Influence of humidity and voltage on characteristic decomposition components under needle-plate discharge model

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作者
Xiaoxing Zhang,Yingang Gui,Ying Zhang,Yinjun Qiu,Lincong Chen
出处
期刊:IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:23 (5): 2633-2640 被引量:13
标识
DOI:10.1109/tdei.2016.7736821
摘要

Detecting the decomposition components in air-insulated switchgear is an effective method to evaluate the discharge severity of air-insulated switchgear. Experimental and theoretical studies are conducted to investigate the types of decomposition components and generation mechanism under the partial and disruptive discharge conditions. The discharge experiments use a needle–plate discharge tank, and the effect of relative humidity (50, 70 and 90%) and voltage (6, 6.5, 7 and 7.5 kV) are studied in detail. Considering the partial discharge process, the concentrations of CO and NO2 increase with the applied voltage and partial discharge time. The CO concentration increases with the increase of humidity, while NO2 concentration shows the reverse change trend. During the disruptive discharge process, the decomposition component NO increases with humidity. The dissipation of these decomposition components is also investigated using experiment. The small part of CO dissipation is from the adsorption with H 2 O molecules and onto the surface of discharge tank. The reaction between NO and O free radical, O 2 and O 3 consumes the concentration of NO and produces NO 2 . And the reaction between NO 2 and H 2 O consumes most of the generated NO 2 in the discharge tank. In the theoretical research, the reaction energy of CO, NO and NO 2 generation is computed to analyze the generation and dissipation mechanism of decomposition components using Materials Studio.
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