Hypergeometric behavior of metal oxide varistors in DC circuit breakers
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Notice bibliographique
Résumé
This paper analyzes the formula of current waveforms of metal oxide varistors (MOVs) in dc circuit breaker (DCCB) applications. Firstly, the nonlinear integral equation of a DCCB circuit is solved. DCCB operational metrics derivatives from the solution are taken with respect to MOV nonlinearity coefficients to attain their polarities. Both the solution and the polarities are experimentally validated through DCCB MOV accelerated degradation tests. The solution involves Gauss hypergeometric function, demonstrating a hypergeometric behavior of DCCB MOVs. Polarities of the derivatives also suggest increased nonlinearity coefficients for reliable DCCB design due to reduced MOV energy, charge, and conduction time. The discovery of DCCB MOV hypergeometric behavior and polarities of its metrics illustrates the strength of the hypergeometric model. Besides, multi-disciplinary applications of the model are found, and an asymptotic approximation of the model by the conventional linear model is established. • The first to present the exact solution to the nonlinear integral equation of a DCCB. • The solution exhibits hypergeometric nature, can be used as a better (new) model. • The new model can relate DCCB behavior metrics with MOV nonlinear coefficients. • The new model facilitates DCCB MOV reliability study and can improve DCCB design. • The new model also applies in other systems with the same nonlinear analogy circuit. • Asymptotic approximations and nested limits are found for the hypergeometric model.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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