РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ СИЛ У ЗШИТІЙ ПОЛІЕТИЛЕНОВІЙ ІЗОЛЯЦІЇ КАБЕЛІВ БІЛЯ ВОДНИХ МІКРОДЕФЕКТІВ ПРИ ЇХ ПОШИРЕННІ
Electromechanical forces arising at the poles of water micro-inclusions and at the tips of trees in cross-linked polyethylene insulation of ultra-high-voltage cables in an alternating electric field are studied. The finite element method was used to carry out the numerical experiments on the calcula...
Gespeichert in:
| Datum: | 2018 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Інститут електродинаміки Національної академії наук України
2018
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://prc.ied.org.ua/index.php/proceedings/article/view/218 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Proceedings of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine |
Institution
Proceedings of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine| id |
oai:ojs2.prc.new-point.com.ua:article-218 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
oai:ojs2.prc.new-point.com.ua:article-2182023-02-23T12:26:06Z CALCULATION OF ELECTROMECHANICAL FORCES IN XLPE CABLE INSULATION NEAR WATER MICRO-DEFECTS DURING THEIR DISTRIBUTION РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ СИЛ У ЗШИТІЙ ПОЛІЕТИЛЕНОВІЙ ІЗОЛЯЦІЇ КАБЕЛІВ БІЛЯ ВОДНИХ МІКРОДЕФЕКТІВ ПРИ ЇХ ПОШИРЕННІ Щерба, М.А. електричне поле ЗПЕ ізоляція водні мікровключення водні триїнги математичне моделювання сили діелектрофорезу механічне напруження electric field XLPE insulation water micro-inclusions water trees mathematical modeling dielectrophoresis forces mechanical stress Electromechanical forces arising at the poles of water micro-inclusions and at the tips of trees in cross-linked polyethylene insulation of ultra-high-voltage cables in an alternating electric field are studied. The finite element method was used to carry out the numerical experiments on the calculation of electrical field and mechanical stresses in the insulation arising under the action of dielectrophoresis forces as the result of influence of electric field on the water microdefects. The features of the change in these stresses are determined depending on the nature of the distribution of the defects in the insulation material: the configuration of inclusions, the number of the branches of the trees and directions of its germination. The most dangerous configurations of defects that cause the greatest local stresses are determined. These stresses can exceed tens of MPa and they are comparable to the ultimate mechanical stress limit for cross-linked polyethylene and therefore they can lead to local destruction of the material. Mechanical fatigue of the material in a strong electric field in the presence of moisture can be a reason of the irreversible aging of the insulation of ultrahigh-voltage cables, which is observed during their long-term operation. References 11, figures 7. Досліджено електромеханічні сили, що виникають на полюсах водних мікровключень і біля вістря триїнгів в зшитій поліетиленовій ізоляції надвисоковольтних кабелів у змінному електричному полі. Методом кінцевих елементів проведено чисельні експерименти з розрахунку механічних напружень у ізоляції, які виникають під дією сил діелектрофорезу з боку водних мікродефектів. Встановлено особливості зміни цих напружень в залежності від характеру поширення дефектів у матеріал ізоляції: конфігурації включень, кількості і напрямків проростання гілок триїнгів. Визначено найбільш небезпечні сукупності дефектів, які викликають найбільші поверхневі сили. Такі сили можуть перевищувати десятки МПа, є співставними з межею механічної міцності зшитого поліетилену і можуть призводити до локальних руйнувань матеріалу. Механічна втома матеріалу в сильному електричному полі в присутності води може бути поясненням незворотного старіння ізоляції надвисоковольтних кабелів, яка спостерігається при їх тривалій експлуатації. Бібл. 11, рис. 7. Інститут електродинаміки Національної академії наук України 2018-03-16 Article Article application/pdf https://prc.ied.org.ua/index.php/proceedings/article/view/218 Proceedings of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine; No. 49 (2018): Proceedings of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine ; 082 Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України; № 49 (2018): Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України; 082 2786-7064 1727-9895 uk https://prc.ied.org.ua/index.php/proceedings/article/view/218/184 Авторське право (c) 2023 М.А. Щерба https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| institution |
