Состояние производства и технический уровень силовых кабелей с пропитанной бумажной изоляцией
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА И ИССЛЕДОВАНИЙ КАЧЕСТВА СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ С ПРОПИТАННОЙ БУМАЖНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ НА НАПРЯЖЕНИЕ ДО 35 KB.
1.1. Состояние производства
и технический уровень силовых
кабелей с пропитанной
1.1.1. Структура и объемы выпуска кабелей.
1.1.2. Технический уровень силовых кабелей.
1.2. Влияние технологии
производства на качество
1.2.1. Зависимость свойств изоляции от технологических режимов сушки-пропитки.
1.2.2. Исследования процессов пропитки и охлаждения кабелей после пропитки.
1.3. Исследования термического
и термоэлектрического
1.3.1. Состав, структура и
свойства бумаги для
1.3.2. Термическое старение непропитанной бумаги.
1.3.3. Старение изоляции
при циклическом изменении
1.3.4. Представления о физических
и физико-химических процессах
при старении пропитанной
1.3.5. Выделение газов в процессе старения пропитанной бумажной изоляции кабеля.
1.4. Физико-математические
модели старения пропитанной
бумажной изоляции силовых
1.5. Повреждаемость силовых
кабелей в течение срока
1.6. Анализ опубликованных
результатов исследований
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СТАРЕНИЯ
ПРОПИТАННОЙ БУМАЖНОЙ ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ.
2.1. Задачи исследований.
2.2. Исследование давления
пропитывающего состава
2.2.1. Экспериментальные
2.2.2. Теоретические оценки
изменения давления
2.3. Исследования свойств
пропитанной бумажной изоляции
при циклических режимах
Общая характеристика работы
Актуальность темы. Несмотря
на интенсивное развитие производства
силовых кабелей с полимерной
изоляцией в России основным типом
кабелей на среднее напряжение являются
кабели с пропитанной бумажной изоляцией
(ПБИ) в металлической оболочке. Их
производство будет осуществляться
и в ближайшей перспективе. Это
обусловлено рядом причин. В первую
очередь это обусловлено
Бумажная пропитанная
изоляция силовых кабелей отличается
высоким уровнем электрических
характеристик, стойкостью к термическим
воздействиям и долговечностью. Однако
уровень допустимых температур нагрева
жил кабелей в значительной мере
зависит от свойств изоляционных
пропиточных составов. Поэтому для
обеспечения надежности кабелей
в эксплуатации прибегают к снижению
допустимых температур нагрева, ограничению
применения кабелей при прокладке
по наклонным трассам и снижению
токов нагрузки по сравнению с
аналогичными кабелями с полимерной
изоляцией. При решении задач, связанных
с рациональным нормированием допустимых
температур нагрева силовых кабелей
с ПБИ, усовершенствованием изоляции
кабелей, необходимо располагать информацией
об особенностях механизма старения
ПБИ при воздействии основных
эксплуатационных факторов, а также
владеть методами испытаний, позволяющими
количественно оценить влияние
этих факторов на долговечность ПБИ.
В действующей нормативной
Имеющиеся экспериментальные
данные, характеризующие термическое
или термоэлектрическое старение бумаги
как элемента конструкции изоляции,
не могут быть непосредственно использованы
для прогнозирования
Нормирование токов нагрузки
кабелей непосредственно
Цель работы. Целью работы
является повышение допустимых температур
нагрева силовых кабелей с
ПБИ на основе экспериментально определенных
закономерностей
Научная новизна. Разработана
теория перемещения пропиточного состава
в изоляции кабелей с вязким и
нестекающим составами и
Экспериментально показано, что в процессе старения ПБИ при воздействии напряжения и циклического нагрева напряжение начала возникновения ионизации в газовых включениях увеличивается, что вызвано выделением газов при старении изоляции и повышением давления в газовых включениях.
Предложена физическая модель для описания процессов изменения давления в газовых включениях и развития ионизации в них, учитывающая как параметры технологических процессов изготовления кабеля, так и режимы эксплуатации.
Предложена физико-
Практическая ценность. Осуществлено на практике повышение допустимых температур нагрева ТПЖ силовых кабелей на напряжение 6-35 кВ. Экспериментально подтвержден нормированный 30-ти летний срок службы кабелей при повышенных температурах нагрева в эксплуатации.
Нормированы в технической документации значения допустимых токов нагрузки и токов короткого замыкания силовых кабелей, которые используются для выбора сечений жил кабелей при проектировании кабельных линий.
Результаты теоретических
и экспериментальных
Реализация и внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы внедрены в виде:
- серии силовых кабелей
с ПБИ на напряжение 6-35 кВ с
повышенными температурами
- изоляционного пропиточного
состава с повышенной
- нормированных в ГОСТ
18410-73 с изменением №5 уточненных
значений токов нагрузки
- уточненных значений
допустимых токов короткого
- методики испытаний силовых
кабелей с ПБИ на
Повышение допустимых температур нагрева жил кабелей и токов нагрузки позволило более эффективно использовать силовые кабели с ПБИ в 9 электрических сетях городов и промышленных предприятий. Использование усовершенствованных рецептур пропиточного изоляционного состава МП-ЗС обеспечило снижение себестоимости кабелей на напряжение 6-10 кВ.
