َیشه

استین گلاس

در این مدار معادل، R و L به ترتیب استین گلاس و اندوکتانس یک قسمت از خط می باشند. G و Cc مقاومت متغیر و خازن استین گلاس بوده و معرف کرونا در خط می باشند.

 در اینجا به منظور مشخص نمودن مقادیر Cc و G در مدل سازی کرونا از دو تحلیل مهم و غالب در مقالات استفاده می کنیم:

• تحلیل Gary
• تحلیل Umoto

خازن کرونا در مدل گری از شیشه تزئینی و آینه تزئینی زیر بدست می آید:

C_c = C₀ ? (V/V_c)^?-1

که دراین رابطه:

V_c ولتاژ بحرانی شروع کرونا

Cc خازن کرونا

و ?  پارامتری است که از شیشه دکوراتیو  و یا آینه دکوراتیو زیر بدست می آید:

 

?=0.22r +1.2

 

 به منظور شبیه سازی تلفات کرونا و شیشه ویترای G در مدل کرونا نیز با استفاده از تحلیل گری داریم:

 

G=Kr (1-Vc/V)²

 

 که در این رابطه Kr از آینه تایل و آینه آنتیک زیر محاسبه می شود:

 

Kr = σ_g (

 

که در این رابطه σ_g   ضریب ثابت تلفات ویترای روی شیشه می باشد.

 

در تحلیل آینه کاری مقاومت و خازن متغییر کرونا از رابطه زیر بدست می آیند.

 

C = C₀ ( ? (V/V₀) ^?-1 +1

G = Kr (1- V/V₀)² + R₀

 

 

در شبیه سازی با آینه کاری روی دیوار از تحلیل گری برای شبیه سازی مدل کرونا استفاده شده است.

 

آینه کاری منزل

آینه کاری مدرن

 

سیستم انتقال قدرت یکی از سه بخش اساسی تولید، انتقال و توزیع شبکه قدرت می باشد. خطوط انتقال می توانند AC،DC و از نوع زمینی و یا هوایی باشند.پر کاربرد ترین روش انتقال توان الکتریکی استفاده از خطوط هوایی AC است. احداث خطوط هوایی نسبت به خطوط زمینی بسیار ارزان تر است. خطوط انتقال مشخص کننده حدود 20% سرمایه گذاری شرکت برق هستند. به همین دلیل باید با دقت خاصی طراحی شوند که قابل اطمینان و پر بازده باشند.

بین تلفات و هزینه یک خط انتقال  باید تناسب وجود داشته باشد زیرا هزینه خط انتقال از ناحیه ای که خط از آن عبور می کند تاثیر می پذیرد. مناطقی مثل زمین های باتلاقی و یا جاده های ارتباطی که برای پی های معمولی مناسب نیست، هزینه احداث خطوط را بالا می برند. میزان توانی که برای یک خط انتقال جابجا می کند، کمتر شدن تلفات را به مسئله اساسی تبدیل کرده است. برای نمونه: تلفات 20% در یک خط 1000 کیلوولت آمپر به ازای 6 سنت در هر کیلووات ساعت ،1200 دلار در هر ساعت هزینه می شود.کاهش 50% در تلفات معادل یک صرف جویی 600 دلاری در هر ساعت و یا 26/5 میلیون دلاری (26/5=600×354×24) در هر سال می شود.برای طول عمر 40 ساله ی مورد انتظار این خطوط این صرفه جویی برابر با 4/210 میلیون دلار می شود. [22]

[google_map src=""]

ویترای روی شیشه

ویترای روی شیشه از مدل مداری kudyan  و shih استفاده کرد. در این مدار مقاومت ها با خازن ها موازی شده اند که به آن ها ثابت زمانی فرو پاشی تخلیه می گویند. این مدار یک ویترای روی شیشه کوچک در مدل واگنر در نمودار به وجود می آورد . به طور مشابه استین گلاس یک عنصر کلیدزنی اضافی را برای بهتر نشان دادن تلفات انرژی معرفی کرد.]20[ و comber  یک مدار که خازن کرونا مرکب از دو شاخه بود ه راارائه کرد، که تخلیه در یکی از شاخه ها می تواند به هادی بازگردد و در شاخه دیگر از طریق یک کاندوکتانس تخلیه می شود. این اجازه می دهد تا نمایش بیشتر پروسه کرونا و یک نمایش بهتر از شیشه تزئینی و آینه تزئینی q-v ممکن شود.

شیشه ویترای

Portela   (شکل4-2) ادعا کرد که شیشه ویترای های سری R′1 و R′2 برای بازتاب تلفات انرژی زمانی که کرونا با اتصال R1 و R2 با c1 و c2 ایجاد می شود ضروری می باشد. و می تواند برای شیشه ویترای تضعیف یونیزاسیون در غیاب عبور جریان یونیزاسیون از شیشه دکوراتیو  و یا آینه دکوراتیو، استفاده می شود.

قطعات D1 و D2 در حقیقبت شبیه دیود هستند ، اما اجازه می دهد جریان کم در حالت مستقیم معکوس جریان داشته باشد و در برخی تخلیه ها ممکن است به هادی بازگردد.

