Evaluation of the effect of structural defects in the heat-shrink cable terminal on electric field distribution

Alboyacı, Bora; Çınar, Mehmet Aytaç; Demirol, Yunus Berat; Ince, Adem

doi:10.1016/j.engfailanal.2021.105920

Cited by 13 publications

(7 citation statements)

References 20 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…Bunların yanında sonlu elemanlar yöntemi ile güç sistemi ekipmanlarında elektriksel parametreler hesaplanabilmektedir ve optimizasyon çalışmaları gerçekleştirilebilmektedir. Literatürde kablo başlıklarında oluşan arızaların incelendiği [3], izolatörlerde oluşan elektrik alan dağılımlarının değerlendirildiği [27], korona halkası dizayn parametrelerinin incelendiği [28], yüksek gerilim yeraltı kablolarında sistem tasarım parametrelerinin incelendiği [29], kablo ve busbar sistemlerinin karşılaştırıldığı [30], busbar sistemlerinde farklı dizayn parametrelerinin performanslarının değerlendirildiği [31], dağıtım transformatörlerinde kullanılan nüve malzeme materyallerinin performanslarının değerlendirildiği [32], Elektrikli araçların kablosuz güç aktarım sistemi ile şarj edilmesi için kullanılan farklı transformatör modellerinin değerlendirildiği [33], elektrik motorlarının tasarımına yönelik incelemelerin gerçekleştirildiği [34] çeşitli çalışmalar bulunmaktadır.…”

Section: Sonlu Elemanlar Yöntemiunclassified

“…Bu aşamalarda her bir sistemin kendi içerisinde dikkatle hesaplanması gerekli olan elektriksel parametreler bulunmaktadır. Pantograf elemanında elektrik alan dağılımları ve mekanik hasarlar [2], yüksek gerilim kablolarında izolasyon sorunları, kablo başlıklarında kısmi boşalmalar [3], transformatörlerde aşırı ısınmalar, konvertörlerde yüksek harmonik sorunları gibi problemler görülebilmektedir. Bundan dolayı bu ekipmanların tasarımı aşamasında işletme parametrelerine uygunluğunun hesaplanması ve değerlendirilmeye alınması gerekmektedir.…”

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Cer Transformatörlerinde Boşta Çalışma Kayıplarının Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Hesaplanması

ÇÜRÜKOVA KALE,

SÖNMEZ,

DEMİROL

et al. 2024

Demiryolu Mühendisliği

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Elektrikli lokomotiflerde kullanılmakta olan cer transformatörleri tren sisteminde hareket gücü için gerekli olan gerilim dönüşümünü gerçekleştirmektedir. Trenlerde kritik öneme sahip olan bu elemanların tasarımı aşamasında dikkat edilmesi ve üretimden önce hesaplanması gerekli olan parametreler bulunmaktadır. Bu parametreler transformatörün kısa devre empedansı, sargıların doğru akım direncine bağlı olarak oluşan kayıplar, sargılarda oluşan girdap akımı kayıpları, transformatörün harmonikli akımlar ile yüklenmesi durumunda oluşan kayıplar, inrush akımı, kazan kayıpları, boşta çalışma kayıpları, kısa devre kuvvetleri, kapasitans değerleri, elektrik alan dağılımları olarak sıralanabilir. Bu parametrelerin tasarım aşamasında hesaplanması sürdürülebilirlik ve güvenilirlik için kritik öneme sahiptir. Bu çalışmada örnek bir cer transformatöründe boşta çalışma kayıpları sonlu elemanlar yöntemi ile hesaplanmıştır. Hesaplamalar gerçekleştirilirken cer sisteminde izin verilen maksimum ve nominal gerilim seviyeleri değerlendirilmeye alınmıştır. Daha sonra analiz sonuçları, üretilen cer transformatörü üzerinde gerçekleştirilen test çalışmaları ile doğrulanmıştır. Bu kapsamda, cer transformatörlerinin tasarımında hesaplanması gerekli olan parametrelerden biri olan boşta çalışma akımı ve boşta çalışma kaybı hakkında bilgi verilip hesaplamalar gerçekleştirilmiştir. Bu hesaplamaları tasarım aşamasında gerçekleştirilmesinin önemi vurgulanmıştır.

show abstract

Section: Sonlu Elemanlar Yöntemiunclassified

Section: Introductionunclassified

Cer Transformatörlerinde Boşta Çalışma Kayıplarının Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Hesaplanması

