Розподіл напруженості електричного поля

У місці зрізу екрану кабелю спостерігається підвищена щільність силових ліній електричного поля. Цього рівня напруженості поля досить для іонізації повітря на поверхні кабелю, що викликає розряди. Підвищення температури і побічні продукти іонізації з плином часу призводять до руйнування ізоляції. Крім того, напруженість поля в місці зрізу екрану настільки висока, що навіть найменший надріз або будь-які повітряні включення в цій галузі призводять до виникнення часткових розрядів, які значно скорочують термін служби кабелю і можуть привести до електричного пробою.

Для того, щоб згладити стрибок напруженості електричного поля, Райхем застосовує спеціальний матеріал, який виготовляється у вигляді мастичного шару, або у вигляді термоусаджуваних трубок. У цьому матеріалі дуже точно регулюється питомий об’ємний електричний опір. Застосування такого матеріалу дозволяє знизити напруженість до рівня, який забезпечує надійну тривалу роботу муфти. Ця компактна універсальна система розподілу напруженості електричного поля може бути застосована для будь-яких кабелів на середню напругу, включаючи кабелі з паперовою ізоляцією, і витримує різні відхилення в розмірах кабелів.

Полімерні матеріали за цією технологією змішуються з фільтром пилом сажі в строго певній пропорції для того, щоб отримати опір із заданою характеристикою. Це дозволяє обмежити напруженість поля на зрізі екрану і розподілити її по довжині матеріалу (В). Результуюче поле залежить від провідності матеріалу і ємності ізоляції кабелю. Неправильний вибір матеріалу по імпедансу (А) призведе до неприйнятного стрибка напруженості на зрізі екрану. Зменшення довжини або неправильне положення трубки (С) призведе до розрядів на кінцях трубки. Всі муфти Райхем враховують цей ефект.

Дана технологія заснована на застосуванні оксиду цинку (ZnO) – матеріалу з нелінійною вольт-амперної характеристикою. Шар оксиду цинку працює як варістор і змінює свою провідність в залежності від прикладеної напруги. Використання нелінійного матеріалу дозволяє знизити напруженість поля на короткій довжині, а отже – отримати муфту меншої довжини. Підвищення напруги в цьому випадку не призводить до небезпечного збільшення напруженості на зрізі екрану, а лише збільшує довжину робочої ділянки, на яку розподіляється напруженість поля.

Матеріал, розроблений фахівцями Райхем, заснований на застосуванні полімерно-матричної технології, яка дозволяє отримувати клейовий підшар на основі оксиду цинку (ZnO). Крім розподілу електричного поля, такий клейовий підшар при нагріванні розплавляється і під впливом трубки при усадці заповнює всі нерівності на поверхні ізоляції, виключаючи виникнення часткових розрядів. Велика частина кінцевих муфт Райхем використовує технологію розподілу електричного поля на основі оксиду цинку. На малюнку представлений графік розподілу електричного поля в залежності від прикладеної напруги.

Трубка розподілу напруженості поля накриває екрани кабелів з кожного боку сполучної муфти. Розподіл поля в цих місцях відбувається так само, як в кінцевих муфтах. Разом з жовтим заповнювачем пустот, що мають задане значення діелектричної проникності, трубка дозволяє розсунути силові лінії і, таким чином, зменшує скачки напруги поля на кінцях з’єднувачів. Внутрішні ізоляційні і зовнішні проводі шари тришарової трубки складають єдине ціле, виключаючи внутрішні міжповерхневі розряди. Товщина ізолюючих шарів вибирається відповідно до рівня напруги. Система вирівнювання напруженості електричного поля такої муфти не вимагає загострення ізоляції кабелю в області з’єднувача і спеціальної форми самого з’єднувача.

Концепція ВНЕП: новітні технології в конструкції кабельної арматури.

Search

Поиск

Пошук