PDF Печать E-mail

DOI: https://doi.org/10.15407/techned2018.01.017

УДК 621.315.2: 004.94

ДЕФЕКТЫ ПОЛУПРОВОДЯЩЕГО СЛОЯ ПО ЖИЛЕ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В ПОЛИЭТИЛЕНОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВОГО КАБЕЛЯ

Журнал Технічна електродинаміка
Издатель Институт электродинамики Национальной академии наук Украины
ISSN 1607-7970 (print), 2218-1903 (online)
Выпуск № 1, 2018 (январь/февраль)
Cтраницы 17 – 22

 

Автор
Кучерявая И.Н., докт.техн.наук
Институт электродинамики НАН Украины,
пр. Победы, 56, Киев, 03057, Украина,
e-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

 

На основе многомасштабного моделирования проводится исследование электрического поля в сшито-полиэтиленовой изоляции силового кабеля с дефектами полупроводящего слоя по жиле на макро- и микроуровнях. Исследуемые макродефекты – неровность поверхности и выпуклость слоя в изоляцию, сквозной канал в слое; микродефекты – пористая микроструктура полупроводящего слоя. Электрическая задача для макродефектов связывается с задачей для микродефектов, решаемой в соответствующей зоне слоя. Путем численного моделирования показано усиление электрического поля в полиэтиленовой изоляции в местах расположения дефектов прилегающего полупроводящего слоя вплоть до превышения предела диэлектрической прочности материала. С этих позиций дано объяснение деградации изоляции в локальных областях, в результате которой возможно возникновение и развитие триингов. Библ. 11, рис. 5.

Ключевые слова: сшито-полиэтиленовая изоляция, полупроводящий слой по жиле, технологические и эксплуатационные дефекты, пористая структура, трехмерные модели, многомасштабное моделирование.

 

Поступила                               19.06.2017
Окончательный вариант     22.06.2017
Подписано в печать             29.01.2018

 

УДК 621.315.2: 004.94

ДЕФЕКТИ НАПІВПРОВІДНОГО ШАРУ ПО ЖИЛІ ТА ЇХНІЙ ВПЛИВ НА РОЗПОДІЛ ЕЛЕКТРИЧНОГО ПОЛЯ В ПОЛІЕТИЛЕНОВІЙ ІЗОЛЯЦІЇ СИЛОВОГО КАБЕЛЮ

Журнал Технічна електродинаміка
Видавник Інститут електродинаміки Національної академії наук України
ISSN 1607-7970 (print), 2218-1903 (online)
Випуск № 1, 2018 (січень/лютий)
Cторінки 17 – 22

 

Автор
Кучерява І.М., докт.техн.наук
Інститут електродинаміки НАН України,
пр. Перемоги, 56, Київ, 03057, Україна,
e-mail: e-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

 

На основі багатомасштабного моделювання проводиться дослідження електричного поля в зшито-поліетиленовій ізоляції силового кабелю з дефектами напівпровідного шару по жилі на макро- та мікрорівнях. Досліджувані макродефекти – нерівність поверхні та випуклість шару в ізоляцію, наскрізний канал у шарі; мікродефекти – пориста мікроструктура напівпровідного шару. Електрична задача для макродефектів зв'язується із задачею для мікродефектів, що розв'язується у відповідній зоні шару. Шляхом чисельного моделювання показано посилення електричного поля в поліетиленовій ізоляції в місцях розташування дефектів прилеглого напівпровідного шару аж до перевищення межі діелектричної міцності матеріалу. З цих позицій дано пояснення деградації ізоляції в локальних областях, у разі якої можливе виникнення та розвиток триїнгів. Бібл. 11, рис. 5.

Ключові слова: зшито-поліетиленова ізоляція, напівпровідний шар по жилі, технологічні та експлуатаційні дефекти, пориста структура, тривимірні моделі, багатомасштабне моделювання.

 

Надійшла                         19.06.2017
Остаточний варіант       22.06.2017
Підписано до друку       29.01.2018

Література

1. Беспрозванных A.В., Набока Б.Г., Москвитин Е.С. Обоснование электрофизических характеристик полупроводящих экранов силовых кабелей высокого напряжения со сшитой изоляцией. Електротехніка і електромеханіка. 2010. № 3. C. 44–47.
2. Кучерявая И.Н. Применение метода многомасштабного моделирования для исследования электрического поля в изоляции силового кабеля на 330 кВ в аварийном режиме. Технічна електродинаміка. 2012. № 4. С. 13–18.
3. Подольцев А.Д., Кучерявая И.Н. Многомасштабное моделирование в электротехнике. К.: Ин-т электродинамики НАН Украины, 2011. 256 с.
4. Berger L.I. Dielectric strength of insulating materials / CRC Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, FL: Taylor & Francis, 2015. Pp. 15-44 – 15-49.
5. Comsol multiphysics modeling and simulation software http://www.comsol.com/
6. Electrical power cable engineering. CRC Press: 2011. 460 p.
7. Hampton N. HV and EHV cable system aging and testing issues. Chapter 3. – University System of Georgia, Institute of Technology NEETRAC – National Electric Energy Testing, Research and Application Center: Georgia Tech Research Corporation, February 2016. 19 p. http://www.cdfi.gatech.edu/publications/3-HV-Issues-7_with-Copyright.pdf
8. Hampton N., Hartlein R., Lennartsson H., Orton H., Ramachadran R. Long-life XLPE insulated power cable. Proc. of JiCable 2007. Paper No. C.5.1.5, 2007. 6 p. http://www.neetrac.gatech.edu/publications/jicable07_C_5_1_5.pdf
9. Hvidsten S., Jager K.-M., Smedberg A., Faremo H., Nilsson U.H., Kvande S., Selsjord M., Kalkner W. Initiation site analysis of vented water trees growing from the conductor screen of service and laboratory aged XLPE cable insulation. JiCable 2007. Paper No. C.7.1.9, 2007. 5 p.
10. Hvidsten S., Kvande S., Ryen A., Larsen P.B. Severe degradation of the conductor screen of service and laboratory aged medium voltage XLPE insulated cables. IEEE Trans. on Dielectrics and Electrical Insulation. 2009. Vol. 16. No 1. Pp. 155–161. Normal 0 false false false MicrosoftInternetExplorer4

/* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Обычная таблица"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin:0cm; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:10.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:#0400; mso-fareast-language:#0400; mso-bidi-language:#0400;} https://doi.org/10.1109/TDEI.2009.4784563
11. Kucheriava I.M. Power cable defects and their influence on electric field distribution in polyethylene insulation. Tekhnichna Elektrodynamika. 2017. № 2. Pp. 19–24.