ДЗ: Расчет высоковольтной изоляции вариант 18

Типовая задача 1. Расчет высоковольтной изоляции.
Задание 1. Расчет внешней изоляции. Рассчитать гирлянду изоляторов ЛЭП по заданному номинальному напряжению и степени загрязненности атмосферы.
Требуется:
1) выбрать тип изолятора и обосновать выбор;
2) начертить эскиз конструкции выбранного типа изолятора и привести числовые значения его основных характеристик;
3) определить необходимое количество изоляторов в гирлянде;
4) рассчитать и построить график распределения падения напряжения вдоль гирлянды изоляторов и график напряжений, приходящихся на каждый изолятор гирлянды. При необходимости указать возможные пути выравнивания напряжения
Задание 2. Расчет внутренней изоляции. Одножильный силовой электрический кабель имеет токоведущую жилу радиуса r1 = 1,9 см и три слоя изоляции с внешними радиусами r2, r3, r4. Отношение наружного радиуса многослойной изоляции к радиусу провода равно n = 2,2. Рабочее напряжение U = 330 кВ. Нейтраль – заземленная.
Необходимо:
− выбрать наиболее выгодный в электрическом отношении вариант изоляции и расположение трех слоев (использовать диэлектрики, приведенные в табл.1.3);
− построить графическую зависимость напряженности электрического поля в изоляции кабеля E(r).
Волна перенапряжения 𝑈0(𝑡) приходит с линии с волновым сопротивлением Z1 на высоковольтное оборудование с волновым сопротивлением Z2 и минимальным разрядным напряжением Umin. Форма приходящей волны определяется уравнением:
Для защиты оборудования установлен защитный аппарат с заданной вольтамперной характеристикой (табл.2.3). Тип защитного аппарата определяется вариантом задания. Импульсное пробивное напряжение искрового промежутка вентильного разрядника Uпр приведено в табл.2.1, волновые сопротивления линии и защищаемого оборудования приведены в соответствующих таблице 2.2. Требуется: 1) построить график падающей на защитный аппарат волны 𝑢пад(𝑡) ; 2) определить время фронта 𝜏ф и время импульса 𝜏имп падающей волны перенапряжения; 3) построить вольт-амперную характеристику защитного аппарата; 4) построить вольт-секундную характеристику защитного аппарата и определить максимальное напряжение на защищаемом объекте (Uмакс); 5) построить зависимость тока, протекающего через защитный аппарат; 6) сделать вывод об эффективности применения данного разрядника для защиты оборудования.