Кабельная муфта Советский патент 1984 года по МПК H02G15/00 

CDus. 1 Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам кабельных муфт, например соединительной, концевой и стопорной муфтам, . и может бь|ть использовано при разработке и изготовлении муфт кабелей высокого напряжения переменного тока. Наиболее близкой к предлагаемой является кабельная муфта, содержащая корпус, соединительную гильзу, усиливающую изоляцию с выравнивающими конусами, поверх которых накладываются экраны из полупроводящей бумаги и проволоки lj . 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 электри ческого поля в самом начале выравнивающего конуса (на поверхности изол ции кабеля) для маслонаполненного кабеля низкого давления на напряжение 110 кВ сечением 1x270 мм равна 5,0 МБ/м. Эта напряженность получен без учета неоднородностей в изоляС помощью ЭВМ получены картины электрического поля (в виде эквипотенциалей) в масляных пленках на вы равнивающем конусе, которые возникают при наложении на его поверхность экранов разной конструкции. Наибольшая напряженность электри ческого поля имеет место в масляных пленках прямоугольной формы при экр нировании полупроводящей бумагой. При применении полупроводящей бу маги толщиной 0,12 мм величина напр женности в масляной пленке достигае 9,2 МВ/м. Б случае экранирования поверхнос проволокой 3,0 мм напряженность электрического поля составляет 8,5 МВ/м. Нанбольщая напряженность электрического поля в муфтах имеет место в начале выравнивающего конуса и масля ные включения между экраном и конусо могут явиться очагами возникновения пробоя в муфтах. Целью изобретения является повьшгение электрической прочности лсабельной муфты. Поставленная цель достигается тем, что в кабельной муфте, содержащей корпус, соединительную гильзу, усили-вающую изоляцию с выравнивающими ступенчатыми конусами, поверх которых расположены экраны, 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. На фиг. 1 представлена конструкция кабельной муфты; на фиг. 2 - электри.ческая схема замещения для одной ступени конуса; на фиг. 3 - распределение напряжения по длине электрода длиной 6 1,5 мм из полупроводящего материала с разными значениями сопротивления г для выравнивающего конуса муфт маслонаполненного кабеля на напряжение 110 кВ сечением 1x270 на фиг. 4 приведена картина электрического поля в виде эквипотенциалей 0,002, 0,005 и 0,001 для случая вьшолнения цилиндрического электрода из полупроводящего материала с , Ом. Кабельная муфта 1 (фиг. 1) содержит размещенные в ее корпусе соединительную гильзу 2 для соединения токопроводящих жил кабелей 3, усиливающую изоляцию 4 с вьфавнивающими конусами, имеющими экраны 5 и дополнительные электроды 6. Для приведенной на фиг. 2 схемы замещения может быть составлена систеЯа уравнений Кирхгофа: 1. ,5 2.,5 3.,5 Jq4:i,4 16. 07-3X -3 -Z 0 17. Э,. 1 - 2 - -. С,( - емкость единицы длины кабеС, - емкость единицы длины для 1-ой ступени подмотки; 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 най ти значения токов, протекающих по цилиндрическому электроду, определить потенциал на краю электрода tf, а также найти распределение напряжения по электроду И. Подбором удельного объемного сопротивления полУпроводящего электрода , а также его длины (части элек трода, расположенной коаксиально по отношению к следующей ступени) Е, можно добиться получения электрода потенциала (f , близкого потенциалу tpg в точке В, который обусловлен емкостным распределением напряжения Картина электрического поля в виде эквипотенциалей, представленная на фиг. 4, получена по результатам расчета электрического поля на ЭВМ. Из картины электрического поля видно, что применение цилиндрического электрода из полупроводящего материала приводит к выравниванию электрического поля на краю электрода. Напряженность электрич еского поля на краю электрода (при рассмотрении эквипотенциали 0,01) составляет 3,2 МВ/м. Значение напряженности электрического поля значительно ниже напряженностей, возникающих в масляных пленках на выравнивантщем 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 /) 10 10 Ом-см, при длине электрода Р

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

доие.г

,Offff3 ffА-0,0076

А 0,00203

r-0,55fO 0,00020 dffpo

L(iJJ7tJf-i ptJt f CffUl/ S fffffrrjoo

СригЛ Ч 0,002 0,005 f 0,Qi