Новые высокотемпературные провода SuperLinx
Выпускаются небольшими партиями/ длинами, с маркировкой и окраской
При переходе границы раздела диэлектриков с разными диэлектрическими проницаемостями тангенциальная составляющая электрического поля остается постоянной, а нормальна компонента изменяется в соответствие с изменением :
(39) |
Данная закономерность открывает возможность целенаправленного изменения электрического поля в изоляционном промежутке применением материалов с разными . Наибольший эффект регулирование имеет место в тех случаях, когда граница раздела совпадает с эквипотенциальной поверхностью ( остаются постоянными, а изменяется максимально возможно), например, в случае цилиндров - одножильных кабелей высокого напряжения.
Для случая, показанного на рисунке 4, в силу теоремы Гаусса, потребовав равенства между собой всех (напряженности в начале слоев), получим соотношение
(40) |
Из (40) следует, что равенство обеспечивается при соблюдении условий . Электрическое поле при этом становится более однородным, следовательно, общее правило градирования может быть сформулировано следующим образом:
в области повышенных напряженностей электрического поля, (меньших радиусов кривизны эквипотенциальных поверхностей), следует размещать электроизоляционные материалы с большими диэлектрическими проницаемостями.
Запас электрической прочности изоляции может быть оценен с помощью коэффициента использования изоляции
(41) |
В большинстве случаев толщина изоляции кабеля определяется максимально допустимой рабочей напряженностью . При этом значение N может быть определено по формуле , которая следует из уравнений .
При условии напряженность электрического поля будет постоянной и равной , толщина слоя изоляции будет минимальной, а коэффициент использования равен 1.
Практически, уменьшение , с увеличением радиуса производится ступенями.
(42) |
(43) |
(44) |
Подставим r2 в выражение для Е1:
Соотношение для внешнего радиуса изоляции определим в результате следующих преобразований:
Для трехслойной изоляции
Для изоляции из n слоев:
Выведем, для справки, полезное при решении задач соотношение . В качестве поверхности S интегрирования выберем цилиндр единичной длины - эквипотенциаль E = const. Уравнение Гаусса решаем с учетом связи между напряженностью электрического поля и потенциалом (осесимметричная система - зависимость только от r). Тогда . Выразим Е через потенциал жилы , а не через заряд q: Поэтому , что и требовалось доказать.