Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2024 - zeszyt 11

Investigation of the properties of aluminous porcelain samples of a long-rod insulator subjected to high DC voltage

Badania właściwości próbek porcelany wysokoglinowej izolatora długopniowego poddanych wysokiemu napięciu stałemu

10.15199/48.2024.11.59

nr katalogowy: 151384
10.15199/48.2024.11.59

Streszczenie

The objective of this examination was to test the aging resistance of the aluminous porcelain material C 130 type, when exposed to direct current (DC) high voltage. Long-term exposure to high DC voltages can potentially lead to various negative effects, in particular ionic current development in the porcelain material. This process may reduce the mechanical strength and, consequently, cause a failure. This problem has been noticed in the case of glass disc insulators. The samples were examined using the 3-point bending test, ultrasonic and microscopic analysis. No recordable degradation effects were found. Long-term impact of DC high voltage did not reduce the mechanical parameters or change the microstructure of the porcelain material.

Abstract

Celem prezentowanych badań było sprawdzenie odporności na starzenie się wysokoglinowego materiału porcelanowego rodzaju C 130, w warunkach oddziaływania wysokiego napięcia prądu stałego (HVDC). Długotrwałe narażenie na wysokie napięcie prądu stałego może potencjalnie prowadzić do różnych negatywnych efektów, w szczególności do przepływu prądu jonowego w tworzywie porcelanowym. Proces taki może poważnie obniżyć wytrzymałość mechaniczną materiału. W konsekwencji mogłoby nastąpić pęknięcie izolatora i dojść do awarii. Problem ten był rejestrowany w przypadku izolatorów szklanych. Próbki poddano pomiarom ultradźwiękowym, badaniu wytrzymałości mechanicznej metodą 3- punktowego zginania oraz analizie mikroskopowej. Nie stwierdzono żadnych możliwych do rejestracji efektów degradacji. Długotrwałe działanie wysokiego napięcia prądu stałego nie spowodowało obniżenia parametrów mechanicznych ani zmian w mikrostrukturze materiału porcelanowego.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Pohl Z., Napowietrzna izolacja wysokonapięciowa w elektroenergetyce, Praca zbiorowa pod red. Pohl Z., Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, (2003), Rozdz. 4
[2] Ri cher son D.W. , Modern Ceramic Engineering – Properties. Processing and Use in Design, Third Edition, Taylor and Francis, Boca Raton London New York, (2006), Rozdz. 19
[3] Csáki S,. Al-Shanti r O., Vrabec M., Kepper t M., Trnik A., Compaction pressure effect on the dielectric, DC and AC conductivity of C-130 porcelain, Ceramics International, (2024), No. 50, 7, B, 11688-11696, Available online: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0272884 224000762
[4] George J . , Lodi Z. , Design and selection criteria for HVDC overhead transmission lines insulators, Proceedings of the 2009 CIGRE Canada Conference on Power Systems, Toronto, ON, Canada, 4–6 October 2009
[5] Kumosa M., Armentrout D. , Burks B. , Homan J. , Kumosa L., Middleton J., Predecki P., Polymer matrix composites in high voltage transmission line application, Proceedings of the 18th International Conference on Composites Materials (ICCM), Jeju Island, Korea, 21–26 August 2011
[6] Osmanbasic E., High-Voltage DC Power Transmission: Should HVDC Replace AC in Power Systems?, Available online: https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/highvoltage- dc-power-transmissionhvdc-replace-ac-power-systems/ (accessed on 20 October 2020)
[7] Raju M. , Subramaniam N.P. , Comparative study on Disc Insulators Deployed in EHV AC and HVDC Transmission Lines, Proceedings of the IEEE International Conference on Circuit, Power and Computing Technologies, ICCPCT, Tamilnadu, India, 18–19 March 2016
[8] Gubanski S., Surface Charge & DC Flashover Performance of Composite Insulators, INMR, 13 August 2016, Available online: https://www.inmr.com/surface-chargeflashover- performance-composite-insulators/ (accessed on 20 October 2020)
[9] Morshuis P., Cavallini A., Fabiani D. , Montanari G.C., Azcarraga C., Stress conditions in HVDC equipment and routes to in service failure, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., (2015), No. 22, 81–91
[10] Working Group C4.303 CIGRE, Outdoor insulation in polluted conditions: Guidelines for selection and dimensioning—Part 2: The DC Case, Technical Brochures CIGRE, Available online: https://e-cigre.org/publication/518- outdoor-insulation-in-polluted-conditionsguidelinesfor-selectionand- dimensioning---part-2-the-dc-case (accessed on 15 December 2020)
[11] Yuan C., Xie C., Li L. , Xu X., Gubanski S.M., Zhou Y., Li Q., He J . , Space charge behavior in silicone rubber from in-service aged HVDC composite insulators, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., (2019), No. 26, 843–850
[12] Wieczorek K. , Jaroszewski M., Ranachowski P., Ranachowski Z . , Examination of the properties of samples from glass-epoxy core rods for composite insulators subjected to DC high voltage, Arch. Metall. Mater., (2018), No. 63, 1281– 1286
[13] Pigini A. , Composite Insulators for DC., INMR, 28 June (2018), Available online: https://www.inmr.com/compositeinsulators/ (accessed on 20 October 2020)
[14] Norma PN-EN 12467:2009, Płyty płaskie włóknistocementowe. Charakterystyka wyrobu i metody badań – wytrzymałość na zginanie, Norma PN-EN, (2009), pkt. 7.3.2
[15] Ranachowski P., Procesy starzeniowe w ceramice elektrotechnicznej, Prace IPPT/IFTR Reports, Wyd. IPPT PAN, Warszawa 2011, (2011), Rozdz. 5 i 10
[16] Maleck i I . , Teoria fal i układów akustycznych, PWN, Warszawa 1964, (1964), Rozdz. 3

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2024-11 , nr katalogowy 151384 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2024-11 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	85.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2024-11

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma