Actual Problems in Machine Building. Vol. 13. N 3-4. 2026 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 64 Токи утечки по поверхности полимера (трекинг). Трекинг представляет собой процесс образования токопроводящих дорожек на поверхности изоляционных материалов под действием влаги, загрязнений и электрического поля, сопровождающийся микроразрядами и локальным нагревом [7]. Повышенная температура снижает электрическое сопротивление поверхности, увеличивает токи утечки и усиливает разогрев, что может привести к пробою изоляции и пожару. Высокотемпературные полимеры с ароматической структурой (PEEK, PEI, PBI) обладают высокой трекингостойкостью и сохраняют изоляционные свойства при длительном воздействии увлажнения и загрязнений [8, 12]. Металлизация поверхностей. В момент размыкания контактов в коммутационных аппаратах под действием электрической дуги происходит плавление и испарение металла контактных групп с последующим оседанием мельчайших частиц на поверхностях изоляционных элементов [1]. Образовавшийся металлизированный слой формирует проводящие «мостики», приводящие к необратимому снижению сопротивления изоляции и возникновению токов утечки, которые дополнительно нагревают поверхность полимера. В отличие от трекинга, где проводимость обусловлена карбонизацией самого полимера, при металлизации проводящий слой состоит из частиц металлов контактных пар. Нарушение условий охлаждения. При эксплуатации в замкнутых объѐмах, вблизи источников тепла, при запылѐнности или при отсутствии свободного пространства вокруг аппарата теплоотвод ухудшается, вследствие чего внутренняя температура может существенно превысить расчѐтную даже при номинальных токах [3, 19]. Длительное нарушение условий охлаждения приводит к накоплению теплового воздействия на полимерные детали, ускоряя их старение и деформацию. Последствия теплового воздействия для полимерных деталей Совокупное действие рассмотренных источников нагрева приводит к ряду негативных последствий. Детали аппаратов деформируются, изменяя расстояния между контактами, кинематику контактного узла и изоляционные промежутки. Под действием длительного теплового воздействия и тепловой аккумуляции происходит термическая деградация — старение молекулярной структуры полимеров с потерей пластичности и увеличением хрупкости, что может привести к разрушению крепѐжных элементов и мест фиксации пружин [15, 20]. Кроме того, при разрушении химических связей в полимерных цепях возможно выделение токсичных веществ; например, при деструкции ПВХ выделяется хлористый водород (HCl), вызывающий химическую коррозию металлических деталей аппаратуры [16]. Методика сравнительного анализа Для систематизированного сравнения полимерных материалов авторами использован критерий максимальной рабочей температуры при длительном и кратковременном воздействии. Значения температур взяты из технических условий, справочной литературы и публикаций производителей [5, 6, 9, 15, 16]. Для высокотемпературных термопластов данные верифицированы по результатам независимых исследований [8, 10–14, 21]. Материалы разделены на группы по температурным диапазонам, соответствующим характерным режимам эксплуатации ЭА: начальный (до 200 °C), средний (200–260 °C) и экстремальный (свыше 260 °C).
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1