Analysis of electromagnetic conditions around the conductor clamp of a covered conductor

• Autorzy: Hamler Anton , Urbanc Peter , Jesenik Marko , Trlep Mladen , Beković Miloš

Identyfikatory

DOI

15199/48.2019.05.08

Warianty tytułu

PL

Analiza warunków elektromagnetycznych wokół zacisku przewodu w osłoniętym przewodzie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper brings analyses of electromagnetic conditions around conductor clamp of ceramic insulator used in medium voltage networks with covered conductors. The objective of the analyses performed was to investigate the reasons of frequent damages of conductor clamps, covered conductors' insulation or the conductors themselves in the area of the conductor clamp. The analyses were performed on an insulator made by one of commercial manufacturers of electrical equipment using the Opera Vector Fields program tool, which uses 3D finite elements method. The paper also includes a description of comparisons of conditions for various materials of conductor clamps with the same shape. For all the examples investigated, it also contains the distributions of electric field in the insulator and its surroundings, as well as eddy currents in the nearby metal parts. Thus, the importance of adequate selection of materials of conductor clamps is demonstrated, since inadequate selection can due to electrical burden lead to serious damage. On the basis of the results obtained a technical solution that reduces possibility of damage is proposed.

PL

W pracy przedstawiono analizy warunków elektromagnetycznych wokół zacisku przewodu izolatora ceramicznego stosowanego w sieciach średniego napięcia z osłoniętymi przewodnikami. Celem przeprowadzonych analiz było zbadanie przyczyn częstych uszkodzeń zacisków przewodów, pokrycia izolacji przewodów lub samych przewodów w obszarze zacisku przewodu. Analizy przeprowadzono na izolatorze wykonanym przez jednego z komercyjnych producentów sprzętu elektrycznego za pomocą programu Opera Vector Fields, wykorzystującego metodę elementów skończonych 3D. Artykuł zawiera również opis porównań warunków dla różnych materiałów zacisków przewodnika o tym samym kształcie. Dla wszystkich zbadanych przykładów zawiera również rozkłady pola elektrycznego w izolatorze i jego otoczeniu, a także prądy wirowe w pobliskich częściach metalowych. W związku z tym wykazano znaczenie odpowiedniego doboru materiałów na zaciski przewodów, ponieważ nieodpowiedni wybór może ze względu na obciążenie elektryczne prowadzić do poważnych uszkodzeń. Na podstawie uzyskanych wyników zaproponowano rozwiązanie techniczne, które ogranicza możliwość uszkodzenia.

Słowa kluczowe

EN

insulator; conductor clamp; covered conductors; electromagnetic conditions; partial discharge

PL

izolator; zaciski przewodów; warunki elektromagnetyczne; wyładowania niezupełne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 95, nr 5
• Strony: 31--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Hamler Anton

• University of Maribor, Faculty of Electrical Engineering and Computer Science, Slovenia

autor

Urbanc Peter

• University of Maribor, Faculty of Electrical Engineering and Computer Science, Slovenia

autor

Jesenik Marko

• University of Maribor, Faculty of Electrical Engineering and Computer Science, Slovenia

autor

Trlep Mladen

• University of Maribor, Faculty of Electrical Engineering and Computer Science, Slovenia

autor

Beković Miloš

• University of Maribor, Faculty of Electrical Engineering and Computer Science, Slovenia

Bibliografia

• [1] S. Misak, S. Hamacek, P. Bilik, M. Hofinek, P. Petvaldsky, "Problems Associated With Covered Conductor Fault Detection", International Conference on Electrical Power Quality and Utilisation (EPQU), 17-19 Oct. 2011.
• [2] T. Yamashita, T. Ishihara, M. Kawaguchi, T. Fujishima, H. Matsuo, and M. Furuta, "Detorioration of insulated wire by corona discharge", Inst. Elect. Eng. J. Trans. Power Energy, vol. 126, no. 12, 2006.
• [3] P. Heine, J. Pitkänen, M. Lehtonen: "Voltage Sag Characteristics of Covered Conductor Feeders", 38th International Universities Power Engineering Conference, UPEC 2003, Thessaloniki, Greece, September 1-3, 2003.
• [4] G. Ban, L. Prikler, I. Fogarasi, I. Hajos, "Protection of MV Covered Conductor Lines against Overvoltages and Fault Arcs", Power Tech, 2005 IEEE Russia, 27-30 June 2005.
• [5] N. Solís, J. A. Gutiérrez, J. L. Naredo, V. H. Ortiz, "Analysis of complex faults in distribution systems", International Conference on Power Systems Transients (IPST’07), Lyon, France, 4-7 June, 2007.
• [6] J. Pihler, I. Tičar, "Design of Systems of Covered Overhead Conductors by Means of Electric Field Calculation", IEEE Transactions on power delivery, Vol. 20, No. 2, pp. 807-814, April 2005.
• [7] P. Urbanec, "The Analysis of electromagnetic conditions in the insulator and the surrounding area by using of covered conductor", Diploma thesis, Univ. Maribor, Faculty of Elect. Eng. & Comput. Sci., Maribor, Slovenia, 2010.
• [8] E. A. Bauer: "Plastic Composite insulators to the system Rodurflex", Presentation to the IEEE Nonceramic/Composite Insulator Working group in New York, January 28, 1976.
• [9] Opera - 3d Reference manual, version 13.014, december, 2009.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).