Self-healing materials are an essential emerging class of smart materials, capable of repairing their damage after external stimuli, especially mechanical damages. However, the lack of studies on self-healing polymers after electrical breakdown is highly important for electrical engineering and electronics. We propose to use a nickel­(II)-2,6-pyridinedicarboxamide-co-polydimethylsiloxane complex (NiPyPDMS) as an electrical breakdown protective material. To provide the absence of dust deposition from ambient air and to increase durability, we fabricated multilayered polymer “sandwiches” consisting of a NiPyPDMS layer covered with two films (polypropylene (PP) or polydimethylsiloxane (PDMS)) on both sides. Multilayered PP-NiPyPDMS-PP and PDMS-NiPyPDMS-PDMS films exhibit autonomous self-healing properties (up to 75%) after electrical breakdown at room temperature. NiPyPDMS demonstrates 3.7 times higher adhesion to copper, from which power lines are made, compared to PDMS. NiPyPDMS also exhibits antistatic and redox properties (NiII/NiIII transformations when electricity is applied). All characteristics mentioned above lead to reduce the probability of electrical breakdown via electrical charge dissipation in self-healing coating on possible power lines.

In this article, we present a new method of simultaneously increasing the phase quantity and regulating the rectified voltage for two 12-phase high-power rectifiers operating at a common load. Self-excited voltage inverters separately form the necessary voltages for voltage regulation and for increasing the phase quantity. The formed voltage is input with the help of a common booster transformer. Separating the inverters functions and using the common booster transformer makes it possible to reduce the installed power of the equipment significantly compared to similar circuits when the regulation range of the rectified voltage is up to 5%. Calculations show that the inverter power for increasing the phase quantity is about 3% of the rectifier power. The circuit was modeled in MatLab/Simulink and the electromagnetic processes in the rectifier were studied. The proposed method makes it possible to reduce the total harmonic distortion of the network current and the pulsation coefficient of the rectified voltage to the values typical for 24-phase rectifiers.

Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия Аннотация. Актуальность и цель исследования. Определение фактического вклада потребителя в ухудшение качества электрической энергии важно для определения мест установки и параметров оборудования для улучшения качества электроэнергии в конкретной точке общего присоединения. Для определения наиболее целесообразного места установки фильтров высших гармоник проведено экспериментальное исследование взаимного влияния электрической сети 220 кВ и дуговых сталеплавильных печей металлургического предприятия на качество электроэнергии на одной из понизительных подстанций и на ее шинах 35 кВ. Используемые методы. В эксперименте приборами «Ресурс UF2M» и «Энерготестер ПКЭ-А» регистрировались фазные токи, напряжения и мощности, а также коэффициенты гармоник на низком и высоком напряжении трансформатора ТДЦНМ-100000/160000/220-У. Результаты. На основании исследования оценен вклад питающей сети и электроприемников предприятия в несинусоидальность напряжения и восстановлена схема замещения рассматриваемой системы для k-й гармоники. Обосновано, что проведение исследований качества электроэнергии в широком диапазоне нагрузок предприятия является очень важным при принятии любого решения по установке оборудования для улучшения качества электроэнергии. Показано, что в рассмотренном случае установка фильтров высших гармоник на секциях шин 35 кВ недостаточно эффективна для улучшения качества электроэнергии на секциях шин 220 кВ. Практическая значимость. Сделанный вывод противоречит существующим рекомендациям в «Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей» пункт 3.2.17 об обязательной установке фильтрокомпенсирующих устройств и запрете работы дуговых сталеплавильных печей без них. Обсуждаются причины возникших противоречий и необходимость корректировки нормативной базы для предотвращения неэффективного использования ресурсов.