Моделювання електричного поля прохідного полімерного ізолятору для визначення точок концентарції поля

Автор(и)

  • С.Ю. Шевченко Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна
  • Д.О. Данильченко Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна
  • Ю.А. Вязовиченко Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна
  • А.Е. Потривай Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна
  • В.М. Цюпа Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна

DOI:

https://doi.org/10.15588/1607-6761-2022-2-5

Ключові слова:

прохідний ізолятор, електричне поле, метод кінцевих елементів, моделювання, ansys maxwell, оптимізація напруженості електричного поля

Анотація

Мета роботи. Використання моделювання, як інструменту, що дозволить виявляти слабкі місця конструкції в електричному обладнанні та на їх основі виконати її оптимізацію, з метою нівелювання слабкостей через недосконалість конструкції. Позначення реально існуючої проблеми в конструкціях прохідних полімерних ізоляторів, що негативно впливають на їх техніко-економічних та експлуатаційних характеристика і робить їх менш конкурентними у порівнянні з іншими типами ізоляторів.

Методи дослідження. Аналіз експериментів по виявленню часткових розрядів, моделювання напруженості електричного поля, синтез аналізованих робіт та результатів моделювання.

Отримані результати. В результаті виконаного наукового дослідження було виявлено, що безпосередній вплив на електричну міцність прохідного полімерного ізолятору має процес виникнення часткових розрядів. Даний факт прийнято за основу для пошуку методів подальшого впливу на конструкцію ізолятора, з метою збільшення строку його служби. В роботі виявлено, що причиною виникнення часткових розрядів є нерівномірність розподілу напруженості електричного поля. Це послугувало причиною для подальшого дослідження напруженості електричного поля прохідного ізолятору та його моделювання. В результаті моделювання, було виявлено точки концентрації напруженості електричного поля в прохідному полімерному ізоляторі та позначено їх, як точки впливу для підвищення електричної міцності прохідного полімерного ізолятора.

Наукова новизна. Наукова новизна виконаної науково-дослідної роботи полягає у використанні моделювання електричного поля полімерного прохідного ізолятору, як інструмента для виявлення слабких місць в його конструкції, при впливі на котрі можна буде спостерігати позитивний вплив на його технічні характеристики.

Практична цінність. Практична цінність виконаної науково-дослідної роботи полягає в тому, що результати дослідження слугують міцним фундаментом для подальшої оптимізації конструкції прохідних полімерних ізоляторів, що призводитиме до позитивного впливу на їх технічні характеристики та зробить їх конкурентними у порівнянні з іншими типами ізоляторів.

Біографії авторів

С.Ю. Шевченко , Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

доктор техн. наук, професор, завідувач кафедри передачі електричної енергії Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут», Харків

Д.О. Данильченко, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

канд. техн. наук, доцент, доцент кафедри передачі електричної енергії Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут», Харків

Ю.А. Вязовиченко, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

канд. техн. наук, доцент кафедри динаміки та міцності машин Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут», Харків

А.Е. Потривай, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

студент кафедри передачі електричної енергії Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут», Харків

В.М. Цюпа, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

студент кафедри передачі електричної енергії Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут», Харків

Посилання

On approval of the Transmission System Code. Doc-ument v0309874-18, valid, Edition dated 30.12.2021. Access mode: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/v0309874-18#n23.

Shevchenko, Sergii, et al. "Devising A Method For Re-ducing Active Power Corona Losses Based On Changing The Structural Parameters of A Power Transmission Line." Eastern-European Journal of En-terprise Technologies 1.8 (2022): 115.

Ushakov V.Ya. (1994). Insulation of high voltage in-stallations. M .: Energoatomizdat.

Vershinin Yu.N. (2000). Electron-thermal and subsidy processes in the electrical breakdown of solid dielec-trics. Yekaterinburg: IEF RAS.

Shevchenko, S. YU., D. O. Danylʹchenko, and S. I. Dryvetsʹkyy. "zabezpechennya nadiynoho el-ektropostachannya viysʹkovykh ob'yektiv." Rek-omendovano Vchenoyu radoyu Natsionalʹnoho tekhnichnoho universytetu «Kharkivsʹkyy politekhnichnyy instytut» do druku protokol № 9 vid 24.09. 21 r. KOLEKTYV AVTORIV: Chepkov IB, Bisyk SP, Myronyuk OYU, Slyvinsʹkyy OA (2021): 265.

Wu K. Suzuoki Y, Dissado L.A. (2004). The contribu-tion of discharge area variation to partial discharge pattern in disk voids. J. Phys D. Appl.Phys. 37, No 7. p 1815- 1823

Kupershtoch A.L., Stamatelatos, S.P. Agoris D.P. (2006). Simulation of partial discharges in solid die-lectrics at alternating voltage // Letters to ZhTF. 32 issue. 15. P.74-80

Slutsker A.I., Polikarpov Yu.I., Galyarov V.L. (2006). On elementary acts in the kinetics of electrical de-struction of polymers // JTF. V.76. Issue 12. S.52-56

Paoletti P.E., Golubev A. (1999). Partial discharge the-ory avd applications to electrical equipment. Tappi conference, p.23-46

Noskov M.D., Malinovsky A.S., Zakk M., Shvab A. (2006). Simulation of dendrite growth and partial discharges in epoxy resin II // JTF. E2. Issue 2. pp. 121-128

Polyakov D.A., Terashchenko N.A., Nikitin K.I. To-l_dzhennya v_dm_nnyh features of the characteris-tics of the chastkovy discharges in the passages of the insulator

Diahovchenko, Illia M., (2019). et al. "Protection of Digital Power Meters Under the Influence of Strong Magnetic Fields." 2019 IEEE 2nd Ukraine Confer-ence on Electrical and Computer Engineering (UKRCON). IEEE.

Shevchenko, Sergiy, Dmytro Danylchenko, and Stanislav Dryvetskyi. (2020). "Experimental Re-search of the Electrical Strength of the Insulated Sys-tem “Protected Wire-Line Insulator”." 2020 IEEE 4th International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS). IEEE.

Diahovchenko, Illia, et al. (2019). "Rogowsky coil applications for power measurement under non-sinusoidal field conditions." Energetika 65.1.

Khasawneh, Alaa, et al. (2021). "Methodology for Accounting for the Influence of Dust Cover on the Performance of a Photovoltaic System for Matlab Simulink." 2021 IEEE International Conference on Modern Electrical and Energy Systems (MEES). IEEE

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-06-30

Як цитувати

Шевченко , С., Данильченко, Д., Вязовиченко, Ю., Потривай, А., & Цюпа, В. (2022). Моделювання електричного поля прохідного полімерного ізолятору для визначення точок концентарції поля. Електротехніка та електроенергетика, (2), 49–57. https://doi.org/10.15588/1607-6761-2022-2-5

Номер

Розділ

Електроенергетика