Effect of contamination layer thick

Effect of contamination layer thickness

The selected sample insulator simulation section of Fig. 1c was subjected to the boundary conditions, where the potentials on the two ends of the sample sector – as acquired from the global analysis – were 54.196 kV and 49.828 kV.

Based on the statistical distributions of sand grain sizes in Sinai – reported in an earlier study [10] – sand grains with diameters in the range of 1–2 mm prevailed. Therefore, this study takes this range of grain sizes and assumes that enough accumulation creates a contamination layer of an equal thickness. Furthermore, chemical analysis carried out on acquired samples determined the equivalent salt content (ESC, in mg of salt/g of sand) of the pollution layer. It was observed that a range of salinity of 0.5–1.5 mg salt/g sand was the most likely to exist in Sinai.

To convert the salt content expressed in ESC (mg of salt/g of sand) – as produced by the chemical analysis – into pollution layer electrical conductivity (S/m), the solution salinity is first obtained from the expression [11]:
equation(1)
Sa=10-3×ESC×QSa=10-3×ESC×Q
Sa is the salinity of the solution. Q is the amount of sand deposited on insulator surface with a certain amount of water.

Layer salinity is then related to electrical conductivity of such solution is determined [12]:
equation(2)
Sa=(5.7×σ20)1.03
σ20 is the conductivity at a temperature of 20 °C in (S/m).

Using the theories of lattice geometry, the quantity Q can be expressed as:
equation(3)
View the MathML source
where λ is the lattice arrangement density, which is the proportion of the actual amount of particles (sand) that occupies a given space; ρ is the specific gravity of wet sand (1.92 g/ml).

The parameter λ was calculated to fall in the range from 0.523 to 0.740 depending on the level of compactness [11]. The former value is much more realistic since sand will deposit of the insulator surface in a rather loose fashion and it is, therefore, not likely to deposit in an orderly space-optimized manner. The lattice arrangement density λ, in this work, is thus chosen as 0.523.

The above values give a realistic Q value = 2.1 g/ml.

The above relations were applied over the reported range of ESC to obtain the corresponding electrical conductivity. Table 2 shows the different conductivity of sand grain collected from Sinai desert according to its ESC range using the value Q = 2.1 g/ml.
These values were readily used in polluted insulator simulation in seeking the statistics of tangential electric field along composite insulator, which drives the leakage current. The effects of those conductivities in each contamination layer on the leakage current density on insulator surface were sought.

