими размерами образца:
E=Uизм/L
где:
E – напряженность, кВ/см.
Uизм – напряжение подаваемое на образец, кВ.
L – расстояние между электродами, см.
I=Iизм/b
где:
I – ток, мкА/см.
Iизм – ток протекающий через образец, мкА.
b– ширина образца, см.
R=E/I·109
где:
R– сопротивление, Ом.
E – напряженность, кВ/см.
I – ток, мкА/см.
Рис.2. Конструкция измерительной ячейки
На рис.3 и 4. представлены характерные ВАХ различных полупроводящих эмалей и лент, выпускаемых нашим предприятием.
Рис.3 Зависимость тока от напряженности
Рис.4 Зависимость сопротивления от напряженности