Soojus{0}}kahanevate torude mõju analüüs elektrivälja jaotusele lülitusseadmetes

Elektrisüsteemide ulatuse pideva laienemise ja tööstusseadmete kasvava energianõudluse tõttu suurenevad elektrivõrgusüsteemide kõrge{0}pingelülitusseadmete töökindluse nõuded pidevalt. Nende nõuete hulgas on isolatsioonivõime üks olulisi tegureid, mis mõjutab seadmete stabiilset tööd. Kesk- ja kõrge-pingega jaotusseadmetes peavad siinid kappide vahel elektriühenduste loomiseks tavaliselt läbima seinapuksid. Siini asendi hälve, õhuvahed ja isolatsioonimaterjali konfiguratsioon mõjutavad otseselt elektrivälja jaotust. Viimastel aastatel on siini isolatsioonikonstruktsioonides laialdaselt kasutatud termokahanevaid isolatsioonimaterjale, nagu termokahaneva toru polüolefiinist või siini varrukate isolatsioon, et parandada siinisüsteemi isolatsioonikindlust ja keskkonnaga kohanemisvõimet.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Jaotusseadmete konstruktsioonides on põhisiinid, harusiinid ja ühendussiinid tavaliselt kaitstud isoleerivate puksidega, mille tavalised vormid on näiteks termokahanevate torude siinid või tahke isolatsioonitoru siinid. Need isolatsioonikonstruktsioonid mitte ainult ei paranda juhi pinna isolatsioonitugevust, vaid hoiavad ära ka metalljuhi mõjutamise keskkonna niiskuse, saasteainete või elektrikaare poolt. Kuid siinide paigaldamisel läbi seinapukside võivad paigaldusvead või pikaajaline -mehaaniline pinge põhjustada siini tsentreerumist läbiviigu sees, mis põhjustab muutusi elektrivälja jaotuses. Seetõttu on siini asendi ja isolatsiooni paksuse mõju analüüsimine elektrivälja jaotusele ülioluline lülitusseadmete konstruktsiooni ohutuse parandamiseks.

 

Tüüpilise 12 kV jaotusseadme konstruktsiooni puhul peab peasiinik läbima isoleeritud seinapuksid, et saavutada elektriühendused kappide vahel. Siinid kasutavad tavaliselt vasest siinikonstruktsioone, mille pinnal on isolatsioonikihid, näiteks vasest siini PVC-isolatsiooniga või termokahaneva siinikonstruktsiooniga. Kui siin on tsentreeritud seinapuksi sees, on süsteemi elektrivälja jaotus suhteliselt ühtlane. Kuid siini horisontaal- või vertikaalsuunas nihkumisel muutub õhuvahe juhtme ja isolatsioonikonstruktsiooni vahel, mõjutades seega elektrivälja intensiivsuse jaotust. Simulatsiooniuuringud näitavad, et kui siini ja seinapuksi vaheline kaugus on suur, ei mõjuta siini asendi muutus isolatsioonikomponentide maksimaalset elektrivälja intensiivsust; vahe järk-järgult vähenedes aga suureneb kohaliku elektrivälja intensiivsus oluliselt.

 

Kui siinil ei ole isoleerivaid hülssi, tekib maksimaalne elektriväli tavaliselt õhupiirkonnas vasest siini serva või ümarate nurkade lähedal. Kui siini läheneb seina läbivale-puksile, põhjustab õhuvahe ahenemine kohaliku elektrivälja tugevuse kiire suurenemise. Kui minimaalne vahekaugus on alla ligikaudu 2 mm, võib elektrivälja tugevus õhupiirkonnas ületada õhu läbilöögivälja tugevust, suurendades osalise tühjenemise või isolatsiooni purunemise ohtu. Seetõttu kasutatakse praktilistes konstruktsioonides tavaliselt süsteemi üldise isolatsioonitaseme parandamiseks ja elektrivälja kontsentratsiooni vähendamiseks isoleerivaid konstruktsioone, nagu siini isolatsioonitorud või siini isolatsioonilehed.

 

