Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1958, H. 2 - Effect of Non-slandard Surge Voltages on Insulation, by Sune Rusck
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Effect of Non-standard Surge Voltages
on Insulation
Civilingenjör Sune Rusck,
Asea, Västerås
621.315.618.2 : 621.3.015.33
Ett viktigt problem, när man vill bestämma
marginalen mellan en ventilavledares avledningsspänning
och apparaters isolationsnivå, är att uppskatta frän
normalformen avvikande stötvågors inverkan på
isolationen. Föreliggande uppsats behandlar detta
problem med avseende på förhållandena i gnistgap med
olikformig fältfördelning.
Ett överslag i ett gap med olikformig fältfördelning
inledes alltid av en förurladdning, som utgår från
gnistgapets elektroder och fortplantar sig över gapet
med en hastighet, vilken bestämmes av spänningen
och längden för den del av gapet, som ännu inte
överbryggats av för urladdning en.- Om spänningen
sänkes till ett visst värde, kan f ör urladdning en
stoppas och överslaget undvikas. Det är tydligt att om
den lag som bestämmer förurladdningens hastighet
är känd, är det också möjligt att i förväg beräkna
överslagsspänningen för ett gap, som utsättes för en
från normalformen avvikande stötspänning.
Överslagstiden för ett gnistgap bestämdes som
funktion av spänningen och gapets längd, när gapet
utsattes för en konstant stötspänning. Detta samband
kunde beskrivas med hjälp av en enkel formel. Med
denna som utgångspunkt är det möjligt att hårleda
en ekvation som ger för urladdning ens hastighet som
funktion av den momentana spänningen och den del
av gapet som ännu inte överbryggats av
förurladdningen. Ur ekvationen kan bestämmas ett gaps
överslagsspänning för en godtyckligt varierande spänning.
De härledda formlerna har prövats med hjälp av
spänningar med olika halvvärdestider.
Överensstämmelsen mellan mätta och beräknade värden är god.
In determining the margin between the protective
level of lightning arresters and the insulation level
of equipment an important problem is to determine
the effect of non-standard surge voltages on
insulation. The present paper deals with this problem in
relation with spark gaps with non-uniform fields.
A sparkover in a gap with a non-uniform field is
always initiated by a leader stroke which starts
from the electrodes of the gap and propagates across
the gap with a velocity depending on the voltage
and the distance of the gap not yet overbridged by
the leader. If the voltage is decreased to a certain
value the leader stroke can be stopped and the main
stroke avoided. It is obvious that if the law
governing the velocity of the leader is known it is also
possible to precalculate the impulse strength of a
gap subjected to a non-standard voltage.
The time lag of spark gaps subjected to a constant
voltage was determined as a function of the voltage
and the distance of the gap. This relation could be
described with a simple formula. By using this
formula as a starting point it is possible to deduce an
equation giving the velocity of the leader as a
function of the instantaneous voltage and the distance of
the gap not overbridged by the leader. This function
can be used to determine the impulse strength of a
gap subjected to an arbitrarily varying voltage.
The assumption and the formulas deduced have
been checked by applying voltages having different
times to the half-value. The agreement is satisfactory.
Introduction
The over-voltages in a station protected by
lightning arresters will consist of a comparatively high
peek of short duration followed by a voltage with
oscillations depending on reflections in the station.
In determining the margin required between the
protective level of lightning arresters and the insulation
level of equipment an important and complicated
problem is to determine the ability of equipment to
withstand voltages of the kind here in question. At
present it does not exist any universally adopted
method to evaluate the disruptive effect of an
irregular surge. It is, however, evident that the
disruptive effect of an overvoltage is not only related to
the maximum voltage but is a function of voltage and
time of exposure.
With regard to the type of insulation the problem
may be divided in two cases viz. on one side
insulation consisting of liquid or solid insulation i.e.
internal insulation and on the other side gaseous
insulation i.e. external insulation. The former case is the
most difficult one partly owing to the difficulties in
obtaining identical test specimens and making
observations. As a consequence the features of a
breakdown in a gas are better known than in solid or
liquid insulation. The following paper is restricted
to the case of a spark gap with a non-uniform field.
There are essentially two ways to study the
problem. One of them is to investigate the sparkover
voltage as a function of one or several significant
parameters of the applied irregular surge. An other
and perhaps more elucidative method is to study
the mechanism of the sparkover process, using this
knowledge as a starting point in deducing a formula
relating the impulse strength to the shape of the
wave. This method will be used in the present paper.
ELTEKNIK 1958 1 7
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
