RU2676470C1 - Высоковольтный кабель - Google Patents
Высоковольтный кабель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2676470C1 RU2676470C1 RU2017140011A RU2017140011A RU2676470C1 RU 2676470 C1 RU2676470 C1 RU 2676470C1 RU 2017140011 A RU2017140011 A RU 2017140011A RU 2017140011 A RU2017140011 A RU 2017140011A RU 2676470 C1 RU2676470 C1 RU 2676470C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- insulating
- liquid
- voltage cable
- cable
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 8
- 206010040925 Skin striae Diseases 0.000 claims abstract description 7
- 208000031439 Striae Distensae Diseases 0.000 claims abstract description 7
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 17
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 7
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000029305 taxis Effects 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B9/00—Power cables
- H01B9/06—Gas-pressure cables; Oil-pressure cables; Cables for use in conduits under fluid pressure
Landscapes
- Insulating Bodies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике, а именно к передаче электрической энергии высоковольтными кабелями с газовой, жидкой или вакуумной изоляцией. Высоковольтный кабель, содержащий металлическую оболочку с газовой, жидкой или вакуумной изоляционной средой и внутренний проводник с покрытием из полупроводникового или диэлектрического материала, изоляционные растяжки стержневого типа с наконечниками, содержит не менее двух внутренних полых проводников, заполненных газовой, жидкой или вакуумной изоляционной средой, которые закреплены на промежуточных держателях, выполненных из изоляционного материала, центрируемых относительно оболочки с помощью изоляционных растяжек. Техническим результатом является повышение электрической прочности и снижение электрической емкости изоляции кабеля при упрощении его конструкции и монтажа. 3 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике, а именно к передаче электрической энергии высоковольтными кабелями с газовой, жидкой или вакуумной изоляцией.
Известен высоковольтный кабель с изоляцией из сжатого газа (Авторское свидетельство СССР №557421, МПК Н01В 9/06, 1977 г.), содержащий металлическую оболочку и внутренний проводник, центрируемый относительно оболочки с помощью изоляционных растяжек стержневого типа, закрепленных в установленных на внутреннем проводнике промежуточных металлических втулках, концевой участок растяжки, обращенный к внутреннему проводнику, выполнен с утолщением конусной формы и снабжен резьбовым наконечником в виде стакана, установленного в промежуточной втулке, причем по оси распорки расположен гальванически соединенный с указанным наконечником электрод.
Недостатками указанного высоковольтного кабеля являются интенсивное старение изоляционной растяжки в месте соединения с внутренним проводником, что приводит к снижению надежности высоковольтного кабеля и препятствует повышению уровня номинального напряжения кабелей с газовой изоляцией. Для крепления изоляционных растяжек используют выступающую втулку, что приводит к сокращению длины газового промежутка между внутренним проводником и оболочкой в месте крепления изоляционной растяжки. В указанном устройстве невозможно использование специальных полупроводниковых и диэлектрических покрытий на внутреннем проводнике, обеспечивающих стабилизацию электрической прочности газовой изоляции.
Известен газонаполненный высоковольтный кабель (Авторское свидетельство СССР №1099327 МПК Н01В 9/06 1984 г.) содержащий оболочку, внутренние проводники и расположенные между оболочкой и проводниками изоляторы, в каждом из которых находятся электроды, и газовым анализатором, один из электодов выполнен с закрытой полостью, граничащей с изолятором и соединенной с газовым анализатором для дискрестного или непрерывного контроля дефектов изолятора.
Недостатком этого кабеля является увеличение напряженности электрического поля в месте расположения изолятора, что проводит к старению изоляционного материала и снижению электрической прочности изоляции кабеля. Кроме того, затруднено применение специальных полупроводниковых и диэлектрическых покрытий на внутреннем проводнике, обеспечивающих электрическую прочность газовой изоляции.
