وقوع تخليه الكتريكي در تجهيزات عايقي شبكه هاي انتقال و توزيع ميتواند باعث خروج و بي برقي هاي ضرربار براي شركتهاي برق و مشتركين آنها گردد . معمولا تخليه الكتريكي در عايقها از آلودگي هاي صنعتي يا ساحلي و سپس نمناك شدن آنها در شرايط آب و هوائي مرطوب ، ناشي ميگردد ، چرا كه بدليل آلودگي حد ولتاژ شكست، كاهش مييابد . اين ميزان كاهش بسته به نوع ولتاژ ممكن است حتي تا يك چهارم مقدار واقعي آن ، صورت گيرد .
آلودگي صنعتي عبارت از انباشت مواد ناشي از صنايع آلوده كننده روي عايق به مرور زمان و در شرايط آب و هوائي مرطوب مي باشد و نيز انباشت نمك دريا به طور طبيعي و در طول دوره هاي هواي طوفاني برروي عايقها، آلودگي ساحلي را موجب مي گردد .
مراحلي كه تا لحظه تخليه الكتريكي عايق به ترتيب و پياپي رخ مي دهند ، عبارتند از : رسوب آلودگي روي سطح عايق ، مرطوب شدن اين لايه آلودگي و تبديل آن به لايه رسانا ، ايجاد جريان نشتي ، گرم شدن لايه سطحي و خشك شدن برخي محلها در آن كه به توليد باندهاي خشك مي انجامد ، جرقه هاي جزئي رو به افزايش در طول باندهاي خشك و در نهايت تخليه كامل الكتريكي حاصل از تركيب اين تخليه هاي جزئي .
براي رفع يا كاهش مشكل تخليه الكتريكي در عايقها چه در گذشته و چه امروز ، از روشها و دستگاههاي مختلفي براي كنترل آلودگي و عمل نگهداري عايق استفاده گرديده است . هر چند بكارگيري بعضي از آنها مستلزم خروج سيستم از حالت بهره برداري نيز بوده است .
به طور كلي در استفاده از دستگاههاي كنترل آلودگي ، سه هدف اساسي زير دنبال مي گردد :
1.
اندازه گيري شدت آلودگي
2.
بازرسي وضعيت آلودگي عايقها به صورت on - line
3.
مقايسه عملكرد و ويژگيهاي عايقهاي مختلف در محيط آلوده
“ Transinor ” براي تحقق اين اهداف، به توسعه دستگاههاي كنترل آلودگي پرداخته است كه اساس كارآنها مبتني برجمع جريانهاي نشتي ميباشد و دو شاخص عمده آن براي ارزيابي وضعيت آلودگي عبارتنداز بررسي گسترش:
الف – دامنه پالس جريان نشتي
ب – جمع بار جريانهاي نشتي
دستگاه بازرسي آلودگي پيشنهادي توسط “ Transinor ” داراي اين قابليت است تا با اندازه گيري جريان نشتي بر روي شش عايق مختلف با شرايط محلي و آلودگي مشابه ، به انتخاب بهترين عايق بپردازد.
در اين گزينش ميتوان در مورد ويژگيهايي از قبيل شكل عايق، فاصله خزش، كل طول و ماده و نوع طراحي عايق مطمئن گرديد . نوع كار بدين صورت است كه با اندازه گيري مقدارحداكثر جريان نشتي عايقها، در دوره هاي زماني معين، معياري براي ميزان احتمال تخليه الكتريكي بدست مي آيد وهمچنين ازآن بعنوان سيگنال حفاظتي خطوط انتقال استفاده ميگردد .
روشهاي ديگري مانند ESDD 1( ميزان چگالي رسوب نمك ) وجود دارند كه روشهايي غير مستقيم هستند و داراي قابليت اطمينان كمتري مي باشند ، چرا كه اطلاعات مستقيمي در مورد رفتار عايق نمي دهند . در روش ESDD ميزان خطر تخليه الكتريكي به نوع طراحي عايق و مواد عايقي بستگي دارد . مثلا اگر مواد سطح عايقي از نوع سيليكون پلاستيكي ( كه داراي خاصيت “ Hydrophobic ” هستند ) باشند ، داراي رفتار خوبي خواهند بود و به مرور زمان در دوره هاي آلودگي طولاني با كاهش اين خصوصيت شكست در سطح عايق رخ خواهد داد .
