Search
dr inż. Daniel Kowalak
Employment
- Assistant Professor at Katedra Elektrotechniki i Inżynierii Wysokich Napięć
Publications
Filters
total: 30
Catalog Publications
Year 2022
-
Compact and Integrated High-Power Pulse Generation and Forming System
PublicationThis paper presents comprehensive analytical, numerical and experimental research of the compact and integrated high-power pulse generation and forming system based on the flux compression generator and the electro-explosive forming fuse. The paper includes the analysis of the presented solution, starting from the individual components studies, i.e., the separate flux compression generator tests in field conditions and the forming...
Year 2021
-
Current divider-based nanosecond high current pulse measuring systems
PublicationThis paper presents the analysis of the new approach to the measurement methodology of significant values (in order of hundreds of kA) and huge steepness (in order of MA/μs) current pulses based on current dividers along with a comparison of the various types transducers suitability in measuring systems with such extreme parameters. Such dividers are used to extend the measurement ranges of current transducers with limited current...
-
Effect of the let-through energy of overcurrent protective devices on the temperature of conductors during short-circuits
PublicationThe scope of the verification of low-voltage systems covers the earth fault loop impedance measurement. This measurement is usually performed with the use of low-value current meters, which force a current many times lower than the one occurring during a real short-circuit. Therefore, the international standard recommends consideration of the increase of resistance of conductors with the increase of temperature, which may occur...
Year 2020
-
Modelowanie bezpiecznika rozłącznikowego w układach formowania impulsów wielkiej mocy
PublicationProblem modelowania bezpieczników o dużej dynamice wyłączania prądu jest zagadnieniem szeroko opisywanym w literaturze. Układy takie mogą być wykorzystane w szczególności do formowania impulsów wysokiego napięcia o wartościach rzędu setek kV, charakteryzujących się czasem trwania rzędu ułamka μs. W niniejszej pracy przedstawiono empiryczny model bezpiecznika wielotopikowego, rozszerzony w oparciu o wyniki badań eksperymentalnych.
Year 2019
-
Analiza rezonansowego układu emisji impulsów pola elektromagnetycznego
PublicationW literaturze przedmiotu są opisane właściwości emiterów impulsów pola elektromagnetycznego w postaci układów bazujących na antenach wysokonapięciowych HVR (ang. High Voltage Radiator) [2, 5]. W celu podniesienia skuteczności emisji poprzez wydłużenie czasu trwania impulsu oraz zwiększenie jego amplitudy możliwe jest zastosowanie systemów rezonansowych dostrojonych do parametrów sygnału kształtowanego w układzie formowania impulsu...
-
Optymalizacja parametrów obciążenia generatora magnetokumulacyjnego
PublicationW pracy przedstawiono wyniki symulacji komputerowej generatora magnetokumulacyjnego (GM) obciążonego cewką indukcyjną. Badania symulacyjne przeprowadzono w celu optymalizacji parametrów cewki obciążenia generatora dla wybranej konstrukcji modelu GM. Badano wpływ indukcyjność i rezystancji obciążenia na współczynnik wzmocnienia prądu w układzie oraz na energię pola magnetycznego zgromadzoną w obciążeniu.
-
Remarks on the Subject of Back-Up Protection of Residual Current Devices
PublicationResidual current devices without integral overcurrent protection (RCCBs) are back-up protected by fuses or miniature circuit-breakers (MCBs). If the latter are used, special attention must be given to the coordination between an RCCB and an MCB. This paper indicates probable cases of the aforementioned devices coordination, in which back-up protection of the RCCB is not adequate. A laboratory test has shown that depending on the...
-
The flux compression generator load parameters selection
PublicationComputer simulation results of the flux compression generator (FCG) loaded with an inductor has been presented in this paper. Simulation research has been performed in order to select the parameters of FCG load coil properly. The influence of the load inductance and resistance on the current gain factor and the magnetic field energy accumulated in a load coil has been investigated.
