Численное исследование распределения электрического и температурного поля в полиэтиленовой изоляции силового кабеля с микровключением
Методом компьютерного моделирования получено и исследовано распределение неоднородного электрического и температурного полей в полиэтиленовой изоляции силовых кабелей, содержащей газовое микровключение. Показано, что напряженность поля в локальной области выше в случае включения цилиндрической формы...
Збережено в:
| Дата: | 2010 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут електродинаміки НАН України
2010
|
| Назва видання: | Праці Інституту електродинаміки НАН України |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/63960 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Численное исследование распределения электрического и температурного поля в полиэтиленовой изоляции силового кабеля с микровключением / И.Н. Кучерявая // Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України: Зб. наук. пр. — К.: ІЕД НАНУ, 2010. — Вип 27. — С. 117-122. — Бібліогр.: 18 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-63960 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-639602014-06-10T03:02:21Z Численное исследование распределения электрического и температурного поля в полиэтиленовой изоляции силового кабеля с микровключением Кучерявая, И.Н. Теоретична електротехніка Методом компьютерного моделирования получено и исследовано распределение неоднородного электрического и температурного полей в полиэтиленовой изоляции силовых кабелей, содержащей газовое микровключение. Показано, что напряженность поля в локальной области выше в случае включения цилиндрической формы в сравнении со сферическим включением. Нагрев в зоне включения зависит от его размера, однако не способен оказать влияния на изменение свойств изоляционного материала. Методом комп’ютерного моделювання отримано та досліджено розподіл неоднорідного електричного і температурного полів у поліетиленовій ізоляції силових кабелів, що містить газове мікровключення. Показано, що напруженість поля в локальній області вища у випадку включення циліндричної форми у порівнянні зі сферичним включенням. Нагрів у зоні включень залежить від їх розмірів, однак не може впливати на зміну властивостей ізоляційного матеріалу. The distributions of inhomogeneous electric and thermal fields in the polyethylene insulation of power cables that includes microsized gaseous inclusion are obtained by computer modeling and analyzed. It is shown that the electric field strength in the local zone is higher for cylindrical inclusion than that for spherical inclusion. Heat of the zone with inclusions depends on their size and has no influence on insulating properties of material. 2010 Article Численное исследование распределения электрического и температурного поля в полиэтиленовой изоляции силового кабеля с микровключением / И.Н. Кучерявая // Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України: Зб. наук. пр. — К.: ІЕД НАНУ, 2010. — Вип 27. — С. 117-122. — Бібліогр.: 18 назв. — рос. 1727-9895 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/63960 621.315.2 ru Праці Інституту електродинаміки НАН України Інститут електродинаміки НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Теоретична електротехніка Теоретична електротехніка |
| spellingShingle |
Теоретична електротехніка Теоретична електротехніка Кучерявая, И.Н. Численное исследование распределения электрического и температурного поля в полиэтиленовой изоляции силового кабеля с микровключением Праці Інституту електродинаміки НАН України |
| description |
Методом компьютерного моделирования получено и исследовано распределение неоднородного электрического и температурного полей в полиэтиленовой изоляции силовых кабелей, содержащей газовое микровключение. Показано, что напряженность поля в локальной области выше в случае включения цилиндрической формы в сравнении со сферическим включением. Нагрев в зоне включения зависит от его размера, однако не способен оказать влияния на изменение свойств изоляционного материала. |
| format |
Article |
| author |
Кучерявая, И.Н. |
| author_facet |
Кучерявая, И.Н. |
| author_sort |
Кучерявая, И.Н. |
| title |
Численное исследование распределения электрического и температурного поля в полиэтиленовой изоляции силового кабеля с микровключением |
| title_short |
Численное исследование распределения электрического и температурного поля в полиэтиленовой изоляции силового кабеля с микровключением |
| title_full |
Численное исследование распределения электрического и температурного поля в полиэтиленовой изоляции силового кабеля с микровключением |
| title_fullStr |
Численное исследование распределения электрического и температурного поля в полиэтиленовой изоляции силового кабеля с микровключением |
| title_full_unstemmed |
Численное исследование распределения электрического и температурного поля в полиэтиленовой изоляции силового кабеля с микровключением |
| title_sort |
численное исследование распределения электрического и температурного поля в полиэтиленовой изоляции силового кабеля с микровключением |
| publisher |
Інститут електродинаміки НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Теоретична електротехніка |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/63960 |
| citation_txt |
Численное исследование распределения электрического и температурного поля в полиэтиленовой изоляции силового кабеля с микровключением / И.Н. Кучерявая // Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України: Зб. наук. пр. — К.: ІЕД НАНУ, 2010. — Вип 27. — С. 117-122. — Бібліогр.: 18 назв. — рос. |
| series |
Праці Інституту електродинаміки НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT kučerâvaâin čislennoeissledovanieraspredeleniâélektričeskogoitemperaturnogopolâvpoliétilenovojizolâciisilovogokabelâsmikrovklûčeniem |
| first_indexed |
2025-07-05T14:41:00Z |
| last_indexed |
2025-07-05T14:41:00Z |
| _version_ |
1836818325250768896 |
| fulltext |
621.315.2
.
