Ключові слова
водний триїнг
сторонні мікровключення
електричне поле
комп'ютерне моделювання
Як цитувати
Анотація
Шляхом дво- та тривимірного комп'ютерного моделювання досліджується електричне поле в поліетиленовій ізоляції з характерними мікророзмірними включеннями – спрощеними гілками водного триїнга, а також органічними, неорганічними, одиночними та численними забрудненнями. Показано посилення електричного поля поблизу сторонніх включень і їх вплив один на одне. Для одиночних включень за чисельними розрахунками та аналітичною формулою розраховано коефіцієнт посилення поля. Виявлено, що характер розподілу поля в ізоляції залежить від електричних властивостей, форми та взаємного розташування мікровключень. Результати роботи дають змогу розширити знання про причини деструкції поліетиленового матеріалу, що широко використовується для виготовлення ізоляції сучасних високовольтних кабелів. Бібл. 15, рис. 5, табл. 2.
Посилання
Guk D.A., Kamensky M.K., Makarov L.E., Obraztsov Yu.V., Ovsienko V.L., Shuvalov M.Yu. New high-voltage testing center of JSC "VNIIKP". Experience in testing and research of power cables, fittings and materials for their production. Cables and wires. 2014. No 5 (348). P. 35–42.
Kovrigin L.A. Technological and operational defects in cable insulation. Cable-news. 2008. No 10. P. 58–60.
Tenesescu F., Kramaryuk R. Electrostatics in engineering. M.: Energy, 1980. 296 p.
Shuvalov M.Yu., Romashkin A.V., Ovsienko V.L. Analysis of defects in the insulation of power high-voltage cables using video microscopy and microexperiment. Electricity. 2000. No 5. P. 49–57.
Electrotechnical reference book (in three volumes). T. 1 General questions. Electrical materials / Under the general. ed. V.G. Gerasimov, P.G. Grudinsky, V.A. Labuntsova and others. M .: Energoatomizdat, 1985. 488 p.
Comsol multiphysics modeling and simulation software – http://www.comsol.com/
Doedens E.Н., Johansson A.B., Jarvid M., Nilsson S., Bengtsson K.M., Kjellqvist J. Effects of inclusions of oxi-dized particles in XLPE on treeing phenomena // IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phe-nomena. – Montreal, October 2012. – Annual Report. – P. 597–600. – http://publications.lib.chalmers.se/ publi-cation/165212-effects-of-inclusions-of-oxidized-particles-in-xlpe-on-treeing-phenomena
Doedens E.H. Organic contaminants in crosslinked polyethylene for demanding high voltage applications. Diploma Work in the Master programme of Electric Power Engineering. 2012. Chalmers University of Tech-nology, Gothenburg, Sweden. Report No 83/2012. 86 p.
Hampton N., Hartlein R., Lennartsson H., Orton H., Ramachadran R. Long-life XLPE insulated power cable. JiCable 2007. http://www.neetrac.gatech.edu/publications/ jicable07_C_5_1_5.pdf
Hotta M., Hayashi M., Lanagan M.T., Agrawal D.K., Nagata K. Complex permittivity of graphite, carbon black and coal powders in the ranges of X-band frequencies (8.2 to 12.4 GHz) and between 1 and 10 GHz. ISIJ Inter-national. 2011. Vol. 51, No 11. P. 1766–1772.
Kim C., Duan J., Huang X., Kim S., Jiang P., Kim H., Hyon S. Numerical analysis on water treeing deterioration of XLPE cable insulation using combination of FEM and Taguchi method. European Transactions on Electrical Power. 2010. No 20. P. 747–759.
Kucheriava I.M. Coupled electrical and mechanical processes in polyethylene insulation with water tree having branches of complex structure. Technichna Elektrodynamika. 2016. No 5. P. 5–10.
Mejia J.C.H. Characterization of real power cable defects by diagnostic measurements. Thesis for the Degree Doctor of Philosophy. – Georgia Institute of Technology, December 2008. 267 p.
Sanchez-Gonzalez J., Macias-Garcia A., Alexandre-Franco M.F., Gomez-Serrano V. Electrical conductivity of carbon blacks under compression. Carbon (Elsevier). 2005. Vol. 43. P. 741–747.
Shcherba M., Zolotarev V., Belyanin R. The comparison of electric field perturbations by water inclusions in lin-ear and nonlinear XLPE insulation. Proc. of the 16th Internat. Conference on Computational Problems of Elec-trical Engineering (CPEE). 2015. С. 188–191.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2017 І.М. Кучерява