 |
|
Обзор существующих видов кабельной изоляции и их свойств
Введение
Актуальность:На сегодняшний день для передачи и распределения электрической энергии часто используются кабельные линии электропередач. В связи с малым индуктивным сопротивлением и возможной близостью прокладки фаз кабели всё чаще и чаще используют в процессе электроснабжения. Кроме того, кабельные линии отлично вписываются в обстановку в городских условиях не портя эстетичности вида, особенно при прокладке под землёй. Но избежать повреждений кабельных линий, исключить аварийные ситуации при работе и увеличить срок их эксплуатации, даже при использовании известных на сегодняшний день средств контроля и защиты, пока что в полной мере не удаётся. Уменьшив число повреждений можно посредством методов современной диагностики и прогнозирования, увеличить срок эксплуатации кабельных линий, а так же добиться снижения времени перерыва электроснабжения, иметь значительную экономию капитала, затрачиваемого на ремонт оборудования, питающих линий или их замену. Отключая элемент сети, наиболее вероятно выйдущий из строя в ближайшее время до возникновения пробоя, аварии или другой ситуации можно получить ряд преимуществ, по сравнению с существующими видами защиты и контроля изоляции. Известно много случаев, когда ни работа квалифицированного персонала, ни защита и другое специальное оборудование не предотвращали аварий, выгорания кабелей, нарушения электроснабжения и других более серьезных последствий.
С каждым годом растёт число кабельных линий, выработавших нормативный срок службы в 30 лет, установленный заводом-изготовителем. Из-за старения изоляции и достаточно большой протяжённости городских кабельных сетей у обслуживающего персонала увеличивается объём работы, связанный с осмотром кабельных трасс, выездом на место повреждений, проведением высоковольтных испытаний и ремонтов. Это сказывается на условиях труда персонала и безопасности проживающего вблизи трасс населения.
На первый взгляд, решение этого вопроса заключается в замене старых кабелей новыми и современными, например, из сшитого полиэтилена. Замена таких кабелей займёт много времени, потребует больших физических и финансовых затрат, а воздействие на изоляцию факторов, которые сокращают срок службы кабеля, останется. В этом случае возникает проблема определения механизма воздействия на изоляцию факторов, характерных для конкретных участков городской сети, для которых прогноз повреждаемости изоляции кабельных линий будет достоверным.
Таким образом, работа по разработке устройства для измерения и контроля за процессами старения изоляции является актуальной и востребованной.
Цель: разработка методики контроля состояния изоляции, разработка структурной схемы устройства, разработка печатной платы, создание устройства, разработка программного обеспечения для устройства.
Объект и предмет исследования: разрушительные процессы, происходящие в изоляции кабельных линий электропередач являются объектом исследования, предмет исследования — частичные разряды, количество и кажущийся заряд которых указывает на скорость развития этих процессов и место развивающейся аварии.
Научная новизна:новизна заключается в применении современной элементной базы для создания устройства, разработке нового метода контроля состояния изоляции и вычисления ее остаточного ресурса – путем описания разрушающих процессов в изоляции характерной картиной частичных разрядов и учета влияния на изоляцию внешних факторов.
Теоретическая значимость и прикладная ценность: создание устройства позволит накопить статистику и построить зависимости времени старения изоляции от воздействия неблагоприятных факторов, что позволит, имея данные о воздействии этих факторов, рассчитывать остаточный ресурс изоляции.
Обзор существующих видов кабельной изоляции и их свойств