Разработка и исследование кабеля на напряжение 10 КВ с секторными жилами и изоляцией из сшитого полиэтилена

• Автор: Савченко, Владимир Григорьевич
• Шифр специальности: 05.09.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 117 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЩЕЕ ПОЛОЖЕНИЕ И СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ
1 Л. Силовые кабели с пластмассовой изоляцией на среднее напряжение
1.2. Технологические и эксплуатационные характеристики полимерных материалов
1.3. Постановка задач исследования
2. СИЛОВОЙ КАБЕЛЬ С ИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ СШИТОГО ПОЛИЭТИЛЕНА
НА НАПРЯЖЕНИЕ 10 кВ С ЖИЛАМИ СЕКТОРНОЙ ФОРМЫ
2.1. Конструкция и электрическое поле кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10 кВ с жилами секторной формы
2.2. Расчет геометрии секторной жилы
2.3. Выводы по главе
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
КАБЕЛЕЙ
3.1. Сравнительный анализ эксплуатационных характеристик силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10 кВ с жилами секторной и круглой формы, проложенных в земле
3.2. Исследование нестационарного режима работы кабеля
3.3. Выводы по главе
4. АНАЛИЗ РЕЖИМОВ РАБОТЫ КАБЕЛЕЙ, ПРОЛОЖЕННЫХ В
КАБЕЛЬНОМ КАНАЛЕ
4.1. Модель определения температурного режима работы кабелей в кабельном канале с распределенными параметрами
4.2. Математическая модель температурного режима работы кабелей в кабельном канале, учитывающая процессы конвективного теплообмена и теплового излучения
4.3. Выводы по главе

5. РЕЗУЛЬТАТЫ ВНЕДРЕНИЯ
5 Л. Изготовление образцов кабеля
5.2.Технико-экономические показатели кабелей
5.3. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время тенденции развития кабельных энергораспределительных сетей среднего напряжения направлены на переход от кабелей с бумажной пропитанной изоляцией (БПИ) к кабелям с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Это обусловлено возрастающими требованиями к эксплуатационным параметрам кабелей. Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена обладает рядом преимуществ по сравнению с кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией: повышенная рабочая
температура; повышенная стойкость при работе в условиях перегрузок и коротких замыканий; возможность прокладки на трассах с неограниченной разностью уровней; более надежны в эксплуатации и требуют меньших расходов на реконструкцию и содержание кабельных линий; возможность изготовления кабелей большой строительной длины; не содержат масла, битума, свинца, что упрощает монтаж, эксплуатацию и устраняет экологически неблагоприятные факторы.
Сшивка полиэтилена устраняет недостатки термопластичных материалов, таких как: ползучесть и резкое ухудшение механических свойств при температурах близких к температуре плавления, вплоть до полной потери формоустойчивости. Применение вулканизированного полиэтилена позволяет повысить рабочую температуру, улучшить механические и электрические свойства изоляции кабелей.
Производство изоляции и оболочек кабелей из полимерных материалов производится на экструзионном оборудовании, что обусловлено их высокими технологическими показателями, главными из которых являются непрерывность ведения процесса, относительная простота конструкции и сравнительно небольшие энерго- и металлозатраты. Неотъемлемой частью экструдеров является формующий инструмент, который предназначен для придания продавливаемому через него потоку расплава полимера заданного сечения, что определяет качество изоляции и кабеля в целом. Равномерное

Применяя метод Галеркина и производя ортогонализацию невязки к базисным функциям [13-16], получим

ЭН Эф ЭН Эф 4 дх дх ду ду
(Ьсйу = 0 , (2.2)
где Н - взвешивающая галеркинския функция; ф — приближенная искомая функция.
Напряжение аппроксимируются линейными полиномами на четырехугольном элементе. Результаты расчетов напряжения представлены на рис. 2.3.

ысюжь аоьитхон
ЫОУ 7 2010
ЗТЕР=1

Рис. 2.3. Распределение потенциала в поперечном сечении изоляции
По полю напряжений, представленному на рис. 2.3, построено распределение напряженности электрического поля Е, (В/м), приведенное на рис. 2.4. Наибольшие значения напряженности электрического поля наблюдаются в области с минимальным радиусом закругления. С учетом