H s nov q.. YÜKs k g rginlikl r V elektrik izolyasiya texnikasi

3.1.6. Keçid izolyatorlarının s thi keçiriciliyi il   ESG-nin t nziml nm si

Yarım keçirici örtükl rin (3.1.24) formulası il   t yin olunan 

t nziml m  effektind n ba qa, s thin keçiricilik il  qızdırılması da  sas rol 

oynayır. T crüb l r göst rir ki, s thin qızdırılması do rudan da müsb t rol 

oynayır. M s l n, eyni g rginlik sinfin  aid olan transformator v  yüks k

g rginlik açarlarında i l dil n keçid izolyatorlarının köhn lm  prosesi f rqli 

olur. Bel  ki transformatorlarda 

U

bo

 daha yüks k olur. Bunun s b bi, 

transformator dolaqlarının qızması hesabına keçid izolyatorlarının

trafında

h mi  istilik ayrılması il  izah edilir. 

Indi is  keçid izolyatorlarının s thin   ç kil n yarım keçirici örtüyün 

hesabatına baxaq  k.3.1.13. 

Verilmi

v z sxemi üçün, § 3.1.5-  uy un olaraq, a a ıdakı t nlikl ri

yazmaq olar:

0

1

2

1

2

2

2

yk

yk

yk

Y

Y

Y

dx

d

dx

dY

Y

Y

dx

d

(3.1.42)

k.3.1.13. Keçid izolyatorları  üçün yarımkeçirici örtükl r  aid  fiziki 

model v

v z sxeml ri 

_________________Milli Kitabxana__________________ 

138 

(3.1.42) t nliyini yuxarıdakılara analoji olaraq, iki hal üçün, 

Y

yk

=const

v

E=const

rtl rind   h ll edirl r. Birinci halda 

2

-

1

=U

0

  v

1

=0  olaraq

q bul etdikd ,

(x) üçün a a ıdakı kimi ifad  alınır:

sh

x

sh

U

x

0

(3.1.43)

burada-

yk

Y

Y

Y

2

1

(3.1.44)

Izolyatorun s thi elektrik sah  g rginliyi 

dx

d

E

 oldu undan :-  

sh

x

ch

U

x

E

0

.

(3.1.45)

ESG-nin maksimal qiym ti x=l olduqda alınır: 

E

max

=-U

0

·cth  l

(3.1.46)

Deyildiyi kimi elektrik sah sinin t nziml nm sinin

sas m qs di real 

konstruksiyaların t hlük li yerl rind

ESG-nin maksimal qiym tl rinin - E

max 

,

buraxıla bil n

ESG - E

bb

 qiym tind n a a ı olmasıdır. H min 

rt daxilind ,

Y

yk

  – nisb t n,  Y

2

=0 -a b rab r götürm k olar. Bu halda 

yk

Y

Y

1

 kimi 

t yin edilir.   hesablandıqdan sonra örtüyün qalınlı ı t yin edilir.  

  Ikinci halda, yen

E(x)=const v

0

2

2

dx

d

 oldu undan,

C

x

Y

Y

yk

2

2

1

 alınır.

          (3.1.47) 

Inteqral sabiti 

C-ni,  x=0  v Y

yk

=0

rtl rind n

C=0 kimi tapırlar. Silindrik 

izolyasiya sisteml ri üçün tam keçiricilik a a ıdakı kimi hesablanır:

n

j

r

r

n

Y

0

1

1

2

1

1

2

(3.1.48)

v

yk

yk

yk

r

Y

2

2

(3.1.49)

_________________Milli Kitabxana__________________ 

139 

burada r

1

v r

2

– izolyasiyanın daxili v  xarici radiusları,

1

 v

n

 izolyasiyanın

xüsusi h cmi müqavim ti v  nisbi dielektrik nüfuzlulu udur. 

yk

v

yk

 –uy un

olaraq yarım keçirici örtüyün qalınlı ı v  xüsusi müqavim tl ridir. (3.1.46) – 

(3.1.48) formulalarından yarım keçirici örtüyün qalınlı ı üçün a a ıdakı

ifad ni yazmaq olar:

n

yk

yk

j

r

r

n

r

x

0

1

1

2

2

2

1

2

(3.1.50)

Enerji itksini azaltmaq m qs di il  yarım keçirici örtüyü bütün 

izolyasiya s thin  deyil, ESG-nin böyük oldu u nöqt l r  yaxın yerl r

ç kirl r

k.3.1.8. Örtüyün qalınlı ı v  uzunlu unu is , ESG-nin  maksimal 

qiym tinin, buraxıla bil n qiym tind n kiçik olması

rtini öd diyi hal üçün 

(3.1.25)  ifad sind n t yin edirl r.

