Способы регулирования полей в высоковольтном оборудовании

изоляция высоковольтный перенапряжение подстанция Большое значение имеют меры по уменьшению степени неоднородности электрических полей, которые позволяют ограничить мощность потерь на корону до экономически оправданного уровня, снизить интенсивность радиопомех до допустимых значений, а также дают некоторое увеличение разрядных напряжений. Неоднородность электрических полей во внешней изоляции уменьшается главным образом путем увеличения радиусов кривизны поверхностей электродов. С этой целью на воздушных линиях высоких классов напряжений используются расщепленные и расширенные провода, а на арматуре изоляторов устанавливаются специальные экраны. Электрические поля вдоль поверхностей изоляторов выравнивают иногда и с помощью полупроводящих покрытий. Такой способ применяется и во внутренней изоляции. На поля у поверхностей изоляторов сильное влияние оказывает устройство их внутренней изоляции. Поэтому, для регулирования этих полей используют также дополнительные электроды, располагаемые внутри изоляторов. РЕГУЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ ВО ВНУТРЕННЕЙ ИЗОЛЯЦИИ. Электрические поля во внутренней изоляции обычно получаются неоднородными, по крайней мере на отдельных участках. Такие поля характеризуют отношением kн наибольшей напряженности Eмакс к средней Eср, которое называют коэффициентом неоднородности электрического поля. Что толщина изоляции d должна быть d (UВОЗД / Eдоп) kн, т. е. в kН раз больше, чем в однородном электрическом поле. Регулирование электрических полей в изоляции высоковольтного оборудования используется для снижения коэффициента неоднородности kН или для уменьшения размеров тех областей, в которых напряженности особенно велики. За счет регулирования полей достигается уменьшение толщины изоляции при сохранении неизменной ее электрической прочности. Скругление краев электродов. При отсутствии специального скругления острые края электродов имеют очень малый, случайно изменяющийся по длине, но конечный радиус кривизны и коэффициент kн достигает 5—10, т. е. поле получается резконеоднородным. Небольшое увеличение радиуса r сильно снижает степень неоднородности электрического поля. При r> 0,5S поле получается уже слабонеоднородным, а при r/S > 1,0 коэффициент kн не превышает 1,3(S — расстояние между электродами). Полупроводящие покрытия. Если щель нельзя по технологическим причинам заполнить твердой изоляцией или если скругление края усложняет конструкцию (например, скругление стали статора в месте выхода обмотки из паза вращающейся машины), используют полу проводящие покрытия.

Дополнительные электроды. Такой способ регулирования электрического поля у острого края электрода наиболее удобен в случае многослойной изоляции (бумажнопропитанной, маслобарьерной). Дополнительные электроды выполняются из тонкой металлической фольги.

Градирование изоляции применяется, как правило, в изоляционных конструкциях с электродами в виде соосных цилиндров, например в кабелях высокого напряжения, и позволяет выравнивать электрическое поле в радиальном направлении. Регулирование поля достигается за счет изменения диэлектрической проницаемости слоев изоляции. Все рассмотренные способы применяются для регулирования электрических полей в изоляции, работающей при переменном напряжении, а некоторые, например скругление краев электродов, — и при постоянном напряжении.