Щерба М. А. Розрахунок тривимірних електричних полів у нелінійній полімерній ізоляції надвисоковольтних кабелів

Об’єкт дослідження: тривимірні електричні поля в реальних діелектриках, зокрема в полімерній ізоляції кабелів електроенергетичного призначення. Мета роботи: розроблення нової наукової концепції розрахунку тривимірних електричних полів у полімерній ізоляції надвисоковольтних кабелів шляхом розвитку методів чисельного розв’язання рівнянь Максвелла в часткових похідних з одночасним урахуванням нелінійних властивостей ізоляції, особливостей її мікродефектів і наявності сильних зв’язків між електрофізичними процесами. Методи дослідження базувалися на фундаментальних положеннях теорії електромагнітного поля, математичної фізики, фізики твердого тіла та термодинаміки. Теоретичні та практичні результати і новизна: розвинуто теорію електромагнітних полів у реальних діелектриках шляхом розробки наукової концепції розрахунку тривимірних електричних полів у полімерній ізоляції надвисоковольтних кабелів на основі чисельного розв’язку рівнянь Максвелла в часткових похідних і використання методів скінчених елементів, Ньютона-Рафсона, LU-розкладання та алгоритму аналізу взаємозалежних процесів, що дозволяє одночасно враховувати нелінійні електричні характеристики ізоляції, конфігурації її мікродефектів і сильні зв’язки між виникаючими електрофізичними процесами. Предмет і ступінь впровадження: основні результати роботи впроваджені на ПАТ «Завод Південкабель» (м. Харків), Інституті електродинаміки НАН України (м. Київ), Інституті імпульсних процесів і технологій НАН України (м. Миколаїв), Національному технічному університеті України "Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського", Національного університету кораблебудування ім. адмірала Макарова (м. Миколаїв). Ефективність впровадження: отримано значний техніко-економічний ефект, що полягає у розробці нового критерію оцінки якості сучасної полімерної ізоляції надвисоковольтних кабелів і розробці методику визначення конфігурацій і розмірів дефектів, заповнених мідним розплавом, у чотиришаровій термоізоляційній футеровці індукційних канальних печей для промислового виробництва високоякісної мідної катанки. Сфера використання: електротехнічні прилади і пристрої.