Yuqori kuchlanish texnikasi - bet 79

n
n
q
......
..........
q
q
U
.
..........
..........
..........
..........
..........
..........
q
....
..........
q
q
U
q
....
..........
q
q
U
2
2
1
1
2
2
22
1
21
2
1
2
12
1
11
1
.
(4.20)
Bu ifodalardagi α koeffitsientlar o’tkazgichlarning va ularning oynadagi
aksining potentsial koeffitsientlari hisoblanadi (4.10- rasm). YUqoridagi
ifodalardagi potentsial koeffitsient
kk
k- o’tkazgich potentsialining shu o’tkazgich
hosil qilayotgan tashkil etuvchilarini belgilaydi va k o’tkazgichning xususiy
potentsial koeffitsienti hisoblanadi. Potentsial koeffitsient
)
(
k
i
ik
k o’tkazgich
potentsialining i- o’tkazgichdagi zaryad hosil qilgan o’zaro potentsial
koeffitsientining tashkil etuvchisidir (4.11- rasm).
YUqorida keltirilgan
kk
va
k
i
koeffitsientlar quyidagi formulalar
yordamida topiladi, m/pF:
k
k
kk
r
h
ln
,
2
018
0
,
kk
kk
ik
d
D
ln
,018
0
.
(4.21)
4.11- rasm. O’tkazgichlar sistemasi va ularning oynadagi aksi.
Haqiqiy elektr uzatish liniyalarida o’tkazgichlarning erga nisbatan
balandligi tayanchlar oralig’ida ularning tabiiy cho’zilishi natijasida o’zgaradi,
184
shuning uchun (4.21) ifodadagi
k
h
o’rniga uning quyidagicha aniqlanuvchi
o’rtacha balandligi
r
'
o
h
qo’yiladi:
f
h
h
r
o'
3
2
,
bu yerda
h
- faza simlarining tayanchda osilish balandligi;
f
- o’tkazgichning
solqiligi.
Yuqorida keltirilgan holatlarni ikki o’tkazgichli liniya uchun ko’rib
chiqamiz (n=2). Ikki o’tkazgichli liniya uchun
va
koeffitsientlar orasidagi
bog’lanish quyidagi formulalar orqali ifodalanadi:
22
11
;
11
22
;
12
21
12
;
2
12
22
11
.
(4.22)
Ikki o’tkazgichli elektr uzatish liniyasi uchun o’tkazgichlar sirtidagi
zaryadni quyidagicha aniqlaymiz:
2
22
1
21
2
2
12
1
11
1
U
U
q
U
U
q
.
(4.23)
Ikki o’tkazgichli liniyalarda
2
1
U
U
deb qabul qilsak, quyidagi ifodalarni
hosil qilamiz:
1
1
1
12
11
1
)
(
U
C
U
q
,
2
2
2
12
22
2
)
(
U
C
U
q
.
Kuchlanishlar bilan zaryadlarni bog’lovchi C
1
va C
2
sig’imlarga liniyaning
ishchi sig’imi deyiladi va ular quyidagicha aniqlanadi:
12
11
1
1
1
U
q
С
;
12
22
2
2
2
U
q
C
(4.23a)
Uch fazali uch o’tkazgichli liniyani ko’rib o’tamiz. Uch o’tkazgichli
o’zgaruvchan tok kuchlanishidagi elektr uzatish liniyasi uchun
va
koeffitsientlar orasidagi bog’lanishlarni ifodalaymiz:
2
23
33
22
11
)
(
,
33
12
31
23
21
12
,
2
12
33
11
22
)
(
,
11
23
12
31
32
23
,
(4.24)
185
2
12
22
11
33
)
(
,
22
31
23
12
13
31
,
bu yerda
31
13
12
2
12
33
2
12
22
2
23
11
33
22
11
2
)
(
)
(
)
(
.
