125

Міністерство освіти і науки України

Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича

Техніка високих напруг

Навчальний посібник

Чернівці

“Рута”

2010

ББК

Т-

УДК

Друкується за ухвалою редакційно-видавничої ради Чернівецького національного унівеситету імені Юрія Федьковича

ISBN

Т- Техніка високих напруг. Навчальний посібник. Укл. П.Д. Мар’янчук, Е.В. Майструк. — Чернівці: Рута, 2010. – 90 с.

У посібнику викладено основи знань про електричні розряди в газоподібних, рідких, твердих та комбінованих діелектриках, розглянуто конструкції зовнішньої ізоляції ліній електропередач і підстанцій, ізоляції обладнання високої напруги (силових трансформаторів, високовольтних конденсаторів, кабелів, електричних машин, комутаційних апаратів), високовольтних випробувальних установок, також розглянуто випробування та вимірювання, внутрішні та грозові перенапруги в електричних системах, засоби захисту від них.

Посібник призначений для студентів фізичних факультетів вищих навчальних закладів енергетичного напряму підготовки.

ББК

УДК

ISBN ã Видавництво “Рута”, 2010

Вступ

Техніка високих напруг виникла в зв’язку з необхідністю передавання великих електричних потужностей на далекі відстані. В 1880 році професор Петербурзького лісового інституту Д.А. Лачинов розробив і виклав теорію передавання електроенергії на великі відстані – підвищення напруги та зменшення струму із збільшенням відстані і потужності що передається.

Відповідно запитам електроенергетики і розвивалась техніка високих напруг. Знадобилось створення промислових високовольтних установок змінної постійної і імпульсної напруг, а також установок для проведення досліджень і випробувань ізоляції при дії різноманітних видів високої напруги. Підвищення рівня напруг вимагало вивчення фізичних явищ, механізмів дії електромагнітних полів високої напруги на ізоляцію в різноманітних умовах експлуатації.

В наш час номінальна напруга ліній електропередач (ЛЕП) сягає 1150000 В, а потужність, яка передаються по одному ланцюгу складає 6 Гігаватт. Надзвичайно велике значення при цьому мають питання створення і експлуатації комплекса обладнання, необхідного для генерації, передачі, перетворення та розподілення електричної енергії: генераторів, трансформаторів, повітряних і кабельних ліній, конденсаторів і інших пристроїв.

Високі напруги широко використовуються в електротехнологіях: фарбування, фільтри, очищення води, електрогідравлічні та електроімпульсні технології – буріння, дроблення, різання, горних порід та ін.; в електрофізичних установках – керований термоядерний синтез, прискорювачі, лазери та ін.

Курс складається з чотирьох розділів:

1. Розряди в діелектриках.

2. Високовольтна ізоляція.

3. Високовольтне обладнання та вимірювання.

4. Перенеапруги і захист від них.

Оскільки основною причиною виходу з ладу високовольтного обладнання є відмова ізоляції, то найбільші зусилля напрямлені на збереження ізоляції. Особливу роль відіграє знання закономірностей зародження і розвитку розрядів у діелектриках (в ізоляції).

У високовольтному обладнанні використовують газоподібні рідинні, тверді ізоляційні матеріали їх комбінації.

Ізоляція поділяється на зовнішню (повітря і все, що знаходиться в повітрі) і внутрішню (ця ізоляція відділена від зовнішнього середовища корпусом і може бути газоподібною рідкою, твердою, комбінованою).