I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   6 ,   No .   6 Dec em b er   201 6 ,   p p .   2 5 0 6 ~ 2 5 1 5   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 6i 6 . 1 1 7 4 8          2506       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JE C E   Ana ly tical Es ti m a tion o t he Elec tr o sta tic  Fiel d i   Cy linder - Plane a nd Cylin der - C y li nder Elec trode  Co nfigura tions       E mm a no u il D.   F y lla dita k i s 1 Ant o nio s   X.   M o ro nis 2 M icha el  T heo do ridis 3   1 ,3 El e c tro n ic &   Co m p u ter E n g i n e e rin g   De p a r tme n t,   Bru n e Un iv e rsity   L o n d o n ,   UK   2 En e rg y   T e c h n o lo g y   En g in e e rin g   De p a rtme n t,   T . E. I.   o f   A th e n s ,   G r e e c e       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l 5 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   A u g   13 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   A u g   2 7 ,   2 0 1 6     T h is  w o rk   p re se n ts  a n a l y ti c a f o rm u las   f o th e   e sti m a ti o n   o f   th e   e lec tro sta ti c   f ield   in   c y li n d e r - p lan e   a n d   c y li n d e r - c y li n d e e lec tro d e   c o n f ig u ra ti o n s.   A s su m in g   a   p re d e f in e d   p o ten ti a d if fe re n c e   b e twe e n   th e   e lec tro d e a n d   g iv e n   th e ir  g e o m e tri c a c h a ra c teris ti c s,   th e se   c o u ld   b e   u se f u f o th e   s o lu ti o n   o n u m e ro u p ro b lem s   in v o lv in g   s u c h   e lec tro d e   se ts.   M o re o v e r,   th e   v o lt a g e   d istri b u ti o n   a ro u n d   t h e   e lec tro d e s is  d e f in e d   b y   p ro v id in g   e q u a ti o n s eith e f o r   th e   e q u i p o ten ti a ls  a a   g iv e n   v o lt a g e   ra ti o ,   o th e   e x a c t   e sti m a ti o n   o f   th e   p o ten ti a a a n y   p o in in   t h e   su r ro u n d i n g   sp a c e .   S im p li f i e d   e x p re ss io n f o r   c rit ica e n g in e e rin g   p a ra m e ters   s u c h   a th e   p e a k   e lec tri c   f i e ld   a n d   th e   f ield   e n h a n c e m e n fa c to a re   a lso   g iv e n .   K ey w o r d :   C y l in d er - c y li n d er   elec tr o d e s   C y l in d er - p la n elec tr o d es   E lectr ic  f ield   in te n s it y   E lectr o s tatic  f ield   E q u ip o ten tial li n es   Field   an al y s i s   Co p y rig h ©   2 0 1 6   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   E m m an o u il D.   F y llad ita k is   E lectr o n ic  &   C o m p u ter   E n g i n ee r in g   Dep ar t m en t,   B r u n el  U n iv er s it y   L o n d o n ,   Ux b r id g e,   Mid d lesex ,   UK .   E m ail: e m m . f y ll @ g m a il.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h elec tr ic  f ield   s tr en g th   a n d   th p o ten tial  d is tr ib u t io n   ar th k e y   d esi g n   p ar a m eter s   in   g r ea t   n u m b er   o f   elec tr ical  en g i n ee r i n g   ap p licatio n s ,   e s p ec iall y   in   d i m en s io n i n g   h ig h   v o ltag e   eq u ip m e n [ 1 - 3 ] .   T h e   ex p er i m e n tal  m ea s u r e m e n o f   th elec tr ic  s tr en g t h   o r   v o ltag in   t h s p ac s u r r o u n d i n g   v o ltag ap p licatio n   elec tr o d es,  is   u s u all y   d i f f icu l an d   in ac c u r ate,   d u to   th in t er f er e n ce   o f   t h m ea s u r i n g   d ev ices  w i th   t h e   elec tr ic  f ield .   Ob v io u s l y ,   t h in tr o d u ctio n   o f   an a l y t ical  f o r m u las  f o r   th f ield   o r   th p o ten tial,  b ec o m e s   o f   g r ea t i m p o r tan ce ,   t h o u g h   d if f i cu lt to   ac h ie v i n   m o s t c ases .   Fo r   th at  r ea s o n ,   t h ap p licatio n   o f   co m p u ter - aid ed   s i m u lat io n s ,   b ased   o n   f in i te  el e m en t a n al y s is   ar n o w ad a y s   m o s tl y   p r ef er ab le  in   m o s t c ase s   [ 4 - 6 ] .   T h aim   o f   t h i s   s t u d y   is   t h d ev elo p m e n o f   m at h e m atica m o d el  f o r   th an al y tical  ca lc u latio n   o f   th elec tr ic  f ield   s tr e n g th   a n d   th p o ten tial  d is tr ib u t io n   in   w ir -   p lan an d   p ar allel  cy lin d er - c y lin d er   elec tr o d co n f i g u r atio n s   o f   an y   d i m en s io n s .   S u ch   m at h e m atica m o d el  ca n   b v er y   u s ef u i n   v ar io u s   r ea w o r ld   ap p licatio n s ,   s u ch   a s   elec tr o h y d r o d y n a m ic  ( E HD)   p u m p   co n f i g u r atio n s ,   elec tr o s tatic   p r ec i p itato r s ,   E HD  d r y er s ,   e lectr o s tatic  s ep ar ato r s   etc  [ 5 ] ,   [ 7 - 1 3 ] .   Sim i lar   s tu d ies  m a y   b f o u n d   in   b ib lio g r ap h y   [ 1 4 - 16 ] ,   n ev er t h eles s   n o p r o v id i n g   f u ll  an al y tical  s o l u tio n s   f o r   th e   f ield   s tr e n g t h ,   t h p o ten tial  d is tr ib u tio n   o r   th e   d eter m in at io n   o f   th an al y t i ca eq u atio n s   o f   eq u ip o ten ti als  all  o v er   th s p ac s u r r o u n d i n g   th s p ec if i c   elec tr o d s ets u n d er   co n s id er atio n .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708     A n a lytica l E s tima tio n   o f th E lectro s ta tic  F ield   in   C ylin d er - P la n a n d     ( E mma n o u il D.   F . )   2507   2.   