W artykule podano sposób oceny stanu izolacji instalacji elektrycznej na podstawie pomiaru prądu upływu, pobieranej mocy czynnej przez odbiorniki oraz jej rozległości (długości). Pozwala to zastosować zalecenie normowe, aby w trakcie przeglądów okresowych nie wykonywać demontażu instalacji. Tak wykonane badanie kontrolne instalacji zmniejsza koszty przeglądu oraz pozwala ocenić jej stan w trakcie pracy, wraz z przyłączonymi urządzeniami odbiorczymi.
Transformerless inverters are widely used in different photovoltaic nonisolated ac module applications, mainly in grid-tied photovoltaic (PV) generation systems, due to the benefits of achieving high efficiency over a wide load range, and low cost. Various transformerless inverter topologies have been proposed to meet the safety requirement of low ground leakage currents, such as specified in the VDE-4105 standard and low-output ac-current distortion. Topology modifications of transformerless full bridge inverters are designed to balance and maintain a constant common mode output voltage, thereby eliminating or reducing leakage currents. This article reviews and compares the different methods for limiting leakage currents in known topologies of the full-bridge transformerless inverters, such as: H4, H5, H6, HERIC, and their improvements. The main topologies and strategies used to reduce the leakage current in transformerless schemes are summarized, highlighting advantages and disadvantages and establishing points of comparison with similar topologies. To compare the properties of different medium to high power inverters, PV inverter topologies were implemented using IGBTs and tested with the same components, same simulation parameters in PSPICE to evaluate their performance in terms of energy efficiency and leakage current characteristics. The detailed power stage operating principles, extended PWM modulator, and integrated universal gate driver with galvanic isolation in the transmission path of control signal for all IGBTs of the inverter, as well isolated and floating bias power supply for gate drivers are described.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article presents the research, which was to compare existed criteria in standards for the assessment of the water immersion test for low voltage overhead surge protective device. Assessment of the influence of environmental conditions, especially the influence of moisture penetration on the proper operation of surge arresters, is extremely important for their durability. For this purpose, laboratory tests were carried out and the obtained results were analyzed and compared with the test evaluation criteria existing in the standards.
PL
W artykule przedstawiono badania, których głównym celem było porównanie istniejących w normach kryteriów oceny próby zanurzenia w wodzie dla napowietrznych ograniczników przepięć niskich napięć. Ocena wpływu warunków środowiskowych a szczególnie wpływu wnikania wilgoci na właściwą pracę ograniczników przepięć jest niezwykle istotna dla ich trwałości. W tym celu przeprowadzono badania laboratoryjne a uzyskane wyniki, poddano analizie i porównano z istniejącymi w normach kryteriami oceny prób.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Introduction: The objectives of this study were to construct a very robust in-house cylindrical ionization chamber from locally available materials to minimize cost, and to assess its suitability for use in a clinical setting. Materials and Methods: The entire body of the constructed IC was composed of Perspex (PMMA). Other components of the IC were made from locally available materials, such as paper and discarded items. The in-house IC was made waterproof by passing the triaxial cable connecting its various electrodes through a plastic tube which once served as a drainage tube of a urine bag. This connection was made such that the chamber was vented to the environment. The completed in-house IC was evaluated for: polarity effect, ion recombination, ion collection efficiency, stability, dose linearity, stem effect, leakage current, angular, dose rate and energy dependences. Results: Although the pre-evaluation results confirmed that the in-house IC satisfied the stipulated international standards for ICs, there was a need to enhance the stem effect and leakage current characteristics of the IC. The in-house IC was found to have an absorbed dose to water calibration coefficient of 4.475 x 107 Gy/C (uncertainty of 1.6%) for cobalt 60 through a cross-calibration with a commercial 0.6 cc cylindrical IC with traceability to the Germany National Dosimetry Laboratory. Using a Jaffé diagram, the in-house IC was also found to have a recombination correction factor of 1.0078 when operated at the calibration voltage of + 400 V. In terms of beam quality correction factors for megavoltage beams, the in-house IC was found to exhibit characteristics similar to those of Scanditronix-Wellhofer IC 70 Farmer type IC. Conclusion: The constructed in-house Farmer-type IC was able to meet all the recommended characteristics for an IC, and therefore, the in-house IC is suitable for beam output calibration in external beam radiotherapy.
