ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ НАПІВПРОВІДНОГО ЕКРАНА СИЛОВОГО КАБЕЛЮ З ПОЛІМЕРНОЮ ІЗОЛЯЦІЄЮ З УРАХУВАННЯМ СТРУКТУРНИХ НЕОДНОРІДНОСТЕЙ

ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ НАПІВПРОВІДНОГО ЕКРАНА СИЛОВОГО КАБЕЛЮ З ПОЛІМЕРНОЮ ІЗОЛЯЦІЄЮ З УРАХУВАННЯМ СТРУКТУРНИХ НЕОДНОРІДНОСТЕЙ

The non-homogeneous electric field distributions in the cross-linked polyethylene insulation of 330 kV power cable with multi-conductor core depending on the electrical conductivity and thickness of the semiconducting screen as well as at different frequency of applied voltage (from 50 to 104 Hz) ar...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2024
Автори: Щерба, А.А., Подольцев, О.Д., Кучерява, І.М.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2024
Теми:
зшито-поліетиленова (ЗПЕ) ізоляція
напівпровідний екран
електрофізичні властивості
поверхневі та об’ємні дефекти
неоднорідне електричне поле
скінченно-елементний аналіз
Онлайн доступ:https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1612
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Technical Electrodynamics

Репозитарії

Technical Electrodynamics
id oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-1612
record_format ojs
institution Technical Electrodynamics
baseUrl_str
datestamp_date 2024-08-19T11:00:10Z
collection OJS
language Ukrainian
topic зшито-поліетиленова (ЗПЕ) ізоляція
напівпровідний екран
електрофізичні властивості
поверхневі та об’ємні дефекти
неоднорідне електричне поле
скінченно-елементний аналіз
spellingShingle зшито-поліетиленова (ЗПЕ) ізоляція
напівпровідний екран
електрофізичні властивості
поверхневі та об’ємні дефекти
неоднорідне електричне поле
скінченно-елементний аналіз
Щерба, А.А.
Подольцев, О.Д.
Кучерява, І.М.
ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ НАПІВПРОВІДНОГО ЕКРАНА СИЛОВОГО КАБЕЛЮ З ПОЛІМЕРНОЮ ІЗОЛЯЦІЄЮ З УРАХУВАННЯМ СТРУКТУРНИХ НЕОДНОРІДНОСТЕЙ
topic_facet cross-linked polyethylene insulation
semiconducting screen
electrophysical properties
surface and volumetric defects
non-uniform electric field
finite-element analysis
зшито-поліетиленова (ЗПЕ) ізоляція
напівпровідний екран
електрофізичні властивості
поверхневі та об’ємні дефекти
неоднорідне електричне поле
скінченно-елементний аналіз
format Article
author Щерба, А.А.
Подольцев, О.Д.
Кучерява, І.М.
author_facet Щерба, А.А.
Подольцев, О.Д.
Кучерява, І.М.
author_sort Щерба, А.А.
title ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ НАПІВПРОВІДНОГО ЕКРАНА СИЛОВОГО КАБЕЛЮ З ПОЛІМЕРНОЮ ІЗОЛЯЦІЄЮ З УРАХУВАННЯМ СТРУКТУРНИХ НЕОДНОРІДНОСТЕЙ
title_short ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ НАПІВПРОВІДНОГО ЕКРАНА СИЛОВОГО КАБЕЛЮ З ПОЛІМЕРНОЮ ІЗОЛЯЦІЄЮ З УРАХУВАННЯМ СТРУКТУРНИХ НЕОДНОРІДНОСТЕЙ
title_full ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ НАПІВПРОВІДНОГО ЕКРАНА СИЛОВОГО КАБЕЛЮ З ПОЛІМЕРНОЮ ІЗОЛЯЦІЄЮ З УРАХУВАННЯМ СТРУКТУРНИХ НЕОДНОРІДНОСТЕЙ
title_fullStr ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ НАПІВПРОВІДНОГО ЕКРАНА СИЛОВОГО КАБЕЛЮ З ПОЛІМЕРНОЮ ІЗОЛЯЦІЄЮ З УРАХУВАННЯМ СТРУКТУРНИХ НЕОДНОРІДНОСТЕЙ
title_full_unstemmed ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ НАПІВПРОВІДНОГО ЕКРАНА СИЛОВОГО КАБЕЛЮ З ПОЛІМЕРНОЮ ІЗОЛЯЦІЄЮ З УРАХУВАННЯМ СТРУКТУРНИХ НЕОДНОРІДНОСТЕЙ
title_sort електричне поле напівпровідного екрана силового кабелю з полімерною ізоляцією з урахуванням структурних неоднорідностей
title_alt ELECTRIC FIELD OF SEMICONDUCTING SCREEN IN POWER CABLE WITH POLYMER INSULATION TAKING INTO ACCOUNT STRUCTURAL INHOMOGENEITIES
description The non-homogeneous electric field distributions in the cross-linked polyethylene insulation of 330 kV power cable with multi-conductor core depending on the electrical conductivity and thickness of the semiconducting screen as well as at different frequency of applied voltage (from 50 to 104 Hz) are studied by finite-element analysis. As shown, taking into account the periodic structure of core surface, the electrical conductivity of the material of internal semiconducting screen should exceed 10–6 S/m and its thickness should be at least 1.5 mm in order to obtain the uniform electric field in the basic insulation of the cable at the boundary with the screen. The paper also considers the effect of various types of the surface and volumetric defects in the semiconducting screen on the electric field inhomogeneity in cable insulation. It is shown that the defects in the screen can lead to a significant increase of the electric field in the local zones of their location (up to 5 times as compared to the field without defects) and therefore contribute to the formation and development of treeing structures in the insulation. The revealed results explain the reasons for the micro- and macro-level degradation of power cable insulation and confirm the need to ensure the uniform structure, smooth surface of both semiconducting screen and core during the technological process of manufacturing the power cables with cross-linked polyethylene insulation. References 23, figures 8, table 1.
publisher Інститут електродинаміки НАН України, Київ
publishDate 2024
url https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1612
