10կՎ արտաքին վակուումային շղթափոխադրիչների հեռացուլիսի կարգը

Ներածություն

Ավականային դիմացը ավականային սահքի հիմնական բաղադրիչն է: Այն ունի շատ առավելություններ, ինչպիսիք են մեծ փոխանցման հնարավորությունը, հաճախակի օգտագործումը, լավ ալիք-դարձման հատկությունը, անպարզությունը և կոմպակտ չափերը: Որպեսզի ավականային սահքերը էվոլյուցիոն հաջորդականությամբ հասնեն բարձրագույն լարման մակարդակների, անհրաժեշտ է խորը ուսումնասիրել ավականային դիմացի ներքին և արտաքին իզոլացիայի հատկությունները արտաքին պայմաններում:

Դիմացի ներսում էլեկտրական դաշտի բաշխումը նշանակալիորեն ազդում է ավականային սահքի իզոլացիայի հատկությունների վրա: Անհավասարաչափ էլեկտրական դաշտի բաշխումը կարող է հանգեցնել կոնտակտային բացման կողմը կորումի առաջընթացին, որը վերջնապես կարող է առաջացնել սահքի բացման անհաջողությունը: Ավականային դիմացի ներսում գրադարանային սահքի տեղադրումը կարող է հավասարացնել ներսի էլեկտրական դաշտի բաշխումը, դարձնելով ավականային դիմացի կառուցվածքը ավելի ռացիոնալ և կոմպակտ:

Սակայն սահքի ավելացումը նույնպես կարող է առաջացնել դիմացի ներսում էլեկտրական դաշտի բաշխումում փոփոխություններ: Ավականային դիմացի իզոլացիայի հատկությունները ճշգրտորեն ստուգելու և սահքի ազդեցությունը էլեկտրական դաշտի բաշխումին վերլուծելու համար արտաքին ավականային սահքի էլեկտրական դաշտի թվային վերլուծությունը կարող է դառնալ ապահովելու ապրանքի արդյունավետության կարևոր քայլ:

Այսպիսով, այս հոդվածը վերլուծում և նախագծում է նոր տեսակի 10kV արտաքին բարձր լարման AC ավականային սահքի իզոլացիայի կառուցվածքը, որը անկախ զարգացվել և արտադրվել է տնտեսության սահքային արտադրանքային արտադրական համակարգում:

Ավականային սահքի էլեկտրական դաշտի վերլուծությունը կատարելիս սահքի մոդելի եզրերին կիրառվում է լարում, և մոդելի կառուցվածքի համաձայն օգտագործվում են տետրական ցանցային էլեմենտներ: Ցանցային բաժանումը կատարվում է ինտելեկտավոր ցանցային բաժանմամբ: Քանի որ ավականային սահքը ունի առանցքային սիմետրիայի կառուցվածք, ավականային դիմացը կտրվում է եռաչափ կոորդինատային համակարգի X-առանցքի երկայնքով: Ինտելեկտավոր ցանցային բաժանման առավելությունն այն է, որ գրաֆիկի կորության կարգավիճակներում, որտեղ կորությունը շատ փոփոխվում է, ցանցային բաժանումը շատ խիտ է, իսկ ավելի կանոնավոր կառուցվածքներում ցանցային խտությունը հարաբերականորեն ցածր է:

Սահքի կոնտակտների երկու աշխատանքային դիրքերի հիման վրա, այսինքն կորումի և փակման դիրքերի, ինչպես նաև կորումի ընթացքում կոնտակտների տարբեր բաց հեռավորությունների հիման վրա, ավականային դիմացի էլեկտրական դաշտի վերլուծություն կատարվում է առանձին: Որոշվում են էլեկտրական դաշտի բաշխման հատկությունները և դաշտի ուժի կենտրոնացման կետերը: Դաշտի ուժի կենտրոնացման կետերը են այս հոդվածի հիմնական վերլուծության կետերը: Տարբեր պայմանների դեպքում ստացված էլեկտրական դաշտի արդյունքները համեմատվում են:

Նկ. 1 Ավականային դիմացի ներսի մեծացված կառուցվածքի դիագրամ

Նկ. 1 - Հաստատուն ծայրային ծածկապանակ; 2 - Հիմնական սահքի ծածկապանակ; 3 - Կոնտակտ; 4 - Գործառույթային պարագ; 5 - Շարժվող ծայրային ծածկապանակ; 6 - Հաստատուն հաղորդակցող ձող; 7 - Իզոլացիոն կառուցվածք; 8 - Շարժվող հաղորդակցող ձող

Հաշվարկի արդյունքները և վերլուծությունը

Այս հոդվածում հետազոտվում է իզոլացիայի կարողությունը կոնտակտների կորումի կետերի միջև նշված լույսային հարակից լարման դեպքում: Սահքի հաստատուն կոնտակտին կիրառվում է 125 kV բարձր լարում, իսկ շարժվող կոնտակտին կիրառվում է զրո պոտենցիալը: Կոնտակտների բաց հեռավորությունները 50%, 80% և 100% համար ստացվում են սահքի ամբողջ պոտենցիալի բաշխումները: Պոտենցիալի միավորը V-ն է, իսկ էլեկտրական դաշտի ուժի միավորը V/m-ն է:

Սահքի ներսում սահքի ծածկապանակի առկայությամբ էլեկտրական դաշտի երկարությունը սեղմվում է, ինչը հանգեցնում է կոնտակտների շրջակայքում շատ հավասար և սիմետրիկ լարման բաշխման: Սահքի ծածկապանակի լողացող պոտենցիալը մոտ 60 kV-ն է:

