Analýza vplyvu tepla{0}}zmršťovacích hadičiek na distribúciu elektrického poľa v rozvádzači

S neustálym rozširovaním rozsahu energetických systémov a zvyšujúcou sa potrebou energie priemyselných zariadení sa požiadavky na spoľahlivosť vysokonapäťových rozvádzačov v systémoch elektrickej siete neustále zvyšujú. Medzi týmito požiadavkami je izolačný výkon jedným z dôležitých faktorov ovplyvňujúcich stabilnú prevádzku zariadenia. V stredno{3}} a vysokonapäťových-rozvádzačoch musia prípojnice zvyčajne prechádzať cez nástenné priechodky, aby sa dosiahli elektrické spojenia medzi skriňami. Odchýlka polohy prípojnice, vzduchové medzery a konfigurácia izolačného materiálu priamo ovplyvňujú rozloženie elektrického poľa. V posledných rokoch sa tepelne-izolačné materiály vo veľkej miere používajú v izolačných konštrukciách prípojníc, ako je tepelne zmrštiteľná polyolefínová prípojnica alebo izolácia prípojnic, aby sa zlepšila spoľahlivosť izolácie a prispôsobivosť systému prípojníc voči životnému prostrediu.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V konštrukciách rozvádzačov sú hlavné prípojnice, prípojnice odbočiek a spojovacie prípojnice zvyčajne chránené izolačnými puzdrami s bežnými formami vrátane prípojnice zo zmršťovacej trubice alebo prípojnice s pevnou izoláciou. Tieto izolačné štruktúry nielen zlepšujú izolačnú pevnosť povrchu vodiča, ale tiež zabraňujú ovplyvneniu kovového vodiča vlhkosťou prostredia, kontaminantmi alebo elektrickým oblúkom. Avšak počas inštalácie prípojníc cez nástenné priechodky môžu chyby pri inštalácii alebo dlhodobé{2}}mechanické namáhanie spôsobiť, že prípojnica bude vycentrovaná v priechodke, čo vedie k zmenám v rozložení elektrického poľa. Preto je analýza vplyvu polohy prípojnice a hrúbky izolácie na distribúciu elektrického poľa rozhodujúca pre zlepšenie bezpečnosti konštrukcie rozvádzača.

 

V typickej štruktúre rozvádzača 12 kV musí hlavná prípojnica prechádzať cez izolované stenové priechodky, aby sa dosiahli elektrické spojenia medzi skriňami. Prípojnice zvyčajne používajú medené prípojnicové konštrukcie s izolačnými vrstvami na ich povrchu, ako sú medené prípojnice izolované PVC alebo tepelne zmršťovacie prípojnicové konštrukcie. Keď je prípojnica vycentrovaná v stene, rozloženie elektrického poľa systému je relatívne rovnomerné. Keď sa však prípojnica posunie vodorovne alebo zvisle, vzduchová medzera medzi vodičom a izolačnou konštrukciou sa zmení, čím sa ovplyvní rozloženie intenzity elektrického poľa. Simulačné štúdie ukazujú, že keď je vzdialenosť medzi prípojnicou a stenovou priechodkou veľká, zmena polohy prípojnice má malý vplyv na maximálnu intenzitu elektrického poľa izolačných komponentov; ako sa však medzera postupne zmenšuje, intenzita lokálneho elektrického poľa sa výrazne zvyšuje.

 

Keď prípojnica nie je vybavená izolačnými objímkami, maximálne elektrické pole sa typicky vyskytuje vo vzduchovej oblasti blízko okraja alebo zaoblených rohov medenej prípojnice. Keď sa prípojnica približuje k priechodke-steny, zužujúca sa vzduchová medzera vedie k rýchlemu zvýšeniu intenzity lokálneho elektrického poľa. Keď je minimálna vzdialenosť menšia ako približne 2 mm, intenzita elektrického poľa v oblasti vzduchu môže presiahnuť intenzitu poľa vzduchového prierazu, čím sa zvyšuje riziko čiastočného výboja alebo poruchy izolácie. V praktických návrhoch sa preto na zlepšenie celkovej úrovne izolácie systému a zníženie koncentrácie elektrického poľa zvyčajne používajú izolačné konštrukcie, ako sú izolačné rúrky prípojníc alebo izolačné dosky prípojníc.

 

Keď sú na povrch prípojnice nainštalované tepelne-zmršťovacie izolačné manžety, zmení sa rozloženie elektrického poľa. Napríklad pri použití tepelne zmršťovacej prípojnice alebo prispôsobenej prípojnicovej izolačnej trubice pridáva izolačná vrstva medzi vodič a vzduch dielektrickú vrstvu, čím sa mení miestne elektrické pole. Výsledky simulácie ukazujú, že keď je medzera medzi prípojnicou a priechodkou cez-stenu veľká, vplyv teplom-zmrštiteľných puzdier rôznych hrúbok na maximálnu intenzitu elektrického poľa nie je významný. Keď sa však prípojnica približuje k priechodke, oblasť vzduchu zostáva miestom najkoncentrovanejšieho elektrického poľa a intenzita elektrického poľa sa výrazne zvyšuje s klesajúcou vzdialenosťou. Ďalší výskum vplyvu rôznych hrúbok izolácie odhaľuje, že keď je vzdialenosť medzi prípojnicou a objímkou ​​veľká, elektrické pole systému je primárne určené vzduchovou medzerou a variácie hrúbky puzdra majú obmedzený vplyv na maximálnu intenzitu elektrického poľa. Keď je však medzera medzi prípojnicou a priechodkou menšia ako približne 5 mm, hrúbka izolácie začne výrazne ovplyvňovať rozloženie elektrického poľa. V tomto prípade použitie hrubšej konštrukcie prípojnice z tepelne zmršťovacej trubice ďalej zmenšuje vzduchovú medzeru medzi vodičom a objímkou, potenciálne zvyšuje intenzitu elektrického poľa v oblasti vzduchu a tým zvyšuje riziko čiastočného výboja.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pri menších vzduchových medzerách sa maximálna intenzita elektrického poľa vo vzduchovej oblasti zvyčajne rýchlo zvyšuje, keď sa vzdialenosť medzi prípojnicou a priechodkou zmenšuje. Súčasne hrubšia izolačná vrstva ďalej stláča vzduchový priestor, čo vedie k koncentrovanejšiemu lokálnemu elektrickému poľu. Preto návrh izolačných konštrukcií prípojnic vyžaduje komplexné zváženie rovnováhy medzi hrúbkou izolácie a vzduchovou medzerou. Vhodné izolačné konštrukcie, ako je izolácia objímok prípojníc alebo izolačné prípojnice z PVC, môžu zaistiť bezpečnosť izolácie a zároveň zabrániť nadmernému stláčaniu vzduchovej medzery.

 

Na overenie výsledkov simulácie sa uskutočnili porovnávacie testy na rôznych štruktúrach pomocou experimentov s čiastočným výbojom. Experimentálne výsledky ukazujú, že ako sa prípojnica postupne približuje k priechodke cez-stenu, počiatočné čiastočné vybíjacie napätie systému výrazne klesá, čo naznačuje, že intenzita miestneho elektrického poľa dosiahla úroveň, pri ktorej je pravdepodobné, že dôjde k čiastočnému vybitiu. V niektorých prípadoch, dokonca aj s pridanými izolačnými vrstvami, ako je izolovaná medená prípojnica so štruktúrou tepelne zmršťovacej trubice, sa môže stále vyskytnúť koncentrácia elektrického poľa, ak je vzduchová medzera príliš malá. Preto správna kontrola polohy inštalácie prípojnice zostáva kľúčovým opatrením na zaistenie bezpečnosti izolácie.

 

Kombináciou simulačnej analýzy a experimentálnych výsledkov možno vyvodiť niekoľko kľúčových záverov. Po prvé, keď je vzdialenosť medzi prípojnicou a priechodkou cez -stenu väčšia ako približne 5 mm, zmeny polohy prípojnice majú relatívne malý vplyv na rozloženie elektrického poľa a hrúbka izolačnej priechodky má tiež obmedzený vplyv na maximálnu intenzitu elektrického poľa. Po druhé, keď je medzera medzi prípojnicou a puzdrom menšia ako 5 mm, maximálna intenzita elektrického poľa v oblasti vzduchu sa výrazne zvyšuje a čím je vrstva izolácie hrubšia, tým vyšší je stupeň koncentrácie elektrického poľa v oblasti vzduchu. Nakoniec, v praktických inžinierskych aplikáciách je správne riadenie polohy inštalácie prípojníc a konštrukcie izolačnej konštrukcie rozhodujúce pre zabránenie prerušeniu vzduchu a zlepšenie spoľahlivosti izolácie zariadenia. Tieto konštrukčné princípy sa nevzťahujú len na tradičné rozvádzače, ale aj na vysokoprúdové spojovacie štruktúry, ako sú konektory batérií EV, prípojnice batériových terminálov EV a prípojnice batériových terminálov v nových elektrických systémoch energetických vozidiel.

 

 

V oblasti vysokonapäťových{0}}rozvádzačov, rozvodov energie a nových elektrických elektrických spojení majú izolačné konštrukcie prípojníc významný vplyv na spoľahlivosť systému. Naša spoločnosť sa zameriava na výskum, vývoj a výrobu vysokovýkonných{2}}riešení izolácie prípojníc, pričom ponúka rôzne typy izolačných prípojníc z PE tepelne zmršťovacej trubice, prípojnicových izolačných trubíc,Prípojnica tepelne zmrštiteľných rukávova prispôsobené produkty s izolačnými trubicami prípojníc. Tieto izolačné komponenty sa široko používajú v rozvádzačoch na distribúciu energie, systémoch skladovania energie, nových systémoch pripojenia batérií energetických vozidiel a priemyselných energetických zariadeniach, čím účinne zlepšujú izolačný výkon a prevádzkovú bezpečnosť systémov prípojníc a poskytujú stabilné záruky pre vysoko spoľahlivé napájacie spojenia.