Моделювання електричного поля прохідного полімерного ізолятору для визначення точок концентарції поля - Шевченко, Сергій Юрійович; Данильченко, Дмитро Олексійович; Вязовиченко, Юлія Андріївна; Потривай, Андрій Едуардович; Цюпа, Владислав Миколайович (Запорізький національний технічний університет, 2022)
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.

Purpose. The use of modeling as a tool that will identify the weaknesses of the structure in electrical equipment and on their basis to perform its optimization, in order to eliminate weaknesses due to structural imperfections. Designation of a real problem in the design of polymer bushings, which negatively affects their technical, economic and operational characteristics and makes them less competitive compared to other types of insulators. Methodology. Analysis of experiments to detect partial discharges, simulation of electric field strength, synthesis of analyzed works and simulation results. Findings. As a result of the performed scientific research, it was found that the process of partial discharges has a direct effect on the electrical strength of the polymer bushing insulator. This fact is taken as the basis for searching for methods of further influence on the insulator design in order to increase its service life. It was found in the work that the reason for the occurrence of partial discharges is the uneven distribution of the electric field strength. This was the reason for further study of the electric field strength of the pass-through insulator and its modeling. As a result of the simulation, points of concentration of the electric field strength in the bushing polymer insulator were found and designated as points of action to increase the electrical strength of the bushing polymer insulator. Originality. The scientific novelty of the performed research work is the use of modeling the electric field of the polymer bushing as a tool to identify weaknesses in its design, under the influence of which it will be possible to observe a positive impact on its technical characteristics. Practical value. The practical value of the research work done is that the results of the research serve as a solid foundation for further optimization of the design of polymer bushings, which will lead to a positive impact on their technical characteristics and make them competitive compared to other types of insulators.
Simulation of the electric field of a polymeric insulator bushing to determine the field concentration points
Keywords: прохідний ізолятор; електричне поле; метод кінцевих елементів; моделювання; ansys maxwell; оптимізація напруженості електричного поля; bushing insulator; electric field; end element method; modeling; ansys maxwell; electric field strength optimization