TELKOM NIKA Indonesia n  Journal of  Electrical En gineering   Vol.12, No.7, July 201 4, pp . 5003 ~ 50 1 0   DOI: 10.115 9 1 /telkomni ka. v 12i7.425 9          5003     Re cei v ed Au gust 29, 20 13 ; Revi sed Ma rch 1 5 , 2014;  Acce pted Ma rch 2 6 , 2014    Three-Dimensional Thermal Analysis of Three-Phase  Enclosed GIS Bus Bars      Li Hongtao, Shu Naiqiu, Li Ling*  Schoo l of Elect r ical En gin eeri ng, W uhan U n i v ersit y   No.8, Don g h u n an Ro ad, Ho ng shan D i strict, W uhan 4 3 0 072 , China   *Corres p o ndi n g  author, e-ma i l : 5pro@ 163.co m       A b st r a ct   T he a m pacity  of GIS bus  bar s is l i m ited  by  the  max i mu m oper ation   te mp erat ure  of the   contacts .   T h is pa per  e m ploys th e co up l ed e ddy c u rre n t, fluid a nd th er ma l fin i te-el e ment  meth od (F EM) to solv e the  three-d i mens io nal ( 3 -D)  he at transfer  prob l e m in  a  three - phas e e n cl os ed GIS b u s b a r. T he c onta c t   resistanc e is c onsi dere d  a n d  descri b e d  as   a resist or  bet w een the  con ductor  and  the  contact fin ger . I n   order to  avoi convectiv e  bo u ndary c ond itio n on th e t ank  surface w h ich  i s  not easy to  a pply, the  a m bi ent   air is  i n trod uce d  i n to th e s o luti on r egi on. T h temp eratur de pen de nt ther mal  prop erties  of  SF 6   gas an d a i r   are co nsid ere d .  T he temper atures ca lcul ated  by pro pos ed  mo de l are  foun d to b e  in  go o d  agr ee ment w i t h   the exper i m ent al data of a 1 2 6  kV thr ee-ph a s e encl o se d bu s bar prototyp e .     Ke y w ords : GIS bus bar, cont act resistance,  finite-e le me nt meth od (F EM), temp erature ri se    Copy right  ©  2014 In stitu t e o f  Ad van ced  En g i n eerin g and  Scien ce. All  rig h t s reser ve d .       1. Introduc tion  Gas in sulate d  switchgea r (GIS) is one o f  t he paramo unt comp one nts  in power  system s.  Once failures happ en, hu g e  metro polita n  are a will  suffer the lo ss  of power  sup p ly, affecting  the   reliability of   power sy stem an d leadi ng to large  economi c  lo ss and negative social  im pact.  Overhe at cau s ed  by co nta c t deg rad a tio n  is o ne of  the mos t  frequent failures  in  GIS. The contac t   resi stan ce b e c ome s  la rge r  than normal value a fter con t act degradati on occu rs, which in crea se the co ntact t e mpe r ature a nd will  wo rse n  the  cont a c t  con d ition.  Contact d e g r a dation i s  a  self- accele rated  p r ocess th at a fter a lo ng  pe riod  of  g r ad u a in cre a si ng cont a c t  resi st anc e s calat e rapidly,  cau s i ng lo cal  melti ng a nd finally  leadin g   to  short  circuit fa ilure [1 -3]. Th us, in  order to  avoid cata strophi c fault, knowl edge  of the temperature ri se in  GI S bus ba r is  quite ne ce ssary   after it has be en put into se rvice.   Over th e yea r s,  su bsta ntia l efforts have  bee n d e vote d to the  the r mal mo delin g  of GIS  bus ba rs. Model s based  on cou p led t w o-dime nsio nal  (2-D) finite-elem ent-a nalytic techni que   have bee n propo sed to p r edict temp era t ure ri se in  G I S bus ba rs [ 4 -7]. Three-di mensi onal  (3-D)  model s b a se d on th e finite-ele ment  method  (F EM) a r e u s ed to  study  the tempe r ature  distrib u tion o f  the bus du ct system s [8, 9]. Ho wev e r, in these  pape rs the  convective he at  transfe coeff i cient i s  a n  e m piri cal p a ra meter a nd  h a rd to  be  det ermin ed e s p e cially  whe n   the   st ru ct ur e inv e st igat e d  is  compli cate d. More over, the conta c t re sistan ce ha s to be co nsi d e r ed   becau se it always ma ke s t he co ntact th e hottest pa rt in GIS bus ba r.  