Задание 3

Рассчитайте значения напряженностей электрического поля на границах изоляционных слоев и в серединах слоев изоляции высоковольтных вводов при воздействии номинального напряжения промышленной частоты.

Исходные данные:

– номинальное напряжение трансформатора

– диэлектрическая проницаемость 1 слоя

– диэлектрическая проницаемость 2 слоя

– радиус токоведущего стержня

– внешний радиус 1 слоя

– внешний радиус 2 слоя

РАСЧЕТ

Наибольшее рабочее напряжение для систем с глухим заземлением нейтрали, с классом напряжение от 110 кВ определяется по формуле:

Для многослойного цилиндрического конденсатора напряженность в i-том слое определяется выражением:

Таблица 3 – Результат расчета напряженностей электрического поля на границах изоляционных слоев и в серединах слоев изоляции высоковольтного ввода

	1 слой				2 слой
rвнут, мм	44	48	52	52		60	69
Er, кВ/мм	14,47	12,11	10,41	4,98		4,22	3,66

Для первого слоя выберем: середина – 48 мм, внутренняя граница изоляции – 44 мм, внешняя граница изоляции –522 мм.

Для второго слоя выбираем: середина – 60 мм, внутренняя граница изоляции – 52 мм, внешняя граница изоляции – 69 мм.

Внутренняя поверхность 1 слоя:

Середина 1 слоя:

Внешняя поверхность со стороны первого слоя:

Внутренняя поверхность со стороны второго слоя:

Середина 2 слоя:

Внешняя поверхность 2 слоя:

Вывод: С увеличением радиуса изоляционного материала наблюдается уменьшение напряженности электрического поля. Это связано с распределением поля в многослойной изоляции и различными диэлектрическими проницаемостями материалов. Наибольшая напряженность возникает на внутренней границе первого слоя, что требует особого внимания при проектировании изоляции.

Список литературы

1. Важов В.Ф., Кузнецов Ю.И., Куртенков Г.Е., Лавринович В.А., ЛопатинВ.В., Мытников А.В. Техника высоких напряжений. Учебное пособие. Томск, Изд-во ТПУ, 2013. – 232 с.

2. Техника высоких напряжений / Под ред. Д.В. Разевига.- М.: Энергия,1976.-488с.

3. Техника высоких напряжений / Под ред. М.В. Костенко. - М.: Высшая школа, 1973.- 528 с.

4. Мирдель Г. Электрофизика. – М.: Мир, 1972. – 608 с.

5. Байер М., Бек В. и др. Техника высоких напряжений: теоретические и практические основы применения. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 555с.

6. Ларионов В.П., Базуткин В.В., Пинталь Ю.С. Техника высоких напряжений. - Энергоатомиздат, 1986. - 464с.