As an example, Fig. 2a shows the leakage current density distribution over the creepage distance for a 1 mm contaminating layer thickness and with 284.9 μS/cm contaminant conductivity. By surface integrating current densities, the overall surface leakage current was found to be 54.6 mA.
Fig. 2b, Fig. 2c and Fig. 2d depict the effects on the surface distribution of leakage current density of different conductivities in a 1, 1.5, and 2 mm contamination layers, respectively. Surface integration was numerically performed to produce the surface leakage currents in the above cases. The results are summarized in Table 3.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ผลของความหนาชั้นปนเปื้อนส่วนตัวอย่างเลือกฉนวนจำลองของ Fig. 1c ถูกยัดเยียดให้เงื่อนไขขอบเขต ที่ศักยภาพบนปลายสองภาคอย่าง – ตามที่ได้รับจากการวิเคราะห์โลก – ถูก 54.196 kV และ 49.828 kVตามการกระจายทางสถิติของขนาดเม็ดทรายในวซิไนเอ็มดี – รายงานในการศึกษาก่อนหน้านี้ [10] – ทรายแป้ง มีสมมาตรในช่วง 1 – 2 มม.แผ่ขยายไป ดังนั้น การศึกษานี้ใช้เวลาช่วงนี้ขนาดเมล็ด และสันนิษฐานว่า สะสมเพียงพอสร้างชั้นการปนเปื้อนของความหนาที่เท่ากัน นอกจากนี้ เคมีวิเคราะห์สำหรับตัวอย่างที่ได้รับกำหนดเทียบเท่าเกลือเนื้อหา (ESC ในมก. เกลือ/g ทราย) ของชั้นมลพิษ ได้สังเกตที่ช่วงของเค็มของ 0.5-1.5 mg/g เกลือทรายถูกสุดน่าจะอยู่ในวซิไนเอ็มดีการแปลงเนื้อหาเกลือแสดงใน ESC (มิลลิกรัมของเกลือ/ทราย) -ผลิต โดยการวิเคราะห์ทางเคมี – เป็นมลพิษชั้นค่าการนำไฟฟ้า (S/m), เค็มแก้ปัญหาได้รับมาจากนิพจน์ [11]: ครั้งแรกequation(1)Sa = QSa ซื้อ× ESC 10-3 = 10-3 ×× ESC QSa เป็นเค็มของโซลูชัน Q คือจำนวนของฝากบนผิวฉนวนด้วยยอดน้ำทรายชั้นเค็มอยู่ แล้วนำที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้าของโซลูชันดังกล่าว กำหนด [12]:equation(2)Sa = (5.7 × σ20) 1.03Σ20 เป็นตัวนำที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียสใน (S/m)โดยใช้ทฤษฎีของโครงตาข่ายประกอบเรขาคณิต ปริมาณ Q แสดงเป็น:equation(3)ดูต้น MathMLที่λเป็นโครงตาข่ายประกอบเรียงความหนาแน่น ซึ่งเป็นสัดส่วนของจำนวนที่แท้จริงของอนุภาค (ทราย) ที่ใช้พื้นที่กำหนด Ρเท่าถ่วงทรายเปียก (1.92 g/ml)Λพารามิเตอร์ที่คำนวณตกอยู่ในช่วงจาก 0.523 เพื่อ 0.740 ตาม compactness [11] ค่าเดิมคือสมจริงมากเนื่องจากทรายจะฝากของผิวฉนวนในแฟชั่นค่อนข้างหลวม และ เป็น ดังนั้น ไม่น่าฝากในลักษณะปรับพื้นที่ความเป็นระเบียบ จึงมีเลือกโครงตาข่ายประกอบเรียงความหนาแน่นλ ในงานนี้ เป็น 0.523ค่าต่าง ๆ ข้างต้นให้ค่า Q เป็นจริง = 2.1 g/mlความสัมพันธ์ข้างต้นถูกนำไปใช้มากกว่าที่รายงานช่วงของ ESC เพื่อรับค่าการนำไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน ตารางที่ 2 แสดงนำแตกต่างกันของเม็ดทรายเก็บจากทะเลทรายวซิไนเอ็มดีตามช่วงของ ESC ใช้ค่า Q = 2.1 g/mlค่าเหล่านี้พร้อมใช้ในฉนวนกันความร้อนเสียอัตรากำลังสถิติของสนามไฟฟ้า tangential พร้อมผสมฉนวนกันความร้อน ที่ไดรฟ์ปัจจุบันการรั่วไหล ผลกระทบของผู้นำในแต่ละชั้นการปนเปื้อนในกระแสรั่วไหลความหนาแน่นบนพื้นผิวของฉนวนกันความร้อนได้ค้นหาเป็นตัวอย่าง Fig. 2a แสดงการกระจายความหนาแน่นของกระแสรั่วไหลผ่านระยะทาง creepage สำหรับชั้นความหนา contaminating มม. 1 และนำสารปนเปื้อน μS/cm 284.9 โดยรวมปัจจุบันแน่นพื้นผิว การรั่วไหลโดยรวมผิวที่ปัจจุบันพบเป็น 54.6 mAFig. 2b, c Fig. 2 และ Fig. สองมิติแสดงผลการกระจายความหนาแน่นของกระแสรั่วไหลของนำแตกต่างกัน ใน 1, 1.5, 2 mm ปน ชั้น พื้นผิวตามลำดับ รวมผิวเรียงตามตัวเลขที่ดำเนินการในการผลิตไฟฟ้ารั่วไหลผิวในกรณีข้างต้น มีสรุปผลในตาราง 3