Parametrem diagnostycznym izolatorów przepustowych stosowanym standardowo on-line jest pomiar tg𝛿 między punktem pomiarowym P i kołnierzem K. Wykazano, że tg𝛿 nie informuje w sposób dostateczny o stanie technicznym izolatora przepustowego. Polecanym parametrem diagnostycznym on-line izolatora jest prąd upływu 𝐼 mierzony w obwodzie rezystancji 𝑅𝑚 włączonej między punkty P-K. Korzystne jest sumowanie sygnałów prądowych z izolatorów trzech faz. Sumowanie należy realizować na transformatorku (rys. 9). Pomiar prądu sumarycznego 𝐼0 jest prosty w realizacji i wolny od zakłóceń.
EN
The standard diagnostic parameter HV bushings used on-line is the measurement of tgδ between the measuring point P and the flange K. It has been shown that tgδ does not sufficiently inform about the technical condition of the bushing. The recommended on-line diagnostic parameter of the insulator is the leakage current I measured in the circuit of resistance 𝑅𝑚 connected between points P-K. It is advantageous to sum the current signals from the insulators of the three phases. Adding up should be done on a transformer (Fig. 9). Measurement of the summary current 𝐼0 is simple to implement and free from interferences.
This work aims to improve the total power dissipation, leakage currents and stability without disturbing the logic state of SRAM cell with concept called sub-threshold operation. Though, sub-threshold SRAM proves to be advantageous but fails with basic 6T SRAM cell during readability and writability. In this paper we have investigated a non-volatile 6T2M (6 Transistors & 2 Memristors) sub-threshold SRAM cell working at lower supply voltage of VDD=0.3V, where Memristor is used to store the information even at power failures and restores previous data with successful read and write operation overcomes the challenge faced. This paper also proposes a new configuration of non-volatile 6T2M (6 Transistors & 2 Memristors) subthreshold SRAM cell resulting in improved behaviour in terms of power, stability and leakage current where read and write power has improved by 40% and 90% respectively when compared to 6T2M (conventional) SRAM cell. The proposed 6T2M SRAM cell offers good stability of RSNM=65mV and WSNM=93mV which is much improved at low voltage when compared to conventional basic 6T SRAM cell, and improved leakage current of 4.92nA is achieved as compared.
Przedstawiono budowę izolatora przepustowego z izolacją papierowo-olejową umieszczoną w cylindrze porcelanowym. Po wielu latach eksploatacji wyładowania niezupełne w układzie izolacyjnym powodują zwęglenia wewnętrznych warstw papieru. Jeśli degradacja izolacji nie zostanie zauważona i izolator nie zostanie wymieniony, to kończy się zwarciem na izolatorze i pożarem izolatora, a niekiedy pożarem transformatora. Parametrem diagnostycznym stosowanym standardowo on-line jest pomiar tgδ między punktem pomiarowym P i kołnierzem K. Wykazano, że tgδ nie informuje w sposób dostateczny o stanie technicznym izolatora przepustowego. Polecanym parametrem diagnostycznym on-line izolatora jest prąd upływu I mierzony w obwodzie rezystancji Rm włączonej między punkty P-K. Korzystne jest sumowanie sygnałów prądowych z izolatorów trzech faz. Sumowanie należy realizować na transformatorku pomiarowym. Pomiar prądu sumarycznego I0 jest prosty w realizacji i wolny od zakłóceń.