3.1.7. Daxili izolyasiyada kondensator köyn kl ri il  ESG-nin 

t nziml nm si 

Yüks k g rginlikli keçid izolyatorları v  kabel muftalarında daxili 

izorlyasiyanın elektrik sah si kondensator köyn kl ri vasit si li   t nziml nir. 

kil 3.1.14 – d  kondensator köyn kl rinin sxemi v  çıxıntıların  k narlarında

yaranan ESG vektorları göst rilmi dir:

k.3.1.14 kondensator tipli izolyasiya v  çıxıntılar üçün aksial, radial 

v  tam elektrik sah  g rginlikl ri E

a

, E

r

, E.

Verilmi  sxem

sas n, elektrik selinin s p l nm si n z rd n atılarsa,

köyn kl rin sonunu birl dir n x tt, tam ESG-E vektoru olacaqdır. Köyn yin

ucunda ESG-i  k. 3.1.14-d  göst rildiyi kimi vektorlara-E

a

, E

r

 ayırmaq olar. 

Daxili izolyasiya konstruksiyasının radiusu yüks klik boyu (iç rid )

sabit qalarsa, radial ESG E

r

  d  sabit olacaqdır. Sah   g rginliynin aksial 

t kiledicisi –E

a

, izolyator daxilind  kondensator köyn yi üstünd  sıfır olub, 

_________________Milli Kitabxana__________________ 

140 

yalnız onların ucunda medana çıxır. Çoxlu sayda kondensator köyn kl ri üçün 

g rginlik dü gül ri g rginlik vektorlarından a a ıdakı kimi yazıla bil r:

dr

E

dx

E

dU

r

a

(3.1.51)

burada  E

a

-aksial sah   g rignliyi,  E

r

-radial sah   g rginliyi,  dx- kondensator 

köyn kl rinin çıxıntı boyu, köyn kl rin radial istiqam td  artımıdır.

 Elektrik 

sah sinin s p l nm si n z rd n atıldı ı üçün, a a ıdakı

rtl ri

yazmaq olar:- 2

0

·rx 

n

E

r

=const.

 

Bütün kondensator köyn kl ri arasında izolyasiya eyni materialdan 

ibar t oldu u üçün, 

n

=const olur. Onda a a ıdakı ifad  yazıla bil r:

const

rxE

r

(3.1.52)

   

burada r v x uy un olaraq kondensator köyn yinin m rk zd n olan radiusları

v

kil 3.1.14-d  göst ril n çıxıntı m saf l ridir. Izolyasiyanda kondensator 

köyn kl rini iki: - E

r

- radial ESG-nin sabitliyi v

E

a

 - aksial ESG-yi 

t kiledicisinin sabitliyi  rtind n t yin edirl r. H r iki hala ayrılıqda baxılır: 

1)

E

r

 = const olduqda, (3.1.51) ifad sind n a a ıdakı b rab rliyi 

yazmaq olar: 

1

C

const

rx

(3.1.53)

(3.1.50) ifad sind  a a ıdakı çevirm l ri apararaq E

a

üçün, diferensial  kild

yazmaq olar : 

dx

dr

E

E

r

a

(3.1.54)

(3.1.52) v  (3.1.53) ifad l rind n dr/dx tör m si v

E

a

 üçün, a a ıdakıları

yazmaq olar: 

2

1

2

1

;

x

C

E

E

x

C

dx

dr

r

a

(3.1.55)

Sonuncu ifad d n aksial E

a

 sah   g rginlyinin köyn kl rin boyunun qısalması

il  artdı ı görünür. Dem li, E

a

 sah   g rginliyinin

n böyük qiym ti üst 

elektrodun (flanesin) yaxınlı ında meydana çıxır. E

a

 –nın sonuncu, (3.1.54) 

ifad sini (3.1.50)-d  yazıb, inteqralladıqda a a ıdakı t nlik alınır:  

2

1

C

x

E

C

U

r

(3.1.56)

_________________Milli Kitabxana__________________ 

141 

C

1

  v C

2

inteqral sabitl ri, s rh d

rtl rind n tapılır: -x= l

f

 ; U=0  v  x=l

ck

;

U=U

0

, burada  l

f

v   l

ck 

uy un olaraq flanes v   c r yan keçirici içliyin 

uzunluqlarıdır.

