绝缘结构设计原理课程设计
结构设计原理课程设计
结构设计原理课程设计
结构设计原理课程设计是一个基于实践的课程，旨在让学生了解和解决实际的结构设计问题。
本课程的课程目标是帮助学生掌握结构设计的基本原理，研究和讨论相关的技术设计原理，了解结构设计的基本思想以及有关任务();开发、实施和完善结构设计的方法和工具，以及采用各种计算方法和一系列实验来验证设计成果和结果。
本课程将采用现场实验和理论讲授相结合的学习方式，使学生能够逐步掌握和实践结构设计相关的基本定律。
主要内容包括力学原理、流体动力学、热学等基本力学原理，以及材料力学、设计规范、抗压强度、分析、荷载传递强度、构造空间形状、结构抗震度等结构设计基本原理，以及结构参数和结构性能的数学模型构造方法、传热、制冷原理、计算结构稳定性、控制力学分析、复杂结构形态分析、结构力学分析等基本理论。
实验内容涉及材料性能测试、元件测试、构件测试，结构抗震设计原理、建筑物设计原则以及土木结构设计、风洞及数值分析等。
学生在实验过程中可以验证和学习结构设计和分析的基本原理，从而更加深入了解结构设计的相关方面。
在教学活动过程中，教师可以主动指导和提高学生的实践能力，采用互动的形式，以便学生进行丰富的实践。
教师需要结合学生的实际情况，在教学实践过程中能够有效指导学生解决各种问题、传授实践知识，使学生充分了解和掌握结构设计的基本原理，提高学生在实践工作中的能力和能力。
高压套管绝缘结构设计课程设计(哈理工)
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。
结构设计原理课程设计
结构设计原理 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握结构设计的基本原理，理解结构的稳定性和强度概念。
2. 使学生能够运用所学原理，分析常见建筑和工程结构的设计方法。
3. 培养学生对结构设计规范和标准的认识，了解其在工程实践中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件绘制简单结构图纸的能力。
2. 提高学生运用计算工具进行结构分析和计算的能力。
3. 培养学生团队协作，进行结构设计创意实践的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对结构设计的兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 培养学生关注工程安全、环保和可持续发展的意识。
3. 培养学生严谨、负责的工作态度，树立良好的职业道德观念。
课程性质分析：本课程为工程技术类课程，旨在培养学生的结构设计能力和实践操作技能。
结合学生特点和教学要求，课程内容以实践操作为主，理论讲授为辅。
学生特点分析：学生处于高年级阶段，已具备一定的力学基础和工程知识。
学生对新鲜事物充满好奇，具备较强的动手能力和创新意识。
教学要求分析：1. 注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 鼓励学生积极参与课堂讨论，培养独立思考和解决问题的能力。
3. 重视团队合作，培养学生的沟通能力和协作精神。
二、教学内容1. 结构设计基本原理：介绍结构设计的基本概念、分类和功能，重点讲解稳定性、强度、刚度的基本原理。
教材章节：第一章 结构设计概述2. 结构设计方法：分析梁、板、柱、框架等常见结构的设计方法，结合实例进行讲解。
教材章节：第二章至第四章 结构设计方法与实例3. 结构设计规范与标准：讲解我国现行的结构设计规范和标准，以及其在工程实践中的应用。
教材章节：第五章 结构设计规范与标准4. 结构设计实践：组织学生进行结构设计创意实践，运用CAD软件绘制结构图纸，进行结构分析与计算。
教材章节：第六章 结构设计实践5. 结构设计案例分析：分析典型结构设计案例，使学生了解工程实际中的结构设计方法和技巧。
结构设计原理课程设计范例