Kui siini pinnale on paigaldatud termokahanevad isolatsioonihülsid, muutub elektrivälja jaotus. Näiteks termokahaneva hülsi siini või kohandatud siini isolatsioonitoru kasutamisel lisab isolatsioonikiht juhtme ja õhu vahele dielektrilise kihi, muutes seega kohaliku elektrivälja teekonda. Simulatsioonitulemused näitavad, et kui siini ja läbiva-seinapuksi vahe on suur, ei ole erineva paksusega termokahanevate-hülsside mõju maksimaalsele elektrivälja tugevusele märkimisväärne. Kuid siini lähenedes läbiviigule jääb õhupiirkond kõige kontsentreerituma elektrivälja asukohaks ning elektrivälja tugevus suureneb kauguse vähenemisega oluliselt. Erinevate isolatsioonipaksuste mõju täiendavad uuringud näitavad, et kui siini ja läbiviigu vaheline kaugus on suur, määrab süsteemi elektrivälja eelkõige õhupilu ning puksi paksuse kõikumised mõjutavad maksimaalset elektrivälja tugevust piiratud ulatuses. Kui aga siini ja puksi vahe on alla ligikaudu 5 mm, hakkab isolatsiooni paksus oluliselt mõjutama elektrivälja jaotust. Sellisel juhul vähendab paksema termokahaneva toru siinikonstruktsiooni kasutamine veelgi õhupilu juhi ja puksi vahel, suurendades potentsiaalselt elektrivälja tugevust õhupiirkonnas ja suurendades seega osalise tühjenemise ohtu.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Väiksemate õhuvahede korral suureneb maksimaalne elektrivälja tugevus õhupiirkonnas tavaliselt kiiresti, kui siini ja puksi vaheline kaugus väheneb. Samal ajal surub paksem isolatsioonikiht õhuruumi veelgi kokku, tuues kaasa kontsentreerituma lokaalse elektrivälja. Seetõttu eeldab siinide isolatsioonikonstruktsioonide projekteerimine isolatsiooni paksuse ja õhuvahe vahelise tasakaalu igakülgset läbimõtlemist. Sobivad isolatsioonikonstruktsioonid, nagu siinihülsside isolatsioon või PVC isolatsioonisiinid, võivad tagada isolatsiooniohutuse, vältides samal ajal õhuvahe liigset kokkusurumist.

 

Simulatsioonitulemuste kontrollimiseks viidi läbi erinevate struktuuride võrdlevad testid, kasutades osalise tühjenemise katseid. Katsetulemused näitavad, et kui siini järk-järgult läheneb seina läbivale-puksile, väheneb süsteemi esialgne osalahenduspinge oluliselt, mis näitab, et kohalik elektrivälja tugevus on jõudnud tasemeni, kus on tõenäoline osalise tühjenemise tekkimine. Mõnel juhul võib isegi lisatud isolatsioonikihtide (nt soojuskahaneva toruga isoleeritud vasest siini) korral elektrivälja kontsentratsioon siiski tekkida, kui õhuvahe on liiga väike. Seetõttu jääb siini paigaldusasendi nõuetekohane juhtimine isolatsiooniohutuse tagamiseks ülioluliseks meetmeks.

 

Simulatsioonianalüüsi ja katsetulemusi kombineerides saab teha mitmeid olulisi järeldusi. Esiteks, kui siini ja läbiva-seina puksi vaheline kaugus on suurem kui ligikaudu 5 mm, mõjutavad siini asendi muutused elektrivälja jaotust suhteliselt vähe ning ka isolatsioonipuksi paksusel on piiratud mõju maksimaalsele elektrivälja tugevusele. Teiseks, kui siini ja puksi vahe on alla 5 mm, suureneb maksimaalne elektrivälja tugevus õhupiirkonnas oluliselt ning mida paksem on isolatsioonikiht, seda suurem on elektrivälja kontsentratsioon õhupiirkonnas. Lõpuks, praktilistes insenerirakendustes on siini paigaldusasendi ja isolatsioonikonstruktsiooni konstruktsiooni nõuetekohane juhtimine ülioluline õhu purunemise vältimiseks ja seadmete isolatsiooni töökindluse parandamiseks. Need konstruktsioonipõhimõtted kehtivad mitte ainult traditsiooniliste jaotusseadmete, vaid ka suure-vooluga ühendusstruktuuride puhul, nagu elektrisõidukite aku pistikud, elektrisõidukite aku terminali siinid ja aku terminali siinid uutes energiasõidukite elektrisüsteemides.

 

 

Kõrgepinge jaotusseadmete, toitejaotussüsteemide ja uute elektriliste elektriühenduste valdkonnas mõjutavad siinide isolatsioonikonstruktsioonid märkimisväärselt süsteemi töökindlust. Meie ettevõte keskendub suure jõudlusega-siinide isolatsioonilahenduste uurimisele, arendamisele ja tootmisele, pakkudes erinevat tüüpi PE termokahanevate torudega isolatsioonisiine, siini isolatsioonitorusid,Termokahanevad varrukad BusBarja kohandatud siini isolatsioonitoru tooted. Neid isolatsioonikomponente kasutatakse laialdaselt toitejaotusseadmetes, energiasalvestussüsteemides, uutes energiasõidukite akude ühendussüsteemides ja tööstuslikes toiteseadmetes, parandades tõhusalt siinisüsteemide isolatsioonijõudlust ja tööohutust ning pakkudes stabiilseid garantiisid väga töökindlatele toiteühendustele.