مسعو د جوکار

چکیده

عایق های کامپوزیتی چندین دهه است که به طور گسترده در صنعت برق در تمامی نقاط دنیا مورد استفاده قرار گرفته اند. تنش های چندگانه نظیر حضور هم زمان تنش های الکتریکی و شرایط نامناسب جوی و حضور اشعه ماوراء بنفش می تواند به راحتی باعث فرسایش چترک ها و محفظه پلیمری عایق شود که نهایتا منجر به شکست الکتریکی یا خطاهای مکانیکی می گردد. اگر حتی این تنش ها منجر به شکست الکتریکی نشوند در عملکرد بلندمدت این عایق ها بسیار تاثیر گذارند، بنابراین تشخیص نحوه تاثیر این پارامترهای تنش زا روی عملکرد این عایق ها از نقطه نظر تئوری و طراحی بسیار مهم می باشد. کارآمدترین روش برای ارزیابی این عوامل، استفاده از آزمایش‌های مختلف در حضور پارامترهای مورد نظر است، اما در حوزه تحقیقات نظری این روش از نظر اقتصادی و مدت زمان لازم برای اجرا توجیه پذیر نمی‌باشد. یکی از روش‌هایی که اخیرا به طور جدی جایگزین آزمایش‌های عملی شده، استفاده از روش‌های حل عددی معادلات حاکم نظیر روش المان محدود است. در تمامی مقالات و استانداردهای معتبر، ملاک عملکرد یک عایق بسیار وابسته به نحوه توزیع میدان الکتریکی در داخل و اطراف آن می‌باشد. در مراجع با توجه به جنس و خصوصیات الکتریکی بخش‌های مختلف عایق کامپوزیت همانند چترک‌ها و میله فایبرگلاس، حداکثر میدان الکتریکی مجاز اعمالی به عایق تعیین شده است. در این پروژه با استفاده از نرم‌افزار COMSOL Multiphysics سعی شده است با مدل‌سازی دقیق برج انتقال و زنجیره‌مقره‌های کامپوزیتی به بررسی معیارهای مهم عملکرد یک عایق نظیر توزیع میدان و جریان نشتی پرداخته شود. از جمله عوامل مؤثر در بحرانی شدن دامنه میدان اطراف عایق شرایط محیطی است که با در نظر گرفتن شرایط مختلف نظیر ارتفاع بالا، دمای بالا، حضور رطوبت و آلودگی روی سطح بشقاب‌ها  به بررسی و درجه‌بندی این عوامل پرداخته شده است. حضور موج‌های هارمونیکی و بعضا موج‌های ضربه‌ای با دامنه بالا در شبکه انتقال باعث شکست عایقی می‌شود که به بررسی آن‌ها نیز اقدام شده است. در این بین راه‌کارهایی نیز جهت کاهش و تعدیل توزیع میدان الکتریکی وجود دارد که از آن جمله می‌توان به استفاده از هادی‌های باندل و حلقه‌های کرونا اشاره داشت. حلقه کرونا از دو طریق کاهش دامنه و انتقال محل وقوع بیشینه میدان و هادی‌های باندل از طریق کاهش دامنه توسط پارامترهای مختلف آن راه‌کارهای مناسبی برای کاهش میدان هستند. به منظور اعتبارسنجی شبیه‌سازی‌های انجام شده، در تمامی مراحل  نتایج با خروجی‌های مراجع اصلی مقایسه شده‌اند.

تاریخ دفاع: چهار شنبه 20/7/90 ساعت: 15

محل: کلاس 305دانشکده برق