Печать
Опубликовано: 02 апреля 2014 02 апреля 2014
Просмотров: 1761 1761

 

Для того чтобы оценить характер распределения электрического поля вдоль концевой кабельной разделки, целесообразно рассмотреть электрическую схему замещения простейшей разделки. В общем случае эта схема представляет собой соединение комплексных m перечных и продольных проводимостей (рис. 1, а). По численным значениям составляющих, входящих в комплексные вели чины проводимостей, можно сделать вывод о том, что для концевых муфт, работающих при переменном напряжении, проводимость носит в основном емкостный характер. Для этих муфт схема замещения имеет вид, представленный на рис. 1, б.

 

Для муфт постоянного тока емкостные составляющие комплексной проводимости равны нулю. Схема замещения муфты постоянного тока показана на рис. 1, в.

Рис. 7.4. Схема замещения конденсаторной подмотки:

а — общая; б — для муфт переменного напряжения; в — для муфт постоянного напряжения.

На этом рисунке приняты следующие обозначения; U — потенциал жилы; Ux — потенциал в точке на поверхности кабельной разделки, находящейся на расстоянии х от края заземленной оболочки; l — длина кабельной разделки; Сх — продольная емкость единицы длины кабельной разделю Rx — продольное сопротивление единицы длины кабельной разделки; Сж — емкость единицы длины кабельной разделки по ношению к жиле; Rиз — сопротивление изоляции по направлению к жиле единицы длины кабельной разделки; Со — емкость по отношению к земле единицы длины кабельной разделки; R0 - сопротивление изоляции по направлению к земле единицы длины кабельной разделки; Ix — ток по поверхности изоляции на расстоянии х от края заземленной оболочки.

Напряженность поля в непосредственной близости от среза оболочки значительно увеличивается по сравнению с однородным радиальным полем в целостном кабеле. Коэффициент неоднородности в этом месте может достигать 5-10.

Системы регулирования электрического поля уменьшают напряженность в месте среза экрана и по поверхности изоляции, увеличивая при этом величину напряжения пробоя по воздуху.

Существуют 3 метода регулирования поля в кабелях:

Геометрическое;

Резистивное;

Нелинейное резистивное.

Геометрический метод регулирования поля основан на применения конденсаторной подмотки или использования постепенно расширяющегося конуса из проводящего материала. Коэффициент неоднородности поля при этом рез­ко снижается. В данном методе первостепенное значе­ние играют форма и изгиб проводящего конуса.

Для резистивного регулирования поля применяют проводящие покрытия из полимеров с угольным наполнителем, в виде термоусаживаемых трубок. К достоинствам метода следует отнести простоту монтажа, уменьшение размеров, известное значение сопротивления покрытия, а, следовательно, и коэффициента неоднородности поля. Но имеются сложности в получении заданного значения сопротивления материала, его однородности и воспроизводимости параметров при производстве. Поскольку это все очень зависит от гранулометрического состава применяемого наполнителя, его распределения в объеме полимера, а также может влиять и его собственное сопротивление. Кроме этого, необходима точная разделка кабеля и качественный монтаж термоусаживаемой трубки, иначе при неплотном прилегании или неточной установке трубки в возникших воздушных зазорах начнут развиваться частичные разряды, которые приведут к ускоренному старению изоляции и быстрому выходу кабеля из строя.

Для нелинейного резистивного регулирования поля применяют покрытия с  наполнителями из карбида кремния SiC и оксида цинка ZnO. За счет нелинейности их вольт-амперной характеристики достигается равномерное распределение электрического поля по поверхности изоляции. Коэффициент нелинейности и величина электропроводности зависят от концентрации наполнителя, его дисперсности и химического состава. По некоторым данным влияет также толщина покрытия. Достоинства и недостатки идентичны линейным покрытиям.

Разновидностью резистивных методов является рефракционный метод регулирования поля, при которомна место сре­за оболочки кабеля накладывают материал с высокой относитель­ной диэлектрической проницаемостью, на порядок превышающей диэлектрическую проницаемость изоляции кабеля. Положительные и отрицательные стороны данного метода аналогичны применению линейных покрытий.