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高电压绝缘技术第二版教学设计一、教学目标本课程主要面向电力、通信、计算机、信号、雷达、激光等电子领域的专业学生，传授高电压绝缘技术的相关理论和实践技能。
通过本门课程的学习，学生应该能够熟悉高电压测试仪器的使用，了解各种电气设备的电气特性及其设计原则，掌握高压绝缘材料和构造的特点，学会高电压绝缘设计的基本方法和技能，具备高电压绝缘检测技能。
二、教学内容Module 1：高电压测试技术1.1 高电压测试仪器的分类与使用1.2 高电压试验标准1.3 单相高电压测试技术1.4 三相高电压测试技术Module 2：高压绝缘材料2.1 高压绝缘材料的种类和特征2.2 高压电缆绝缘材料和电气设备绝缘材料的特点和要求2.3 高压绝缘材料的加工和制造Module 3：高压绝缘结构设计3.1 高压绝缘结构设计的理论基础3.2 高压绝缘结构的分类和特点3.3 高压绝缘结构设计设计的基本方法和技巧Module 4：高电压绝缘检测4.1 高电压绝缘检测的意义和目的4.2 高电压绝缘检测的分类与方法4.3 高电压绝缘故障检测与诊断三、教学方法本门课程主要采用“理论与实践相结合”的教学方式，讲授一定的理论知识后，通过实验操作并结合实际应用场景进行案例分析，让学生掌握技能和提升应用能力。
具体的教学方法包括：•课堂讲解：通过讲解理论和分析实例，帮助学生深入理解高电压绝缘技术的相关概念、特点和应用场景。
•实验操作：通过展示实验操作过程和结果，让学生亲身操作和体验高电压测试仪器，熟悉测试仪器的使用方法。
•实践案例：通过实际应用场景的分析，让学生了解绝缘材料和结构在实际应用中的作用和影响，并掌握高压绝缘设计的基本方法和技能。
四、教学评估与考核本门课程的教学评估和考核主要分为两部分：平时表现和期末考试。
平时表现包括：•课堂表现：主要考察学生的听课态度、作业认真度以及课堂发言和讨论。
•实验操作：考察学生实验操作过程以及实验报告的完成情况。
高压套管绝缘试验作业指导书1范围本作业指导书适用于套管（含纯瓷型、充油型、油纸电容型、胶纸电容型、复合外套干式电容型、固体绝缘套管）绝缘试验，规定了交接验收试验、预防性试验、大修后试验项目的引用标准，仪器设备要求、作业程序和方法、试验结果判断方法和试验注意事项等。
该试验的目的是判定套管的绝缘状况，能否投入使用或继续使用。
制定本作业指导书的目的是规范绝缘试验操作、保证试验结果的准确性，为设备运行、监督、检修提供依据。
被试设备所涉及的绝缘油的试验不在本作业指导书范围内，请参阅相应作业指导书。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本作业指导书的引用而成为本作业指导书的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单哉修订版均不适用于本作业指导书，然而，鼓励根据本作业指导书达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本作业指导书。
GB/T4109高压套管技术条件GB50150电气装置安装工程电气设备交接试验标准3安全措施a)为保证人身和设备安全，应严格遵守DL408《电业安全工作规程（发电厂和变电所电气部分）》中有关规定。
b)为保证人身和设备安全，在进行绝缘电阻测量后应对试品充分放电。
c)在进行tgδ及电容测量时，应注意高压测试线对地绝缘问题。
d)在进行交流耐压试验和局部放电测试等高压试验时，要求必须在试验设备及被试品周围设围栏并有专人监护，负责升压的人要随时注意周围的情况，一旦发现异常应立刻断开电源停止试验，查明原因并排除后方继续试验。
4试验项目及程序4.1套管绝缘试验包括以下试验项目a)绝缘电阻测量；b)主绝缘及电容型套管末屏对地的tgδ及电容量测量；c）110kV及以上电容型套管的局部放电测试；d)交流耐压试验。
4.2试验程序4.2.1应在试验开始之前检查试品的状态并进行记录，有影响试验进行的异常状态时要研究，并向有关人员请示调整试验项目。
「4.2.2详细记录试品的铭牌参数和出厂参数。
