Анотація до роботи:

Кім Єн Дар. Методологічні основи удосконалення високовольтних лінійних ізоляторів та методів їх випробувань. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.13 - техніка сильних електричних та магнітних полів.-Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, 2003.

Дисертацію присвячено проблемам розробки методологічних основ конструювання високовольтних ізоляторів, випробувань та досліджень. В роботі розвинено методи розрахунку механічних і електричних характеристик ізоляційних конструкцій. Скореговані діючі, розроблені альтернативні методи визначення стійкості ізоляторів до дії високих напруг, до забруднень при підвищеній вологості та температурі, досліджені електрофізикохімічні процеси в об’ємі та на поверхні ізоляторів, зумовлені цими діями. Надані рекомендації для оптимального конструювання, шляхи підвищення технічних та експлуатаційних характеристик ізоляторів. Результати роботи використовуються для створення та вдосконалення параметричного ряду ізоляторів, вони знайшли відображення в ДСТУ з методів випробувань та широко застосовуються під час профілактики ізоляції в електричних мережах.

1. В дисертації викладені нові шляхи вирішення наукової проблеми розробки та вдосконалення високовольтних лінійних ізоляторів, що полягають в розробці та удосконаленні методологічних основ конструювання, досліджень та випробувань ізоляторів, підвищення їх якості та надійності. Це дозволило створити ізолятори нового покоління, конкурентоспроможні на світовому ринку, відновлювати та підсилювати працездатність ізоляції на діючих, застарілих об’єктах.

2. Розроблені методи механічного і електричного розрахунків для конструювання високовольтних підвісних ізоляторів, що дозволяють визначити основні геометричні параметри силового вузла і конфігурації тарілки по заданим механічним і електричним характеристикам ізолятора.

3. Розроблена і реалізована на ПЕОМ математична модель для дослідження стаціонарного і нестаціонарного електричного поля з комплексною провідністю досліджуваного об’єкта і довкілля, яка враховує наявність шару забруднення на поверхні ізолятора.

4. Встановлені причини низької відтворюваності методики результатів випробувань ізоляторів на пробій в слабопровідному рідинному середовищі напругою промислової частоти по методиці МЕК-383. Обґрунтовані рекомендації по коригуванню методики, які полягають в зниженні верхньої межі допустимого питомого об’ємного опору та в урахуванні вимог по електричній міцності середовища. Рекомендації ввійшли в ДСТУ 2203-93 (ГОСТ 6490-93 ) і ДСТУ 2202-93 (ГОСТ 1232-93 ).

5. Встановлений вплив кліматичних умов на рівень радіозавад ізоляторів при випробуваннях у відповідності з МЕК 437. Встановлена природа існування тісної кореляції між рівнем радіозавад і відносною вологістю повітря. Запропонована функція корегування результатів випробувань по відносній вологісті повітря. Результати досліджень використані при розробці ГОСТ 26196-84.

6. Досліджені особливості поведінки скляних ізоляторів при тривалому перебуванні в умовах приморських районів в країн тропічного та субтропічного клімату, які полягають в суттєвому зниженні електричної міцності ізолятора і інтенсивній корозії стержня. Розроблені методики випробувань ізоляторів на визначення мінімальних розрядних напруг і прогнозування стійкості стержня щодо електричної корозії.

7. Розроблена методика експериментального дослідження аеродинамічних характеристик ізоляторів та запропонована альтернативна методика визначення вологорозрядних напруг.

8. Запропоновані і удосконалені методи розрахунків, досліджень і випробувань були використані при:

- розробці та створенні вперше в СНД ізоляторів із загартованого скла всіх класів по механічному навантаженню, зі зменшеними на 30-40 % масогабаритними параметрами силового вузла з циліндричною формою;

- модернізації конструкцій тарілки ізоляційної деталі ізоляторів з метою підвищення електричних характеристик до вимог стандартів найбільш розвинутих країн;

- дослідженні динаміки осідання забруднень на поверхні ізолятора і обгрунтуванні критеріїв оптимізації конструкцій аеродинамічних ізоляторів; при розробці і створенні ізоляторів з покращеними аеродинамічними характеристиками;

- дослідженні впливу геометричних факторів і діелектричних властивостей матеріалів складових елементів ізолятора на інтенсивність іонізаційних процесів, які є джерелами високочастотних завад, розробці рекомендацій по зниженню рівня радіозавад і їх реалізації на всіх типах ізоляторів;

- розробці нового слабопровідного середовища для випробування ізоляторів на пробій напругою промислової частоти на основі використання кремнійорганічної рідини та трансформаторного масла, яке характеризується високим ступенем однорідності і стабільності електрофізичних параметрів (5^ти-річний позитивний досвіт використання в Державному випробувальному центрі при НДІВН);

