Wybrane zagadnienia komputerowego wspomagania obliczeń izolatorów.Cz. 2. Programy i przykłady obliczeń

摘要

W artykule opisano możliwości wybranych programów komputerowych, w kontekście ich zastosowania w obliczeniach izolatorów (rozkłady potencjału i natężenia pola), zwłaszcza izolatorów zanieczyszczonych. Tematyka badań i analizy pracy izolatorów w zanieczyszczonych warunkach nie jest tematyką nową, ale ciągle jest aktualna. Zanieczyszczone środowisko, w którym pracuje izolator ma wpływ na jego pracę, na zmniejszenie jego wytrzymałości. Występujące na powierzchniach wysokonapięciowych izolatorów napowietrznych nierównomierne warstwy zabrudzeniowe stwarzają problemy eksploatacyjne. Badania prowadzone są na rzeczywistych izolatorach w ich normalnych warunkach pracy, a także w laboratoriach. Prowadzone są również badania symulacyjne za pomocą programów komputerowych, których algorytmy obliczeniowe oparte są na metodzie elementów skończonych (MES) oraz na metodzie elementów brzegowych (MEB). Metody te znajdują się w grupie metod, które znalazły najszersze zastosowania, spośród tzw. metod komputerowych stosowanych w badaniach zjawisk fizycznych. W artykule opisano przykłady różnych podejść w modelowaniu warstwy zabrudzeniowej na powierzchni izolatora.%The paper presents abilities of selected computer programs in the context of applying them to calculations of insulators (distribution of the potential and the field intensity), especially of polluted insulators. The subject matter of examination and work analysis of insulators under polluted conditions is not a new subject matter but it is still important. The polluted environment, in which insulator operates affects its work and reduces its durability. Uneven contamination layers which are found on the surface of high voltage insulators cause actual problems during their work. Examinations are conducted on real insulators under their normal working conditions, as well as in research laboratories. Simulation examinations are also conducted based on computer programs, of which computational algorithms are based on the finite element method (FEM) and on the method of boundary elements (BEM). These methods are in a group of methods of widest applications, out of the so-called computer methods applied to the research on physical phenomena. The paper describes examples of different attempts in the modeling of a contamination layer on the surface of an insulator. Also, chosen findings of simulation tests performed by the author are presented (distribution of the potential and the field intensity) received, among others, for the insulator covered with the contamination layer. There are given some examples of modelling a contamination layer as a constant layer, evenly spread along the insulator surface, and as a discontinuous layer being found in fragments of insulator sheds. The contamination layer is described by the thickness in mm and the electrical conductivity in S/m.