ВЫРАВНИВАЮЩИЙ КОНУС ДЛЯ КАБЕЛЬНОЙ МУФТЫ

Техническое решение относится к области средств реализации линий электропередач, а именно, к области средств кабельной арматуры, и может быть использовано для регулирования электрических полей в многожильных электрических кабелях.
Выравнивающий конус представляет собой устройство, которое является продолжением металлической оболочки (экрана) кабеля и предназначено для выравнивания электрического поля в месте его разделки.
Известна конструкция выравнивающего конуса [В.И.Берман, Е.М.Феськов, В.М.Юркевич. Измерение распределений напряженности электрического поля в кабельной муфте//Электротехника. 1998. №5. С.25-29], геометрические размеры которого были получены по результатам серии экспериментов по измерению напряженности электрического поля в модели концевой части кабеля 6-10 кВ. Этот конус имеет в качестве образующей прямую линию.
Недостатком известного выравнивающего конуса следует признать значительные величины напряженности электрического поля в концевой кабельной муфте.
Техническая задача, на решение которой направлено рассматриваемое техническое решение, состоит в усовершенствовании конструкции выравнивающего конуса.
Технический результат, получаемый при реализации предложенной конструкции выравнивающего конуса, состоит в уменьшении величин напряженности электрического поля.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать конструкцию выравнивающего конуса, образующая которого представляет собой линую, охарактеризованную показательной функцией, при этом длина конуса до радиуса скругления составляет - 55 мм, основание степени образующей конуса - 1,048, радиус скругления конуса - 4,2 мм, расстояние от конуса до изгиба жил кабеля 22,0 мм при общей длине конуса - 59,2 мм. Толщина листа проводящего материала, из которого изготовлен выравнивающий конус, предпочтительно составляет 2 мм.
Предпочтительно выравнивающий конус может быть выполнен из алюминия или его сплавов.
Предлагаемая конструкция выравнивающего конуса может быть изготовлена из листового материала путем его механической обработки. На кабеле указанный конус закрепляют с использованием хомута с винтовым зажимом.
Выше приведенные размеры выравнивающего конуса были установлены экспериментально.
При осуществлении экспериментов было установлено, что зависимость напряженности от геометрических размеров конуса, носит экстремальный характер, и что напряженность обладает высокой параметрической чувствительностью от длины конуса, основания степени образующей конуса, радиуса скругления конуса и низкой чувствительностью расстояния от конуса до изгиба жил кабеля.
На основании экспериментальных данных путем математических преобразований были получены выше приведенные оптимальные размеры выравнивающего конуса.
Для обоснования достижения указанного технического результата была проведена серия экспериментов, определяющая
величину напряженности электрического поля от оптимальных размеров, выбранных экспериментально.
Эксперименты проводили следующим образом: на 5 коротких отрезках кабеля ААБ 3×240, были смонтированы кабельные муфты, с одной стороны типа кВЭ10, а с другой стороны с применением выравнивающего конуса, где в качестве изоляции, была использована эпоксидная смола. Испытания концевых муфт на электрическую прочность производили постоянным и переменным напряжением с использованием установки АИИ-70. Испытательное напряжение плавно поднимали от 0 до пробивного напряжения или до предельного значения (110кВ). Если при предельном значении пробой не возникал, то кабель выдерживали под напряжением до 30 мин. В результате испытаний были пробиты четыре муфты кВЭ10, а муфты с выравнивающим конусом выдержали испытание.
При этом величина напряжения переменного тока для пробитых муфт составила - 50-60 кВ, а для муфт с выравнивающим конусом была пробита одна под напряжением 73 кВ.