Учебная работа. Разряд вдоль поверхности в резконеоднородном поле

Учебная работа. Разряд вдоль поверхности в резконеоднородном поле

Содержание

1. Разрядное напряжение и резконеоднородное поле

2. изоляция электронных установок

2.1 Наружная изоляция электроустановок

2.2 Регулирование электронных полей во наружной изоляции

2.3 Внутренняя изоляция электроустановок

Перечень использованной литературы

1. Разрядное напряжение и резконеоднородное поле

Разрядное напряжение — испытательное напряжение, которое вызывает полный разряд. Полный разряд — электронный разряд, вполне шунтирующий изоляцию меж электродами и вызывающий понижение значения напряжения меж электродами фактически до нуля. По форме электронные поля делятся на однородные, слабонеоднородные и резконеоднородные. Однородным полем именуется такое поле, в каком вдоль силовых линий напряженность поля постоянна. Примером такового поля может служить поле в средней части плоского конденсатора.

Если напряженность поля вдоль силовых линий меняется приблизительно не наиболее чем в 2-3 раза, такое поле считается слабонеоднородным. Примером слабонеоднородного поля является поле меж 2-мя шарами шарового разрядника либо поле меж жилой и оболочкой кабеля. Резконеоднородным полем именуется поле, в каком напряженность изменятеся вдоль силовых линий на несколько порядков. В электроустановках почти всегда электронные поля являются резконеоднородными

Разрядные напряжения зависят от конструкции железной арматуры, формы изоляционного тела, определяющей длину пути разряда в воздухе, и состояния поверхности изолятора. При проектировании изоляторов пользуются разрядными напряжениями, измеренными при сухом состоянии поверхности и при дождике нормированной интенсивности. При сухом состоянии поверхностей измерения проводятся при напряжениях 50 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ) и импульсном, под дождиком — при напряжении 50 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ).. к примеру, у штыревых и стержневых опорных изоляторов электронное поле, как правило, выходит резконеоднородным с преобладающей тангенциальной составляющей напряженности.

2. изоляция электронных установок

Изоляция электронных установок делится на внешнюю и внутреннюю.

К наружной изоляции установок высочайшего напряжения относят изоляционные промежутки меж электродами (проводами линий электропередачи (ЛЭП (Линия электропередачи — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока)), шинами распределительных устройств (РУ), внешними токоведущими частями электронных аппаратов и т.д.), в каких роль основного диэлектрика делает атмосферный воздух.

Изолируемые электроды размещаются на определенных расстояниях друг от друга и от земли (либо заземленных частей электроустановок) и укрепляются в данном положении при помощи изоляторов.

К внутренней изоляции относится изоляция обмоток трансформаторов и электронных машин, изоляция кабелей, конденсаторов, герметизированная изоляция вводов, изоляция меж контактами выключателя в отключенном состоянии, т.е. изоляция герметически изолированная от действия окружающей среды корпусом, оболочкой, баком и т.д. Внутренняя изоляция обычно представляет собой комбинацию разных диэлектриков (водянистых и жестких, газообразных и жестких). Принципиальной индивидуальностью наружной изоляции является ее способность восстанавливать свою электронную крепкость опосля устранения предпосылки пробоя. Но электронная крепкость наружной изоляции зависит от атмосферных критерий: давления, температуры и влажности воздуха. На электронную крепкость изоляторов внешной установки влияют также загрязнения их поверхности и осадки. Индивидуальностью внутренней изоляции электрооборудования является старение, т.е. ухудшение электронных черт в процессе использования. Вследствие диэлектрических утрат изоляция греется. Может произойти лишний нагрев изоляции, который приведет к ее термическому пробою. Под действием частичных разрядов, возникающих в газовых включениях, изоляция разрушается и загрязняется продуктами разложения.

Пробой жесткой и комбинированной изоляции — явление необратимое, приводящее к выходу из строя электрооборудования. Водянистая и внутренняя газовая изоляция самовосстанавливается, но ее свойства ухудшаются. нужно повсевременно надзирать состояние внутренней изоляции в процессе ее эксплуатации, чтоб выявить развивающийся в ней недостатки и предупредить аварийный отказ электрооборудования.

2.1 Наружная изоляция электроустановок

При обычных атмосферных критериях электронная крепкость воздушных промежутков относительно невелика (в однородном поле при межэлектродных расстояниях около 1 см ? 30 кВ/см). В большинстве изоляционных конструкций при приложении высочайшего напряжения создается резконеоднородное электронное поле. Электронная крепкость в таковых полях при расстоянии меж электродами 1-2 м составляет примерно 5 кВ/см, а при расстояниях 10-20 м понижается до 2,5-1,5 кВ/см. В связи с сиим габариты воздушных ЛЭП (Линия электропередачи — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока) и РУ при увеличении номинального напряжения стремительно растут. Необходимость использования диэлектрических параметров воздуха в энергетических установках различных классов напряжения разъясняется наименьшей стоимостью и сравнительной простотой сотворения изоляции, также способностью воздушной изоляции вполне восстанавливать электронную крепкость опосля устранения предпосылки пробоя разрядного промежутка.

Для наружной изоляции свойственна зависимость электронной прочности от метеорологических критерий (давления p, температуры Т , абсолютной влажности Н воздуха, вида и интенсивности осадков), также от состояния поверхностей изоляторов, т.е. количества и характеристики загрязнений на их. В связи с сиим воздушные изоляционные промежутки выбирают так, чтоб они имели требуемую электронную крепкость при неблагоприятных сочетаниях давления, температуры и влажности воздуха.

