Целью данного расчета является определение напряженности на элементах ведущего вала привода в трёхфазном разъединителе - заземлителе 110 кВ.
Расчётная модель по чертежу показана на рис. 2.7. Форма бобышек на потенциале 100 кВ и на потенциале земли различная. На нижней бобышке при U=100 кВ учтены канавки и выступы с радиусами скругления R2 мм, предназначенные для увеличения адгезии эпоксидного компаунда к металлическим электродам. В соответствии с осевой симметрией расчётной модели, как оболочка нулевого потенциала, так и высоковольтный электрод представляют собой сферы (в отличие от действительной цилиндрической формы). Это приводит к увеличению вычисляемой напряжённости вблизи высоковольтного электрода и к уменьшению вычисляемой напряжённости вблизи оболочки. Наличие корпуса разъединителя учтено введением в расчётную модель дополнительного электрода. Расстояние между оболочкой и высоковольтным электродом составляет 45 мм. Радиус скругления на торце воронки - экрана нулевого потенциала равен R5 мм, радиус воронки R65 мм.
Расчёты выполнены при потенциале высоковольтного контакта 100 кВ. Относительная диэлектрическая проницаемость эпоксидного компаунда принята равной 5.0.
Рис. 2.7 Расчётная модель вала привода. Фрагмент, сетка 20х20 мм.
Результаты выполненных расчётов показаны эпюрами распределения напряженности на рис. 2.7 и сведены в табл.2.4. Видно, размеры воронки и изолирующего промежутка выбраны не верно - напряжённость поля составляет недопустимые 4.75 кВ/мм. Для снижения напряжённости
используем экранную систему по рис. 4.9. Длина изолирующего промежутка увеличена до 50 мм, радиусы скругления на торце воронки увеличены до R10/R15 мм, радиус воронки уменьшен до R60 мм.
Таблица 2.4
№ п/п | положение | Напряженно сть, кВ/мм |
1 | Высоковольтный электрод |
|
| бобышка в компаунде R2, т. 16 | 3.27 |
| бобышка в компаунде R2, т. 34 | 2.24 |
| бобышка в компаунде R2, т. 48 | 1.17 |
| бобышка в элегазе R2, т. 68 | 0.05 |
2 | Оболочка U=0, скругление R5 мм | 4.75 |
3 | Бобышка U=0 (верхняя) R30 мм | 3.31 |
4 | Внешняя поверхность изолирующего вала, т.236 | 1.99 |
Рис 2.8 Модифицированная экранная система вала привода. Фрагмент, сетка 20х20 мм.
Результаты расчёта в модели рис. 2.8 сведены в табл.2.4 и показаны эпюрами распределения напряжённости на рис. 2.8 и графиком рис. 2.9. В табл.2.5 приведены для сравнения результаты расчёта по модели рис. 2.7. Напряжённость на поверхности воронки уменьшена до 3.26 кВ/мм, на поверхности изолирующего вала составляет 1.98 кВ/мм.
Таблица 2.5
№ п/п | положение | Напряж., кВ/мм, модель рис. 3.8 | Напряж., кВ/мм, модель рис. 3.9 |
1 | Высоковольтный электрод |
|
|
| бобышка в компаунде R2, т. 16 | 3.27 | 3.28 |
| бобышка в компаунде R2, т. 34 | 2.24 | 1.00 |
| бобышка в компаунде R2, т. 48 | 1.17 | 0.16 |
| бобышка в элегазеR2, т. 68 | 0.05 | 0.05 |
2 | Оболочка U=0, скругление R5 мм | 4.75 | 3.26 |
3 | Бобышка U=0 (верхняя) R30 мм | 3.31 | 3.28 |
4 | Внешняя поверхность изолирующего вала, т.236 | 1.99 | 1.98 |
Рис. 2.9 Распределение напряжённости по поверхности вала привода в модели рис. 2.8. Максимум напряжённости равен 1.98 кВ/мм при 100 кВ.