结构设计原理课程设计范例一、课程目标知识目标：1. 学生能理解结构设计的基本原理，掌握结构稳定性和强度的概念。
2. 学生能够描述不同类型的结构元件，并解释其在工程中的应用。
3. 学生能够运用数学和科学知识分析简单结构问题，计算出结构的受力情况。
技能目标：1. 学生能够运用模型材料设计并构建小型结构模型，展示对结构原理的理解。
2. 学生通过实验和模拟，能够掌握测量和记录数据的方法，培养科学探究能力。
3. 学生能够通过团队合作，有效沟通，解决结构设计过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生将对工程学和结构设计产生兴趣，培养未来从事相关领域工作的志向。
2. 学生在学习过程中，能够认识到科学知识在实际生活中的重要性，增强学习的积极性。
3. 学生通过课程学习，培养对技术工作的尊重，理解工程师在社会发展中的作用，形成正确的劳动观念。
课程性质分析：本课程结合物理、数学和工程技术原理，注重理论与实践相结合，旨在通过动手操作和问题解决，提升学生的综合应用能力。
学生特点分析：考虑到学生处于中学阶段，具备一定的物理和数学基础，好奇心强，喜欢探索和动手实践，因此课程设计需兼顾知识性和趣味性。
教学要求：教学应注重启发式和探究式方法，鼓励学生主动参与，注重培养学生的创新能力与合作精神，确保每位学生都能在课程中取得进步。
通过对具体学习成果的分解，教师可进行有效的教学设计和学习成果评估。
二、教学内容1. 结构设计基本概念：包括结构的定义、分类和功能，结构设计的基本原则，如稳定性、强度和耐久性。
- 教材章节：第一章 结构设计概述2. 结构元件与受力分析：介绍梁、柱、板等常见结构元件，及其在承受不同类型力时的响应。
- 教材章节：第二章 结构元件与受力分析3. 结构设计方法与步骤：讲解结构设计的流程，包括需求分析、方案设计、计算分析、施工图绘制等。
- 教材章节：第三章 结构设计方法与步骤4. 实践操作与案例分析：组织学生进行小组合作，设计并制作小型结构模型，分析实际工程案例。
高压套管设计
绝缘结构设计原理课程设计专业：高电压与绝缘技术班级：电气05-8班姓名：高享想学号：0503010827设计题目：330KV 油纸/胶纸电容式变压器套管一 技术要求：额定电压 330KV 额定电流 300A最大工作电压363KV1Min 工频试验电压510KV 干试电压670KV 湿试电压510KV1.2/50μs 全波冲击试验电压1175KV 二 设计任务：1、确定电容芯子电气参数 绝缘层最小厚度min d 绝缘层数n极板上台阶长度1λ 极板下台阶长度2λ 接地极板长度n l 接地极板半径n r 零序极板长度0l 零序极板半径0r 各层极板长度x l 各层极板半径x r 套管最大温升θ∆ 套管热击穿电压j U2、选出上下套管并进行电气强度校核3、画出r E r -分布图画出极板布置图电容式套管的结构概述电容式套管具有内绝缘和外绝缘。
内绝缘或称主绝缘，为一圆柱形电容芯子，外绝缘为瓷套。
瓷套的中部有供安装用的金属连接套筒，或称法兰。
套管头部有供油量变化的金属容器称为油枕。
套管内部抽真空并充满矿物油。
套管的整体连接(电容芯子、瓷套、连接套筒和油枕等的连接)有两种基本形式，即用强力弹簧通过导杆压紧得方式(大多用于油纸式电容套管)以及用螺栓在连接处直接卡装的方式(大多用于胶纸式电容套管)。
连接处必须采用优质的耐油橡皮垫圈以保证套管的密封(不漏油和不使潮气侵入)，要有一定的机械强度和弹性。
油纸式电容套管内部有弹性板，与弹簧共同对因温度变化所引起的长度变化起调节作用，以防密封的破坏。
套管除主体结构外，还有运行维护所需要的装置，如在油枕上装有油面指示器，联接套筒上装有测量用的接头(运行时和联接套筒接通)，取油样装置及注油孔等。
电容式套管的瓷套是外绝缘，同时也为内绝缘和油的容器。
变压器套管上瓷套表面有伞裙，以提高外绝缘抵抗大气条件如雨、雾、露、潮湿、脏污等的能力，下瓷套在油中工作，表面有棱。
胶纸式变压器套管无下瓷套。
电绝缘材料课程设计