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ผลของความหนาของชั้นการปนเปื้อนของกลุ่มตัวอย่างที่เลือกส่วนจำลองฉนวนกันความร้อนของรูป 1c ถูกยัดเยียดให้เงื่อนไขขอบเขตที่ศักยภาพในปลายทั้งสองข้างของภาคตัวอย่าง - ตามที่ได้มาจากการวิเคราะห์ทั่วโลก - เป็น 54.196 กิโลโวลต์และ 49.828 kV. อยู่บนพื้นฐานของการกระจายทางสถิติของขนาดเม็ดทรายในไซนาย - การรายงานในก่อนหน้านี้ ศึกษา [10] - เม็ดทรายที่มีขนาดอยู่ในช่วง 1-2 มมชนะ ดังนั้นการศึกษานี้จะใช้เวลาช่วงของขนาดเม็ดนี้และสันนิษฐานว่าการสะสมมากพอที่จะสร้างชั้นการปนเปื้อนของความหนาเท่ากัน นอกจากนี้การวิเคราะห์ทางเคมีดำเนินการในตัวอย่างที่ได้มากำหนดปริมาณเกลือเทียบเท่า (ESC ในมิลลิกรัมของเกลือ / กรัมของทราย) ของชั้นมลพิษ มันถูกตั้งข้อสังเกตว่าช่วงของความเค็มของเกลือ 0.5-1.5 มิลลิกรัม / กรัมทรายเป็นส่วนใหญ่มีแนวโน้มที่จะอยู่ในไซนาย. ต้องการแปลงปริมาณเกลือที่แสดงออกใน ESC (มิลลิกรัมของเกลือ / กรัมของทราย) - ตามที่ผลิตโดยการวิเคราะห์ทางเคมี - เป็นมลพิษชั้นนำไฟฟ้า (S / M), การแก้ปัญหาความเค็มจะได้รับครั้งแรกจากการแสดงออก [11]: สมการ (1) Sa = 10-3 × ESC × QSA = 10-3 × ESC × Q Sa เป็นความเค็ม ของการแก้ปัญหา Q คือปริมาณของทรายวางลงบนพื้นผิวฉนวนกันความร้อนที่มีจำนวนหนึ่งของน้ำ. ความเค็มชั้นเกี่ยวข้องแล้วเพื่อการนำไฟฟ้าของการแก้ปัญหาดังกล่าวจะถูกกำหนด [12]: สมการ (2) Sa = (5.7 ×σ20) 1.03 σ20เป็นการนำ . ที่อุณหภูมิ 20 ° C ใน (S / M) การใช้ทฤษฎีของเรขาคณิตตาข่าย, Q ปริมาณที่สามารถแสดงเป็น: สมการ (3) ดูแหล่งที่มา MathML ที่λคือความหนาแน่นจัดตาข่ายซึ่งเป็นสัดส่วนของ จำนวนเงินที่แท้จริงของอนุภาค (ทราย) ที่หมกมุ่นอยู่กับพื้นที่ที่กำหนด; ρคือแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงของทรายเปียก (1.92 g / ml). พารามิเตอร์λที่คำนวณได้จะตกอยู่ในช่วง 0.523-0.740 ขึ้นอยู่กับระดับของความเป็นปึกแผ่น [11] มูลค่าอดีตเป็นจริงมากขึ้นตั้งแต่ทรายจะฝากเงินของพื้นผิวฉนวนกันความร้อนในแฟชั่นค่อนข้างหลวมและมันจึงไม่น่าจะมีเงินฝากในลักษณะพื้นที่ที่ดีที่สุดที่เป็นระเบียบ จัดตาข่ายหนาแน่นλในงานนี้จึงได้รับการแต่งตั้งเป็น 0.523. ค่าดังกล่าวข้างต้นให้ค่าจริง Q = 2.1 g / ml. ความสัมพันธ์ดังกล่าวข้างต้นถูกนำไปใช้ในช่วงรายงานของ ESC ที่จะได้รับการนำไฟฟ้าที่สอดคล้อง ตารางที่ 2 แสดงค่าการนำไฟฟ้าที่แตกต่างกันของเม็ดทรายที่เก็บรวบรวมจากนายทะเลทรายตามช่วงของ ESC ใช้ค่า Q = 2.1 g / ml. ค่าเหล่านี้ถูกนำมาใช้ในการจำลองพร้อมฉนวนกันความร้อนที่ปนเปื้อนในการแสวงหาสถิติของสนามไฟฟ้าวงพร้อมฉนวนคอมโพสิตซึ่ง ไดรฟ์การรั่วไหลในปัจจุบัน ผลกระทบของการนำผู้ที่อยู่ในแต่ละชั้นการปนเปื้อนในความหนาแน่นกระแสไฟฟ้ารั่วไหลบนพื้นผิวฉนวนกันความร้อนถูกขอ. ในฐานะที่เป็นตัวอย่างเช่นรูป 2a แสดงให้เห็นถึงการรั่วไหลของการกระจายความหนาแน่นกระแสไปไกล creepage สำหรับความหนาปนเปื้อนชั้น 1 มิลลิเมตรและมีความ 284.9 ไมโครซีเมน / cm การนำสารปนเปื้อน โดยการบูรณาการความหนาแน่นของพื้นผิวในปัจจุบันพื้นผิวโดยรวมการรั่วไหลในปัจจุบันพบว่า 54.6 mA. รูป 2b, รูป 2c และรูป 2D แสดงถึงผลกระทบต่อพื้นผิวของการกระจายความหนาแน่นกระแสไฟฟ้ารั่วไหลของการนำแตกต่างกันใน 1, 1.5 และ 2 มมชั้นการปนเปื้อนตามลำดับ บูรณาการพื้นผิวที่ได้ดำเนินการตัวเลขการผลิตกระแสรั่วไหลของพื้นผิวในกรณีดังกล่าวข้างต้น ผลที่ได้สรุปไว้ในตารางที่ 3