ÇÜRÜKOVA KALE,

SÖNMEZ,

DEMİROL

et al. 2024

Demiryolu Mühendisliği

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…In [7], simulations were conducted by altering the position, shape, size, and type of defects in insulating materials to systematically study their impact on electric and magnetic field distributions. In [8], a voltage distribution calculation model was established for the analysis of buffer layer discharge defects and the influencing factors were analyzed by using this model. The results showed that the white mark defect can quantify the probability of buffer layer discharge.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

The impact of different air gap defects in polypropylene coaxial cables on electric field distortion

Li,

Yang,

Zhang

et al. 2024

J. Phys.: Conf. Ser.

View full text Add to dashboard Cite

The internal cable will have different air gaps due to various physical influences, and partial discharge caused by air gap defects is the main cause of cable insulation aging. To avoid serious consequences caused by air gap defects, it is crucial to analyze the extent of the impact of early-stage air gaps on the electric field in the cable. In this paper, COMSOL Multiphysics software is used to build a three-dimensional model of the cable, and the insulation material is polypropylene. Different positions and sizes of air gap defects are designed in the model. The electric field distribution inside the cable is obtained through the finite element algorithm, and the degrees of distortion of the electric field under different air gap sizes, positions, and shapes are compared. The results show that the size of the air gap affects the change in the electric field. Air gaps closer to the copper core position produce greater electric field distortion. Additionally, air gaps with larger curvature also result in greater electric field distortion. Based on the conclusion of this study, the influence degree caused by different air gap defects can be determined and provide a basis for the analysis of such faults.

show abstract

“…In the same year, Darmiani et al [13] applied the finite element method to solve the electric field problem of the 400-kV insulator and analyzed the effect of zinc oxide microvaristors on the electric field distribution along the contaminated and clean composite insulators. For the cable and accessories electric field, Alboyaci et al [14] aimed to examine certain structural defects that may occur in the field to determine the root causes of breakdown faults. They obtained the electric field distribution of cable terminals with multiple faults, including instances where the entire outer semiconductor layer on the cross-linked polyethylene (XLPE) was peeled, water accumulated on the upside-down shed, and the position symmetry of the sheds was disrupted.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…For the cable and accessories electric field, Alboyaci et al. [14] aimed to examine certain structural defects that may occur in the field to determine the root causes of breakdown faults. They obtained the electric field distribution of cable terminals with multiple faults, including instances where the entire outer semiconductor layer on the cross‐linked polyethylene (XLPE) was peeled, water accumulated on the upside‐down shed, and the position symmetry of the sheds was disrupted.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Analysis of electric field and partial discharge characteristics of cable joint stress cone dislocation defects

Sun,

Lv,

Xie

2024

IET Science Measure & Tech

View full text Add to dashboard Cite

The mechanisms governing electric field and partial discharge (PD) under stress cone dislocation remain unclear. This study employs the finite element method to explore the relationship between the electric field, externally applied voltage, and length of dislocation. Subsequently, the correlation between voltage and electric field is determined. The relationship between voltage and PD is established through PD tests conducted under stress cone dislocation conditions. By considering the influence of voltage, the association between the electric field and PD is established, revealing the mechanism of PD initiation by electric field distortion in joints. The findings suggest that the lifetime and reliability were increased by wrapping semi‐conductive self‐adhesive tape around the exposed cross‐linked polyethylene (XLPE) insulation layer. The electric field at a specific location is approximately proportional to the applied voltage. However, the slope is influenced by the composite insulation interface and the radial distance of the copper conductor. When crossing the interface between the XLPE insulation layer and the accessory insulation layer, the slope decreases significantly. The threshold for electric field PD is determined by examining the electric field distribution and the PD inception voltage during testing. When the voltage is sufficiently high, significant electric field distortions can occur at multiple points in the joint, potentially leading to concurrent PDs at several locations.

show abstract

Evaluation of the effect of structural defects in the heat-shrink cable terminal on electric field distribution

Cited by 13 publications

References 20 publications

Cer Transformatörlerinde Boşta Çalışma Kayıplarının Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Hesaplanması

Cer Transformatörlerinde Boşta Çalışma Kayıplarının Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Hesaplanması

The impact of different air gap defects in polypropylene coaxial cables on electric field distortion

Analysis of electric field and partial discharge characteristics of cable joint stress cone dislocation defects

Contact Info

Product

Resources

About