Нормированная удельная эффективная длина пути утечки

поддерживающих гирлянд ВЛ-6…750 кВ

Степень загрязненности атмосферы	λ у.э., см/кВ
	6-20 кВ	35 кВ	110-220 кВ	330-750 кВ
1	2,2	1,9	1,4	1,4
2	2,2	1,9	1,6	1,5
3	2,2	2,2	1,9	1,8
4	2,6	2,6	2,25	2,25
5	3,0	3,0	2,6	2,6
6	3,5	3,5	3,1	3,1
7	4,2	4,2	3,7	3,7

Следует отметить, что для более загрязненных районов необходимо выбирать изоляторы с большим отношением .

Результаты расчета , округляются в большую сторону, если цифра после запятой больше чем 3. при решении задачи смотреть приложение     (таблицы  П.1-П.7.).

 

Задача 2.

Во вращающихся электрических машинах высокого напряжения          (3-24кВ) в месте обмотки из паза статора существует электрическое поле с большим коэффициентом неоднородности. Сталь статора, т.е. заземленный электрод, имеет здесь угол с острой кромкой (точка А, рис. 3.1.) напряженность у которой даже при рабочем напряжении получается настолько высокой, что на поверхности изоляции могут возникнуть скользящие разряды (от точки А), разрушающие изоляцию и резко сокращающие ее срок службы.

Напряженность  вдоль по поверхности изоляции будет изменяться по закону:

                                                  ,                                  (4.4)

 

     где         ; ; ;

   - относительная диэлектрическая проницаемость изоляции.

 

    Абсолютное значение напряженности будет определяться выражением

 

            .                            (4.5)

 

                                                                                                                                                                            

Наибольшая напряженность имеет место при , т.е. в точке А       (рис. 3.1)

                                   .                                  (4.6)

Для того, чтобы сделать электрическое поле на этом участке более однородным, на поверхность изоляции наносят покрытие, удельное сопротивление которого  (на единицу слоя) на 3-4 порядка меньше, удельного сопротивления самой изоляции . Благодаря этому напряженность электрического поля вдоль поверхности изоляции в месте выхода обмотки из паза значительно снижается и разряды в этом месте устраняются, но появляется острая кромка в месте окончания покрытия (точка В на рис. 3.1).

При этом наибольшее значение  при , т.е. в точке А будет

 

                               .                                (4.7)

 

Для наибольшей напряженности на участке  т.е. в точке В будет

                                   .                              (4.8)

При принципиальном выборе длины покрытия и его удельного сопротивления, разность потенциалов между токоведущим стержнем и краем покрытия оказывается сниженной на столько, что, несмотря на неоднородность поля в этом месте, разряд на крае покрытия не возникает.

При этом, как правило, и необходимая длина покрытия  определяется с использованием (4.7) и условия  

              .                         (4.9) 

                                                                                           

Действующую длину покрытия  обычно принимают несколько больше расчетной, так как в процессе эксплуатации наблюдается старение покрытия и увеличение . При расчетах, размерности всех величин берутся в системе СИ.

 

Задача 3.

При решении этой задачи главную изоляцию машины следует рассматривать как двухслойный плоский конденсатор (рис.4.1).

                 Рис.4.1. Эскиз двухслойного плоского конденсатора.

 

При последовательном соединении емкостей соблюдается равенство

                               ,                                                (4.10)

  где: и - напряжения приложенные к воздушному зазору и твердому диэлектрику, причем

Емкость -того слоя  

                                           ,                                            (4.11)

где: - абсолютная диэлектрическая проницаемость  Ф/м,

   - относительная диэлектрическая проницаемость слоя,

   - толщина слоя,

   S- площадь электродов, при решении задачи принимается .  

Напряженность в воздушном зазоре ,

Допустимая напряженность для воздуха кВ/см. Если напряженность в воздушном зазоре превышает , в зазоре начнутся разряды. С мерами ограничения разрядов можно ознакомиться по [5].

 

Приложение

П.1. Пояснения терминов (ГОСТ 1516.3-96).

   Класс напряжения электрооборудования – номинальное междуфазное напряжение электрической сети, для работы в которой предназначено электрооборудование.

   Наибольшее рабочее напряжение электрооборудования – наибольшее напряжение частоты 50Гц, неограниченно длительное приложение которого к зажимам разных фаз (полюсов) электрооборудования допустимо по условиям работы его изоляции (табл. П.1.)

   Примечание – наибольшее рабочее напряжение электрооборудования не охватывает допустимые для его изоляции кратковременные (длительностью до 20с) повышения напряжения в аварийных условиях и повышение напряжения частотой 50Гц (длительностью до 8ч), возможные при оперативных коммутациях.

   Электрическая сеть с изолированной нейтралью – сеть, нейтраль которой не имеет соединения с землей, за исключением приборов сигнализации, измерения и защиты, имеющих весьма высокое сопротивление, или сеть, нейтраль которой соединена с землей через дугогасящий реактор, индуктивность которого такова, что при однофазном замыкании на землю ток реакторов в основном компенсирует емкостную составляющую тока замыкания на землю.

 

 

Таблица П.1.

Наибольшие рабочие напряжения и расчетные кратности внутренних перенапряжений, принимаемые при выборе изоляции для класса напряжений  кВ

 

Показатель	Изолированная нейтраль						Эффективно заземленная нейтраль
	3	6	10	15	20	35	110	150	220	330	500	750	1150
Наибольшее рабочее напряжение  кВ	3,6	7,2	12	17,5	23	40,5	126	172	252	363	525	787	1200
Отношение	1,2	1,2	1,2	1,17	1,15	1,16	1,15	1,15	1,15	1,1	1,05	1,05	1,05
Наибольшее рабочее фазное напряжение , кВ	2,1	4,2	6,9	10,1	13,3	23,4	72,7	100	145	210	303	454,4	693
Амплитуда наибольшего рабочего фазного напряжения , кВ	2,94	5,9	9,7	14,3	18,8	33,1	103	141	206	296	429	643	980
Расчетная кратность внутренних перенапряжений	4,5	4,5	4,5	4,0	4,0	3,5	3,0	3,0	3,0	2,7	2,5	2,1	1,8; 1,6

 

  Электрическая сеть с заземленной нейтралью – сеть, нейтраль которой соединена с землей наглухо или через резистор, или реактор, сопротивление которых достаточно мало, чтобы существенно ограничить колебание переходного процесса и обеспечить значение тока, необходимое для селективной защиты от замыкания на землю.

Примечание – степень заземления нейтрали сети характеризуется наивысшим значением коэффициента замыкания на землю для схем данной сети, возможных в условиях эксплуатации.

Коэффициент замыкания на землю – отношение напряжения на неповрежденной фазе в рассматриваемой точке трехфазной сети (обычно в точке установки электрооборудования) при замыкании на землю одной или двух других фаз к фазному напряжению рабочей частоты, которое установилось бы в данной точке при устранении замыкания.

Примечание – при определении коэффициента замыкания на землю, место замыкания и состояние схемы выбираются такими, которые дают наибольшее значение коэффициента.

 

Таблица П.2.