Известен секционированный высоковольтный кабель с газовой изоляцией (Авторское свидетельство СССР №662976, МПК H01B 9/06, H02G 5/06, 1979 г), содержащий металлическую оболочку, по крайней мере одну токопроводящую жилу, удерживаемую относительно оболочки при помощи опорных изоляторов, часть из которых выполнена герметичными, и узлы соединения секций, корпус каждого из которых выполнен одинаковой с оболочкой диаметром, фланцы узла наклонены в противоположные стороны относительно плоскости перпендикулярной оси кабеля, при этом в центре корпуса закреплен герметичный изолятор.
Недостатком этого кабеля является увеличение напряженности электрического поля в месте расположения изолятора, что проводить к старению изоляционного материала и снижению электрической прочности изоляции кабеля. Кроме того, затруднено применение специальных полупроводниковых и диэлектрических покрытий на внутреннем проводнике, обеспечивающих стабильную электрическую прочность газовой изоляции.
Известен высоковольтный кабель (патент на изобретение RU №2602513, МПК Н01В 9/06, 2016 г), принятый за прототип, содержащий металлическую оболочку, изоляцию и внутренний проводник, центрируемый относительно оболочки с помощью изоляционных растяжек стержневого типа с наконечниками, закрепленными на промежуточных металлических втулках, установленных на внутреннем проводнике, узлы крепления растяжек расположены в полости промежуточных втулок, в радиальных отверстиях, сопряженных с патрубками, выполненными в форме усеченного конуса с криволинейной образующей, обращенного вершиной к оси промежуточной втулки, при этом глубина расположения узла крепления не менее наименьшего радиуса радиального отверстия и не более радиуса промежуточной втулки, на поверхности внутреннего проводника и промежуточных втулок нанесено покрытие из полупроводникового или диэлектрического материала, а изоляция кабеля - газовая, жидкая или вакуумная.
Недостатками указанного высоковольтного кабеля являются сложная конструкция и технология изготовления промежуточной втулки. В местах соединения проводника с промежуточными втулками может возникать усиление напряженности электрического поля, приводящее к снижению электрической прочности. Также через промежуточную втулку протекает весь рабочий ток внутреннего проводника, втулка должна обеспечивать прохождение такого тока.
Общим недостатком рассмотренных конструкций и кабельных линий вообще является более высокие значения электрической емкости изоляции по сравнению с воздушными линиями. Это приводит к значительному росту реактивной (зарядной) мощности в кабельных линиях при передаче по ним электрической мощности на переменной напряжении, особенно на повышенных частотах. В результате снижается пропускная способность линий (по активной мощности) и их предельная длина.
Техническим результатом предполагаемого изобретения является повышение электрической прочности и снижение электрической емкости изоляции кабеля при упрощении его конструкции и монтажа.
Технический результат достигается тем, что высоковольтный кабель, содержащий металлическую оболочку с газовой, жидкой или вакуумной изоляционной средой и внутренний проводник с покрытием из полупроводникового или диэлектрического материала, изоляционные растяжки стержневого типа с наконечниками, содержит не менее двух внутренних полых проводников, заполненных газовой, жидкой или вакуумной изоляционной средой, которые закреплены на промежуточных держателях, выполненных из изоляционного материала, центрируемых относительно оболочки с помощью изоляционных растяжек.
Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг. 1 изображен высоковольтный кабель, вариант исполнения с тремя внутренними полыми проводниками, на фиг. 2 приведена электрическая схема испытательной установки и использованы следующие обозначения: РТ - регулировочный трансформатор, S2 - рубильник, T1, Т2 - трансформаторы типа ИОМ, D - диодный мост, ОИ - образец для испытаний, на фиг. 3 приведена зависимость пробивного напряжения (электрической прочности) высоковольтного кабеля от соотношения радиуса внутреннего проводника (эквивалентного радиуса внутренних проводников) r и радиуса R внешней оболочки: линия а - кабель с тремя внутренними проводниками, точка б - кабель с единичным внутренним проводником.
