Из
техногенных факторов старения, в первую очередь, выделим воздействие электрического
напряжения. Это воздействие многообразно, целый ряд явлений происходит в материале:
частичные разряды, дендриты, треки, дуга, водные триинги, нагрев за счет диэлектрических
и джоулевых потерь.
Особенности
старения неорганических диэлектриков - на переменном напряжении практически отсутствует
старение, они склонны к старению на постоянном напряжении. При этом ионы,
содержащиеся в диэлектрике, дрейфуют к соответствующим электродам и разряжаются
на них. Катионы (например, ионы металлов) дрейфуют к катоду, анионы - к аноду.
У катода образуется слой металла, причем в виде металлической веточки, растущей
от электрода в теле диэлектрика. У анода структура кристалла начинает разрушаться
за счет ухода оттуда ионов металла.
Органические
диэлектрики малостойки к атмосферным и эксплуатационным воздействиям. Старение
на постоянном напряжении практически отсутствует, на переменном напряжении они
стареют за счет частичных разрядов, дендритов и водных триингов. Рассмотрим это
чуть подробнее. Частичные разряды появляются в порах диэлектрика при достижении
на размерах пор пробивного напряжения. Воздействие высокой температуры, плазмы
разряда, излучения разряда ведет к разложению материала и к появлению дендрита.
Это древовидное образование в теле диэлектрика с частично обугленными краями.
Частичные разряды в системе "пора + дендрит" выделяют все больше энергии,
что ведет к прогрессирующему росту дендрита и к последующему пробою всего промежутка.
Водный
триинг или водный дендрит возникают в полимерных
кабелях при одновременном действии переменного напряжения и высокой влажности.
Возникает что-то вроде объемной сетки в теле диэлектрика, заполненной водой. Эта
структура обладает высокой электропроводностью за счет ионизации различных вымываемых
примесей из полимерного материала (стабилизаторы, пластификаторы, недополимеризованные
фрагменты и т.п.). Рост водного дендрита, в конце концов, приводит к зарождению
из области наиболее удлиненной части обычного электрического разряда.
Синергический
эффект вызывает одновременное действие напряжения и загрязнения. Например загрязнение
изоляторов ВЛ вблизи алюминиевых заводов алюминиевой пылью, вблизи цементных заводов
- цементной пылью приводит к появлению перекрытий, которые в ряде случаев переходят
к дуговым разрядам, эрозии изоляторов, более раннему выходу из строя. Грунтовые
соль и пыль также вызывают ускоренное старение, т.к. осаждаясь на поверхности
изоляторов, вызывают появление электропроводящих путей на поверхности, в особенности
при последующем увлажнении.
Ускоренное
старение электротехнических изделий происходит в нестандартных условиях эксплуатации:
в плазменных установках, электрофизических установках, криогенных устройствах.
Нaдeжнoсть и экoнoмичнoсть рaбoты электрических aппaрaтoв, мaшин, приборов и
элeктрoустaнoвoк в цeлoм зaвисят oт кaчeствa элeктрoтexничeскиx материалов и иx
примeнeния, a тaкжe прaвильнoгo выбoрa. O нaзнaчeнии, свoйствax рaзличныx сoврeмeнныx
элeктрoтexничeскиx материалов, рaбoтaющим пo элeктрoтexничeским прoфeссиям нужнo
знaть o зaвисимoсти этиx свoйств oт дeйствия электрических и мaгнитныx пoлeй.