Влияние дождя на электрическую прочность опорной изоляции
Аннотация
В статье приведены результаты исследований влияния искусственного дождя на электрическую прочность опорной изоляции сверхвысокого напряжения с разновысокими изоляторами в колонке при воздействии коммутационных импульсов положительной полярности. Установлено, что дождь оказывает в целом негативное действие на разрядные характеристики опорной изоляции, что связано с появлением каскадных перекрытий с экранной арматуры вдоль составных элементов изоляционных конструкций. Степень негативного влияния дождя возрастает с увеличением строительной высоты верхнего элемента колонки, длительности фронта воздействующего импульсного напряжения и проводимости дождевой воды. В результате снижение электрической прочности опорной изоляции в пределе достигает 40 %. Причиной столь существенного эффекта является перераспределение внешнего электрического поля вдоль колонок. С одной стороны, наличие на поверхности изоляторов водяной пленки относительно высокой проводимости при импульсах с длительностью фронта в несколько миллисекунд приводит к практически равномерному распределению напряжения по элементам конструкций. С другой стороны, на образованных у кромок соседних ребер каплях и струйках воды возникают резкие всплески напряженности поля противоположной полярности, что способствует искровому перекрытию ряда межреберных промежутков, сокращению воздушной изоляции и снижению разрядного напряжения конструкций. Предложены меры по повышению электрической прочности опорной изоляции под дождем
Литература
2. Rizk F.A.M. Effect of Large Electrodes of Sparkover Characteristics of Air Gaps and Station Insulators. – IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1978, vol. PAS-97, iss. 4, pp. 1224–1231, DOI: 10.1109/TPAS.1978.354604.
3. Rizk F.A.M. Electrical Resistance of an Insulating Surface under Artificial Rain. – Proc. IEE, 1974, vol. 121(2), pp. 154–160, DOI: 10.1049/piee.1974.0027.
4. Rizk F.A.M. Mechanism of Insulator Flashover under Artificial Rain. – Proc. IEE, 1975, vol. 122, iss. 4, pp. 449–454, DOI: 10.1049/piee.1975.0124.
5. Корявин А.Р. Электрическая прочность внешней изоляции. М.: Издательство МЭИ, 2018, 224 с.
6. Волкова О.В. и др. Электрическая прочность опорных изоляционных конструкций под дождем при коммутационных импульсах напряжения. – Электричество, 1988, № 4, с. 11–16.
7. Слуцкин Л.С. Исследование электрической прочности опорной изоляции выключателей серии ВНВ. – Электричество, 1978, № 10, с. 74–77.
8. ГОСТ Р 55195-2012. Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжение от 1 до 750 кВ. Требования к электрической прочности изоляции. М.: Стандартинформ, 2014, 48 с.
9. IEC 60071-1. Insulation Coordination – Part 1: Definitions, Principles and Rules, 2006.
10. ГОСТ Р 55194-12. Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжение от 1 до 750 кВ. Общие методы испытаний электрической прочности изоляции. М.: Стандартинформ, 2015, 54 с.
11. IEC 60060-1: 2010. High-Voltage Test Techniques – Part 1: General Definitions and Test Requirements, 2023.
12. Корявин А.Р., Волкова О.В. Оценка влияния высоты и взаимного расположения составных элементов опорной изоляции на ее электрическую прочность. – Электричество, 2022, № 4, с. 4–14.
13. Сканави Г.И. Физика диэлектриков. М.-Л.: Гос. издательство технико-теоретической литературы, 1949, 500 с.
14. Белоедова И.П. и др. Расчет электрических полей устройств высокого напряжения. М.: Издательский дом МЭИ, 2008, 249 с.
15. Morgenstern G. Grenzschteffekte an nassen isolatoren. – Hermsdorfer Technische Mitteilungen, 1960, No. 1, pp.23–28.
#
1. Risk F.A.M. Influence of Rain on Switching Impulse Sparkover of Large-Electrode Air Gaps. – IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1976, vol. 95, iss. 4, pp. 1394–1402, DOI: 10.1109/T-PAS.1976.32234.
2. Rizk F.A.M. Effect of Large Electrodes of Sparkover Characteristics of Air Gaps and Station Insulators. – IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1978, vol. PAS-97, iss. 4, pp. 1224–1231, DOI: 10.1109/TPAS.1978.354604.
3. Rizk F.A.M. Electrical Resistance of an Insulating Surface under Artificial Rain. – Proc. IEE, 1974, vol. 121(2), pp. 154–160,
DOI: 10.1049/piee.1974.0027.
4. Rizk F.A.M. Mechanism of Insulator Flashover under Artificial Rain. – Proc. IEE, 1975, vol. 122, iss. 4, pp. 449–454, DOI: 10.1049/piee.1975.0124.
5. Koryavin A.R. Elektricheskaya prochnost' vneshnei izolyatsii (Electrical Strength of External Insulation). М.: Izdatel'stvo MEI, 2018, 224 p.
6. Volkova О.V. et al. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 1988, No. 4, pp. 11–16.
7. Slutskin L.S. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 1978, No. 10, pp. 74–77.
8. GОSТ R 55195-2012. Elektrooborudovanie i elektroustanovki peremennogo toka na napryazhenie ot 1 do 750 kV. Trebovaniya k elektricheskoi prochnosti izolyatsii (Electrical Equipment and Instal-lations for A.C. Voltages from 1 up to 750 kV. Requirements for Dielectric Strength of Insulation). M.: Standartinform, 2014, 48 p.
9. IEC 60071-1. Insulation Coordination – Part 1: Definitions, Principles and Rules, 2006.
10. GОSТ R 55194-12. Elektrooborudovanie i elektroustanovki peremennogo toka na napryazhenie ot 1 do 750 kV. Obshchie metody ispytanii elektricheskoi prochnosti izolyatsii (Electrical Equipment and Installations for A.C. Voltages from 1 up to 750 kV. General Methods of Dielectnc Tests). М.: Standartinform, 2015, 54 p.
11. IEC 60060-1: 2010. High-Voltage Test Techniques – Part 1: General Definitions and Test Requirements, 2023.
12. Koryavin A.R., Volkova О.V. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2022, No. 4, pp. 4–14.
13. Skanavi G.I. Fizika dielektrikov (Physics of Dielectrics).М.-L.: Gos. Izdatel'stvo tekhniko-teoreticheskoy literatury, 1949, 500 p.
14. Beloedova I.P. et al. Raschet elektricheskih poley ustroystv vysokogo napryazheniya (Calculation of Electric Fields of High Voltage Devices). М.: Izdatel'skiy dom MEI, 2008, 249 p.
15. Morgenstern G. Grenzschteffekte an nassen isolatoren. – Hermsdorfer Technische Mitteilungen, 1960, No. 1, pp.23–28.