电绝缘材料课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电绝缘材料的基本概念，掌握其分类和特性；2. 学生能描述电绝缘材料在电路中的应用和重要性；3. 学生能掌握常见电绝缘材料的性能指标及其影响因素；4. 学生了解电绝缘材料在生活和工业中的应用案例。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析电路中电绝缘材料的选择和应用；2. 学生能通过实验方法，测试电绝缘材料的绝缘性能，并解读实验结果；3. 学生能运用电绝缘材料的特性，设计简单的电路绝缘方案。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电绝缘材料的兴趣，激发探索科学的精神；2. 学生认识到电绝缘材料在安全用电和环境保护方面的重要性，增强安全意识和责任感；3. 学生通过团队合作，培养沟通协调能力和团队精神。
课程性质分析：本课程属于物理学科，以电绝缘材料为研究对象，结合学生所在年级的知识深度，注重理论与实践相结合。
学生特点分析：学生具备一定的物理基础知识，对电学方面有一定了解，但对电绝缘材料的具体应用和性能认识不足。
教学要求：结合课程性质和学生特点，以实际案例和实验为载体，引导学生主动探究，培养其分析问题和解决问题的能力，实现课程目标的具体学习成果。
二、教学内容1. 电绝缘材料基本概念：定义、分类及特性；教材章节：第二章第三节“电绝缘材料的基本概念”2. 电绝缘材料的主要性能指标：绝缘电阻、耐压强度、介质损耗等；教材章节：第二章第四节“电绝缘材料的性能及其测试方法”3. 常见电绝缘材料：塑料、橡胶、陶瓷、玻璃等；教材章节：第二章第五节“常见电绝缘材料及其应用”4. 电绝缘材料在电路中的应用：绝缘子、绝缘层、绝缘套管等；教材章节：第二章第六节“电绝缘材料在电路中的应用”5. 电绝缘材料的选用原则及影响因素；教材章节：第二章第七节“电绝缘材料的选择与应用”6. 电绝缘材料实验：测试绝缘性能、分析实验结果；教材章节：第二章实验“电绝缘材料的绝缘性能测试”7. 电绝缘材料在生活和工业中的应用案例分析；教材章节：第二章案例分析“电绝缘材料的应用实例”教学内容安排与进度：第一课时：电绝缘材料基本概念、分类及特性；第二课时：电绝缘材料的主要性能指标及测试方法；第三课时：常见电绝缘材料及其应用；第四课时：电绝缘材料在电路中的应用；第五课时：电绝缘材料的选用原则及影响因素；第六课时：电绝缘材料实验；第七课时：电绝缘材料应用案例分析及总结。
电气绝缘结构原理CAD课程设计报告书
题目：330kV 油纸电容式套管电磁计算与结构设计专业：哈理工电气工程及其自动化班级：电气08学号：姓名；刘东升指导教师：日目录目录1书2 二．设理3 三．设容5 四．确定电容芯子电气参数1. 油纸式电容算2. 胶纸式电容式套管的计算五．选出上下瓷套并进行电气强度校核，绝缘裕度校验六参料27附录I 电容芯子极板布置图附录II 电容芯子辐向电场分布曲线附录III 电容图附录套管在空气中的闪络2011 年12 月30任务计原计内6 式套管的计61627考资套管装配一．任务书题目：330kV 油纸（胶纸）电容式套管电磁计算与结构设计技术条件：额定电压Un=330 kV额定电流In=315 A最大工作电压Um=363kV1min 工频试验电压：570kV 干试电压：670kV 湿试电压：510kV1.2/50us 全波冲击试验电压：1050kV 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）各层极板尺寸（5）温升（6）热击穿电压2. 选出上下瓷套并进行电气强度校核绝缘裕度校核3. 画出极板布置图，E-r 分布图以及装配图4. 撰写课程设计报告二．设计原理套管绝缘子用以把电流引入或引出变压器、断路器、电容器或者其他电气设备的金属外壳，也用于导体或母线穿过建筑物或者墙壁。
