Impact ionization effects at interfaces between solid dielectrics and insulating oil or air, during high voltage pulse applications

Some Factors Affecting the Breakdown Strength of Solid Dielectrics: A Short Review

“…This threshold field was shown to be much lower in the case of solid-air interfaces than in the case of solid-liquid interfaces. Such experimental data indicated the importance of impregnation with liquids [70]. Quite early research pointed out that prolonged heating in a composite solid-liquid insulating system affects mainly the solid component, and in the case of paper-oil system, a significant increase of acidity was observed.…”

Analysis of a fatal electrical accident due to the contact of an overhead line conductor with a guy wire

“…External partial discharges occur on the peak of the voltage waveform, and, thus, their occurrence time per cycle τ is from a quarter to a half of the cycle duration. So, for a grid frequency of 50 Hz, the maximum occurrence time per cycle τ max is equal to 0.01 s. The duration of a single partial discharge τp is up to 100 ns Dervos et al, 1990;Moronis and Bourkas, 1994).…”

Μία διερεύνηση του ιονισμού με κρούσεις προ και κατά τη διάσπαση σε στερεά ηλεκτρομονωτικά, στον ατμοσφαιρικό αέρα, υπό κρουστικές τάσεις 1,2/50μs, μέσω μετρήσεων των μερικών εκκενώσεων με ηλεκτρονικό υπολογιστή

“…με τα αναφερόμενα στην παράγραφο 1.1.1. η γήρανση και η διάσπαση των στερεών μονωτικών εντός ελαίου μετασχηματιστών οφείλονται σε τέσσερις βασικούς παράγοντες (απώλειες Joule, μερικές εκκενώσεις, δυνάμεις Coulomb, και θερμότητα του περιβάλλοντος). Οι παράγοντες αυτοί δεν περιλαμβάνουν όμως στοιχεία για φαινόμενα, που δεν μπορεί κανείς να ακούσει, ή να παρατηρήσει, όπως :-ο ιονισμός με κρούσεις, που πιστεύεται ότι εκδηλώνεται στα στερεά μονωτικά, και -το μη ορατό φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και η συσχέτισή του με φωτεινά φαινόμενα και καταπονήσεις, που παρατηρούνται στο υλικό (θερμικές, ή μηχανικές , ή και τα δύο.Οι πληροφορίες αυτές, καθώς και άλλες, δόθηκαν με κβαντομηχανική ερμηνεία των φαινομένων, που εκδηλώνονται προ και κατά τη διάσπαση των στερεών μονωτικών, η οποία βασίζεται κυρίως :-στις μετρήσεις των αλμάτων δυναμικού κατά την καταπόνηση στερεών μονωτικών με κρουστικές τάσεις[18,19,23,26,27,43] -στις κρούσεις φορτίου, που είναι η κυματομορφή (το παλμογράφημα) της πτώσης τάσης σε ένα ωμικό τετράπολο μέτρησης (ως στοιχείο μέτρησης χρησιμοποιήθηκε δηλαδή μία αντίσταση, αντί του πυκνωτή μέτρησης[20,21,23,26,27,43], -στην ανίχνευση του μη ορατού φάσματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (που εκπέμπεται κατά τη γήρανση και τη διάσπαση)[30,31,27,43]. -στην ικανοποιητική πειραματική και θεωρητική ταύτιση του μηχανισμού παραγωγής των ελεύθερων ηλεκτρικών φορέων[18,19,23,26,27,30,31,43].…”

“…των ηλεκτροδίων διευκολύνει στην εξαγωγή συμπερασμάτων για τον μηχανισμό παραγωγής των ελεύθερων ηλεκτρικών φορέων. Τα βασικότερα συμπεράσματα από τη θεωρία αυτή (για τον συνδυασμό «στερεό ηλεκτρομονωτικό-έλαιο μετασχηματιστών») είναι[18,19,23,26,27,30,31,43] :1) Η γήρανση και η διάσπαση, σχετίζονται με εκπομπή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που παράγεται στο υλικό. Έχει διαπιστωθεί, ότι : : ένας συντελεστής του υλικού (π.χ.…”

“…Η μέθοδος που εφαρμόστηκε, βασίζεται σε μεθόδους μετρήσεις των αλμάτων δυναμικού (λόγω μερικών εκκενώσεων), που έχουν εφαρμοσθεί στο εργαστήριο Υψηλών Τάσεων και Ηλεκτρικών Μετρήσεων του Ε. Μ. Πολυτεχνείου στον συνδυασμό «στερεό ηλεκτρομονωτικό-έλαιο μετασχηματιστών» [9, 15, 16, 18÷20, 25, 32], από όπου μπορεί κανείς να καταλήξει στο φάσμα της εκπεμπόμενης ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας προ και κατά την διάσπαση. Ειδικότερα, το φάσμα της εκπεμπόμενης ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, τόσο κατά την διάσπαση όσο και κατά την καταπόνηση του στερεού διηλεκτρικού σε τιμές της τάσης πλησίον της περιοχής για τη διάσπαση, ανιχνεύτηκε με την μέθοδο προσβολής του φωτογραφικού φιλμ[27,30,31,43].Τα δοκίμια που χρησιμοποιήθηκαν ήταν το πέρτιναξ πάχους 1mm και το χαρτί μετασχηματιστών πάχους 0,5 mm. Ως τάση δοκιμής επελέγη η κρουστική τάση 1,2/50 μs γιατί παρέχει πρακτικά τη δυνατότητα, λόγω της μικρής χρονικής διάρκειάς της (συγκριτικά προς την εναλλασσόμενη τάση) την διερεύνηση των φαινόμενων στην έναρξή τους[9,33,34,35,36,43].Οι μετρήσεις των αλμάτων δυναμικού προ και κατά την διάσπαση των δοκιμίων έγιναν από ηλεκτρονικό υπολογιστή μέσω A/D μετατροπέα.…”