EN
The construction of a bushing with a paper-oil insulation placed in a porcelain cylinder is presented. After many years of operation, partial discharges in the insulation system cause carbonization of the inner layers of the paper. If insulation degradation is not noticed and the insulator is not replaced, it results in a short circuit on the insulator and an insulator fire, and sometimes a transformer fire. The standard diagnostic parameter used on-line is the measurement of tgδ between the measuring point P and the flange K. It has been shown that tgδ does not sufficiently inform about the technical condition of the bushing. The recommended on-line diagnostic parameter of the insulator is the leakage current I measured in the circuit of resistance Rm connected between points P-K. It is advantageous to sum the current signals from the insulators of the three phases. Adding up should be done on a transformer. Measurement of the summary current Io is simple to implement and free from interferences.
Pomiar rezystancji izolacji polega na zmierzeniu prądu płynącego przez materiał izolacyjny przy napięciu probierczym odpowiednim dla danego obiektu. Wykorzystując prawo Ohma, obliczona zostanie rezystancja izolacji materiału, z którego ta izolacja została wykonana. Parametr ten – dzięki możliwości porównania go do wartości wymaganych – uważany jest powszechnie za ostatecznie wystarczający do dokonania oceny, czy stan izolacji obiektu jest zadowalający, czy nie.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Insulators made of different materials were tested: porcelain, glass, hydrophobic glazes, silicone rubber, hydrophobic epoxy resin and polymer concrete. Special attention was paid for tests of insulators that have a different specific leakage distance. The leakage current and flashovers were monitored and the degree of pollution on the insulator surfaces was sampled on different insulators with the same profile but made of different materials. It was found that a shorter specific leakage distance than that recommended by the IEC 60815 standard is possible.
PL
Testowano izolatory wyprodukowane z różnych materiałów: z porcelany, szkła, szkliw półprzewodzących, kauczuku silikonowego, żywicy epoksydowej, i betonu polimerowego. Szczególną uwagę poświęcono próbom izolatorów mających różną drogę upływu. Rejestrowano prąd upływu i przeskoki oraz wyznaczano ESDD na izolatorach o tym samym profilu lecz wykonanych z różnych materiałów. Wykazano, że jednostkowa droga upływu może być krótsza niż ta zalecana przez normę IEC 60815.
This paper proposes an evaluation method for the observable trap depth range of space charge when using the pulsed electro-acoustic (PEA) method and its complementarity with the current integration charge (Q(t)) method. Based on the measurement process of the PEA method and the hopping conduction principle of space charge, the relationship between the trap depth and the residence time of charge is analysed. A method to analyse the effect of the measurement speed and the spatial resolution of the PEA system on the observable trap depth is then proposed. Further results show when the single measurement time needs 1 s and the resolution is 10 μm at room temperature, the corresponding trap depth is larger than 0.68 eV. Meanwhile, under high temperature or with voltage applied, the depth can further increase. The combined measurement results of the PEA and Q(t) methods indicate that the former focuses on charge distribution in deep traps, which allows to calculate the distorted electric field. The latter can measure the changing process of the total charge involved in all traps, which is applicable to analysing the leakage current. Therefore, the evaluation of HVDC insulation properties based on the joint application of the two methods is more reliable.
Nowe amperomierze cęgowe prądu przemiennego CM4002 i CM4003 mierzą nie tylko niewielkie prądy upływowe, lecz również prądy stosunkowo duże płynące przez obciążenia
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article presents a method of monitoring the performance of real-time high voltage insulators on the effects of natural aging from the influence of tropical climate phenomena based on leakage currents. The monitoring system used Remote-Control Unit Systems (RCUs) made using dSPACE-based simulator tools that were designed based on real conditions in the field. The processing module can classify and store peak leakage rates and also provide a monitoring signal output for direct observation of waveforms. The data stored in the form of a data logger can be sent via a wireless communication radio telemetry network or through a GPRS network in real-time, which is controlled by a graphical user interface software (GUI) of its own. The result displays information regarding the condition of the insulator as a reference for the maintenance of electrical energy transmission and distribution lines.