套管的整体连接（电容芯子，瓷套，连接套筒和油枕等的连接）有两种基本形式，即用强力弹簧通过导杆压紧的方式（大多用于油纸式）以及螺栓在连接处直接卡装的方式（大多用于胶纸式）。
电容套管是目前超高压系统中最常用的型式，防止华山的方法是改善套管的电场分布，在导管和法兰之间加一个电容芯子作为内绝缘，电容薪资中有多层金属板极，以强迫控制套管内部和表面的电场均匀化。
内绝缘有采用油屏障绝缘的充油式及胶纸式或油浸纸绝缘的电容式两大类。
瓷套是外绝缘。
电容式套管导杆常采用铜杆或者铜管，纯瓷套管也有采用铝导体或直接一母线穿过称母线式套管。
《电气绝缘结构原理CAD》课程设计
题目：330kV油纸电容式套管电磁计算与结构设计专业：哈理工电气工程及其自动化班级：电气08学号：姓名；刘东升指导教师：2011年12月30日目录目录 1一．任务书 2二．设计原理 3三．设计内容 5四．确定电容芯子电气参数 61.油纸式电容式套管的计算 62.胶纸式电容式套管的计算 16五．选出上下瓷套并进行电气强度校核，绝缘裕度校验 27 六参考资料 27附录I 电容芯子极板布置图附录II电容芯子辐向电场分布曲线附录III 电容套管装配图附录套管在空气中的闪络一．任务书题目：330kV油纸（胶纸）电容式套管电磁计算与结构设计技术条件：额定电压Un=330 kV额定电流In=315 A最大工作电压Um=363kV1min工频试验电压：570kV干试电压：670kV湿试电压：510kV1.2/50us全波冲击试验电压：1050kV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）各层极板尺寸（5）温升（6）热击穿电压2.选出上下瓷套并进行电气强度校核绝缘裕度校核3.画出极板布置图，E-r分布图以及装配图4.撰写课程设计报告二．设计原理套管绝缘子用以把电流引入或引出变压器、断路器、电容器或者其他电气设备的金属外壳，也用于导体或母线穿过建筑物或者墙壁。
套管的整体连接（电容芯子，瓷套，连接套筒和油枕等的连接）有两种基本形式，即用强力弹簧通过导杆压紧的方式（大多用于油纸式）以及螺栓在连接处直接卡装的方式（大多用于胶纸式）。
电容套管是目前超高压系统中最常用的型式，防止华山的方法是改善套管的电场分布，在导管和法兰之间加一个电容芯子作为内绝缘，电容薪资中有多层金属板极，以强迫控制套管内部和表面的电场均匀化。
内绝缘有采用油屏障绝缘的充油式及胶纸式或油浸纸绝缘的电容式两大类。
瓷套是外绝缘。
电容式套管导杆常采用铜杆或者铜管，纯瓷套管也有采用铝导体或直接一母线穿过称母线式套管。
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绝缘结构设计原理课程设计绝缘结构设计原理课程设计专业：高电压与绝缘技术班级：姓名：学号：设计题目：330KV 油纸/胶纸电容式变压器套管一 技术要求：额定电压 330KV额定电流 300A最大工作电压363KV1Min 工频试验电压510KV干试电压670KV湿试电压510KV1.2/50μs 全波冲击试验电压1175KV二 设计任务：1、确定电容芯子电气参数绝缘层最小厚度min d绝缘层数n极板上台阶长度1λ极板下台阶长度2λ接地极板长度n l接地极板半径n r零序极板长度0l零序极板半径0r各层极板长度x l各层极板半径x r套管最大温升θ∆套管热击穿电压j U2、选出上下套管并进行电气强度校核3、画出r E r -分布图画出极板布置图电容式套管的结构概述电容式套管具有内绝缘和外绝缘。
内绝缘或称主绝缘，为一圆柱形电容芯子，外绝缘为瓷套。
瓷套的中部有供安装用的金属连接套筒，或称法兰。
套管头部有供油量变化的金属容器称为油枕。
套管内部抽真空并充满矿物油。
套管的整体连接(电容芯子、瓷套、连接套筒和油枕等的连接)有两种基本形式，即用强力弹簧通过导杆压紧得方式(大多用于油纸式电容套管)以及用螺栓在连接处直接卡装的方式(大多用于胶纸式电容套管)。
连接处必须采用优质的耐油橡皮垫圈以保证套管的密封(不漏油和不使潮气侵入)，要有一定的机械强度和弹性。