-
Time domain model of the resonance-based electromagnetic pulses emission system
PublicationIn the literature, the emission properties of the electromagnetic field pulse systems based on high voltage antennas (HVR) have been widely described. In order to increase the emission efficiency by extending duration and increasing amplitude of the impulse it is possible to use a resonance system tuned to the parameters of the signal shaped in the pulse forming circuit. The synthesis of a time-domain simulation model of a complex...
Year 2018
-
Analiza właściwości emiterów impulsowych pola elektromagnetycznego
PublicationW pracy przedstawiono analizę porównawczą wybranych emiterów pola elektromagnetycznego w oparciu o badania symulacyjne. Badane emitery różnią się kształtem i rozmiarem elementów składowych. Analiza dotyczy właściwości impulsów pola elektromagnetycznego. Porównano właściwości kierunkowe, efektywności emisji oraz częstotliwości własne emiterów. Wskazano na najbardziej korzystną z punktu widzenia tych parametrów konstrukcje emitera.
-
ANALIZA WŁAŚCIWOŚCI EMITERÓW IMPULSOWYCH POLA ELEKTROMAGNETYCZNEGO
PublicationW pracy przedstawiono analizę porównawczą wybranych emiterów pola elektromagnetycznego w oparciu o badania symulacyjne. Badane emitery różnią się kształtem i rozmiarem elementów składowych. Analiza dotyczy właściwości impulsów pola elektrycznego. Porównano właściwości kierunkowe, efektywności emisji oraz częstotliwości własne emiterów. Wskazano na najbardziej korzystną z punktu widzenia tych parametrów konstrukcję emitera.
-
The forming and emission of high power electromagnetic pulses
PublicationAn impulse energy source, a power conditioning system and an electromagnetic field emitter are essential to generate an electromagnetic field pulse (EMFP) with a specific frequency bandwidth. Selected simulation results for a power conditioning system consisting of a fuse opening switch and a paraboloidal electromagnetic emitter have been presented in this article. The synthetic system examined in the simulation is powered by...
-
The forming and emission of high power electromagnetic pulses
PublicationAn impulse energy source, a power conditioning system and an electromagnetic field emitter are essential to generate an electromagnetic field pulse (EMFP) with a specific frequency bandwidth. Selected simulation results for a power conditioning system consisting of a fuse opening switch and a paraboloidal electromagnetic emitter have been presented in this article. The synthetic system examined in the simulation is powered by an...
-
Zastosowanie wyłącznika bezpiecznikowego do formowania impulsu wielkiej mocy
PublicationW wielu układach fizycznych i technicznych konieczne jest wytwarzanie impulsów wielkiej mocy o krótkim czasie trwania (rzędu ułamków µs). Impulsy te uzyskuje się stosując układy formujące zasilane ze źródła impulsowego wielkiej mocy, o długim czasie trwania impulsu, rzędu kilkudziesięciu µs. Jednym z układów formujących jest bezpiecznik wyłącznikowy. W pracy metodą symulacyjną badano wpływ parametrów bezpiecznika wyłącznikowego...
-
ZASTOSOWANIE WYŁĄCZNIKA BEZPIECZNIKOWEGO DO FORMOWANIA IMPULSU WIELKIEJ MOCY
PublicationW wielu układach fizycznych i technicznych konieczne jest wytwarzanie impulsów wielkiej mocy o krótkim czasie trwania (rzędu ułamków µs). Impulsy te uzyskuje się stosując układy formujące zasilane ze źródła impulsowego wielkiej mocy, o długim czasie trwania impulsu, rzędu kilkudziesięciu µs. Jednym z układów formujących jest bezpiecznik wyłącznikowy. W pracy metodą symulacyjną badano wpływ parametrów bezpiecznika wyłącznikowego...
Year 2017
-
Analiza właściwości emiterów LCR
PublicationOd wielu lat pojawiają się publikacje dotyczące konstrukcji emiterów służących do wypromieniowania energii pola elektromagnetycznego z układów, w których są wytwarzane impulsy prądowe o krótkim czasie trwania (rzędu ns lub µs) i znaczącej wartości szczytowej (rzędu MA). Tego rodzaju emitery nazywane są w języku angielskim Large Current Radiators (LCR). Budowa emitera LCR powinna zapewniać możliwie niewielką indukcyjność (rzędu...
