Environmental contamination due to excessive application of components for insulation coordination at low voltage level and the possibility of its minimization

[Т. Недић]

103 листа

Технолошко инжењерство - Инжењерство заштите животне средине / Technological engineering - Environmental engineering

Након сагледавања основног проблема, тј. потенцијалне контаминације животне средине гасним одводницима пренапона са уграђеним алфа радиоактивним извором, разматрана је могућност конструкције гасних одводника пренапона задовољавајуће брзине одзива без примене радиоактивних извора. Том приликом користила се теорија електричног пражњења у гасовима са посебним освртом на утицај карактеристика изолационог на брзину његовог одзива на деловање импулсног напона времена пораста. Резултати оваквих теоријских разматрања су преточени у експериментални поступак који се састоји од реалног експеримента и нумеричког експеримента. Експериментални поступак, конципиран на такав начин, је спроведен под добро контролисаним лабораторијским условима уз комбиновану мерну несигурност мању од 5 %. Експеримент је вршен у акредитованим лабораторијама уз примену професионалне опреме. Као извор брзог електромагнетног кола коришћен је модел фузионог ињектора, а као модел гасног одводника пренапона коришћена је комора са троелектродним системом која је флексибилна у погледу варијације параметара изолације (врсте гаса или гасне смеше, притиска гаса или гасне смеше, међуелектродног растојања, облика електричног поља, материјала електрода и облика електродних површина). Нумерички експеримент обухватао је прорачун вредности једносмерног пробојног напона, прорачун импулсних карактеристика, симулацију пробојних процеса као Марковљевих ланаца и статистичку обраду ексерименталних резултата добијених реалним експериментом и/или нумеричком симулацијом Монте Карло методом.

After considering the main problem, i.e., the potential contamination of the environment with the gas surge arresters with an embedded alpha radioactive source, the possibility of constructing gas surge arresters with a satisfactory response speed without the use of radioactive sources was exanimated. Regarding to that, the theory of electric discharge in gases was used, with special reference to the influence of the insulation characteristics to the speed of its response to the action of the impulse voltage rise time. The results of such theoretical considerations were implemented into an experimental procedure consisting of a real experiment and a numerical experiment. The experimental procedure, conceived in such a way, was performed under well-controlled laboratory conditions with a combined measurement uncertainty of less than 5 %. The experiment was performed in accredited laboratories using the professional equipment. A model of a fusion injector was used as a source of a fast electromagnetic circuit, and a chamber with a three-electrode system was used as a model of a gas surge arrester, which is flexible regarding the variation of insulation parameters (type of gas or gas mixture, pressure of gas or gas mixture, inter-electrode distance, shape of the electric field, material of electrodes and shape of electrode surfaces). The numerical experiment includes calculation of DC breakdown voltage values, calculation of impulse characteristics, simulation of breakdown processes as Markov chains and statistical processing of experimental results obtained by real experiment and/or numerical simulation using the Monte Carlo method.

контаминација животне средине, алфа радиоактивни извор, гасни одводник пренапона, троелектродни систем

environmental contamination, alpha radioactive source, gas surge arrester, three- electrode system

504.61:621.316.92(043.3)

Tekst