УДК 621.315.2:004.94

КОМПЬЮТЕРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ПОЛИЭТИЛЕНОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ НА МИКРОУРОВНЕ

И.Н. Кучерявая, канд. техн. наук
Институт электродинамики НАН Украины,
пр. Победы Киев-57, 03680, Украина

Исследованы механические напряжения, связанные с действием электрической силы и нагревом в области простейшего триинга в полиэтиленовой изоляции, и роль механических напряжений в развитии триинговых структур. Объектом изучения является включение сферической формы с отдельным каналом триинга, вершина которого имеет различный радиус скругления. Для таких вариантов формы вершины триинга рассчитаны распределения электрического поля, объемной электрической силы, температуры и механических напряжений по Мизесу. Исследование проведено численным методом конечных элементов. Библ. 14, рис. 3, табл. 1.
Ключевые слова: полиэтиленовая изоляция, микровключение, триинг, форма вершины триинга, механическое напряжение, компьютерное моделирование.


КОМП'ЮТЕРНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОТЕРМОМЕХАНІЧНИХ НАПРУЖЕНЬ У ПОЛІЕТИЛЕНОВІЙ ІЗОЛЯЦІЇ СИЛОВИХ КАБЕЛІВ НА МАКРОРІВНІ

І.М. Кучерява, канд. техн. наук
Інститут електродинаміки НАН України,
пр. Перемоги, 56, Київ-57, 03680, Україна

Досліджено механічне напруження, пов'язане з дією електричної сили і нагріванням в області простого триїнга в поліетиленовій ізоляції, і роль механічного напруження у розвитку триїнгових структур. Об'єктом вивчення є включення сферичної форми з окремим каналом триїнга, вершина якого має різний радіус скруглення. Для таких варіантів форми вершини триїнга розраховано розподіли електричного поля, об'ємної електричної сили, температури і напруження за Мізесом. Дослідження проведено чисельним методом кінцевих елементів. Бібл. 14, рис. 3, табл. 1.
Ключові слова: поліетиленова ізоляція, мікровключення, триїнг, форма вершини триїнга, механічне напруження, комп'ютерне моделювання.


COMPUTER STUDY OF ELECTROTHERMOMECHANICAL STRESS IN POLYETHYLENE INSULATION OF POWER CABLES AT MICROLEVEL

I.M. Kucheryava
Institute of electrodynamics National Academy of Science of Ukraine,
Peremogy, 56, Kyiv-57, 03680, Ukraine

The article is devoted to the study of mechanical stress related to the action of electric force and heating in the zone of simplest treeing in polyethylene insulation and to the analysis of role of the mechanical stress in treeing growth. The spherical inclusion together with separate treeing channel, tip of which has different radius of rounding-off, are considered. For such variants of treeing tips, the distributions of electric field, volume electric force, temperature and von Mises stress are computed. The computer modeling is carried out by finite-element method. References 14, figures 3, table 1.
Key words: polyethylene insulation, microsized inclusion, treeing, shape of treeing tip, mechanical stress, computer modeling.