RE S E ARCH   M E T H O D   I is   k n o w n   t h at  t h elec tr ic  f i eld   d is tr ib u tio n   ar o u n d   t w o   p ar allel  c y li n d r ical  co n d u cto r s   o f   in f i n ite   len g th   w it h   id en tica l   cr o s s - s ec tio n s ,   ca n   b ca lcu lated   b y   a s s u m in g   th p r ese n ce   o f   t w o   eq u i v ale n lin e   ch ar g es  o f   o p p o s ite  s ig n s   +q l an d   - q l ,   ea ch   p lace d   w it h i n   co n d u cto r .   Du to   lo n g it u d in al  s y m m etr y ,   t h e   s o lu tio n   o f   t h p r o b le m   ca n   b e   m i n i m ized   in   t w o   d i m e n s io n s ,   s in ce   t h e   elec tr ic  f ield   is   o n l y   d ep en d in g   o n   t h e   d is tan ce   p er p en d icu lar   to   th co n d u cto r s ,   th u s   r e m ain in g   u n ch a n g ed   alo n g   t h lo n g it u d i n al  d i m e n s io n .   T h is   m o d el   ca n   b e x ten d ed   to   s o l v c y li n d er   to   p lan e   an d   t w i n   c y li n d er   to   c y lin d er   s y s te m   co n f ig u r atio n s .   I n   t h ca s o f   c y li n d er   to   p lan co n f ig u r atio n ,   t h g r o u n d ed   p lan ca n   b ass u m ed   t h p lan o f   s y m m etr y   f o r m ed   b et w ee n   t w o   id en t ical  c y li n d r ical  co n d u cto r s .   T h en ,   ac co r d in g   to   th th eo r y   o f   i m a g e   ch ar g es  [ 1 4 ] ,   th e   p r o b lem   ca n   b s o lv ed   b y   r e p lacin g   t h g r o u n d ed   p lan w it h   an   eq u iv ale n n e g ati v i m ag li n ch ar g - q   p lace d   ec ce n tr icall y   b e h in d   t h p lan e,   at  eq u al  d is ta n ce   t o   th p o s iti v li n ch ar g +q   r ep r esen tin g   t h e   c y li n d r ical  elec tr o d e,   as sh o w n   in   Fig u r 1 .   Ass u m in g   air   e n v ir o n m en t,  t h f ield   i n te n s i t y   d u to   t h p r e s en ce   o f   li n c h ar g e s   ca n   b f o u n d   u s i n g   th e   p r in cip le  o f   s u p er p o s itio n   ( E q u atio n   1 ) .       (       )                    (     )       ( 1 )     w h er Z   i s   co n s ta n d e f i n ed   f r o m   b o u n d ar y   co n d itio n s .   Fo r   eq u al  li n ch ar g es  o f   o p p o s ite  p o lar ity   r ep r esen tin g   a   w ir e - p lan co n f ig u r atio n ,   th e   p o ten tial   at  th p la n s h o u ld   b ze r o   ( p lan i s   g r o u n d ed ) ,   th er ef o r Z =  0           Fig u r 1 .   Geo m e tr ical  I llu s tr at io n   o f   Wi re - to - p la n C o n f i g u r atio n   Ass u m in g   t h Fo r m ati o n   o f   an     I m ag C h ar g e       On   t h o th er   h an d ,   i n   t h ca s e   o f   t w i n   c y lin d r ical  co n d u cto r s ,   th p la n o f   s y m m etr y   is   at   v o ltag e   p o ten tial  o f   V /2 ,   w h er V   is   th v o lta g d if f er e n ce   b et w ee n   t h t w o   elec tr o d es.  As  s u c h ,   t h co n s ta n Z   eq u al s   V /2 .   T h g eo m etr ic  p ar a m eter s   a n d   b   ca n   b ea s il y   f o u n d :         (       )           ( 2 )         (       )           ( 3 )     I ca n   b n o ticed   th at  t h f o r m atio n   o f   eq u ip o ten tial  li n es  i n   an y   ca s is   s et  o f   cir cles,  r an g in g   f r o m   p air   o f   cir cles  w ith   r ad iu s   r ,   r ep r esen tin g   t h eq u ip o ten tial  s u r f ac o f   ea c h   c y li n d r ical  co n d u cto r ,   to   cir cle   o f   in f i n ite  r ad iu s ,   p r ac ticall y   r ep r esen tin g   lin w h ic h   co in cid es  w it h   t h p lan o f   s y m m etr y .   T h ce n tr o f   th o s cir cle s   is   al w a y s   o n   t h x   ax is .   T h er ef o r e,   th elec tr ic  f ield   i n te n s it y   a n d   t h p o ten ti al  w it h in   th e   s p ac e   s u r r o u n d in g   t h elec tr o d es  in   th a f o r e m e n tio n ed   co n f i g u r atio n s   co u ld   b ea s il y   d eter m in ed ,   p r o v id ed   th e   cir cle  eq u atio n s   r ep r esen tin g   t h eq u ip o ten tia l lin e s   ar k n o w n .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E   Vo l.  6 ,   No .   6 Dec em b er   2 0 1 6   :   2 5 0 6     2 5 1 5   2508   3.   M AT H E M AT I CAL M O DE L S   3 . 1 E qu ipo t ent ia l   L ines   Ass u m in g   t h at:                           ( 4 )   an d   r ep lacin g   E q u atio n   2 ,   3 ,   4   in to   E q u atio n   1 ,   w h av t h at ,   in   th ca s o f   w ir e - p la n co n f i g u r atio n   ( Z=0 ) ,   th eq u ip o ten t ials   s a tis f y   th c o n d itio n :        ( (       )         (       )         )              ( 5 )     w h er P eq is   n u m b er   th at  d en o tes d if f er e n t set s   o f   eq u ip o te n tial s .     R ea r r an g in g   E q u atio n   5   w g e t:     *     (                               )   +               (                               )           ( 6 )     T h ab o v eq u atio n   s h o w s   th at  all  eq u ip o ten tial  li n es   ar i n   f ac cir cles,  w it h   ce n tr es  l y i n g   o n   t h e     x   ax is .   