Tytuł artykułu
Treść / Zawartość
Pełne teksty:
Identyfikatory
Warianty tytułu
Badanie wpływu napięcia stałego na zjawisko drzewa elektrycznego w materiałach izolacyjnych XLPE
Języki publikacji
Abstrakty
n this study, we present the propagation of electrical tree in solid insulation via dynamical simulation with cellular automata. Taking a specimen of XLPE dielectric situated between two electrodes under DC voltage. Electrical tree emanates from the end of the needle where the electric stress reaches the dielectric strength of the dielectric material. The potential distribution is determined at every step due to the boundary changes according to tree advancement by resolving Laplace's equation. The effect of the applied voltage levels on the formation of the electrical tree is investigated. The obtained results are in agreement with the available experimental data and published technical literature.
W tym badaniu przedstawiamy propagację drzewa elektrycznego w izolacji stałej poprzez dynamiczną symulację z automatami komórkowymi. Pobranie próbki dielektryka XLPE umieszczonego między dwiema elektrodami pod napięciem stałym. Drzewo elektryczne emanuje z końca igły, gdzie naprężenie elektryczne osiąga wytrzymałość dielektryczną materiału dielektrycznego. Rozkład potencjału jest określany na każdym kroku ze względu na zmiany granic w zależności od postępu drzewa poprzez rozwiązanie równania Laplace'a. Zbadano wpływ przyłożonych poziomów napięcia
Wydawca
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
290--293
Opis fizyczny
Biblio27 poz., rys., tab.gr.
Twórcy
autor
- Faculté des Sciences et Technologie, Université de Ghardaia, PB 455 Noumerate, Ghardaia 47000, Algeria
- Laboratory of studies and development of Semi-Conductors and Dielectric materials (LeDMaScD), Amar Telidji University of Laghouat, Université Amar Telidji Laghouat
autor
- Laboratory of studies and development of Semi-Conductors and Dielectric materials (LeDMaScD), Amar Telidji University of Laghouat, Université Amar Telidji Laghouat
autor
- Laboratory of studies and development of Semi-Conductors and Dielectric materials (LeDMaScD), Amar Telidji University of Laghouat, Université Amar Telidji Laghouat
Bibliografia
- [1] Bao, M., Yin, X., He, J.: Analysis of electrical tree propagation in XLPE power cable insulation, Phys. B Condens. Matter, 406 (2011), nr. 8, 1556–1560.
- [2] Zheng, W., Qian, Y., Yang, N., Huang, C., Jiang, X.: Research on partial discharge localization in XLPE cable accessories using multi-sensor joint detection technology, Przegląd Elektrotechniczny 87 (2011), no. 11, 84-88..
- [3] Chen, X. Xu, Y. Cao, X. Gubanski, S. M.: Electrical treeing behavior at high temperature in XLPE cable insulation samples, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 22 (2015), nr. 5, 2841-2851.
- [4] Dissado, L. A. Dodd, S. J. Champion, J. V. Williams, P. I. Alison, J. M.: Propagation of electrical tree structures in solid polymeric insulation, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 4 (1997) ,nr 3, 259-279.
- [5] Cho, Y. S. Shim, M. J. Kim, S. W.: Electrical tree initiation mechanism of artificial defects filled XLPE, Materials chemistry and physics, 56 (1998), nr. 1, 87-90.
- [6] Sarathi, R., Nandini, A. Danikas, M.: Understanding Electrical Treeing Phenomena in XLPE Cable Insulation Adopting UHF Technique, Journal of Electrical Engineering, 62 (2011), nr. 2, 73-79.
- [7] Shimizu, N. Laurent, C.: Electrical tree initiation, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 5 (1998), nr. 5, 651-659.
- [8] Dissado, L. A.: Understanding electrical trees in solids: from experiment to theory, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 9 (2002), nr. 4, 483-497.
