High Voltage Engineering (5cr)

Objectives

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa nimetä ja määritellä lyhyesti suurjännite-eristysrakenteiden jännitelujuuteen liittyvät keskeiset käsitteet, selittää pääpiirteissään läpilyöntiprosessin vaiheet sekä tunnistaa ja nimetä läpilyöntilujuuteen ja pitkäaikaiskestävyyteen vaikuttavia tekijöitä eri eristemateriaaleissa ja eristysrakenteissa. Opiskelija osaa laskea sähkökentänvoimakkuuden yksinkertaisissa eristerakenteissa sekä arvioida alustavasti eristerakenteen kestävyyttä eri jännitemuodoilla käytännön eristerakenteissa. Opiskelija osaa nimetä ja kuvailla eri eristemateriaaleille ja -rakenteille soveltuvia kunnonvalvontamenetelmiä. Opiskelija osaa selittää sähköverkon ylijännitteiden aiheuttajia ja alustavasti valita ja suunnitella keinoja suojautua ylijännitteiltä.Opiskelija osaa valvottuna tehdä läpilyöntitestejä suurjännitelaboratoriossa sekä arvioida mittaustulosten perusteella rakenteen läpilyöntijännitteen.

Content

Core contentStaattisen sähkökentän peruslait ja laskenta. Sähkökentän vaikutus eristeeseen, Permittiviteetti ja polarisaatio. Dielektriset häviöt.Sähköpurkaukset ja läpilyönti kaasuissa. Townsendin purkaus, Streamer- ja leader-purkaukset. Läpilyönti ilmaeristysväleissä.Neste-eristeet ja kiinteät eristeet. Läpilyöntimekanismit nesteissä ja kiinteissä eristeissä. Osaittaispurkaukset.Suurjännite-eristysrakenteiden suunnittelun ja mitoituksen perusperiaatteet sekä jännitelujuuden tilastolliset ominaisuudet ja testaus.Eristysten vanheneminen ja kunnonvalvonta. Vanhenemismekanismit, öljypaperieristys ja polymeerit.Eristysrakenteiden diagnostiikka.Sähköverkon ylijännitteiden syntytavat ja suuruusluokat. Ylijännitteiltä suojautuminen.