In ord e r to  ca lculate  the te mperature  ri se in   GIS bu bars, a  3-D fi nite elem ent  model i s   establi s h ed to solve the couple d  eddy  curre n t,  fluid and thermal  probl em. For  better a ccu ra cy,  the variation  of fluid therm a l peop ertie s   with te mpe r at ure i s  co nsi d ered. Th e co ntact re si stan ce   is   de scri bed as  a   re si stor betwe en  the con d u c tor an d the  conta c t. The a m bient  air i s  introdu ce d   into the  solut i on regio n  to  avoid the  convecti ve b o unda ry condi tion on th e t ank surfa c e.  The  prop osed m o del is  applie d on a  126  kV thre e- p h a s e e n cl osed  GIS bus  bar prototype a n d   validated by the tempe r atu r e ri se expe ri ment.      2. Solution Region and Fi nite Element Mesh   The  solution   regio n  of the  electroma gne tic field an d t herm a l an alysis i s  give n i n  Figu re  1. Becau s of the multi-scale of different  com pone nts in GIS bus ba r and t he existen c e  of  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 7, July 201 4:  5003 – 50 10   5004 surro undi ng  air in the  sol u tion re gion,  the com put at ion scale i s  i n crea sed. Ap prop riate m e sh   quality is  ne ce ssary to e n su re th e co nverge nce of  iteration  pro c e s s in  CFD analysi s . Th solutio n  regio n  is m e shed  with 4,92 4,54 0 elem ents  a nd 3,96 4,038  node s. Finit e  elem ent m e sh   of the air, th e  con d u c tor, t he tan k  a nd t he SF 6  ga s i s   sho w n i n  Fi gure  2. Ta ble  1 an d Ta ble  2   give, resp ecti vely, the main geomet rical  data and mat e rial p r op ertie s  of the analy z ed mo del.           Figure 1. Solution Re gion  of Therm a l Analysi s       Table 1. Main  Geometry Data of the GIS Bus Bar M odel (mm )   Components  Outer  diameter Inner  diamete rTh i ckness  Length   Conductor 85  65  1200   Tank 508  492  1500       Table 2. Mate rial Data of th e Model at 0 Ԩ   Components  Densit y ( kg/m 3 Thermal conducti vity  (10 -2   W/( m K))  Dy namic viscosit y   (10 -5   Pa s)   Specific heat   (J /(k g K))  SF 6  gas   22.82   1.206   1.42  665.18   Air 1.293   2.44  1.72  1005   Conductor 2730   220  –  880            (a) Air   (b)  Con d u c tor  and tank   (c )SF 6  gas    Figure 2. Mesh of the Solution Re gion       3. Three-Dim e ntional Edd y  Current Field Model  Tempe r atu r rise  of the bu s co ntact is  h i gher  tha n  th at of the con ducto r be cau s e of the   conta c t re sist ance. Therefore, t he po we r loss in co ntact regi on mu st be co nsi d e r d in the thermal   analysi s . Fo the case of  pl um blo s som   conta c t, the  contact s  a r e  lo cated  bet w ee n the i n sulato and  con d u c to r, whi c h  is  eq ualized to  a resi stor  R  lo ca ted bet ween  the bul re sist ance of  conta c t   finger  R f  and  th e   c o nd uc to r   R c , a s   sho w n i n  Fi g. 3. The  si mplification  i s  de eme d  to  be   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Thre e-Dim e n s ion a l The r m a l Analysis of  Three - Pha s e  Enclosed GI S Bus Bars  (Li Hon g tao)  5005 rea s on able fo r furthe r thermal analysi s   becau se the  heat  ca pa city of the contact is small. In this  pape r, the co ntact re si stan ce is  con s id ered to be temp eratu r e de pe ndent by [10]:    0 2 (1 ) 3 RR           ( 1 )     Whe r R 0  i s  the co ntact re sista n ce at ro om temperature,  α  is the coefficient of resi stivity,   is  the temperature differen c e .         