Основные положения, представляемые к защите:
1. Результаты экспериментальных
и теоретических исследований
давления пропиточного состава
силовых кабелей при
2. Физическая модель процессов развития ионизации в газовых включениях в зависимости от давления пропиточного состава и параметров технологического режима изготовления кабеля.
3. Физико-математическая
модель старения ПБИ силовых
кабелей при воздействии
Апробация работы и публикации. Основные результаты работы докладывались и обсуждались:
- на Всесоюзном научно-
- на IV— Международной конференции по физико-техническим проблемам электротехнических материалов, компонентов и кабельных изделий, Москва, 2001г.
По теме диссертации опубликовано 8 работ (49 - 51, 55, 56, 59, 60, 63).
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, содержащих результаты работы, заключения и списка литературы. Материал изложен на 128 страницах текста и иллюстрирован 50 рисунками. Список литературы содержит 65 наименований.
Заключение диссертации
по теме "Электротехнические материалы и изделия", Каменский, Михаил Кузьмич
выводы
1. На основе экспериментальных
исследований ПБИ силовых
2. Предложена физико-
3. Выполнены экспериментальные
и теоретические исследования
перемещения пропитывающего
4. Предложена физическая
и математическая модель
5. Экспериментально определен коэффициент пропитки микропор, который в уравнении диффузии играет роль массоемкости. Определено время
167 релаксации давления
пропиточного состава, которое
в интервале температур 40-70 °С
хорошо согласуется с
6. Установлено, что при
соблюдении нормированных
7. Определены константы
термического старения ПБИ
8. Разработан
9. Применение изоляционных
пропиточных составов с
10. Уточнены значения допустимых
токов нагрузки кабелей в
168
Список литературы диссертационного исследования
кандидат технических наук Каменский, Михаил Кузьмич, 2002 год
1. Пешков И.Б., Мещанов Г.И.,
Каменский М.К. Современное
2. Свистунов А.С. Направление работ по развитию кабельной сети Москвы // Кабели и провода. 2001. - № 3 (268). - С. 18-21.
3. Пешков И.Б., Уваров Е.И.
Производство кабелей и
4. Каменский М.К., Никитина
Н.А. Исследования
5. Привезенцев В.А. Производство силовых кабелей. М-Л.: Госэнергоиздат, 1956.-448 с.
6. Выявление технического
состояния кабельных линий на
напряжение 6-10кВ с повышенными
температурами нагрева в
7. Брагин С.М., Федосенко
Р.Я., Волков М.И. О допустимых
нагрузках на силовые кабели
с вязкой пропиткой //
8. Горшков П.Н. Основы техники кабелей сильного тока. Л-М.: Госэнергоиздат, 1940.-303 с.
9. Правила устройства
10. Федосенко Р.Я. Надежность кабельных линий 6-10 кВ. М.: Энергия, 1973.- 158 с.169
11. Холодный С.Д. Технологическая
термообработка изоляции
12. Холодный С.Д. Теоретическое
и экспериментальное
13. Куц П.С., Пикус И.Ф.
Теплофизические и
14. Третьяков В.М., Холодный С.Д. Сушка и пропитка силовых кабелей. М.: Энергия, 1978.- 136 с.
15. Третьяков В.М. Исследование
технологического процесса
16. Турутин B.C. Исследование ионизационных характеристик бумажной пропитанной изоляции кабелей: Автореферат дис. канд. техн. наук -Московский энергетический институт, 1977. 20 с.
17. Турутин B.C. О характеристиках частичных разрядов в пропитанной вязким составом бумажной изоляции кабелей с радиальным полем / Труды ВНИИКП. М.: Энергия, 1974. - вып. 17. - С. 3-8.
18. Брагин С.М. Электрический и тепловой расчет кабеля. М.: Госэнергоиздат, 1960. - 328 с.
19. Основы кабельной техники / Под ред. Привезенцева В.А. М.: Энергия, 1975.-472 с.
20. Холодный С.Д., Кузнецова
Е.А. Аналитическое
21. Электротехническая
22. Холодный С.Д., Кузнецова
Е.А. Анализ условий
23. Холодный С.Д., Кузнецова
Е.А. Исследование
24. Брейтвейт К.В. и др.
Производство, свойства и применение
электроизоляционных
25. Грейсух М.А. и др.
Бумажно-масляная изоляция в
26. Милов Б.Г. и др. Электроизоляционная бумага. М.: Лесная промышленность, 1974. - 278 с.