高压绝缘套管电场计算与绝缘分析薛义飞【摘要】高压绝缘套管是气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)高电压与地电位绝缘的重要元件，其均匀的电场分布与合理的结构，是GIS安全运行的保证。
文章针对126 kV GIS高压绝缘套管结构设计与电场分布问题，在电磁场理论基础上，通过建立高压绝缘套管的轴对称电场数学模型，并对套管场域电场进行数值模拟及可视化处理，确定了126 kV GIS高压绝缘套管绝缘设计结构，为产品开发提供数值实验基础。
经型式试验验证，产品各项性能指标满足技术规范要求，绝缘试验合格并具有较大的裕度，套管具有良好的技术经济指标。
%High voltage insulating bushing is an important component of GIS of the high potential and ground potential insulation. The even electric field distribution and reasonable structure of bushing will guarantee the safe operation of GIS. In order to solve the problem of structural design and electric field distribution of 126 (kV) GIS bushing, a mathematical model to calculate the electric field distribution of high voltage insulating bushing was established in this study, and numerical simulation and visualization processing for electric field distribution of bushing was made by ANSYS. Furthermore, the insulation size was determined and verified. Consequently, the numerical foundation of insulation structural design and the development of 126 (kV) GIS bushing are provided.【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P52-54,63)【关键词】高压;绝缘;套管;电场分布;型式试验【作者】薛义飞【作者单位】同济大学电信学院，上海201804【正文语种】中文【中图分类】TM85高压套管是气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）中的重要元件，在将高压载流导体引入金属封闭罐体内时，使用高压套管可以降低电场强度。
252kV高压套管绝缘结构优化设计何荣涛;余良清【摘要】220kV电网是我国的重要网架,252kV高压GIS设备是保证其安全可靠运行的关键设备.高压套管是GIS的重要组成部分.优化设计252kV高压套管,对于保证252kV GIS安全可靠运行具有重要意义.采用有限元电场分析计算方法优化设计252kV高压套管的绝缘结构,优化其屏蔽罩端部单R形状为多R圆弧过渡,优化后其上电场强度降低12.5％,优化后的252kV高压套管顺利通过了整套绝缘型式试验.【期刊名称】《电气开关》【年(卷),期】2016(054)004【总页数】3页(P55-56,59)【关键词】高压套管;绝缘结构;优化设计【作者】何荣涛;余良清【作者单位】中电装备许继集团有限公司,厦门361101;新东北电气集团高压开关有限公司,辽宁沈阳110025【正文语种】中文【中图分类】TM21电力工业是一个国家经济发展的命脉。
随着我国经济建设的蓬勃发展，对电网建设也提出了更高的要求。
220kV电网是我国电能输送的重要网架。
252kV高压开关设备是保证220kV电网安全可靠运行的关键设备。