Uch fazali tarmoq uchun faza kuchlanishi odatda kompleks shaklda beriladi
va bunga mos ravishda zaryadlar ham kompleks ko’rinishida ifodalanadi. Shunday
qilib,
3
33
2
32
1
31
3
3
13
2
22
1
21
2
3
13
2
12
1
11
1
U
U
U
q
U
U
U
q
U
U
U
q
.
(4.25)
Simmetrik uch fazali rejimda
3
2
1
,
,
U
U
U
kuchlanishlarning kompleks
amplitudasi uchlik vektorni tashkil etadi. Shunday paytni tanlaymizki, xaqiqiy
qiymatlar o’qi kuchlanish vektori U
1
yunalishiga mos kelsin. Bu paytda 1-
fazadagi kuchlanish maksimal va qolgan fazalardagi kuchlanishlar esa kuchlanish
vektorining yarmiga teng. Bu qiymatlarni (4.25) sistemaning birinchi tenglamasiga
qo’yib, quyidagi ifodani hosil qilamiz:
U
C
U
)]
(
[
q
1
1
13
12
11
2
1
.
Shunga o’xshash tarzda 2 va 3 o’tkazgichlar uchun ham quyidagi ifodalarga
ega bo’lamiz:
U
C
U
)]
(
[
q
2
2
23
21
22
2
1
,
U
C
U
)]
(
[
q
3
3
31
31
33
2
1
.
Har bir o’tkazgichdagi zaryadning amplitudasi bilan kuchlanishini
bog’lovchi ishchi sig’im quyidagi formulalar yordamida topiladi:
).
(
U
q
С
);
(
U
q
С
);
(
U
q
С
3
2
1
32
31
33
3
23
21
22
2
13
12
11
1
2
1
2
1
2
1
(4.26)
186
Elektr uzatish liniyasining elektr maydonini hisoblash quyidagi amalarni
ketma – ket bajarishga keltiriladi:
a) Parchalangan o’tkazgichlarning ekvivalent radiusi 4.4- jadvalda
keltirilgan formulalar yordamida topiladi;
b) Keltirilgan (4.21) formuladan foydalanib berilgan o’tkazgichlar sistemasi
uchun potentsial koeffitsienti
hisoblanadi;
v) Sig’imiy koeffitsient
ikki o’tkazgichli liniya uchun (4.22) yoki uch
o’tkazgichli liniya uchun (4.25) formulalardan foydalanib aniqlaniladi;
g) o’tkazgichlarning ishchi sig’imi aniqlanadi. Buning uchun ikki va uch
o’tkazgichli holatlar uchun (4.23
*)
yoki (4.25) formulalardan foydalaniladi;
d) Kuchlanish qutblari va faza kuchlanishlarining berilgan qiymatlari hamda
ma’lum bo’lgan ishchi sig’im uchun o’tkazgichlarning solishtirma zaryadlari
hisoblanadi;
e) Ushbu (4.23) fomuladan foydalanib parchalangan o’tkazgichlar sirtidagi
o’rtacha elektr maydon kuchlanganligi hisoblanadi;
j) Yuqoridagi jadvalda keltirilgan formuladan foydalanib o’tkazgichlar
sirtidagi maksimal maydon kuchlanganligi hisoblanadi.
Taqribiy
hisoblashlarda
o’tkazgichlar
sirtida
elektr
maydon
kuchlanganligining maksimal qiymatini hisoblash uchun quyidagi formuladan
foydalanamiz:
0
018
0
nr
U
C
,
k
kE
E
f
ishchi
f
,
(4.27)
bu yerda o’tkazgichning ishchi sig’imi
0
0
r
D
lg
.
С
5
1
10
24
0
,
(4.28)
3
31
23
12
0
d
d
d
D
;
Э
r
va
k
4.4- jadvaldan aniqlanadi.
Elektr uzatish liniyasining o’rtadagi o’tkazgichida (4.28) formula bo’yicha
hisoblangan E
m
7% ga oshiriladi.
