Pomiary trajektorii iskry długiej w przestrzeni trójwymiarowej

• Autorzy: Molasy Michał , Szewczyk Marcin

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2022.10.39

Warianty tytułu

EN

Measurements of the trajectory of a long spark in three-dimensional space

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z pomiarami laboratoryjnymi trajektorii iskry długiej dla udarów piorunowych i łączeniowych o biegunowości dodatniej i ujemnej. Przedstawiono układ eksperymentalny umożliwiający wykonanie pomiarów iskry długiej w układach wysokonapięciowych kula-płyta oraz kula-kula, jak również w układach modelowych odzwierciedlających zjawisko przeskoku wzdłuż łańcucha izolatorowego. Opisana metoda badawcza może być również wykorzystana do prowadzenia pomiarów w układach wieloelektrodowych. Przedstawiony układ pomiarowy i sposób wykonania pomiarów iskry długiej umożliwiają wyznaczenie parametrów trajektorii wyładowań, co może zostać użyte do opracowania i weryfikacji modeli symulacyjnych wyładowań iskrowych z wykorzystaniem modelowania fraktalnego.

EN

The article presents aspects related to laboratory measurements of a long spark trajectory for lightning and switching strokes with positive and negative polarity. The paper presents an experimental setup that enables long spark measurements in conventional sphere-plate and spheresphere high-voltage systems, as well as in model systems reflecting the phenomenon of a discharge along the insulator chain. The described method can also be used to conduct measurements in multi-electrode systems. The presented measuring system and the method of long spark measurements make it feasible to determine the parameters of the discharge trajectory, which can be used to develop and validate the simulation models of spark discharges with the use of fractal modeling.

Słowa kluczowe

PL

wysokonapięciowe wyładowanie elektryczne; iskra długa; model fraktalny; trajektoria

EN

high voltage electrical discharge; long laboratory spark; fractal model; trajectory

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 98, nr 10
• Strony: 181--184
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Molasy Michał

• Instytut Energetyki, ul. Mory 8, 01-330 Warszawa

• https://orcid.org/0000-0001-5954-8335

autor

Szewczyk Marcin

• Politechnika Warszawska, Wydział Elektryczny, Instytut Elektroenergetyki, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa

• https://orcid.org/0000-0003-3699-5559

Bibliografia

• [1] CIGRE WG C4.26, “Evaluation of lightning shielding analysis methods for EHV and UHV DC and AC transmission lines,” Technical Brochure 704, Oct. 2017.
• [2] Takami, Jun, and Shigemitsu Okabe. "Characteristics of direct lightning strokes to phase conductors of UHV transmission lines." IEEE Transactions on Power Delivery 22.1 (2006): 537-546.
• [3] Niemeyer, Lucian, Luciano Pietronero, and Hans J. Wiesmann."Fractal dimension of dielectric breakdown." Physical Review Letters 52.12 (1984): 1033
• [4] Femia, N., L. Niemeyer, and V. Tucci. "Fractal characteristics of electrical discharges: experiments and simulation." Journal of Physics D: Applied Physics 26.4 (1993): 619.
• [5] Ioannidis, A. I., et al. "Development of a fractal-based model for simulating streamer flashover of insulating surfaces." 2021 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena (CEIDP). IEEE, 2021.
• [6] Hariharan, M., and Sharanya Srinivas. "Stochastic Modelling of Electrical Tree Progression in Modern High Voltage Power Cables." International Journal of Computer Applications 149.7 (2016).
• [7] Rodríguez-Serna, Johnatan M., Ricardo Albarracín-Sánchez, and Isabel Carrillo. "An improved physical-stochastic model forsimulating electrical tree propagation in solid polymeric dielectrics." Polymers 12.8 (2020): 1768.
• [8] Ioannidis, A. I., et al. "Fractal-Based Approach for Modelling Electric Breakdown of Air Gaps: An Application to a 75 cm Positive Rod-Plane Gap." The International Symposium on High Voltage Engineering. Springer, Cham, 2019.
• [9] Ming, Li, et al. "Intriguing observation on the breakdown trajectory of large air-gaps under switching impulse voltages."16th Int’l. Sympos. High Voltage Eng.(ISH). Vol. 100. 2009.
• [10] PN-EN IEC 60071-1:2020-04 Koordynacja izolacji -- Część 1: Definicje, zasady i reguły
• [11] "IEEE Recommended Practice for Overvoltage and Insulation Coordination of Transmission Systems at 1000 kV AC and Above," in IEEE Std 1862-2014, vol., no., pp.1-68, 18 July 2014
• [12] Mackiewicz, M. (2018). Analiza rozpływów przepięć w sieciach elektroenergetycznych w aspekcie wytrzymałości układów izolacyjnych przy niestandardowych narażeniach przepięciowych [Rozprawa doktorska, Politechnika Opolska]. Baza Wiedzy Politechniki Opolskiej.
• [13] M. Molas, M. Szewczyk, „Experimental Evaluation of 3D Tortuosity of Long Laboratory Spark Trajectory for Sphere-Sphere and Sphere-Plane Discharges under Lightning and Switching Impulse Voltages,” Energies 2021, 14, 7409. DOI: https://doi.org/10.3390/en14217409
• [14] PN-IEC 383-2:1997 Izolatory do linii napowietrznych o znamionowym napięciu powyżej 1000 V -- Łańcuchy izolatorów i łańcuchy izolatorów z osprzętem do sieci prądu przemiennego -- Definicje, metody badań i kryteria odbioru
• [15] Diaz, Oscar, et al. "Experimental study of leader tortuosity and velocity in long rod-plane air discharges." IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 23.2 (2016): 806-812.
• [16] A. Wielonek, Archiwum Laboratorium Wysokich Napięć Instytutu Energetyki (IEn)
• [17] S. Gu, N. Xiang, J. Chen, W. Chen, S. Xie, and J. He, “3D Channel tortuosity of long air gap discharge,” in 543 7th Asia-Pacific International Conference on Lightning

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).