252kV高压套管是252kV GIS的重要组成部分，其主要功能是将高电压、大电流引入或引出GIS，需要具备相应的绝缘耐受能力。
高压套管的绝缘性能与其屏蔽结构密切相关。
应用有限元分析计算方法对252kV套管(见图1)的屏蔽结构进行了优化设计，优化其端部单R形状为多R圆弧过渡;介绍了多R圆弧过渡屏蔽罩的制造工艺。
优化后的252kV套管顺利通过了整套绝缘型式试验。
根据GB/T 11022－2011《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》，252kV高压套管需要满足的绝缘耐受水平等主要技术参数见表1。
绝缘结构的优化设计基于电场分布的计算分析。
目前，复杂绝缘结构电场分布的计算主要采用有限元数值分析计算方法。
252kV高压套管属于典型的轴对称结构，将其轴截面的一半作为分析对象，与该电场问题对应的数学模型为:式(1)中u为电势，ε0为真空介电常数，εr为材料相对介电常数。
330kV油纸电容式套管电磁计算与结构设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：姓名：指导教师：设计条件与任务1.设计条件额定电压U A =330kV ，I N =315A ，最大工作电压U m =363kV ，1min 工频耐压试验电压为570kV 干闪络实验电压为670kV ，温闪络试验电压为510kV ，1.2/50全波冲击试验电压为1050kV 2.设计任务（1）确定电容芯子电气参数 1.绝缘层最小厚度 2.绝缘层数3.极板上下台阶长度4.各层级尺寸5.温升6.热击穿电压（2）选出上下瓷套并进行电气强度枝枝绝缘 （3）画出极板布置图，E-r 分布图以及装配图 （4）撰写课程设计报告一．设计原理1.所谓套管就是用来把电流引入或引出变压器，断路器或其他设备的金属外壳，也用于导体或母线穿过建筑物或墙壁，其中最常用的是电容式套管，其一般为油纸绝缘和胶纸绝缘套管，而瓷套是外绝缘，一般认为是辅助绝缘（1）电容式套管具有内绝缘与外绝缘，其内绝缘是主绝缘，外绝缘是瓷套，如外胶纸式变压器套管无下瓷套（2）胶纸套管的电容芯子是由厚0.05~0,07毫不透油单面胶纸和具有一定尺寸的电容极板卷制而成的圆柱电容芯子，一般高压电容式套管的绝缘层最小厚度为1~1.2mm 工频常温下胶纸绝缘的tan δ≤0.007（3）油纸电容式套管的电容芯子由电缆纸多层铝箔极板卷制而成的圆柱电容芯子，工频常温下，油纸绝缘的tan δ≤0.003 （4）胶纸套管与油纸套管的比较1.机械强度高，法兰可直接固定在电容芯子上，结构坚固结实，可作45°或水平安装2.胶纸套管充油量少，密封较容易3.在变压器中采用时，下部不用下磁套，可以减小尺寸4.胶纸的耐电晕性强于油纸二．设计内容1.确定电容芯子电气参数 （1）绝缘层最小厚度还代超高压电容套管，一般min d 取得很薄，约在1~1.2m 左右，其目的在于提高套管的局部放电性能和选取较高的最大工作场强rm E设胶纸套管的绝缘厚度为rm E =1.2mm ，油纸套管的绝缘厚度为1.2mm（2）rm E 按最大工作电压下不发生有害局部放电这一原则而决定，当最小绝缘厚度min d 确定即可计算rm E ,，由式0.451()k rdU k ε=可得局部放电起始场强0.450.551k k r U k E d dε== 其中k 1取4.3（胶纸）10.6（油纸）r ε取4（胶纸）13.5（油纸） D 同取1.2mm0.450.554.32.084*1.2k E ==MV/m （胶纸） 0.450.5510.65.463.5*1.2k E ==MV/m （油纸）对于胶纸套管而言，rm E 的可取值，取rm E =2.1mv/m ，对于油纸套管，因局部放电有能发展的特点要求k E 应不低于（1.5-2）rm E ，以保证局部放电性能。
哈理工电力电子课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握电力电子器件的基本原理、特性和应用范围；2. 了解电力电子变换器的工作原理、电路构成及功能；3. 熟悉电力电子装置的控制策略和设计方法；4. 了解电力电子技术在新能源领域的应用。