187
Yuqorida keltirilgan hisoblashlarda o’tkazgichlar silliq o’tkazgich
ko’rinishida olingan. Haqiqatda esa faza o’tkazgichlari kichik radiusli mis,
alyumin va po’lat o’tkazgichlardan buralib tayyorlanadi.
Nazorat savollari
1. Elektr maydon kuchlanganligi nima? U qanday aniqlanadi?
2.
«Sterjen-shar» elektrodlar oralig’iga o’zgaruvchan kuchlanish
berilganda qaysi bir elektrod sirtida elektr maydon kuchlanganligi katta bo’ladi?
Sababini tushuntiring.
3.
Havo liniyasida o’tkazgichni parchalash natijasida uning sirtida elektr
maydon kuchlanganligi qanday o’zgaradi? Sababini tushuntiring.
4.
Havo liniyasining parchalangan o’tkazgichini ekvivalent radiusi
qanday aniqlanadi?
5.
Elektr uzatish liniyasining elektr maydoni qanday aniqlanadi?
4.5. Yuqori kuchlanish kabellarining izolyatsiyasi
Tashqi tomonidan har xil mexanik va boshqa ta’sirlarga qarshi ximoya
qobig’i (alyuminiy va qo’rg’oshindan yasalgan) bilan jihozlangan yumshoq
izolyatsiyalangan o’tkazgichga -kabel deyiladi. Kuch kabellarining o’tkazgich-lari
(asosiy elementi) unga kerakli yumshoqlik va mexanik mustahkamlik berish
maqsadida ingichka har xil diametrli mis yoki alyuminiy simlardan o’ralib
tayyorlangan paylardan iborat bo’ladi. Kabel paylarining bir biriga va tashqi metal
himoya qobig’iga nisbatan ma’lum elektrik va mexanik mustahkamlikka ega
bo’lgan izolyatsiyalovchi material yordamida himoyalanadi. Ko’pincha,
izolyatsiyalovchi material sifatida payga mahkam zich o’ralgan kabel qog’ozi va
shimdirilgan moy xizmat qiladi. Kuchlanishiga va uning ishlatilish sharoitiga
qarab kabellar bir, uch va ayrim xollarda to’rt payli qilib tayyorlanadi. Uch payli
kabellar tabiiyki uch fazali tokli sistema uchun qulay bo’lsada, lekin ularni yuqori
188
kuchlanishga mo’ljallab tayyorlashni qiyinlashtiradigan birqancha kamchiliklari
mavjud.
Kabel juda ishonchli elektrik va mexanik mustahkamlikka ega bo’lishi
kerak, chunki kabel liniyalari er ostida joshlashganligi tufayli ularda shikastlangan
bulakni topish va uni almashtirish uchun juda ko’p vaqt va mablag’ sarflanadi.
Kabel liniyalari bir nechta bulaklardan tashkil topadi va har bir bo’lakning
uzunligi kabel mo’ljallangan kuchlanishga qarab 250 metrdan 750 metrgacha
bo’lib, unga kabelning qurilish uzunligi deyiladi. Bo’laklar o’zaro bog’lovchi
muftalar yordamida ulanadi va dala sharoitida amalga oshiriladi.
Kabel elektr uzatish liniyalari, havo elektr uzatish liniyalariga nisbatan
ancha qimmat. Shuning uchun KEUL asosan HEULni qurishga imkon bo’lmagan
rayonlarda (suv havzalarini va daryolarni kesib o’tishda, aholi zich joylashgan
shaharlarda va sanoat korxonalarining xududlarida) uncha katta bo’lmagan
masofalarda quriladi. KEUL uchun birinchi darajali muammo uning izolyatsiyasi
muammosidir. Kabelь izolyatsiyasining iqtisodiy tejamkorligi va mustahkamligi
uning asosiy ko’rsatkichi hisoblanadi. Izolyatsiyaning ishonchliligi va tejamkorligi
kuch
kabellarining
narxi
va
qo’llanilish doirasini belgilaydi. Kabel
izolyatsiyasining elektrik mustahkamligi o’zgaruvchan tok kuchlanishidan
o’zgarmas tok kuchlanishiga o’tishda keskin o’sib ketadi. SHuning uchun uzun
kabel liniyalarini qurishga majbur bo’lgan xollarda kabelь elektr uzatish liniyasini
o’zgarmas tok kuchlanishida amalga oshirish iqtisodiy foydali hisoblanadi.