Figure 3. Sch e matic of the  Conta c t Re si stan ce       The follo win g  assum p tion s are  u s ed  in  the an alysi s   pro c e ss:  disp lacem ent  cu rrent i s   negle c ted  be cau s e  of th low f r eq uen cy; the current  flowin g in  th e cond ucto r i s   sinu soi dal;  the  relu ctivity is take n a s   con s tant. Introd u c ing th e ma g netic ve ctor  potential  A  a nd the  ele c tri c   scalar p o tenti a Φ  into Maxwell’s equati on,  the equat ions governing 3-D eddy current field  can   be written a s   [8]:     t 1 () ( )  i n  V ( ( ) ( ) ) 0         in   V TT t     AA J A        ( 2 )     tse s =+ = ( ) ( ) TT t   A JJ J J        ( 3 )     Whe r e  V i s  th e whole  soluti on  regio n , V 1  is  the   ed dy current regio n T  i s  th e temp eratu r e,  t  is  the   time,  σ  is  the c onduc tivity,  ν   is the reluctivity,  J t J e  and  J s  are, res p ec tively, the total c u rrent ,   eddy cu rrent and source  current  den sity.  Joul e he at loss  P c  in th e co ndu ctor  and e ddy cu rre nt loss  P t  in the en clo s ure a r expre s sed a s   2 s c V 1 2( ) Pd v T J             ( 4 )     2 e t V 1 2( ) Pd v T J          ( 5 )     Assu ming th e outer b oun dary of the solutio n  regi on is far a w ay from the GIB. The   boun dary con d ition on  Г is:     1 | 0 A          ( 6 )     Bounda ry  Г 2  is a symmet r i c al bo und ary of which the magneti c  ind u ction i s  0 in  y - an z - axis dire ction s . The bo und ary con d ition  on  Г 2  is expre s sed a s   || 0 BB yz AA            ( 7 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 7, July 201 4:  5003 – 50 10   5006 4. Three-Dim e ntional Th e r mal Model  Conve c tion a nd ra diation  are the m o st  infl uential he at transfe r m e ch ani sm be cau s e th e   heat gen erat ed in GIS bus ba r get s dissipate d   mainly by con v ection an d radiatio n to the   surro undi ngs.  The solutio n  regio n  and  finite element mesh of eddy-cu rre nt field and CFD  analysi s  i s  id entical, thu s   power lo sse s   can  be m app ed into the r m a l field by the  element  with  the  same  num be r. Unli ke the t r adition al FE M in whi c h th e co nvectio n   boun dary  con d ition is n eed ed  and the heat  transfe r co e fficient on the tank su rfa c e is viewed  as co nsta nt, an air dom ain  outsid e  the G I S bus b a h a s al so  bee n  model ed for  simulatin g  th e heat tran sfer by  conve c t i on   and  ra diation  to the  surrou nding s. T he  natural   conve c tion  both  in side a n d  out side the  GIS  b u bar a r solve d  with the  CF D theo ry. The  steady-s tate  governi ng e q uation s  for  CFD an alysi s  a r employed a s   follows [11-1 3 ]:  Contin uity equation:     () 0  V           ( 8 )     Momentum e quation:   x -ax i s dir e ct io n:     () ( ) p uu x   V         ( 9 )     y -ax i s dir e ct io n:     () ( ) y p vv f y   V        ( 1 0 )     z -ax i s dir e ct io n:     () ( ) p ww z   