PL
Zaprezentowano metodę monitorowania w czasie rzeczywistym zmian izolacji wysokonapięciowej w wyniku starzenia w klimacie tropikalnym. Metoda bazuje na pomiarze prądu upływu. Wyniki monitorowania mogą być przesyłane przewodowo lub z wykorzystaniem sieci GPRS.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Low voltage surge arresters work in a very different environmental conditions. During the exploitation, under the influence of environmental exposures, the structure of metal oxide surge arresters (MOSA) is gradually degraded. These processes can change their protective properties and lead to a reduction in the effectiveness of surge protection. The aim of the paper is to analyze the influence of environmental exposures on the electrical parameters of low voltage surge arresters.
PL
Warunki środowiskowe w jakich pracują niskonapięciowe ograniczniki przepięć są bardzo zróżnicowane. Podczas eksploatacji, pod wpływem narażeń środowiskowych, struktura ograniczników przepięć ulega stopniowej degradacji. Procesy te mogą powodować zmiany parametrów elektrycznych ograniczników i prowadzić do zmniejszenia skuteczności ochrony przeciwprzepięciowej. Celem referatu jest analiza wpływu narażeń środowiskowych na parametry elektryczne niskonapięciowych ograniczników przepięć.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono nowe i kompleksowe podejście do doboru wyłączników różnicowoprądowych w instalacjach elektrycznych dla uzyskania pełnej lub częściowej selektywności ich działania. Stwierdzono, że podana w pracy selektywność uzależniona jest zarówno od typu wyłączników (zwłoczny, bezzwłoczny), prądów działa oraz ich charakterystyk czasowo-prądowych. W analizie warunków współpracy selektywnej uwzględnione zostały wymagania normy PN-HD 61008-1 w zakresie maksymalnych czasów wyłączania i minimalnych niezadziałania oraz niesinusoidalne prądy różnicowe.
EN
The paper presents a new and comprehensive approach to the selection of residual current devices in electrical installations in order to obtain full or partial selectivity of their operation. It was found that the given selectivity depends both on the type of circuit breakers (delayed, instantaneous), operating currents and their time-current characteristics. In the analysis of the conditions of selective cooperation, the requirements of the PN-HD 61008-1 standard in the range of maximum switch-off and minimum no tripping times as well as non-sinusoidal differential currents were taken into account.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The increased interest in transmission of electricity by using high DC voltage forced the need to examine the ageing resistance of silicone rubber insulators exposed to high DC voltage. Under operating conditions, in the presence of a high DC voltage due to electrostatic phenomena is observed even a fourfold increase in the accumulation of contaminants on the surface of the insulator compared to the high AC voltage. Lack of crossing zero values by current and voltage curves favors to the maintenance of surface discharges concentrated especially in the presence of water. In the paper tests results of the model composite insulators with different inclination of upper surface sheds in the clean fog chamber under high DC voltage is described. The aim of the research is to recognition of degradation ageing process of composite insulators electric properties and the phenomena of leakage current development. Laboratory test results allow to inference about the influence of the shape and design parameters of sheds on the behavior of the silicone composite insulators in operation. ().
PL
W artykule przedstawiono wyniki rozkładów napięcia na połączonych w łańcuch izolatorach: kompozytowym na 110 kV i pojedynczym izolatorze kołpakowym pokrytym warstwą silikonu RTV. Zasymulowano zmianę właściwości powierzchniowych izolatorów w czasie eksploatacji. Stwierdzono, że dołączenie do izolatora kompozytowego niewielkiego izolatora ceramicznego, powleczonego silikonem RTV, w istotny sposób łagodzi występującą na izolatorze kompozytowym nierównomierność rozkładu napięcia.
