240 likes | 366 Views
TECHNICKÁ UNIVERZITA V KOŠICIACH Fakulta elektrotechniky a informatiky Mäsiarska 74, 041 20 KOŠICE. UNIVERZÁLNE MODELY ČIASTKOVÝCH VÝBOJOV prof. Ing. K. Marton, DrSc.; Ing. J. Balogh, PhD.; Ing. M. Boga; Ing. J. DŽMURA, PhD; Ing. Jaroslav PETRÁŠ. Úvod
E N D
TECHNICKÁ UNIVERZITA V KOŠICIACHFakulta elektrotechniky a informatiky Mäsiarska 74, 041 20 KOŠICE UNIVERZÁLNE MODELY ČIASTKOVÝCH VÝBOJOV prof. Ing. K. Marton, DrSc.; Ing. J. Balogh, PhD.; Ing. M. Boga; Ing. J. DŽMURA, PhD; Ing. Jaroslav PETRÁŠ • Úvod • Teoretická interpretácia napäťového a prúdového modelu • Univerzálny model čiastkových výbojov • Viacčlánkové modely • Záver
Úvod Definícia pojmu „Čiastkový výboj“ (IEC 60270:2000)- -lokalizovaný elektrický výboj, ktorý len čiastočne premosťuje izoláciu medzi vodičmi a ktorý sa môže alebo nemusí objaviť v okolí vodiča Výskyt a rozvoj čiastkových výbojov • geometricky • symetrické • dutiny alebo • cylindrické útvary Vnútorné defekty
Stromčekový výboj (treeing effect): Povrchové výboje Rozhranie pevná fáza – plyn (vzduch)
TEORETICKÁ INTERPRETÁCIA NAPÄŤOVÉHO A PRÚDOVÉHO MODELU a) element kapacity s defektom b) náhradný model Základná schéma (Gemant, Philipoff)
Diferenciálna rovnica popisujúca dej vo výbojovom priestore napäťového modulu po úprave Riešením operátorovými počtami a transformáciou dostaneme kde v prípade t=0 bude Nevýhoda: Nepoukazuje na dej v čele impulzu
Modelovanie dejov priamo v dutine:PRÚDOVÝ MODEL Pomery pred nasadením výboja Po vzniku výboja
Obvod je rozšírený o mikroindukčnosť L, ktorá predstavuje dráhu výboja. Pre obvod napíšeme diferenciálnu rovnicu ktorej riešením je ak korene a12 priebeh prúdového impulzu Ďalšia analýza: i(0)=0 uc= -U0 - pred výbojom je na Cd napätie U0 Ďalšia podmienka je viazaná na i´(0) v bode t = 0 z čoho
Aperiodický priebeh impulzu ČV získaného z prúdového modelu Prúdový impulz strímrového výboja z podmienky di/dt = 0, pričom I0 0bude:
UNIVERZÁLNY MODEL ČIASTKOVÝCH VÝBOJOV Defektné miesto je nahradené iskriskom a) elektródový systém b) spektrálna analýza Detailný pohľad na usporiadanie elektród
Objem plynom vyplneného priestoru: V = 1,38.10-9 m3;d = 450μmEnergia elektrického poľa medzi elektródami v prípadeC0 = 0,19 pF a pri fiktívnych napätiach U = 10 – 100 – 1000 Vbude: W1 9,465.10-12 Ws; 59 MeV W2 9,465.10-10 Ws; 5,9GeV W3 9,465.10-8 Ws; 0,59TeV
Napäťový model (modifikovaný Böningom) Rozšírený náhradný obvod prvku vzduchovej dutiny TS1, TS2- toroidná sonda
Priebeh napäťových relaxácií a prúdových impulzov snímaných digitálnym osciloskopom
Priebeh napäťového a prúdového signálu z digitálneho osciloskopu
VIACČLÁNKOVÉ MODELY Model s kapacitným premostením
Mnohočlánkový model podľa Kučinského Oba modely umožňujú použiť toroidnú sondu na snímanie napäťových, prip. prúdových impulzov
VIACČLÁNKOVÝ MODEL VINUTIA VN točivý stroj Detail statorového vinutia
ZÁVER • Vysoká stabilita modelov • Aplikovateľnosť pri teplotách od -15°C do 100°C • Vysoká citlivosť U a I modelov • Snímanie signálov: TS; KS a galvanicky • Privedenie výpovedeschopnej veličiny cez A/D prevodník do počítača