技能目标：1. 能够正确选择和运用电力电子器件，进行基本电路搭建；2. 学会分析电力电子变换器的工作原理，具备一定的电路调试与故障排查能力；3. 掌握电力电子装置的控制策略，具备一定的控制系统设计能力；4. 能够运用所学知识，针对实际问题提出解决方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱专业，关注电力电子技术发展的情感；2. 培养学生具备良好的团队协作精神，提高沟通与交流能力；3. 增强学生环保意识，认识到电力电子技术在节能减排方面的重要性；4. 培养学生勇于创新，敢于实践的精神。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在使学生掌握电力电子技术的基本理论和实践技能。
学生特点：学生具备一定的电子技术和电力系统基础知识，具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生动手能力和创新能力培养，提高学生解决实际问题的能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程的学习和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电力电子器件：晶体管、晶闸管、场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管等器件的原理、特性与应用；2. 电力电子变换器：AC-DC、DC-AC、DC-DC、AC-AC等变换器的工作原理、电路构成及性能分析；3. 电力电子装置控制策略：PWM控制技术、相位移控制技术、电流控制技术等；4. 电力电子装置设计：开关电源设计、逆变器设计、斩波器设计等；5. 电力电子技术应用：新能源发电、电动汽车、电力系统自动化等领域的应用案例。
教学大纲安排：第一周：电力电子器件原理与特性；第二周：电力电子器件的应用与选型；第三周：AC-DC、DC-AC变换器工作原理及电路分析；第四周：DC-DC、AC-AC变换器工作原理及电路分析；第五周：电力电子装置控制策略；第六周：电力电子装置设计方法；第七周：电力电子技术应用案例分析；第八周：课程总结与复习。
第一章电介质的极化（The pole turn）、电导和损耗（Exhaust）电解质是具有电阻率;106~1019电介质的极化一、电介质的极性及分类分子键：分子间的结合力化学键：离子键、共价键二、电介质极化的概念和极化的种类极化：极化的基本形式1、电子式极化即由电子发生相对位移形成的极化存在于一切电介质中。
特点;(1)j极化所需时间极短。
10-15s。
(2)极化与频率无关。
(3)极化过程无能耗。
(4)极化受温度影响小。
2、离子式极化：离子的位移造成的极化称为离子式极化。
发生于离子结构的电解质中。
电负性;指原子获得电子的能力。
在没有外电场作用时，电解质整体对外没有极性，当有外电场沿电场方向的两端形成等量异号电荷，对外呈极性。
去掉外电场，自动回到原来的非极性状态。
温度升高：1、离子间结合力减少，极化程度增强。
2、离子密度减少，极化程度减低。
总之：1的影响大于23、 偶极子式极化:偶极子转向引起发生于极性电解质中。
特点;(1) 极化所需时间较长10-10s ～10-2s. (2) 极化与品频率有关。
(3) 极化过程有能耗。
(4) 温度影响大。
4、 空间电荷极化：自由离子的移动。
夹层极化：S 闭合瞬间： 一般故C 1、C 2上电荷要从新分配，夹层电解质界面上出现电荷集聚。
特点：（1） 夹层极化缓慢，时间长。
（2） 有能耗。
外加电压频率增加，极化减低。
偶极子转向时要克服分子间的吸引力， 温度增加，1、分子性结合力减低极化程度增加。
2、分子热运动加剧，妨碍偶极子转向，极化减低。
总之:取决于1、2相对强弱。
小结：极化种类 产生场合 所需时间 能耗 产生原因只在低频电压下完成极化12021C C U U t ==第二节 电解质的损耗 一、介质损耗的基本概念1、电解质的等值电路（直流电压） 介质损耗：在电场作用下电介质中总有一定的能量损耗，包括由电导引起的损耗和某些有损极化（例如偶极子、夹层极化）引起的损耗，总称介质损耗。