T h e   ab s ciss o f   th ce n tr es  o f   d if f er e n eq u ip o ten tial s   x 0   an d   th co r r esp o n d in g   r ad iu s   R   m a y   ar g i v e n   as f o llo w s :           (                               )     ( 7 )               (                               )                         ( 8 )     E q u atio n s   7   an d   8   ca n   b also   w r itte n   as:                  (          )   ( 9 )                       ( 1 0 )     T h ab o v f o r m u las  d e f in e   t h ce n tr es  a n d   r ad ii  o f   eq u i p o ten tial  li n es  p r o v id ed   t h d is tan ce   c   b et w ee n   t h p lan e   o f   s y m m etr y   a n d   th e   i m a g lin e   ch ar g es  ( Fig u r 1 ) ,   as  w ell   as  t h m a g n itu d q   o f   th lin e   ch ar g es,  ar b o th   k n o w n .     T h d is tan ce   ca n   b ea s il y   f o u n d   b y   co n s id er i n g   t h f ac t h at  th c y li n d r ical  co n d u cto r ' s   s u r f ac i s   eq u ip o ten tial,  t h u s   s ati s f y i n g   eq u atio n   1 0   f o r   R =r   an d   x 0 =d + r .     A cc o r d in g l y ,   w g et:                      ( 1 1 )     w h ic h   d ef i n es c   as a   f u n ctio n   o f   th alr ea d y   k n o w n   g eo m etr i ca l p ar am eter s   d   an d   r   ( Fig u r 1 ) .   No w   t h lin c h ar g m a g n it u d q   n ee d s   also   to   b d ef in e d .   T h is   m a y   b d o n b y   u s i n g   E q u atio n   f o r   th e lectr ic  p o ten tial   at  s u i t ab le   p o in ts ,   X 1 ( d , 0 )   a n d   X 2 ( - d , 0 ) o n   th s u r f ac o f   t h c y l in d r ical  co n d u c to r s   o f   Fig u r 1 ,   w h er th p o te n tial  i s   alr ea d y   k n o w n   ( V   a n d   - V   r esp ec tiv el y   i n   t h ca s o f   w ir e - p la n e   co n f i g u r atio n   w h er t h g r o u n d ed   p lan is   eq u i v ale n tl y   s u b s titu ted   b y   th i m a g c h ar g - q   lo ca ted   in s id t h e   i m a g c y li n d er   at  th le f t sid o f   f i g u r 1 ) .   Su b s titu tin g   i n   E q u atio n   f o r   Z=0   w f in al l y   g e t:       (     )        ( (       )   (       )   )        (               )   ( 1 2 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708     A n a lytica l E s tima tio n   o f th E lectro s ta tic  F ield   in   C ylin d er - P la n a n d     ( E mma n o u il D.   F . )   2509   an d       (     )          ( (         )   (         )   )          (                   )   ( 1 3)     w h er e:       (     )       (     )       ( 1 4 )     C o m b i n in g   E q u at io n   1 4   w i t h   E q u atio n   1 2   an d   E q u atio n   1 3   r esu lts   to   f o u r   p o s s ib l eq u atio n   co m b i n atio n s .   B y   s o l v i n g   t h e m ,   it c an   b f o u n d   t h at  o n l y   o n ca s y ield s   a n   ac ce p t ab le   s o lu tio n              (             )   ( 1 5 )     Su b s ti tu t in g   E q u atio n   4   in   E q u atio n   1 5 ,   w r ec ei v s o lu ti o n   f o r   th ch ar g q l   in   t h ca s o f   w ir e - c y li n d er   co n f i g u r at io n ,   b ased   o n l y   o n   k n o w n   p h y s ica l p ar am eter s .                            (             )   ( 1 6 )     Si m i lar   m et h o d o lo g y   ca n   b e   ap p lied   f o r   th d eter m i n atio n   o f   eq u ip o ten tial s   i n   t h ca s o f   t w o   p ar allel  c y li n d r ical  co n d u cto r s   ( w ir e - w ir co n f ig u r atio n )   w it h   p o ten t ial  d i f f er e n ce   V .   I n   t h i s   ca s e   w h a v t h at   Z≠ 0   in   E q u atio n   1 ,   s o   E q u atio n   5   tak es t h f o llo w i n g   f o r m :        ( (       )         (       )         )         (          )   ( 1 7 )     T h er ef o r e,   E q u atio n   9   n o w   b ec o m e s :                  (              )   ( 1 8 )     I n   eith er   ca s e,   t h n u m b er   P eq   s er v es  to   s p ec i f y   t h p o s it io n   o f   ea ch   eq u ip o te n tial  cir cle.   I f   o n co n d u cto r   is   g r o u n d ed ,   th e n   th n u m b er   P eq d ef i n e s   t h e q u ip o ten tial  cir cle   at  p o ten tia V =P Equation   I f   t h e   c y li n d r ical  co n d u cto r s   ar at  d if f er e n p o ten tial  w it h   co n s ta n d if f er en ce   V ,   b u n eit h er   o f   th e m   is   g r o u n d ed ,   th en   th n u m b er   P eq   d ef in e s   t h eq u ip o ten t ial  cir cle  at  p o ten tial  V P eq +V min   w h er V min r ep r esen ts   t h lo w er   p o ten tial  b et w ee n   t h t w o   co n d u cto r s .   Fo r   P eq = V /2   th eq u ip o ten tial  cir cle  d i m i n i s h e s   i n to   lin p o s itio n ed   m id w a y   b et w ee n   t h co n d u cto r s   ( R →∞ ).   Eq u atio n   1 0   an d   1 1   f o r   R   an d   c   ar s till   v alid ,   w h ile  f u r t h er   ca lcu latio n s   d eter m i n th at  E q u atio n   16  f o r   th esti m at io n   o f   q l   b ec o m es:                        (             )   ( 1 9 )     3 . 2 .   E lect ric  F ield  Ana ly s is   3 . 2 . 1 .   Cy lin der - P la ne  Co nfig ura t io n   A cc o r d in g   to   t h an al y s is   p r esen ted   i n   t h p r ev io u s   s ec t i o n   an d   w it h   r e f er en ce   to   Fi g u r 1 ,   th elec tr ic  p o ten tial  f o r   c y li n d er - p lan elec tr o d s et,   at  a n y   p o in w it h   C ar tesi a n   co o r d in ates  ( x, y ) ,   m a y   b e   d ef in ed   b y   co m b i n i n g   E q u a tio n   1 ,   E q u atio n   2   an d   E q u atio n   3     as f o llo w s :          (       )             ( (       )         (       )         )            [    ( (       )         )      ( (       )         ) ]   ( 2 0 )     w h er A cp   is   d er iv ed   b y   co m b i n in g   E q u at io n   4   an d   E q u atio n   15:     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E   Vo l.  6 ,   No .   