V         ( 1 1 )     Energy eq uat ion:    v () ( ) CT T Q   V         ( 1 2 )     Whe r ρ λ  a nd  μ  are,  re spectively, the  den sity, therma l co ndu ctivity, and dyna mic visco s ity,  V  is   gas veloc i ty,  u , v  a nd  w  a r e ,  respe c tively, the velo city compon ents in  x-, y- a nd  z-axis di re ction s p  is the  ga pre s sure,  I  is the identity matrix,  C  is t he specific heat,  Q v  is the volumetri c  h eat  sou r c e ,   f y  is the gravitational acceleration in  y -ax i s dir e ct ion , T  is K e lvin tempera t ure.   Prope r bou n dary co nditio n s are ne ce ssary for the r mal analysi s   of GIS bus b a r. In th e   external ai domain, ai r i s  tre a ted a s   ideal g a s.  Consta nt temp eratu r e b oun dary  conditio n  is  applie d on th e outmost bo unda ry of air domain, state d  as:     1 a | TT           ( 1 3 )     Whe r T a  is t he ambie n t temperature.   Non - sli p  bou ndary conditi ons a r e ap pli ed on  Г 1  ,  Г 3  and  Г 4   0 xy z VV V             ( 1 4 )     There is radi ation heat tra n sfer  betwee n   the co ndu ct ors  and tan k   and bet wee n   the tank  and  su rro undi ng ai r. The r m a l ra diation  h eat tran sfe r  h a s l a rg e effe cts on t he ove r all tempe r atu r e   rise of GIS b u s ba r, esp e cially when the  tem peratu r differen c e in crea se s and th e conve c tion  is  natural. Be ca use  the h eat f l ow that   ca uses  radi ation v a rie s   with the  fourth  po wer of the a b solu te  temperature,  the  the r mal   a nalysi s  con s i derin g radi ation i s  hi ghly n online a r. T h e  ra diation  effe cts  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Thre e-Dim e n s ion a l The r m a l Analysis of  Three - Pha s e  Enclosed GI S Bus Bars  (Li Hon g tao)  5007 gene rally app ear in the h e a t transfe r an alysis o n ly throug h the bo unda ry con d itions. T w o types  of ra diation  b ound ary  co nd itions  are u s e d  in  the  mod e l. On  the  out er ta nk surfa c e ( Г 3 ), an   op e n   type enclo su re surfa c radi ation bou nda ry condition i s  applie d as foll ows:    3 44 a |( ) T TT n            ( 1 5 )     Whe r n  is th e norm a l dire ction of tank  surfa c e,  ε  is  emis s i vity,  σ   is Stefan-Boltzmann con s ta nt,.  Between the  outer surfa c e  of the condu ctor s and the  inner surfa c e of the tank ( Г 4 ), a  clo s ed  type e n clo s u r e su rface ra diation   is con s id er ed . Ea c h   r a d i atin g  s u r f ac e  is  ch ar ac te r i ze d   with an e m issivity and th e sam e  en cl osu r e n u mbe r  assig ned t o  it. The formulation of t h is  boun dary con d ition is expressed a s  [14]   4 44 |( ) ij i j T FT T n           ( 1 6 )     Whe r T i  and   T j  are the temperature s  o f   the radiatin g two su rface s F ij  is the view facto r , wh ich  can b e  obtain ed by the followin g  equati on:    2 cos c o s 1 ij ij ij i j i AA Fd A d A A r           ( 1 7 )     W h er A i  an A j  a r e  area s of  the t w surfa c e s r  i s  the  distan ce  between  the  two  surfa c e s θ i   and  θ j  a r e the  polar an gle s  formed by the  radiat ion lin e  and the normal of the two surfa c e s .   