Кравченко Ю. В. Удосконалення високовольтних імпульсних конденсаторів з плівковою неполярною ізоляцією

Об'єкт дослідження – процес старіння ізоляції високовольтних імпульсних конденсаторів під впливом сильних електричних полів; мета дослідження – удосконалення високовольтних імпульсних конденсаторів з плівковою неполярною ізоляцією на основі встановлення впливу розподілення електричного поля на ресурс; методи дослідження і апаратура – розрахунок електричного поля в конденсаторних конструкціях здійснено методом граничних інтегральних рівнянь шляхом переходу до системи лінійних алгебраїчних рівнянь. Визначення похибки обчислень здійснювалася методами теорії ймовірності. Порівняння результатів експериментальних і теоретичних досліджень проведено на основі методів моделювання процесів руйнування високовольтної електричної ізоляції. Експериментальні дослідження по визначенню ресурсних характеристик проведено на секціях конденсаторів з використанням випробувальних високовольтних стендів НДПКІ «Молнія» НТУ «ХПІ», вимірювальних приладів, методів планування експерименту та статистичної обробки результатів; теоретичні і практичні результати – встановлено, що для комбінованої ізоляції (з шарів полярного паперового та плівкового неполярного діелектриків) зменшенням відсоткового вмісту паперового діелектрика, який розташовано у обкладинок, можливо досягнути на 20 % збільшення питомої енергії конденсатора. Показано, що розрахунок розподілу електричного поля на поверхні електродів для багатошарового діелектрика можна проводити з використанням еквівалентної розрахункової моделі з двошаровим діелектриком. Встановлено, що найбільша електрична міцність ізоляційного проміжку між заокругленими пласкими біфілярними електродами високовольтної конденсаторної конструкції забезпечує закладка ізоляції шляхом симетричного обгортання електродів шарами діелектрика; новизна – показано, що для комбінованої ізоляції зменшення напруженості електричного поля біля краю обкладинки для будь-яких значень діелектричної проникності масляного прошарку досягається розташуванням шару ізоляції з більшою діелектричною проникністю, що має якомога меншу товщину, прилеглим до обкладинки; уточнено залежності розподілу напруженості електричного поля біля краю обкладинки конденсатора з комбінованим діелектриком від величини кута скосу краю обкладинки, співвідношення діелектричних проникностей та геометричних розмірів конструкції конденсатора; встановлено, що використання комбінованої паперово-поліпропіленової ізоляції у порівнянні з паперово-касторовою забезпечує можливість підвищення питомої енергії високовольтних імпульсних конденсаторів при ресурсах менших за 10000 імпульсів; ступінь впровадження – результати роботи використано при створенні перспективних типів високовольтних імпульсних конденсаторів: КІМ-137, КІМ-141, КІМ-142 та конденсаторів змінного струму марки КМР-100-0,016; сфера використання – проектування та виготовлення високовольтних імпульсних конденсаторів.