Вакуум в электротехнике

Также достоинством этого типа изоляции является простота конструкции и технологии, достаточное охлаждение активных частей оборудования. Среди заметных недостатков МБИ можно выделить меньшую ,чем у БПИ электропрочность, а также пожаро и взрывоопасность. Типовая технология изготовления МБИ включает в себя сборку конструкции, ее сушку в вакууме и заполнение предварительно дегазированным трансформаторным маслом.Вакуумная технология находит применение не только в производстве конденсаторов и кабелей с БПИ. Одним из типов электрических конденсаторов являются вакуумные конденсаторы, имеющие заметно меньшие диэлектрические потери, чем газовые, малый температурный коэффициент емкости и повышенную устойчивость к вибрациям по сравнению с газонаполненными. Величина пробивного напряжения вакуумных конденсаторов не зависит от атмосферного давления, поэтому они широко используются в авиационной технике.Вакуумная техника также применяется при испытаниях конденсаторов, заполненных элегазом, на герметичность. Испытуемый конденсатор помещается в герметичную камеру, на первом этапе откачиваемую при помощи высокопроизводительных вакуумных насосов для удаления адсорбированных газов. На втором этапе камера за короткое время наполняется осушенным воздухом до давления ниже атмосферного, после чего отбирается проба из смеси воздуха и, в случае негерметичности, элегаза. Датчики давления, встроенные в систему, подключаются к центральному измерительному комплексу.Важную роль играет вакуумная технология и вакуумное технологическое оборудование в производстве металлопленочных конденсаторов. Одним из методов изготовления тонкопленочных конденсаторов является высокочастотное магнетронное распыление мишеней из титана бария. Напылениена кремниевую подложку с температурой от 20 до 700 ºС ведется в атмосфере смеси аргона и кислорода. Для практического применения рекомендованы двух- и трехслойные конденсаторы с BaTiO3в качестве диэлектрика [3]. Ускоренный метод изготовления намотанных металлопленочных конденсаторов, дающий уменьшение их стоимости и повышение качества и надежности, состоит в следующем: заготовки конденсаторов помещаются в вакуумную камеру для удаления воздуха из пор применяемых материалов, затем проводится заполнение пор газом с высокой электропрочностью под давлением, что предотвращает возникновение коронного разряда, ина последнем этапе – герметизация полимерными капсулами.Установки GeneralK5000 и К4000 для вакуумного нанесения электропроводных слоев из алюминия, цинка, а также слоев алюминий-цинк-алюминий на различные диэлектрики (бумага плотностью 35-90 г/м2 и пленки толщиной от 8 до 120 мкм при ширине рулона 1025-4050 мм) для конденсаторов переменного тока разработаны и производятся английской компанией GeneralVacuumEquipment (рис. 1.2).Рисунок 1.2 – Установка GeneralK5000 для вакуумного нанесения алюминия на диэлектрики (бумага и пленки)Высокопроизводительные диффузионные насосы создают в зоне покрытия высокий уровень вакуума. Это позволяет создавать покрытия с хорошими защитными свойствами, которые широко используются при производстве гибкой упаковки для пищевых продуктов.Используемый в К5000 барабан большого диаметра для нанесения покрытий обеспечивает максимальную в отрасли эффективность при минимальных затратах энергии, алюминия и расходных материалов на 1 м2 производственной пленки.Система намотки с высокоскоростными роликами и точной параллельностью между ними позволяет создавать перемотанные рулоны, качество намотки которых не уступает разматываемым рулонам.Еще одной областью применения вакуумных технологий является формообразование изоляции, при котором разность давлений создает силу, заменяющую механическое воздействие. Так, предложена технологическая система для производства провода с круглой или преимущественно прямоугольной токопроводящей жилой (ТПЖ), которая содержит отдающее и приемное устройства и экструдер, обеспечивающий наложение полимера без растворителя в виде оболочки продольно вокруг ТПЖ, движущейся в направлении от отдающего устройства к приемному. Оболочка из полимера плотно накладывается на поверхность ТПЖ с помощью вакуума, создаваемого внутри оболочки. При этом в системе предусмотрено устройство для контроля скорости движения ТПЖ относительно головки экструдера и таким образом можно точно регулировать толщину экструдируемойэлектроизоляции при изменении скорости движения ТПЖ.ЗАКЛЮЧЕНИЕВакуумная технология требует к себе отдельного внимания и выделяется в отдельную отрасль. Многие выводы молекулярно-кинетической теории не могут быть использованы, так как в вакууме проявляются такие свойства, которые мы «не замечаем» в обычной жизни из-за их малости на фоне макрособытий или из-за того, что рейтинг их значимости для практики в подавляющем числе случаев низок.Задачей прикладной науки – вакуумная техника является решение проблем получения сверхвысоких разряжений. Оказывается, что на каждом шаге получения заданного разряжения нас ожидает огромное число скрытых проблем[2].Вакуумной технологией действительно стоит заниматься. Скажем, те свойства вещества, которые недавно казались совершенно бесполезными, вдруг открывают возможность для создания принципиально новых устройств или материалов с неожиданными возможностями.Или же вдруг обнаруживается глубокая параллель между какими-то сложными объектами из сугубо прикладной и из фундаментальной науки, и тогда абстрактные научные результаты удается использовать на практике.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫДемихов К.Е., Никулин Н.К., Калинкин Д.А. Теоретические основы вакуумной техники: Учеб.пособие. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. – 64 с. ШестакВ.П. Вакуумная техника. Концепция разреженного газа: Учеб.пособие. – М.: НИЯУМИФИ, 2012. – 272 с. ЯрмоновА.Н. Вакуумные технологии: Учеб.Пособие / А.Н. Ярмонов. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. Ун-та, 2015. – 306 с.