Расчетное напряжение и запас электрической прочности

При расчете и конструировании изоляции муфт для кабельных линий необходимо иметь в виду, что электрическая прочность изоляции муфт значительно ниже, чем изоляция кабелей. Это объясняется тем, что наложение изоляции в муфтах производится частично или полностью вручную. Причем в помещении, и в полевых условиях при монтаже арматуры всегда имеется вероятность попадания в изоляцию влаги и пыли. Кроме того, электрическое поле в муфтах имеет более сложную картину, чем в кабеле. К примеру, картина электрического поля в концевой муфте имеет осевую симметрию, и потенциал в ней является функцией радиуса и длины муфты. Изменение потенциала вдоль муфты приводит к появлению в изоляции тангенциальной составляющей напряженности электрического поля.

Исходными данными при расчете изоляции кабельных муфт являются расчетные значения напряжений U_р (табл. 5.1) и напряженностей электрического поля в изоляции Е_р – радиальной и Е_τ – тангенциальной.

При расчете изоляции кабельных муфт считают, что Е_τ =(1/20–1/30) Е_р.

Е_р в кабельных муфтах принимают примерно равной 60% Е_р кабеля.

Таблица 5.1

Расчетные напряжения кабельной арматуры переменного напряжения

Параметр	Класс напряжения, кВ
Коэффициент запаса Up/Uф	4,4	4,4	3,75	3,75	3,75	3,75
Расчетное напряжение, кВ

Значения расчетных напряжений выбираются исходя из условия надежности работы всей кабельной линии, а это означает, что изоляция в муфтах должна иметь электрическую прочность не меньшую, чем электрическая прочность изоляции в кабеле.

Значения расчетных напряженностей выбираются на основании кривых жизни (рис. 5.1), полученных при испытаниях напряжением промышленной частоты.

В таблице 5.2 приводятся значения расчетных напряженностей поля в изоляции муфт кабелей переменного тока различных типов.

Рис. 5.1. Кривые жизни кабеля:

1 – для кабелей с вязкой пропиткой;

2 – для маслонаполненных кабелей низкого давления;

3 – для маслонаполненных кабелей высокого давления

Таблица 5.2

Расчётные напряжённости в кабельных муфтах.

Тип кабеля	Расчётная напряжённость в изоляции кабеля, кВ/мм	Напряжённость в муфтах, кВ/мм
Расчётная	Рабочая
радиальная	тангенциальная	радиальная	тангенциальная
Маслонаполненный кабель высокого давления			1,5	7-8	0,30–0,35
Маслонаполненный кабель низкого давления			1,0	4,5–5	0,25–0,30
Кабель с полиэтиленовой изоляцией			0,45–2,0*		0,1–0,5*

* для изоляции муфт из литых деталей

Выбор расчетных напряженностей для кабельной арматуры постоянного тока затруднителен из-за отсутствия достаточного количества экспериментальных данных.