• norsk
    • English
  • norsk 
    • norsk
    • English
  • Logg inn
Vis innførsel 
  •   Hjem
  • Fakultet for informasjonsteknologi og elektroteknikk (IE)
  • Institutt for elkraftteknikk
  • Vis innførsel
  •   Hjem
  • Fakultet for informasjonsteknologi og elektroteknikk (IE)
  • Institutt for elkraftteknikk
  • Vis innførsel
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

Streamer Propagation along Dielectric Surfaces

Gjemdal, Henrik
Master thesis
Thumbnail
Permanent lenke
http://hdl.handle.net/11250/2625890
Utgivelsesdato
2019
Metadata
Vis full innførsel
Samlinger
  • Institutt for elkraftteknikk [1561]
Sammendrag
Avhandlingen undersøker hvordan streamerutbredelse langs en dielektrisk overflate påvirkes

av profilen på overflaten. Et eksperimentelt oppsett er utformet for å etterligne en 2D modell

som også simuleres. Simuleringsprogramvaren er et avansert program som beregner

utladningsdynamikken i gassen. Tre forskjellige dielektriske overflater er maskinert

med en bestemt overflateprofil. Den ene er glatt (høyde = 0 um) og de to andre har en

profil med høyden 200 um og 500 um. Streamerutbredelsen dokumenteres ved å bruke et

høyhastighetskamera og ved å måle spennings- og strømutviklingen under forsøkene. Lynimpulser

påføres med to forskjellige spenningsnivåer (14 kV og 35 kV), slik at streamer

vil stoppe i det ene tilfelle og gå helt til jord i det andre tilfellet.

Hastigheten og utbredelsesavstanden til streamerene reduseres betydelig når den beveges

langs de profilerte overflatene. Jo høyere overflateprofilen er, desto mer blir streamer bremset

og rekkevidden reduseres. Simuleringene gir innsikt i hvorfor dette skjer. De profilerte

flatene har lengre overflatelengde per lengde i x-retning, men dette forklarer ikke hele

reduksjonen i forplantningshastighet eller lengde. Hastigheten til streameren blir kraftig

redusert når den klatrer opp mot toppene på overflateprofilen. Den beveger seg raskere

på vei ned, men gjennomsnittshastigheten blir fortsatt redusert som en konsekvens av toppen.

E-feltet på streamerhodet er rettet inn mot det dielektriske planet når det klatrer

toppen, og dette er vist at begrenser elektronskredene på streamerhodet. For høye spenninger

kan det også forekomme at negativ overflateladning forandrer hastighetsforløpet til

streameren. Allikevel er gjennomsnittshastigheten ikke veldig påvirket av denne effekten.

Reduksjonen i streamerhastighet og rekkevidden ved bruk av profilerte overflater kan være

av interesse for bruk i høyspenningskomponenter.
 
The thesis investigates how streamer propagation along a dielectric surface is affected by

the profile of the surface. An experimental setup is designed to reassemble a 2D model,

which is also simulated. The simulation software is an advanced program that calculates

the discharge dynamics in the gas. Three different dielectric surfaces are machined with

specific surface profiles. One is smooth (height = 0 um) and the two others have a profile

with a height of 200 um and 500 um. The streamer propagation is documented by using

a high-speed camera and by measuring the voltage and current evolution during the experiments.

Lightning impulses are applied with two different voltage levels (14 kV and

35 kV),and they are chosen so that the streamer will stop in one case and reach ground in

the other case.

The speed and propagation distance of the streamers are significantly reduced when

moving along the profiled surfaces. The higher the surface profile, the more the streamer

is slowed down, and the propagation is reduced. The simulations give insight into why

this is. The profiled surfaces have a longer surface length per length in x-direction, but this

does not explain the whole reduction in either propagation speed or length. The streamer

is greatly slowed down when climbing the peaks on the surface profile. It moves faster on

the way down, but the average speed is still reduced as a consequence of the peak. The

E-field on the streamer head is directed into the dielectric plane when it is climbing the

peak, and this is shown to limit the electron avalanches on the streamer head. For high

voltages, negative surface charging can also occur, which alters the propagation of the

streamer. However, the average speed is not affected greatly by this effect. The reduction

in streamer speed and propagation distance when using profiled surfaces can be of interest

for high voltage engineering.
 
Utgiver
NTNU

Kontakt oss | Gi tilbakemelding

Personvernerklæring
DSpace software copyright © 2002-2019  DuraSpace

Levert av  Unit
 

 

Bla i

Hele arkivetDelarkiv og samlingerUtgivelsesdatoForfattereTitlerEmneordDokumenttyperTidsskrifterDenne samlingenUtgivelsesdatoForfattereTitlerEmneordDokumenttyperTidsskrifter

Min side

Logg inn

Statistikk

Besøksstatistikk

Kontakt oss | Gi tilbakemelding

Personvernerklæring
DSpace software copyright © 2002-2019  DuraSpace

Levert av  Unit