• Ավականային դիմացի պոտենցիալի բաշխումը 50%-ի կոնտակտների բաց հեռավորության դեպքում

• Ավականային դիմացի պոտենցիալի բաշխումը 80%-ի կոնտակտների բաց հեռավորության դեպքում

• Ավականային դիմացի պոտենցիալի բաշխումը 100%-ի կոնտակտների բաց հեռավորության դեպքում

Նկ. 2-ում նկարները (a) - (c) ներկայացնում են ավականային դիմացի էլեկտրական դաշտի ուժի բաշխման կոնտուրային քարտեզները վերը նշված երեք տարբեր կոնտակտների բաց հեռավորությունների դեպքում համապատասխանաբար:

Ավականային սահքի համար 50%-ի կոնտակտների բաց հեռավորության դեպքում էլեկտրական դաշտի առավելագույն ուժը հանդիպում է սահքի ծածկապանակի ծայրում, որը 25.4 kV/mm է: Այս դեպքում կոնտակտների միջև էլեկտրական դաշտի ուժը նշանակալիորեն բարձր է նախորդ երկու բաց հեռավորությունների համեմատ: Սահքի ծածկապանակը դարձնում է կոնտակտների շրջակայքում լարման գրադացի բաշխումը, և էլեկտրական դաշտի ուժը հավասար է բաշխված, որը նշանակալիորեն բարձր է կոնտակտների միջև:

Ավականային սահքի համար 80% և 100% կոնտակտների բաց հեռավորությունների դեպքում էլեկտրական դաշտի առավելագույն ուժերը համապատասխանաբար 21.2 kV/mm և 18.1 kV/mm են: Կոնտակտների շրջակայքում լարումը գրադացի է բաշխված, և էլեկտրական դաշտի ուժը հավասար է բաշխված:

• Ավականային դիմացի էլեկտրական դաշտի կոնտուրային քարտեզը 50%-ի կոնտակտների բաց հեռավորության դեպքում

• Ավականային դիմացի էլեկտրական դաշտի կոնտուրային քարտեզը 80%-ի կոնտակտների բաց հեռավորության դեպքում

• Ավականային դիմացի էլեկտրական դաշտի կոնտուրային քարտեզը 100%-ի կոնտակտների բաց հեռավորության դեպքում

Նկարներից հետևում է, որ երբ արտաքին իզոլացիոն միջուկը հաստատուն և հավասարաչափ է, ավականային դիմացի մեջ էլեկտրական դաշտի ուժի հիմնական կենտրոնացման կետերը կենտրոնացված են շարժվող և հաստատուն կոնտակտների ծայրակետերի վրա և սահքի ծածկապանակի վերևի և ներքևի ծայրերի վրա: Այս իզոլացիայի թույլատրելի կետերը հեշտությամբ կարող են հանգեցնել իզոլացիայի կորումին: Այսպիսով, ապրանքի իրական նախագծման ժամանակ կենտրոնացման կետերի էլեկտրական դաշտի բաշխման համար կարող է օգտագործվել օպտիմիզացիայի նախագծման մեթոդներ, ինչպիսիք են շարժվող և հաստատուն կոնտակտների ծայրակետերի կորության մեծացումը և սահքի ծածկապանակի երկու ծայրերի սուր անկյունների մեծացումը:

Ավականային դիմացի արտաքին մակերևույթի վրա էլեկտրական դաշտի ուժը համապատասխանաբար փոքր է: Նկարներից հետևում է, որ ավականային դիմացի կերամիկ կառուցվածքի երկու ծայրերի մոտ և դիմացի ծայրային ծածկապանակների մոտ էլեկտրական դաշտի ուժի արժեքները մեծ են այլ դիրքերի մոտ մակերևույթի երկայնքով:

Ավականային սահքի կոնտակտները փակված են, սահքի կենտրոնական հաղորդակցողը կիրառվում է 125 kV բարձր լարում, իսկ անվերջ հեռու եզրի պոտենցիալը 0-ն է: Բեռնման հետո հաշվարկները ցույց են տալիս, որ սահքի ներսում և դուրսում էլեկտրական դաշտի ուժը շատ փոքր է, առավելագույնը 0.8 kV/mm: Էլեկտրական դաշտի ուժը հավասար է բաշխված, և կոնտակտների շրջակայքում լարումը գրադացի է բաշխված կոնտակտների շուրջ:

• (a) Ավականային դիմացի էլեկտրական դաշտի կոնտուրային քարտեզը 50%-ի կոնտակտների բաց հեռավորության դեպքում

• (b) Ավականային դիմացի էլեկտրական դաշտի կոնտուրային քարտեզը 80%-ի կոնտակտների բաց հեռավորության դեպքում

• (c) Ավականային դիմացի էլեկտրական դաշտի կոնտուրային քարտեզը 100%-ի կոնտակտների բաց հեռավորության դեպքում

Ապահովում

10kV արտաքին բարձր լարման AC ավականային սահքի էլեկտրական դաշտի վերլուծության և հետազոտության հիման վրա ստացվել են սահքի էլեկտրական դաշտի ուժի և պոտենցիալի փոփոխությունները տարբեր եզրային պայմանների դեպքում: Վերը նշված արդյունքներից հետևում է, որ ANSYS-ի օգնությամբ օբյեկտի պրոտոտիպի ճշգրիտ մոդելավորումը և էլեկտրական դաշտի և պոտենցիալի թվային հաշվարկները վերջապես հնարավորություն են տալիս ճշգրիտ հաշվարկել ավականային դիմացի ներսում էլեկտրական դաշտի ուժի և պոտենցիալի փոփոխությունները: