ЧЕРНІВЦІ“Рута” ББК Т- УДК
Друкується за ухвалою редакційно-видавничої ради
ISBN
Т- Техніка високих напруг. Навчальний посібник. Укл. П.Д. Мар’янчук, Е.В. Майструк. — Чернівці: Рута, 2010. – 90 с.
У посібнику викладено основи знань про електричні розряди в газоподібних, рідких, твердих та комбінованих діелектриках, розглянуто конструкції зовнішньої ізоляції ліній електропередач і підстанцій, ізоляції обладнання високої напруги (силових трансформаторів, високовольтних конденсаторів, кабелів, електричних машин, комутаційних апаратів), високовольтних випробувальних установок, також розглянуто випробування та вимірювання, внутрішні та грозові перенапруги в електричних системах, засоби захисту від них. Посібник призначений для студентів фізичних факультетів вищих навчальних закладів енергетичного напряму підготовки.
ББК УДК
ISBN Видавництво “Рута”, 2010 Вступ
Техніка високих напруг виникла в зв’язку з необхідністю передавання великих електричних потужностей на далекі відстані. В 1880 році професор Петербурзького лісового інституту Д.А. Лачинов розробив і виклав теорію передавання електроенергії на великі відстані – підвищення напруги та зменшення струму із збільшенням відстані і потужності що передається. Відповідно запитам електроенергетики і розвивалась техніка високих напруг. Знадобилось створення промислових високовольтних установок змінної постійної і імпульсної напруг, а також установок для проведення досліджень і випробувань ізоляції при дії різноманітних видів високої напруги. Підвищення рівня напруг вимагало вивчення фізичних явищ, механізмів дії електромагнітних полів високої напруги на ізоляцію в різноманітних умовах експлуатації. В наш час номінальна напруга ліній електропередач (ЛЕП) сягає 1150000 В, а потужність, яка передаються по одному ланцюгу складає 6 Гігаватт. Надзвичайно велике значення при цьому мають питання створення і експлуатації комплекса обладнання, необхідного для генерації, передачі, перетворення та розподілення електричної енергії: генераторів, трансформаторів, повітряних і кабельних ліній, конденсаторів і інших пристроїв. Високі напруги широко використовуються в електротехнологіях: фарбування, фільтри, очищення води, електрогідравлічні та електроімпульсні технології – буріння, дроблення, різання, горних порід та ін.; в електрофізичних установках – керований термоядерний синтез, прискорювачі, лазери та ін. Курс складається з чотирьох розділів: 1. Розряди в діелектриках. 2. Високовольтна ізоляція. 3. Високовольтне обладнання та вимірювання. 4. Перенеапруги і захист від них. Оскільки основною причиною виходу з ладу високовольтного обладнання є відмова ізоляції, то найбільші зусилля напрямлені на збереження ізоляції. Особливу роль відіграє знання закономірностей зародження і розвитку розрядів у діелектриках (в ізоляції). У високовольтному обладнанні використовують газоподібні рідинні, тверді ізоляційні матеріали їх комбінації. Ізоляція поділяється на зовнішню (повітря і все, що знаходиться в повітрі) і внутрішню (ця ізоляція відділена від зовнішнього середовища корпусом і може бути газоподібною рідкою, твердою, комбінованою). Розряди в газах Повітря дотепер залишається основним видом зовнішньої ізоляції ліній електропередачі, енергетичного устаткування й високовольтної техніки. Традиційний шлях створення ізоляційних конструкцій, що включає їх повномасштабне натурне випробування ще на пошуковому етапі роботи, зі збільшенням номінальних напруг стають усе менш перспективним. Техніка випробувань стає трудомісткою й вимагає усе більше часових і матеріальних витрат. У зв'язку із цим виникає потреба в числових оцінках електричної міцності повітряних проміжків на основі розрахункових моделей, що вірогідно відображають закономірності розвитку розряду в повітрі.
|