油纸式电容套管内部有弹性板，与弹簧共同对因温度变化所引起的长度变化起调节作用，以防密封的破坏。
套管除主体结构外，还有运行维护所需要的装置，如在油枕上装有油面指示器，联接套筒上装有测量用的接头(运行时和联接套筒接通)，取油样装置及注油孔等。
电容式套管的瓷套是外绝缘，同时也为内绝缘和油的容器。
变压器套管上瓷套表面有伞裙，以提高外绝缘抵抗大气条件如雨、雾、露、潮湿、脏污等的能力，下瓷套在油中工作，表面有棱。
胶纸式变压器套管无下瓷套。
电容套管的电气计算电容芯子设计电容芯子内部是按轴向场强均匀分布的原则设计的，即各绝缘层的电容相等以及各极板间的长度差相等，而绝缘厚度不等。
此时得到径向场强只是稍不均匀的。
由于零部件对电场的影响，内部电极布置时尚应注意各部分的电屏蔽，才能获得较好的电气特性。
电容芯子电气参数电容套管的主要设计参数是电容芯子的辐向最大工作场强E rm其次是在干闪络试验电压下，电容芯子上部和下部的轴向场强E1和E2。
这些参数决定套管电容芯子的径向和轴向尺寸，同时必须有一定的绝缘裕度以保证必要的电性要求。
rmE按最大工作电压下不发生有害局放这一原则而决定。
对于油纸绝缘，更须考虑由足够的裕度，以免局部放电发展。
一330KV油纸电容式变压器套管1rmE的确定根据工艺情况选定绝缘层最小厚度min 1.3d mm=油纸绝缘金属极板在油中110.6k=1min 0.450.5510.6 3.5 1.3 4.823/k r E k d MV m ε--==⨯⨯=设绝缘裕度为1.8/1.8 4.823/1.8 2.68/rm k E E MV m ===2 确定绝缘层数nmin /()363/ 61(rm n U E d ===层）此时厚度最小绝缘层的滑闪电压()()0.450.451/27.2 1.3/3.517.419kv w r U k d ε==⨯=与干试电压相比，安全裕度=()17.419/670/61 1.586=3 长度计算可依据《电气绝缘结构设计原理》图2-69或经验确定上瓷套长度B L ，取272B L cm =。
()1确定极板上台阶长度λ1和极板下台阶长度λ2电容芯子轴向场强1E 和2E 的选择，要保证在干闪络电压下，电容芯子的上部或下部不发生轴向闪络。
一般上部较长，1E 较低，发生这种闪 络的可能性极小，因此，下部轴向场强是主要的。
选择内绝缘对上瓷套的屏蔽长度，上端为20%B L ，下端为10%B L ，则电容芯子的上端绝缘长度为10.10.20.7B B B B n L L L L λ=--=10.7/0.7272/61 3.2B L n cm λ==⨯=令下台阶为上台阶的60%210.60.6 3.2 2.0cm λλ==⨯= 在干试电压下的下端轴向场强()2670/20610.549/E MV m =⨯=则12 3.22 5.2cm λλλ=+=+=()2确定接地极板长度n l ，零序极板长度0l 及各层极板长度x l由于法兰长度f L 未做规定，可选则最有利的条件 4.1r l ξξ==，则()()/161 5.2/ 4.11103n l n cm λξ=-=⨯-=法兰长度()(0.111)103271165f n B L l L cm cm =-+=-+=其中11cm 为选取对下瓷套的屏蔽长度。
下瓷套长度2110.1H H L n L λ=++(61211)/0.9148H L cm =⨯+=010361 5.2420n l l n cm λ=+=+⨯=所以实际上0/420/103 4.08n l l ξ===下瓷套闪络电压，可以放放电平均场强0.65/MV m 来校核，则14800.65962670s U kv kv =⨯=>序数为1的极板长度10420 5.2414.8l l cm λ=-=-=0420 5.2x l l x x λ=-=-具体数据见附表，因此[]1()/2ln (414.8103)61/2ln 4.0811232n A l l n ξ=+=+⨯= ()3确定零序极板半径0r ,接地极板半径r 及各层极板半径x rmax 011/3263/3112323.4826.861414.8rm rm U U A A r cm E nl E nl ===⨯=⨯接地极板半径n 0 4.08 3.4814.20cm r r ξ==⨯=序数为x 的极板半径()01 r exp /2x x r l l x A ⎡⎤=+⎣⎦具体数据见附录一 4 选上瓷套进行电气强度效验(1)干闪电压干放平均场强约为0.3/MV m ,干闪络电压272 3.0816U kv =⨯=干，与干试电压相比较，安全裕度为816/670 1.22 1.0=>,满足裕度。