Finally, adia batic  boun da ry co ndition  i s  a dopte d  a nd the  ga velocity in th x - a xis  dire ction is 0  on  Г 2 , stated as:     2 Γ 00 x T V n           ( 1 8 )     In orde r to ensure  soluti on accu ra cy of  the thermal model, the thermal  physi cal  prop ertie s   except th spe c ific  heat  of t he SF 6  ga s and air  are consi dered  to  be  tem peratu r depe ndent in  the CF D an alysis. Th e d ensity vari ati on with the t e mpe r ature  and p r e s sure  is  evaluated by  the ideal ga law.     0 0 0 pT pT            ( 1 9 )     The the r mal   con d u c tivity and visco s ity o f  gas a r e n e a r ly not influ e n c ed  by g a s pressure.  Their vari atio n with tempe r ature is o b tai ned by Suthe r land’ s la w [15].    1.5 0 0 0 TS T TT S              ( 2 0 )     1.5 0 0 0 TS T TT S              ( 2 1 )     Whe r ρ 0 λ 0  and  μ 0  a r e,  re spe c tively, the de nsity, the r mal  co ndu cti v ity and dyna mic visco s ity  of  the SF 6  ga s and  air at  0 S  i s  the  Sutherl and  tempe r ature,  T 0  and   p 0  are  th e   r e fer e nc temperature  and pressu re,  resp ectively.  Adiabatic  bou ndary  con d ition is a dopte d  and the g a velocity in the   x -axi s directi on is 0   on bou nda ry  Г 2 , stated as:  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 7, July 201 4:  5003 – 50 10   5008 2 Γ 00 x T V n           ( 2 1 )       5. Results a nd Discu ssi ons   5.1. Po w e r L o sses    The numerical s i mulation is  c a rried out with ANSYS 12.0. The power loss es  in GIS bus   bar are  cau s ed by  both  current flo w ing  in the   co n d u c tors  and  ed dy cu rrent in duced i n  the   tank.   Becau s e th e conta c t re si stance is temp eratu r e de pe ndent, the ed dy current a n d  thermal fiel ds  are  solved ite r atively. Firstl y, the initial tempe r atures  are a s sum ed  in the conta c ts an d the oth e comp one nts  of GIS bus  ba r. Then, the i n itial temp e r a t ures are cont inually  upd a ted until the  error  betwe en the  cal c ulate d  temperatur e a n d  the initial value is le ss than 5%. Assuming the  co ntact  resi stan ce  of  each ph ase t o  be  20  μΩ , t he ed dy current dist ributio n in the ta nk  of GIS bu s b a r at  rated  current  2000  A i s  giv en in  Fig u re   4. The  po we r losse s  i n  the  thre e-p h a s con d u c tors  a n in the conta c t s  of the GIS bus ba r ar e 34 2.95 W an d 5 1 .31 W, re sp ectively.           Figure 4. Eddy Curr ent Di stribution o n  the Tank Su rfa c e       5.2. Tempera t ure Di stribu tion   The pressu re  of SF 6  gas is 0.35MPa.  The cal c ul ate d   power lo sses are used  as he at  sou r ce in  the  CF D a nalysi s . Steady-sta te co njugate   heat tra n sfe r  analy s is i scondu c ted  at t h e   ambient te m peratu r e  25 Ԩ . The  temp eratu r distri bution  of  GI S bus ba u nder the  cu rrent of  2000 A is shown in Fig u re 5. The  maximum te mperature lo cate s at the conta c ts an d the   con d u c tors o f  phase A a nd C have  nearly ide n tical tempe r at ure di strib u tions. The  co ntact  temperature   of pha se B i s  87.2 Ԩ , a nd t hat of ph ase  A and  C i s  9 1 .7 Ԩ . Thi s  is attributed t o   the   symmetri c  sp atial locatio n s  of pha se A  and C,  a nd t he flow  cha r a c teri stics of h eated SF 6  ga s,  whi c h m o ves upwards  un der th e effe ct of buoya n cy  and  brin gs h e at to the  up per  part s  of  GIS  bus  bar. T he  conve c tive he at tran sfer  co efficient  on th e tank  su rface is  cal c ulate d  with  Ne wto n ’s  law of co oling .  