تبلیغات
وبلاگ شخصی سیروس نخودچی - مقره های کامپوزیتی
 
جمعه 29 مهر 1390 :: نویسنده : SIROUS NAKHODCHI

مقره های كامپوزیتی

خطاهای ایجادشده بر روی خطوط انتقال فشار قوی می توانند به خاموشی های گسترده منجر شوند و در نتیجه زیانهای اقتصادی وسیعی را باعث گردند. مهندسین بهره بردار باید قابلیت اطمینان بهره برداری را مدنظر قرار دهند و در عین حال تاكید زیادی بر روی مهندسی صحیح سیستم قدرت داشته باشند. یك مؤلفه كلیدی قابلیت اطمینان در خطوط انتقال، انتخاب مقره های آویز فشار قوی است. مقره های آویز زنجیره ای از جنس پرسلین یا شیشه، سالها بصورت استاندارد در تاسیسات فشار قوی بكار برده شده اند. ولی از آنجا كه بیش از نیمی از خاموشی های برنامه ریزی نشده انتقال می تواند ناشی از خرابی این مقره ها باشد، لذا كم كم راه برای استفاده از مقره های كامپوزیتی هموار شده است. آن دسته از شركتهای برق كه دارای مشكلات جدی محیطی و آب و هوائی هستند، اولین كسانی بوده اند كه به سمت استفاده از مقره های كامپوزیتی سوق داده شده اند، زیرا این نوع مقره در معرض خوردگی و اشكالات دیگری كه عایقهای پرسلینی دچار آن می گردند، نیستند. با اینحال آن دسته از شركتهای برق كه در معرض شرایط سخت محیطی نیستند در پذیرش مقره های كامپوزیتی به آهستگی جلو رفته اند.

برای مشاهده متن کامل بر روی ادامه مطلب کلیک کنید.


با توجه به اینكه مقره های پرسلینی قبلا ارزش خود را اثبات كرده اند، لذا فهم این نكته آسان است كه چرا مهندسین بهره بردار برای پذیرش مقره های كامپوزیت به آهستگی پیش می روند. اما مزایای مقره های كامپوزیتی مانند: وزن سبك، آسانی نصب، لوازم نصب قابل انعطاف تر (كه كمتر مستعد آسیب دیدن در اثر كار با آنها طی مراحل نصب هستند) و قیمت نصب كمتر نیز، بسیاری از مهندسین بهره بردار را تسلیم خود كرده است. دكتر راوی گرور استاد مهندسی برق در دانشگاه ایالتی آریزونا، فونیكس میگوید: "سالها آزمایش و تصحیح طراحی منجر به داشتن محصولات تكامل یافته ای شده كه امروزه آنها را نصب شده در شبكه می بینیم." برای نصب یك مقره معمولی500 كیلوولت، نیاز به جراثقال یا تجهیزات مخصوصی است كه می توانند منجر به آسیب دیدن مقره شوند. در ده ساله اخیر، مواد كامپوزیتی، یك نسل جدید از محصولات سبك وزن، با نسبتهای بالاتر "قدرت به وزن" بوجود آورده است كه در مقایسه با پرسلین دارای عملكردی برابر یا بالاتر می باشند. یك مقره كامپوزیتی 500 كیلو ولت می تواند بوسیله دو مرد بلند شده و بدون نیاز به تلاش زیاد تا پای كار آورده شود.

توسعه استانداردهای مرتبط به آزمایشهای الكتریكی برای نسل جدید مقره های كامپوزیتی یك گام مهم در توسعه آنها بوده است. سازمانهای بین المللی مانند مؤسسه مهندسین برق و الكترونیك (IEEE) در نیویورك ، كمیسیون بین المللی الكتروتكنیك ( IEC ) در ژنو سوئیس و سازمان برق كانادا ( CEA ) در مونترال كانادا ، مشوق توسعه روشهای آزمایش استاندارد برای آنها بوده اند.