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ผลของความหนาของชั้น

การเลือกส่วนของภาพในแบบตัวอย่างฉนวนกันความร้อนภายใต้ขอบเขตเงื่อนไขที่ศักยภาพในปลายทั้งสองของภาคตัวอย่างที่ได้มาจากการวิเคราะห์ –สำหรับทั่วโลกถูก 54.196 KV และ 49.828 KV .

บนพื้นฐานของการกระจายทางสถิติของทรายเม็ดขนาดในซีนาย–รายงานในก่อนหน้านี้การศึกษา [ 10 ] และเม็ดทรายที่มีขนาดอยู่ในช่วง 1 - 2 มิลลิเมตร มีชัย ดังนั้นการศึกษานี้จะใช้เวลานี้ช่วงของขนาดเมล็ด และถือว่าการสะสมเพียงพอจะสร้างชั้นของการปนเปื้อน ความหนาเท่ากัน นอกจากนี้การวิเคราะห์ทางเคมีออกเป็นได้รับตัวอย่างกำหนดเทียบเท่าปริมาณเกลือ ( ESC ในมิลลิกรัม / กรัมทรายเกลือ ) ของมลพิษในชั้น สังเกตได้ว่าช่วงความเค็มของเกลือ 0.5 – 1.5 มิลลิกรัม / กรัมทรายมากที่สุดมีแนวโน้มที่จะอยู่ในซีนาย

