Ключові слова
phasor
electric field intensity
electrical breakdown опорно-стрижневий ізолятор
комплексна амплітуда
напруженість електричного поля
електричний пробій
Як цитувати
Анотація
Розроблено математичну модель для розрахунку внутрішнього та зовнішнього електричних полів ізоляторів на основі розв’язання рівняння Лапласа відносно комплексної амплітуди електричного потенціалу методом скінченних елементів. Вказану модель застосовано для розрахунку розподілів напруженості електричного поля в оточуючих повітряних просторах опорно-стрижневих ізоляторів С4-80-I, C4-80-II, а також C4-80-IIкв (китайського виробництва). Запропоновано встановити зв'язок між розподілом електричного поля навколо ізоляторів та їхньою випробувальною сухорозрядною напругою на основі середньоінтегральних значень модуля напруженості електричного поля вздовж можливих шляхів розряду з врахуванням знаку його тангенційної компоненти. Середньоінтегральні значення електричного поля порівнювалися з відомими експериментальними значеннями пробивних напруженостей повітря між двома стрижневими електродами, а також між системою електродів «стрижень-заземлена площина». Показано, що найбільш ймовірний шлях розвитку розряду для кожного з розглянутих ізоляторів – це шлях, найближчий до мінімальної відстані в повітрі між ковпаком і фланцем, процес розряду двоступеневий (спершу пробивається ділянка «ковпак-найближче до ковпака ребро»), а пробивна напруженість повітря довкола ізоляторів відповідає пробивній напруженості між двома стрижневими електродами (розбіжність значень склала 2,1…5,9%). Бібл. 10, табл. 3, рис. 3.
Посилання
Doufene D., Benharat S., Essmine A., Bouzegaou,O., Bouazabia S. A new approach for the flashover volt-age prediction using an arc propagation reproduction on a high-voltage insulator. COMPEL – The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering. 2024. DOI: https://doi.org/10.1108/COMPEL-11-2023-0569.
Amalia S., Azhar H., Hidayatullah B., Rajab A. The effect of humidity and temperature on flashover in high voltage transmission line ceramic insulators. TEM Journal. 2024. Vol. 13. Issue 1. Pp. 670-680. DOI: https://doi.org/10.18421/TEM131-70.
Sun J., Hu K., Fan Y., Liu J., Yang S., Guo X., Zhang K. Flashover voltage and external insulation design for EMUs’ insulators at high altitude with non-uniform distributed pollution. IET Gener. Transm. Distrib. 2023. Vol. 17. Issue 14. Pp. 3255-3265. DOI: https://doi.org/10.1049/gtd2.12897.
Aziz E., Aouabed F., Abdellah H., Adrienn D. Case study: optimizing grading ring design for high voltage polymeric insulators in power transmission systems for enhanced electric field and voltage distribution by using a finite element method. Energies. 2023. Vol. 16 (13). 5235. DOI: https://doi.org/10.3390/en16135235.
Shen W. Simulation Research on electric field distribution of insulator string in ULTRA high voltage trans-mission line. International Conference on Power Electronics and Power Transmission (ICPEPT 2021) on Journal of Physics: Conference Series. Xi'an, China, 15-17 October 2021. Vol. 2108. DOI: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/2108/1/012024.
Hawal A.O., Ben Rahma S.A., Abdul Samed M.M. Electrical performance sudy of 11kV coated porcelain, coated glass, and polymer outdoor high voltage insulators. Journal of Alasmarya University: Applied Sciences. 2023. Vol. 8. No 2. Pp. 31-45. DOI: https://doi.org/10.59743/jauas.8.2.1.
Gençoğlu M.T., Cebeci M. The pollution flashover on high voltage insulators. Electric Power Systems Re-search. 2008. Vol. 78. Issue 11. Pp. 1914-1921. DOI: https://doi.org/10.1016/j.epsr.2008.03.019.
Shancheng Qi S., Chang S., Cao L. Transient discharge characteristics of insulator short-circuit under high voltage. Engineering Journal. 2021. Vol. 60. Issue 6. Pp. 5175-5181. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aej.2021.04.028.
Meng X., Wang L., Mei H., Cao B., Bian X. Streamer propagation along the insulator with the different curved profiles of the shed. Polymers. 2022. Vol. 14(5). 897. DOI: https://doi.org/10.3390/polym14050897.
Bastidas P.D., Rowland S. M. Interfacial aging in composite insulators as a result of partial discharge activ-ity. IEEE Electrical Insulation Conference (EIC). Baltimore, MD, USA, 11-14 June 2017. Pp. 13-16. DOI: https://doi.org/10.1109/EIC.2017.8004690.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2024 Array