- дослідженні механізму ушкодження ізоляторів із загартованого скла при дії підвищеної напруги, обгрунтуванні причин, що обумовлюють зниження внутрішньої електричної міцності ізоляторів і рекомендацій по вибракуванню ізоляційних деталей з дефектами в склі, які впливають на електричну міцність ізолятора. Рекомендації внесені в галузевий стандарт, регламентуючий вимоги до якості ізоляційних деталей скляних ізоляторів (ДСТУ 3407-96 на заміну ГОСТ 18328-73);

- дослідженні стійкості скляних ізоляторів щодо умов тропічного та субтропічного клімату і дії соляного забруднення, обгрунтуванні можливості застосування ізоляторів з лужного скла складу 7 в цих умовах (в ДСТУ 3407-96 немає обмеження по використанню ізоляторів із лужного скла в умовах тропіків), а також при вивченні природи електрохімічної корозії стержнів ізоляторів в мережах змінного струму і розробці ефективних засобів збільшення терміну служби стержнів.

9. Розроблені основи механізованої технології відновлення і підсилення ізоляції, що включає повний комплекс профілактичних заходів: очищення від забруднень аерозольногідродинамічним способом, миття водою, гідрофобізація кремнійорганічним компаундом холодного затвердіння. Нова технологія пройшла апробацію на різних підприємствах електричних мереж, і в теперішній час, завдяки високій ефективності в порівнянні з відомою, знаходить широке застосування на високовольтних повітряних лініях та підстанціях.

Публікації автора:

1. Ким Ен Дар. Исследование устойчивости стеклянных изоляторов к воздействию высокого напряжения // Энергетика и электрификация.- 1996. - №3. - С. 40-42.

2. Ким Ен Дар. Коррозия металлических элементов подвесных изоляторов и способы их защиты // Энергетика и электрификация.-1997. - №6. - С. 19-21.

3. Ким Ен Дар. Состояние фарфоровых изоляторов и методы их контроля // Вестн. Харьк. гос. политехн. ун-та.- Харків: ХГПУ, 1998. - Вып. 13. - С. 101-106.

4. Ким Ен Дар. Влияние влажности воздуха на электрическое поле высоковольтного изолятора //Вестн. Харьк. гос. политехн. ун-та. -Харків: ХГПУ, 1998.- Вып. 13.- С. 96-100.

5. Ким Ен Дар. Методика определения разрядных напряжений изоляторов при солевых загрязнениях в условиях высокой влажности и температуры // Энергетика и электрификация. - 1998. - №2-3. - С. 39-41.

6. Ким Ен Дар. Технология восстановления и усиления внешней изоляции // Энергетика и электрификация.-1998.- №2-3. - С. 25-28.

7. Ким Ен Дар. Расчет сухоразрядных характеристик высоковольтных изоляторов тарельчатого типа // Вестн. Харьк. гос. политехн. ун-та.- Харків: ХГПУ, 2000. - Вып. 127. - С. 57-68.

8. Покровский С.Ф., Ким Ен Дар, Хлыстов В.Г., Штерн А.В. Повышение надежности силового узла изоляторов ВЛ // Энергетическое строительство. - 1983. - №8. - С. 45-47.

9. Покровский С.Ф., Ким Ен Дар, Новиков А.А., Кукс С.В. Особенности эксплуатации стеклянных изоляторов в районах с интенсивным промышленным загрязнением // Электрические станции. - 1983. - №6. - С. 53-55.

10. Покровский С.Ф., Ким Ен Дар, Кукс С.В. Исследование устойчивости загрязненных изоляторов к поверхностным разрядам // Информэнерго. Энергетика и электрификация. Сер. Строительство сельских электросетей. -1983. - Вып.10. - С. 11-13.

11. Покровский С.Ф., Ким Ен Дар, Тарасова Н.Ф. О снижении уровня радиопомех от высоковольтных подвесных изоляторов // Электрические станции. - 1985. - №1. - С. 55-56.

12. Ким Ен Дар, Кукс С.В. Повышение надежности стеклянных изоляторов в районах с интенсивными промышленными загрязнениями // Электрические станции. - 1985. - №4. - С. 54-56.

13. Ким Ен Дар, Тарасова Н.Ф. Влияние атмосферных условий на уровень радиопомех от изоляторов// Электрические станции.-1985.-№8.- С.73-75.

14. Ким Ен Дар, Кукс С. В., Гриднев А.Г., Новиков А.А., Савченко В.И., Лазарев О.В. Сравнительные испытания линейной изоляции в аэродинамической трубе // Электрические станции. - 1987. - №7. - С. 47-49.

15. Ким Ен Дар, Тарасова Н.Ф., Кукс С.В. Влияние повышенного напряжения на стеклянные изоляторы // Электрические станции. - 1988. - №11.- С. 69-72.

16. Ким Ен Дар, Кукс С.В. Изолятор с улучшенными аэродинамическими характеристиками // Энергетика и электрификация. - 1994.- №1. - С. 44-47.

17. Ким Ен Дар, Шумилов Ю.Н. Корректировка методики испытаний изоляторов на пробой напряжением промышленной частоты // Энергетика и электрификация. - 1994. - №5. - С. 30-34.