Высоковольтный кабель содержит металлическую оболочку 1 заполненную газовой, жидкой или вакуумной изоляционной средой, в которой размещены внутренние проводники 2. Каждый внутренний проводник 2 выполнен полым, заполнен газовой или жидкой изоляционной средой и покрыт полупроводниковым или диэлектрическим материалом. Высоковольтный кабель содержит не менее двух внутренних проводников, на чертеже приведен высоковольтный кабель с тремя внутренними проводниками. Изоляционная среда оболочки 1 и проводников 2 может быть одинаковой, например газовой, или различной, например изоляционная среда проводников жидкая, а оболочки газовая. Внутренние проводники 2 закреплены на промежуточных держателях 3 с помощью фиксаторов 4. Держатели 3 центрированы относительно оболочки 1 с помощью изоляционных растяжек 5 стержневого типа с наконечниками 6. Наконечники обеспечивают фиксацию держателей 3 с растяжками 4.
При протекании электрического тока по проводникам 2 высоковольтного кабеля создается достаточно равномерное электромагнитное поле в промежутке между проводниками 2 и внешней оболочкой 1 высоковольтного кабеля. Использование не менее двух проводников приводит уменьшению рабочей напряженности в промежутке между проводниками 2 и внешней оболочкой 1, между самими проводниками 2, что способствует повышению пробивного напряжения (электрической прочности). Исключение промежуточных держателей 3 из электрической цепи снижает напряженность электрического поля, обеспечивает повышение электрической прочности кабеля по сравнению с прототипом. Промежуточные держатели 3 имеет меньшие размеры и вес, чем в налогах и прототипе, а также изготовлены из изоляционных материалов, что снижает скорость старения твердой изоляции растяжек 5.
Применение очищенного жидкого диэлектрика (например, трансформаторного масла) внутри оболочки или проводников позволяет повысить электрическую прочность более чем в 30 раз по сравнению с применением в них только газовой изоляции (воздуха) - с 3 МВ/м до 100 МВ/м и выше, тем самым значительно увеличивая эксплуатационные показатели высоковольтного кабеля. Наибольшая электрическая прочность высоковольтного кабеля может быть получена путем применения и в оболочке и в проводниках жидкого диэлектрика.
Проведены испытания на высоковольтной установке (фиг. 2) высоковольтного кабеля с единичным внутренним проводником (прототип) и заявляемого высоковольтного кабеля с тремя внутренними проводниками. Эквивалентный диаметр внутренних проводников в обоих случаях составил D=70 мм. Полученные результаты позволяют сделать вывод о повышении пробивного напряжения (электрической прочности) в заявляемом высоковольтном кабеле на 10% (66 кВ в заявляемом высоковольтном кабеле и 60 кВ в прототипе) (фиг. 3).
Удельная емкость высоковольтного кабеля с единичным внутренним проводником (прототип) составила 71,12 пФ, в то время как применение заявляемого высоковольтного кабеля с тремя внутренними проводниками позволяет снизить емкость до 55 пФ, т.е. на 23%, а, значит, позволяет уменьшить зарядную мощность кабельной линии, увеличить ее пропускную способность и предельную длину.
Таким образом, применение заявляемого технического решения позволяет повысить электрическую прочность изоляции при упрощении конструкции и монтажа, уменьшить электрическую емкость кабеля и снизить зарядную мощность линии.