6 Dec em b er   2 0 1 6   :   2 5 0 6     2 5 1 5   2510               (             )   ( 2 1 )     T h co r r esp o n d in g   elec tr ic  f ie ld   s tr en g t h   at  p o in t ( x, y )   is   d ef in ed   as th g r ad ien t o f   p o ten ti al:          (       )            (       )        [         *   (       ) (       )           (       ) (       )         +     [     (       )             (       )         ]   ]           ( 2 2 )     C o m b i n in g   E q u atio n   2 1   an d   E q u atio n   2 2   w f i n all y   g et:          (       )          (       ) (       ) |     |             (           )               ( 2 3 )     Ass u m in g   t h at  y=0   an d   x=d ,   th en   w g et  t h p ea k   elec tr ic  f i eld   o f   th g eo m etr y :                          (       ) (       )                   ( 2 4 )     E x p an d in g ,   t h Field   E n h an ce m en Facto r   ca n   b e   ca lcu lated   b y   d iv id in g   th a v er ag elec tr ic  f ield   o f   th g eo m etr y   ( E avg =V /d )   w i th   th r e s u l o f   E q u atio n   2 4 .   Fo r   in h o m o g e n eo u s   g eo m etr ie s   th at  i n d u ce   co r o n a   cu r r en ts ,   t h Field   E n h a n ce m e n t Fac to r   w ill al w a y s   h av v alu lo w er   th a n   1 .     3 . 2 . 2 .   Cy lin der - P la ne  Co nfig ura t io n     Fo r   cy li n d er - c y li n d er   co n f i g u r atio n ,   E q u atio n   2 0   tak es t h f o r m :          (       )          [    ( (       )         )      ( (       )         ) ]       ( 2 5 )     w h er e:                     (             )   ( 2 6 )     T h co r r esp o n d in g   elec tr ic  f ie ld   s tr en g t h   i s   d ef i n ed   as:          (       )          (       ) (       ) |   |             (           )               ( 2 7 )       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   I n   o r d er   to   v er if y   th v alid it y   o f   th m at h e m a tical  m o d el,   th r esu lts   w er co m p ar ed   to   th at  d er iv ed   v ia  f i n ite   ele m en t   a n al y s is   ( FE A ) ,   w h ic h   to d a y   i s   t h m o s wid el y   ac ce p ted   co m p u tatio n al  m et h o d   f o r   s o lv i n g   s i m ilar   p r o b lem s .   On   th at  p u r p o s e,   C OM SO L   M u lti p h y s ics   4 . 3 b   h as  b ee n   u s ed .   Sp ec if ica ll y ,   t h s i m u latio n s   h av b ee n   p er f o r m ed   u s i n g   th elec tr o s tatics  m o d u le.   I n   o r d er   to   m i n i m ize  an y   en d - e f f e cts,  th s i m u latio n s   w er p er f o r m ed   w it h in   s q u ar b o u n d ar y   b o x   o f   8 0   c m ,   w it h   t h c y li n d r ical  e m itter   f ac in g   6 0   c m   w id e   p lan co llecto r .   T h m a x i m u m   s i m u la tio n   d i s tan ce   b et w ee n   t h elec tr o d es i s   5   c m   a n d   t h e m it ter   elec tr o d is   al w a y s   at  t h ex ac ce n tr o f   th b o u n d ar y   b o x .   T ab le   1   d is p la y s   t h m ai n   s o f t w ar s etti n g s .   Fig u r 2   d is p lay s   th g eo m etr ic  r ep r esen tatio n   o f   o n o f   t h FE A   m o d el s   th at  ar b ein g   u s ed   to   s i m u late  t h s y s te m .   T o   ch ec k   th co r r elatio n   b et w ee n   t h r es u lt s   o f   t h m at h e m atica m o d el  a n d   th FE s o f t w ar e   o u tp u t,  t h r ee   s tat is tical   f u n ctio n s   ar u s ed .   T h f ir s is   th e   m ea n   ab s o lu te  p er ce n ta g er r o r   ( MA P E ) ,   d escr ib ed   b y   E q u a tio n   2 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708     A n a lytica l E s tima tio n   o f th E lectro s ta tic  F ield   in   C ylin d er - P la n a n d     ( E mma n o u il D.   F . )   2511             [     |                      |         ]          ( 2 8 )     w h er n   is   th e   n u m b er   o f   d at p o in ts ,   E sim i s   t h s i m u lated   elec tr ic  f ield   s tr e n g t h   a n d   E eq   is   t h ca lc u lated   elec tr ic  f ield   s tr e n g t h   u s i n g   t h m ath e m at ical  m o d el  d escr ib ed   in   th p r ev io u s   s ec tio n s .           Fig u r 2.   Ou tp u t o f   De m o n s t r at iv FE A   Mo d el,   Dis p la y i n g   th E lectr ic  Fi eld   in   t h Sp ac e   b et w ee n   C y l in d er - P la n E lectr o d es Se t in   A ir .   ( d =3 cm ,   r =1 0 0 0 μ m )       T h s ec o n d   s tatis tical  f u n ct io n   is   th m ea n   ab s o l u te  d ev iat io n   ( M A D) ,   s h o w n   in   E q u atio n   29 .                 |                    |           ( 2 9 )     T h th ir d   s tati s tical  f u n ct io n   is   t h w ei g h ted   M A P E ,   also   k n o w n   as   th e   M A D/Me a n   r at io ,   w h ic h   ass u m e s   th at  t h ab s o lu te  er r o r   o f   ea ch   ite m   i s   eq u all y   i m p o r tan [ 1 5 ] .   T h er ef o r e,   d u to   t h v er y   lar g s ca le   o f   th elec tr ic  f ield   i n te n s it y ,   w ei g h ted   M A P E   is   g r ea tl y   a f f ec ted   b y   an y   er r o r s   v er y   c lo s to   th to p   o f   t h s ca le.   T h w ei g h ted   M A P E   is   d escr ib ed   b y   E q u atio n   3 0 .                * |                    |                          +          ( 3 0 )     Mu ltip le  co n f i g u r atio n s   o f   v ar y in g   c y li n d er   r ad iu s   h a v b ee n   ex p lo r ed ,   as  it  ca n   b s ee n   f r o m     T ab le   1 ,   w h ic h   d is p la y s   th MA b et w ee n   th d ev elo p ed   m a th e m atica m o d el  an d   th e   r esu lts   o f   t h FE A   s o f t w ar ac r o s s   t h g ap   b et w ee n   t h c y li n d er - p la n elec tr o d p air .   T ab le   2   c o r r esp o n d in g l y   d is p la y s   t h W MA P E   er r o r   o f   th s a m co n f ig u r atio n .         T ab le   1 .   C OM SOL   M u ltip h y s ics 4 . 3 b   Ma in   So f t w ar Setti n g s   M e sh   e l e me n t   si z e   o n   p a r t i c l e   t r a j e c t o r i e s   μ m   max i mu m   M e sh   e l e me n t   si z e   i n   a i r   d o m a i n   5 0   μ max i m u m   R e so l u t i o n   o f   c u r v a t u r e s   0 . 0 0 5   M a x i m u m   e l e m e n t   g r o w t h   r a t e   1 . 1   R e so l u t i o n   o f   n a r r o w   r e g i o n s   0 . 0 1   S o l v e r   t y p e   S t a t i o n a r y ,   M U M P S   S o l v e r   r e l a t i v e   t o l e r a n c e   0 . 0 0 1   P i v o t   T h r e sh o l d   0 . 1           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E   Vo l.  6 ,   No .   6 Dec em b er   2 0 1 6   :   2 5 0 6     2 5 1 5   2512   T ab le   2 .   E lectr ic   Field   Gr ad ie n t M A b et w ee n   th Mat h e m atica l a n d   Si m u lated   Mo d els,  C y l in d er - P la n C o n f i g u r atio n ,   φ =0 °   d   ( c m )   r (μ m )   50   5 0 0   1 0 0 0   5 0 0 0   1   4 6 . 8 7   V / m   1 9 . 9 2   V / m   1 7 . 8 5   V / m   8 . 0 9   V / m   2   4 6 . 6 3   V / m   3 9 . 8 1   V / m   1 2 . 7 5   V / m   2 5 . 9 6   V / m   3   5 9 . 7 6   V / m   5 9 . 6 0   V / m   5 8 . 5 2   V / m   4 5 . 7 2   V / m   5   9 2 . 6 0   V / m   9 7 . 4 5   V / m   9 7 . 5 4   V / m   8 5 . 8 2   V / m       T o   v er if y   t h v alid it y   o f   th m at h e m a tical  m o d el,   its   r e s u lt s   ac r o s s   o t h er   f ie ld   lin e s   w er e   ex a m in e d   as  w ell.   Usi n g   t h p ar ticle  tr ac in g   m o d u le  p r ese n i n   C O MSO L   Mu l tip h y s ic s ,   th tr ajec to r y   o f   p ar ticle   leav i n g   a n   e m i s s io n   an g le  φ   ( Fig u r 3 )   is   r ec o r d ed   an d   th r esu lt s   ac r o s s   th at   tr aj ec to r y   ar b ein g   co m p ar ed   to   th at  d er iv ed   u s in g   t h m at h e m atica m o d el.   T h is   tr aj ec to r y   co in cid es  w it h   th f ield   lin f o r   an   e m i s s io n   an g le   φ ,   w h ich   i s   p er p en d icu lar   to   b o th   th s u r f ac o f   th e m it ter   an d   th p lan o f   s y m m etr y   [ 1 8 ] .   Si m i lar l y   as  b e f o r e,   T ab les   3   an d   4   r esp ec ti v el y   d i s p la y   t h M AD  a n d   t h W M A P E   b et w ee n   th e   p r esen ted   m at h e m atica m o d el  an d   th r es u lts   o f   t h FE A   s o f t w ar ac r o s s   t h f ield   lin f o r   an   e m i s s io n   an g l e   o f   3 0 °.           Fig u r 3 .   P ar ticle  T r a j ec to r ies ( Field   L i n es )   f o r   E m is s io n   An g les  φ   0 ° an d   φ   3 0 °       T ab le  3 .   E lectr ic   Field   Gr ad ie n W M A P E   b et w ee n   t h Ma t h e m at ical  a n d   Si m u la ted   Mo d els,  C y lin d er - P lan C o n f i g u r atio n φ =0 °   d   ( c m )   r (μ m )   50   5 0 0   1 0 0 0   5 0 0 0   1   0 . 0 4 6 %   0 . 0 2 0 %   0 . 0 1 8 %   0 . 0 0 8 %   2   0 . 0 9 1 %   0 . 0 7 9 %   0 . 0 2 5 %   0 . 0 5 2 %   3   0 . 1 7 6 %   0 . 1 7 8 %   0 . 1 7 5 %   0 . 1 3 7 %   5   0 . 4 5 4 %   0 . 4 8 6 %   0 . 4 8 7 %   0 . 4 2 9 %       T ab le  4 E lectr ic  Field   Gr ad ie n t M A b et w ee n   th Ma t h e m atica l a n d   Si m u lated   Mo d els,  C y l in d er - P la n C o n f i g u r atio n ,   φ =3 0 °   d   ( c m )   r (μ m )   50   5 0 0   1 0 0 0   5 0 0 0   1   5 8 . 1 8   V / m   2 1 . 5 4   V / m   1 9 . 8 2   V / m   1 4 . 0 8   V / m   2   5 3 . 1 9   V / m   4 0 . 7 4   V / m   4 0 . 1 7   V / m   3 3 . 6 2   V / m   3   6 3 . 5 6   V / m   6 0 . 3 2   V / m   6 0 . 4 5   V / m   5 4 . 1 3   V / m   5   9 1 . 3 1   V / m   3 2 . 6 0   V / m   9 9 . 3 1   V / m   9 5 . 0 1   V / m       Fu r t h er m o r e,   s i m u latio n s   w er r u n   f o r   c y lin d er - c y li n d er   co n f i g u r atio n s   as  w ell.     T ab le s   5 ,   6 ,   an d   7   r esp ec tiv el y   d is p la y   th M A a n d   th W MA P E   b etw ee n   th p r es en ted   m at h e m a tical  m o d el   an d   t h r es u lt s   o f   t h F E A   s o f t w ar ac r o s s   t h f ield   li n f o r   an   e m i s s io n   a n g le   o f   0 ° ,   f o r   c y lin d er - to - c y li n d er   co n f i g u r at io n .   T h d is tan ce   d   is   t h d is ta n ce   o f   ea c h   elec tr o d f r o m   th p la n o f   s y m m etr y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708     A n a lytica l E s tima tio n   o f th E lectro s ta tic  F ield   in   C ylin d er - P la n a n d     ( E mma n o u il D.   F . )   2513   T h MA P E   er r o r   o f   all  co n f i g u r atio n s   is   d elib er atel y   o m it ted ,   as  it  w as  e n tire l y   i n s ig n i f ica n f o r   ev er y   co n f i g u r at io n   t h at  h a s   b ee n   test ed .       