Analysis of the influence of unequal current distribution on the heating of parallel connected LV MOV surge arrester

• Autorzy: Szafraniak Bartłomiej , Zydroń Paweł , Fuśnik Łukasz

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2020.01.11

Warianty tytułu

PL

Analiza wpływu nierównomiernego rozpływu prądu na nagrzewanie się równolegle połączonych tlenkowych ograniczników przepięć niskiego napięcia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In low-voltage (LV) electrical networks metal-oxide varistor (MOV) surge arresters connected in parallel are often used against overvoltages. The paper presents the results of laboratory experiments, during which pairs of parallel connected MOV surge arresters were subjected to surges of specified energy. The tests determined energy distribution between surge arresters for AC burst voltage stresses, temperatures recorded on their surface using contact sensors and temperature distribution images (IR thermograms). The analysis of results and conclusions are also presented.

PL

W sieciach niskiego napięcia stosowane są zwykle tlenkowe ograniczniki przepięć. W artykule przedstawiono wyniki badań, podczas których pary równolegle połączonych ograniczników poddano działaniu narażeń o określonej energii. Badano rozkład energii pomiędzy ograniczniki dla narażeń przebiegami AC oraz rejestrowano termogramy IR i temperatury na ich powierzchni, mierzone czujnikami kontaktowym. Przedstawiono analizę wyników badań i wnioski.

Słowa kluczowe

EN

metal-oxide varistors; surge arrester; heating; parallel working; unequal current distribution

PL

warystor tlenkowy; ogranicznik przepięć; nagrzewanie; praca równoległa; nierównomierny rozpływ prądu

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 96, nr 1
• Strony: 44--47
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szafraniak Bartłomiej

• AGH University of Science and Technology, Dept. of Electrical and Power Engineering, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Zydroń Paweł

• AGH University of Science and Technology, Dept. of Electrical and Power Engineering, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Fuśnik Łukasz

• AGH University of Science and Technology, Dept. of Electrical and Power Engineering, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Hasse P., Overvoltage protection of low-voltage systems, 2nd ed., ISBN 978-0852967812, IET, 2000.
• [2] Paul D., Low-voltage power system surge overvoltage protection, IEEE Trans. Ind. Appl., 37 (2001), No. 1, 223-229
• [3] Paolone M., Nuci C. A., Petrache E., Rachidi F., Mitigation of lightning-induced overvoltages in medium voltage distribution lines by means of periodical grounding of shielding wires and of surge arresters: modeling and experimental validation, IEEE Trans. Power Del., 19 (2004), No. 1, 423-431
• [4] Jaroszewski M., Pospieszna J., Ranachowski P., Rajmund F., Modeling of overhead transmission lines with line surge arresters for lightning, International CIGRÉ Colloq., Cavtat, Croatia, May 2008
• [5] Kuczek T, Stosur M., Szewczyk M., Piaseczki W., Steiger M., Investigation on new mitigation method for lightning overvoltages in high-voltage power substations, IET Gen., Transm. Distrib., 7 (2013), No. 10, 1055-1062
• [6] Florkowski M., Furgał J., Kuniewski M., Propagation of overvoltages in distribution transformers with silicon steel and amorphous cores, IET Gener. Transm. Distrib., 9 (2015), No. 16, 2736-2742
• [7] Szewczyk M, Kuniewski M, Controlled voltage breakdown in disconnector contact system for VFTO mitigation in gasinsulated switchgear (GIS), IEEE Trans. Power Del., 32 (2017), No. 5, 2360-2366
• [8] Matsuoka M., Nonohmic properties of zinc oxide ceramics, Jpn. J. Appl. Phys., 10 (1971), No. 6, 736-746
• [9] Eda K., Zinc oxide varistors, IEEE Electr. Insul Mag., 5 (1989), No. 6, 28-41
• [10] Maran G. D., Levinson L. M., Philipp H. R., Theory of conduction in ZnO varistors, J. Appl. Phys., 50 (1979), 2799-2812
• [11] Putrus G. A., Ran L., Ahmed M. M. R., Improving current sharing between parallel varistors, ISIE 2001 - IEEE Int. Symp. Industrial Electronics, Pusan, Korea, June 2001
• [12] J. He, et. al, Electrical parameter statistic analysis and parallel coordination of ZnO varistors in low-voltage protection devices, IEEE Trans. Power Del., 10 (2005), No. 1, 131-137
• [13] Tuczek M. N., Broker M., Hinrichsen V., Galer R., Effects of continuous operating voltage stress and AC energy injection on current sharing among parallel-connected metal-oxide resistor columns in arrester banks, IEEE Trans. Power Del. 30 (2015), No. 3, 1331-1337
• [14] Tsujimoto Y., Tsukamoto N., Tsuge R., Baba Y., Surge withstand capability of parallel-connected metal oxide varistors, 34th Int. Conf. Lightning Protection ICLP 2018, Rzeszow, Poland, Sept. 2018
• [15] Cuixia Z., UHV transmission technology, Elsevier Science Publishing Co Inc., ISBN: 978-0128051931, 2017
• [16] Ahmed M.M.R., Putrus G.A., Ran L., Penlington R., Measuring the energy handling capability of metal oxide varistors, CIRED 2001 16th Int. Conf. and Exhib. on Electr. Distrib., Part 1: Contributions, IEE Conf. Publ. no. 482, Amsterdam, The Netherlands, June 2001
• [17] Szafraniak B., Bonk M., Fuśnik L., Zydron P., Influence of high current impulses and 50 Hz AC bursts on the temperature of low-voltage metal-oxide surge arresters, 2018 Progress in Applied Electr. Engineering (PAEE), Koscielisko (Zakopane), Poland, June 2018

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).