Электронную крепкость вдоль изоляторов внешной установки определяют в критериях, соответственных различным механизмам разрядных действий, а конкретно, когда поверхности изоляторов незапятнанные и сухие, незапятнанные и смачиваются дождиком, загрязнены и увлажнены. Разрядные напряжения, измеренные при обозначенных состояниях, называю соответственно сухоразрядными, мокроразрядными и грязе- либо влагоразрядными. Главный диэлектрик наружной изоляции — атмосферный воздух — не подвержен старению, т.е. независимо от воздействующих на изоляцию напряжений и режимов работы оборудования его средние свойства остаются постоянными во времени.

2.2 Регулирование электронных полей во наружной изоляции

При резконеоднородных полях во наружной изоляции вероятен коронный разряд у электродов с малым радиусом кривизны. Возникновение короны вызывает доп утраты энергии и интенсивные радиопомехи. В связи с сиим огромное несколько прирастить разрядные напряжения наружной изоляции.

Регулирование электронных полей во наружной изоляции осуществляется при помощи экранов на арматуре изоляторов, которые наращивают радиус кривизны электродов, что и увеличивает разрядные напряжения воздушных промежутков. На воздушных ЛЭП (Линия электропередачи — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока) больших классов напряжений употребляются расщепленные провода.

2.3 Внутренняя изоляция электроустановок

Внутренней изоляцией именуются части изоляционной конструкции, в каких изолирующей средой являются водянистые, твердые либо газообразные диэлектрики либо их композиции, не имеющие прямых контактов с атмосферным воздухом.

Необходимость либо необходимость внедрения внутренней изоляции, а не окружающего нас воздуха обоснована обстоятельств. Во-1-х, материалы для внутренней изоляции владеют существенно наиболее высочайшей электронной прочностью (в 5-10 раз и наиболее), что дозволяет резко уменьшить изоляционные расстояния меж проводниками и уменьшить габариты оборудования. Это принципиально с экономической точки зрения. Во-2-х, отдельные элементы внутренней изоляции делают функцию механического крепления проводников, водянистые диэлектрики в ряде случает существенно делают лучше условия остывания всей конструкции.

Элементы внутренней изоляции в высоковольтных системах в процессе использования подвергаются мощным электронным, термическим и механическим действиям. Под воздействием этих действий диэлектрические характеристики изоляции ухудшаются, изоляция “стареет” и утрачивает свою электронную крепкость.

Механические перегрузки небезопасны для внутренней изоляции тем, что в жестких диэлектриках, входящих в ее состав, могут показаться микротрещины, в каких потом под действие мощного электронного поля возникнут частичные разряды и ускорится старение изоляции.

Особенная форма наружного действия на внутреннюю изоляцию обоснована контактами с окружающей средой и возможностью загрязнения и увлажнения изоляции при нарушении плотности установки. Увлажнение изоляции ведет к резкому уменьшению сопротивления утечки и росту диэлектрических утрат. Внутренняя изоляция обязана владеть наиболее высочайшим уровнем электронной прочности, чем наружная изоляция, т.е. таковым уровнем, при котором пробой вполне исключаются в течение всего срока службы.

Необратимость повреждения внутренней изоляции очень осложняет скопление экспериментальных данных для новейших видов внутренней изоляции и для вновь разрабатываемых больших изоляционных конструкций оборудования высочайшего и сверхвысокого напряжения. Ведь любой экземпляр большой дорогостоящей изоляции можно испытать на пробой лишь один раз.

Диэлектрические материалы должны также: владеть неплохими технологическими качествами, т.е. должны быть подходящими для высокопроизводительных действий производства внутренней изоляции; удовлетворять экологическим требованиям, т.е. не должны содержать либо создавать в процессе использования ядовитые продукты, а опосля отработки всего ресурса они должны поддаваться переработке либо уничтожению без загрязнения окружающей среды; не быть дефицитными и иметь такую стоимость, при которой изоляционная система выходит экономически целесообразной.

В ряде всевозможных случаев к обозначенным выше требованиям могут добавляться и остальные, обусловленные специфичностью того либо другого вида оборудования. к примеру, материалы для силовых конденсаторов обязаны иметь завышенную диэлектрическую проницаемость, материалы для камер выключателей — высшую стойкость к термоударам и действиям электронной дуги.

Долгая практика сотворения и эксплуатации различного высоковольтного оборудования указывает, что в почти всех вариантах весь комплекс требований лучшим образом удовлетворяется при использовании в составе внутренней изоляции композиции из нескольких материалов, дополняющих друг друга и выполняющих несколько разные функции.

Так, лишь твердые диэлектрические материалы обеспечивают механическую крепкость изоляционной конструкции. Обычно они имеют и более высшую электронную крепкость. Детали из твердого диэлектрика, владеющего высочайшей механической прочностью, могут делать функцию механического крепления проводников.

Внедрение водянистых диэлектриков дозволяет в ряде всевозможных случаев существенно сделать лучше условия остывания за счет естественной либо принудительной циркуляции изоляционной воды.

Перечень использованной литературы

1. защита электростанций и подстанций 3—500 кВ от прямых ударов молнии. Создатель: ЮРИКОВ П. А. Г: 1982 Издательство: М.: Энергоиздат.

2. ГОСТ 1516.2-76. Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжения 3 кВ и выше. Общие способы испытаний электронной прочности изоляции.

3. Разевиг Д.В., Дмоховская Л.Ф., Ларионов В.П. техника больших напряжений М.: Энергия, 1976.

]]>