T ab le  5 E lectr ic  Field   Gr ad ie n t W M A P E   b et w ee n   t h Ma t h e m atic al  a n d   Si m u la ted   Mo d els,  C y lin d er - P lan C o n f i g u r ati o n ,   φ =3 0 °   d   ( c m )   r (μ m )   50   5 0 0   1 0 0 0   5 0 0 0   1   0 . 0 6 0 %   0 . 0 2 3 %   0 . 0 2 1 %   0 . 0 1 6 %   2   0 . 1 1 1 %   0 . 0 8 6 %   0 . 0 8 5 %   0 . 0 7 3 %   3   0 . 1 9 8 %   0 . 1 9 0 %   0 . 1 9 1 %   0 . 1 7 4 %   5   0 . 4 7 5 %   0 . 5 1 3 %   0 . 5 2 1 %   0 . 5 0 4 %       T ab le  6 E lectr ic  Field   Gr ad ie n t M A b et w ee n   th Ma t h e m a tical  an d   Si m u lated   Mo d e ls ,   C y l in d er - C y li n d er   C o n f i g u r ati o n ,   φ =0 °   d   ( c m )   r (μ m )   50   5 0 0   1 0 0 0   5 0 0 0   1   1 8 . 2 0   V / m   2 . 5 1   V / m   2 . 1 4   V / m   0 . 9 1   V / m   2   1 0 . 5 4   V / m   4 . 6 3   V / m   1 . 4 6   V / m   2 . 9 3   V / m   3   9 . 6 2   V / m   6 . 8 8   V / m   6 . 7 2   V / m   5 . 2 0   V / m   5   1 1 . 6 2   V / m   1 1 . 3 6   V / m   1 1 . 3 4   V / m   9 . 8 8   V / m       T ab le  7 E lectr ic  Field   Gr ad i e n t W M A P E   b et w ee n   t h Ma t h e m a tical  a n d   Si m u la ted   Mo d els,    C y l in d er - C y li n d er   C o n f ig u r at i o n ,   φ =0 °   d   ( c m )   r (μ m )   50   5 0 0   1 0 0 0   5 0 0 0   1   0 . 0 3 6 %   0 . 0 0 5 %   0 . 0 0 4 %   0 . 0 0 2 %   2   0 . 0 4 2 %   0 . 0 1 8 %   0 . 0 0 6 %   0 . 0 1 2 %   3   0 . 0 5 7 %   0 . 0 4 1 %   0 . 0 4 0 %   0 . 0 3 1 %   5   0 . 1 1 6 %   0 . 1 1 4 %   0 . 1 1 3 %   0 . 0 9 9 %       A ll  o f   th ca lc u lated   er r o r s   ar m in i m a an d   ca u s ed   b y   t h e   co m p u ti n g   ca p ab ilit ies  o f   th s o f t w ar e   p er f o r m in g   t h ca lc u latio n s .   F o r   ex a m p le,   d ec r ea s in g   t h s o l v er 's  to ler an ce   an d   o r   r ed u cin g   t h m es h   ele m en t   s ize  in   C OM SO L   M u ltip h y s ics  i n cr ea s es  t h co n v er g e n ce   b et w ee n   t h m a th e m ati ca m o d el  an d   th e   s i m u lat io n   r esu lts   e v en   f u r t h e r ,   y et  at  th s u b s ta n tia ex p en s o f   co m p u ti n g   ti m e.   I n   ad d itio n   to   th ab o v e,   Mic r o s o f E x ce l   is   b ei n g   u s e d   f o r   th ca lc u latio n   o f   t h m at h e m a tical  m o d el.   U s i n g   a n   ar b itra r y   p r ec is i on  ar ith m etic  ca lcu la to r   f o r   th m at h e m a tical  f u n ctio n s   m a y   i n cr ea s th ac c u r ac y   o f   t h m at h e m a tical  r esu lts   ev en   f u r th er ,   y et  t h e y   w ill   n o t   co in cid w it h   t h r es u lts   o f   a   FE A   m o d el  p er f ec t l y ,   w h ic h   ar also   li m ited   b y   th ca p ab ilit ies o f   t h s o f t w ar e .             Fig u r 4 .   Fo r m a tio n   o f   E q u ip o ten tial  L i n es  Su r r o u n d in g   C y li n d r ical  E lectr o d Facin g   Gr o u n d ed   P lan E lectr o d e,   f o r   V   1   k V,   d   3   cm   an d   r   0 . 5   cm ,   i n   1 0 0 s tep s     Fig u r 5 .   E lectr ic  Field   Su r r o u n d in g   C y li n d r ical  E lectr o d Facin g   Gr o u n d ed   P lan E lectr o d e,   f o r     1   k V,   d   3   cm   an d   r   0 . 5   cm       As   m e n tio n ed   in   t h p r ev io u s   s ec tio n   o f   th i s   p ap er ,   n ea r   th en d   o f   t h eq u ip o ten t ial  m o d ell in g   p ar ag r ap h ,   v alid   P eq   f ig u r es  r a n g f r o m   ze r o   to   V .   Ε ac h     u m b er   P eq   d escr ib es  s p ec if ic  eq u ip o ten tial  li n e,   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E   Vo l.  6 ,   No .   6 Dec em b er   2 0 1 6   :   2 5 0 6     2 5 1 5   2514   elec tr ic  p o ten tial  o f   w h ich   i s   eq u al  to   P Equation   T h er ef o r e,   if   th r ad iu s   r   o f   t h e m itter   elec t r o d e,   th d is tan ce   d   f r o m   t h e m it ter   elec tr o d to   th p lan e   o f   s y m m etr y   a n d   th e   p o ten tial  V   ap p lied   to   th e   e m it ter   elec tr o d ar all  k n o w n ,   th e x ac f o r m a tio n   o f   th eq u ip o ten tial  li n es  i s   k n o w n   as  w ell.   Fi g u r 4     illu s tr at es  th f o r m atio n   o f   eq u ip o ten tial  li n es  o f   c y li n d er - p lan co n f ig u r atio n   f o r   V   =   1   k V,   d   5   cm   an d   r   0 . 5   c m ,   w ith   P eq   f r o m   1 0 0   to   9 0 0 ,   in   s tep s   o f   1 0 0 .   T h ese  r esu lt s   w er e   also   s u cc e s s f u l l y   v al id ated   b y   co m p ar i n g   t h o u tp u t   o f   t h e   m at h e m a tical  m o d el  to   th at  o f   th FE A   s o f t w ar e   as s h o w n   in   Fig u r 5 .         5.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   p r esen ted   m at h e m atica m o d el  f o r   th a n al y ti ca ca lcu lat io n   o f   t h elec tr ic   f ield   a n d   p o ten tial  f o r m ed   b et w ee n   c y lin d er - p la n o r   p ar allel  cy li n d er - c y li n d er   co n f i g u r atio n s .   C o m p u ter   ass is ted   s i m u lat io n s   w er u s ed   to   v er i f y   th e   v al id it y   o f   t h m at h e m atica m o d el,   w it h   e x ce lle n r esu lt s ,   p r o v in g   i ts   ac cu r ac y .   T h d ev elo p ed   m at h e m a tical  m o d el  h as  n u m er o u s   p r ac tical  ap p licatio n s ,   s m all  an d   lar g s ca le  alik e.   I ca n   b u s ed   to   ca lcu l ate  th elec tr ic  f ield   s u r r o u n d in g   w ir e - p la n o r   p ar allel   w ir co n f i g u r atio n s   o f   an y   d i m e n s io n s .     