РОЗПОДІЛЕННЯ ЕЛЕКТРОСТАТИЧНОГО ПОЛЯ У НЕЕКРАНОВАНИХ СИЛОВИХ КАБЕЛЯХ З РІЗНОЮ КОНФІГУРАЦІЄЮ СТРУМОПРОВІДНИХ ЖИЛ
Вступ. Атомна енергетика є незаперечним компонентом у складі зеленої енергетики і визначає вагомий внесок у досягнення цілей сталого розвитку та підвищення енергетичної безпеки країни. Це надійне та передбачуване прогнозоване джерело електроенергії до 60 років з середньою вартістю виробленої енергії...
Saved in:
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
NAS of Ukraine, Institute of elecrodynamics
2025-06-01
|
| Series: | Технічна електродинаміка |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1695 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1849708729310642176 |
|---|---|
| author | Г.В. Безпрозванних Ю.Г. Гонтар І.А. Пушкар |
| author_facet | Г.В. Безпрозванних Ю.Г. Гонтар І.А. Пушкар |
| author_sort | Г.В. Безпрозванних |
| collection | DOAJ |
| description | Вступ. Атомна енергетика є незаперечним компонентом у складі зеленої енергетики і визначає вагомий внесок у досягнення цілей сталого розвитку та підвищення енергетичної безпеки країни. Це надійне та передбачуване прогнозоване джерело електроенергії до 60 років з середньою вартістю виробленої енергії 0,4 євро/кВт∙год. Проблема. Атомні електростанції складаються з різних зон, які відрізняються температурою навколишнього середовища, рівнем радіації, вимогами щодо перевірки стійкості до аварій. Кабелі для атомних електричних станцій знаходяться під постійним впливом складних умов протягом усього терміну експлуатації і повинні забезпечувати надійне енергопостачання, відповідати вимогам екологічної безпеки та економічній ефек-тивності. Впровадження сучасних інноваційних полімерних композицій потребує всебічного аналізу впливу електричної ізоляції на електричні параметри кабелів різного конструктивного виконання на стадії їх проєктування та виробництва щодо забезпечення високого рівня експлуатаційної функціональності на АЕС. Мета роботи полягає в аналізі розподілення електростатичного поля навколо ізольованих струмопровідних жил різної конфігурації з визначенням їх електричної ємності у силових неекранованих кабелях систем локального живлення турбінного відсіку атомних електричних станцій. Методика ґрунтується на визначенні густини електричного заряду методом вторинних джерел на підставі інтегральних рівнянь Фредгольма першого та другого роду в моделях неекранованих силових кабелів з секторними та круглими струмопро-відними жилами. Наукова новизна. Визначено розподілення плоско-паралельного електростатичного поля в неекранованих силових кабелях в залежності від схеми прикладання електричного потенціалу (нульового і ненульового, рівного 1000 В) до струмопровідних жил різної конфігурації. Доведено, що у силовому кабелі з жилами однакової конфігурації за умови створення дипольного розподілення електростатичного поля електричні ємності між жилами мають найбільші значення. Експериментально підтверджено коректність отриманих теоретичних положень, що узгоджується співпадінням розрахункових значень електричної ємності з експериментальними значеннями з різницею у 8,5%. Практична значимість. Визначено напру-женість електричного поля на поверхні електричної ізоляції жил в залежності від схеми обстеження під час прикладання робочої та підвищеної випробувальної напруги. Задля зменшення напруженості електроста-тичного