Kabel izolyatsiyasi nafaqat uning tok o’tkazuvchi paylarini izolyatsiya-
lashga, balki uni ma’lum holatda ushlab turish uchun hizmat qiladi. SHuning
uchun kabel izolyatsiyasi ma’lum mexanik va yuqori elektrik mustahkamlikka ega
bo’lishi kerak. Bu uning diametrini va narxini kamaytiradi, hamda yumshoqligini
temperaturaning keng diapazonda o’zgarishida ham saqlaydi. Amalda yuqori
kuchlanish kabellarining izolyatsiyasi qog’oz va qog’ozli – moyli qilib bajariladi.
Ko’pincha kabel izolyatsiyasi o’tkazgichga zich o’ralgan kabel qog’ozidan
iborat. Kabel qog’ozida mikro o’yiqlar mavjudligidan uning elektr mustahkamligi
189
unchalik yuqori bo’lmaydi. SHuning uchun kabel qog’oziga qo’shimchalar
aralashtirilgan mineral moydan tashkil topgan izolyatsiyalovchi suyuqlik
singdiriladi. Moyga har xil minerallarning aralashtirilishi oksidlanish natijasida
moy eskirib, uning izolyatsiyalovchi xususiyati yomonlashishining oldini olsa,
ikkinchidan qo’shimchaning mavjudligi moyning qovushqoqligini oshiradi.
Kabellarda mineral moylarga qo’shiladigan keng tarqalgan qo’shimchaning
asosiysi - kanifoldir. Bu ko’shimcha yordamida moy qovushqoqligining oshishi
kabelning ekspluatatsiya qilish xamda montaj ishlarini bajarishni engilashtiradi.
Shikastlangan joylarni almashtirishda (ta’mirlashda) va birlashtiruvchi muftalarni
o’rnatish vaqtida singdirilgan moy oqib ketmaydi. Bunday izolyatsiya alohida
olingan moy va qog’ozning elektrik mustahkamligidan yuqori mustahkamlikka
ega. Yuqori kuchlanish kabellarida birlik xajmga to’g’ri keladigan kabel qog’ozi,
moy xamda moyning qovushqoqligi bilan bir biridan farq qiladigan har xil
qog’ozli – moyli izolyatsiya eng keng tarqalgan.
Qog’ozli moyli izolyatsiya bir qancha ketma-ket kelayotgan moy singdiril-
gan qog’oz qatlami bilan qog’oz qatlamlari orasiga surtilgan moyli qatlam-dan
iborat bo’ladi. Texnologik jixatdan bu izolyatsiya uchun o’ralgan qog’oz asosdan
va unga singdirilgan moydan tashkil topgan. Hozirgi davrda kombinatsiyalangan
izolyatsiyaning yana bir ko’rinishi qog’ozli–moyli izolyatsiya (QMI) keng
qo’llaniladi. QMI bir nechta ketma – ket ulangan moy singdirilgan qog’oz va
qog’oz o’ramlarining orasiga moy qatlamidan iborat (4.12- rasm). Ayrim hollarda
kabel qog’ozini shimdirish uchun yuqori bosimdagi gaz ham qo’llaniladi.
Texnologik jihatdan o’ralgan qog’oz o’ramiga moy shimdirilib tayyorla-
nadi. Shuning uchun QMI yana qog’ozli – shimdirilgan deb ham yuritiladi.
