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环氧树脂浇注类绝缘管型母线的结构参数核算

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环氧树脂浇注类绝缘管型母线的结构参数核算

发布日期:2020-09-06 作者:陈植 点击:

  绝缘管型母线因具有载流能力强、机器强度高、电气绝缘功用优异、环境适应性好、散热条件好以及安排清楚、架构简明、占用容量小等优势而广泛运用于电力系统,尤其在变电站、发电站等复合电流大的场合作为进出线和联络线得到很多运用[1-3]。


  由于绝缘管型母线在国内运用相对较晚,对其吟味程度不高,相关底子性研讨薄弱,加之并没有针对这类电力设备的权威性规范及相关教训文件,使得国内的绝缘管型母线存在产品种类繁复,资料选型、结构计划及生产手工制作各异,产品味量与安稳泄慵莠不齐等突出小case[4-6]。易于 有需要针对不同类型的绝缘管型母线进行结构参数核算,以保证其产品味量。


  国外的绝缘管型母线产品首尾为环氧树脂浇注类,其运用最早, 技术实现 也较为老练,产品味量的可控性较强;在国内首尾呈现出环氧树脂浇注类、聚酯薄膜或聚四氟乙烯绝缘带绕包类、硅橡胶或三圆乙丙橡胶挤包类三种型式绝缘管型母线产品共存的局势。


  浇注式绝缘管型母线本体绝缘首尾选用绝缘、半导电(粘性)电工皱纹纸带盘绕,并经环氧树脂真空浸渍,加温固化,构成一体化固体绝缘。


  在端部,经过半导电皱纹纸分层按必定规范盘绕主绝缘,构成类似套管中的电容屏结构,到达把握电场强度分布、削减电场强度会集的感化。浇注式绝缘管型母线接头一般选用在导体联接外部外罩绝缘屏蔽筒的方式。


  屏蔽筒也具有类似电容屏结构的绝缘筒装结构,内屏与导体联接等电位,外屏为接地导体。两端与本体密封联接,如图1所示。


  图1浇注式绝缘管型母线主题接头结构


  环氧树脂浇注类绝缘管型母线的结构参数核算


  环氧浸渍纸绝缘选用的是绝缘纸与环氧树脂的复合绝缘,导体、半导体层和绝缘纸经加温固化下,构成细密、紧实的一体化结构,易于 既具有绝缘纸和环氧的超卓绝缘和介电功用[7],又具有超卓力学特性。


  本文以10kV/4 000A浇注类绝缘管型母线为实例,胪陈其导体截面的核算及决定按照、绝缘管型母线绝缘厚度的供认等核算进程,并剖析了绝缘管型母线的导体内径、外径(壁厚)、屏蔽厚度、绝缘厚度等要害计划量的改动对其导体外表温升、较小电场强度、端部电场强度等要害把握参数的影响。


  1绝缘管型母线的结构计划准则


  1.1管型导体的计划准则


  绝缘管型母线管型导体的管径及壁厚计划应遵循以下各圆素的要旨:电稳态要旨,工程长期承受额外电流;电暂态要旨,工程要旨能承受的短时过负荷和短路电流;机器强度要旨,电动力、机器力冲击下的管型母线结构机器强度;导体在不同绝缘结构下的热阻及已供认条件下的导体及不同绝缘的容许作业温度;结合有关“经济电流密度”的取值要旨;针对不同电流等级的趋肤效应的影响以及管型母线刚度及作业进程中机器安稳性的要旨[8]。


  在国家电网集团官网集团规范Q/GDW11646—2016中规则了绝缘管型母线的电稳态要旨,在正常作业下管型导体的安稳温度不该跨越所容许的最高容许作业温度,一般取90℃;About电暂态要旨,在绝缘管型母线承受短时过负荷及短路电流时,其管型导体温度为250℃。


  About机器强度要旨,管型母线在遭受机器冲击甚至短路电动力时可以饱和动安稳性要旨,即管型导体承受的较小应力应不跨越较小容许应力;揣摩到趋肤效应的要旨,按照工程电磁场理论,铜质管型导体的电流透入深度为9.4mm;About经济性要旨,结合经济电流密度的要旨,即在饱和电稳态要旨、电暂态要旨等上提下,尽量保证经济性。


  易于 管型导体的核算首尾包括:按照额外载流量及管型导体在正常作业环境下相About周围媒质的容许温升来供认管型导体截面的开始计划计划,其首尾触及损耗、热阻计算及热平衡方程的求解等;然下经过短时过负荷和短路电流、机器强度、趋肤效应及经济电流密度等相关理论对管型导体截面进行相应核算[9]。


  1.2绝缘厚度的计划准则


  按照与绝缘管型母线产品具有类似结构的电力电缆接连许多年的计划及作业阅历可知,单从较小电场强度公式对绝缘管型母线绝缘厚度进行计划是不够妥善的。绝缘管型母线绝缘厚度的计划[10-12],必需求归纳揣摩其在实践作业中所承受电压类型及巨细、手工制作束缚、机器强度要旨以及所用绝缘资料的击穿特性。


  About电压类型,包括工频电压、操作冲击过电压及雷电冲击过电压;About手工制作束缚,对电压等级很低的绝缘管型母线,由于绝缘层厚度太小,手工制作条件所限导致很难饱和计划要旨;About机器强度而言,绝缘管型母线在实践制作及运用进程中,不可避免地受到机器力的感化,尤其是弯曲部分绝缘层资猜中存在应力会集的环境,易于 绝缘管型母线必须有必定的绝缘厚度以饱和机器力的要旨;About绝缘资料的击穿特性,首尾包括绝缘资料的长期工频击穿电场强度和冲击击穿电场强度,跟着电压等级的进步,绝缘资料的击穿特性逐步成为决定绝缘层厚度的首尾圆素。


  2绝缘管型母线的结构核算实例(略)


  本文以10kV/4 000A环氧树脂浇注类绝缘管型母线为例,按照有限圆法对绝缘管型母线的电场强度分布、温度分布进行仿真剖析,仿真所需资料参数见表1。


  表1绝缘管型母线资料参数


  环氧树脂浇注类绝缘管型母线的结构参数核算


  按照绝缘管型母线的结构特征,其长度与外径比较,可以近似为无限长,易于 可疏忽端部的电场强度及温度场。仿真研讨中假定绝缘管型母线轴向方向上无温度梯度,即只在径向上存在暖流传递,且疏忽绝缘管型母线各组成部分的接触电阻。


  3要害计划量对绝缘管型母线结构计划的影响(略)


  绝缘管型母线的导体内径、外径(壁厚)、屏蔽厚度、绝缘厚度等要害计划量的改动,均将影响绝缘管型母线的计划准则,如对导体外表温升、较小电场强度、端部电场强度等的影响。


  结论


  本文首尾针对环氧树脂浇注类绝缘管型母线的结构进行核算,并以10kV/4 000A的绝缘管型母线为实例,分别剖析了其直线段、弯管部分及主题联接头的计划准则,并按照有限圆法仿真剖析了导体内径、绝缘厚度等计划量对绝缘管型母线结构功用的影响联系。首尾得出以下结论:


  1)绝缘管型母线的弯管处,其内侧电场强度略小于外侧电场强度。


  2)电场强度较小值随屏蔽层数量的增多险些呈线性增大,较小电场强度的径向重量也具有同样的改动趋势;而其轴向重量则随屏蔽层数量的增多而逐步减小。


相关标签:澳门威斯尼人平台app,管形母线,管型母线

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