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학술저널
저자정보
Zhibin Qiu (Wuhan University) Jiangjun Ruan (Wuhan University) Congpeng Huang (Wuhan University) Wenjie Xu (Wuhan University) Daochun Huang (Wuhan University)
저널정보
대한전기학회 Journal of Electrical Engineering & Technology Journal of Electrical Engineering & Technology Vol.13 No.3
발행연도
2018.5
수록면
1,326 - 1,336 (11page)

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This paper proposes a numerical approach to predict the critical flashover voltages of air gaps under lightning impulses. For an air gap, the impulse voltage waveform features and electric field features are defined to characterize its energy storage status before the initiation of breakdown. These features are taken as the input parameters of the predictive model established by support vector machine (SVM). Given an applied voltage range, the golden section search method is used to compute the prediction results efficiently. This method was applied to predict the critical flashover voltages of rod-rod, rod-plane and sphere-plane gaps over a wide range of gap lengths and impulse voltage waveshapes. The predicted results coincide well with the experimental data, with the same trends and acceptable errors. The mean absolute percentage errors of 6 groups of test samples are within 4.6%, which demonstrates the validity and accuracy of the predictive model. This method provides an effectual way to obtain the critical flashover voltage and might be helpful to estimate the safe clearances of air gaps for insulation design.
#Air gap #Flashover voltage prediction #Lightning impulse #Electric field features #Impulse voltage waveform #Support vector machine (SVM) #Golden section search method

목차

Abstract
1. Introduction
2. Energy Storage Features of Air Gaps
3. Predictive Model
4. Lightning Impulse Flashover Voltage Prediction of Typical Air Gaps
5. Discussions
6. Conclusion
References

참고문헌 (22)

참고문헌 신청
D. C. Huang, Y. B. Shu, J. J. Ruan and Y. Hu, “Ultra high voltage transmission in China: developments, current status and future prospects,” Proc. IEEE, vol. 97, no. 3, pp. 555-583, Mar. 2009. S. Chen, R. Zeng and C. J. Zhuang, “The diameters of long positive streamers in atmospheric air under lightning impulse voltage,” J. Phys. D: Appl. Phys., vol. 46, no. 37, pp. 375203, Sep. 2013. X. G. Zhao, J. J. He and H. X. He, “Effect of branching on spikes of positive leader current,” IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., vol. 23, no. 4, pp. 1968-1973, Aug. 2016. N. Goelian, P. Lalande, A. Bondiou-Clergerie, G. L. Bacchiega, A. Gazzani and I. Gallimberti, “A simplified model for the simulation of positive-spark development in long air gaps,” J. Phys. D: Appl. Phys., vol. 30, no. 17, pp. 2441-2452, Sep. 1997. L. Arevalo, D. Wu and B. Jacobson, “A consistent approach to estimate the breakdown voltage of high voltage electrodes under positive switching impulses,” J. Appl. Phys., vol. 114, no. 8, pp. 083301-083308, Aug. 2013.

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