انجام آزمایشهای فشار قوی در آزمایشگاههای مربوط به سازندگان و آزمایشگاههای مستقل ، از قبیل مؤسسه تحقیقات انتقال(STRI)سوئد ، به دادن تائیدیه برای استفاده از این مقره ها در فضای باز كمك كرده اند ، آنگونه كه اریك گناندت،مدیر STRI در شمال امریكا می گوید :“ مابه نسل سوم این محصولات رسیده ایم. خرابیهای بوجود آمده در نسلهای پیشین به سوی پیشرفت های جدیدو طراحی بهینه راهبر شده است . روشهای ساخت بهبود یافته ، منجر به كاهش هزینه ها گردیده و مقره های كامپوزیتی را رقابتی نموده است . ”
مقره های كامپوزیتی گروه وسیعی از محصولات را در بر می گیرند . مقره های سیلیكون رابر مشهورترین آنها هستند . پلیمرهایی مانندEPDM ( اتیلن پروپیلن دین مونومر ) و آلیاژهای EPDM بعد از آنها هستند.
پلیمر مورد استفاده در مراحل ساخت با پركننده ها ( fillers ) مخلوط می شود تا مشخصه های دلخواه را برای مقره تامین كند . برخی از پر كننده ها ، پایداری در مقابل اشعه ماوراء بنفش را تامین می كنند ، در حالیكه برخی دیگر به بالارفتن مقاومت سطحی در مقابل شكست الكتریكی و فرسودگی كمك می نمایند . بعضی دیگر نیز اضافه می شوند تا به تسهیل پروسه ساخت كمك نمایند ( از قبیل پلاستیك سازها كه سیالیت را تامین می كنند یا زمان پخت را كاهش می دهند ) . قابلیت ساخت مقره های كامپوزیتی به ابعاد ، تحمل مكانیكی و قدرت های عایقی متنوع ، غالبا به آنها اجازه می دهد كه برای كاربردهای ویژه ، آسانتر از مقره های سرامیكی ، تطبیق داده شوند .

اگرچه استفاده از مقره های كامپوزیتی اكنون در شمال آمریكا و اروپا معمول شده است ، اما مهندسین سنت گرا در سراسر دنیا در قبول این فناوری جدید آهسته تر پیش رفته اند .

مشخصات محیطی در رابطه با عملكرد یك مقره بسیار تعیین كننده است .

مقره های كامپوزیتی ابتدا نه تنها برای خواص عایقی الكتریكی شان ، بلكه بعلت مقاومت آنها در مقابل رطوبت سطحی برگزیده شدند . قدرت دفع آب و تشكیل قطرات شبنم مانند در سطح آنها ، بجای آنكه یك لایه یكنواخت آب ایجاد گردد ، خاصیتی است كه بعنوان آب گریزی( hydrophobicity ) شناخته می شود.

با كم شدن قابلیت آب گریزی یك مقره ، مقاومت آن در مقابل تخلیه سطحی نیز كاهش می یابد . در فواصل زمانی طولانی ، جرقه های سطحی می تواند به عبور جریان الكتریكی بر روی سطح مقره، شكست

عایق مقره و نهایتا خرابی فاجعه آمیز آن منجر شود

قرار گرفتن در معرض نور ماوراء بنفش ، سرما ، گرما یا آلودگی محیطی می تواند سطح یك مقره كامپوزیتی را دچار پیری كند . آلودگیها از قبیل نمك ، رطوبت ، آلودگی صنعتی ، فضولات پرندگان و ماسه می توانند باعث شوند كه یك مقره كامپوزیتی ، آب گریزی خود را از دست بدهد . بعلاوه ، هنگامی كه نقاط هادی شده بر روی سطح مقره مرطوب شوند ، مكانیزم شكست دیگری بوجود می آید كه قوس خشك نامیده می شوند و می تواند به شكست سطحی منجر گردد .