 

S rh d

rtl rind n C

1

·E

r

-i t yin edib, (3.1.54)-d  yerin  yazdıqda E

a

üçün a a ıdakı ifad  alınar:  

f

ck

ck

f

a

x

U

E

2

0

E

a

-aksial sah   g rginliyinin  x=l

f

rtind  alınan maksimal qiym tini, h min 

nöqt d

E

abb

 -elektrik sah   g rginliyinin buraxıla bil n qiym tin   b rab r

götürs k yazmaq olar: 

ck

f

f

f

ck

f

ck

abb

U

U

E

1

0

0

(3.1.57)

 Buradan 

bel   n tic  çıxır ki, E

r

=const olduqda, hesabatlarda 

izolyasiyanın diametri kiçik alınır. Bu halda izolyasiyanın normal i ini t min 

etm k üçün, l

f

  v

l

ck

–nin qiym tl rini artırmaq lazım g lir. Dem li

izolyasiyanın diametri kiçik, uzunlu u is  böyük alınır. Bu is , çox hallarda 

izolyasiyanın mexaniki dayanıqlı ı v  iqtisadi s m r liliyin  zidd olan varianta 

g tirir. Ona gör  konstruksiyalarda II variantdan istifad  edilir.   

2)

variant -E

a

=const aksial sah   g rginliyi sabitdir. (3.1.51) 

ifad sind n E

r

  –i t yin edib, (3.1.52) –d   n z r  aldıqda, yazmaq 

olar:

const

C

dr

dx

rx

1

(3.1.58)

D yi nl r  ayırmaqla inteqralladıqda a a ıdakı ifad  alınır:

2

1

2

2

C

r

n

C

x

(3.1.59)

Inteqral sabitl rini yen  d  s rh d

rtl rind n t yin etm k lazımdır: -x=l

f ; 

r=r

f

v   x=l

ck

 ; r=r

ck

 n z r  alıb,  (3.1.58) - d n C

1

 v  C

2

-ni a a ıdakı kimi t yin

edirl r:

_________________Milli Kitabxana__________________ 

142 

ck

f

f

ck

r

r

n

C

2

2

2

1

 v

f

ck

f

f

ck

f

nr

r

r

n

C

2

2

2

2

2

2

(3.1.60)

Inteqral sabitl rini (3.1.59)-da yerin  yazaraq kondensator köyn kl rinin 

radiusu v  onların uzunluqları arasında asılılı ın son ifad sini yazmaq olar: 

ck

f

f

f

ck

f

r

r

n

r

r

n

x

2

2

2

2

(3.1.61)

(3.1.52) , (3.51.7) v  (3.1.59) ifad lirind n, 

C

1

msalını n z r  almaqla 

radial v  aksial sah  g rginlikl ri arasında a a ıdakı ifad ni yazırlar:

ck

f

f

ck

a

r

r

r

n

rx

E

E

2

1

2

2

(3.1.62)

Q bul edildiyi kimi, aksial sah  g rginliyinin sabitliyind n:

f

ck

a

U

E

0

 ,

yazmaq olar.

(3.1.63)

E

a

–nın bu ifad sini (3.1.61)-d   n z r  alsaq, radial sah   g rginliyinin son 

hesabat ifad sini alarıq:

ck

f

f

ck

r

r

r

n

U

rx

E

2

1

0

         (3.1.64)

(3.1.63) ifad sind n görünür ki, radial sah   g rginliyi 

rx hasilind n t rs

müt nasib asılıl a malikdir. Ona gör

E

r

, flanes v   c r yan keçirici içliyin 

yaxınlı ında maksimal qiym tl r  çatır

k.3.1.15. 

kild  görün n 1  yrisi

aksial sah   g rginliyinin t nziml ndiyi v

E

rck

=E

rf

=E

rmax

 optimal hal kimi 

seçilir. Bu halda ESG-nin maksimal qiym tini yazmaq olar: 

ck

f

f

ck

f

f

ck

f

f

ck

ck

ck

r

r

r

n

r

U

r

r

n

r

U

E

2

2

0

0

max

(3.1.65)

_________________Milli Kitabxana__________________ 

143 

Silindrik izolyasiya konstruksifalarının optimal parametrl rinin

hesabatlarından, radial v  uzunluq ölçül ri arasında a a ıdakı optimalla ma

parametri - z  t yin edilmi dir: - z=l

ck

/l

f

 =r

f

/r

ck

 . Bu parametri n z r  aldıqda

radial elektrik sah  g rginliyi üçün a a ıdakı ifad ni yazmaq olar: 

nz

z

r

U

nz

z

z

r

U

E

f

ck

r

1

2

1

2

0

0

max

(3.1.66)

Elektrik sah sinin radial t kiledicisinin  n kiçik qiym tini t yin etm k üçün, 

(9.65) ifad sini z-  gör  diferensiallayıb sıfra b rab r olan t nliyi h ll edirl r.

    

 

 

 

0

1

1

2

z

n

z

z

n

z k miyy ti sonsuz ola bilm z. Ona gör  sonuncu k srin sür ti sıfır q bul

edilir:- lnz-1/z=1. T nliyi h ll ed r k z-i t yin edirl r.

k.3.1.15 Radial sah  g rginliyinin r-d n asılılıq yril ri 1-E

r

-in flanes v

içliyin yaxınlı ında b rab r oldu u hal, 2 v  3  yril ri sah  g rginliyinin 

t nziml nm diyi hallar. 

