УДК 621.3.01:537.212

ОСОБЕННОСТИ ВОЗМУЩЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ РАЗВЕТВЛЕННЫМИ ВОДНЫМИ ТРИИНГАМИ МЕЖДУ МИКРОВКЛЮЧЕНИЯМИ В СШИТОЙ ПОЛИЭТИЛЕНОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ КАБЕЛЕЙ

Выполнены математическое моделирование и анализ процессов развития водного триинга между водными микровключениями в сшитой полиэтиленовой (СПЭ) изоляции кабелей сверхвысокого напряжения и его влияние на возмущение электрического поля в диэлектрике. Рассмотрены включения, объединённые триингом с переменным поперечным сечением так называемой конфигурации «нити жемчуга». Проведен сравнительный анализ неоднородного распределения электрического поля, напряженных объемов, плотностей токов и электромеханических сил в изоляции в зависимости от количества проводящих ветвей триинга. Определены области наибольших возмущений поля, вызванных указанными микродефектами в диэлектрике, которые способствуют процессам деградации материала и сокращают ресурс СПЭ. Библ. 14, рис. 3.
Ключевые слова: электрическое поле, сшитый полиэтилен, водные микровключения, водный триинг, математическое моделирование, электрический ток, напряженный объем.

ОСОБЛИВОСТІ ЗБУРЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНОГО ПОЛЯ РОЗГАЛУЖЕНИМ ВОДНИМ ТРИЇНГОМ МІЖ МІКРОВКЛЮЧЕННЯМИ В ЗШИТІЙ ПОЛІЕТИЛЕНОВІЙ ІЗОЛЯЦІЇ КАБЕЛІВ

Виконано математичне моделювання та аналіз процесів розвитку водного триїнгу між водними мікровключеннями в зшитій поліетиленовій (ЗПЕ) ізоляції кабелів надвисокої напруги і його вплив на збурення електричного поля в діелектрику. Розглядалися включення, об'єднані триїнгом зі змінним поперечним перерізом, так званої конфігурації «нитка перлин». Проведено порівняльний аналіз неоднорідного розподілу електричного поля, напружених об’ємів, густини струмів і електромеханічних сил в ізоляції залежно від кількості провідних гілок триїнгу. Визначено місця найбільших збурень поля, спричинених зазначеними мікродефектами в діелектрику, які сприяють процесам деградації матеріалу і скорочують ресурс ЗПЕ. Бібл. 14, рис. 3.
Ключові слова: електричне поле, зшитий поліетилен, водні мікровключення, водний триїнг, математичне моделювання, електричний струм, напружений об’єм.

FEATURES OF ELECTRIC FIELD DISTURBANCES BY BRANCHED WATER TREE BETWEEN MICRO-INCLUSIONS IN XLPE INSOLATION OF CABLES

The mathematical modeling and analysis of a water tree development processes between water micro-inclusions in cross-linked polyethylene (XLPE) insulation of extra high voltage cables and its effect on the electric field disturbances in the dielectric were done. The inclusions, connected by tree with variable cross-section of the so-called "string of pearls" configuration were discovered. A comparative analysis of inhomogeneous distribution of electric field, stressed volumes, currents density and electromechanical forces in insolation depending on the number of conductive tree branches was performed. The areas of the greatest field disturbances, caused by those micro-defects in the dielectric, which contribute degradation processes and reduce a resource of XLPE material were determined. References 14, figures 3.
Key words: electric field, cross-linked polyethylene, water micro-inclusions, water tree, mathematical modeling, electrical current, stressed volume.