Obliczenia symulacyjne prądu upływu powierzchni starzonych izolatorów trakcyjnych w ujęciu teorii perkolacji

• Autorzy: Frączak P. , Banaszak S.

Identyfikatory

DOI

10.21008/j.1897-0737.2017.90.0017

Warianty tytułu

EN

Simulation calculation of surface’s aged electrical traction leakage current in percolation theory

• Konferencja: Computer Applications in Electrical Engineering (10-11.04.2017 ; Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wartości natężenia prądu upływu powierzchni izolatorów trakcyjnych kompozytowych uzyskane w czasie badań starzeniowych oraz obliczeń symulacyjnych za pomocą modeli elektrycznych perkolacji ich powierzchni. Badania procesu starzenia izolatorów trakcyjnych przeprowadzono w stosownej komorze starzeniowej przy odpowiedniej wartości napięcia sieci i określonym stężeniu solanki w postaci mgły. Pomiary i rejestrację prąd upływu powierzchni starzonych izolatorów trakcyjnych dokonywano za pomocą specjalnie zbudowanego urządzenia. Natomiast obliczenia symulacyjne prądu upływu powierzchni starzonych izolatorów trakcyjnych dokonano za pomocą modeli elektrycznych perkolacji (perkolacja dla gałęzi na sieci) ich powierzchni. Modele elektryczne perkolacji stanowią obwody elektryczne, które składają się z sieci kwadratowych o charakterze impedancyjnym oraz odpowiednich źródeł napięcia o określonej częstotliwości. Modele elektryczne perkolacji zawierają losowe sposoby zwierania gałęzi na sieciach. Procedura obliczeń symulacyjnych prądu upływu starzonych izolatorów trakcyjnych polegała na stworzeniu ich schematów zastępczych powierzchni oraz zadeklarowaniu stosownych analiz prądowych w programie PSpice. Uzyskane w ten sposób wartości natężenia prądu upływu powierzchni izolatorów prętowych porównano z wartościami wyznaczonymi doświadczalnie podczas badań starzeniowych. Otrzymano podobne wartości natężenia prądu upływu powierzchni izolatorów w wyniku obliczeń symulacyjnych (teoria perkolacji) oraz pomiarów laboratoryjnych.

EN

The paper presents the value of traction composite insulator surface’s leakage current obtained during the study of aging and the simulation calculations using electrical models of their surface’s percolation. The research of traction insulators going process have been conducted in the appropriate chamber at a suitable voltage value with a certain concentration of the brine in the form of mist. The measurement and registration of surface leakage current of aged traction insulators have been made using specially developed equipment. The simulation calculations of aged traction insulators surfaces’ leakage have been made using the models of their surface’s electrical percolation (percolation for the branch network). Electrical percolation models represent electric circuits, which consist of impedance square networks and the corresponding voltage sources of a specific frequency. The electric percolation models include the random ways of closing the branches on the network. The procedure of simulation calculations of aged traction insulators surfaces’ leakage current was to create their surfaces’ substitute diagrams and to declare the relevant current analyzes in PSpice software. The obtained values of rod insulators surfaces’ leakage current have been compared with the values designated experimentally during the aging researches. The values of insulators surfaces’ leakage current obtained as a result simulation calculations (percolation theory)were similar to the laboratory measurements.

Słowa kluczowe

PL

prąd perkolacji izolatora; laboratoryjna weryfikacja prądu perkolacji izolatora; teoria perkolacji

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2017
• Tom: No. 90
• Strony: 195--202
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Frączak P.

• Zachodniopomorskie Centrum Edukacji Morskiej i Politechnicznej w Szczecinie

autor

Banaszak S.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Bibliografia

• [1] Banaszak Sz.: Research on ageing of traction tension insulators, Proceedings of the XlVth International Symposium on High Voltage Engineering - ISH 2005, Beijing, China, August 25-29, 2005, s. 222.
• [2] Chrzan K.L.: Prąd upływu na naturalnie zabrudzonych izolatorach porcelanowych i silikonowych, Przegląd Elektrotechniczny 2008, vol. 84, nr 10, s. 117-120.
• [3] Flisowski Z.: Technika wysokich napięć, wyd. 5, Warszawa, WNT 2005, ISBN 83-204-3077-1.
• [4] Frączak P.: Creation and application of electrical percolation models, Poznań University of Technology Academic Journals, Computer Applications in Electrical Engineering, Volume 12, Publishing House of Poznan University of Technology, Poznań 2014, ISSN 1508-4248, s. 92-105.
• [5] Frączak P.: Prąd upływnościowy powierzchniowy izolatora ceramicznego podczas eksploatacji w ujęciu teorii perkolacji, Poznań University of Technology Academic Journals, Electrical Engineering Issue 78 Computer Applications in Electrical Engineering 2014, Publishing House of Poznan University of Technology, Poznań, ISSN 1897-0737, s. 149-156.
• [6] Frączak P.: Weryfikacja wartości natężenia prąd upływu na powierzchni izolatora izolatora prętowego obliczonego za pomocą teorii perkolacji, Poznań University of Technology Academic Journals, Electrical Engineering Issue 86 Computer Applications in Electrical Engineering 2016, Publishing House of Poznan University of Technology, Poznań, ISSN 1897-0737, s. 323-332.
• [7] Król A., Moczko J.: PSpice Symulacja i optymalizacja układów elektronicznych, Wydawnictwo Nakom, Poznań 1999, ISBN 83-86969-28-8.
• [8] Pilling J., Bemdt L., Katib M., Seeling T., Der Fremdschichtueberschlag von Isola-toren mit gleichmaessinger Verschmutzung bei Wechselpannung. Wissenschaftliche Berichte, Sonderheft der Sektion Elektroenergieversorgung und Automatisierung. Technische Hochschule Zittau, Heft 23, Juli 1990, S. 38-41.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).