Электрический транспорт полярных молекул воды в неоднородном электрическом поле полимерной изоляции высоковольтных кабелей

Электрический транспорт полярных молекул воды в неоднородном электрическом поле полимерной изоляции высоковольтных кабелей

Исследован процесс электрического транспорта полярных молекул воды в полимерной изоляции высоковольтного кабеля под действием резко неоднородного электрического поля, возникающего в области водного триинга. Показано, что при проявлении механизма диэлектрофореза молекулы воды "притягиваются"...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Технічна електродинаміка
Datum:2010
Hauptverfasser: Щерба, А.А., Подольцев, А.Д., Кучерявая, И.Н., Золотарев, В.М.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут електродинаміки НАН України 2010
Schlagworte:
Теоретична електротехніка та електрофізика
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61900
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Электрический транспорт полярных молекул воды в неоднородном электрическом поле полимерной изоляции высоковольтных кабелей / А.А. Щерба, А.Д. Подольцев, И.Н. Кучерявая, В.М. Золотарев // Технічна електродинаміка. — 2010. — № 5. — С. 3-9. — Бібліогр.: 19 назв. — pос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-61900
record_format dspace
spelling Щерба, А.А.
Подольцев, А.Д.
Кучерявая, И.Н.
Золотарев, В.М.
2014-05-13T19:42:14Z
2014-05-13T19:42:14Z
2010
Электрический транспорт полярных молекул воды в неоднородном электрическом поле полимерной изоляции высоковольтных кабелей / А.А. Щерба, А.Д. Подольцев, И.Н. Кучерявая, В.М. Золотарев // Технічна електродинаміка. — 2010. — № 5. — С. 3-9. — Бібліогр.: 19 назв. — pос.
0204-3599
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61900
621.315.2.027.8
Исследован процесс электрического транспорта полярных молекул воды в полимерной изоляции высоковольтного кабеля под действием резко неоднородного электрического поля, возникающего в области водного триинга. Показано, что при проявлении механизма диэлектрофореза молекулы воды "притягиваются" к острию триинга, создавая тем самым на острие локальную зону с повышенной влажностью. Наличие такого механизма может приводить к ускоренному старению изоляции. Разработаны математическая модель и методика численного расчета методом конечных элементов процесса электрического транспорта полярных молекул воды в полиэтиленовой изоляции силового кабеля с учетом различных дефектов и неоднородностей в ее структуре.
Досліджено процес електричного транспорту полярних молекул води в полімерній ізоляції високовольтного кабеля під дією різко неоднорідного електричного поля, що виникає в області водного триїнга. Показано, що при прояві механізму діелектрофорезу молекули води "притягуються" до вістря триїнга, створюючи тим самим на вістрі локальну зону з підвищеною вологістю. Наявність такого механізму може призводити до прискореного старіння ізоляції. Розроблено математичну модель і методику чисельного розрахунку методом кінцевих елементів процесу електричного транспорту полярних молекул води в полімерній ізоляції силового кабеля з урахуванням різних дефектів і неоднорідностей у її структурі.
ru
Інститут електродинаміки НАН України
Технічна електродинаміка
Теоретична електротехніка та електрофізика
Электрический транспорт полярных молекул воды в неоднородном электрическом поле полимерной изоляции высоковольтных кабелей
Electrical transport of water polar molecule in the heterogeneous electrical field in polymeric insulation of high-voltage cables
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Электрический транспорт полярных молекул воды в неоднородном электрическом поле полимерной изоляции высоковольтных кабелей
spellingShingle Электрический транспорт полярных молекул воды в неоднородном электрическом поле полимерной изоляции высоковольтных кабелей
Щерба, А.А.
Подольцев, А.Д.
Кучерявая, И.Н.
Золотарев, В.М.
Теоретична електротехніка та електрофізика
title_short Электрический транспорт полярных молекул воды в неоднородном электрическом поле полимерной изоляции высоковольтных кабелей
title_full Электрический транспорт полярных молекул воды в неоднородном электрическом поле полимерной изоляции высоковольтных кабелей
title_fullStr Электрический транспорт полярных молекул воды в неоднородном электрическом поле полимерной изоляции высоковольтных кабелей
title_full_unstemmed Электрический транспорт полярных молекул воды в неоднородном электрическом поле полимерной изоляции высоковольтных кабелей
title_sort электрический транспорт полярных молекул воды в неоднородном электрическом поле полимерной изоляции высоковольтных кабелей
author Щерба, А.А.
Подольцев, А.Д.
Кучерявая, И.Н.
Золотарев, В.М.
author_facet Щерба, А.А.
Подольцев, А.Д.
Кучерявая, И.Н.