work_keys_str_mv AT ŝerbaaa electricfieldofsemiconductingscreeninpowercablewithpolymerinsulationtakingintoaccountstructuralinhomogeneities
AT podolʹcevod electricfieldofsemiconductingscreeninpowercablewithpolymerinsulationtakingintoaccountstructuralinhomogeneities
AT kučerâvaím electricfieldofsemiconductingscreeninpowercablewithpolymerinsulationtakingintoaccountstructuralinhomogeneities
AT ŝerbaaa električnepolenapívprovídnogoekranasilovogokabelûzpolímernoûízolâcíêûzurahuvannâmstrukturnihneodnorídnostej
AT podolʹcevod električnepolenapívprovídnogoekranasilovogokabelûzpolímernoûízolâcíêûzurahuvannâmstrukturnihneodnorídnostej
AT kučerâvaím električnepolenapívprovídnogoekranasilovogokabelûzpolímernoûízolâcíêûzurahuvannâmstrukturnihneodnorídnostej
first_indexed 2025-12-02T15:21:22Z
last_indexed 2025-12-02T15:21:22Z
_version_ 1850410409408856064
spelling oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-16122024-08-19T11:00:10Z ELECTRIC FIELD OF SEMICONDUCTING SCREEN IN POWER CABLE WITH POLYMER INSULATION TAKING INTO ACCOUNT STRUCTURAL INHOMOGENEITIES ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ НАПІВПРОВІДНОГО ЕКРАНА СИЛОВОГО КАБЕЛЮ З ПОЛІМЕРНОЮ ІЗОЛЯЦІЄЮ З УРАХУВАННЯМ СТРУКТУРНИХ НЕОДНОРІДНОСТЕЙ Щерба, А.А. Подольцев, О.Д. Кучерява, І.М. cross-linked polyethylene insulation semiconducting screen electrophysical properties surface and volumetric defects non-uniform electric field finite-element analysis зшито-поліетиленова (ЗПЕ) ізоляція напівпровідний екран електрофізичні властивості поверхневі та об’ємні дефекти неоднорідне електричне поле скінченно-елементний аналіз The non-homogeneous electric field distributions in the cross-linked polyethylene insulation of 330 kV power cable with multi-conductor core depending on the electrical conductivity and thickness of the semiconducting screen as well as at different frequency of applied voltage (from 50 to 104 Hz) are studied by finite-element analysis. As shown, taking into account the periodic structure of core surface, the electrical conductivity of the material of internal semiconducting screen should exceed 10–6 S/m and its thickness should be at least 1.5 mm in order to obtain the uniform electric field in the basic insulation of the cable at the boundary with the screen. The paper also considers the effect of various types of the surface and volumetric defects in the semiconducting screen on the electric field inhomogeneity in cable insulation. It is shown that the defects in the screen can lead to a significant increase of the electric field in the local zones of their location (up to 5 times as compared to the field without defects) and therefore contribute to the formation and development of treeing structures in the insulation. The revealed results explain the reasons for the micro- and macro-level degradation of power cable insulation and confirm the need to ensure the uniform structure, smooth surface of both semiconducting screen and core during the technological process of manufacturing the power cables with cross-linked polyethylene insulation. References 23, figures 8, table 1. Методом скінченно-елементного аналізу досліджено неоднорідний розподіл електричного поля в зшито-поліетиленовій ізоляції силового кабелю на напругу 330 кВ із багатопровідниковою жилою та в залежності від електропровідності та товщини напівпровідного екрана, а також за різної частоти прикладеної напруги (від 50 до 104 Гц). Показано, що у разі врахування періодичної структури поверхні струмопровідної жили, задля отримання однорідного електричного поля в основній ізоляції кабелю на границі з внутрішнім напівпровідним екраном, електропровідність матеріалу цього екрана повинна перевищувати 10–6 См/м, а його товщина має бути не менше 1,5 мм. Розглянуто вплив різних видів поверхневих та об’ємних дефектів у напівпровідному екрані на неоднорідність розподілу електричного поля в ізоляції кабелю. Показано, що наявність дефектів у напівпровідному екрані може призводити до значного підвищення електричного поля в локальних зонах їхнього розташування (до 5 разів по відношенню до поля у разі відсутності дефектів), а отже сприяти утворенню та розвитку триїнгових структур в ізоляції. Отримані результати пояснюють причини мікро- та макрорівневої деградації ізоляції силових кабелів і обґрунтовують необхідність забезпечення однорідної структури та гладкої поверхні напівпровідного екрана і струмопровідної жили у технологічному процесі виготовлення силових кабелів зі зшито-поліетиленовою ізоляцією. Бібл. 23, рис. 8, табл. 1. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2024-08-15 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1612 10.15407/techned2024.05.003 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 5 (2024): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 003 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 5 (2024): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 003 2218-1903 1607-7970 10.15407/techned2024.05 uk https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1612/1460 Авторське право (c) 2024 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0

Схожі ресурси