- [9] Nobrega, A. M., Martinez, M. L. B. de Queiroz, A. A. A.: Investigation and analysis of electrical aging of XLPE insulation for medium voltage covered conductors manufactured in Brazil, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 20 (2013), nr. 2, 628-640.
- [10] Medoukali, H. GUIBADJ, M. ZEGNINI, B.: Study of Electrical and Electromechanical Constraints in the Insulation of HV Cables Containing Microcavities: Effect of Space Charges, IET Generation, Transmission & Distribution, 11 (2017), nr.13, 3231-3235.
- [11] Niemeyer, L. Pietronero, L. Wiesmann, H. J.: Fractal dimension of dielectric breakdown, Physical Review Letters, 52 (1984), nr. 12, 1033.
- [12] Noskov, M. D. Malinovski, A. S. SACK, M. Schwab, A. J.: Self-consistent modeling of electrical tree propagation and PD activity, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 7 (2000), nr. 6, 725-733.
- [13] Dissado, L. A. Fothergill, J. C. Wise, N. Cooper, J.: A deterministic model for branched structures in the electrical breakdown of solid polymeric dielectrics, Journal of Physics D: Applied Physics, 33 (2000), nr. 19, 109.
- [14] Danikas, M.G., Karafyllidis, I., Thanailakis, A., Bruning, A.M.: ‘Simulation of electrical tree growth in solid dielectrics containing voids of arbitrary shape’Model. Simul. Mater. Sci. Eng., 4 (1996), nr. 6, 535.
- [15] Vardakis, G. E. Danikas, M. G.: Simulation of electrical tree propagation in a solid insulating material containing spherical insulating particle of a different permittivity with the aid of cellular automata, Facta universitatis-series: Electronics and Energetics, 17 (2004), nr. 3, 377-389.
- [16] Vardakis, G. E. Danikas, M. G.: Simulation of electrical tree propagation using cellular automata: the case of conducting particle included in a dielectric in point-plane electrode arrangement, Journal of electrostatics, 63(2005) , nr.2, 129- 142.
- [17] Vardakis, G.E., Danikas, M.G., Karafyllidis, I.: Simulation of space-charge effects in electrical tree propagation using cellular automata, 56 (2002), 404–409.
- [18] Vichniac, G. Y.: Simulating physics with cellular automata, Physica D: Nonlinear Phenomena, 10 (1984), nr. 1, 96-116.
- [19] Chopard, B. Droz, M.: Cellular automata modeling of physical systems, (Cambridge University Press, 2005).
- [20] Neumann, J. V. Burks, A. W.: Theory of self-reproducing automata (Edited and completed by Arthur W. Burks. Illinois University Press, 1966).
- [21] Kari, J.: Theory of cellular automata: A survey, Theoretical computer science, 334 (2005), nr. 1, 3-33.
- [22] Wolfram, S.: Cellular automata and complexity: collected papers (Reading: Addison-Wesley, 1994).
- [23] Athanassopoulos, S. Kaklamanis, C. Kalfoutzos, G. Papaioannou, E.: Cellular Automata: Simulations Using Matlab, In The Sixth International Conference on Digital Society (2012).
- [24] Mason, J. H.: Breakdown of solid dielectrics in divergent fields, Proceedings of the IEE-Part C: Monographs, 102 (1955), nr. 2, 254-263.
- [25] Mason, J. H.: The deterioration and breakdown of dielectrics resulting from internal discharges, Proceedings of the IEE-Part I: General, 98 (1951), ,nr. 109, 44-59.
- [26] Atten, P. and Saker, A.: Streamer propagation over a liquid/solid interface, IEEE Transactions on Electrical Insulation, 28 (1993), nr. 2, 230-242.
- [27] Kreuger, F. H.: Industrial high DC voltage: 1. fields, 2. breakdowns, 3. Tests, (Delft University Press, 1995).
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).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-6442672e-3559-40bb-a1eb-a9e5d94f1db1
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.