Högspänningsteknik 1

Lärandemål

• utföra analytiska beräkningar av den elektriska fältfördelningen i isolationssystem med planparallell, koaxiell och sfärisk geometri.
• peka ut olämpliga geometrier där fältstyrkan lokalt kommer att bli mycket hög samt föreslå förbättringar av designen.
• förklara mekanismen för elektriskt sammanbrott i gaser under lågt tryck utifrån en enkel ballistisk kollisionsmodell (Townsends sammanbrottsmekanism).
• definiera fri medelväglängd, Townsends första och andra jonisationskoefficient samt sammanbrottskriteriet.
• förklara, utifrån ett ingenjörsperspektiv, och peka ut parametrar viktiga för att erhålla hög elektrisk hållfasthet.
• tillämpa Paschenkurvan för att uppskatta den elektriska hållfastheten hos korta homogena gap under lågt tryck och varierande atmosfäriska förhållanden.
• förklara de mekanismer som skapar en fördröjning av det elektriska sammanbrottet och förklara dess konsekvenser för isolationskoordination.
• visa förtrogenhet med egenskaperna hos laborativ utrustning för generering och mätning av höga spänningar genom att göra välmotiverade val för en specifik situation eller syfte.
• planera och fysiskt arrangera en experimentell högspänningsuppställning på ett säkert sätt och kunna minimera och uppskatta riskerna med hänsyn till säkerhet för person, utrustning och instrument.
• använda experimentella metoder för att bestämma sammanbrotts- och hållspänningar.
• statistiskt utvärdera genomförda provsekvenser och göra nödvändiga atmosfäriska korrektioner.
• identifiera kraftsystemets komponenter i ett ställverk och förklara deras roll i stationen och deras egenskaper, samt, ge exempel på hur digitala lösningar kan förändra det klassiska ställverket.
• jämföra och diskutera för- och nackdelar hos komponenter med olika design eller olika arbetsprinciper.
• identifiera och förklara olika konstruktionsdelar hos luft- och kabelledningar.
• beräkna det sannolika antalet fel per år hos en luftledning orsakade av direkta blixtnedslag i ledningen baserat på "Rolling sphere"-teorin och beaktande risken för baköverslag.
• beräkna överspänningar förorsakade av vandringsvågor och reflektioner i kraftsystemet och visa hur ventilavledare kan användas för att begränsa dessa.
• förklara och schematiskt illustrera uppkomsten av kopplings- och temporära överspänningar och deras egenskaper.
• visa insikt i, och under ledning av en erfaren ingenjör, kunna koordinera isolationsnivåerna för specifika komponenter med hänsyn till förekommande överspänningar genom val och användande av skyddsåtgärder för att uppnå (och beräkna) en acceptabel teknisk/ekonomisk risk.
• identifiera och diskutera teknologier som kan ha en negativ påverkan på miljön och människors hälsa. Sådana exempel kan vara valet av isolationsmedium, exponering till elektromagnetiska fält, akustiskt buller och visuellt utseende.
• reflektera över möjligheter och utmaningar i en internationell arbetsomgivning.