ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ НАПОЛНЕННЫХ ПОЛИМЕРОВ ДЛЯ РЕЗИСТОРОВ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ НАГРУЖЕНИЯ

Актуальность работы обусловлена тем, что обеспечение бесперебойного электроснабжения предприятий ресурсодобывающих отраслей является непременным условием их эффективного функционирования. Последнее, в свою очередь, определяется качеством защиты электропотребляющего оборудования (прежде всего электродвигателей) от токов короткого замыкания и перенапряжений в питающей сети. Их ограничение обеспечивается комплексом мер; важнейшей среди них является использование высоковольтных объемных резисторов, способных рассеивать огромные мощности. В последние годы внимание специалистов привлекли наполненные полимеры как материалы для изготовления таких резисторов. Наряду с такими их достоинствами, как: доступность и дешевизна исходных материалов (высокая ресурсоэффектвность), хорошо освоенная технология производства таких композиций, им присущ существенный недостаток – сильная зависимость удельного объемного сопротивления от температуры и, следовательно, от режимов их работы. Из-за многообразия процессов в наполненных полимерах, стимулируемых повышенной температурой, необходимо изучение их поведения в зависимости от условий нагрева. Один из часто встречающихся режимов работы полимерных композиционных материалов – повторно-кратковременное воздействие токовой нагрузки, при котором происходят многократные изменения температурного режима, негативно влияющие на стабильность параметров резисторов. Это делает актуальными исследования динамики объёмного электрического сопротивления как важнейшего параметра резистора при сложных режимах токовой нагрузки. Цель: оценка возможности работы наполненных техническим углеродом каучуков в режиме «нагрев–охлаждение»: исследование разброса величины тока в зависимости от токовой нагрузки, времени работы и паузы при нагреве переменным током. Из-за многокомпонентности структуры стабильность электрофизических характеристик во многом определяется режимом их работы. Методы: инструментальные измерения электрофизических характеристик резистивных полимерных композиционных материалов, статистическая обработка результатов измерений, оценка временных рядов изменения случайных параметров. Результаты. Выявлены зависимости величины переменного тока, протекающего в наполненных техническим углеродом бутадиен-нитрильных каучуках, от длительности работы и продолжительности пауз при повторно-кратковременном режиме работы. Установлена также возможность проявления неоднозначного влияния длительности паузы на стабильность величины тока. Подтверждена возможность применения показателя Херста для оценки тенденций временного ряда по изменению токовой нагрузки (объемного электрического сопротивления) в повторно-кратковременном режиме работы. Показана зависимость величины самого показателя Херста от длительности анализируемого временного интервала. На основании проведенных исследований разработаны рекомендации по работе наполненных техническим углеродом каучуков при повторно-кратковременном воздействии токовой нагрузки.