 

  

 Izolyasiyaya 

s rf olunan material h cminin minimal olması

rtind n

d  z-i t yin etm k olar. Elektrik izolyasiya materialının h cmi üçün a a ıdakı

ifad ni yazmaq olar: 

ck

f

ic

ck

f

z

z

r

r

r

V

2

2

2

2

2

1

(3.1.67)

_________________Milli Kitabxana__________________ 

144 

r

f

  v l

ck

yuxarıdakı ifad l rini (3.1.65) –d   n z r  alaraq, çevirm l r

apardıqda material h cmi üçün yeni ifad  yazılır: 

2

2

max

2

0

2

1

4

nz

z

z

E

E

U

V

r

a

(3.1.68)

n böyük radial v  elektrik sah   g rginlikl ri z parametrind n çox, 

materialın xarakteristikalarından asılı olur. Materialın h cminin z parametrin

gör  tör m sini sıfra b rab r götürüb t nliyi h ll ets k, a a ıdakıları yazmaq 

olar: 

0

1

2

1

2

2

2

nz

z

z

nz

z

            (3.1.69)   

Maksimal sah   g rginlikl rinin v  material h cminin 

n kiçik 

qiym tl ri üçün, optimalla ma parametri z=3,6 alınır. T crübi hesabatlarda is ,

z=4 -4,5 q bul edilir. 

(3.1.68) t nliyind n göründüyü kimi z, E

rmax

, v  E

a

parametrl rinin sabit 

qiym tl rind  izolyasiyanın h cmi t tbiq edil n g rginliyin kubu il

müt nasibdir. Bununla da bir çox  elektromexaniki konstruksiyalar v

qur ularda oldu u kimi, izolyasiyanın h cminin d  g rginliyin kubundan asılı

oldu u subut edilir. Elektrik sah sinin t nziml nm si il

laq li olan bu 

m s l , izolyasiyanın layih l ndirilm sind  bir optimalla ma kriteriyası kimi 

d  t tbiq edilir. 

4. DAXILI  IZOLYASIYA 

4.1.1. B rk v  kombin  edilmi   izolyasiya 

Yüks k g rginlik aparatlarında izolyasiyanın h m daxili, h m d  xarici 

növl rind n istifad  edilir. Aparatların xaricind  metal hiss l rin birl m si

zamanı, mexaniki möhk mlik yaratmaq üçün b rk izolyasiya t tbiq edilir. 

Onlar, yüks k elektrik möhk mliyin  - E

möh

,  yax ı istilik ötürm   v   n mliy

qar ı  davamlılıq kimi xass l r  malik olmalıdırlar.    

Daxili izolyasiya karbohidrogen t rkibli v  silisium üzvi sintetik 

materiallardan, karton, ka ız v  qeyri üzvi materiallardan: -slyuda, mikanit, 

mikaleks, farfor,  ü  v  s. kimi çox müxt lif t rkibl rd n ibar t olur. Bir çox 

daxili izolyasiya konstruksiyalarında b rk dielektrikl  qaz (maye) izolyasiyası

birlikd  i l yirl r. Yüks k g rginlik aparatlarında f rqli dilektrik nüfuzlulu u - 

n

, istilik keçiriciliyi -  , müxt lif forma v  ölçül ri olan b rk izolyasiya 

konstruksiyaları istifad  edilir. 

n

 - qazın dielektrik nüfuzlulu undan - 

q

xeyli 

_________________Milli Kitabxana__________________ 

145 

(3-4 d f ) böyük olur. B rk dielektrikin ölçül ri, qeyri münt z m v  mür kk b

formaları, elektrik sah sini t hrif edir. N tic d  onların s thini bürüy n v

daxill rind  olan qaz (maye) mühitind  elektrik sah   g rginlilikl ri böyük 

qiym tl r  çatır. Bel  hadis l r, bütün konstruksiyanın elektrik möhk mliyini 

azaldır. Ona gör , yüks k g rginlikli aparatların izolyasiya konstruksiyalarının

layih l rind , elektrik sah sinin b rab r paylanması b rk izolyasiyada v  onu 

bürüy n qazda (mayed ) elektrik sah   g rginliyinin azaldılması t dbirl ri

yerin  yetirilm lidir.

 Qazlarda  oldu u kimi b rk dielektrikin bir cinsli sah d  de ilm si

anında t tbiq edil n g rginliy

de ilm   g rginliyi  v  bu halda g rginliyin

dielektrikin qalınlı ına olan nisb ti kimi (E

möh

=U/d) t yin edil n elektrik sah

g rginliyi  is , elektrik möhk mliyi adlanır. Elektrik möhk mliyi kV/mm v  ya 

MV/m –l  ölçülür.