Применение плёночной полимерной изоляции в изоляционных конструкциях высоковольтных токопроводов и шинопроводов

Владимир Николаевич Вариводов; Дмитрий Игоревич Ковалев; Дмитрий Владиславович Голубев; Сергей Сергеевич Жуликов; Евгений Михайлович Тимофеев; Татьяна Петровна Тарасова

doi:10.34831/10.34831/EP.2023.1108.11.006

Применение плёночной полимерной изоляции в изоляционных конструкциях высоковольтных токопроводов и шинопроводов

Владимир Николаевич Вариводов, Дмитрий Игоревич Ковалев, Дмитрий Владиславович Голубев, Сергей Сергеевич Жуликов, Евгений Михайлович Тимофеев, Татьяна Петровна Тарасова

Аннотация

Рассматриваются возможные области применения плёночной полимерной изоляции (ППИ) в технике высоких напряжений для оборудования распределительных сетей, такого, как шинопроводы и токопроводы. Определены основные преимущества использования данного типа изоляции, особенности существующих типов изоляции, возможные альтернативные типы ППИ в сравнении с существующими. Сделан сравнительный анализ термических и электрофизических параметров полимерных плёнок, а также приведены подходы по выбору допустимых напряжённостей электрического поля ППИ применительно к шинопроводам и токопроводам. Оценена напряженность электрического поля в ППИ при возникновении частичных разрядов в газовых прослойках между полимерными плёнками. Проведено исследование значений напряжённости возникновения частичных разрядов в плёночно-элегазовой изоляции в зависимости от толщины изоляции, давления элегаза и радиуса кривизны провода.

Подчёркивается целесообразность применения фторопластовых полимерных плёнок, полученных из фторопласта-4 и его сополимеров в качестве изоляции распределительного оборудования токопроводов и шинопроводов.

Ключевые слова

шинопровод, изоляционная конструкция, плёночная полимерная изоляция, полимерный диэлектрик, элегаз, электрическая прочность

Полный текст:

PDF

Литература

ПУЭ. Правила устройства электроустановок [Текст]. -- Издание 7, 2003.

Вариводов, В.Н. Современное состояние и перспективы развития газоизолированных линий электропередачи и шинопроводов на напряжение 110-1100 кВ [Текст] / В.Н. Вариводов, Д.И. Ковалев, Д.В. Голубев, Г.З. Мирзабекян, Р.С. Цгоев // Электротехника. – 2020. -- № 8.

Вариводов, В.Н. Токопроводы с литой изоляцией на номинальное напряжение 35 - 110кВ и выше [Текст] / В.Н. Вариводов, Д.И. Ковалев, Д.В. Голубев, Е.М. Ворогкова, Г.В. Копаев // Электротехника. – 2022. -- № 8.

Шинопровод KLM Engineering [Электронный ресурс]: каталог 2019. -- (https://shinoprovod.com/files/Katalog-shinoprovodi-2019-KLM.pdf).

Goshima, H. Insulation performance of thickly coated conductor joint and support models for gas/solid hybrid insulation system with SF6 substitute [Electronic resource] / H. Goshima, H. Shinkai, M. Yashima. – 2011. -- (https://www.semanticscholar.org/paper/).

Шинопроводы EAE Elektrik [Электронный ресурс]: каталог. – (https://www.shinoprovod-eae.ru/).

Голубев, Д.В. Распределение электрического поля в токопроводах с полимерно-газовой изоляцией для оффшорных электроустановок [Текст] / Д.В. Голубев, Д.И. Ковалев, В.Н. Вариводов [и др.] // Электротехника. – 2023. – № 4.

Вариводов, В.Н. Полимеры в технике высоких напряжений [Текст]: монография / В.Н. Вариводов, Д.И. Ковалев, Д.В. Голубев. – М.: МЭИ, 2022.

Справочник химика 21 [Электронный ресурс]. – (https:// www.chem21.info/).