Золотарев, В.М.
topic Теоретична електротехніка та електрофізика
topic_facet Теоретична електротехніка та електрофізика
publishDate 2010
language Russian
container_title Технічна електродинаміка
publisher Інститут електродинаміки НАН України
format Article
title_alt Electrical transport of water polar molecule in the heterogeneous electrical field in polymeric insulation of high-voltage cables
description Исследован процесс электрического транспорта полярных молекул воды в полимерной изоляции высоковольтного кабеля под действием резко неоднородного электрического поля, возникающего в области водного триинга. Показано, что при проявлении механизма диэлектрофореза молекулы воды "притягиваются" к острию триинга, создавая тем самым на острие локальную зону с повышенной влажностью. Наличие такого механизма может приводить к ускоренному старению изоляции. Разработаны математическая модель и методика численного расчета методом конечных элементов процесса электрического транспорта полярных молекул воды в полиэтиленовой изоляции силового кабеля с учетом различных дефектов и неоднородностей в ее структуре. Досліджено процес електричного транспорту полярних молекул води в полімерній ізоляції високовольтного кабеля під дією різко неоднорідного електричного поля, що виникає в області водного триїнга. Показано, що при прояві механізму діелектрофорезу молекули води "притягуються" до вістря триїнга, створюючи тим самим на вістрі локальну зону з підвищеною вологістю. Наявність такого механізму може призводити до прискореного старіння ізоляції. Розроблено математичну модель і методику чисельного розрахунку методом кінцевих елементів процесу електричного транспорту полярних молекул води в полімерній ізоляції силового кабеля з урахуванням різних дефектів і неоднорідностей у її структурі.
issn 0204-3599
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61900
citation_txt Электрический транспорт полярных молекул воды в неоднородном электрическом поле полимерной изоляции высоковольтных кабелей / А.А. Щерба, А.Д. Подольцев, И.Н. Кучерявая, В.М. Золотарев // Технічна електродинаміка. — 2010. — № 5. — С. 3-9. — Бібліогр.: 19 назв. — pос.
work_keys_str_mv AT ŝerbaaa élektričeskiitransportpolârnyhmolekulvodyvneodnorodnomélektričeskompolepolimernoiizolâciivysokovolʹtnyhkabelei
AT podolʹcevad élektričeskiitransportpolârnyhmolekulvodyvneodnorodnomélektričeskompolepolimernoiizolâciivysokovolʹtnyhkabelei
AT kučerâvaâin élektričeskiitransportpolârnyhmolekulvodyvneodnorodnomélektričeskompolepolimernoiizolâciivysokovolʹtnyhkabelei
AT zolotarevvm élektričeskiitransportpolârnyhmolekulvodyvneodnorodnomélektričeskompolepolimernoiizolâciivysokovolʹtnyhkabelei
AT ŝerbaaa electricaltransportofwaterpolarmoleculeintheheterogeneouselectricalfieldinpolymericinsulationofhighvoltagecables
AT podolʹcevad electricaltransportofwaterpolarmoleculeintheheterogeneouselectricalfieldinpolymericinsulationofhighvoltagecables
AT kučerâvaâin electricaltransportofwaterpolarmoleculeintheheterogeneouselectricalfieldinpolymericinsulationofhighvoltagecables
AT zolotarevvm electricaltransportofwaterpolarmoleculeintheheterogeneouselectricalfieldinpolymericinsulationofhighvoltagecables
first_indexed 2025-11-26T11:26:16Z
last_indexed 2025-11-26T11:26:16Z
_version_ 1850621711453519872
