وقوع تخلیه الکتریکی در تجهیزات عایقی شبکه های انتقال و توزیع میتواند باعث خروج و بی برقی های ضرربار برای شرکتهای برق و مشترکین آنها گردد . معمولا تخلیه الکتریکی در عایقها از آلودگی های صنعتی یا ساحلی و سپس نمناک شدن آنها در شرایط آب و هوائی مرطوب ، ناشی میگردد ، چرا که بدلیل آلودگی حد ولتاژ شکست، کاهش مییابد . این میزان کاهش بسته به نوع ولتاژ ممکن است حتی تا یک چهارم مقدار واقعی آن ، صورت گیرد .
آلودگی صنعتی عبارت از انباشت مواد ناشی از صنایع آلوده کننده روی عایق به مرور زمان و در شرایط آب و هوائی مرطوب می باشد و نیز انباشت نمک دریا به طور طبیعی و در طول دوره های هوای طوفانی برروی عایقها، آلودگی ساحلی را موجب می گردد .
مراحلی که تا لحظه تخلیه الکتریکی عایق به ترتیب و پیاپی رخ می دهند ، عبارتند از : رسوب آلودگی روی سطح عایق ، مرطوب شدن این لایه آلودگی و تبدیل آن به لایه رسانا ، ایجاد جریان نشتی ، گرم شدن لایه سطحی و خشک شدن برخی محلها در آن که به تولید باندهای خشک می انجامد ، جرقه های جزئی رو به افزایش در طول باندهای خشک و در نهایت تخلیه کامل الکتریکی حاصل از ترکیب این تخلیه های جزئی .
برای رفع یا کاهش مشکل تخلیه الکتریکی در عایقها چه در گذشته و چه امروز ، از روشها و دستگاههای مختلفی برای کنترل آلودگی و عمل نگهداری عایق استفاده گردیده است . هر چند بکارگیری بعضی از آنها مستلزم خروج سیستم از حالت بهره برداری نیز بوده است .
به طور کلی در استفاده از دستگاههای کنترل آلودگی ، سه هدف اساسی زیر دنبال می گردد :
1.
اندازه گیری شدت آلودگی
2.
بازرسی وضعیت آلودگی عایقها به صورت on - line
3.
مقایسه عملکرد و ویژگیهای عایقهای مختلف در محیط آلوده
“آ Transinor ” برای تحقق این اهداف، به توسعه دستگاههای کنترل آلودگی پرداخته است که اساس کارآنها مبتنی برجمع جریانهای نشتی میباشد و دو شاخص عمده آن برای ارزیابی وضعیت آلودگی عبارتنداز بررسی گسترش:
الف – دامنه پالس جریان نشتی
ب – جمع بار جریانهای نشتی
دستگاه بازرسی آلودگی پیشنهادی توسط “آ Transinor ” دارای این قابلیت است تا با اندازه گیری جریان نشتی بر روی شش عایق مختلف با شرایط محلی و آلودگی مشابه ، به انتخاب بهترین عایق بپردازد.
در این گزینش میتوان در مورد ویژگیهایی از قبیل شکل عایق، فاصله خزش، کل طول و ماده و نوع طراحی عایق مطمئن گردید . نوع کار بدین صورت است که با اندازه گیری مقدارحداکثر جریان نشتی عایقها، در دوره های زمانی معین، معیاری برای میزان احتمال تخلیه الکتریکی بدست می آید وهمچنین ازآن بعنوان سیگنال حفاظتی خطوط انتقال استفاده میگردد .
روشهای دیگری مانند ESDD 1( میزان چگالی رسوب نمک ) وجود دارند که روشهایی غیر مستقیم هستند و دارای قابلیت اطمینان کمتری می باشند ، چرا که اطلاعات مستقیمی در مورد رفتار عایق نمی دهند . در روش ESDD میزان خطر تخلیه الکتریکی به نوع طراحی عایق و مواد عایقی بستگی دارد . مثلا اگر مواد سطح عایقی از نوع سیلیکون پلاستیکی ( که دارای خاصیت “ Hydrophobic ” هستند ) باشند ، دارای رفتار خوبی خواهند بود و به مرور زمان در دوره های آلودگی طولانی با کاهش این خصوصیت شکست در سطح عایق رخ خواهد داد .
