Fiber optic technology for pressure measurements in high voltage switchgear

• Autorzy: Kostyła Damian , Węgierek Paweł , Lech Michał

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2022.10.38

Warianty tytułu

PL

Technika światłowodowa do pomiaru ciśnienia w wysokonapięciowej aparaturze łączeniowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a review of traditional and fiber optic methods dedicated to pressure measurement in the context of ongoing research work on the development of a fiber optic sensor designed to measure pressure values in vacuum extinguishing chambers used in modern switchgear, allowing real-time monitoring.

PL

W artykule przedstawiono przegląd tradycyjnych oraz światłowodowych metod dedykowanych do pomiaru ciśnienia w kontekście prowadzonych prac badawczych, dotyczących opracowania światłowodowego czujnika przeznaczonego do pomiaru wartości ciśnienia w próżniowych komorach gaszeniowych stosowanych w nowoczesnej aparaturze łączeniowej, umożliwiającego prowadzenie monitoringu w czasie rzeczywistym.

Słowa kluczowe

EN

vacuum diagnostic; dielectric strength; fiber-optic technology; fiber optic pressure sensors

PL

diagnostyka próżni; wytrzymałość dielektryczna; technika światłowodowa; światłowodowy czujnik ciśnienia

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 98, nr 10
• Strony: 177--180
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kostyła Damian

• Politechnika Lubelska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, ul. Nadbystrzycka 38A, 20-618 Lublin

• https://orcid.org/0000-0002-9012-0158

autor

Węgierek Paweł

• Politechnika Lubelska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, ul. Nadbystrzycka 38A, 20-618 Lublin

• https://orcid.org/0000-0002-0812-3414

autor

Lech Michał

• Politechnika Lubelska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, ul. Nadbystrzycka 38A, 20-618 Lublin

• https://orcid.org/0000-0002-4732-2459

Bibliografia

• [1] Węgierek P., Staszak S., Pastuszak J., EKTOS – innovative medium voltage outdoor vacuum disconnector in a closed housing dedicated to the network Smart Grids, Wiadomości Elektrotechniczne 2019, R87, nr 11, p.21-25,
• [2] Rusek T., Gospodarka SF6 w instalacjach elektroenergetycznych – wybrane aspekty prawne, Przegląd Elektrotechniczny 2014, vol. 2-3, p.41-56,
• [3] Smeets R, van der Sluis L, Kapetanović M, Peelo DF, JanssenA. Switching in electrical transmission and distribution systems. 1st ed. West Sussex: John Wiley & Sons Ltd; 2015.,
• [4] Hiroki I. Switching equipment. 1st ed. Cham: Springer; 2019
• [5] Węgierek P., Lech M., Kostyła D., Kozak C., Study on the Effect of Helium on the Dielectric Strength of Medium-Voltage Vacuum Interrupters, Energies 2021, 14, 3742. https://doi.org/10.3390/en14133742
• [6] PN-EN 62271-1 Wysokonapięciowa aparatura rozdzielcza i sterownicza – Część 1: Postanowienia wspólne
• [7] Razi-Kazemi A.A., Fallah M.R., Investigation of aging procedure of vacuum circuit breakers used in wind farms, Engineering Failure Analysis, Volume 123, 2021, 105292, https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2021.105292.
• [8] Bang, S.; Lee, H.-W.; Lee,B.-W. Real-Time Monitoring of theVacuum Degree Based on the Partial Discharge and an Insulation Supplement Design for a Distribution Class Vacuum Interrupter. Energies 2021, 14, 7891. https://doi.org/10.3390/en14237891
• [9] Chmielak W. Review of methods of diagnostics of the vacuum in vacuum circuit breakers, Przegląd Elektrotechniczny, 90(2), 213–16, (2014). https://doi.org/10.12915/pe.2014.02.54
• [10] Damstra G. C. Pressure Estimation in Vacuum Circuit Breakers IEEE 'Trans. on Dielectrics and Electrical Insulation Vol. 2 No. 2, April 1995
• [11] Frontzek F.R, Konig D., Measurement of Emission Currents Immediately After Arc Polishing of Contacts IEEE Trans. on EI, vol. 28,No. 4, 1993, p. 700-705
• [12] Yang, D.; Zhang, W.; Xu, G.; Li, T.; Shen, J.; Yue, Y.; Li, S. Partial Discharge Pulse Segmentation Approach of Converter Transformers Based on Higher Order Cumulant. Energies 2022, 15, 415. https://doi.org/10.3390/en15020415
• [13] Xiaofei Y., Jianhua W., Shaogui A., Zhiyuan L., Yingsan G., Zhiguo H., Vacuum Switching Technology for Future of Power Systems, Engineering, 2022, https://doi.org/10.1016/j.eng.2021.11.020.
• [14] Qinggeng Q., Zhen'an J., Dequan F., Zhen Y., Highly sensitive FBG pressure sensor based on square diaphragm, Optic, Vol. 225, January 2021, https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2020.165559
• [15] Wu C., Fu H., Qureshi K.K., Guan B.-O., Tam H.-Y., High-pressure and high-temperature characteristics of a Fabry–Perot interferometer based on photonic crystal fiber, Opt. Lett. 36 (2011) 412–414.
• [16] Vorathin E., Hafizi Z., Aizzuddin A., Zaini M.K.A., Lim K.S., A novel temperature-insensitive hydrostatic liquid-level sensorusing chirped FBG, IEEE Sens. J. 19 (2018) 157–162.
• [17] Ishikawa R., Lee H., Lacraz A., Theodosiou A., Kalli K., Mizuno Y., Nakamura K., Pressure dependence of fiber Bragg grating inscribed in perfluorinated polymer fiber, Ieee Photonics Technol. Lett. 29 (2017) 2167–2170.
• [18] Leal-Junior, V. Campos, A. Frizera, C. Marques, Low-cost and high-resolution pressure sensors using highly stretchable polymer optical fibers, Mater. Lett. (2020), 127810.
• [19] Leal-Junior, A. Frizera, C. Marques, A fiber Bragg gratings pair embedded in a polyurethane diaphragm: towards a temperature-insensitive pressure sensor, Opt. Laser Technol. 131 (2020), 106440.
• [20] Leal-Junior A.G., Díaz C.A., Frizera A., Marques C., Ribeiro M.R., Pontes M.J., Simultaneous measurement of pressure and temperature with a single FBG embedded in a polymer diaphragm, Opt. Laser Technol. 112 (2019) 77–84.
• [21] Gu Y.-F., Zhao Y., Lv R.-Q., Yang Y., A practical FBG sensor based on a thin-walled cylinder for hydraulic pressure measurement, IEEE Photonics Technol. Lett. 28 (2016) 2569–2572
• [22] Liang M.-f., Fang X.-q., Wu G., Xue G.-z., Li H.-w., A fiber Bragg grating pressure sensor with temperature compensation based on diaphragm-cantilever structure, Optik 145 (2017) 503–512

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).