fulltext ISSN 1607-7970. . . 2010. 5 3 621.315.2.027.8 , . , , , , . ( , ) . , ( " ", ) - , . , " " , . . - - . - , . , " " , . - . . . - , ( ) - , , . - : - ( , ), . - ( ) . 330 350 - 330/35/10 " " " " ) [4]. 11 , ( 3,5 ), ( 0,5 ), ( 0,5 ) 200 ( , - , - , .). , - . , " " ( ) - 330 [6]. , , , , - . , - © ., ., ., ., 2010 4 ISSN 1607-7970. . . 2010. 5 , [3,11] - 1 . - – , - , , . , , [8,11]. - 330 [4,5]. - [9,10,12,19], , , - [5]. , , - , , - , , . , [11,17]. . , . , - , - , p=6,2·10–30 . - , , - , ( . 1, ). [2,14,16], , , , . . . 2, . - , , - , . , " " - ( , , . 2, ). , - , . - , . - - - - , - – , - , - . 1 . 2 ISSN 1607-7970. . . 2010. 5 5 - . , - . , p - E ( - ), , [7]: EpF )(e . (1) , E , . 1/ f , f 50 – . - E /pp E E , (2) p = 6,2·10–30 . (2) (1) EE E F )(p e . (3) (3) 0 , - [1]: EEEEEEEE )(2)(2)(2)( . (3) : EF pe . (4) (4) , eF - eF - , . - . eF - - - - E . . . 3, , . 3, . - - , - zr0 . - - 0)( 0 r , (5) r =2,4 – . . 3 r z 6 ISSN 1607-7970. . . 2010. 5 - . 3, . - : H =120 , R =40 , U =1200 , - HUE /0 =10 , - - r 0,5 . - - COMSOL 3.3 [20]. - - E , E , - , . , 50 , . . 4 - E . - r . . 5 eF , ( . 5, ) ( . 5, ). )log( eF - eF . . 5 , , " " , , r . . - ),,( tzrC , zr, t . , . , - - - . - C : 0J t C . (6) (6) J - , - : . 4 0 1 2 3 4 5 6 10–6 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 109 log(Fe) . 5 0 1 2 3 4 5 6 10–6 –13 –14 –15 –16 –17 –18 –19 –20 –21 ISSN 1607-7970. . . 2010. 5 7 EJ CbpCD . (7) D , b . - , D - TbkD B , (8) 231,38 10Bk – , T – . (6) (7) )( ECbpCD t C . (9) , - 00t C C . , . 3, . , (5) (9), - - - . - COMSOL [20]. [18]. - )exp(0 RT WDD a , (10) aW =13.3 , /aW T =6700 . [18], 0D =0,33 2 . (10) . 6 - D . 90 0 , . 6 D =3.2 10-9 2 . . . - . (7), Eu bp - ( , - ) . 9 23/( ) 3.2 10 /(1.38 10 300)Bb D k T 7,8·1011 -1 -1. E 10 , ~0,1 , E 108 2. u 4.8 10-10 =15 . , - , . , , - - , - . , - , , - , , . 20 30 40 50 60 70 80 90 1 10 11 1 10 10 1 10 9 1 10 8 , 0 D , 2 . 6 8 ISSN 1607-7970. . . 2010. 5 . (9) , - 0)( ECbpCD . (11) , / constu bp E x , : )/exp(1 DxCC , /D D u – . , D - . - D : D =4 10-11 2 20 0 , Eu bp =7,8·1011·6,2·10-30·1010=4,8·10-8 . /D D u =0,83 . , - E D . , - . . - - . - , 0C 10 , . 7. - , 10 - , , 05,5C C , . 5,5 . . 7 - EJ Cbpe . , " " . - , , - - . , - - - - , - . - . 8. - 0/C C - . - . 8, - 200 . , - /C0 . 7 0 0,4 0,8 1,2 1,6 10–6 3 2,6 2,2 1,8 1,4 1 0/CC z , z 0 . 8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 10–7 5 4 3 2 1 ISSN 1607-7970. . . 2010. 5 9 , , , [13,15]. . - , . , , - . , - , , . - . , - 200 . 5 . 1. ., . . – .: - , 1966. – 252 . 2. ., . . – . , 1976. – 550 . 3. . . – .: , 1979. 4. ., ., ., . 330 – // . – 2009. – 3. – C. 16–21. 5. ., ., ., ., . - 10–500 : ( , , ) // . – 2008. – 5 (312). – C. 32–38. 6. " ". // . – 2009. – 5 (312). – 26 c. 7. . . – .: , 1983. – 416 . 8. ., ., ., ., . - . 1 // . – 2006. – 4 (299). – C. 14–19. 9. Champion J.V., Dodd S.J. // Journal Phys, D. – 1996. – Vol. 29. – Pp. 862–868. 10. Champion J.V., Dodd S.J., Alison J.M. // Journal Phys. D. – 1996. – Vol. 29. – Pp. 2689–2695. 11. Dissado L.A., Fothergill J.C. Electrical Degradation and Breakdown in Polymers. – Peter Peregrinus Ltd., London, United Kingdom, 1992. – 590 . 12. Ehara Y., Naoe M., Urano K. et al. // IEEE Trans. Dielectrics El. – 1998. – Vol. 5. – Pp. 728–733. 13. Green C., Vaughan A. Nanodielectrics – How Much Do We Really Understand? // IEEE Electrical Insula- tion Magazine. – 2008. – V.24. – No.4. – Pp. 6–16. 14. Handbook of Electrostatic Processes / Ed. J. Chang, A.J.Kelly, J.M.Crowley. Marcel Dekker. – 1995. – 763 p. 15. Nelson J.K. The Promise of Dielectric Nanocomposites // Conference Record of the 2006 IEEE Interna- tional Symposium on Electrical Insulation. – 2006. – Pp. 452–457. 16. Pohl H.A. Dielectrophoresis. – Cambridge University Press, 1978. 17. Sletbak J. A theory of water tree initiation and growth. IEEE Trans. on Power Apparatus and Systems. PAS-98. – 1979. – No.4. – Pp. 1358–1365. 18. Sletbak J. The effect of service and test conditions on water tree growth. // IEEE Trans. on Power Appara- tus and Systems. PAS-102. – 1983. – No.7. – Pp. 2069–2076. 19. Suwarno, Suzuoki Y. Komori F. et al. Partial Discharges due to Electrical Treeing in Polymers // J. Phys. D. – 1996. – Vol. 29. – Pp. 2922–2931. 20. www.comsol.com 22.04.2010 http://www.comsol.com/

Ähnliche Einträge