Claims (1)
- Высоковольтный кабель, содержащий металлическую оболочку с газовой, жидкой или вакуумной изоляционной средой и внутренний проводник с покрытием из полупроводникового или диэлектрического материала, изоляционные растяжки стержневого типа с наконечниками отличающийся тем, что содержит не менее двух внутренних полых проводников, заполненных газовой, жидкой или вакуумной изоляционной средой, которые закреплены на промежуточных держателях, выполненных из изоляционного материала, центрируемых относительно оболочки с помощью изоляционных растяжек.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017140011A RU2676470C1 (ru) | 2017-11-16 | 2017-11-16 | Высоковольтный кабель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017140011A RU2676470C1 (ru) | 2017-11-16 | 2017-11-16 | Высоковольтный кабель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2676470C1 true RU2676470C1 (ru) | 2018-12-29 |
Family
ID=64958659
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017140011A RU2676470C1 (ru) | 2017-11-16 | 2017-11-16 | Высоковольтный кабель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2676470C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH524907A (de) * | 1970-12-03 | 1972-06-30 | Bbc Brown Boveri & Cie | Dreiphasige Hochspannungsleitungsanordnung mit Rohrkapselung |
US3751578A (en) * | 1971-04-08 | 1973-08-07 | Siemens Ag | Metal-clad three-conductor high-voltage transmission line |
US4053338A (en) * | 1976-06-04 | 1977-10-11 | Westinghouse Electric Corporation | Method of fabricating compressed gas insulated cable |
SU746746A1 (ru) * | 1978-01-16 | 1980-07-07 | Предприятие П/Я Р-6517 | Трехфазный токопровод высокого напр жени |
RU2602513C1 (ru) * | 2015-05-06 | 2016-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Высоковольтный кабель |
-
2017
- 2017-11-16 RU RU2017140011A patent/RU2676470C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH524907A (de) * | 1970-12-03 | 1972-06-30 | Bbc Brown Boveri & Cie | Dreiphasige Hochspannungsleitungsanordnung mit Rohrkapselung |
US3751578A (en) * | 1971-04-08 | 1973-08-07 | Siemens Ag | Metal-clad three-conductor high-voltage transmission line |
US4053338A (en) * | 1976-06-04 | 1977-10-11 | Westinghouse Electric Corporation | Method of fabricating compressed gas insulated cable |
SU746746A1 (ru) * | 1978-01-16 | 1980-07-07 | Предприятие П/Я Р-6517 | Трехфазный токопровод высокого напр жени |
RU2602513C1 (ru) * | 2015-05-06 | 2016-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Высоковольтный кабель |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ilhan et al. | 380 kV corona ring optimization for AC voltages | |
KR101321222B1 (ko) | 기다란 부재 및 그의 용도 | |
RU2676470C1 (ru) | Высоковольтный кабель | |
US20220413241A1 (en) | A system for guiding a dielectric cable from phase-to-ground potential | |
CN116438612A (zh) | 高压设备中的涂覆的导体和用于提高介电强度的方法 | |
KR20200127421A (ko) | 전력 케이블의 시험용 단말장치 | |
US9515471B2 (en) | Plug and socket pure gas insulated wall bushing for HVDC and UHV | |
CN116235271A (zh) | 高压设备和用于提高高压设备中的介电强度的方法 | |
CN110031731B (zh) | 用于挤包绝缘电缆直流电击穿测试系统及方法 | |
RU2602513C1 (ru) | Высоковольтный кабель | |
US2423596A (en) | Termination for high-tension electric cables | |
CA2779240C (en) | Device for feeding a high voltage through a wall at ground potential | |
CN110402471B (zh) | 电接触装置 | |
CN104332258A (zh) | 改进的高压穿墙套管 | |
RU2515275C1 (ru) | Газоизолированная линия электропередачи | |
CN215641633U (zh) | 一种金属屏蔽式套管用复合绝缘子性能测试平台 | |
Uckol et al. | AC and DC field distributions in glass, RTV-coated glass and composite insulators | |
KR20140031216A (ko) | 도전체를 위한 지지부를 갖는 고전압 부싱 | |
US1664100A (en) | High-tension installation | |
US4403104A (en) | Gas-insulated bushing having minimized throat diameter | |
RU103969U1 (ru) | Штыревой линейный изолятор | |
RU2798074C1 (ru) | Самоустанавливающийся контактный узел высоковольтного газонаполненного распределительного устройства | |
Jahangiri et al. | Electrical Design of Fully Composite Pylon | |
RU2754921C1 (ru) | МЕЖДУФАЗНАЯ ДИСТАНЦИОННАЯ РАСПОРКА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ 35 - 1150 кВ | |
RU161914U1 (ru) | Проходной изолятор |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191117 |