Corona Discharge and the Conductor Surface Electrostatic Field Enhancement Factor
Abstract
The article considers part of the analytical technique for calculating the corona discharge initial voltage for stranded conductors in N.N. Tikhodeyev’s formulation (the conductor surface electrostatic field enhancement factor). A discrepancy between N.N. Tikhodeev’s formula and the phenomenon’s physical meaning is pointed out. To check N.N. Tikhodeyev’s solution, a similar model for solving the problem using the finite element method in the FreeFem++free computer program was developed. The model was verified against the widely known exact analytical solution for a cylindrical capacitor. A solution for all conductors manufactured according to GOST 839-80 has been obtained along with the one for determining the conductor surface electrostatic field enhancement factor as a function of the number of wires in the external layer and of the conductor to external cylinder radii ratio. The obtained results make it possible to state that there is an error in N.N. Tikhodeyev’s solution.
References
Александров Г.Н., Ершевич В.В., Крылов С.В. Проектирование линий электропередачи сверхвысокого напряжения. Л.: Энергоатомиздат, 1983, 368 с.
Левитов В.И. Корона переменного тока. М.: Энергия, 1975, 280 с.
РД 34.20.172. Руководящие указания по учету потерь на корону и помех от короны при выборе проводов воздушных линий электропередачи, 1975, 74 с.
Бошнякович А.Д. Механический расчёт проводов и тросов линий электропередачи. М.: Госэнергоиздат, 1962, 254 с.
Крюков К.П., Новгородцев Б.П. Конструкция и механический расчёт линий электропередачи. Л.: Энергия, 1979, 312 с.
Александров Г.Н. Коронный разряд на линиях электропередачи. М.: Энергия, 1964, 228 с.
Пик Ф.В. Диэлектрические явления в технике высоких напряжений. Госэнергоиздат, 1934, 362 с.
Залесский А.М. Вывод провода высокого напряжения из здания без проходного изолятора. — Труды ЛПИ, 1948, № 3, с. 94-104.
Богданова Н.Б. Начальные напряжения короны на проводах. — Электроэнергетика, 1963, № 7, с. 3-15.
Тиходеев Н.Н. К расчёту начальных напряжений общей короны линий постоянного тока. — Электричество, 1957, № 10, с. 12-19.
ГОСТ 839-80 Провода неизолированные для воздушных линий электропередачи. Технические условия (с Изменениями N 1, 2). М.: Изд-во стандартов, 2002, 23 с.
Ляпин В.А., Людмирский И.М. Расчет технологических размеров. К.: Техтка, 1984, 142 с.
#
Der Spiegel: Kitay stroit vsemirnuyu elektricheskuyu set’ (China is building a worldwide electrical network) [Electron. resurs] https://regnum.ru/news/2428657.html (data obrashcheniya 18.06.2018).
Aleksandrov G.N., Yershevich V.V., Krylov S.V. Proektirovaniye linii elektroperedachi sverkhvysokogo napryazheniya (Proyektirovaniye liniy elektroperedachi sverkhvysokogo napryazheniya). Leningrad, Energoatomizdat, 1983, 368 p.
Levitov V.I. Korona peremennogo toka (Crown AC). Moscow, Energiya, 1975, 280 p.
RD 34.20.172. Rukovodyashchiye ukazaniya po uchetu poter’ na koronu i pomekh ot korony pri vybore provodov vozdushnykh liniy elektroperedachi (Guidelines for accounting for corona losses and interference from the corona when selecting wires for overhead power lines),1975, 74 p.
Boshnyakovich A.D. Mekhanicheskiy raschet provodov i trosov liniy elektroperedachi (Mechanical calculation of wires and cables of power lines). Moscow, Gosenergoizdat, 1962, 254 p.
Kryukov K.P., Novgorodtsev B.P. Konstruktsiya i mekhanicheskiy raschet liniy elektroperedachi (Design and mechanical calculation of power lines). Leningrad, Energiya, 312 p.
Aleksandrov G.N. Koronnyi razryad na liniyakh elektroperedachi (Corona discharge on power lines). Moscow, Energiya, 1964, 228 .
Pik F.V. Dielektricheskiye yavleniya v tekhnike vysokikh napryazheniy (Dielectric phenomena in high voltage technology). Moscow, Gosenergoizdat, 1934, 362 p.
Zalesskiy A.M. Trudy LPI — in Russ. (Proc. of Leningrad Polytechnic Institute), 1948, No. 3, pp. 94—104.
Bogdanova N.B. Elektroenergetika — in Russ. (Electric Power Engineering), 1963, No. 7, pp. 3—15.
Tikhodeyev N.N. Elektrichestvo — in Russ. (Electricity), 1975, No. 10, pp. 12—19.
GOST 839-80. Provoda neizolirovannye dlya vozdushnykh liniy elektroperedachi. Tekhnicheskiye usloviya (s Izmeneniyami No. 1, 2) (Wires uninsulated for overhead power lines. Technical conditions (with Amendments No. 1, 2)). Moscow, Publ. of standartov, 2002, 23 p.
Lyapin V.A., Lyudmirskiy I.M. Raschet tekhnologicheskikh razmerov (Calculation of technological sizes). Kiyev, Tekhnika, 1984. 142 p.