This work is focused on environmental pollution monitoring on selected high-voltage insulators. It is well known that environmental pollution on electrical insulation is one of the problems faced by distribution utilities and electricity transmission system. Due to this reason there is a need to deal with monitoring of environmental pollution as it strongly influences their capability to withstand the high-voltage stress without the breakdown. It is the aim of present work to explain influence of morphology and chemical composition of pollutants on the surface resistance and conductivity of selected insulators.
PL
W artykule przedstawiono wyniki prac dotyczących monitorowania zanieczyszczenia środowiska na wybranych izolatorach wysokonapięciowych. Powszechnie wiadomo, że zanieczyszczenie środowiska oddziałujące na izolację elektryczną jest jednym z problemów, z którymi borykają się przedsiębiorstwa dystrybucyjne i system przesyłu energii elektrycznej. Z tego powodu istnieje potrzeba monitorowania zanieczyszczenia środowiska które silnie wpływa na ich zdolność instalacji do pracy bez awarii. Celem niniejszego artykułu jest wyjaśnienie wpływu morfologii i składu chemicznego zanieczyszczeń na oporność powierzchni i przewodnictwo wybranych izolatorów.
Straty w systemie energetycznym wynoszą około 10% całkowitej energii wytworzonej. Natomiast straty energii na izolatorach napowietrznych, związane z prądem upływu, szacuje się na poziomie 1,5%–2,5% wszystkich strat w systemie elektroenergetycznym. Ich udział w stratach całkowitych jest więc niewielki (rzędu 0,2%). Należy jednak podkreślić, że są to tylko szacunki, ich dokładna wielkość nie jest znana. W niniejszym artykule przedstawiono źródła literaturowe tych oszacowań pochodzące z różnych krajów. Wskazano na trudności związane z pomiarami strat w warunkach naturalnych związane z bardzo małymi wartościami prądu upływu przy niskiej wilgotności i nieznacznym stopniu zabrudzenia izolatorów. Wykazano znaczne różnice pomiędzy danymi stosowanymi w Polsce i Rosji, zwłaszcza dla napowietrznych linii SN.
EN
Losses in the whole electric power system are estimated on about 10% of the total generated energy. On the contrary, the energy loss on outdoor insulators are estimated as 1,5%-2,5% of all losses in the power system. That means its share in total energy loss is rather small (in the range of 0,2%). It should be underlined, there is only an estimate, its precise value is unknown. The paper gives the sources of these estimations originated from different countries.. The difficulties related to accurately measurements of leakage power losses under real field conditions were shown. They are caused especially by very small value of leakage currents under low air humidity and light pollution of insulator. The large differences between estimated leakage power losses in Poland and Russia were found.
High temperature and high electric field applications in tantalum and niobium capacitors are limited by the mechanism of ion migration and field crystallization in a tantalum or niobium pentoxide insulating layer. The study of leakage current (DCL) variation in time as a result of increasing temperature and electric field might provide information about the physical mechanism of degradation. The experiments were performed on tantalum and niobium oxide capacitors at temperatures of about 125°C and applied voltages ranging up to rated voltages of 35 V and 16 V for tantalum and niobium oxide capacitors, respectively. Homogeneous distribution of oxygen vacancies acting as positive ions within the pentoxide layer was assumed before the experiments. DCL vs. time characteristics at a fixed temperature have several phases. At the beginning of ageing the DCL increases exponentially with time. In this period ions in the insulating layer are being moved in the electric field by drift only. Due to that the concentration of ions near the cathode increases producing a positively charged region near the cathode. The electric field near the cathode increases and the potential barrier between the cathode and insulating layer decreases which results in increasing DCL. However, redistribution of positive ions in the insulator layer leads to creation of a ion concentration gradient which results in a gradual increase of the ion diffusion current in the direction opposite to the ion drift current component. The equilibrium between the two for a given temperature and electric field results in saturation of the leakage current value. DCL vs. time characteristics are described by the exponential stretched law. We found that during the initial part of ageing an exponent n = 1 applies. That corresponds to the ion drift motion only. After long-time application of the electric field at a high temperature the DCL vs. time characteristics are described by the exponential stretched law with an exponent n = 0.5. Here, the equilibrium between the ion drift and diffusion is achieved. The process of leakage current degradation is therefore partially reversible. When the external electric field is lowered, or the samples are shortened, the leakage current for a given voltage decreases with time and the DCL vs. time characteristics are described by the exponential stretched law with an exponent n = 0.5, thus the ion redistribution by diffusion becomes dominant.
