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Numerical investigation of electric field distortion induced by internal defects in composite insulators

Kone Gbah, Volat Christophe et Ezzaidi Hassan. (2017). Numerical investigation of electric field distortion induced by internal defects in composite insulators. High Voltage, 2, (4), p. 253-260.

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URL officielle: http://dx.doi.org/doi:10.1049/hve.2016.0096

Résumé

This paper presents an exhaustive study of numerical investigations based on three-dimensional finite-element method modelling of several non-ceramic insulators of 69, 110 and 230 kV having different internal semi-conductive defects in terms of size and position. The internal defects were positioned close to the high-voltage electrode, the ground electrode and at floating potential. The simulations effected on the distortion of the axial and radial E-field components close to the insulator shank between sheds. The results obtained showed that the radial E-field component is more sensitive to the presence of an internal defect as it shows a greater distortion in presence of the defect. It was also observed that the E-field component distortion increases with longer internal defect and that this increase is particularly important for a defect at floating potential. Moreover, it was demonstrated that the length of the insulator, for a defect of constant length, has no significant influence on the E-field component distortion. Finally, the results demonstrated that the presence of a grading ring, as used on the 230 kV insulator, does not have any influence on the E-field component distortion, independently of the defect position.

Type de document:Article publié dans une revue avec comité d'évaluation
ISSN:2397-7264
Volume:2
Numéro:4
Pages:p. 253-260
Version évaluée par les pairs:Oui
Date:Décembre 2017
Identifiant unique:10.1049/hve.2016.0096
Sujets:Sciences naturelles et génie > Génie
Sciences naturelles et génie > Génie > Génie électrique et génie électronique
Sciences naturelles et génie > Sciences appliquées
Département, module, service et unité de recherche:Départements et modules > Département des sciences appliquées > Module d'ingénierie
Unités de recherche > Centre international de recherche sur le givrage atmosphérique et l’ingénierie des réseaux électriques (CENGIVRE) > Laboratoire de modélisation et diagnostic des équipements des lignes électriques (MODELE)
Mots-clés:electric fields, composite insulators, finite element analysis, electrodes, distortion, numerical investigation, field distortion, internal defects, composite insulators, three-dimensional finite-element, method modelling, nonceramic insulators, high-voltage electrode, ground electrode, radial E-field component, E-field component distortion, voltage 69 kV, voltage 110 kV, voltage 230 kV, champs électriques, isolants composites, analyse par éléments finis, électrodes, distorsion, investigation numérique, distorsion de champ, défauts internes, isolants composites, éléments finis tridimensionnels, modélisation de méthode, isolants non céramiques, électrode haute tension, électrode de masse, E- radial composante de champ, distorsion de composante de champ
Déposé le:23 juin 2021 12:50
Dernière modification:23 juin 2021 12:50
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