Электроизоляционная керамика – основной диэлектрический материал, применяемый в производстве обширного спектра низко- и высоковольтных изоляторов. Пластичность сырья позволяет изготавливать опорные элементы сложной конфигурации. Высокотемпературное спекание используемых в изготовлении измельченных каолиновых глин предает изделиям твердость, сопротивляемость старению, атмосферным осадкам. Изоляторы из электроизоляционного фарфора без повреждений переносят характерные для электросетей высокотемпературные воздействия, многократные циклы замораживания-размораживания.
Специфика эксплуатации электроизоляционной керамической продукции предопределяет рост требований к механической прочности. Электротехнические изделия работают на растяжениеa. На них действуют изгибающие, крутящие нагрузки, погодные явления. Устойчивость к перечисленным разрушающим факторам проверяют посредством лабораторного тестирования на производстве, дефектные экземпляры отбраковывают.
Виды испытаний механических характеристик керамических изоляторов
На механическую прочность изоляторов из керамики влияет кристаллическая структура использованного в производстве исходного сырья, точность соблюдения технологических правил обжига. При нарушении предписаний повышается пористость в теле изделий, из-за которой неравномерно распределяются напряжения. Образование пор сокращает твердость, водостойкость, сопротивляемость атмосферным воздействиям.
Типичные нормативные документы, декларирующие методики исследований физико-механических характеристик керамических изоляторов:
- ГОСТ 26093-84. Регламент охватывает армированные и неармированные изоляторы электротехнических линий, транспортирующих переменный ток частотой до 100 Гц. В стандарте приведены правила тестирования электротехнической продукции на сопротивляемость растягивающим, сжимающим, изгибающим усилиям. Согласно требованиям документа проверяется устойчивость к кручению, приложенному к нижнему фланцу. Определяется устойчивость к одиночным и многократным ударам. ГОСТ декларирует методики климатических испытаний с выявлением холодостойкости, влияния медленного и быстрого проходящих температурных изменений.
- ГОСТ 52034-2008. Стандарт излагает методики приемо-сдаточных, периодических и типовых испытаний электротехнических изоляторов, предназначенных для сооружения наружных и внутренних электросетей, поставляющих переменный ток частотой свыше 100 Гц. Принципы исследований применяются к опорным изоляционным элементам для линий, станций, установок. Документ регламентирует правила испытаний изделий из электроизоляционной керамики на сопротивляемость изгибающим усилиям, приложенным к верхним фланцам изделий. Устанавливает последовательность лабораторных испытаний на стойкость к растяжению, к резкому и медленному изменению температурного фона. В стандарте изложены правила определения разрушающего крутящего момента, способности противостоять одиночным ударам.
В указанных документах также приведены принципы осмотра изделий с целью выявления микропористости, раковин, прочих дефектов. Изложены способы подтверждения электрической прочности, согласно чему измерение электрических характеристик проводится с сухой, загрязненной, увлажненной поверхностью. Надежность работы изоляторов из керамики определяется циклическими температурными воздействиями.
Технические средства для испытания механической прочности керамических изоляторов
Для определения параметров механической прочности изоляторов из электротехнической керамики потребуются следующее лабораторные аппараты и вспомогательные атрибуты:
