10kV გარეული ვაკუუმური ცექტრის იზოლაციის პერფორმანსის ანალიზი

შესაძლებლობები

ვაკუუმის დარწმუნებითი საშუალება არის ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტი ვაკუუმის გართულების შემთხვევაში. მას აქვს ბევრი პრეიმურები, როგორიცაა დიდი გართულის მცირე სიმძლავრე, ხშირი ფუნქციონირება, საშუალება სარტუტის სრულყოფილ ამოქმედებას, არადაquina და კომპაქტური ზომები. რადგან ვაკუუმის გართულებები მიმართულია უფრო მაღალი დარტყმის დონის მიერ, გარე და შინა იზოლაციის შესახებ სიღრმისეული კვლევა გარე ვაკუუმის დარწმუნებითი საშუალებების შესახებ უფრო საჭირო გახდა.

დარწმუნებით საშუალებაში ელექტროსფეროს დისტრიბუცია ნაკლებად იზოლაციის მახასიათებლებზე მიმართული ვაკუუმის გართულების შემთხვევაში მნიშვნელოვანი გავლენა ახდენს. არასწორი ელექტროსფეროს დისტრიბუცია შეიძლება განაპირობოს კონტაქტის გაფართოების დახრულება, რაც ბოლოს შეიძლება განაპირობოს გართულების ჩართვის უნარი. შინა ვაკუუმის დარწმუნებით საშუალებაში გრადიენტული შილდის დაყენება შეიძლება შეუძლია შესაბამისი ელექტროსფეროს დისტრიბუციის ჰომოგენიზაცია, რაც ვაკუუმის დარწმუნებით საშუალების სტრუქტურას უფრო რაციონალური და კომპაქტური ხდის.

თუმცა, შილდის დამატება ასევე იწვევს ელექტროსფეროს დისტრიბუციის ცვლილებას დარწმუნებით საშუალებაში. რათა ზუსტად დადგინოთ დარწმუნებით საშუალების იზოლაციის შესაძლებლობა და ანალიზირდეს შილდის ელექტროსფეროს დისტრიბუციაზე გავლენა, გარე ვაკუუმის გართულების ელექტროსფეროს რიცხვითი ანალიზი არის პროდუქტის დამალობის დასადასტურებლად კლუსური ნაბიჯი.

ამიტომ, ამ სტატიაში ანალიზირდება და დიზაინირდება შინა დამზადებული 10kV გარე სამართავი დარტყმის ვაკუუმის გართულის იზოლაციის სტრუქტურა, რომელიც დამზადებულია სახელმწიფო შუნთხის დამწყები კომპანიების მიერ.

როდესაც ვაკუუმის გართულის ელექტროსტატიკური ველის ანალიზი ჩადის, მოდელის საზღვრებზე დაირთულია დარტყმა, ხოლო სამგანზომილებიანი კოორდინატთა სისტემის X-ღერძის გასწვრივ ვაკუუმის დარწმუნებით საშუალება განყოფილია. ინტელექტუალური გრიდის გამოყენების სარგებელი არის ის, რომ გრაფიკის კურვატურა დიდად ცვლის ადგილებში გრიდის დაყოფა ძალიან მკაფიოა, ხოლო უფრო რეგულარულ სტრუქტურაში გრიდის სიმკვრივე შესაბამისად დაბალია.

გართულის კონტაქტების ორი სამუშაო პოზიციის დასახელებით, არის გაშლება და დახურვა, და კონტაქტების სხვადასხვა გაშლილი მანძილების დროს გაშლის პროცესში, ვაკუუმის დარწმუნებით საშუალებაზე ელექტროსფეროს ანალიზი შესრულდება სხვადასხვა პირობებში. დადგენილი იქნება ელექტროსფეროს დისტრიბუციის ხარაკტერისტიკები და ელექტროსფეროს ძლიერების კონცენტრაციის წერტილები. ელექტროსფეროს ძლიერების კონცენტრაციის წერტილები არის ამ სტატიის ანალიზის მთავარი არეალები. სხვადასხვა პირობების ქვეშ მიღებული ელექტროსფეროს შედეგები შედარდება.

რის. 1 ვაკუუმის დარწმუნებით საშუალების შინა გაფართოებული სტრუქტურის დიაგრამა

რის. 1 - სტაციონარული საფარი; 2 - მთავარი შილდის საფარი; 3 - კონტაქტი; 4 - ბელოვი; 5 - მოძრავი საფარი; 6 - სტაციონარული წარმომადგენი რკინი; 7 - იზოლაციის სასარტყელი; 8 - მოძრავი წარმომადგენი რკინი

შედეგების და ანალიზის გამოთვლა

ამ სტატიაში განხილულია იზოლაციის შესაძლებლობა გარე კონტაქტებს შორის ნორმატიული შერეული დარტყმის მითითებით. გართულის სტაციონარულ კონტაქტზე დართულია 125 kV-იანი დარტყმა, ხოლო მოძრავ კონტაქტზე დართულია ნულოვანი პოტენციალი 0. კონტაქტების გაშლილი მანძილები 50%, 80% და 100%-ზე შესაბამისად მიღებული იქნება მთელი გართულის პოტენციალის დისტრიბუცია. პოტენციალის ერთეულია V, ხოლო ელექტროსფეროს ძლიერების ერთეულია V/m.

• ვაკუუმის დარწმუნებით საშუალების პოტენციალის დისტრიბუცია კონტაქტების 50% გაშლილი მანძილის შემთხვევაში

• ვაკუუმის დარწმუნებით საშუალების პოტენციალის დისტრიბუცია კონტაქტების 80% გაშლილი მანძილის შემთხვევაში

•  ვაკუუმის დარწმუნებით საშუალების პოტენციალის დისტრიბუცია კონტაქტების 100% გაშლილი მანძილის შემთხვევაში

რის. 2-ში (a) - (c) არის ვაკუუმის დარწმუნებით საშუალების ელექტროსფეროს ძლიერების დისტრიბუციის კონტურული რუკები ზემოთ მოყვანილ სამი სხვადასხვა კონტაქტების გაშლილი მანძილის შემთხვევაში შესაბამისად.