-
Comparative analysis of coaxial magnetocumulative generators
PublicationThis paper presents the results of a computer simulation of coaxial magnetocumulative current generators (MCGs). The simulation tests were carried out for different values of the internal diameter, length and speed of the deformation of the MGP element.
Year 2015
-
Analiza przepływu gazu w kanałowych reduktorach ciśnienia podczas zwarć łukowych w rozdzielnicach SN
PublicationW artykule przedstawiono metodę obliczania ciśnienia i temperatury gazów podczas zwarcia łukowego wewnątrz przedziału wyłącznika rozdzielnicy średniego napięcia z wykorzystaniem modelu termodynamicznego procesów towarzyszących zwarciom łukowym wewnątrz rozdzielnic z izolacją powietrzną. Następnie, w oparciu o mechanikę płynów lepkich, przedstawiono metodę obliczania rozkładu prędkości i ciśnienia gazu w kanałowych reduktorach ciśnienia...
-
Mechanical Strength of MV Ship-switchgear During Fault Arc
PublicationIn the paper the analysis of pressure stressed in enclosure during fault arc inside switchgear is pre-sented as well. There is introduced the method based on determining stresses which are sum of tensile stresses (membrane) and deflection stresses. For tensile stresses nalysis the energy method, for unrestrainedly supported rectangular plate, was used. In the further part of the paper, the calculations and measurements results...
Year 2014
-
Szybkie uziemniki do ograniczania skutków zwarć łukowych w okrętowych rozdzielnicach SN
PublicationW artykule scharakteryzowano moc i napięcie łuku, jak również przedstawiono model termodynamiczny służący do obliczania ciśnienia i temperatury gazów w otoczeniu łuku zwarciowego. Przedstawiono przykładowy układ elektrowni okrętowej i zasilania najważniejszych odbiorników na statku do przewozu gazu ziemnego w stanie ciekłym. Na podstawie parametrów prądnic i silników odbiorników zasilanych z rozdzielnicy głównej obliczono prądy...
-
Thermal and Electrodynamic Risk of Residual Current Devices in the Case of Back-Up Protection by Overcurrent Circuit Breakers
PublicationResidual current operated circuit breakers without integral overcurrent protection should be back-up protected. As back-up protection devices, overcurrent circuit breakers are used. The maximum let-through energy and let-through current of the overcurrent devices were evaluated under laboratory conditions. The thermal and electrodynamic risk of residual current devices was analyzed.
Year 2013
-
Narażenia cieplne i elektrodynamiczne wyłączników różnicowoprądowych przy ich dobezpieczaniu wyłącznikami nadprądowymi instalacyjnymi – referat konferencyjny
PublicationPowszechnie stosowane wyłączniki różnicowoprądowe bez wbudowanego zabezpieczenia nadprądowego wymagają dobezpieczenia. Jako urządzenia dobezpieczające stosuje się m.in. wyłączniki nadprądowe instalacyjne. W artykule przedstawiono wyniki badań prądów ograniczonych i całek Joule’a wyłączania tych wyłączników oraz omówiono zagrożenia, które mogą wystąpić przy dobezpieczaniu wyłączników różnicowoprądowych wyłącznikami nadprądowymi...
-
Skutki zwarć łukowych w średnionapięciowych rozdzielnicach okrętowych z izolacją powietrzną
PublicationW artykule scharakteryzowano moc i napięcie łuku, jak również przedstawiono model termodynamiczny służący do obliczania ciśnienia i temperatury gazów w otoczeniu łuku zwarciowego. Przedstawiono przykładowy układ elektrowni okrętowej i zasilania najważniejszych odbiorników na statku do przewozu kontenerów, w tym 600 kontenerów chłodzonych. Na podstawie parametrów prądnic i silników, odbiorników zasilanych z rozdzielnicy głównej...