18. Ким Ен Дар, Кукс С.В., Пономарев П.Е. Способы восстановления и усиления высоковольтной изоляции // Вестн. Харьк. гос. политехн. ун-та.- Харків: ХГПУ, 1998. - Вып. 13. - С. 122-127.

19. Ким Ен Дар, Кукс С.В., Пономарев П.Е. Увеличение стойкости кремнийорганического гидрофобного покрытия // Вестн. Харьк. гос. политехн. ун-та.- Харків: ХГПУ, 1998. - Вып. 13. - С. 116-118.

20. Ким Ен Дар, Таран В.Н. Методика прогнозирования показателей надежности подвесных линейных изоляторов // Вестн. Харьк. гос. политехн. ун-та.- Харків: ХГПУ, 1999. - Вып.69 . - С. 75-81.

21. Ким Ен Дар, Пономарев П.Е., Козуб Б.В. Влияние поверхностного загрязнения на электрическое поле высоковольтного ввода // Вестн. Харьк. гос. политехн. ун-та.- Харків: ХГПУ, 1999. - Вып. 88. - С. 32-37.

22. Ким Ен Дар, Таран В.Н. Разрушение высоковольтных стеклянных изоляторов при воздействии сильного электрического поля // Вестн. Харьк. гос. политехн. ун-та. - Харків: ХГПУ, 2000. - Вып. 127. - С. 69-76.

23. Kim En Dar, Y. Shumilov, Y. Yashin, I. Gutman, R. Hartings. Wind-borne pollution application and test methods and their use for the optimal desing and insulator selection in different environments.// Seminar on experience and application of composite insulators (CIGRE SC 33.99).-Ludvika (Sweden) - 1999. - P. 1-2.

24. Высоковольтный изолятор: А.с. 584342 СССР, МКИ Н 01 В 17/02/ Ким Ен Дар, В. Г. Хлыстов, С.Ф. Покровский (СССР). - №2183102/24-07; Заявлено 20.10.75; Опубл. 15.12.77, Бюл. №46. - 3 с.

25. Высоковольтный изолятор: А.с. 626441 СССР, МКИ Н 01 В 17/02/ Ким Ен Дар, В. Г. Хлыстов, С.Ф. Покровский (СССР). - №2064085/24-07; Заявлено 26.09.74; Опубл. 30.09.78, Бюл. №36. - 3 с.

26. Полимерный изолятор: А.с. 1365143 СССР, МКИ Н 01 В 17/20/ Ким Ен Дар, В. Н. Соломатов, Ю. Н. Яшин (СССР). -№3662245/24-07; Заявлено 29.08.83; Опубл. 07.01.88, Бюл. №1. - 3 с.

27. Высоковольтный подвесной изолятор: А.с. 1379804 СССР, МКИ Н О1 В 17/02/ Ким Ен Дар, С. В. Кукс, О. В. Лазарев, В. И. Савченко (СССР). - №3914271/24-07; Заявлено 08.11.87; Опубл. 07.03.88, Бюл. № 9.-2 с.

28. Высоковольтный подвесной изолятор: А.с. 1475399 СССР, МКИ Н О1 В 17/02/ Ким Ен Дар, Н.Ф.Тарасова, В.А.Константинов, А. Б. Злаказов (СССР). - №4256680/24-07; Заявлено 03.06.87; Опубл. 23.04.89, Бюл. №15.-2 с.

29. Полимерный изолятор: А.с. 1697121 СССР, МКИ Н 01 В 17/00/ Ким Ен Дар, В. Н. Соломатов, Ю. Н. Яшин, В. А. Аксенов, Н. С. Шупик (СССР). - №4690861/01; Заявлено 11.05.89; Опубл. 07.12.91, Бюл. №45. - 3 с.

30. Высоковольтный изолятор: А.с. 1711240 СССР, МКИ Н 01 В 17/02/ Ким Ен Дар, В. А. Аксенов, А.Б. Злаказов, С. Б. Сидоренко (СССР). - №4800354/07; Заявлено 8.10.91; Опубл. 07.02.92, Бюл. №5. - 2 с.

31. Высоковольтный изолятор: А.с. 1798818 СССР, МКИ Н О1 В 17/02/ Ким Ен Дар, В. А. Аксенов, А.Б. Злаказов, Н.Ф. Тарасова, С. Ю. Ганпанцурова (СССР). - №4749075/07; Заявлено 16.10.89; Опубл. 28.02.93, Бюл. №8. - 3 с.

32. Пат. 28339 А Україна. Спосіб очищення забрудненої високовольтної ізоляції / Кім Єн Дар, С. В. Кукс, В. В. Хилюк (Україна); Заявлено 25. 07. 96; Опубл. 30. 06. 98, Бюл. №3.- 1 с.

33. Пат. 28296А Україна. Випробувальне середовище для електричного пробою високовольтних ізоляторів / Кім Єн Дар, Ю. М. Шумілов (Україна); Заявлено 12. 05. 96; Опубл. 30. 06. 98, Бюл. №3.- 1 с.