-
, . -
,
. , -
.
, . -
, – -
, , -
. -
[1, 2, 5, 9]. -
, ,
.
, ,
. -
-
. ,
( , ) -
. -
, [9].
1 20
. [12] ,
1 5 106 1/ 3, [6] 1
3 103…107 .
,
, , -
[4, 7, 10].
, .
, -
[11]. -
.
-
. 1 [2],
: 1 – , 2 – -
, 3 – .
,
-
,
.
2
3
1
. 1
, -
. -
, ,
:
–
3 , – 6 ,
– maxE = 11 [14];
– , ,
, [17], 3·10–3…2·10–2
, 4 6
[13];
– ,
;
– ;
, -
.
[16] , -
, -
, , , . -
[16] -
.
[11]
, -
, . -
.
[15, 18]
-
. ,
,
.
, ( ~1100 ) -
.
[3] -
, . -
.
-
,
. -
,
.
, -
.
-
Comsol 3.5 [8].
-
. -
, -
. , -
, (
) -
, -
.
, -
(
50 ).
-
zr0 ( . 2).
0][( 0 rj ; (1)
2
0 ||)()( EtgT r , (2)
– ( ); E – ; T
– ; – ; r – -
( ), 12
0 1085,8 – -
; – ; tg – ; – -
; – . , , r ,
, .
.
,
r
r
r ,,
,,
,,
(2) –
.
E . (3)
-
: – 0 , – U , -
: 0n/ (n –
). , , -
, pTT ( . . 2).
, ,
, .
.
[15]
3,07,0 dPkE , (3)
P – . .; d – ; 3108k – -
. E .
200
30
0
= U, T = T
= 0, T = T
0
r
,
T = T
0 r
z
G
A
. 2
–
00 /TPTP . (4)
P T – ; 0P –
0T . ,
(760 . .).
(3), (4) , -
, .
, (4) -
, .
, (1), (2)
-
, (3), (4) ,
-
.
. -
. 2.
U 640 , 0E 2,13 .
[13,
15, 17] .
40d .
, r tg
10–15 2,3 4·10–3
5·10–2 5 ––
10–4 1,00058 10–8
(1) (2)
Comsol 3.5. , . 2, -
.
. || E G
. 3 .
-
-
. . 3
-
-
-
|| E -
, -
. 2.
,
-
, -
-
,
-
0 1 2 3
x 10
-4
0
1
2
3
4
5
6
x 10
6
. 3
G
|| E ,
1
2
3
4
5
6
x106
A
|| E ,
z ,
O
.
– , .
. || E -
-
. 4 . ,
.
|| E
( .
. 4 ) -
-
-
. 5 .
E
, -
-
, -
-
.
E
-
R . 5 . . 5 , -
. -
,
.
,
50 .
. -
. 6 r
R .
. 4
G G
|| E , || E ,
2,4
2
1,6
1,2
x106
3
2,6
2,2
1,8
1,4
x106
. 5
0 1 2 3
x 10-4
1.2
1.6
2
2.4
2.8 x 106
5 10 15 20
2,0
2,5
3,0
3,5
E
|| E , E ,
z , R,
-
G, -
,
.
6 . ,
-
-
-
-
-
,
-
.
:
– 10…20 -
,
( . 5);
– -
( . 4, 5 ); ,
;
–
( . 6).
-
, -
. , -
. ,
.