(2)湿闪电压()0.770.613.56 2.65/U L nl a a =+湿其中L -套管的瓷套有效高度1a -伞内两点间的最大距离a -裙宽l -裙距1272,22,10,0.55,/ 1.5L cm n cm l cm a l cm aa ======0.770.63.56272 2.652210 1.5614.87U kv =⨯+⨯⨯⨯=湿与湿试电压相比较，安全裕度为614.87/510 1.20 1.0=>，满足裕度。
(3)1.2/50s μ雷电波电压40 5.0640 5.062721420s U a kv =+=+⨯=与1.2/50μs 全波冲击试验电压1175KV 相比，安全裕度为1420/1175 1.21=>，满足裕度。
5 计算套管最大温升θ∆温升计算的目的是使套管在工作电流的长期作用下，发热温度不超过材料的耐热性要求(油纸105℃，胶纸120℃)。
套管的发热和散热情况类似圆柱体结构，但因存在轴向散热现象，故比单芯电缆结构要复杂得多。
一般最大温升的计算忽略了轴向导出热量的问题，所得数值常偏高。
12120/22/ln(/)2n n p p p p r r r θπλπσ++∆=+ 式中 n r - 芯子浸油部分最大外半径()m ；0r - 导管外半径()m ；λ- 芯子绝缘层的导热系数()/W m c ︒⋅，胶纸0.22，油纸0.25σ- 芯子在油中的表面散热系数，一般可取0.05/W m c ︒⋅；1p - 单位长度的导杆发热量()/W m , 21p I R =,其中I 为额定电流，R 导杆单位长度有效电阻 2p - 套管单位长度的介质发热量()/W m ，22/p U Ctg L ωδ=，式中U 为额定电压；011r ()22ln 910n r l l C εξ+=⨯⨯为套管总电容，2314f ωπ==，0.007tg δ=，为在工作状态下的介质损耗，L 为电容芯子绝缘部分总长度()m 。
式中包含两部分，前一部分代表套管内部热传导的温度差，分散热源如介质损耗的等效热功率为2/2p ；后一部分代表套管表面与周围有的温度差。
12120/22/ln(/)2n n p p p p r r r θπλπσ++∆=+5.4138.617/2 5.4138.617 7.552520.25/ln(14.20/3.48)214.200.05o o C C ππ++=+=<⨯⨯⨯6 计算套管热击穿电压j U电容套管辐向电击穿，在一般材料质地良好和制造上无重大缺陷时不会发生。
但是，电容套管热击穿的可能性还是存在的，特别是胶纸套管，当胶纸的tg δ和温度系数大时可能发生。
热击穿电压可以按单向冷却圆柱结构的情况计算，由于忽略了轴向散热，计算值常偏低。
()01.910j r U c f tg λφαεδ=⨯ 即 01.210j r U f tg λαεδ=⨯式中0tg δ- 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，取0.049α=； r f λε-、、 符号同前； ()c ϕ- 与结构尺寸和导散热量有关的系数，一般取 ()0.63c ϕ=。