ვაკუუმის გართულისთვის კონტაქტების 50% გაშლილი მანძილის შემთხვევაში, მაქსიმალური ელექტროსფეროს ძლიერება არის შილდის ბოლოში, რის მნიშვნელობაა 25.4 kV/mm. ამ დროს, კონტაქტებს შორის ელექტროსფეროს ძლიერება ნაკლებად არის შესაბამისი წინა ორ გაშლილ მანძილზე. გრადიენტული შილდი არის კონტაქტების ახლოს პოტენციალის გრადიენტული დისტრიბუცია, ხოლო ელექტროსფეროს ძლიერება სწორად დანაწილებულია, რითაც კონტაქტებს შორის მაქსიმალური ელექტროსფეროს ძლიერება არის შესაბამისი.

როდესაც ვაკუუმის გართულის კონტაქტების გაშლილი მანძილი 80% და 100% შესაბამისად მაქსიმალური ელექტროსფეროს ძლიერება არის 21.2 kV/mm და 18.1 kV/mm. კონტაქტების ახლოს პოტენციალი გრადიენტულად დანაწილებულია, ხოლო ელექტროსფეროს ძლიერება სწორად დანაწილებულია.

• ვაკუუმის დარწმუნებით საშუალების ელექტროსფეროს კონტურული რუკა კონტაქტების 50% გაშლილი მანძილის შემთხვევაში

• ვაკუუმის დარწმუნებით საშუალების ელექტროსფეროს კონტურული რუკა კონტაქტების 80% გაშლილი მანძილის შემთხვევაში

• ვაკუუმის დარწმუნებით საშუალების ელექტროსფეროს კონტურული რუკა კონტაქტების 100% გაშლილი მანძილის შემთხვევაში

რის. დან ჩანს, რომ როდესაც გარე იზოლაციის საშუალება მუდმივი და ერთმანეთს ემსხვერპება, ვაკუუმის დარწმუნებით საშუალებაში დიდი ელექტროსფეროს დისტრიბუციის ძლიერება ძირითადად კონცენტრირებულია მოძრავი და სტაციონარული კონტაქტების ბოლო ზედაპირებზე და შილდის ზედა და ქვედა ბოლოებზე. ეს იზოლაციის დარღვევადი არეალები მარტივად შეიძლება იზოლაციის დარღვევა. ამიტომ, პროდუქტის ნამდვილ დიზაინში, ელექტროსფეროს დისტრიბუციის უნარი კონცენტრირებული ძლიერების წერტილებზე შეიძლება გაუმჯობესდეს უფრო დიდი კურვატურის დამატებით კონტაქტების ბოლო ზედაპირებზე და შილდის ბოლოების ბლაგვი კუთხეებით დამუშავებით.

ვაკუუმის დარწმუნებით საშუალების გარე ზედაპირზე ელექტროსფეროს ძლიერება ნაკლებია. რის. დან ჩანს, რომ ვაკუუმის დარწმუნებით საშუალების საქართულო სასარტყელის ბოლოების ახლოს და დარწმუნებით საშუალების საფარების ახლოს, ელექტროსფეროს ძლიერების მნიშვნელობები უფრო დიდია სხვა სახელმძღვანელოებზე ზედაპირზე შედარებით.

როდესაც ვაკუუმის გართულის კონტაქტები დახურულია, 125 kV-იანი დარტყმა დართულია ცენტრალურ წარმომადგენელზე, ხოლო უსასრულოდ დაშორებული საზღვრის პოტენციალი 0-ია. ჩატვირთვის შემდეგ, გამოთვლა ჩვენის, რომ გართულის შინა და გარე ელექტროსფეროს ძლიერება ძალიან ნაკლებია, მაქსიმალური ელექტროსფეროს ძლიერება არის 0.8 kV/mm. ელექტროსფეროს ძლიერება სწორად დანაწილებულია, ხოლო კონტაქტების ახლოს პოტენციალი კონტაქტების შუაში გრადიენტული დისტრიბუციის ტენდენციას იქნება.

• (a) ვაკუუმის დარწმუნებით საშუალების ელექტროსფეროს კონტურული რუკა კონტაქტების 50% გაშლილი მანძილის შემთხვევაში

• (b) ვაკუუმის დარწმუნებით საშუალების ელექტროსფეროს კონტურული რუკა კონტაქტების 80% გაშლილი მანძილის შემთხვევაში

• (c) ვაკუუმის დარწმუნებით საშუალების ელექტროსფეროს კონტურული რუკა კონტაქტების 100% გაშლილი მანძილის შემთხვევაში

დასკვნა

10kV გარე სამართავი დარტყმის ვაკუუმის გართულის ელექტროსფეროს ანალიზის და კვლევის შედეგად, განსაზღვრული იქნა გართულის ელექტროსფეროს ძლიერება და პოტენციალი სხვადასხვა საზღვრების პირობების ქვეშ. ზემოთ მოყვანილი შედეგებიდან ჩანს, რომ ANSYS-ის გამოყენებით არსებული პროტოტიპის ზუსტი მოდელირება და სასრულ ელემენტების მეთოდით ელექტროსფეროს და პოტენციალის რიცხვითი გამოთვლები შეიძლება ზუსტად გამოთვალოს ვაკუუმის დარწმუნებით საშუალების შინა ელექტროსფეროს და პოტენციალის ცვლილებები.