كاربرد CPI2 به عنوان يك دستگاه كنترل آلودگي
CPI ( مدار جمع كننده جريان ضربه ) مجموع بار جريانهاي ضربه ( مقدار I * T ) را برروي تجهيزات اندازه ميگيرد . يعني هنگامي كه مقدار پيك پالس از مقدار از پيش تنظيم شده آن بيشتر شود شروع به جمع ضربه ها مي نمايد . اين وسيله داراي دو بخش مي باشد ، يكي تجهيزات اصلي شامل جمع كننده هاي الكترونيكي و مدارات ارائه و پردازش داده ها وديگري قسمت اندازه گيري . CPI در دونوع مختلف CPI-2 و CPI-3 موجود مي باشد . CPI-2 داراي 6 كانال بوده و براي مقايسه رفتار 6 عايق در يك زمان مناسب است و CPI-3 داراي يك كانال مي باشد و به كنترل وضعيت يك عايق مي پردازد .
CPI ، علاوه بر قابليتهاي ديگر دستگاههاي كنترل آلودگي ، مي تواند به عنوان يك تجهيز كوچك و قابل حمل ذخيره كننده اطلاعات به كار رود ، يا با اتصال به يك PC امكان كنترل محلي و كنترل از راه دور را فراهم نمايد . اين وسيله همچنين با كنترل تقسيم كننده هاي اكسيد فلزي موج ضربه در محيطهاي آلوده و در حالت بهره برداري سيستم ، مي تواند فشارهاي حرارتي ناشي از آلودگي را بر روي آنها تعيين نمايد .
دستگاه آزمايش آلودگي عايق نمونه ( RIPTS3 )
كاربرد اين وسيله براي مناطقي است كه داراي آلودگي ساحلي مي باشند و دوره هواي خشك در آنها بسيار طولاني است و در نتيجه لايه نمك به مرور زمان روي هم انباشته مي شود و اطلاع از وضعيت آلودگي را مشكل مي نمايد ، چرا كه احتمال دارد تخليه الكتريكي پس از دوره خشك طولاني ، در اوايل دوره رطوبتي بدون هيچ هشداري واقع گردد . لذا در اين موارد از دستگاه RIPTS استفاده مي گردد . اين وسيله داراي دو بخش شستشو كننده مصنوعي عايق و نيز دستگاه CPI – 2 مي باشد و كاربران را قادر مي سازد تا دائما از وضعيت آلودگي آگاه گردند . به طور كلي دستگاههاي آزمايش آلودگي RIPTS به همراه CPI ، براي هر دو نوع از سيستم HVAC و HVDC ونيز براي عايقهاي غير سراميكي مناسب مي باشند .
منبع : Transinor AS
آدرس : http://www.transinor.no
1- Equivalent Salt Deposit density
2- Current Pulse Integrator
3- Reference Insulator Polution Test set
آلودگي صنعتي عبارت از انباشت مواد ناشي از صنايع آلوده كننده روي عايق به مرور زمان و در شرايط آب و هوائي مرطوب مي باشد و نيز انباشت نمك دريا به طور طبيعي و در طول دوره هاي هواي طوفاني برروي عايقها، آلودگي ساحلي را موجب مي گردد .
مراحلي كه تا لحظه تخليه الكتريكي عايق به ترتيب و پياپي رخ مي دهند ، عبارتند از : رسوب آلودگي روي سطح عايق ، مرطوب شدن اين لايه آلودگي و تبديل آن به لايه رسانا ، ايجاد جريان نشتي ، گرم شدن لايه سطحي و خشك شدن برخي محلها در آن كه به توليد باندهاي خشك مي انجامد ، جرقه هاي جزئي رو به افزايش در طول باندهاي خشك و در نهايت تخليه كامل الكتريكي حاصل از تركيب اين تخليه هاي جزئي .
براي رفع يا كاهش مشكل تخليه الكتريكي در عايقها چه در گذشته و چه امروز ، از روشها و دستگاههاي مختلفي براي كنترل آلودگي و عمل نگهداري عايق استفاده گرديده است . هر چند بكارگيري بعضي از آنها مستلزم خروج سيستم از حالت بهره برداري نيز بوده است .
به طور كلي در استفاده از دستگاههاي كنترل آلودگي ، سه هدف اساسي زير دنبال مي گردد :
1.
اندازه گيري شدت آلودگي
2.
بازرسي وضعيت آلودگي عايقها به صورت on - line
3.