کاربرد CPI2 به عنوان یک دستگاه کنترل آلودگی
CPI ( مدار جمع کننده جریان ضربه ) مجموع بار جریانهای ضربه ( مقدار I * T ) را برروی تجهیزات اندازه میگیرد . یعنی هنگامی که مقدار پیک پالس از مقدار از پیش تنظیم شده آن بیشتر شود شروع به جمع ضربه ها می نماید . این وسیله دارای دو بخش می باشد ، یکی تجهیزات اصلی شامل جمع کننده های الکترونیکی و مدارات ارائه و پردازش داده ها ودیگری قسمت اندازه گیری . CPI در دونوع مختلف CPI-2 و CPI-3 موجود می باشد . CPI-2 دارای 6 کانال بوده و برای مقایسه رفتار 6 عایق در یک زمان مناسب است و CPI-3 دارای یک کانال می باشد و به کنترل وضعیت یک عایق می پردازد .
CPI ، علاوه بر قابلیتهای دیگر دستگاههای کنترل آلودگی ، می تواند به عنوان یک تجهیز کوچک و قابل حمل ذخیره کننده اطلاعات به کار رود ، یا با اتصال به یک PC امکان کنترل محلی و کنترل از راه دور را فراهم نماید . این وسیله همچنین با کنترل تقسیم کننده های اکسید فلزی موج ضربه در محیطهای آلوده و در حالت بهره برداری سیستم ، می تواند فشارهای حرارتی ناشی از آلودگی را بر روی آنها تعیین نماید .
دستگاه آزمایش آلودگی عایق نمونه ( RIPTS3 )
کاربرد این وسیله برای مناطقی است که دارای آلودگی ساحلی می باشند و دوره هوای خشک در آنها بسیار طولانی است و در نتیجه لایه نمک به مرور زمان روی هم انباشته می شود و اطلاع از وضعیت آلودگی را مشکل می نماید ، چرا که احتمال دارد تخلیه الکتریکی پس از دوره خشک طولانی ، در اوایل دوره رطوبتی بدون هیچ هشداری واقع گردد . لذا در این موارد از دستگاه RIPTS استفاده می گردد . این وسیله دارای دو بخش شستشو کننده مصنوعی عایق و نیز دستگاه CPI – 2 می باشد و کاربران را قادر می سازد تا دائما از وضعیت آلودگی گاه گردند . به طور کلی دستگاههای آزمایش آلودگی RIPTS به همراه CPI ، برای هر دو نوع از سیستم HVAC و HVDC ونیز برای عایقهای غیر سرامیکی مناسب می باشند .
منبع : Transinor AS
آدرس : http://www.transinor.no
1- Equivalent Salt Deposit density
2- Current Pulse Integrator
3- Reference Insulator Polution Test set
آلودگی صنعتی عبارت از انباشت مواد ناشی از صنایع آلوده کننده روی عایق به مرور زمان و در شرایط آب و هوائی مرطوب می باشد و نیز انباشت نمک دریا به طور طبیعی و در طول دوره های هوای طوفانی برروی عایقها، آلودگی ساحلی را موجب می گردد .
مراحلی که تا لحظه تخلیه الکتریکی عایق به ترتیب و پیاپی رخ می دهند ، عبارتند از : رسوب آلودگی روی سطح عایق ، مرطوب شدن این لایه آلودگی و تبدیل آن به لایه رسانا ، ایجاد جریان نشتی ، گرم شدن لایه سطحی و خشک شدن برخی محلها در آن که به تولید باندهای خشک می انجامد ، جرقه های جزئی رو به افزایش در طول باندهای خشک و در نهایت تخلیه کامل الکتریکی حاصل از ترکیب این تخلیه های جزئی .
برای رفع یا کاهش مشکل تخلیه الکتریکی در عایقها چه در گذشته و چه امروز ، از روشها و دستگاههای مختلفی برای کنترل آلودگی و عمل نگهداری عایق استفاده گردیده است . هر چند بکارگیری بعضی از آنها مستلزم خروج سیستم از حالت بهره برداری نیز بوده است .
به طور کلی در استفاده از دستگاههای کنترل آلودگی ، سه هدف اساسی زیر دنبال می گردد :
1.
اندازه گیری شدت آلودگی
2.
بازرسی وضعیت آلودگی عایقها به صورت on - line
3.
