Adaptive finiteelement analysis of the bipolar ionized field تحليل متكيف بطريقة العناصر المحددة للمجال المتأين ثنائي القطبية

Abstract

تقدم ورقة البحث طريقة تكرارية متكيفة تستخدم العناصر المحددة لتحليل المجال المتأين الناشئ حول موصلات خطوط النقل ذات التيار المستمر ثنائي القطبية والجهد العالي، وذلك دون اللجوء إلى الاستعانة بافتراض "دويتسن" وعلى خلاف جميع المحاولات المنشورة في أدبيات التخصص فيما يتعلق بحلول المجال المتأين، فإن صياغة العناصر المحددة حققت تنفيذا مباشرا للقيمة الثابتة للمجال عند سطوح الموصلات عند قيمة بداية الهالة كذلك تأخذ ورقة البحث في الاعتبار عدم تساوي قابليتي الحركة للأيونات الموجبة والسالبة وأيضا قيم الجهود الابتدائية وقد تم بناء نموذج معملي لدراسة مدى فعالية الطريقة المقترحة وقد وجد أن خصائص الجهدالتيار المحسوبية وكذلك كثافة التيار في مستوى الأرض تتفق تماماً مع نظائرها المقاسة معملياً وقد وجد أنه عندما تمت مراعاة عد التساوي بين قابليتي الحركة للأيونات الموجبة والسالبة وكذلك عندما أدخلت قيم الجهود الابتدائية في الحسبان فإن النتائج التي تم التوصل إليها حسابيا تحسنت باتجاه القيم المقاسة معمليا

This paper presents an adaptive finiteelement iterative method for the analysis of the ionized field around highvoltage bipolar directcurrent (HVDC) transmission line conductors without resort to Deutsch’s assumption Unlike all attempts reported in the literature for the solution of ionized field the constancy of the conductor’s surface field at the corona onset value is directly implemented in the finiteelement formulation The present paper considers both the unequality of the ve and – ve ion mobility and onset voltage values In order to investigate the effectiveness of the proposed method a laboratory model was built It has been found that the calculated VI characteristics and the groundplane current density agreed well with those measured experimentally It has been found that taking into account the unequality of ve and ve mobility and onset values improved the calculated results towards the experimental values