The distributions of inhomogeneous electric and thermal fields in the polyethylene insulation of power cables
that includes microsized gaseous inclusion are obtained by computer modeling and analyzed. It is shown that the elec-
tric field strength in the local zone is higher for cylindrical inclusion than that for spherical inclusion. Heat of the zone
with inclusions depends on their size and has no influence on insulating properties of material.
1. ., . // -
. – 2009. – 1–2. – . 22–23.
2. . // news. –
2008. – 10. – . 58–60.
3. .
// . : . . . – .:
. – 2010. – . 25. – . 126–132.
4. . . – .: , 1979. – 224 .
5. ., ., .
// . – 2007. – 5 (306). –
. 24–34.
6. Ball E.H., Holdup H.W., Skipper D.J., Vecillio B. Development of cross-linked polyethylene insulation for UV
cables // CIGRE. – Paper SC21-01. – 1984. – 10 p.
7. Boggs S. A rational consideration of space charge // IEEE Electrical Insulation Magazine. –Vol. 20, No. 4. –
2004. – P. 22–27.
8. Comsol Multiphysics® – www.comsol.com
9. Dissado L.A., Fothergill J.C. Electrical degradation and breakdown in polymers. – Published by Peter Peregri-
nus for the IEE. – 1992. – 601 p.
, 0
r ,
G0 0.5 1 1.5
x 10
-4
0
0.5
1
1.5
2
. 6
R = 20
15
10
5
http://www.comsol.com/
10. Fleming R.J. Space charge in polymers, particularly polyethylene // Brazilian Journal of Physics. – Vol. 29,
No. 2. – June, 1999. – P. 280–294. – : http://www.sbfisica.org.br/bjp/files/v29_280.pdf
11. Hossam-Eldin A.A., Dessouky S.S., El-Mekkawy S.M., Abd El-Aal R.A. Investigation and analysis of inception
voltage and field distribution in power cables with internal cavities in dielectric // The Online Journal on Power
and Energy Engineering. – Vol. 1, No. 2. – Reference Number: W09-0013. – P. 55–61.
12. Kageyama S., Ono M., Chabata S. Microvoids in crosslinked polyethylene insulated cables // IEEE Power Ap-
paratus Systems. – Vol. 94, No. 4. – 1975. – P. 1258–1263.
13. Koo J.Y., Meyer C.T., Filippini J.C. et al. Electrical behavior and structure of water trees in relation to their
propagation // IEEE Conference on Electr. Insul. Dielectr. Phenomena (CEIDP). – 1983 Annual Report. – P.
301–305.
14. Ljumba N. High voltage cable insulation systems // Energize. – May, 2008. – P. 27–30.
http://www.eepublishers.co.za/images/upload/Trans%20-%20High%20voltage.pdf
15. Nouar A., Guibadj M., Lefkaier I.K., Boubakeur A. Numerical study of partial discharges apparition in XLPE
insulation of high voltage cables // Proc. of IEEE Power Tech Conference. – June 23th–26th, 2003, Bologna,
Italy. – 7 p. – : http://www.labplan.ufsc.br/congressos/Powertech/papers/420.pdf
16. O.H.N., Blackburn T.R., Phung B.T., Zang H., Khawaja R.H. Investigation of electric field distribution in
power cables with voids // Proc. of the 8th International Conference on Properties and applications of dielectric
materials. – June, 2006. – P. 637–640.
17. Ozaki T., Ito N., Kawai J. et al. Relative permittivity and conductivity of water-treed region in XLPE estimated
by an equivalent circuit. // Electrical Engineering in Japan. – 2004. – Vol. 148. No. 3. – P. 7–14.
18. Seghir T., Nouar A., Lefkaier K., Mahi D. Study by simulation of the effect of temperature on the appearance
of partial discharges in gaseous cavities contained in the insulator of high voltage cable // Proc. of IEEE Power
Tech Conference. – Vol. 2. – June 23th–26th, 2003, Bologna, Italy. – 4 p. –
http://www.labplan.ufsc.br/congressos/PowerTech/papers/169.pdf
22.06.2010
http://www.sbfisica.org.br/bjp/files/v29_280.pdf
http://www.eepublishers.co.za/images/upload/Trans%20-%20High%20voltage.pdf
http://www.labplan.ufsc.br/congressos/Powertech/papers/420.pdf
http://www.labplan.ufsc.br/congressos/PowerTech/papers/169.pdf
|