Изоляция. Расчет зависимости напряженности электрического поля в изоляции от радиуса

 

На ТПЖ накладывается экран из экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена толщиной 0,8 мм.

Радиус ТПЖ с полупроводящим экраном:

 

 (3.2.1)

 

где радиус жилы, мм;  – толщина экрана по жиле, мм

мм

1) Класс напряжения  кВ – это номинальное линейное напряжение на приемнике электроэнергии. Кабель рассчитывается на наибольшее рабочее напряжение (U_{раб max}), так как на генераторе напряжение выше, , [10]:

 

кВ (3.2.2)

 

 

Кабели на напряжения от 110 кВ и более работают с заземленной нейтралью, поэтому при однофазном коротком замыкании на землю происходит отключение и напряжение на фазах не может быть больше фазного[10].

 

кВ (3.2.3)

 

 (3.2.4)

 

 – радиус экрана по жиле

 – радиус по изоляции

кВ/мм – допустимая напряженность электрического поля на жиле

 

 мм (3.2.5)

 

Толщина изоляции:

D_из = r₂ – r₁=32,25–14,25=18 мм

Зависимость напряженности электрического поля в изоляции от радиуса:

 

. (3.2.6)

 

Результаты вычислений сведены в таблицу 6. По данным таблицы построен график зависимости напряженности от радиуса рис. 13.

 

Таблица 6. Распределение напряженности электрического поля в изоляции от радиуса

r, мм	E, кВ/мм
14,25	6,28
16	5,59
18	4,97
20	4,47
22	4,06
24	3,73
26	3,44
28	3,19
30	2,98
32	2,79
32,25	2,77

 

Рис. 13. Распределение напряженности электрического поля в изоляции кабеля

 

Защитные покровы

 

Расчет диаметра кабеля:

На изоляцию накладывается экран из экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена толщиной 0,8 мм.

 – радиус по экрану изоляции.

, (3.3.1)

 

 – толщина экрана по изоляции.

 

 мм (3.3.2)

 

На экран по изоляции накладывается полупроводящая водонабухающая лента толщиной 0,3 мм

 – радиус по полупроводящей водонабухающей ленте.

 

, (3.3.3)

 

 – толщина полупроводящей водонабухающей ленты.

 

 мм. (3.3.4)

 

Затем накладывается экран, состоящий из медных проволок диаметром 1,4 мм, поверх которых спирально наложена медная лента толщиной 0,1 мм. Ширина ленты 8 мм.

 – радиус по металлическому экрану.

 

, (3.3.5)

 

 – диаметр медной проволоки экрана,  – толщина медной ленты экрана.

 мм.

– количество проволок.

 

 (3.3.6)

 

Выразим количество проволок через диаметр про волоки и зазор между ними:

 

 (3.3.7)

 

– средняя длинна окружности проходящая через центр проволок, мм

– зазор между проволоками, мм

 

 (3.3.8)

 

 (3.3.9)

 

 – средний радиус, расстояние то центра жилы до центра проволоки экрана.

 

 мм (3.3.10)

 

 мм

 мм

На экран накладывается слой из водонабухающей ленты толщиной 0,35 мм:

 – радиус по водонабухающей ленте.

, (3.3.11)

 

 – толщина водонабухающей ленты.

 мм.

Далее накладывается полиэтиленовая оболочка толщиной 4 мм:

– радиус по наружной оболочке.

 

, (3.3.12)

 

 – толщина оболочки.

 мм.

Диаметр кабеля:

,  – радиус кабеля.

 

 (3.3.13)

 

 мм.