Proceedings of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-02-23T12:26:06Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
електричне поле ЗПЕ ізоляція водні мікровключення водні триїнги математичне моделювання сили діелектрофорезу механічне напруження |
| spellingShingle |
електричне поле ЗПЕ ізоляція водні мікровключення водні триїнги математичне моделювання сили діелектрофорезу механічне напруження Щерба, М.А. РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ СИЛ У ЗШИТІЙ ПОЛІЕТИЛЕНОВІЙ ІЗОЛЯЦІЇ КАБЕЛІВ БІЛЯ ВОДНИХ МІКРОДЕФЕКТІВ ПРИ ЇХ ПОШИРЕННІ |
| topic_facet |
електричне поле ЗПЕ ізоляція водні мікровключення водні триїнги математичне моделювання сили діелектрофорезу механічне напруження electric field XLPE insulation water micro-inclusions water trees mathematical modeling dielectrophoresis forces mechanical stress |
| format |
Article |
| author |
Щерба, М.А. |
| author_facet |
Щерба, М.А. |
| author_sort |
Щерба, М.А. |
| title |
РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ СИЛ У ЗШИТІЙ ПОЛІЕТИЛЕНОВІЙ ІЗОЛЯЦІЇ КАБЕЛІВ БІЛЯ ВОДНИХ МІКРОДЕФЕКТІВ ПРИ ЇХ ПОШИРЕННІ |
| title_short |
РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ СИЛ У ЗШИТІЙ ПОЛІЕТИЛЕНОВІЙ ІЗОЛЯЦІЇ КАБЕЛІВ БІЛЯ ВОДНИХ МІКРОДЕФЕКТІВ ПРИ ЇХ ПОШИРЕННІ |
| title_full |
РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ СИЛ У ЗШИТІЙ ПОЛІЕТИЛЕНОВІЙ ІЗОЛЯЦІЇ КАБЕЛІВ БІЛЯ ВОДНИХ МІКРОДЕФЕКТІВ ПРИ ЇХ ПОШИРЕННІ |
| title_fullStr |
РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ СИЛ У ЗШИТІЙ ПОЛІЕТИЛЕНОВІЙ ІЗОЛЯЦІЇ КАБЕЛІВ БІЛЯ ВОДНИХ МІКРОДЕФЕКТІВ ПРИ ЇХ ПОШИРЕННІ |
| title_full_unstemmed |
РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ СИЛ У ЗШИТІЙ ПОЛІЕТИЛЕНОВІЙ ІЗОЛЯЦІЇ КАБЕЛІВ БІЛЯ ВОДНИХ МІКРОДЕФЕКТІВ ПРИ ЇХ ПОШИРЕННІ |
| title_sort |
розрахунок електромеханічних сил у зшитій поліетиленовій ізоляції кабелів біля водних мікродефектів при їх поширенні |
| title_alt |
CALCULATION OF ELECTROMECHANICAL FORCES IN XLPE CABLE INSULATION NEAR WATER MICRO-DEFECTS DURING THEIR DISTRIBUTION |
| description |
Electromechanical forces arising at the poles of water micro-inclusions and at the tips of trees in cross-linked polyethylene insulation of ultra-high-voltage cables in an alternating electric field are studied. The finite element method was used to carry out the numerical experiments on the calculation of electrical field and mechanical stresses in the insulation arising under the action of dielectrophoresis forces as the result of influence of electric field on the water microdefects. The features of the change in these stresses are determined depending on the nature of the distribution of the defects in the insulation material: the configuration of inclusions, the number of the branches of the trees and directions of its germination. The most dangerous configurations of defects that cause the greatest local stresses are determined. These stresses can exceed tens of MPa and they are comparable to the ultimate mechanical stress limit for cross-linked polyethylene and therefore they can lead to local destruction of the material. Mechanical fatigue of the material in a strong electric field in the presence of moisture can be a reason of the irreversible aging of the insulation of ultrahigh-voltage cables, which is observed during their long-term operation. References 11, figures 7. |
| publisher |
Інститут електродинаміки Національної академії наук України |
| publishDate |
2018 |
| url |
https://prc.ied.org.ua/index.php/proceedings/article/view/218 |
| work_keys_str_mv |
AT ŝerbama calculationofelectromechanicalforcesinxlpecableinsulationnearwatermicrodefectsduringtheirdistribution AT ŝerbama rozrahunokelektromehaníčnihsiluzšitíjpolíetilenovíjízolâcííkabelívbílâvodnihmíkrodefektívpriíhpoširenní |
| first_indexed |
2025-09-24T17:31:39Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:31:39Z |
| _version_ |
1850410191959359488 |