لاستیك سیلیكونی برای بسیاری از این شرایط سخت مورد انتخاب قرار می گیرد ، زیرا آب گریزی خود را تحت شرایط آلودگی بنحو بسیار خوبی نگه می دارد . این مشخصه نتیجه ای از انتقال روغنهای سیلیكونی با وزن ملكولی پایین از درون حجم ماده عایقی به سطح آن است . این تركیبات با وزن ملكولی پایین ، به داخل لایه آلودگی جذب می شوند و طبیعت آب گریزی سطح آن را دوباره برقرار می نمایند . برخی نكات دیگر نیز در رابطه با مقره های كامپوزیتی وجود دارد . شكستن میله فیبر شیشه در برخی از آنها دیده شده كه باعث سقوط خط گردیده است . این پدیده همچنان مورد بررسی است ، اما بنظر می رسد كه رطوبت و بار مكانیكی دو عامل مهم در این رابطه باشند .

نكته دیگر آنكه بسیاری از مقره های نسلهای اولیه هنوز در حال كار هستند . برخی از این مقره های با طراحی قدیم دارای ترك هستند ، بخصوص در جاهائی كه قطعات فلزی انتهائی به میله فیبر شیشه درونی متصل بوده و به سیم با كشش بالا جفت گردیده است . طراحیهای نخستین كه از اپوكسی استفاده می كردند و به میله فیبر شیشه با فشار چسبانده می شدند ، غیر پایدار تشخیص داده شده اند . تشخیص وضعیت این مقره ها و پیش بینی طول عمر باقیمانده آنها یكی از مشكلات فعلی است .

عامل تعیین كننده دیگر در عملكرد مقره كامپوزیتی، رعایت دستور العمل سازنده در نصب و كاربرد آن است . تعدد محدودیتها در طراحی و نصب مقره ها می تواند به بروز اشتباهات منجر شود .

گنانت گزارش واقعه ای را تشریح می كند كه طی آن یك مقره كامپوزیتی پس از دو ماه كار دچار خرابی شده است . در این رابطه شركت برق ذیربط تصمیم گرفت كه یك بررسی مستقل جهت علت یابی واقعه مزبور انجام دهد . در بررسیها معلوم شد كه مقره بصورت افقی نصب شده در حالیكه دستورالعمل نصب سازنده بیان می كرد كه مقره به علت ویژگیهای مكانیكی آن ، نباید بیش از 15 درجه نسبت به حالت عمودی منحرف شود . یك مسئله رایج دیگر در كاربرد این مقره ها نصب حلقه های كورونا روی خطوط 500 كیلوولت است . هم محور نبودن حلقه كورونا ، نصب حلقه ها بر روی خود مقره ، بجای قراردادن آن روی یك قطعه فولادی و نیز عدم نصب حلقه كورونا ، بعنوان مسائلی گزارش شده اند كه میتوانند در حال كار باعث خرابی مقره های كامپوزیتی شوند





نوع مطلب :
برچسب ها : مقره، کامپوزیت،
لینک های مرتبط :


پنجشنبه 23 شهریور 1396 05:16 ب.ظ
Aw, this was an incredibly nice post. Taking a few minutes and
actual effort to generate a really good article… but what can I say… I procrastinate a lot and
never manage to get nearly anything done.
جمعه 10 شهریور 1396 11:26 ق.ظ
Thankfulness to my father who stated to me concerning this web site, this webpage is in fact amazing.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


وبلاگ شخصی سیروس نخودچی
درباره وبلاگ

این وبلاگ جهت نشر تازه های صنعت برق و درج مقالات و مطالب مرتبط با برق ایجاد شده است تا راهنمای مدرسان و دانشجویان عزیز این رشته باشد.

مدیر وبلاگ : SIROUS NAKHODCHI
نویسندگان
آمار وبلاگ
کل بازدید :
بازدید امروز :
بازدید دیروز :
بازدید این ماه :
بازدید ماه قبل :
تعداد نویسندگان :
تعداد کل پست ها :
آخرین بازدید :
آخرین بروز رسانی :