ПРИМЕНЕНИЕ СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ В УСТАНОВКАХ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СИЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ НА ТЕРМИЧЕСКУЮ И ДИНАМИЧЕСКУЮ СТОЙКОСТЬ

Токопроводящие жилы силовых электрических кабелей должны быть стойкими к воздействию токов короткого замыкания, значения которых зависят от материала жилы, площади ее поперечного сечения, свойств изоляции кабеля, температуры окружающей среды, а также времени протекания тока короткого замыкания (1 и 3–4 с при испытаниях на динамическую и термическую стойкость). Установки для испытания токами короткого  замыкания  кабелей  напряжением  10  кВ  с  алюминиевыми  жилами  должны обеспечивать ток динамической стойкости 56,82 кА, ток термической стойкости 11,16 кА. Такие значения испытательных токов наилучшим образом обеспечивают конденсаторы. Использование традиционных конденсаторных установок повлечет большие затраты на строительство и эксплуатацию отдельного помещения. В качестве источника питания испытательных установок, где требуются токи значениями десятки килоампер, целесообразно использовать конденсаторы с двойным электрическим слоем – суперконденсаторы.

При проведении испытаний токами короткого замыкания напряжение на изоляции не стандартизировано, поэтому силовые электрические кабели с изоляцией на 10 кВ токами термической и динамической стойкости не запрещено  испытывать при напряжении менее 10 кВ. График изменения напряжения суперконденсатора во времени состоит из двух участков: емкостного и резистивного. Емкостный участок представляет собой  изменение  напряжения  вследствие  изменения  энергии  в  суперконденсаторе. Резистивный участок демонстрирует изменение напряжения из-за наличия активного сопротивления суперконденсатора.

Предложен алгоритм определения необходимого числа суперконденсаторов для испытания силовых электрических кабелей на напряжение 10 кВ токами термической и  динамической  стойкости.  Показано,  что  при  использовании  суперконденсаторов в установках испытания кабелей токами короткого замыкания площадь помещения, занимаемого суперконденсаторами, более чем на порядок меньше площади, занимаемой традиционными конденсаторами.

1. Кабели силовые с пропитанной бумажной изоляцией. Технические условия : ГОСТ 18410–73. – Введ. 01.01.1975. – М. : Изд-во стандартов, 1975. – 23 с.

2. Кабели силовые с пластмассовой изоляцией. Технические условия : ГОСТ 16442–80. – Введ. 01.01.1982. – М. : Изд-во стандартов, 2000. – 22 с.

3. Короткевич, М. А. Испытания кабельной продукции на термическую и динамическую стойкость / М. А. Короткевич, И. В. Олексюк // Энергетика… (Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ). – 2010. – № 1. – С. 25–32.

4. Пичугина, М. Т. Мощная импульсная энергетика / М. Т. Пичугина. – Томск : Изд-во ТПУ, 2005. – 98 с.

5. Накопители энергии : учеб. пособие для вузов / Д. А. Бут [и др.]; под ред. Д. А. Бута. – М. : Энергоатомиздат, 1991. – 400 с.

6. Конденсаторы с двойным электрическим слоем (ионисторы): разработка и производство [Электронный ресурс] / В. Кузнецов [и др.] // Компоненты и технологии. – 2005. – № 6. – Режим доступа: http://www.kit-e.ru/articles/condenser/2005_6_12.php. – Дата доступа: 28.12.2014.

7. Maxwell Technologies. Application Note. Boostcap Ultracapacitor. Cell Sizing. Document No 10073627, Rev 3 [Electronic resource]. – Mode of access: http://www.maxwell.com/ products/ultracapacitors/docs/10073627.3_how_to_determine_the_appropriate_size.pdf. – Date of access: 20.12.2014.

8. Maxwell Technologies. Product Comparison Matrix [Electronic resource]. – Mode of access: http://www.maxwell.com/products/ultracapacitors/docs/maxwell_technologies_product_ comparison_matrix.pdf. – Date of access: 20.12.2014.

9. Муфты для силовых кабелей на напряжение до 35 кВ включительно : ГОСТ 13781.0–86. – Введ. 24.06.1986. – М. : Изд-во стандартов, 1986. – 18 с.

10. Муфты термоусаживаемые для силовых кабелей на напряжение 10 кВ. Технические условия : ТУ РБ 500030832.001–2000. – Введ. 15.06.2000. – Минск : БГПА, 2000. – 25 с.