แปลงปริมาณเกลือโดย ESC ( มิลลิกรัม / กรัมทรายเกลือ ) –ผลิตโดยการวิเคราะห์ทางเคมีซึ่งเป็นมลพิษ ชั้น เครื่องใช้ไฟฟ้า ( S / M ) , โซลูชั่นและเป็นครั้งแรกที่ได้จากการแสดงออก [ 11 ] :

ซา = สมการ ( 1 ) 10-3 ×× QSA = 10-3 พิมพ์ × ESC × Q
ซา ความเค็มของสารละลาย Q เป็นปริมาณของทรายฝากบนพื้นผิวฉนวนด้วยจำนวนหนึ่งของน้ำ

ชั้นความเค็มแล้วเกี่ยวข้องกับค่าการนำไฟฟ้าของสารละลายดังกล่าวถูกกำหนด [ 12 ] :

ซาสมการ ( 2 ) = ( 5.7 ×σ 20 ) 1.03
σ 20 เป็นค่าการนำไฟฟ้าที่อุณหภูมิ 20 ° C ( S / M )

ใช้ทฤษฎีเรขาคณิตขัดแตะปริมาณ Q สามารถ สามารถแสดงเป็นสมการ ( 3 ) :

ดู MathML แหล่ง
ที่λเป็นตาข่ายจัดความหนาแน่นซึ่งมีสัดส่วนของจำนวนของอนุภาค ( ทราย ) ที่ใช้ระบุพื้นที่ ρเป็นความถ่วงจำเพาะของทรายเปียก ( 1.92 กรัม / มิลลิลิตร )

λพารามิเตอร์มีค่าอยู่ในช่วงจาก 0.523 ต่อ 0.740 ขึ้นอยู่กับระดับของความเป็นปึกแผ่น [ 11 ] ค่าเดิมเป็นจริงมากขึ้น เพราะทรายจะฝากเงินของฉนวนพื้นผิวในแฟชั่นหลวมมากกว่าและมันเป็นจึงไม่อาจฝากเจ้าหน้าที่พื้นที่เหมาะอย่าง ตาข่ายการจัดการความหนาแน่นλ ในงานนี้ จึงเลือกเป็น 0.523

ค่าข้างต้นให้มีเหตุผล Q ค่า = 2.1 กรัม / มล.

ความสัมพันธ์ข้างต้นถูกใช้ไปในรายงานช่วง ESC เพื่อให้ได้ค่าการนำไฟฟ้าที่สอดคล้องกันตารางที่ 2 แสดงให้เห็นความแตกต่างกันของเม็ดทรายจากทะเลทรายซีนายเก็บตามช่วงของ ESC โดยใช้ค่า Q = 2.1 กรัม / มล.
ค่าเหล่านี้พร้อมใช้ในการจำลองฉนวนเสียในการแสวงหาแนวตามสถิติของสนามไฟฟ้าฉนวนคอมโพสิต ซึ่งไดรฟ์ของปัจจุบันผลของการ conductivities เหล่านั้นในแต่ละชั้นของความหนาแน่นกระแสบนผิวลูกถ้วยได้ขอ

ตัวอย่าง รูปที่ 2A แสดงการกระจายความหนาแน่นของกระแสรั่วไหลมากกว่าระยะทาง creepage เป็น 1 มม. ความหนาชั้นปนเปื้อนและ 284.9 μ S / cm สารปนเปื้อน conductivity โดยพื้นผิวรวม ) ปัจจุบันพื้นผิวโดยรวมพบว่ามีกระแสรั่วไหลมา 54.6 .
รูปที่ 2B 2C 2D ภาพไม่แสดงผลบนพื้นผิวการกระจายความหนาแน่นของกระแสรั่วไหล conductivities แตกต่างกันใน 1 , 1.5 และ 2 มม. การปนเปื้อนในชั้น ตามลำดับ บูรณาการเชิงตัวเลขการสร้างพื้นผิวพื้นผิวการรั่วไหลของกระแสในกรณีข้างต้น การทดลองสรุปได้ในตารางที่ 3