MODELING OF THE TEMPORAL BEHAVIOR OF THE SURFACE TEMPERATURE OF AN ISOLATION MATERIAL TEST SAMPLE UNDER AN AC LOW CURRENT ARC
Title Alternative:MODELOVÁNÍ ČASOVÉHO CHOVÁNÍ POVRCHOVÉ TEPLOTY POVRCHU IZOLAČNÍHO MATERIÁLU PŘI NÍZKOPROUDÉM OBLOUKU
Loading...
Date
2022
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Technická univerzita v Liberci, Česká republika
Abstract
V tomto článku je představen výpočetní model, který lze použít k předpovědi ohřevu povrchů izolačních materiálů nízkoproudými vysokonapěťovými oblouky. Výboj je reprezentován tzv. tříválcovým modelem. Na jeho základě jsou vypočteny tepelné toky na povrchu izolačního materiálu a jeho ohřev pomocí tepelné kondukce a konvekce. Výsledky výpočtu jsou porovnány s měřením povrchové teploty na modelovém uspořádání. Celkový model velmi dobře reprodukuje dynamické chování ohřevu. Kvantitativní odchylky od měření se pohybují pouze v řádu několika procent.
In vorliegenden Beitrag wird ein Berechnungsmodell vorgestellt, mit welchem die Erwärmung von Isolierstoffoberflächen durch stromschwache Hochspannungs-Lichtbögen vorausberechnet werden kann. Die Entladung wird dabei durch ein sog. Drei-Zylinder-Modell abgebildet. Ausgehend davon werden die Wärmeströme auf die Isolierstoffoberfläche und deren Erwärmung mittels Wärmeleitung und Konvektion berechnet. Die Berechnungsergebnisse werden mit Messungen der Oberflächentemperatur an einer Modellanordnung vergleichend bewertet. Das Modell bildet das dynamische Verhalten der Erwärmung sehr gut ab. Die quantitativen Abweichungen zur Messung liegen lediglich im Bereich weniger Prozente.
In this article, a computational model is presented which can be used to predict the heating of insulating material surfaces by low-current high-voltage arcs. The discharge is represented by a so-called three-cylinder model. Based on this, the heat flows onto the insulating material surface and its heating by means of thermal conduction and convection are calculated. The calculation results are compared to the measurements of the surface temperature on a model arrangement. The overall model reproduces the dynamic behavior of the heating very well. The quantitative deviations from the measurement are only in the range of a few percent.
W niniejszym opracowaniu przedstawiono model obliczeniowy, który może być stosowany do prognozowania nagrzewania powierzchni materiałów izolacyjnych przez wysokonapięciowe łuki o niskim natężeniu prądu. Wyładowanie jest reprezentowane przez tzw. model trzycylindrowy. Na jego podstawie oblicza się przepływy ciepła na powierzchnię materiału izolacyjnego oraz jego nagrzewanie przy pomocy kondukcji ciepła i konwekcji. Wyniki obliczeń porównane są z pomiarami temperatury powierzchni na układzie modelowym. Cały model bardzo dobrze odtwarza dynamiczne zachowanie ogrzewania. Ilościowe odchylenia od pomiarów są rzędu kilku procent.
In vorliegenden Beitrag wird ein Berechnungsmodell vorgestellt, mit welchem die Erwärmung von Isolierstoffoberflächen durch stromschwache Hochspannungs-Lichtbögen vorausberechnet werden kann. Die Entladung wird dabei durch ein sog. Drei-Zylinder-Modell abgebildet. Ausgehend davon werden die Wärmeströme auf die Isolierstoffoberfläche und deren Erwärmung mittels Wärmeleitung und Konvektion berechnet. Die Berechnungsergebnisse werden mit Messungen der Oberflächentemperatur an einer Modellanordnung vergleichend bewertet. Das Modell bildet das dynamische Verhalten der Erwärmung sehr gut ab. Die quantitativen Abweichungen zur Messung liegen lediglich im Bereich weniger Prozente.
In this article, a computational model is presented which can be used to predict the heating of insulating material surfaces by low-current high-voltage arcs. The discharge is represented by a so-called three-cylinder model. Based on this, the heat flows onto the insulating material surface and its heating by means of thermal conduction and convection are calculated. The calculation results are compared to the measurements of the surface temperature on a model arrangement. The overall model reproduces the dynamic behavior of the heating very well. The quantitative deviations from the measurement are only in the range of a few percent.
W niniejszym opracowaniu przedstawiono model obliczeniowy, który może być stosowany do prognozowania nagrzewania powierzchni materiałów izolacyjnych przez wysokonapięciowe łuki o niskim natężeniu prądu. Wyładowanie jest reprezentowane przez tzw. model trzycylindrowy. Na jego podstawie oblicza się przepływy ciepła na powierzchnię materiału izolacyjnego oraz jego nagrzewanie przy pomocy kondukcji ciepła i konwekcji. Wyniki obliczeń porównane są z pomiarami temperatury powierzchni na układzie modelowym. Cały model bardzo dobrze odtwarza dynamiczne zachowanie ogrzewania. Ilościowe odchylenia od pomiarów są rzędu kilku procent.
Description
Subject(s)
Low current high voltage arcing, Modeling, Heating of insulating material surfaces, Electrical polymer insulating materials, Arc resistance
Citation
ISSN
1803-9782