Дисипація енергії низькомолекулярними речовинами під час зондування електричним полем багатожильних кабелів атомних електричних станцій

Abstract

Запропоновано модель кусково-однорідного між-фазного простору багатожильних кабелів з урахуванням впливу тріщин, орієнтованих уздовж силових ліній електричного поля. Тріщини заповнено низькомолекулярними речовинами. Розглянуто випадок зондувального електричного поля за умови значної тангенціальної компоненти. Визначено еквівалентні значення тангенсу кута діелектричних втрат за різних параметрів низькомолекулярних речовин у тріщинах поліетиленової ізоляції провідника перерізом 2,5 мм2. Еквівалентний тангенс кута діелектричних втрат зростає у (3-20) разів під час змінення дисипації електричної енергії низькомолекулярними речовинами від 10% до 100% у тріщині, що становить 1% від товщини неушкодженої ділянки поліетиленової ізоляції. Отримано розподіл електричного поля для загального випадку накопичення низькомолекулярних продуктів у капілярах, утворених щілиноподібними зазорами між ізольованими жилами. Сильне електричне поле в меншій частині зазору між ізольованими жилами, яке виникає за потенціалу жили 1 кВ, сприяє поглиненню капіляром продуктів розкладання як твердої поліетиленової ізоляції, так і водяної пари з атмосфери у разі неекранованих конструкцій багатожильних кабелів. Несиметрична конфігурація зондувального електричного поля зі значною тангенціальною складовою дає змогу виявити низькомолекулярні продукти розкладання твердої полімерної ізоляції, наявність яких є ознакою її старіння. Відмінності, що експериментально спостерігаються у величині tgδ за різних схемах обстеження багатожильних кабелів, пов'язані більшою мірою з нерівномірним розподілом по перерізу кабелю речовин, що розсіюють електричну енергію, а не зі зміною структури зондувального електричного поля. Бібл. 11, рис. 5.A model of the piece-homogeneous interphase space of stranded cables is proposed, taking into account the influence of cracks oriented along the lines of force of the electric field. The cracks are filled with low molecular weight substances. The case of a probing electric field with a significant tangential component is considered.. The equivalent values of the tangent of the dielectric loss angle at various parameters of low molecular weight substances in the cracks of the polyethylene insulation of the conductor with a cross section of 2.5 mm2 were determined. The equivalent tangent of the angle of dielectric loss increases by (3-20) times when the dissipation of electrical energy by low molecular weight substances changes from 10% to 100% in a crack, which is 1% of the thickness of an intact section of polyethylene insulation. The distribution of the electric field for the general case of accumulation of low-molecular products in capillaries formed by slit-like gaps between isolated veins is obtained. A strong electric field in the smaller part of the gap between the insulated cores, which occurs at a core potential of 1 kV, contributes to the capillary absorption of decomposition products of both solid polyethylene insulation and water vapor from the atmosphere in the case of unshielded structures of multi-core cables. The asymmetric configuration of the probing electric field with a significant tangential component makes it possible to detect low-molecular decomposition products of solid polymer insulation, which are a sign of its aging. Differences experimentally observed in the value of tgδ with different schemes of examination of multi-core cables are related, to a greater extent, to the uneven distribution of substances dissipating electrical energy across the cross-section of the cable, and not to a change in the structure of the probing electric field. References 11, figure 5.