Year 2011
-
Dynamika niskonapięciowego łuku zwarciowego przemieszczającego się wzdłuż szyn
Publicationw artykule przedstawiono zagadnienia związane z jednym z najpoważniejszych zakłóceń pracy urządzeń rozdzielczych, jakimi są zwarcia łukowe. szczególną uwagę poświęcono wpływowi znaczeniu zmian prędkości chwilowej przemieszczającego się łuku awaryjnego. w artykule zamieszczono opis prostego modelu ruchu niskonapięciowego łuku wielkoprądowego palącego się pomiędzy równoległymi, prostoliniowymi szynami swobodnie w powietrzu o ciśnieniu...
-
Model empiryczny określający dynamikę niskonapięciowego łuku zwarciowego
PublicationW artykule przedstawiono zagadnienia związane z jednym z najpoważniejszych zakłóceń pracy urządzeń rozdzielczych, jakimi są zwarcia łukowe. szczególną uwagę poświęcono wpływowi znaczeniu zmian prędkości chwilowej przemieszczającego się łuku awaryjnego. w artykule zamieszczono opis prostego modelu ruchu niskonapięciowego łuku wielkoprądowego palącego się pomiędzy równoległymi, prostoliniowymi szynami swobodnie w powietrzu o ciśnieniu...
Year 2009
-
Badania charakterystyk czasowo prądowych wyłączników nadprądowych
PublicationPraca przedstawia wymagania normatywne dla wyłączników nadprądowych w zakresie określenia charakterystyk czasowo-prądowych. Sprawdzaniu charakterystyki czasowo - prądowej poddano 10 wyłączników nadprądowych pochodzących od różnych producentów po kilkunastoletniej eksploatacji w rozdzielnicy elektrycznej, w temperaturze z zakresu 20oC÷25oC i wilgotności do 50%. Na podstawie wykonanych pomiarów stwierdzono w 1 egzemplarzu wyłącznika...
-
Dynamics of fault arc traveling along busbars in high voltage switchboards = Dynamika łuku zwarciowego przemieszczającego się wzdłuż szyn rozdziel-nic wysokiego napięcia
PublicationThe paper presents the results of magnetic induction and electrodynamic force calculations acting on arc column during short-circuit in medium voltage air-insulated bus-bars. The gap between the bars was 120 mm and the prospective short-circuit currents ranged from 4 kA to 8 kA. The paper also shows the measurement results of average velocity fault arc depending on currents arc diameter and arc current was established and described....
-
Zwarcia łukowe w rozdzielnicach osłoniętych i sposoby ograniczania ich skutków
PublicationW artykule przedstawiono zagadnienie związane z jednym z najpoważniejszych zakłóceń pracy urządzeń rozdzielczych, jakim są zwarcia łukowe. Podano możliwe przyczyny oraz miejsca powstawania zwarć i towarzyszące im zjawiska. Zwrócono uwagę na zagrożenia, jakie za sobą niosą, a także przedstawiono sposoby mające na celu zminimalizowanie przyczyn powstawania zwarć, a w przypadku ich wystąpienia, ograniczenie zagrożeń związanych z...
Year 2008
-
Wyłaczniki w instalacjach okrętowych niskiego i średniego napięcia
PublicationPrzedstawiono przykłady rozwiazań nisko- i średnionapięciowych elektrowni na statku-kontenerowcu. W oparciu o normy wykonano obliczenia pradów zwarciowych i przedstawiono korzyści stosowania wysokiego napięcia na tego typu statkach. Przedstawiono też 2 przykłady średnionapięciowych układów z napędem głównym elektrycznym.
Year 2007
-
Discrete measurement of fault-arc velocity
PublicationOpisano metodę dyskretnego pomiaru prędkości jednofazowego łuku awaryjnego poruszającego się w płaskim, poziomym układzie szyn. Badania przeprowadzono za pomocą punktowych czujników optycznych rozmieszczonych równomiernie wzdłuż szyn. Podano opis układu, jego charakterystykę, wpływ obszaru zjonizowanego na uzyskiwane wyniki i zależności między obserwowanymi wielkościami.
seen 2818 times