Способ определения оптимального числа секций секционированного изолятора Советский патент 1990 года по МПК H01B17/26 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к изготовлению секционированных изоляторов, пред- назначенных для работы в жидкой, газовой и вакуумной средах.

Целью изобретения является упрощение и повышение электробезопаснос- ти работ.

На фиг.1 изображено макетное при способление; на фиг.2 - зависимости

распределения испытательного напряжения U (в относительных единицах) по длине макетного приспособления высотой Н; на фиг.З - расчетная зависимость коэффициента неравномерное ти KH от числа секций га макетного приспособления.

Способ осуществляют следующим образом.

Определяют оптимальное число секций секционированного изолятора, расположенного в среде трансформаторного масла.

В макетном приспособлении (фиг.1) 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 п, но не менее четырех (например, п 6, высота изоляционного слоя 6 см), че редующихся с ними прокладок 2 из электропроводящего материала, толщиной b (b 0,5 см) и охватывающих набор высоковольтного 3 и за:нмлен ного А фланцев, замеряют распределение напряжения вдоль поверхности макетного приспособления.

Замеры падения напряжения производят на каждом из электроизоляционных слоев 1, выполненных в виде кольцевых, дисковых или цилиндрических элементов, используя известные устройства (например, генератор импульсных напряжений, делитель напряжения, ос циллограф и т.п.), при величинах испытательного напряжения, исключающих появление разряда на поверхности электроизоляционных слоев 1 (для рассматриваемого примера - не более 100 кВ).

По полученным результатам строят кривую распределения напряжения U (на фиг.2 экспериментальные значения U указаны точками, объединенными кривой А) по длине набора.

В приведенном примере наибольшее падение напряжения AU приходится на первую к высоковольтному фланцу 3 секцию в виде электроизоляционного слоя 1. Разделяя шкалу О-Н на ряд равных интервалов количеством, соот ветствующим числу секций т, находят коэффициенты неравномерности распределения Кц напряжения по длине набора, Коэффициентом неравномерности KH является величина, равная отношению максимального падения напряжения ДО на какой-либо секЦин к падению напря жения на ней же при условии равномерного распределения напряжения вдоль набора (фиг.2, прямая В) с

К„ К

Таким образом, для наборов, например, с числом секций т, равным 6 и Д, значения коэффициентов неравно-

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

мерности распределения напряжения равны соответственно:. AU& . 1 - Ufe

К

Нб

.и7 i и 7Ь;

1 - U t

К.

1

I ,56

&Ui U4

4 - и 4

(индексы у значений Кц, Ди и U указывают число секций m в наборе).

По полученным расчетным значениям Кц строят в логарифмических координатах зависимость коэффициента неравномерности KH в функции количества секций m (фиг.З). Поскольку указанная зависимость является линейной, по ней определяют значение с, равное тангенсу угла наклона Ж этой зависимости к оси абсцисс (c tgo6 0,14).

Учитывая, что оптимальное число секций в приведенном примере определяется для изолятора, расположенного в трансформаторном масле, пробивная напряженность по поверхности изоляционных элементов пропорциональ на их высоте в степени q 0,25.

Для определения оптимального количества секций N секционированного изолятора заданной высоты Н nojry- ченные значения подставляют в расчетное математическое выражение

N ( Nb(l-c)

Для приведенного конкретного случая N и 10. При этом высота изоляционных элементов при заданной высоте изолятора Н 38,5 см составляет 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 удешевляет способ и, кроме того, делает ei о более безопасным.

Формула изобретения

Способ определения оптимального числа секций секционированного изолятора, осуществляемый при помощи макетного приспособления, состоящего из 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, отличающийся 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 испытательно о

напряжения, исключающих появление разрядов на поверхности электроизоляционных элементов, а оптимальное число секций изолятора находят из пыражения

N

10

(H-i-blis : El

b(l-c)

5

0

5

где N - оптимальное число секций ичоляторя;

Н высота макетного приспособления ;

b - то:щина электропроводящей прокладки;

с - тангенс угла наклона зависимости в логарифмических координатах коэффициента неравномерности распределения напряжения по длине набора от произвольно выбранного числа его секций;

q - показатель степенной зависимости пробивной напряженности при перекрытии материала электроизоляционного элемента от его высоты.

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.

фие.1

г

Количество секции фиг. 2

5 6 7 8 Э Ю

фиг.З

20 W