因此可得套管热击穿电压1.210 1.210245j U kv =⨯=⨯=附录一运行程序及结果：单位 ()cmL0=420,R0=3.48;for i=1:1:61;L(i)=L0-5.2*i;R(i)=R0*exp(((L(1)+L(i))*i)/(2*11232)); endfor i=1:1:61;fprintf('L[%d]=%f,R[%d]=%f\n',i,L(i),i,R(i)) ;endx=8,L[8]=378.400000, R[8]=4.615919x=9,L[9]=373.200000, R[9]=4.771866x=10,L[10]=368.00000 0,R[10]=4.930799x=11,L[11]=362.80000 0,R[11]=5.092666x=12,L[12]=357.60000 0,R[12]=5.257413x=13,L[13]=352.40000 0,R[13]=5.424978x=14,L[14]=347.20000 0,R[14]=5.595292x=15,L[15]=342.00000 0,R[15]=5.768281x=16,L[16]=336.80000x=39,L[39]=217.20000 0,R[39]=10.425498x=40,L[40]=212.00000 0,R[40]=10.624144x=41,L[41]=206.80000 0,R[41]=10.821564x=42,L[42]=201.60000 0,R[42]=11.017551x=43,L[43]=196.40000 0,R[43]=11.211896x=44,L[44]=191.20000 0,R[44]=11.404387x=45,L[45]=186.00000 0,R[45]=11.594814x=46,L[46]=180.80000 0,R[46]=11.782964x=47,L[47]=175.60000x=19,L[19]=321.20000 0,R[19]=6.485309x=20,L[20]=316.00000 0,R[20]=6.670357x=21,L[21]=310.80000 0,R[21]=6.857509x=22,L[22]=305.60000 0,R[22]=7.046649x=23,L[23]=300.40000 0,R[23]=7.237655x=24,L[24]=295.20000 0,R[24]=7.430397x=25,L[25]=290.00000 0,R[25]=7.624741x=26,L[26]=284.80000 0,R[26]=7.820547x=27,L[27]=279.60000x=50,L[50]=160.00000 0,R[50]=12.508553x=51,L[51]=154.80000 0,R[51]=12.682140x=52,L[52]=149.60000 0,R[52]=12.852184x=53,L[53]=144.40000 0,R[53]=13.018480x=54,L[54]=139.20000 0,R[54]=13.180824x=55,L[55]=134.00000 0,R[55]=13.339016x=56,L[56]=128.80000 0,R[56]=13.492858x=57,L[57]=123.60000 0,R[57]=13.642157x=58,L[58]=118.40000二 330KV 胶纸电容式变压器套管1 rm E 的确定根据工艺情况选定绝缘层最小厚度 min 1.3d mm =胶纸绝缘半导体极板在空气中 1 4.3k =1min 0.450.554.34 1.3/ 1.995k r E k d MV m ε--==⨯⨯=胶纸绝缘的rm E 直接取k E ，即/1.995rm k MV m E E ==2 确定绝缘层数nmin /()363/ 1.3)81(rm n U E d ⨯===层）此时厚度最小绝缘层的滑闪电压()()0.450.451/27.2 1.3/411.708kv w r U k d ε==⨯=与干试电压相比，安全裕度=()11.708/670/81 1.415>1=3 长度计算可依据《电气绝缘结构设计原理》图2-69或经验确定上瓷套长度B L ，取272B L cm =。