АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В КАБЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ С ИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Аннотация
Статья посвящена расчету напряженности электромагнитного поля (ЭМП) в изоляци- онном материале силового кабеля (СК). Исследовано магнитное поле одиночного образца кабеля марки АПвПу-10 1х240/70. Приведены теоретические сведения для расчета напряженности электростатического осесимметричного поля на основе решения интегральных уравнений Фредгольма в кусочно-однородной линейной полимерной изоляции с включениями. Построены модели для расчета и анализа распределения напряженности неоднородных электрических полей в диэлектрической среде с включениями разной площади и с разными электрофизическими параметрами (заполнением). При прохождении ЭМП через различные материалы, заполняющие включение наблюдается поглощение энергии волн этими веществами. На основе проведенного моделирования с применением программы Comsol выполнен анализ ЭМП на границе раздела диэлектрических сред между сферическим микровключением и основной изоляцией. Показано, что в твердых диэлектриках, проводниках поглощение ЭМП значительно. Если волна встреча- ет какой-либо проводник, то большая часть ее энергии поглощается им. Наличие в изоляции неоднородностей (дефектов) на границах раздела изоляция – неоднородность вызывает скачки напряженности электрического поля 1/2, 2/3. Проведено моделирование и анализ распределе- ния напряженности электрического поля в области дефекта и установлено, что с увеличением Sдеф амплитуда всплеска магнитной индукции (В) на первой границе дефекта возрастает. На второй границе наоборот. С увеличением Sдеф. глубина провала индукции (В) увеличивается. Однако при сохранении общей картины величины провалов при различных типах заполнения включения различны: – наибольший градиент наблюдается при заполнении водой, наименьшие при заполнении углерод плюс сшитый полиэтилен (С+СПЭ). Таким образом это может яв- ляться диагностическим параметром качества изоляции СК. Результаты работы представ- ляют интерес при решении комплекса задач, связанных с различными аспектами электромаг- нитной совместимости, и надежности функционирования электроэнергетических систем.