330kV油纸电容式套管电磁计算与结构设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：姓名：指导教师：设计条件与任务1.设计条件额定电压U A =330kV ，I N =315A ，最大工作电压U m =363kV ，1min 工频耐压试验电压为570kV 干闪络实验电压为670kV ，温闪络试验电压为510kV ，1.2/50全波冲击试验电压为1050kV 2.设计任务（1）确定电容芯子电气参数 1.绝缘层最小厚度 2.绝缘层数3.极板上下台阶长度4.各层级尺寸5.温升6.热击穿电压（2）选出上下瓷套并进行电气强度枝枝绝缘 （3）画出极板布置图，E-r 分布图以及装配图 （4）撰写课程设计报告一．设计原理1.所谓套管就是用来把电流引入或引出变压器，断路器或其他设备的金属外壳，也用于导体或母线穿过建筑物或墙壁，其中最常用的是电容式套管，其一般为油纸绝缘和胶纸绝缘套管，而瓷套是外绝缘，一般认为是辅助绝缘（1）电容式套管具有内绝缘与外绝缘，其内绝缘是主绝缘，外绝缘是瓷套，如外胶纸式变压器套管无下瓷套（2）胶纸套管的电容芯子是由厚0.05~0,07毫不透油单面胶纸和具有一定尺寸的电容极板卷制而成的圆柱电容芯子，一般高压电容式套管的绝缘层最小厚度为1~1.2mm 工频常温下胶纸绝缘的tan δ≤0.007（3）油纸电容式套管的电容芯子由电缆纸多层铝箔极板卷制而成的圆柱电容芯子，工频常温下，油纸绝缘的tan δ≤0.003 （4）胶纸套管与油纸套管的比较1.机械强度高，法兰可直接固定在电容芯子上，结构坚固结实，可作45°或水平安装2.胶纸套管充油量少，密封较容易3.在变压器中采用时，下部不用下磁套，可以减小尺寸4.胶纸的耐电晕性强于油纸二．设计内容1.确定电容芯子电气参数 （1）绝缘层最小厚度还代超高压电容套管，一般min d 取得很薄，约在1~1.2m 左右，其目的在于提高套管的局部放电性能和选取较高的最大工作场强rm E设胶纸套管的绝缘厚度为rm E =1.2mm ，油纸套管的绝缘厚度为1.2mm（2）rm E 按最大工作电压下不发生有害局部放电这一原则而决定，当最小绝缘厚度min d 确定即可计算rm E ,，由式0.451()k rdU k ε=可得局部放电起始场强0.450.551k k r U k E d dε== 其中k 1取4.3（胶纸）10.6（油纸）r ε取4（胶纸）13.5（油纸） D 同取1.2mm0.450.554.32.084*1.2k E ==MV/m （胶纸）0.450.5510.65.463.5*1.2k E ==MV/m （油纸） 对于胶纸套管而言，rm E 的可取值，取rm E =2.1mv/m ，对于油纸套管，因局部放电有能发展的特点要求k E 应不低于（1.5-2）rm E ，以保证局部放电性能。
取rm E =2.8mv/m当d mm 和rm E 决定后，绝缘层数n 即可按下式求取minrm U Un U E d ==∆ 层数：胶纸：83n ==油纸：62n ==k U k =滑闪起始，任何极板在空气或油中Kh=13.5时厚度最小绝缘层的滑闪电压胶纸：14.79w U kV == 与干试电压相比，安全裕度14.791.37670/62=均满足校核（3）极板上下台阶长度可根据经验确定上瓷套长度L B ，取Ls=272cm干放电平均场强约为0.3mv/m ，则干闪络电压Uf=816kV 与干试电压相比较，安全裕度为816/670≤1.22 进行湿试电压校核L=Lb=272cm 裙数n 取20裙间距离13.6cm 裙宽度λ=0.5l=6.8cm 裙倾角20°对于高压套管常用下列经验公式0.770.813.56 2.65/Vs L nl a a =+式中L —套管的瓷套的有效高度a —裙宽，0000；L —裙距，均以厘米来计U 3=3.56×2.720.77+2.5×20×13.6=871.5kV大于湿试电压510kV 裕度=1.7冲击电压查图可知，以上均有足够裕度，1.2/50全波 U S =50+5.06a=50+5.06×272=1426kV 安全裕度：1426/1050=1.36>1.0合格 内外绝缘的配合，除了内绝缘的耐电强度应高于外绝缘以外，还应考虑内绝缘对外绝缘的电场调节作用，即电场的屏蔽作用，为了屏蔽，电容芯子的接地极板应比法兰高出约为上瓷套放点距离L 1的8.5-10%而芯子的最内层极板赢低于上瓷套的上端盖约为20-25%的上瓷套放电距离L 1，这样可以减小法兰和上端盖附近的电场集中，使上瓷套表面电压分布较为均匀，以提高闪络性能。
