Вестник МГТУ, 2024, Т. 27, № 4.

Вестник МГТУ. 2024. Т. 27, № 4. С. 501-510. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2024-27-4-501-510 УДК 621.31 Разработка математической модели зависимости удельного объемного электрического сопротивления изоляции СИП-4 от факторов, влияющих на ее надежность И. В. Денисов Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, г. Владимир, Россия; e-mail : denisoviv2@mail.ru Реферат Изоляция самонесущего изолированного провода (СИП-4) является объектом исследования, предмет исследования - математическая модель зависимости удельного объемного электрического сопротивления изоляции СИП-4 от факторов, влияющих на ее надежность. Полученная математическая модель позволит перейти к разработке методики прогнозной оценки остаточного ресурса материала изоляции исследуемого проводника. На первом этапе работы изучалось влияние действия внешних факторов на электрические параметры материала изоляции СИП-4. При формировании цели исследования, а именно получения математической модели зависимости удельного объемного сопротивления изоляции провода от влияния внешних факторов, учитывались трудные условия эксплуатации. Применение СИП-4 предусматривается снаружи зданий, т. е. он подвергается воздействиям солнечной радиации, ветровой нагрузке, атмосферным осадкам, температурным перепадам и т. д. В рамках данного исследования рассматривались следующие наиболее значимые факторы: электрический переменный ток, температура окружающей среды и период эксплуатации. Указанные факторы выбирались с учетом возможности проведения многофакторного эксперимента и в полной мере характеризуют такие свойства надежности изделия, как долговечность и безотказность работы. В ходе проведения многофакторного анализа задача состояла в выборе минимальных и максимальных значений каждого исследуемого фактора с последующим составлением матрицы планирования полного факторного эксперимента. Полученная математическая модель позволяет определить действующее значение удельного объемного электрического сопротивления материала изоляции СИП-4 в зависимости от его эксплуатации в заданных конкретных условиях и открывает возможность разработки второго этапа исследования, связанного с построением алгоритма методики прогнозной оценки остаточного ресурса материала изоляции исследуемого проводника. Денисов И. В. Разработка математической модели зависимости удельного объемного электрического сопротивления изоляции СИП-4 от факторов, влияющих на ее надежность. Вестник МГТУ. 2024. Т. 27, № 4. С. 501-510. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2024-27- 4-501-510. Информация о статье Поступила в редакцию 25.09.2024; получена после доработки 25.11.2024; принята к публикации 29.11.2024 Ключевые слова: надежность изоляции проводов, удельное объемное сопротивление, контроль изоляции, старение изоляции, срок службы изоляции Для цитирования Development of a mathematical model of dependence of specific volumetric electrical resistance of SIW-4 insulation on factors affecting its reliability Ivan V. Denisov Vladimir State University named after Alexander Grigorievich and Nikolai Grigorievich Stoletovs, Vladimir, Russia; e-mail : denisoviv2@mail.ru Article info Received 25.09.2024; received in revised form 25.11.2024; accepted 29.11.2024 Key words: wire insulation reliability, volume resistivity, insulation control, insulation ageing, insulation service life For citation Abstract Insulation of self-supporting insulated wire (SIW-4) is the object of the study, and the subject of the study is a mathematical model of the dependence o f the specific volume electrical resistance of the SIW-4 insulation on the factors affecting its reliability. The resulting mathematical model will allow us to proceed to the development of a method for predictive assessment of the residual life of the insulation material of the conductor under study. At the first stage of the work, the influence of external factors on the electrical parameters of the SIW-4 insulation material has been studied. When forming the goal of the study, namely, obtaining a mathematical model o f the dependence o f the specific volume resistance of the wire insulation on the influence o f external factors, difficult operating conditions have been taken into account. SIW-4 is intended for use outside buildings, i. e. it is exposed to solar radiation, wind load, precipitation, temperature changes, etc. Within the framework of this study, the following most significant factors have been considered: alternating electric current, ambient temperature and period of operation. These factors have been selected taking into account the possibility of conducting a multifactorial experiment and fully characterize such properties of product reliability as durability and failure-free operation. During the multifactorial analysis, the task was to select the minimum and maximum values of each factor under study, followed by the compilation of a planning matrix for a full factorial experiment. The resulting mathematical model allows us to determine the effective value o f the specific volume electrical resistance o f the SIW-4 insulation material depending on its operation under the given specific conditions. It also opens up the possibility of developing the second stage of the study, associated with the construction of an algorithm for the method o f predictive assessment o f the residual life of the insulation material of the conductor under study. Denisov, I. V. 2024. Development of a mathematical model of dependence of specific volumetric electrical resistance of SIW-4 insulation on factors affecting its reliability. Vestnik o fMSTU, 27(4), pp. 501-510. (In Russ.) DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2024-27-4-501-510. 501