1. 超高電圧 (UHV) 送電線では、絶縁体は大きな機械的負荷に耐えるだけでなく、電気強度の要件も満たさなければなりません。その信頼性は、伝送線路の安全な動作に直接影響します。さらに、絶縁体ストリングは、無線干渉に関連する要件を含む電磁環境要件も満たさなければなりません。 UHV 送電線では、絶縁体ストリングに沿った電界分布は不均一であり、特に電界強度が比較的高い導体-側の絶縁体の近くで深刻な電界歪みが発生します。これにより、絶縁体ストリングのコロナ発生と電食が導体側の絶縁体で始まることがよくあります。{6}}。適切に設計された-コロナ リングとシールド リングを取り付けると、絶縁体ストリングの電界分布が効果的に改善され、コロナ対策が提供されます。-
西安交通大学の電力機器電気絶縁国家重点研究室は、武漢電線電力の委託を受けて、1000kV AC ロッド型サスペンション複合碍子-の有限要素三次元電場分布計算を実施しました。
計算では、有限要素および境界要素の数値手法を採用し、堅牢なソリッド モデリング、ソリューション、データ分析、および処理機能を備えた強力な有限要素解析ソフトウェアとワークステーションを利用して、1000 kV AC ロッド型サスペンション複合碍子の三次元有限要素電位および電場分布計算を実行しました。-
電界計算の数値手法には主に有限差分法、有限要素法、電荷シミュレーション法、境界要素法などがあります。有限要素法は微分方程式の数値解法であり、当初は構造力学の問題を処理するために使用されていました。 1960 年代半ば、電気工学における複雑な境界を伴う静電、磁気、および電流場の問題を解決するために有限要素法が適用されました。
2. 計算モデルは、Wuhan Laine Transmission and Transformation Equipment Co., Ltd. から提供された AC 1000kV ロッド-タイプの懸架複合碍子の図面と関連パラメータに基づいています。3 次元ソリッド モデルは、地盤の状態と等電位リングを考慮して、1000kV 送電塔、碍子、導体、継手の実際の寸法に従って作成されました。-
1000kV AC ロッド-タイプのサスペンション複合碍子は、直線{2}}ゴブレット-形の塔を使用します。サイドフェーズは単一-接続 I- タイプの構造を使用してサスペンドされ、中間フェーズは単一-接続 V- タイプの構造を使用します。絶縁体ストリングの長さは 9500 mm、導体は LGJ-500/35 鋼-芯入りアルミニウム撚り線で、8 分割構造で副導体間隔は 400 mm です。-各部の構造寸法と型式は以下のとおりです。
電界分布
AC1000kV棒吊り複合がいしの計算モデル
3. 結論
電位と電界の分布の計算と、1000kV AC ロッド-タイプの吊り下げ複合がいしのコロナ リング構成の研究に基づいて、次の結論が導き出されます。
1. 鉄塔、導体、地面、および環境条件の影響により、1000kV AC ロッド-タイプのサスペンション複合がいしストリングの電界分布は不均一になります。電界歪みは導体側で大きくなりますが、中間および塔側では電界が比較的低くなります。導体側の絶縁体のスカートと空気が受ける電界は、中央の電界よりも高くなります。等電位リングの合理的な構成により、絶縁体ストリングの導体側の電界分布を効果的に改善できます。
2. 大小両方のグレーディング リングが構成されている場合、I 相の複合絶縁体の導体側付近の最大電界強度は約 290 V/mm ですが、タワー側の最大電界強度は 100 V/mm 未満です。最大電界強度は導体側の大きなグレーディング リングの外表面で発生し、1388 V/mm に達します。タワー側のグレーディングリング表面の最大電界強度は 445 V/mm です。
3. 大小両方のグレーディング リングを構成した場合、V 相の複合絶縁体の導体側付近の最大電界強度は約 320 V/mm ですが、鉄塔側の最大電界強度は 30 V/mm 未満になります。最大電界強度は導体側の大きなグレーディング リングの外表面で発生し、1626 V/mm に達します。タワー側のグレーディングリング表面の最大電界強度は 55 V/mm です。上記の構成は比較的合理的であり、絶縁体の電界分布は比較的均一です. 4. タワーとタワー側の大きなコロナリングのシールド効果により、複合絶縁体のタワー側の電界強度は比較的低く、電界分布は比較的均一です。小さなコロナリングの影響は明らかではありません。そのため、タワー側に小型コロナリングを設置する必要がありません。