[1]CDus. 1 Изобретение относится к электротехнике
, а именно к устройствам кабельных муфт, например соединительной , концевой и стопорной муфтам, .
и может бь|ть использовано при разработке и изготовлении муфт кабелей высокого напряжения переменного тока
. Наиболее близкой к предлагаемой является кабельная муфта, содержащая
корпус, соединительную гильзу, усиливающую изоляцию с выравнивающими конусами, поверх которых накладываются
экраны из полупроводящей бумаги и проволоки lj . Однако известная кабельная муфта
характеризуется недостаточной электрической.прочностью из-за наличия масляных включений между экранами
и поверхностью выравнивающих конусов, представляющих собой ломаные линии в виде ступенек, размеры
которых определяются толщиной бумаги , применяемой при намотке .усиливающей изоляции, и углом конуса.
Радиальная напряженность электри ческого поля в самом начале выравнивающего конуса (на поверхности изол
ции кабеля) для маслонаполненного кабеля низкого давления на напряжение 110 кВ сечением 1x270 мм равна
5,0 МБ/м. Эта напряженность получен без учета неоднородностей в изоляС помощью ЭВМ получены картины
электрического поля (в виде эквипотенциалей ) в масляных пленках на вы
равнивающем конусе, которые возникают при наложении на его поверхность экранов разной конструкции.
Наибольшая напряженность электри ческого поля имеет место в масляных пленках прямоугольной формы при экр
нировании полупроводящей бумагой. При применении полупроводящей бу маги толщиной 0,12 мм величина напр
женности в масляной пленке достигае 9,2 МВ/м. Б случае экранирования поверхнос
проволокой 3,0 мм напряженность электрического поля составляет 8,5 МВ/м.
Нанбольщая напряженность электрического поля в муфтах имеет место в начале выравнивающего конуса и масля
ные включения между экраном и конусо могут явиться очагами возникновения пробоя в муфтах.
Целью изобретения является повьшгение электрической прочности лсабельной
муфты. Поставленная цель достигается тем, что в кабельной муфте, содержащей
корпус, соединительную гильзу, усили-вающую изоляцию с выравнивающими ступенчатыми
конусами, поверх которых расположены экраны, по крайней мере часть ступеней вьфавнивающего конуса
охватывается цилиндрическими электродами , при этом часть электрода каждой меньшей ступени охватывается
частью электрода каждой большей ступени и последние электрически соединены с экраном.
На фиг. 1 представлена конструкция кабельной муфты; на фиг. 2 - электри
.ческая схема замещения для одной ступени конуса; на фиг. 3 - распределение
напряжения по длине электрода длиной 6 1,5 мм из полупроводящего
материала с разными значениями сопротивления г для выравнивающего конуса
муфт маслонаполненного кабеля на напряжение 110 кВ сечением 1x270 на фиг. 4 приведена картина
электрического поля в виде эквипотенциалей 0,002, 0,005 и 0,001 для случая вьшолнения цилиндрического
электрода из полупроводящего материала с , Ом. Кабельная муфта 1 (фиг. 1) содержит
размещенные в ее корпусе соединительную гильзу 2 для соединения
токопроводящих жил кабелей 3, усиливающую изоляцию 4 с вьфавнивающими
конусами, имеющими экраны 5 и дополнительные электроды 6. Для приведенной на фиг. 2 схемы
замещения может быть составлена систеЯа уравнений Кирхгофа: 1. ,5
2.,5 3.,5 Jq4:i,4 16. 07-3X -3 -Z 0 17. Э,.
1 - 2 - -. С,( - емкость единицы длины кабеС , - емкость единицы длины для
1-ой ступени подмотки; г - сопротивление участка длины
цилиндрического электрода из полупроводящего материала с удельным сопротивлением р;
- длина участка цилиндрического электрода; S - поперечное сечение цилиндрического
электрода., Решив систему уравнений можно най ти значения токов, протекающих по
цилиндрическому электроду, определить потенциал на краю электрода tf,
а также найти распределение напряжения по электроду И. Подбором удельного объемного сопротивления
полУпроводящего электрода , а также его длины (части элек трода, расположенной коаксиально
по отношению к следующей ступени) Е, можно добиться получения электрода потенциала (f , близкого
потенциалу tpg в точке В, который обусловлен емкостным распределением напряжения
Картина электрического поля в виде эквипотенциалей, представленная
на фиг. 4, получена по результатам расчета электрического поля на ЭВМ.
Из картины электрического поля видно, что применение цилиндрического электрода
из полупроводящего материала приводит к выравниванию электрического
поля на краю электрода. Напряженность электрич еского поля на краю
электрода (при рассмотрении эквипотенциали 0,01) составляет 3,2 МВ/м.
Значение напряженности электрического поля значительно ниже напряженностей
, возникающих в масляных пленках на выравнивантщем конусе базового объекта.
В кабельных муфтах цилиндрические электроды могут быть выполнены, например, из полупроводящей бумаги
толщиной 0,03-0,08 мм с удельным объемным сопротивлением /) 10 10 Ом-см, при длине электрода Р
