Діагностика ізоляції силових кабелів із застосуванням методів діелектричної спектроскопії: огляд фізичних основ та особливостей практичного застосування

Автор(и)

  • Іван Костюков Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-8923-0579
  • Анатолій Борисенко Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна
  • Світлана Литвиненко Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна
  • Яна Ільчакова Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна

DOI:

https://doi.org/10.20998/2079-3944.2024.1.15

Ключові слова:

діагностика ізоляції, комплексна діелектрична проникність, діелектричні втрати, поляризація діелектриків, електропровідність діелектриків

Анотація

Стаття присвячена огляду фізичних основ діелектричної спектроскопії паперової та поліетиленової ізоляції силових кабелів в часовій та частотній областях. Наведено аналіз основних факторів, що впливають на частотну залежність тангенса кута діелектричних втрат та комплексної діелектричної проникності ізоляції. Наведено перелік та коротку характеристику основних типів реакції поліетиленової ізоляції на рівні та частоту прикладеної напруги в залежності від ступеню її зволоження та розвитку водних каналів.  Наведено зв'язок між параметрами діелектричної спектроскопії в часовій та частотній областях.

Посилання

Neimanis, R., Saha, T., Eriksson, R. Determination of moisture content in mass impregnated cable insulation using low frequency dielectric spectroscopy. Proc of 2000 Power Engineering Society Summer Meeting. Seattle, USA, 2000, pp. 1-6 doi: 10.1109/PESS.2000.867630

Onal, E. A study for examining dissipation factors of various insulations and test transformers in the wide range of frequency. Electronika i electrotechnika. 2012. No. 5. P. 27 – 32. doi: 10.5755/j01.eee.121.5.1647

Gutten M., Korenciak D., Sebok M. Diagnostics of transformer with insulation oil-paper. Przeglad Elektrotechniczny. 2015. No. 8. P. 69-72. doi: 10.15199/48.2015.08.18

Zaengl, W. S. Dielectric spectroscopy in time and frequency do-main for HV power equipment, Part 1: Theoretical considerations. IEEE Electrical insulation magazine. 2003. Vol. 19 No. 5. P. 5-19. doi: 10.15199/48.2015.08.18

Besprozvannyh, A.V., Kostjukov, I.A. Metod vejvlet analiza vremennyh rjadov parametrov dijelektricheskoj absorbcii jelektroizoljacionnyh konstrukcij. Elektrotehnіka і elektromehanіka. 2020. No. 2. P. 52 – 58. doi: 10.20998/2074-272X.2020.2.08

Besprozvannyh, A.V., Kostjukov, I.A. Harakteristiki korpusnoj jelektroizoljacionnoj sistemy asinhronnyh jelektricheskih mashin na rezonansnoj chastote. Tehnіchna elektrodinamіka. 2019. No. 4. P. 48 – 55. doi: 10.15407/techned2019.04.048

Fothergill, J., Dodd, S., Nilsson, U., Tong Liu, Dissado, L.A. The measurement of very low conductivity and dielectric loss in XLPE cables. A possible method to detect degradation due to thermal aging. IEEE Transactions on dielectrics and electrical insulation. 2011. Vol. 18. No. 5. P. 1544-1553. doi: 10.1109/TDEI.2011.6032823

Karpushenko V. P., Shhebenjuk L. A., Antonec' Ju. O., Naumenko O. A. Silovі kabelі niz'koї ta seredn'oї naprugi. Konstrujuvannja, tehnologіja, jakіst'. X.: Regіon-іnform, 2000. – 376 P.

Besprozvannyh, A.V., Moskvitin, E.S. Chislo dvojnyh peregibov kak indikator stepeni starenija kabel'nyh bumag. Elektrotehnіka і elektromehanіka. 2011. No. 3. P. 62 – 66.

Besprozvannyh, A.V., Moskvitin, E.S. Kriterii ocenki stepeni starenija silovyh kabelej s bumazhno-propitannoj izoljaciej. Elektrotehnіka і elektromehanіka. 2013. No. 4. P. 32 – 36.

Ozaki, T., Ito, N., Nakamura, S., Kawai, J. Changes in capacitance and dielectric dissipation factor of water-treed XLPE with applied voltage. Electrical engineering in Japan. 2003. Vol. 144. No. 1. P. 459-462. doi: 10.1002/eej.10160

Werelius P. Tharning P., Eriksson R., Holmgren B., Gafvert U. Dielectric spectroscopy for diagnostics of water tree deteriorated XLPE cables. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2001. Vol. 8. No. 1. P. 27-42. doi: 10.1109/94.910423

Fothergill, J., Dodd, S., Nilsson, U., Tong Liu. Dielectric spectroscopy measurements on very low loss cross-linked polyethylene power cables. Journal of Physics: Conference Series. 2009. No. 183.. doi: 10.1088/1742-6596/183/1/012002

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-07-23

Як цитувати

Костюков , І. ., Борисенко , А. ., Литвиненко , С. ., & Ільчакова , Я. . (2024). Діагностика ізоляції силових кабелів із застосуванням методів діелектричної спектроскопії: огляд фізичних основ та особливостей практичного застосування. Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Проблеми удосконалювання електричних машин I апаратiв. Теорiя I практика, (1 (11), 79–84. https://doi.org/10.20998/2079-3944.2024.1.15

Номер

№ 1 (11) (2024): Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Проблеми удосконалювання електричних машин і апаратів. Теорія і практика

Розділ

Електроізоляційна та кабельна техніка

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.