Способ определения оптимального числа секций секционированного изолятора
Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструированию секционированных изоляторов для высоковольтных установок. Цель изобретения - упрощение и повышение электробезопасности работ. Достигается это тем, что в макетном приспособлении, состоящем из набора секций в виде чередующихся электроизоляционных и электропроводящих кольцевых элементов с числом таких секций не менее четырех, замеряют распределение напряжения вдоль поверхности приспособления между соседними электропроводящими элементами, при величинах испытательного напряжения, исключающих появление разрядов. По полученному графику находят тангенс угла наклона зависимости коэффициента неравномерности распределения напряжения по длине приспособления от произвольно выбранного числа его секций, а оптимальное число секций изолятора - из соотношения N = (H + B) (Q - C)/B(1 - C), где N - оптимальное число секций изолятора H - высота макетного приспособления B - толщина электропроводящего элемента C - тангенс угла наклона зависимости коэффициента неравномерности распределения напряжения по длине приспособления от произвольно выбранного числа его секций Q - показатель степенной зависимости пробивной напряженности при перекрытии материала электроизоляционного элемента от его высоты. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (1) Н 01 В 17/26
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
M A8TOPCK0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ El
1 (21) 3721024/24-63 (22) 05.04.84 (46) 23.03,90. Бюл, У 11 (7l) Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом институте им, С,М.Кирова (72) С,Б.Евлампиев, Г.С,Коршунов и Ю.Ф,Свиридов (53) 621.3!5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N- ?58266, кл. Н 01 В.17/26, 1978, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО ЧИСЛА СЕКЦИЙ СЕКЦИОНИРОВАННОГО
ИЗОЛЯТОРА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструированию секционираванных изоляторов для высоковольтных установок, Цель изобретения — упрощение и повышение электробезопасности работ, Достигается это тем, что в макетном приспособлении, состоящем из набора секций в виде чередующихся электроизоляционных и электропроводящих кольцевых элементов с числом таких секИзобретение относится к электротехнике, а именно к изготовлению секционированных изоляторов, предназначенных для работы в жидкой, газовой и вакуумной средах.
Целью изобретения является упрощение и повышение электробезопасности работ.
На фиг,l изображено макетное приспособление; на фиг.2 - зависимости
„„SU„„> 552235 А 1
2 ций не менее четырех, замеряют расп- ределение напряжения вдоль поверхности приспособления между соседними электропроводящими элементами при величинах испытательного напряжения, исключающих появление разрядов, По полученному графику находят тангенс угла наклона зависимости коэффициента неравномерности распределения напряжения по длине приспособления от произвольно выбранного числа его секций, а оптимальное число секций изолятора — из соотношения (Н + Ъ)(а — с)
N— где Н вЂ” оптиЬ(1-c) мальное число секций изолятора; Н— высота макетного приспособления;
b - толщина электропроводящего элемента; с — тангенс угла наклона зависимости коэффициента неравномерс ности распределения напряжения по длине приспособления от произвольно выбранного числа его секций; q — - показатель степенной зависимости про.бивной напряженности при перекрытии материала электроизоляционного элемента от его высоты, 3 ил. распределения испытательного напряжения U (в относительных единицах) по длине макетного приспособления высотой Н; на фиг,3 — расчетная зависимость коэффициента неравномерности К от числа секций m макетного приспособления.
Способ осуществляют следующим оЪразом.
1552235
Определяют оптимальное число секций секционированного изолятора; расположенного в среде трансформатор- ного масла, В макетном приспособлении (фиг,l), 5 состоящем из набора заданной высоты
Н (например, Н = 38,5 см) секций в виде произвольных и равных по толщине электроизоляционных слоев 1 произвольно выбранным количеством и но не менее четырех (например, n = 6, высота изоляционного слоя 6 см), че.редующихся с ними прокладок 2 из электропроводящего материала, толщиной b (Ъ = 0,5 см) и охватывающих -набор высоковольтного 3 и заземленного 4 фланцев, замеряют распределение напряжения вдоль поверхности макетного приспособления, 20
Замеры падения напряжения производят на каждом из эцектроизоляционных слоев 1, выполненных в виде кольцевых, дисковых или цилиндрических элементов, используя известные устройства (например, генератор импульсных напряжений, делитель напряжения, осциллограф и т.п.), при величинах испытательного напряжения, исключающих появление разряда на поверхности
30 электроизоляционных слоев 1 (для рассматриваемого примера " не более
100 кВ), По полученным результатам строят кривую распределения напряжения U (на фиг.2 экспериментальные значе35 ния Б указаны точками, объединенными кривой А) по длине набора.
