Выбор допустимых радиальных напряженностей

По установленным значениям h_в и h_н можно определить допус­тимые продольные напряжённости в верхней и нижней части ввода, а также среднюю аксиальную напряжённость по формулам:

Аксиальная напряжённость в нижней части ввода

Приведённая аксиальная напряжённость

.

2.4 Выбор расчетного напряжения для определения радиальных размеров и допустимых радиальных напряженностей

Так как заданием определено, что используется конусная разделка краев, то допустимая рабочая напряженность: E_{раб_r}=5 кВ/мм, и допустимая испытательная напряженность: E_{исп_r}=18 кВ/мм.

Расчётное напряжение определяем исходя из соотношения:

.

, .

Так как , то за расчётное напряжение при выборе радиаль­ных размеров следует принимать U_исп, тогда U_расч = U_исп, а Е_расч = Е_исп.

Определение длин стержня и фланцев

Эскиз остова проходного изолятора

Рис. 3.

Длина обкладок у фланца определяется выражением:

где z=3.6 определяется по рис. 11.8 [2] при α<1.

Длина обкладок у стержня или расчетная длина стержня будет равна:

Выбор конструкции разделки края обкладки и толщины основного слоя изоляции

Для данного ввода применяется конусная разделка края обкладки. При этом толщина основного слоя изоляции будет равна: Δr = 6 мм.

Определение радиуса стержня и радиуса фланца

При определении радиусов стержня и фланца необходимо выполнять следующее условие: E_r = const. Для обеспечения этого условия необходимо, чтобы длины обкладок удовлетворяли соотношению r × h = const.

Радиус стержня можно определить из выражения:

Диаметр стержня соответственно будет равен: d_c=2·r_c=2·0.0065=0.013 м

Производим проверку диаметра стержня по допустимому току:

плотность тока в стандартной трубе с внешним диаметром 30 мм будет определяться из следующих выражений:

следовательно, расчетный стержень должен иметь сечение:

В действительности наша токоведущая труба имеет сечение:

Принимаем по табл. 2.2 [1] стандартную медную трубу с внешним диаметром 30 мм и внутренним диаметром 15 мм, так как только при таких диаметрах выполняется условие допустимости по току. Радиус стержня равен 15 мм.

Радиус фланца рассчитывается как:

. Диаметр, соответственно, равен: d_ф=2·r_ф=2·0.054=108 мм.

Определение числа слоев, радиусов и длин конденсаторных обкладок

Для данного расчета принимается, что толщины всех слоев одинаковы и равны Δr = 6 мм.

Тогда число слоев определится равенством:

принимаем m=7.

а радиус k-ой обкладки:

, где k – номер слоя.

Для первой обкладки:

Остальные радиусы сведены в табл. 1.

Длины конденсаторных обкладок вычисляются по следующей формуле:

Для первой обкладки:

Остальные длины обкладок сведены в табл. 1.

Таблица 1.

Радиусы и длины конденсаторных обкладок.

Номер слоя, m
Радиус обкладки, rk, м	0.021	0.027	0.033	0.039	0.045	0.051	0.054
Длина обкладки, hk, м	1.621	1.261	1.031	0.873	0.756	0.667	0.597