ТЕНДЕРЫ
Площадка для проведения on-line торгов по заявкам на покупку кабеля и провода
СКЛАД
Сервис для поиска кабельно-проводниковой продукции
Расшифровка марки кабеля
Узнай конструкцию кабеля по его маркировке!
Схема погрузки
Узнать какой транспорт подойдет для перевозки вашей продукции можно прямо сейчас
Вес кабеля
Рассчитать вес всей заявки или отдельной марки зная количество — легко!
 

Интернет-учебник по расчету кабельной продукции

Градирование изоляции кабелей постоянного тока

Как уже отмечалось (5) после окончания переходного процесса (включение напряжения) электрическое поле в диэлектрике изоляции распределяется в соответствии с проводимостями.

Внутренние и внешние перенапряжения

Характер воздействия импульсного и постоянного напряжений на изоляцию резличен: при импульсном, как и при переменном полу распределяется в соответствии с диэлектрическими проницаемостями - емкостями изоляции.

Для обеспечения электрической прочности изоляции принято регулировать электрическое поле в диэлектрике. Причем, на переменное напряжение наиболее эффективным методом является градирование изоляции, основанное на использовании диэлектриков с заметно различающимися диэлектрическими проницаемостями. Изоляцию кабелей постоянного тока принято выполнять неградированной. Основание - электрическая прочность диэлектриков, как уже упоминалось, на постоянном и импульсном напряжениях значительно выше, чем на переменном, с одной стороны, не просто подобрать диэлектрики с существенно различающимися проводимостями - с другой.

В последнее время расширяется диапазон использования кабелей постоянного тока на напряжения до img В и мощностью в несколько МВт. Они прокладываются и проектируются для прокладки в сотни километров. В связи с этим, и с учетом тока, что кабели постоянного тока в процессе эксплуатации подвергаются действию перенапряжений (переменных напряжений) становится целесообразным регулирование поля - его выравнивание посредством градирования изоляции и для кабелей постоянного тока.

Для этих целей предлагается использовать, прежде всего, бумаги, обладающие плотностью, воздухо- и маслопроницаемостью а также высоким удельным объемным электрическим сопротивлением.

При градировании по плотности img [9] распределение электрического поля в неоднородной слоистой изоляцией, когда каждый слой характеризуется своим значением img, задается формулой

img (26)

При двухслойном градировании

img (27)

С учетом зависимости удельного сопротивления от температуры и величины электрического поляimg уравнение (27) принимает вид:

img (28)

Практическое использование формулы (28) затруднено из-за того, что каждый из слоев изоляции работает в своем диапазоне температур и напряженности электрического поля, так что img Возможно по отдельности учесть влияние напряженности электрического поля и температуры, а затем суммировать результаты.

а). Учет влияния напряженности электрического поля (кабель без нагрузки).

Изоляция представляется в виде n слоев равной толщины img. Сопротивление первого слоя img Сопротивление любого слоя i: img

Полное сопротивление изоляции img получается суммированием всех img, включенных последовательно:

img (29)
Напряжение, находящееся на i-й слой изоляции,

img (30)

Напряженность электрического поля при данном подходе принимается неизменной в пределах каждого из слоев изоляции

img (31)

Для расчета по формуле (31) задаются значениями img, т.е. выбирают сорта бумаги для градированной изоляции. Расчет производится для нескольких вариантов градирования, из которых выбирают оптимальный.

б). Учет совместного влияния напряженности электрического поля и температуры (кабель под нагрузкой)

Первым шагом находится сопротивление i-го слоя изоляции.

Температура в i-м слое через температуру жилы img записывается img img, а сопротивление изоляции в целом

img (32)

Для определения установившегося значения Е в каждом слое изоляции кабеля пользуются методом последовательных приближений. На исходной ступени img на j-той ступени приближения img и полное сопротивление изоляции img Напряженность электрического поля в i-м числе

img (33)

Наиболее опасным режимом перенапряжений является режим наложения на кабель, находящийся под нагрузкой, импульсно обратной полярности.

Расчет напряженности и в этом случае ведется на основании уравнения непрерывности (18) img при граничном условии img.

При этом, градирование изоляции по толщине и плотности бумажных лент выполняется на основании принципа постоянства запаса электрической прочности по толщине изоляции.

img (34)
где n - коэффициент запаса;

Епр - электрическая прочность изоляции, изготовленной из бумаги данной толщины и плотности.

Едом - соответствующее значение допустимой напряженности электрического поля.

Распределение напряженности электрического поля при перенапряжении - наложение импульса обратной по отношению к постоянному рабочему напряжению - может быть определено из соотношения

img (35)
где E(r) - составляющая напряженности, обусловленная действием рабочего напряжения рассчитываемая по (ЭИ).

Толщина градированной изоляции будет определяться максимальным значением напряженности поля постоянных токов, допустимым для неуплотненной бумаги. Электрическое поле при перенапряжении в градированной изоляции (2 слоя) будет распределено в соответствии с выражением

img (36)
где img - диэлектрическая проницаемость в точке с радиусом r;

img - относительные диэлектрические проницаемости изоляции из уплотненной (плотность 1,1img) и неуплотненной (плотность 0,72 img) бумаги. Решение (36) при img, сечение токопроводящей жилы img дает графики, приведенные на рис.1

img

При общей толщине изоляции imgмм, которая определяется максимальным значением напряженности поля постоянных токов, допустим для неуплотненной бумаги, радиус z1, разграничив общий слой из уплотненной и неуплотненной бумаги, равен 24 мм.

В настоящее время допустимые рабочие напряженности электрического поля для маслонаполненных кабелей постоянного тока ограничены уровнем 40 МВ/м, в режиме перенапряжений - 80 МВ/м. Полученные при расчете максимальные напряженности в слоях равны допустимым. При этом, если исходить из рабочего режима, то более тонкие бумаги необходимо размещать под оболочкой, где напряженность максимальна. Если особое внимание уделить режима перенапряжений, то толщина лент должна быть меньшей у жилы и большей - на пережиме изоляции. Так как изоляция должна быть спроектирована с учетом обоих режимов, можно сформулировать следующее правило градирования по толщине бумажных лент: в каждой точке изоляции толщина слоя должна иметь минимальное значение из всех, определяемых по каждому режиму в отдельности.

Нужен кабель? Оформи заявку бесплатно
Информация по заявке
Актуальность
Город
Текст по заявке
или прикрепите файл
Прикрепить файл
Контактные данные
Организация
E-mail
Телефон
Контактное лицо
Комментарий
Отраслевая Служба Заказов от RusCable.Ru
– это оперативный бесплатный сервис для покупателей КПП.

Стоит только заполнить форму слева и в течение нескольких минут Вашу заявку увидит около сотни компаний-поставщиков. Те организации, которые могут ответить указанным Вами требованиям, напрямую свяжутся с Вами.

Остались вопросы? Задайте их операторам Службы Заказов
тел.: 8 (495) 229 33 36
или e-mail: zakaz@kab.ru


Работайте быстро и без посредников, работайте с RusCable.Ru!