Работа посвящена анализу особенностей и реализации мультифизических численных полевых моделей электротехнических устройств, в частности кабельной техники и сварочного трансформатора. Выявлены пределы применимости методики стандарта МЭК 60287 для оценки нагрузочной способности подземных кабельных линий, исследованы меры по снижению магнитного поля кабельных линий в их взаимосвязи с температурным режимом кабелей, выполнено оптимизационное исследование устройств выравнивания электрического поля в кабельных муфтах. Показана осуществимость сквозного расчета сварочного трансформатора путем моделирования электромагнитного поля, температурного поля и механических напряжений с учетом их взаимосвязи, а также изучена стойкость грозозащитного троса воздушной линии со встроенным оптическим волокном.

• Введение
  • 1.1 Актуальность работы
  • 1.2 Цели и задачи
  • 1.3 Научная новизна
  • 1.4 Объект исследования
  • 1.5 Методы исследования
  • 1.6 Достоверность научных положений
  • 1.7 Научные положения, выносимые на защиту
  • 1.8 Практическая ценность результатов
  • 1.9 Публикации
  • 1.10 Апробация и внедрение результатов
  • 1.11 Личный вклад автора
  • 1.12 Структура и объем диссертации.
• Глава 1. Особенности мультифизических полевых задач электротехники
  • 1.1 Понятие мультифизических задач.
  • 1.2 Классификация межзадачных связей
  • 1.3 Вычислительные особенности мультифизических задач
  • 1.4 Методы решения мультифизических задач
  • 1.5 Программные средства для мультифизических расчетов методом конечных элементов
  • Выводы по главе 1
• Глава 2. Мультифизические задачи кабельной техники – квазистационарные процессы
  • 2.1 Нагрузочная способность кабельных линий
    • 2.1.1 Постановка задачи, стационарный и переходный анализ
    • 2.1.2 Физические процессы, учитываемые при анализе
    • 2.1.3 Стандартная расчетная методика Нейера-МакГрафа
    • 2.1.4 Применение метода конечных элементов
    • 2.1.5 Магнитное поле одиночной кабельной линии
    • 2.1.6 Температурное поле одиночной кабельной линии.
    • 2.1.7 Сопоставление расчетов по МЭК 60287 и методом конечных элементов для одиночной подземной кабельной линии.
      • Вариант 1 – линейная формация с односторонним заземлением.
      • Вариант 2 –линейная формация с двусторонним заземлением
      • Вариант 3 –треугольная формация с односторонним заземлением
      • Вариант 4 –треугольная формация с двусторонним заземлением
    • 2.1.8 Взаимное влияние нескольких кабельных линий при совместной прокладке
      • Конструкция кабельного блока
      • Сравнение потерь в токопроводящих жилах
      • Сравнение потерь в экранах
    • 2.1.9 Выводы по разделу 2.1
  • 2.2 Управление внешним магнитным полем кабельной линии
    • 2.2.1 Актуальность задачи снижения магнитного поля кабельных линий
    • 2.2.2 Метод исследования
    • 2.2.3 Оценка внешнего магнитного поля подземной кабельной линии
    • 2.2.4 Методы экранирования подземных кабельных линий
    • 2.2.5 П-образные экраны из тонких магнитных пленок
    • 2.2.6 Кольцевые надвижные экраны со щелью
    • 2.2.7 Влияние кольцевых экранов на температуру кабеля
    • 2.2.8 Выводы по разделу 2.2
  • 2.3 Уточнение дополнительных потерь в кабельных токопроводящих жилах из массивных профилированных сегментов
    • 2.3.1 Постановка задачи
    • 2.3.2 Формулировка задачи расчета магнитного поля переменных токов
    • 2.3.3 Формулировка задачи для уединенного кабеля
    • 2.3.4 Формулировка задачи для трехфазной кабельной линии
    • 2.3.5 Анализ эффекта вытеснения тока
    • 2.3.6 Анализ эффекта близости
    • 2.3.7 Анализ эффекта близости при отсутствии транспозиции
    • 2.3.9 Выводы по разделу 2.3
  • 2.4 Способы сглаживания электрического поля в кабельных муфтах
    • 2.4.1 Постановка задачи
    • 2.4.2 Комбинированный метод выравнивания поля
    • 2.4.3 Моделирование выравнивания поля с помощью двухкомпонентного стресс-конуса
    • 2.4.4 Моделирование выравнивания электрического поля с использованием трубки-регулятора
  • Выводы по главе 2
• Глава 3. Мультифизический анализ трансформатора для контактной сварки труб
  • 3.1 Необходимость расчета поля при проектировании трансформаторов контактной сварки
    • 3.1.1 Особенности конструкции исследуемого трансформатора
    • 3.1.2 Физические явления, учитываемые при расчете электромагнитного и температурного поля
  • 3.2 Моделирование электромагнитного поля
    • 3.2.1 Расчет тока холостого хода
    • 3.2.2 Сопротивление короткого замыкания
  • 3.3 Моделирование температурного поля
    • 3.3.1 Включение под нагрузку и остывание
    • 3.3.2 Повторно-кратковременный режим работы
  • 3.4 Моделирование упруго-напряженного состояния
    • 3.4.1 Напряжения, вызванные термическими деформациями
    • 3.4.2 Напряжения, вызванными магнитными силами
  • Выводы по главе 3
• Глава 4. Стойкость грозотроса с оптическим элементом к удару молнии
  • 4.1 Постановка задачи
  • 4.2 Форма импульса тока молнии
  • 4.3 Моделирование электромагнитного поля
  • 4.4 Тепловой расчет
  • Выводы по главе 4
• Заключение
• Список использованных источников
• Приложение
  • Акт внедрения проектной компании ООО ИмпульсПроект
  • Акт внедрения от ООО "Невская Энергосервисная Компания"
  • Акт внедрения от ООО «Энерговектор»
  • Акт внедрения от ЗАО НПО "Техносервис-Электро"
  • Акт внедрения от завода ЗАО ПсковЭлектросвар
  • Акт внедрения от Производственной компании «СЕВКАБЕЛЬ»