The distrib u tion is given i n  Figure 6. The  x - a nd  y - d ir e c tion s  ar e   s h ow n  in  F i gu r e   3. The heat transfe r co efficient is proved  to be vari able at different locatio n s on t he tank surfa c e.  The maximu m value is 4.5W/(m 2 K) at  the position  of  y = 0 . L a r ge d i s c r e pa nc y e x is ts  b e twee n   the maximum  value and th e minimum o ne.          Figure 5. Te mperature  Di stri butio n of the GIS Bus Bar  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Thre e-Dim e n s ion a l The r m a l Analysis of  Three - Pha s e  Enclosed GI S Bus Bars  (Li Hon g tao)  5009     Figure 6. Hea t  Transfe r Co efficient Di stri bution on the  Outer Ta nk S u rface       5.3. Labora t or y  Tests   In order to  check th accuracy  of th p r op osed  methodol ogy, labo rato ry t e sts a r e   con d u c ted o n  a 126 kV GIS  bus  ba r p r ot otype, whi c h i s  sho w n in  Fi gure  7. The  tempe r atures  are   measured wi th  Pt100  tem peratu r e se n s ors, whic h are  in stalle d on  the  tan k  surfa c e, on  t h e   conta c t of  ea ch  pha se, a n d  on th e mid d le of th e  co ndu ctors. Th e ambi ent te mperature  is  also  measured  wi th a  sen s o r   installe d 2   meters a w ay  from th e G I S bus ba r.  Con s id erin the   environ menta l  factor, N 2  gas  with the pressu re of  0.4MPa is sub s tituted for SF6 ga s. The   c o nd uc to rs  ar e  co n n e c ted in  s e r i e s  and  fe d  w i th  a   c u rr en t s o urce . Be fo r e  th e e x p e r imen t, th e   conta c t resi st ance of ea ch  pha se i s  me a s ured. Th e co ntact resi stan ce of p h a s e A ,  phase B, an d   pha se  C a r e,  re spe c tively, 42.6 μΩ , 43. 8 μΩ , and  44. 2 μΩ . Co mpa r ison  between  the tested  a n d   cal c ulate d  te mperature  ri ses  at differen t  load  cu rrent s i s  give n in   Table  3. Th e  mea s u r eme n points  are sh own i n  Fig u re 1. It is fou nded th at  the  conta c t tem peratu r ri se s a r e hi ghe than  those of oth e r co mpo nen ts in GIS bus bar,  an d the tempe r atu r e differe nce  becom es m o re  obviou s  as th e cu rre nt increases. Th e calcul ated  tem peratu r rise s are in goo d  agre e ment  with   the tested results.          Figure 7. Experime n tal Set-up of the 12 6kV Th ree - ph ase GIS Bus  Bar      Table 3. Co m pari s on of the  Simulat ed an d Teste d  Te mperature  Ri se s (K)  Meas ur eme n t poi nts   C u rre nt  I =1 00 0 A   C u rre nt  I =1 98 0 A   Si mu l a te d Te s t ed Si mu l a te d Te s t ed  17. 7   15. 9  54. 1  46. 6   16. 4   15. 2  49. 4  43. 7   18. 1   18. 2  54. 6  51. 8   16. 9   17. 2  50. 0  49. 3   18. 0   17. 8  54. 7  52. 5   16. 7   17. 0  50. 0  48. 9   7 5.9   5.3   17. 1   16. 0       4. Conclusio n   Conta c t resi stan ce h a to be  con s i dere d  in th e  thermal  an alysis  of three-p h a s encl o sed  GIS bus ba rs.  In this  pape r, the conta c t re sista n ce i s   simplified  to be  re sistor  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 7, July 201 4:  5003 – 50 10   5010 betwe en the  con d u c tor  a nd the  conta c t finge r in t he solid m o del. The  am bient air is  also  introdu ce d in to the soluti on re gion to  avoid  the convective bo unda ry  co ndi tion on the tank  s u r f ac e .  