Analiza widm optycznych emitowanych przez powierzchniowe wyładowania elektryczne w cieczach elektroizolacyjnych przy napięciu stałym

• Autorzy: Kozioł Michał , Skubis Jerzy , Boczar Tomasz , Kunicki Michał , Nagi Łukasz , Urbaniec Ireneusz

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.11.49

Warianty tytułu

EN

Analysis of optical spectra emitted by electrical discharges in insulating liquids under direct current (DC) voltage

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem przedstawionych w artykule badań jest analiza widm optycznych emitowanych przez wyładowania elektryczne w cieczach elektroizolacyjnych, takich jak ester syntetyczny, ester naturalny oraz olej mineralny, zarejestrowanych przy napięciu stałym. Badania przeprowadzono na jednoźródłowym układzie elektrod typu ostrze-płyta, z dielektrykiem stałym umieszczonym między nimi. Analiza widm optycznych ma na celu wskazanie indywidualnych cech i sygnatur poszczególnych rodzajów wyładowań, które mogą się różnić w zależności od rodzaju cieczy elektroizolacyjnej. Rezultaty badań mogą posłużyć do budowy bazy wiedzy i przyczynić się do dalszego rozwoju prac badawczych nad mechanizmami wyładowań elektrycznych w cieczach oraz ulepszenia metod diagnostycznych wysokonapięciowych urządzeń elektroenergetycznych.

EN

The aim of the research presented in this article is to analyze the optical spectra emitted by electrical discharges in insulating liquids, such as synthetic ester, natural ester, and mineral oil, recorded under direct current (DC) voltage. The studies were conducted on a single-source electrode system of the needle-plate type, with a solid dielectric placed between them. The analysis of optical spectra aims to identify the individual characteristics and signatures of different types of discharges, which may vary depending on the type of insulating liquid. The research results can contribute to the development of a knowledge base and further advancement of studies on the mechanisms of electrical discharges in liquids, as well as improvements in diagnostic methods for high-voltage power equipment.

Słowa kluczowe

PL

wyładowanie elektryczne; promieniowanie optyczne; ciecz elektroizolacyjna

EN

electrical discharge; optical radiation; insulating liquid

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 11
• Strony: 242--245
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kozioł Michał

• Politechnika Opolska, Katedra Elektroenergetyki i Energii Odnawialnej, ul. Prószkowska 76, bud. nr 2, 45-758 Opole

• https://orcid.org/0000-0001-9075-8656

autor

Skubis Jerzy

• Politechnika Opolska, Katedra Elektroenergetyki i Energii Odnawialnej, ul. Prószkowska 76, bud. nr 2, 45-758 Opole

• https://orcid.org/0000-0002-3723-8034

autor

Boczar Tomasz

• Politechnika Opolska, Katedra Elektroenergetyki i Energii Odnawialnej, ul. Prószkowska 76, bud. nr 2, 45-758 Opole

• https://orcid.org/0000-0002-5399-0728

autor

Kunicki Michał

• Politechnika Opolska, Katedra Elektroenergetyki i Energii Odnawialnej, ul. Prószkowska 76, bud. nr 2, 45-758 Opole

• https://orcid.org/0000-0003-4281-0127

autor

Nagi Łukasz

• Politechnika Opolska, Katedra Elektroenergetyki i Energii Odnawialnej, ul. Prószkowska 76, bud. nr 2, 45-758 Opole

• https://orcid.org/0000-0003-3555-772

autor

Urbaniec Ireneusz

• Politechnika Opolska, Katedra Elektroenergetyki i Energii Odnawialnej, ul. Prószkowska 76, bud. nr 2, 45-758 Opole

• https://orcid.org/0000-0002-9414-7112

Bibliografia

• [1] Przybyłek P, Gielniak J. Concentration analysis of gases formed in mineral oil, natural ester, and synthetic ester by discharges of high energy. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability (2018); 20 (3): 435–442
• [2] Beroual A, Khaled U, Mbolo Noah PS, Sitorus H. Comparative Study of Breakdown Voltage of Mineral, Synthetic and Natural Oils and Based Mineral Oil Mixtures under AC and DC Voltages. Energies. (2017); 10(4):511
• [3] Kurimský J., Rajňák M., Šárpataky M., Čonka Z., Paulovičová K., Electrical and acoustic investigation of partial discharges in two types of nanofluids, J. Mol. Liq., 341 (2021), Article 117444
• [4] Schmidt, W., Liquid state electronics of insulating liquids. CRC Press. (1997)
• [5] Peppas G., Koulis P., Svarnas P. and Pyrgioti E. C., Electrical and optical-emission parallel study of natural ester liquids stressed by impulse high voltage, 2014 IEEE 18th International Conference on Dielectric Liquids (ICDL), Bled, Slovenia, (2014), pp. 1-4
• [6] Puhan D. K., Sharma R., Thirumurthy and K. P. Meena, "Detection of Partial Discharges of Corona Type in Paper Oil Insulation System by Optical Method," 2022 IEEE 6th International Conference on Condition Assessment Techniques in Electrical Systems (CATCON), Durgapur, India, (2022), pp. 348-354,
• [7] Jia, S., Jia, Y., Bu, Z., Li, S., Lv, L. and Ji, S., Detection technology of partial discharge in transformer based on optical signal. Energy Reports, 9, (2023), pp.98-106
• [8] Riba J-R., Application of Image Sensors to Detect and Locate Electrical Discharges: A Review. Sensors. (2022); 22(15)
• [9] Xia C. et al., "Multispectral Optical Partial Discharge Detection, Recognition, and Assessment," in IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 71, (2022), Art no. 7002911, pp. 1-11
• [10] Rozga P. and Tabaka P., "Spectroscopic measurements of electrical breakdown in various dielectric liquids," 2015 IEEE 11th International Conference on the Properties and Applications of Dielectric Materials (ICPADM), Sydney, NSW, Australia, (2015), pp. 524-527
• [11] Kozioł M. Energy Distribution of Optical Radiation Emitted by Electrical Discharges in Insulating Liquids. Energies. (2020);13(9):1–9.
• [12] Wang T, Cheng Y, Xu C, Li H, Cheng J, Peng G, Guo Q. Spatial Spectral Characteristics of Partial Discharge with Different Electrode Models. Photonics. (2023); 10(7):788
• [13] Kunicki M. Influence of the solid dielectric type on the acoustic emission signals emitted by partial discharges. Measurement. (2022); 205(12):1–10.
• [14] Kozioł M, Boczar T. Widma optyczne emitowane przez wyładowania elektryczne generowane w oleju elektroizolacyjnym. Przegląd Elektrotechniczny. (2016); 50–53

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).