عنوان پایان‌نامه
بررسی تاثیر حایل دی الکتریک بر ولتاژ شکست سیستم های با عایق گازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 47221;کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1822
- تاریخ دفاع
- ۰۷ دی ۱۳۸۹
- دانشجو
- الهام فروزان
- استاد راهنما
- امیر عباس شایگانی اکمل
- چکیده
- ترکیبات گازی یکی از مهمترین واسطه های عایقی در سیستم های فشار قوی هستند که در کاربرد های فشار قوی بسیار مرسومند. تنها مشکل ذاتی این سیستم ها این است که حجیم شده و گاهی هزینه آن بالا می رود. در این راستا مطالعاتی به صورت تحلیلی شبیه سازی و آزمایشگاهی بر روی عایق جامد جهت اضافه نمودن آن به سیستم های با عایق بندی گاز و تاثیر افزایش استقامت دی الکتریک سیستم به منظور کاهش ابعاد انجام شده است. تاثیر حضور حایل دی الکتریک جامد در حالتی که به عنوان عایق ژوشاننده سطح الکترود و حایل دی الکتریک با قابلیت جابجایی در فاصله بین الکترود ها است بررسی شده است. به این منظور تاثیر دو نوع ژوشش در 3 ضخامت متفاوت بر ساختار الکترودی سوزنu شکل-صفحه مورد مطالعه قرار گرفته است. آزمایشاتی به منظور مطالعه تاثیر گذاری حایل های با قابلیت جابجایی در فاصله بین الکترود ها ذبر ولتا» شکست مجموعه در 6 ساختار متفتوت الکترودی و با حضور 2 نوع عایق در ضخامت های متفاوت انجام گرفت. همچنین در این آزمایشات تاثیر تغییر در ابعاد حایل بررسی قرار گرفتند. در ادامه به منظور تایید درسیت نتایج آزمایشگاهی به کمک نرم افزار COMSOL شبیه سازی های میدان الکتریکی و ولتا» شکست انجام شده و نتایج آن با آزمایشات مقایسه گردیدند. بنا به نتایج حضور حایل دی الکتریک به صورت مناسب در مجموعه الکترودی موجب تغییر توزیع میدان الکتریکی شده و استقامت الکتریکی مجموعه را افزایش می دهد. در نتیجه این امر سبب افزایش ولتا» شکست نسبت به حالت بدون حایل می شود. و با افزایش ضخامت حایل در هر دو حالت چسبیده به الکترود و و بین الکترود ها ولتا» شکست افزایش می یابد ولو این افزایش در ولتا» شکست با افزایش ضخامت رابطه خطی ندارد. جنس ابعاد و محل حایل دی الکتریک از مهمترین فاکتورهایی است که میزان افزایش در استقامت دی الکتریکی مجموعه را تعیین می کند. .
- Abstract
- Gas compounds are one of the important insulating media in high voltage systems which are mostly common for application in the high voltage systems. But the intrinsic problem in designing of such systems would be the increasing in their volume and the cost. In the present thesis some analytical studies including simulation and laboratory tests have been performed in a gas insulated system with dielectric barrier to evaluate the impact of the dielectric strength enhancement of the system. The impact of presence of solid dielectric barrier has been investigated in systems where the electrode surfaces are covered with a layer of dielectric insulation as well as in cases where the dielectric barrier is placed at different positions between the electrodes. For this purpose the impact of two types of coating in 3 different thicknesses on electrode structure of U shape- plane needle has been studied. Some experiments for investigation of interaction of barriers with capability of the movement in the distance between the electrode on the breakdown voltage of the system in 6 different structures of electrodes and in the presence of two kind of insulation in various thicknesses have been performed. Also in these experiments the effect of changing the dimensions of barriers has been investigated. In addition to verify the experimental results electrical field distribution and breakdown voltage have been simulated using a multi-physics software (COMSOL). According to the result appropriate use of dielectric barrier in system of electrodes will change the electrical field distribution and increase the electrical strength of the system and increase the breakdown voltage. Also the greater thickness of the barrier in both attached to the electrode and between electrodes will cause the increase in the breakdown voltage but it does not have the linear relation. Material dimensions and place of dielectric barrier are the most important factors in increasing of the dielectric strength of the system.