因此，电容极板的上部台阶长度与瓷套的放电距离有如下关系： 1n λ=(8.5~10)%L 1+(20~25)%L 1=L 11n λ≈65%L 1式中 L 1——上瓷套的放电距离1n λ——极板上台阶的总和，在实际设计中，各台阶长度相等，n 为层数选择内绝缘对上瓷套的屏蔽长度，上端为20%L B ，下端为10%L B ，则电容芯子的上端绝缘长度1n λ=0.7Lb胶纸：10.70.7*2722.383B L cm n λ=== 油纸：10.70.7*2723.162B L cm n λ===令下台阶为上台阶的60％ 胶纸：2λ=1.4cm 油纸：2λ=1.9cm 胶纸：λ=3.7cm油纸：λ=5cm（4）各层极板尺寸26700.577/14*83E MV m ==（胶纸）26700.569/19*62E MV m ==（油纸）Ws 上为在干试下端轴向场强小于平均放电场强0.65mv/m 由于法兰长度L 未作规定，可选择最有利条件 4.1r l ξξ==则n 183l *3.7991 4.11n cm λξ===--（胶纸） n 162l *51001 4.11n cm λξ===--（油纸） 法兰长度Lf=Ln-(0.1Lb+9)=99-(27+9)=63cm 其中9cm 为选取对下瓷套的屏蔽长度 法兰长度Lf=64cm （油纸） 下瓷套长度胶纸：290.1H H L n L λ=++Lh=（8.3X1.4+9）/0.9=139.1cm 取139cm L0=99+83X3.7=406.1cm 取406cm 实际上0n /l 406/99 4.1l ξ=== 油纸290.1H H L n L λ=++H L =（62×1.9+9）/0.9=141cm3n n ρρλ=+=100+6.2×5=410cm实际上：0n /l 406/99 4.1l ξ===补：冲击电压校验1.2/50金波 Us=50+5.066=50+5.06×272=1426kv 安全裕度：1426/1050=1.36＞1.0 合格下瓷套闪絡电压，可以放电平均场强0.65mv/m 来校正 胶纸：Us=1390×0.65=903.5kv ＞670kv 油纸：Us=1410×0.15=916.5kv ＞670kv 而入层的极极长度()x n L n x ρλ=+-在等电容的情况下，任何一层的电容为0000021112ln 2ln 2ln 2lnln /ln /ln /ln /r r r r k x x n n C r r r r r r r r πεεπεεπεεπεε--===•••==•••=式中：Lo —最内层（零序）极的半径与长度 n r —最外层（接地）极板的半径与长度r ε—相对介电常数，油纸绝缘3.5，胶纸3.8-4.50ε—真空的电容率，8.854×00F/m 电容式根据合比定理112n 1201110l ln ln ln ln ln nx x x x n xx n l l l l a c e g a c e g A r r r r r b d f h b d f h r r r r r =--++++•••====•••===•••==•••===++++•••∑式中0/r n r r ξ=，在一般情况下可取0n l /l r l ξξ==，只有当l ξρ=时，则取l ξρ=；当r l ξξ=时，1ln o o n r l r =，在工作电压下最内层和最外层绝缘工作场强均为rm E设最内层绝缘中工作场强为rm E 时 则由式可得01*rm U AE nr l =解出零序极极半径01*rm U A r E l n=接地极极半径*r n rm l A U r E nξξ=由上式可得10()2A x x l l xr r