В приведенном примере наибольшее падение напряжения АБ приходится на
40 первую к высоковольтному фланцу 3 секцию в виде электроизоляционного слоя 1. Разделяя шкалу 0-Н на ряд равных интервалов количеством, соответствующим числу секций m, находят коэффициенты неравномерности распределения К напряжения по длине набон ра, Коэффициентом неравномерности Кн является величина, равная отношению максимального падения напряжения hU на какой-либо секции к падению напря-, 50 жения ДБ на ней же при условии равномерного распределения напряжения вдоль набора .(фиг ° 2, прямая В) с
К„
5S
Таким образом, для наборов, например, с числом секций m, равным 6 и 4, значения коэффициентов неравно- мерности распределения напряжения равны соответс
pUg
К å Ц 4
К н твенно: .
1 — Ц
1,74;
) Ц/ е
1 — U
41 — U
1,56 (H + Ь)(q — с)
Я
Ь(1 ñ)
Для приведенного конкретного случая 11 ъ 10. При этом высота изоляционных элементов при заданной высоте изолятора Н = 38,5 см составля." ет 3,4 см.
Предлагаемый способ по сравнению с прототипом является более простым и дешевым, так как позволяет определить оптимальное число секций секционированного изолятора при помощи только одного макетного приспособления (набора секций). Использование испытательного напряжения величиной, исключающей появление разрядов на поверхности секций макетного приспособления, позволяет устранить повреждение материала электроизоляционных слоев и разборку приспособления для удаления следов разрядов после перекрытия секций, Указанная особенность обеспечивает также определение оптимального числа секций без сверхвысоковольтного оборудования, что также упрощает и удешевля(индексы у значений К„, л п и и зывают число секций ш в наборе), По полученным расчетным значениям
К строят в логарифмических коордий натах зависимость коэффициента неравномерности К в функции количества секций m (фиг.3). Поскольку указанная зависимость является линейной, по ней определяют значение с, равное тангенсу угла наклона аС этой зависимости к оси абсцисс (c=cgo6=
=0,14).
Учитывая, что оптимальное число секций в приведенном примере опре" деляется для изолятора, расположенного в трансформаторном масле, про " бивная напряженность по поверхности изоляционных элементов пропорциональна их высоте в степени q = 0,25.
Для определечия оптимального количества секций Н секционированного изолятора заданной высоты Н полученные значения подставляют в. расчетное математическое выражение
10 где N—
-- Ь—
20
25 ет способ и, кроме того, делает е> о более безопасным.
Формула изобретения.
Способ определения оптимального числа секций секционированного изолятора, осуществляемый при помощи макетного приспособления, состоящего иэ набора секций в виде кольцевых дисковых или цилиндрических элементов из электроизоляционного материала и чередующихся с ними прокладок из электропроводящего материала, заключающийся в том, что на макетном приспособлении заданной высоты и с произвольно выбранным числом секций замеряют напряжение и по полученным данным вычисляют оптимальное число секций изолятора, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упрощения и повышения электробезопасности работ, замеры напряжения производят вдоль поверхности макетного приспособления на каждой секции с числом последних в наборе не менее четырех при величинах испытательного напряжения исключающих появление разрядов на поверхности электроизоляционных элементов, а оптимальное число секций изолятора находят из выражения оптимальное число секций изолятора; высота макетного приспособления; толщина электропроводящей прокладки; тангенс угла наклона зависимости в логарифмических коор" динатах коэффициента неравномерности распределения напряжения по длине набора от произвольно выбранного числа его секций; показатель степенной зависимости пробивной напряженности при перекрытии материала электроиэоляционного элемен" та от его высоты, 1552235
ЯЯ
20 50
Редактор О,Юрковецкая
Тираж 436 Подписное
Заказ 333
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
У
Уу
У
Уу
1 г . Ю
АЬличест5о се)щуй ф4/Г Я
Составитель Ф.Мизиано
Техред N. Ходанич Корректор О. Кравцова
