Новости Электротехники 3(123) 2020





<  Предыдущая  ]  [  Следующая  >
Журнал №5(29) 2004
Неравномерное распределение напряженности электрического поля (НЭП) приводит к нарушениям в работе и преждевременному выходу из строя кабельной арматуры среднего и высокого напряжения. Напомним, что в 2002 г. в нашем журнале уже была опубликована статья о выравнивании НЭП (ВНЭП) «Концепция ВНЭП: новейшие технологии в конструкции кабельной арматуры» (этот материал можно найти на сайте www.news.elteh.ru). Развитие темы – в предлагаемом материале тех же авторов.   Вольфганг Хаверкамп,
д-р Герольд Малин,
д-р Роберт Штробл,
«Тайко Электроникс Райхем ГмбХ»

Перевод Игоря Маркелова,
ЗАО «РайЭнерго»

ВНЭП: металлооксидная матрица
в создании концевых муфт до 35 кВ

Проводящий экран высоковольтных кабелей коаксиальной конструкции обеспечивает однородное радиальное распределение электрического поля по изоляции кабеля и предопределяет соответствие рабочей и проектной НЭП. Это соответствие нарушается, когда кабельный экран удаляется во время разделки кабеля и срез экрана остается необработанным.
Для того чтобы поддерживать уровень НЭП ниже пробивного уровня изоляции, обязательным компонентом конструкции такой кабельной арматуры, как муфты на средний класс напряжения, является ВНЭП. Срок службы системы ВНЭП, так же как и кабеля, должен превышать 30 лет. Основная задача системы ВНЭП кабельной арматуры – выравнивание высокого уровня НЭП и поддержание его в допустимых пределах в области среза экрана кабеля для обеспечения заявленного срока службы.

Система металлооксидной матрицы
В соответствии с керамической технологией компаунд для ВНЭП изготавливается из полимера и керамической пудры, каждая частица которой после специального обжига становится сферическим варистором. Его центр обладает электрической проводимостью, а периферия (или оболочка) – тонкий пограничный слой является изоляционным и управляет электрическим током керамики. Каждый слой между двумя частицами представляет собой микроваристор с определенным уровнем порогового напряжения. Множество микроваристоров составляют объемную структуру, электрические свойства которой обязаны качествам цинкооксидной пудры и технологии ее обжига.
Рис.1 показывает зависимость объемного сопротивления керамической пудры от НЭП: пудра демонстрирует нелинейное поведение и имеет пороговое напряжение аналогично тому, как это происходит в диодах и варисторах. Эти характеристики хорошо известны в полупроводниковой технике.
Если НЭП (или приложенное напряжение) ниже порогового уровня, то материал работает как диэлектрик (линейная часть вольт-амперной характеристики). При увеличении НЭП и достижении порогового напряжения отдельные керамические частицы (варисторы) переключаются и начинают проводить электрический ток. Таким образом, дальнейшее увеличение НЭП будет ограничиваться и поддерживаться практически на одном уровне. Эта технология компенсирует избыточную НЭП в материале, вызванную переходными процессами и импульсами перенапряжений, существующих в электрических сетях и вызванных молниевыми разрядами, коммутациями и пр.(см. рис.2)
Пороговое напряжение может быть подобрано в соответствии с требованиями для ВНЭП кабельной арматуры (для выбранного напряжения).
Поведение системы ВНЭП, построенной на металлооксидной матрице (МОМ), будет проиллюстрировано на расчетах электрического поля, выполненных на уровне импульса перенапряжения 150 кВ (BIL) в соответствии со стандартом IEE 48-1996(см. рис.3).
Для перенапряжений электрической сети НЭП ограничивается до уровня примерно 1,4 кВ/мм в соответствии с вольт-амперной характеристикой микроваристоров. Данная технология исключает перенапряжения в материале, уменьшая уровень НЭП и обеспечивая ее плавное распределение по поверхности.

 



Термоусаживаемые концевые муфты
Кабельная арматура, в частности такой ее вид, как концевая муфта, объединившая в своей конструкции достоинства системы ВНЭП с преимуществами полимерной термоусаживаемой изоляции, способна на протяжении нескольких десятков лет противостоять самым тяжелым воздействиям окружающей среды в условиях внутренней и наружной установки.
В комплект концевых муфт входят: трекингостойкая термоусаживаемая трубка с внутренним слоем – экструдированной вместе с трубкой термоплавкой МОМ-мастикой, термоплавкая лента-герметизатор и термоплавкий заполнитель пустот в области среза экрана.
Лента-герметизатор, обладающая трекинго- и эрозионной стойкостью, накладывается на наружную оболочку кабеля под проволокой экрана и в комбинации с термоплавкой МОМ-мастикой полностью блокирует доступ влаги в область муфты и кабеля. Термоплавкая МОМ-мастика в свою очередь обеспечивает герметизацию по всей длине муфты.
Система ВНЭП на базе металлооксидных матриц гарантирует распределение НЭП вдоль концевой заделки и защищает материал от превышения допустимого уровня НЭП в нормальных рабочих режимах и при перенапряжениях в сети.
Эта прогрессивная технология позволила вывести кабельную арматуру на качественно новый уровень с максимально улучшенными электрическими характеристиками и упрощенными монтажными операциями.





Очередной номер | Архив | Вопрос-Ответ | Гостевая книга
Подписка | О журнале | Нормы. Стандарты | Проекты. Методики | Форум | Выставки
Тендеры | Книги, CD, сайты | Исследования рынка | Приложение Вопрос-Ответ | Карта сайта




Rambler's Top100 Rambler's Top100

© ЗАО "Новости Электротехники"
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна

Segmenta Media создание и поддержка сайта 2001-2020