Кабельная муфта

 

КАБЕЛЬНАЯ МУФТА, содержащая корпус, соединительную гильзу, усиливающую изоляцию с выравнивающими ступенчатыми конусами, поверх которых расположены экраны, отличающаяся тем, что, с целью повьшения электрической прочности , по крайней мере часть ступеней вьфавнивающего конуса охватывается цилиндрическими электродами, при этом часть электрода каждой меньшей ступени охватывается частью электрода каждой большей ступени и последние электрически соединены с экраном. (/) С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

am ав

3C% Н 2 С 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOIUlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 2

ОРиа1 (21) 3546661/24-07 (22) 01.02.83 (46) 15.05.84. Бюл. Р 18 (72) Ю.Ф. Тележников (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (53) 621.315(088.8) (56) 1. Шварцман Л.Г. Муфты силовых кабелей высокого напряжения. M.

"Энергия", 1977, с. 15 (прототип). (54) (57) КАБЕЛЬНАЯ МУФТА, содержащая корпус, соединительную гильзу, усиливающую изоляцию с выравнивающими ступенчатыми конусами, поверх которых расположены экраны, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения электрической прочности, по крайней мере часть ступеней выравнивающего конуса охватывается цилиндрическими электродами, при этом часть электрода каждой меньшей ступени охватывается частью электрода каждой большей ступени и последние электрически соединены с экраном.

1092640

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам кабельных муфт, например соединительной, концевой и стопорной муфтам, и может быть использовано при разработке и изготовлении муфт кабелей высокого напряжения переменного тока, Наиболее близкой к предлагаемой является кабельная муфта, содержащая

10 корпус, соединительную гильзу, усиливающую изоляцию с выравнивающими конусами, поверх которых накладываются экраны из полуп оводящей бумаги и проволоки (11 .

Однако известная кабельная муфта характеризуется недостаточной электрической. прочностью из-за наличия масляных включений между экранами и поверхностью выравнивающих конусов, представляющих собой ломаные линии в виде ступенек, размеры которых определяются толщиной бумаги, применяемой при намотке усиливающей изоляции, и углом конуса.

Радиальная напряженность электрического поля в самом начале выравнивающего конуса (на поверхности изоляции кабеля) для маслонаполненного кабеля низкого давления на напряжение 110 кВ сечением 1х270 мм равна

5,0 ИВ/м. Эта напряженность получена без учета неоднородностей в изоляции.

С помощью ЭВМ получены картины 35 электрического поля (в виде эквипотенциалей) в масляных пленках на выравнивающем конусе, которые возникают при наложении на его поверхность экранов разной конструкции. 40

Наибольшая напряженность электрического поля имеет место в масляных пленках прямоугольной формы при экранировании полупроводящей бумагой.

При применении полупроводящей бу- 45 маги толщиной О, 12 мм величина напряженности в масляной пленке достигает

9,2 MB/м.

В случае экранирования поверхности проволокой 3,0 мм напряженность 50 электрического поля составляет

8,5 MB/ì.

Наибольшая напряженность электрического поля в муфтах имеет место в начале выравнивающего конуса и масляные включения между экраном и конусом могут явиться очагами возникновения пробоя в муфтах, Целью изобретения является повьш ение электрической прочности .кабельной муфты.

Поставленная цель достигается тем, что в кабельной муфте, содержащей корпус, соединительную гильзу, усиливающую изоляцию с выравнивающими ступенчатыми конусами, поверх которых расположены экраны, по крайней мере часть ступеней выравнивающего конуса охватывается цилиндрическими электродами, при этом часть электрода каждой меньшей ступени охватывается частью электрода каждой большей ступени и последние электрически соединены с экраном.

На фиг. 1 представлена конструкция кабельной муфты; на фиг. 2 — электрическая схема замещения для одной ступени конуса; на фиг. 3 — распределение напряжения по длине электрода длиной 0 =1,5 мм из полупроводящего материала с разными значениями сопротивления r для выравнивающего конуса муфт маслонаполненного кабеля на напряжение 110 кВ сечением

1х270 мм ; на фиг. 4 приведена картина электрического поля в виде эквипотенциалей 0,002, 0,005 и 0,001 для случая выполнения цилиндрического электрода из полупроводящего материала с r--0,55 108 Ом.

Кабельная муфта 1 (фиг. 1) содержит размещенные в ее корпусе соединительную гильзу 2 для соединения токопроводящих жил кабелей 3, усиливающую изоляцию 4 с выравнивающими конусами, имеющими экраны 5 и дополнительные электроды 6.

Для приведенной на фиг, 2 схемы замещения может быть составлена систеь|а уравнений Кирхгофа:

1 32k 3 5 971 246

2. 31 З 4

3. 4+ Ц З ><1<4, 16. 7 JXг-3 . 2=0

17. Э Х=И где Х =-, Х =- r =- -4 С г,.1С г

С4 - емкость единицы длины кабеля

С вЂ” емкость единицы длины для

I-ой ступени подмотки;

1092640

U®ue. Z

U, ест.

О,О1

0 008

Р, РР76 о,агав а.оое

= Р РРРРР

= Р, РРРЛ74

Р. 002 г л ц

Фию 3 г — сопротивление участка длины цилиндрического электрода из. полупроводящего материала с удельным сопротивлением Р; — длина участка цилиндрического электрода;

S — - поперечное сечение цилиндрического электрода.

Решив систему уравнений можно найти значения токов, протекающих по 10 цилиндрическому электроду, определить потенциал на краю электрода lg> а также найти распределение напряжения по электроду И.

Подбором удельного объемного оопротивления полупроводящего электрода Р, а также его длины (части электрода, расположенной коаксиально по отношению к следующей ступени) можно добиться получения на-краю 20 электрода потенциала (, близкого потенциалу с(в точке В, который обусловлен емкостным распределением напряжения в данном сечении.

Картина электрического поля в виде эквипотенциалей, представленная на фиг. 4, получена по результатам расчета электрического поля на ЭВИ.

Из картины электрического поля видно, что применение цилиндрического электрода из полупроводящего материала о приводит к выравниванию электрического поля на краю электрода. Напряженность электрического поля на краю электрода (при рассмотрении эквипотенциали 0,01) составляет 3,2 ИВ/м.

Значение напряженности электрического поля значительно ниже напряженностей, возникающих в масляных пленках на выравнивающем конусе. базового объекта.

В кабельных муфтах цилиндрические электроды могут быть выполнены, например, из полупроводящей бумаги толщиной 0,03-0,08 мм с удельным объемным сопротивлением р =10

10 Ом .см, при длине электрода

1,5 - 3 мм.

Цчлаидрмце сергий алкал л рао

Составитель 3. Нагрелли

Редактор В, Ковтун Техред ТЛаточка Корректор С.Шекмар

Заказ 3269/39 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4