59. Изоляция кабелей с вязкой пропиткой

До 10 кВ. чаще всего выполняются с поясной изоляцией и секторными жилами.

Секторная форма жилы обеспечивает более полное использование объема под свинцовой жилой. Для увеличения механической прочности используется броня из 2-х стальных лент, накатываемых в противоположные стороны.

В изоляции 3-х жильного кабеля с секторными жилами создается неравномерное эл. поле.

При напряжениях 20 и 35 кВ применяют кабели с отдельно освинцованными или экранированными жилами.

60.Применение конденсаторных обкладок.

Конденсаторные обкладки применяются для регулирования электрического поля в основном в конструкциях с бумажно-масляной изоляцией.

Они представляют из себя дополнительные электроды из тонкой металлической фольги, которая располагается в толще изоляции между главными электродами. В результате такой конструкции образуется цепочка последовательно включённых цилиндрических конденсаторов, ёмкости которых при переменном напряжении или сопротивление изоляции между обкладками при постоянном напряжении определяют распределение электрического поля в изоляции. Путём изменения размеров числа и взаимного расположения конденсаторных обкладок, можно изменять ёмкости конденсаторов, регулируя тем самым характер распределения электрического поля. Важно отметить, что конденсаторные обкладки позволяют регулировать напряжённость электрического поля как в радиальном направлении, так и в осевом. В качестве примера работы конденсаторных обкладок рассмотрим проходной изолятор (ввод)

n – обкладок, R_i – радиус i-й обкладки, l_i – длина обкладок, ∆R_i – это расстояние между R_i и R_i+1.

Условием равномерного распределения переменного напряжения по слоям является равенство емкостей С₁ =С₂ = … = С_i = С_i+1 … = C_n, где n — число обкладок.

При анализе такой конструкции, очевидно, что радиус обкладки элементарного цилиндрического конденсатора гораздо больше, чем расстояние между обкладками.

Тогда с незначительной погрешностью электрическую ёмкость любого конденсатора, например С_i, можно вычислить:

Следовательно, если принять - const, тогда равенство ёмкостей будет выполнятся, если .

Меняя другие обкладки обратно пропорционально радиусу можно добиться равномерного распределения по слоям, тогда

Напряжённость электрического поля в пределах каждого конденсатора может быть вычислена по закону:

Коэффициент неоднородности изоляции существенно меньше, чем при отсутствии обкладок. Представленное регулирование электрического поля в радиальном направлении приводит к неравномерному распределению напряжённости в осевом направлении. Для того чтобы, обеспечить равенство продольных и осевых составляющих необходимо, чтобы выполнялось такое условие

,

если .

Тогда:

Из технологических соображений лучше принять постоянным. Если , то тогда оказывается обратно пропорционально квадрату радиуса, т.е. увеличении радиуса расстояние между обкладками существенно уменьшается, а это означает, что вблизи краёв короткого электрода напряжённости значительно увеличиваются. Электрическая прочность бумажно-масляной изоляции вдоль слоёв существенно ниже, чем в радиальном направлении. Поэтому во всём мире условие регулирования берут .

Как видно из выбранного способа регулирования со всей очевидностью вытекает, что напряжённость электрического поля вблизи электродов выше, чем в середине изоляции.

У края конденсаторных обкладок наблюдается резкое повышение электрического поля. Для устранения этого эффекта применяются дополнительные цилиндрические электроды – манжеты, которые между рёбрами сидят. (устранение краевого эффекта).