S u c h   g eo m etr ies  ar p r esen i n   v ar iet y   o f   d ev ices,  f r o m   e lectr o h y d r o d y n a m ic  p u m p s   to   elec tr o s tatic  p r ec ip itato r s   an d   io n   g e n er ato r s .   I also   m a y   b u s ed   to   est i m a te  th e   p o ten tial   at  an y   p o in i n   t h e   s p ac s u r r o u n d in g   t h ese  c o n f i g u r atio n s   b y   f i n d i n g   t h e x ac t   eq u ip o ten tial  li n t h at  cr o s s e s   th at  p o i n t.  T h ese   p ar am eter s   ar q u ite  i m p o r tan in   en g i n ee r in g   d esi g n ,   s u c h   as  f o r   p r o p er   ca lcu latio n   o f   in s u lat io n   an d   s a f et y   m ea s u r es .       RE F E R E NC E S   [1 ]   M .   Kh a li f a ,   Hig h   Vo l ta g e   En g in e e rin g T h e o ry   a n d   Pra c ti c e .   Ne w   Yo rk M a rc e a n d   De k k e r,   1 9 9 0 .   [2 ]   M . S .   Na i d u   a n d   V .   Ka m a ra ju ,   Hig h   v o lt a g e   e n g in e e rin g .   Ne w   Yo rk T a ta M c G r a w - Hill   Ed u c a ti o n ,   2 0 1 3 .   [3 ]   C.   W a d h w a ,   Hig h   v o lt a g e   e n g in e e rin g .   Ne w   De lh i:   Ne w   A g e   In tern a ti o n a l,   2 0 0 7 .   [4 ]   L .   Ya n ju ,   C.   Yu n d o n g ,   L .   Ya n b in ,   G .   Yo u h u a ,   a n d   L .   X iao m in g ,   " De si g n   f o n e w   t y p e   o m a in   in su latio n   o f   3 5 k e lec tri c   p o w e tran s f o r m e b a se d   o n   e lec tri c   f ield   a n a ly sis" ,   in   Au to ma ti o n   Co n g re ss ,   2 0 0 8 .   W AC   2 0 0 8 .   W o rl d 2 0 0 8 1 1 - 4.   [5 ]   E. D.  F y ll a d it a k is,   M . P .   T h e o d o r i d is,   a n d   A . X .   M o r o n is,   " Re v ie o n   th e   Hist o ry ,   Re se a r c h ,   a n d   A p p li c a ti o n o f   El e c tro h y d ro d y n a m ics " ,   Pl a sm a   S c ien c e ,   IEE T ra n s a c ti o n s o n ,   2 0 1 4 4 2 3 5 8 - 3 7 5 .   [6 ]   D.  M e e k e r,   " F in it e   El e m e n M e th o d   M a g n e ti c s (F EM M ),   V e rsio n   4 . 2 " ,   W e b   P a g e h tt p :// fem m.b e rli o s.d e 2 0 0 6 .   [7 ]   J.C.   M a téo - V é lez ,   P .   De g o n d ,   F .   Ro g ier,  A .   S é ra u d ie,  a n d   F .   T h iv e ,   " M o d e ll i n g   w ire - to - w ir e   c o ro n a   d isc h a rg e   a c ti o n   o n   a e ro d y n a m ics   a n d   c o m p a riso n   w it h   e x p e rim e n t" ,   J .   Ph y s.  D: A p p l.   Ph y s.,   2 0 0 8 4 1 1 - 1 1 .   [8 ]   P .   G lu sh c h e n k o   a n d   Y. K.  S ti sh k o v ,   " M o d e li n g   o f   th e   th ro u g h   EH D - f lo w   stru c tu re   in   a   w ire - w ire   s y ste m " ,   S u rfa c e   En g i n e e rin g   a n d   A p p li e d   E lec tro c h e mistry ,   2 0 0 7 4 3 :   2 5 7 - 2 6 4 .   [9 ]   L .   Zh a o ,   E . D.  Cru z ,   K.  A d a m ia k ,   A .   Be re z in ,   a n d   J.  Ch a n g ,   " A   n u m e rica l   m o d e o f   a   w ire - p late   e lec tro sta ti c   p re c ip it a to u n d e e lec tro h y d ro d y n a m ic  f lo w   c o n d it io n s " ,   in   CD R OM   p ro c e e d in g o t h e   in ter n a ti o n a c o n fer e n c e   o n   a ir  p o ll u ti o n   a b a tem e n tec h n o lo g ies - F u tu re   c h a ll e n g e s,  Ca ir n s,   Au stra l ia ,   2 0 0 6 .   [1 0 ]   F .   L a a n d   K.W .   L a i,   " EHD - e n h a n c e d   d ry in g   w it h   w ire ele c tro d e " ,   Dr y in g   T e c h n o l o g y ,   J u ly   2 0 0 2 2 0 1 3 9 3 - 1 4 0 5 .   [1 1 ]   S .   Ku ro k a w a ,   J. P .   F il h o ,   M . C.   T a v a re s,  C. M .   P o rtela ,   a n d   A . J.  P ra d o ,   " Be h a v io o f   o v e rh e a d   tr a n sm is sio n   li n e   p a ra m e ters   o n   th e   p re se n c e   o f   g ro u n d   w ires " ,   Po we r De li v e r y ,   IEE T ra n sa c ti o n s o n ,   2 0 0 5 2 0 1 6 6 9 - 1 6 7 6 .   [1 2 ]   A .   M a ,   D.  Xu ,   Z.   Z h a n g ,   F .   L i ,   a n d   L .   Z h a o ,   " T h e   n o m in a f ield   stre n g th   c a lcu latio n   o f   UH V DC  tra n sm issio n   li n e s   b a se d   o n   su rf a c e   c h a rg e   m e th o d " ,   in   Po we S y ste T e c h n o lo g y   ( POW ER CON),  2 0 1 4   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n 2 0 1 4 1 2 2 4 2 - 2 2 4 6 .   [1 3 ]   A . I.   S id o ro v ,   I. S .   Ok ra in sk a y a ,   a n d   S . P .   G lad y s h e v ,   " M e a su re m e n o f   su p e h ig h   v o lt a g e   tran s m issi o n   li n e   e lec tri c   f ie ld   e ff e c ti n g   o n   th e   e n v iro n m e n t " ,   in   El e c tro /In f o rm a ti o n   T e c h n o lo g y   ( EIT ),   2 0 1 1   IEE In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   on ,   2 0 1 1 1 1 - 4.   [1 4 ]   J.  Ku f fe l,   E.   Ku f f e l,   a n d   W .   Zae n g l,   Hig h   v o lt a g e   e n g in e e r in g   f u n d a me n ta ls :   Ne w n e s,  2 0 0 0 .   [1 5 ]   K.R. K.  Ra jag o p a la,  K.P .   V i tt a l,   a n d   H.  L u n a v a th ,   " Co m p u tatio n   o f   e lec tri c   f ield   a n d   th e rm a p ro p e rti e o f   3 - p h a se   c a b le" ,   T EL KOM NIKA  ( T e lec o m mu n ica t io n   Co m p u ti n g   El e c tro n ics   a n d   Co n tro l) ,   2 0 1 2 1 0 :   2 6 5 - 2 7 4 .   [1 6 ]   S .   M p a n g a ,   W .   F e n g ,   a n d   C.   