27. Неманихин В.Н., Комаровский
JI.E. Производство тонких
28. Никотин П.П., Пердшлетов А.Н., Каминский B.C. Материалы кабельного производства. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. - 311 с.
29. Яманова Л.В.
30. Бронгулеева М.Н., Городецкий С.С. Кабельные линии высокого напряжения. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. - 514 с.
31. Морозова М.Н., Морозов
С.Ф. Разработка модели
32. P. Hernan, Halperin. "Research of stability of cable insulation". Electrical Engineering. 1936. - № 10. - Pp. 1074-1082.17)
33. Сиротинский JI.И. и др. Техника высоких напряжений. JI-M.: ГОНТИ, 1939.-400 с.
34. Эммануэли JI. Кабели высокого напряжения: Пер. с англ. ОНТИ, 1939. -85 с.
35. Брагин С.М. Тепловой расчет электрических кабелей. ОНТИ, НКТП, 1937.-341 с.
36. Федосенко Р.Я., Волков М.И. Надежность вертикальных участков кабельных линий 10 кВ //Электрические станции. 1977. - №3-С. 66-70.
37. Хромова Г.К., Крючков
А.А., РысевА.С. Исследование
38. РД 16.374-87. Определение электрических параметров бумажной изоляции кабелей высокого напряжения и оценка ее надежности.
39. Обследование маслонаполненных кабельных линий на напряжение 220 кВ Саратовской ГЭС / Технический отчет. АО "Фирма ОРГРЭС". М.: 1996. -26 с.
40. Endicott H.S., Hatch B.D., Sohmer R.G. Application of the Eyring model to capacitor aging data. IEEE. Transactions on component parts, vol. CP-12, March 1965, pp. 34-41.
41. Кучинский Г.С. Частичные
разряды в высоковольтных
42. Иерусалимов М.Е., Ильенко
О.С. Математическая модель
43. Образцов Ю.В. Разработка
усовершенствованных
44. Аникеенко В., Градов
В.Ф., ТрескинаМ.Н. Изучение бумажно-
45. Дмитревский B.C. Расчет
и конструирование
46. Надежность кабелей
и проводов для
47. Толстиков С.В. Лапко
И.Н. Анализ повреждаемости
48. Холодный С.Д. Каменский
М.К. Исследования зависимости
давления пропиточного состава
в изоляции кабеля при
49. Каменский М.К. Никитина
Н.А. Повышение допустимых
50. Каменский М.К. Исследование
ионизационных характеристик
51. Сканави Г.И. Физика диэлектриков (область сильных полей). М.: ГИФ-МЛ, 1958. -907 с.
52. Маценон П.Ф. Приближенный
метод определения теплового
износа электрической изоляции /
Труды Днепропетровского
53. Montsinger V.M. Thermal characteristics power transformator. General Electrical Pev., 1946, vol. 49, № 4. pp. 1143-1148.
54. Каменский M.K. Оценка
параметров термического
55. Городецкий С.С. Испытания
кабелей с пропитанной
56. Специальные испытания
кабелей для исследования их
физико-химических свойств при
проведении стендовых
57. Патент РФ № 1700599. Пропиточный состав. НПО ВНИИКП заявл 25.01.1990г. № 4786430. Опубл. вБюл. № 47. 1991. -4 с.
58. Каменский М.К.
59. IEC Standard 60287. Calculation of the continuous current rating of cables (100 % load factor), Geneva, 1982. 127 p.
60. IEC Standard 60287-2-1. Calculation of thermal resistance, Geneva, 1994. -65 p.
61. Каменский M.K., Марголина T.M. Допустимые токи короткого замыкания силовых кабелей для стационарной прокладки // Электротехническая промышленность. Сер. Кабельная техника. 1984. - Вып. 5 (231). -С. 20-25.
62. IEC Standard 60986. Guide to the short-circuit temperature limits of electric cables weit a rated voltage from 1,8/3 (6) kV to 18/30 (36) kV. Geneva, 2000. -lip.
63. IEC Standard 60949. Calculation of thermally permissible short-circuit currents, taking into account non-adiabatic heating effects. Geneva, 1988. -14 p.

- Состояние развивающихся стран
- Состояние развития информационного общества в России
- Состояние развития отрослей животноводства РБ
- Состояние распространенности алкоголизма в Российской Федерации и Чувашской Республике
- Состояние растениеводства в Чувашской Республике
- Состояние розничной торговой сети потребительской кооперации Республики Беларусь
- Состояние российской системы здравоохранения
- Состояние природопользования на территории Республики Башкортостан
- Состояние, проблемы и пути развития банковского сектора России на современном этапе
- Состояние, проблемы, перспективы кредитного рынка РК
- Состояние проблемы энергообеспечения обособленных потребителей в Российской Федерации
- Состояние прогнозирования и планирования в России
- Состояние прогнозирования и планирования в России
- Состояние производительности труда в РФ и факторы ее динамики