Обзор видов изоляции для шинопроводов и токопроводов [Электронный ресурс]. – (https://shinoprovod.ru/articles/3505/).

Пленочные электроизоляционные материалы [Электронный ресурс]. – (https://npolimer.com/catalogs/elektroizolyacionnye_materialy/izolyacionnye-plenki?yclid=10407110025301196799).

Электроматериаловедение. Пленочные электроизоляционные материалы [Электронный ресурс]. – (https://forca.ru/knigi/arhivy/elektromaterialovedenie-30.html).

Справочник по электротехническим материалам [Электронный ресурс] / под ред. Ю.В. Корицкого, В.В. Пасынкова, Б.М. Тареева. – М.: Энергоатомиздат, 1987. -- Т. 2. -- 464 с. – (https://worldofmaterials.ru/spravochnik/dielectrics/255-polimernye-pljonki).

Диэлектрики в электрическом поле. Полярные и неполярные диэлектрики [Электронный ресурс]. – (http://electrophysic.ru/elektricheskoe-pole/dielektrikiv-elektricheskom-pole.-polyarnyie-i-nepolyarnyie-dielektriki.html).

Полимерные пленки [Электронный ресурс]: справочник. – (https://worldofmaterials.ru/ spravochnik/dielectrics/255-polimernye-pljonki).

Диэлектрические материалы [Электронный ресурс]. – (https://ppt-online.org/93211).

Вариводов, В.Н. Полимеры в технике высоких напряжений [Текст]: монография / В.Н. Вариводов, Д.И. Ковалев, Д.В. Голубев. – М.: Издательство МЭИ, 2022. – 280 с.

Gefle, O.S. Estimation of critical parameters of PET film insulation [Text]: Proceedings / O.S. Gefle, S.M. Lebedev, V.A. Volokhin, S.N. Tkachenko, E.I. Cherkashina // The 9th Russian-Korean International Symposium on Science and Technology (KORUS 2005). -- Novosibirsk, Russia, 2005. -- P. 143 – 146. – (doi: 10.1109/KORUS.2005.1507667).

Вариводов, В.Н. Изоляционные системы на основе пленочно-элегазовой изоляции и квазиоднородных электрических полей [Текст] / В.Н. Вариводов, А.А. Демкин // Сборник докладов «Теоретические и электроизоляционные проблемы повышения надежности и долговечности изоляции сетей с изолированной и резонансно-заземленной нейтралью», IV секция НТС АН СССР. -- Таллинн, 1989. -- С.110 – 111.

Varivodov, V. An Approach to the Design of SF6 film Insulation System [Text] / V. Varivodov, A. Demkin // Sixth International Symposium on high voltage engineering. -- New Orleans, LA, USA, August 28 – September 1, 1989. -- Rep. 13 -- 31.

Вариводов, В.Н. Применение пленочной изоляции, пропитанной SF6 для высоковольтных аппаратов [Текст] / В.Н. Вариводов, А.А. Демкин // Труды ВЭИ «Электрическая прочность изоляции электрооборудования высокого напряжения». – М.: ВЭИ, 1989.

Бортник, И.М. Исследование электроизоляционных характеристик многослойной пленочной изоляции, пропитанной SF6 [Текст] / И.М. Бортник, В.Н. Вариводов, В.А. Туркот // Электротехника. – 1983. -- № 10.

Резвых, К.А. Расчет электростатических полей в аппаратуре высокого напряжения [Текст] / К.А. Резвых. – М.: Энергия, 1967. -- 121 с.

Вариводов, В.Н. Применение полимерных пленок в высоковольтных изоляционных конструкциях [Текст] / В.Н. Вариводов, Д.И. Ковалев, Д.В. Голубев, С.А. Елфимов, А.А. Нестеренко, В.А. Глебов // Электротехника. – 2023. -- № 4. – С. 47 -- 50.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/10.34831/EP.2023.1108.11.006