T h 3 - D F E M is us e d  to   s o lve th e   c o up led  e ddy current, fl uid a n d  therm a l p r obl em. T he  model p r op osed is valid ate d  with the te st resu lt s on a  126kV  GIS bus ba r p r otot ype. The mo del  is helpful in d e termini ng th e conta c t tem peratu r e in GI S bus ba r.       Referen ces   [1]  Run de M, Li lle vik O, Larsen  V. Cond ition  a ssessm ent of  contacts in  ga s-insul a ted s u b s tations.  IEEE   Tra n s a c ti on s on  Po we r D e l i v ery . 2004; 19( 2): 609-6 17.   [2]  Mukai y am a Y,  T a kagi I, Izumi K. Investi gati on o n  ab normal  phe no mena of cont acts usi n g   disco nnecti ng   s w itc h  a n d  det acha ble  b u s i n   300  kV GIS.  IEEE Transactions on Power  Delivery . 19 90;  5(1): 189- 19 5.   [3]  Mukai y am a Y, T a kagi I,  Izumi K. Contact-fail ur e ph en omen a and the i r de velo pment in g a s-ins u late d   sw i t ch ge a r Ele c trical Eng i ne e r ing i n  Japa n . 199 3; 113( 2): 733-7 40.   [4]  H w an g C C , Ch ang  JJ, Jia ng  YH. Ana l ysis  of electrom ag net ic an d th ermal   fields f o r a  bus   duct s y stem.   Electric Power System s Res e arch . 199 8; 45( 1): 39-45.   [5]  Hedi a H, He nr otte F ,  Me y s  B ,  et al. Arrang em ent of p has e an d he at co nstraints i n  a  bus b a r.  IEEE  T r ansactio n s o n  Magn etics . 1999; 35( 3):n1 2 74-1 277   [6]  Kim JK, Hahn SC, Park KY.  T e mperature rise pre d i c tion of EHV GIS bus bar b y  cou p le d   magn etotherm a l finite e l eme n t  method.  IEEE Transactions  on Magnetics . 200 5; 41(5):  1 636- 163 9.   [7]  Kim SW, Kim  HH, Hahn SC. Coup led fi nite -eleme nt-an a l y tic techniq ue f o r pred iction  o f  temperatur e   rise in p o w e r a ppar atus.  IEEE Transactions  on Magnetics . 200 2; 38(2): 92 1-92 4.  [8]  Ho SL, Li Y, Li n X. Ca lcul atio ns of edd y cur r ent,  fluid, an d  thermal fiel ds in an a i r insu la ted bus d u ct   sy s t e m IEEE Transactions on Magnetics . 2007; 43( 4): 143 3-14 36.   [9]  Ho S L , L i  Y,  L i X. A  3- D st ud of e d d y   c u rr ent fi eld  a n d  temp eratur rises i n   a c o m pact b u duct  sy s t e m IEEE Transactions on Magnetics . 2006; 42( 4):  98 7-99 0.  [10]  Paulk e  J, W e ichert H, Stein hae user  P. T h ermal simu lati on of s w itchg ear.  IEEE Transactions on  Co mp one nts a nd Packa gi ng  T e chno log i es 200 2; 25(3): 43 4-43 9.  [11]  Raja go pal a K,  Pand ura nga  V,  Lun avath  H.  Comp utation  o f  electric  fi eld   and t herma l pr operti es of  3- phas e cab l e.  T E LKOMNIKA Indo nesi an Jo u r nal of Electric al Eng i ne eri n g .  2012; 1 0 (2): 2 65-2 74.   [12]  W u  XW , Sh u N Q, Li HT T hermal a n a l ysis i n  gas  ins u late d t r ansmissi on  li n e s usi n g  an  im prove d  fin i te- elem ent mode l .  T E LKOMNIKA Indones ia n Journ a l of Electr ical En gin eeri n g . 2013; 1 1 (1): 458- 467.    [13]  Lee  SH, L ee B Y , Kim HK. L o c al h eat s ourc e  ap pr o x imatio n tech niq ue f o r pred ictin g  tem peratur e ris e   in po w e r capac i tors.  IEEE Tra n sactions on M agnetics . 200 9; 45(3): 125 0-1 253.   [14]  Eteiba  MB, Az iz AMM, Shaz l y  JH. H eat c ond uctio n  pr o b lems  in  SF 6  gas c ool ed-i n s u late d p o w e r   transformers s o lve d  b y  the fi nite el eme n t method.  IEEE Transactions on  Power Deliv ery .   2008; 2 3 (3):   145 7-14 63.   [15] Anders on  JD.  Co mp utation a l F l uid  Dy na mic s . Ne w  Y o rk: McGra w - Hil l. 19 95.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.