مقایسه عملکرد و ویژگیهای عایقهای مختلف در محیط آلوده
“آ Transinor ” برای تحقق این اهداف، به توسعه دستگاههای کنترل آلودگی پرداخته است که اساس کارآنها مبتنی برجمع جریانهای نشتی میباشد و دو شاخص عمده آن برای ارزیابی وضعیت آلودگی عبارتنداز بررسی گسترش:
الف – دامنه پالس جریان نشتی
ب – جمع بار جریانهای نشتی
دستگاه بازرسی آلودگی پیشنهادی توسط “آ Transinor ” دارای این قابلیت است تا با اندازه گیری جریان نشتی بر روی شش عایق مختلف با شرایط محلی و آلودگی مشابه ، به انتخاب بهترین عایق بپردازد.
در این گزینش میتوان در مورد ویژگیهایی از قبیل شکل عایق، فاصله خزش، کل طول و ماده و نوع طراحی عایق مطمئن گردید . نوع کار بدین صورت است که با اندازه گیری مقدارحداکثر جریان نشتی عایقها، در دوره های زمانی معین، معیاری برای میزان احتمال تخلیه الکتریکی بدست می آید وهمچنین ازآن بعنوان سیگنال حفاظتی خطوط انتقال استفاده میگردد .
روشهای دیگری مانند ESDD 1( میزان چگالی رسوب نمک ) وجود دارند که روشهایی غیر مستقیم هستند و دارای قابلیت اطمینان کمتری می باشند ، چرا که اطلاعات مستقیمی در مورد رفتار عایق نمی دهند . در روش ESDD میزان خطر تخلیه الکتریکی به نوع طراحی عایق و مواد عایقی بستگی دارد . مثلا اگر مواد سطح عایقی از نوع سیلیکون پلاستیکی ( که دارای خاصیت “ Hydrophobic ” هستند ) باشند ، دارای رفتار خوبی خواهند بود و به مرور زمان در دوره های آلودگی طولانی با کاهش این خصوصیت شکست در سطح عایق رخ خواهد داد .
کاربرد CPI2 به عنوان یک دستگاه کنترل آلودگی
CPI ( مدار جمع کننده جریان ضربه ) مجموع بار جریانهای ضربه ( مقدار I * T ) را برروی تجهیزات اندازه میگیرد . یعنی هنگامی که مقدار پیک پالس از مقدار از پیش تنظیم شده آن بیشتر شود شروع به جمع ضربه ها می نماید . این وسیله دارای دو بخش می باشد ، یکی تجهیزات اصلی شامل جمع کننده های الکترونیکی و مدارات ارائه و پردازش داده ها ودیگری قسمت اندازه گیری . CPI در دونوع مختلف CPI-2 و CPI-3 موجود می باشد . CPI-2 دارای 6 کانال بوده و برای مقایسه رفتار 6 عایق در یک زمان مناسب است و CPI-3 دارای یک کانال می باشد و به کنترل وضعیت یک عایق می پردازد .
CPI ، علاوه بر قابلیتهای دیگر دستگاههای کنترل آلودگی ، می تواند به عنوان یک تجهیز کوچک و قابل حمل ذخیره کننده اطلاعات به کار رود ، یا با اتصال به یک PC امکان کنترل محلی و کنترل از راه دور را فراهم نماید . این وسیله همچنین با کنترل تقسیم کننده های اکسید فلزی موج ضربه در محیطهای آلوده و در حالت بهره برداری سیستم ، می تواند فشارهای حرارتی ناشی از آلودگی را بر روی آنها تعیین نماید .
دستگاه آزمایش آلودگی عایق نمونه ( RIPTS3 )
کاربرد این وسیله برای مناطقی است که دارای آلودگی ساحلی می باشند و دوره هوای خشک در آنها بسیار طولانی است و در نتیجه لایه نمک به مرور زمان روی هم انباشته می شود و اطلاع از وضعیت آلودگی را مشکل می نماید ، چرا که احتمال دارد تخلیه الکتریکی پس از دوره خشک طولانی ، در اوایل دوره رطوبتی بدون هیچ هشداری واقع گردد . لذا در این موارد از دستگاه RIPTS استفاده می گردد . این وسیله دارای دو بخش شستشو کننده مصنوعی عایق و نیز دستگاه CPI – 2 می باشد و کاربران را قادر می سازد تا دائما از وضعیت آلودگی گاه گردند . به طور کلی دستگاههای آزمایش آلودگی RIPTS به همراه CPI ، برای هر دو نوع از سیستم HVAC و HVDC ونیز برای عایقهای غیر سرامیکی مناسب می باشند .
منبع : Transinor AS
آدرس : http://www.transinor.no
1- Equivalent Salt Deposit density
2- Current Pulse Integrator
3- Reference Insulator Polution Test set