مقايسه عملكرد و ويژگيهاي عايقهاي مختلف در محيط آلوده
“ Transinor ” براي تحقق اين اهداف، به توسعه دستگاههاي كنترل آلودگي پرداخته است كه اساس كارآنها مبتني برجمع جريانهاي نشتي ميباشد و دو شاخص عمده آن براي ارزيابي وضعيت آلودگي عبارتنداز بررسي گسترش:
الف – دامنه پالس جريان نشتي
ب – جمع بار جريانهاي نشتي
دستگاه بازرسي آلودگي پيشنهادي توسط “ Transinor ” داراي اين قابليت است تا با اندازه گيري جريان نشتي بر روي شش عايق مختلف با شرايط محلي و آلودگي مشابه ، به انتخاب بهترين عايق بپردازد.
در اين گزينش ميتوان در مورد ويژگيهايي از قبيل شكل عايق، فاصله خزش، كل طول و ماده و نوع طراحي عايق مطمئن گرديد . نوع كار بدين صورت است كه با اندازه گيري مقدارحداكثر جريان نشتي عايقها، در دوره هاي زماني معين، معياري براي ميزان احتمال تخليه الكتريكي بدست مي آيد وهمچنين ازآن بعنوان سيگنال حفاظتي خطوط انتقال استفاده ميگردد .
روشهاي ديگري مانند ESDD 1( ميزان چگالي رسوب نمك ) وجود دارند كه روشهايي غير مستقيم هستند و داراي قابليت اطمينان كمتري مي باشند ، چرا كه اطلاعات مستقيمي در مورد رفتار عايق نمي دهند . در روش ESDD ميزان خطر تخليه الكتريكي به نوع طراحي عايق و مواد عايقي بستگي دارد . مثلا اگر مواد سطح عايقي از نوع سيليكون پلاستيكي ( كه داراي خاصيت “ Hydrophobic ” هستند ) باشند ، داراي رفتار خوبي خواهند بود و به مرور زمان در دوره هاي آلودگي طولاني با كاهش اين خصوصيت شكست در سطح عايق رخ خواهد داد .
كاربرد CPI2 به عنوان يك دستگاه كنترل آلودگي
CPI ( مدار جمع كننده جريان ضربه ) مجموع بار جريانهاي ضربه ( مقدار I * T ) را برروي تجهيزات اندازه ميگيرد . يعني هنگامي كه مقدار پيك پالس از مقدار از پيش تنظيم شده آن بيشتر شود شروع به جمع ضربه ها مي نمايد . اين وسيله داراي دو بخش مي باشد ، يكي تجهيزات اصلي شامل جمع كننده هاي الكترونيكي و مدارات ارائه و پردازش داده ها وديگري قسمت اندازه گيري . CPI در دونوع مختلف CPI-2 و CPI-3 موجود مي باشد . CPI-2 داراي 6 كانال بوده و براي مقايسه رفتار 6 عايق در يك زمان مناسب است و CPI-3 داراي يك كانال مي باشد و به كنترل وضعيت يك عايق مي پردازد .
CPI ، علاوه بر قابليتهاي ديگر دستگاههاي كنترل آلودگي ، مي تواند به عنوان يك تجهيز كوچك و قابل حمل ذخيره كننده اطلاعات به كار رود ، يا با اتصال به يك PC امكان كنترل محلي و كنترل از راه دور را فراهم نمايد . اين وسيله همچنين با كنترل تقسيم كننده هاي اكسيد فلزي موج ضربه در محيطهاي آلوده و در حالت بهره برداري سيستم ، مي تواند فشارهاي حرارتي ناشي از آلودگي را بر روي آنها تعيين نمايد .
دستگاه آزمايش آلودگي عايق نمونه ( RIPTS3 )
كاربرد اين وسيله براي مناطقي است كه داراي آلودگي ساحلي مي باشند و دوره هواي خشك در آنها بسيار طولاني است و در نتيجه لايه نمك به مرور زمان روي هم انباشته مي شود و اطلاع از وضعيت آلودگي را مشكل مي نمايد ، چرا كه احتمال دارد تخليه الكتريكي پس از دوره خشك طولاني ، در اوايل دوره رطوبتي بدون هيچ هشداري واقع گردد . لذا در اين موارد از دستگاه RIPTS استفاده مي گردد . اين وسيله داراي دو بخش شستشو كننده مصنوعي عايق و نيز دستگاه CPI – 2 مي باشد و كاربران را قادر مي سازد تا دائما از وضعيت آلودگي آگاه گردند . به طور كلي دستگاههاي آزمايش آلودگي RIPTS به همراه CPI ، براي هر دو نوع از سيستم HVAC و HVDC ونيز براي عايقهاي غير سراميكي مناسب مي باشند .
منبع : Transinor AS
آدرس : http://www.transinor.no
1- Equivalent Salt Deposit density
2- Current Pulse Integrator
3- Reference Insulator Polution Test set