1. Выбор числа конденсаторных обкладок n.
Число обкладок можно вычислить по формуле:
;
(12)
где Up и Ер – расчетное напряжение и расчетная напряженность электрического поля соответственно;
(1,5 мм) – наименьшая
толщина между двумя соседними пластинами.
Если это условие не выполняется, то
необходимо пересчитать количество
обкладок.
Как показывает практика конструирования муфт, значение n выбирается равным 6–8 для муфт на напряжение 110 кВ, 14–16 – для напряжения 220 кВ и до 30 – для напряжения 500 кВ.
2. Определение длины конденсаторных обкладок.
При расчете муфты из условия равномерного распределения тангенциальных напряженностей наружные и внутренние вылеты пластин во всех слоях одинаковы, однако, λ1≠λ2. Поэтому, задав длину n-й пластины и значения λ1 и λ2, можно определить длину любой обкладки по формуле:
.
(13)
Значение ln примерно равно (0,15–0,2) Lр.ф. В этом случае наружный конец заземлённой n-й обкладки (точка с на рис. 5.14) будет удалён от заземлённых деталей фарфорового изолятора на расстояние, равное 10–20 % разрядного расстояния по фарфору Lр.ф. Эксперименты показали, что при таком расположении внутренней изоляции получаются наилучшие разрядные характеристики.
Рис. 5.14. Размещение конденсаторной подмотки внутри
фарфоровой покрышки
Из этих соображений конец нулевой обкладки, имеющий потенциал жилы (точка d на рис. 5.14), располагается на расстоянии (25–30 %) Lр.ф от металлических частей арматуры, имеющей потенциал жилы. Тогда значение Lcd, равное сумме всех наружных вылетов, равно:
.
(14)
Откуда:
.
(15)
Внутренний вылет λ2 определяется исходя из равенства допустимой тангенциальной напряжённости Eτ на длине конденсаторной подмотки:
;
(16)
где Up – расчётное напряжение, кВ; Eτ – расчётная тангенциальная напряжённость, кВ/мм.
3. Определение диаметров конденсаторных слоёв.
Производится последовательное определение диаметров второго, третьего слоёв и т. д. по формуле (11), причём диаметр (или толщину) первого слоя надо задать. Обычно толщина первого слоя выбирается равной 2,5–3 мм.
4. Корректировка размеров конденсаторных слоёв.
При определении диаметров конденсаторных обкладок может оказаться, что толщина последних слоёв меньше значения, допустимого по технологическим соображениям (1,5 мм). В этом случае необходимо провести корректировку размеров последних слоёв с учётом соотношения (9). Получить требуемую ёмкость слоя при увеличении его толщины можно, применяя более плотные бумаги или изменяя длину металлической обкладки. Если указанные методы не приводят к желаемому результату, расчёт следует повторить, задавшись другими значениями толщины первого слоя, длины внешней заземлённой обкладки и вылетов обкладок.
Список литературы
1. Ларина Э.Т. Силовые кабели и высоковольтные кабельные линии: Учебник для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1996. – 464 с.: ил.
2. Ларина Э.Т. Силовые кабели и кабельные линии: Учебное пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 368с., ил.
3. Шварцман Л. Г. Муфты силовых кабелей высокого напряжения. М., Энергия, 1977. – 174с.
4. Привезенцев В.А. и Ларина Э. Т. Силовые кабели и высоковольтные кабельные линии. Учебное пособие для вузов. Под общ. редакцией В.А. Привезенцева. М., Энергия, 1970. – 424 стр. с илл.