Ch u n ,   " El e c tro m a g n e ti c   F ield   Ev a lu a ti o n   o f   a   5 0 0 k V   Hig h   Vo lt a g e   Ov e rh e a d   L in e " ,   In d o n e sia n   J o u rn a o El e c trica En g i n e e rin g   a n d   C o mp u ter   S c ien c e ,   2 0 1 3 1 1 :   7 8 9 - 7 9 6 .   [1 7 ]   S .   Ko las sa   a n d   W .   S c h ü tz,  " A d v a n tag e o f   th e   M A D/M E A ra ti o   o v e th e   M A P E" ,   Fo re sig h t:  T h e   In ter n a ti o n a J o u rn a o A p p li e d   Fo re c a sti n g ,   2 0 0 7 1 4 0 - 4 3 .   [1 8 ]   A. X .   M o r o n is,   N.  S im o u ,   K.N .   Kio u sis,  a n d   E . D.  F y ll a d it a k is,   " A   m o d e f o d e term in in g   th e   u n i p o lar  io n ic  sa tu ra ti o n   c u rre n t   i n   p a ra ll e l   w ire - c y li n d e e lec tro d e d u ri n g   c o ro n a   d isc h a rg e" ,   Die lec trics   a n d   El e c trica In su la ti o n ,   I EE T r a n s a c ti o n s o n ,   2 0 1 4 2 1 1 0 3 5 - 1 0 4 3 .               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708     A n a lytica l E s tima tio n   o f th E lectro s ta tic  F ield   in   C ylin d er - P la n a n d     ( E mma n o u il D.   F . )   2515   B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       E m m a n o u il   D.  Fy ll a d ita k is   re c e iv e d   a   B. S c   d e g re e   in   e lec tri c a l   e n e rg y   e n g in e e rin g   f ro m   th e   T e c h n o lo g ica Ed u c a ti o n a In stit u te (T EI)   o A th e n s,  A th e n s,  G re e c e ,   in   2 0 1 0 ,   a n   M . S c   d e g re e   in   e n e rg y   w it h   d isti n c ti o n   f ro m   th e   He rio t - W a tt   Un iv e rsit y ,   Ed i n b u rg h ,   S c o tl a n d ,   in   2 0 1 2 ,   w h e re   h e   re c e iv e d   a   p ri z e   f o o u tstan d i n g   m e rit ,   a n d   a   P h . d e g re e   f ro m   t h e   El e c tro n ics   a n d   C o m p u ter   En g in e e rin g   d e p a rtm e n o f   th e   B ru n e Un iv e rsity   L o n d o n ,   U.K ,   i n   2 0 1 6 .   His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   th e   stu d y   o f   c o ro n a   d isc h a rg e s,  e le c tro h y d ro d y n a m ic  e ff e c ts,   re n e w a b le  e n e rg y   s y ste m s,   e n e rg y   c o n se rv a ti o n   in   b u il d in g s,  e n g in e e rin g   e d u c a ti o n   a n d   d i sta n c e   lea rn in g   s y ste m s.  He   c u rre n tl y   is  a n   e x tern a re se a rc h   a ss o c iate   a Bru n e U n iv e rsity   Lo n d o n   a n d   t h e   T e c h n o l o g ica Ed u c a ti o n a I n stit u te (T EI)   o f   A th e n s.         An to n io X .   M o r o n is   wa b o rn   in   A th e n s,  G r e e c e ,   in   1 9 6 7 .   He   re c e iv e d   a   d ip lo m a   in   e lec tri c a l   e n g in e e rin g   f ro m   th e   A risto tl e   Un iv e rsity   o f   T h e ss a lo n ik i,   G r e e c e ,   in   1 9 9 0 ,   a n d   a   P h d e g re e   in   e lec tri c a e n g in e e rin g   f ro m   th e   Na ti o n a T e c h n ica Un iv e rsity   o f   A th e n in   1 9 9 5 .   Fr o m   2 0 0 1   t o   2 0 0 6   h e   w a A ss istan P ro f e ss o w it h   th e   En e rg y   En g in e e rin g   De p a rtme n o f   T e c h n o lo g ica Ed u c a ti o n a In stit u te,  A th e n s,  G re e c e .   Cu rre n tl y   h e   is  a n   A s so c iate   P ro f e ss o a th e   sa m e   De p a rtme n a n d   d irec to o f   th e   El e c tro tec h n o l o g y   a n d   M e a su rin g   S y st e m lab o ra to ry .     H e   is  th e   a u th o r   o f   m o re   th a n   4 5   a rti c les   i n   sc ien ti f ic  jo u rn a ls  a n d   c o n f e re n c e   p ro c e e d i n g s.  His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   d iele c tri c a n d   e lec tri c a in su latio n ,   e lec tro h y d ro d y n a m i c s,  h ig h   v o lt a g e   a p p li c a ti o n s,  e a rth in g   s y ste m s   i n   e lec tri c a in sta ll a ti o n s,  a n d   f a u lt   d iag n o sis  a n d   p re d ictiv e   m a in ten a n c e   o f   e lec tri c   p o w e s y s tem   c o m p o n e n ts.     Dr.  M o r o n is  is  a   m e m b e o f   th e   Tec h n ica Ch a m b e o f   G re e c e .           M ich a e P.   Th e o d o r id is   r e c e iv e d   th e   B. S c .   d e g re e   in   e n e rg y   e n g in e e rin g   f ro m   th e   T e c h n o lo g ica Ed u c a ti o n a In stit u te  (T EI)   o A th e n s,  A th e n s,  G re e c e ,   in   2 0 0 0 ,   th e   M . S c .   d e g re e   in   p o w e e lec tro n ics   a n d   d riv e j o in tl y   f ro m   th e   Un iv e rsit y   o f   Bir m in g h a m ,   Bir m in g h a m ,   U.K.,   a n d   th e   U n iv e rsity   o f   No tt in g h a m ,   No tt i n g h a m ,   U.K.,   in   2 0 0 2 ,   a n d   th e   P h . D.  d e g re e   in   e lec tri c a e n g in e e rin g   f ro m   th e   Un iv e rsit y   o f   Bir m in g h a m   in   2 0 0 5 .   F r o m   2 0 0 0   t o   2 0 0 1 ,   h e   w a a Ol y m p i c   A ir w a y s,  A th e n s,  G re e c e .   F ro m   2 0 0 5   t o   2 0 1 1 ,   h e   w a w it h   th e   De p a rtm e n o f   En e r g y   T e c h n o lo g y ,   T EI  o f   A th e n s.  He   is  c u rre n tl y   w it h   Bru n e U n iv e rsity   L o n d o n ,   U.K.   His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   h ig h - f re q u e n c y   c o n v e rters ,   e lec tri c a m a c h in e s   a n d   d riv e s,  a n d   re n e w a b le  e n e rg y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.