поля у 2 рази в повітряних проміжках запропоновано заповнення міжфазного простору діелектричним матеріалом з діелектричною проникністю ε1=2,0 на технологічній стадії виготовлення кабелів. Представлена методологія визначення розподілу електростатичного поля навколо ізольованих струмо-провідних жил різної конфігурації може використовуватися для оцінки електричної ємності ізоляційних проміжків як довідкової для контролю кабелів на технологічній стадії виготовлення під час приймальних випробувань і в експлуатаційних умовах. Бібл. 27, рис. 7. |
| format | Article |
| id | doaj-art-e3a2fcdbd51d4cd3930297771b78abfd |
| institution | DOAJ |
| issn | 1607-7970 2218-1903 |
| language | English |
| publishDate | 2025-06-01 |
| publisher | NAS of Ukraine, Institute of elecrodynamics |
| record_format | Article |
| series | Технічна електродинаміка |
| spelling | doaj-art-e3a2fcdbd51d4cd3930297771b78abfd2025-08-20T03:15:34ZengNAS of Ukraine, Institute of elecrodynamicsТехнічна електродинаміка1607-79702218-19032025-06-01402902910.15407/techned2025.04.0291695РОЗПОДІЛЕННЯ ЕЛЕКТРОСТАТИЧНОГО ПОЛЯ У НЕЕКРАНОВАНИХ СИЛОВИХ КАБЕЛЯХ З РІЗНОЮ КОНФІГУРАЦІЄЮ СТРУМОПРОВІДНИХ ЖИЛГ.В. Безпрозванних0https://orcid.org/0000-0002-9584-3611Ю.Г. Гонтар1https://orcid.org/0000-0002-4433-7305І.А. Пушкар2https://orcid.org/0009-0003-2882-3412Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", вул. Кирпичова, 2, Харків, 61002, УкраїнаНаціональний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", вул. Кирпичова, 2, Харків, 61002, УкраїнаНауково-виробниче підприємство «Алай», пр. Відрадний, 95 А2, офіс 202, Київ, 03061, УкраїнаВступ. Атомна енергетика є незаперечним компонентом у складі зеленої енергетики і визначає вагомий внесок у досягнення цілей сталого розвитку та підвищення енергетичної безпеки країни. Це надійне та передбачуване прогнозоване джерело електроенергії до 60 років з середньою вартістю виробленої енергії 0,4 євро/кВт∙год. Проблема. Атомні електростанції складаються з різних зон, які відрізняються температурою навколишнього середовища, рівнем радіації, вимогами щодо перевірки стійкості до аварій. Кабелі для атомних електричних станцій знаходяться під постійним впливом складних умов протягом усього терміну експлуатації і повинні забезпечувати надійне енергопостачання, відповідати вимогам екологічної безпеки та економічній ефек-тивності. Впровадження сучасних інноваційних полімерних композицій потребує всебічного аналізу впливу електричної ізоляції на електричні параметри кабелів різного конструктивного виконання на стадії їх проєктування та виробництва щодо забезпечення високого рівня експлуатаційної функціональності на АЕС. Мета роботи полягає в аналізі розподілення електростатичного поля навколо ізольованих струмопровідних жил різної конфігурації з визначенням їх електричної ємності у силових неекранованих кабелях систем локального живлення турбінного відсіку атомних електричних станцій. Методика ґрунтується на визначенні густини електричного заряду методом вторинних джерел на підставі інтегральних рівнянь Фредгольма першого та другого роду в моделях неекранованих силових кабелів з секторними та круглими струмопро-відними жилами. Наукова новизна. Визначено розподілення плоско-паралельного електростатичного поля в неекранованих силових кабелях в залежності від схеми прикладання електричного потенціалу (нульового