Hozirgi vaqtda QMI o’zining sifati va elektrik mustahkamligi bo’yicha eng yuqori
izolyatsiya
hisoblanadi.
Agar
7
1 ,
E
E
K
K
bo’lsa, moyning elektrik
mustahkamligi qog’oznikidan past bo’ladi. Shuning uchun QMIning teshilish
kuchlanganligi moy qatlamining teshilish kuchlanganligi bilan aniqlanadi.
190
4.12- rasm. Qog’ozli – moyli izolyatsiyaning ekvivalent sxemasi.
Agar ikki qatlamli dielektrikka
U
kuchlanish qo’yilgan bo’lsa (4.12- rasm)
moyli qatlamdagi elektr maydon kuchlanganligi quyidagicha aniqlanadi:
U
)
C
C
(
UC
E
.
(4.29)
Dielektrikdagi o’rtacha maydon kuchlanganligi:
U
r
'
o
.
(4.30)
U holda nisbat quyidagicha ifodalanadi:
0
1
)
(
.
(4.31)
Teshilish maydon kuchlanganligining qog’oz qalinligiga bog’liqligi 4.13- rasmda
keltirilgan. Har xil izolyatsiya konstruktsiyalarida
Har xil ko’rinishdagi izolyatsiya konstruktsiyalarida ushbu
nisbat
taxminan o’zgarmas bo’lib qoladi, ya’ni
7
1
1
,
. (4.32) formuladan
qo’rinadiki, agar
o’zgarmas bo’lsa, u holda
r
'
o
E
E
nisbat ham o’zgarmas
bo’ladi. Ikkinchi tomondan moyning qalinligi
kamayganda moyli qatlamning
teshilish maydon kuchlanganligi o’sadi. Shu sababdan yupqa qog’oz asosida
yupqa qatlamli izolyatsiyani qo’llaganimizda qog’ozli – moyli izolyatsiyaning
191
elektr maydon kuchlanganligining kritik qiymatini ko’tarishga imkon beradi va
o’ta yuqori kuchlanish uchun uncha qalin bo’lmagan izolyatsiya amalga oshiriladi.
4.13- rasm. Qog’ozli moyli izolyatsiya uchun elektr maydonining teshilish kuchlanganligining
qog’oz qalinligiga bog’liqliligi.
Teshilish kuchlanganligi
tesh
E
bilan qog’oz qalinligi orasidagi bog’lanish
4.13- rasmda keltirilgan. Juda yupqa kabel qog’ozini teshib o’tuvchi moyli
kanalning mavjudligi
tesh
E
maydon kuchlanganligi qog’oz qatlamining qalinligi
pasayishi bilan tushadi. Shu bilan bir qatorda qog’oz qalinligining kamayishi bilan
qog’ozli – moyli izolyatsiyaning tannarxi oshib boradi.
Qog’ozning zichligini ko’paytirganimizda uning elektrik mustahkam-ligi
o’sib borishi bilan bir vaqtda qog’oz qalinligining o’sishi natijasida moyli
qatlamlarda elektr maydon kuchlanganligi
E
oshadi. Qog’ozning zichligi uning
qisqa muddatli yoki uzoq mudatli elektr mustahkamligiga har xil ta’sir ko’rsatadi.
Qog’ozning zichligi oshishi bilan qisqa muddatli elektrik mustahkamligi oshsa,
uzoq muddatli mustahkamligi pasayadi.
Qovushqoq moy singdirilgan kabellarning asosiy kamchiligi ularda
ekspluatatsiya davrida gazli ulanishning paydo bo’lishidir. Agar kabel
o’zgaruvchan elektrik yuk bilan ishlayotganda uning almashlanuvchi sovushi va
isishida qo’rg’oshindan yasalgan qobiqning tempraturadan kengayish koeffi-
|