Fast algorithm for numerical analysis of electro-mechanical behaviour of busbar systems

• Autorzy: Nowak, T. , Dudek, K. , Piekarski, P.

Warianty tytułu

PL

Szybki algorytm analizy numerycznej wspomagający obliczenia elektro-mechaniczne szynoprzewodów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article is focused on numerical analysis of electro-mechanical forces in busbar systems, used especially in MV applications. The theoretical background for fast derivation of magnetic induction values, respective Lorentz forces, as well as mechanical response (deformations, and stresses) has been presented. The paper provides implementation remarks, describes verification examples, and compares them with real measurement data.

PL

W artykule przedstawiono sposób numerycznej analizy przewodów prądowych, stosowanych zwłaszcza w szynoprzewodach instalacji SN. Podano teoretyczne podstawy wyznaczania indukcji magnetycznej oraz sił Lorentza występujących w przewodnikach prądowych w stanie zwarcia, oraz podano metodykę określania odkształceń i naprężeń mechanicznych. Przedstawiono informacje na temat praktycznej implementacji zaproponowanego algorytmu, a także podano przykłady obliczeniowe i eksperymentalne, które pozytywnie weryfikowały zaprezentowaną metodę analizy.

Słowa kluczowe

PL

siła Lorentza; szynoprzewody; naprężenie; przemieszczenie

EN

Lorentz force; stress; displacement; busbar system

• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 89, nr 11
• Strony: 132-135
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Nowak, T.

• ABB Corporate Research, Krakow,

autor

Dudek, K.

• ABB Corporate Research, Krakow,

autor

Piekarski, P.

• ABB Power Products Medium Voltage, Przasnysz,

Bibliografia

• [1] Schaffer G., Electrodynamic forces appearing in electric substations on a short-circuit, Review Brown Boveri, (1970), nr 162, 22-31
• [2] Labridis D.P., Dokopoulos P.S. , Electrodynamic Forces in Three-Phase Busbars with Rectangular Cross-Sections, IEEE Trans. Power Delivery, Vol. 11, (1996), nr 2, 793-800
• [3] ABB Switchgear Manual, 11th edition, (2006)
• [4] IEC 60865-1: Short-circuit currents – calculation of effects
• [5] IEC 60909-0: Short-circuit currents in three-phase a.c. systems
• [6] IEC TC 73/ CIGRE SC 23 WG11: The mechanical effects of short-circuit currents in open air substations, Vol. 105, (1996)
• [7] Legrand, Busbars and distributions - Power Guide, (2009)
• [8] Thierry J -P., Kilindjian Ch., Electrodynamic Forces on Busbars in LV Systems, Cahier Technique Merlin Gerin, (1996) nr 162
• [9] Sigerlind L. J., Applied Finite Element Analysis, John Wiley and sons, (1994)
• [10] Bathe K.J., Finite Element Procedures, Prantice Hall, (1996)
• [11] Zienkiewicz O.Z., The Finite Element Method, Vol.1 – Basis, B & H, (2000)
• [12] Hutton D.V., Fundamentals of Finite Element Analysis, McGraw-Hill, (2004)
• [13] Dassault Systèmes Simulia Corp., ABAQUS 6.12, Theory Manual, (2012)
• [14] ANSYS, Inc., Ansys Release 12, Theory Reference, (2012)