ρ+= 解出极极半径10()2Ax x l l xr r ρ+=取 4.1r ξ= 胶纸1n (l )148532ln rl nA l +==0r=4.4cm 4.1*1485318.64406*83n r cm == 油纸1n (l )112052ln rl nA ξ+==011205 3.3410*62r cm ==4.1*1120513.5410*62n r cm == （5）温升温升计算的目的是，校核套管在额定工作条件下最大发热温度不超过材料的耐热性要求， 一般油纸为105℃，胶纸为120℃，胶质套管最大温升出现于浸油部合芯子直径最粗段，基本上属于径向发热。
可根据发热量与散热量平衡来计算导杆附近最大温度与套管周围油温之差即最大温升12121222ln n nr r r ρρρρθπλπσ++∆=+式中 n r —芯子浸油部分最大外半径 0r —导杆外半径λ-芯子在油中的表面散热系数，一般可取5001ρ—单位长度的导杆发热量（w/m ），2P I R =.，其中I 为额定电流，R 为导杆单位长度有效电阻2ρ—套管单位长度的介质发热量（w/m ）；22P v c tg ωδ=.其中v 为额定电压，c 为套管电容；ω=2 f π =314,00为在工作状态下的介质损耗 L —电容芯子绝缘部分总长度 对于胶纸套管rn=18.04cm ro=4.4cm λ =0.222P I R =ρ—导体电阻率2/mm m Ω⋅对于铜ρ=0.018[1+0.004（θ-20）]θ为导体的计算温度选取额定电流的密度为2A/mm 2I A=2 A=I/2=2502mm 有效横截面积为2502mm ，取横截面积4002mm ，r=11.29m ，R=ρ×l/A ρ=0.018[H0.004(120-20)]=0.0252 2/mm m Ω⋅ L =lo =4.06mtan δ=0.01 , tan δ胶纸0.03-0.012P I R ==2500 0.0252×1/400=15.75（w/m ）01211()2378*102ln 9*10rr r l l C F εξ-+==⋅ ω=2πf=314212.84/p W m =12121222.60.523.12522ln o n nC r r r ρρρρθπλπσ++∆=+=+=<对于油纸：rn=13.5cm r0=3.3cm λ=0.25 r ε=3.5ρ=0.018[1+0.004(105-20)]=0.024 Ωmm 2/m因为额定电流在2-25 A/mm 2，选取额定电流密度为2 A/mm 2 1/A=2 A=500/2=250 mm 2有效的横截面积为250，取横截面积300 mm 2，半径r=9.77 mm L=l 0=410 cm=4.1 mtg δ=0.005，tg δ油纸0.002-0.007，λ=0.25P 1=I 2R=5002×0.025×(1/300)=20 W/m01211()2351*102ln 9*10rr r l l C F εξ-+==⋅ ω=2πf=3142 5.9/p W m =12121220.490.6121.12522ln o n nC r r r ρρρρθπλπσ++∆=+=+=<（6）热击穿电压热击穿电压可以按单向冷却圆柱体结构的情况计算，由于忽略了轴向散热，计算值常偏低，一般可利用福克热击穿公式做计算，在交流电压下其式为()()1.9*10f c U kV ϕ=式中tg δ0 —— 电容芯子在周围环境温度下的介质损耗值 a —— 介质损耗的温度系数 λ1εr1f —— 符号同前 φ(c) —— 与结构尺寸和导散热量有关的系数，根据我国实践经验，一般套管取φ(c)=0.63因此可得套管的热击穿电压1.2*10f U =胶纸：λ=0.22 a=0.04/℃ f=50εr =3.8tg δ0=0.011.2*10204f U kV ==油纸：λ=0.25 a=0.07/℃ f=50 εr =3.5tg δ0=0.005表2 油纸三参考资料1.严璋朱德恒高电压绝缘技术中国电力出版社2.电机工程手册(4)输变电、配电设备卷机械工业出版社3.刘其昶电气绝缘结构设计原理下册机械工业出版社4.GB/T4109-1999 高压套管技术条件。