Powszechnie stosowane w instalacjach niskiego napięcia wyłączniki różnicowoprądowe (RCD), są urządzeniami ochronnymi zdolnymi wykryć niewielkie prądy upływowe, doziemne lub rażeniowe, ale w pewnych warunkach ich próg wyzwolenia może znacząco odbiegać od znamionowej wartości (np. 30 mA). Występowanie urządzeń energoelektronicznych w obwodach chronionych przez wyłączniki RCD, generuje powstawanie prądów różnicowych w szerokim zakresie częstotliwości. Częstotliwość podstawowa przebiegu jak również występowanie harmonicznych uwarunkowane jest wewnętrzną konstrukcją urządzeń, zamontowanych w chronionym obwodzie. Jeżeli wyłącznik RCD ma stanowić skuteczną ochronę uzupełniającą, szczególne znaczenie ma najmniejsza wartość prądu powodująca jego niezawodne zadziałanie.W artykule wykazano problemy związane z zastosowaniem typowych wyłączników RCD jako środka ochrony przeciwporażeniowej w tego typu obwodach.
EN
Commonly used in low voltage installations Residual Control Devices are the protective devices capable of detecting low leakage, ground or shock currents, but under certain conditions their trigger threshold may be significantly different from the nominal value, e.g., 30 mA. The existence of power electronics devices in the protected circuits results in generation of differential circuits in a wide range of frequencies. The fundamental frequency as well the existence of harmonics are determined by the internal design of the devices present in the protected circuit. If the RCD switch is to provide a reliable secondary protection, the lowest value of triggering current is crucial for this purpose. In the paper, the problems related to the application of typical RCD switches as an anti-shock protection means in such circuits have been investigated.
W artykule omówiono wyniki pomiarów charakterystyk prądowo-napięciowych w zakresie prądu upływowego warystorowych ograniczników przepięć z tlenku cynku ZnO dla temperatur w zakresie 263 K ÷ 373 K. Badania wykonano w celu stwierdzenia powtarzalności charakterystyk ograniczników przepięć oraz obliczenia współczynników poprawkowych koniecznych dla przeliczania wyników pomiarów prądu upływowego na temperaturę odniesienia. Procedura taka jest konieczna podczas porównywania wyników badań wykonywanych w różnych warunkach zewnętrznych. Dla temperatur od 263 K do 323 K należy liczyć się nawet z dwukrotną zmianą prądu upływowego w stosunku do przyjętej temperatury odniesienia wynoszącej 293 K.
EN
The article discusses the results of measurements of current - voltage characteristics in terms of leakage current metal oxide surge arresters (ZnO) for temperatures in the range 263 K - 373 K. The study was performed in order to determine the repeatability characteristics of surge arresters and calculate the correction factors necessary for translating the results of measurements of the leakage current at the reference temperature. Such a procedure is necessary when comparing the results of tests performed in different external conditions. Effect of temperature on the leakage current is observed only for voltages not exceeding maximum continuous operating voltage. When performing measurements at temperatures ranging from 263 K to 323 K can be expected even with the double change of leakage current in relation to the reference temperature of 20oC. In addition, arresters with higher continuos operating voltage have a lower effect of temperature on the leakage current. There is a significant influence of the chemical composition of the varistor on the level of leakage current, and thus the value of the correction factor kT.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.