і ненульового, рівного 1000 В) до струмопровідних жил різної конфігурації. Доведено, що у силовому кабелі з жилами однакової конфігурації за умови створення дипольного розподілення електростатичного поля електричні ємності між жилами мають найбільші значення. Експериментально підтверджено коректність отриманих теоретичних положень, що узгоджується співпадінням розрахункових значень електричної ємності з експериментальними значеннями з різницею у 8,5%. Практична значимість. Визначено напру-женість електричного поля на поверхні електричної ізоляції жил в залежності від схеми обстеження під час прикладання робочої та підвищеної випробувальної напруги. Задля зменшення напруженості електроста-тичного поля у 2 рази в повітряних проміжках запропоновано заповнення міжфазного простору діелектричним матеріалом з діелектричною проникністю ε1=2,0 на технологічній стадії виготовлення кабелів. Представлена методологія визначення розподілу електростатичного поля навколо ізольованих струмо-провідних жил різної конфігурації може використовуватися для оцінки електричної ємності ізоляційних проміжків як довідкової для контролю кабелів на технологічній стадії виготовлення під час приймальних випробувань і в експлуатаційних умовах. Бібл. 27, рис. 7.https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1695атомні електричні станціїкласифікаціякритерії та вимоги до кабелів аессилові неекрановані кабелі турбінного відсікусекторні струмопровідні жилиелектростатичне полеізоляційні проміжкиелектрична ємність |
| spellingShingle | Г.В. Безпрозванних Ю.Г. Гонтар І.А. Пушкар РОЗПОДІЛЕННЯ ЕЛЕКТРОСТАТИЧНОГО ПОЛЯ У НЕЕКРАНОВАНИХ СИЛОВИХ КАБЕЛЯХ З РІЗНОЮ КОНФІГУРАЦІЄЮ СТРУМОПРОВІДНИХ ЖИЛ Технічна електродинаміка атомні електричні станції класифікація критерії та вимоги до кабелів аес силові неекрановані кабелі турбінного відсіку секторні струмопровідні жили електростатичне поле ізоляційні проміжки електрична ємність |
| title | РОЗПОДІЛЕННЯ ЕЛЕКТРОСТАТИЧНОГО ПОЛЯ У НЕЕКРАНОВАНИХ СИЛОВИХ КАБЕЛЯХ З РІЗНОЮ КОНФІГУРАЦІЄЮ СТРУМОПРОВІДНИХ ЖИЛ |
| title_full | РОЗПОДІЛЕННЯ ЕЛЕКТРОСТАТИЧНОГО ПОЛЯ У НЕЕКРАНОВАНИХ СИЛОВИХ КАБЕЛЯХ З РІЗНОЮ КОНФІГУРАЦІЄЮ СТРУМОПРОВІДНИХ ЖИЛ |
| title_fullStr | РОЗПОДІЛЕННЯ ЕЛЕКТРОСТАТИЧНОГО ПОЛЯ У НЕЕКРАНОВАНИХ СИЛОВИХ КАБЕЛЯХ З РІЗНОЮ КОНФІГУРАЦІЄЮ СТРУМОПРОВІДНИХ ЖИЛ |
| title_full_unstemmed | РОЗПОДІЛЕННЯ ЕЛЕКТРОСТАТИЧНОГО ПОЛЯ У НЕЕКРАНОВАНИХ СИЛОВИХ КАБЕЛЯХ З РІЗНОЮ КОНФІГУРАЦІЄЮ СТРУМОПРОВІДНИХ ЖИЛ |
| title_short | РОЗПОДІЛЕННЯ ЕЛЕКТРОСТАТИЧНОГО ПОЛЯ У НЕЕКРАНОВАНИХ СИЛОВИХ КАБЕЛЯХ З РІЗНОЮ КОНФІГУРАЦІЄЮ СТРУМОПРОВІДНИХ ЖИЛ |
| title_sort | розподілення електростатичного поля у неекранованих силових кабелях з різною конфігурацією струмопровідних жил |
| topic | атомні електричні станції класифікація критерії та вимоги до кабелів аес силові неекрановані кабелі турбінного відсіку секторні струмопровідні жили електростатичне поле ізоляційні проміжки електрична ємність |
| url | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1695 |
| work_keys_str_mv | AT gvbezprozvannih rozpodílennâelektrostatičnogopolâuneekranovanihsilovihkabelâhzríznoûkonfíguracíêûstrumoprovídnihžil AT ûggontar rozpodílennâelektrostatičnogopolâuneekranovanihsilovihkabelâhzríznoûkonfíguracíêûstrumoprovídnihžil AT íapuškar rozpodílennâelektrostatičnogopolâuneekranovanihsilovihkabelâhzríznoûkonfíguracíêûstrumoprovídnihžil |