Численное моделирование электрического поля индукционно-резистивного проводника с градированной изоляцией

М. А. Федин; М. А. Булатенко; А. И. Василенко

Численное моделирование электрического поля индукционно-резистивного проводника с градированной изоляцией

М. А. Федин, М. А. Булатенко, А. И. Василенко

Аннотация

Разработана математическая модель для расчета электрического поля индукционно-резистивной системы нагрева с проводником с градированной электрической изоляцией. Получены распределения напряженности электрического поля по радиусу индукционно-резистивного проводника специальной конструкции и в воздушном зазоре вокруг него. Проведено сравнение значений напряженности электрического поля в воздушном зазоре индукционно-резистивной системы нагрева, а также по слоям электрической изоляции с результатами моделирования электрического поля индукционно-резистивной системы нагрева с однородной электрической изоляцией. Определено влияние воздушных пор в слое градированной изоляции на распределение напряженности электрического поля и величину питающего напряжения индукционно-резистивной системы нагрева. Сделаны выводы о целесообразности применения градированной электрической изоляции для выравнивания распределения напряженности электрического поля в индукционно-резистивной системе нагрева.

DOI: 10.71759/xyfa-dp33

Ключевые слова

индукционно-резистивный нагрев, индукционно-резистивная система нагрева, градированная изоляция, математическая модель, электрическое поле, электрическая прочность, напряженность электрического поля, частичные разряды

Полный текст:

PDF

Литература

Струпинский, М. Л. Проектирование и эксплуатация систем электрического обогрева в нефтегазовой отрасли / М. Л. Струпинский, Н. Н. Хренков, А. Б. Кувалдин. — 2-е изд. — Москва; Вологда: Инфра-Инженерия, 2023. — 524 с.

Федин, М. А. Разработка математической модели электромагнитного поля и схемы замещения индукционно-резистивной системы нагрева для промышленных трубопроводов / М. А. Федин, Е. В. Качалина, А. В. Молостова, С. А. Федина, А. И. Василенко, М. Л. Зотов, Ю. А. Демидов // Промышленная энергетика. — 2023. — № 12. — С. 2 – 9.

ГОСТ Р 55195–2012. Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжения от 1 до 750 кВ. Требования к электрической прочности изоляции // ФГУП «Стандартинформ». URL: https://docs.cntd.ru/document/1200103684.

ГОСТ Р 55191–2012. Методы испытаний высоким напряжением. Измерения частичных разрядов // ФГУП «Стандартинформ». URL: https://docs.cntd.ru/document/1200103903.

Комаров, И. В. Математическая модель прогнозирования пробоя изоляции на основе характеристик частичных разрядов / И. В. Комаров, Д. А. Поляков, К. И. Никитин, В. Ю. Мирошник // Омский научный вестник. — 2021. — № 1 (175). — С. 46–49. DOI: 10.25206/1813-8225- 2021-175-46-49.

Бирюлин, В. И. Моделирование процессов в экранах однофазных силовых кабелей / В. И. Бирюлин, Д. В. Куделина // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. — 2023. — № 8. — С. 568 – 572. DOI: 10.24412/2071-6168-2023-8-568-569.

Рудаков, В. В. Градирование изоляции высоковольтных импульсных коаксиальных конструкций / В. В. Рудаков, В. Е. Марценюк, С. В. Рудаков // Вестник НТУ. — 2013. — № 60 (1033). — С. 115 – 122.

Сергеев, А. Е. Исследование градирования изоляции высоковольтного силового кабеля с использованием по ELCUT / А. Е. Сергеев, Р. М. Салихов // Вести научных достижений. Естественные и технические науки. — 2020. — № 2. — С. 78 – 82. DOI: 10.36616/2687-1335-2020-2-78-82.

Федин, М. А. Способ увеличения длины обогреваемого плеча индукционно-резистивной системы нагрева путём использования градированной изоляции / М. А. Федин, Д. П. Кошкин, Ю. А. Демидов, А. И. Василенко // Научный аспект. — 2023. — № 7. URL: https://clck.ru/ 3DwJkq.

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023619476 «Программа для расчёта индукционно-резистивной системы нагрева IRSN PRO» / А. Б. Кувалдин, М. А. Федин, С. А. Федина, А. В. Молостова, А. И. Василенко, М. Л. Зотов. — Заявка № 2023618235. Дата поступления 27.04.2023. Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 11.05.2023.

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023680160 «Программа для расчёта электрических и энергетических характеристик многослойной индукционно-резистивной системы нагрева «IRSN Multilayer» / М. А. Федин, А. И. Василенко, М. Л. Зотов, С. С. Кондрашов, А. Р. Лепёшкин, Д. П. Кошкин, Ю. А. Демидов. — Заявка № 2023668704. Дата поступления 11.09.2023. Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 26.09.2023.

Важов, В. Ф. Техника высоких напряжений: учебное пособие / В. Ф. Важов, Ю. И. Кузнецов, Г. Е. Куртенков, В. А. Лавринович, В. В. Лопатин, А. В. Мытников. — Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. — 208 с. ISBN 978-5-98298-743-3.