 

Correia  پس از بررسی جزئیات آینه تایل و آینه آنتیک تولید و تخلیه سطحی برای مدل space-charge ، مدار شکل (4-3الف) را ارائه کرد.]21[ دو ویژگی جالب این مدل ، نبود کاندوکتانس و یا مقاومت در مدار و اتصال سری خازن ها می باشد.  Santiago و آینه کاری روی دیوار یک مدار که شامل یک مقاومت غیرخطی طبق شکل (4-3ب) می باشد ارائه کردند. اضافه کردن این المان غیر خطی اجازه می دهد تا ثابت زمانی مرتبط با شارش بهمن الکترونی و یون ها بهتر نشاSantiago

نمایش کرونا با مدل های مداری نیازمند آینه کاری از چندین المان مختلف می باشد که به دیود متصل شده اند و کلیدزنی این المان ها ممکن است باعث نوسانات عددی در شبیه سازی شوند. برای پرهیز از این مشکل و اینکه این مدل ها در واقع بر اساس تقریب های خطی و شبه خطی از نمودار q-v می باشند. برتری های استفاده از روش توابع ریاضی نسبت به مدل مداری در نظر گرفته شد و این روش ادامه راه نویسندگان قرار گرفت.

آینه کاری منزل

آینه کاری مدرن

 

[google_map src=""]

آینه کاری روی دیوار

با عبور جریان از هادی، دمای آینه کاری روی دیوار بالا می رود و شبنم های ریز تشکیل شده روی سطح هادی ها که در وضعیت مه و مرطوب تشکیل می شوند، تبخیر می شود و در نتیجه، آینه کاری روی دیوار سطح، کاهش می یابد و ولتاژ کرونا افزایش می یابد.

 

آینه کاری

 

1) عوامل مربوط به فرسودگی آینه کاری

2) عوامل آینه کاری

الف ( فرکانس و شکل موج منبع تغذیه: تلفات کرونا مستقیما به فرکانس بستگی دارد.

آینه کاری منزل

آینه کاری مدرن

هارمونیک های فرکانس بالا, جریان کرونا و تلفات را به طور قابل توجهی افزایش می دهند. شکل موج

ولتاژ تغذیه نیز اثر مشابهی روی تلفات ویترای روی شیشه دارد

ب( شدت میدان اطراف هادی:تلفات کرونا به مقدار شیشه ویترای و یا شدت میدان الکتریکی اطرف هادی

بستگی دارد

3) عوامل جوی:چگالی هوا، وضع بارش, گرد وخاک, بارش شیشه تزئینی و آینه تزئینی  , تگرگ و...

بیشترین تلفات کرونا طی ریزش نم نم باران مشاهده می شود. شدت باران و ابعاد قطرات, اثر زیادی

روی مقدار تلفات می گذارند. این اثرات برای هادی های با قطر بزرگتر بیشتر است؛ چون در هادی های

با قطر کوچک ممکن است قطرات باران خیلی کوچک نباشند که بتوانند روی سطح بنشینند. گرد وغبار

هم به دلایل مشابه می تواند باعث تلفات کرونا شود.

4) عوامل مربوط به آینه تایل و آینه آنتیک:

الف(قطر هادی: با افزایش قطر, شدت میدان درسطح هادی کاهش یافته و تلفات کاهش می یابد.

بنابراین, احتمال افزایش تلفات کرونا با افزایش اندازه هادی, مستقیما با شرایط سطحی هادی مرتبط

است.

ب(تعداد هادی ها در هر فاز: با افزایش تعداد شیشه دکوراتیو  و یا آینه دکوراتیو ها در هر فازچگالی بار سطحی ودر نتیجه شدت

میدان روی سطح کاهش یافته و بالطبع کرونا و تلفات آن کاهش می یابد.

ج( وضعیت سطحی هادی ها: هادی ها در اوضاع جوی, بدون پوشش هستند و در نتیجه, سطح هادی,

خاک و آلودگی را در خود نگه می دارد. ناهمواری های سطح هادی, دلیل اصلی زود رسیدن به ولتاژ

شکست بحرانی خواهند بود.

[google_map src=""]

استین گلاس

دکل انتهایی (Dead End): از دکل انتهایی در انتهای خط استین گلاس یا مناطق خاص مورد استفاده می گردد.باتوجه به اینکه نیروهای وارد بر این نوع دکل ها یکطرفه می باشد در نتیجه وزن آنها نیز سیگین تر است.نصب زنجیره مقره در این نوع استین گلاس ها باید به صورت کششی باشد. در این مقالات دکل های انتقال نیرو به صورت مدل های مداری شبیه سازی و بررسی شده اند.

در مراجع[13] [12] [11] [10] [9] [8] انواع شیشه تزئینی و آینه تزئینی و شبیه سازی آن در شبکه انتقال مورد بررسی قرار گرفته است. در این مقالات سه نوع مختلف از کرونا که در نمونه تست EHV در آزمایشگاه مشخص می شود مورد بررسی و آنالیز قرار گرفته است : تخلیه پر مانند، تخلیه قلم مویی و تخلیه تابشی.
تخلیه پر مانند، دیدنی ترین آنهاست و علت شیشه دکوراتیو  و یا آینه دکوراتیو  هم این است که به شکل پر تخلیه می شود.  زمانیکه در تاریکی مشاهده شود دارای تنه متمرکزی حول هادی است که قطر این هاله نورانی بنفش رنگ از چند اینچ در ولتازهای پایین تر تا یک فوت و بیشتر در ولتازهای بالا تغییر می کند. در تخلیه قلم مویی پرچمی از نور به صورت شعاعی از سطح هادی خارج می شود. طول این تخلیه ها از کمتر از یک اینچ  در ولتاژ های پایین تا 1 تا 2  اینچ در شیشه ویترای بالا  تغییر می کند. صدای همراه با ان صدایی در پس زمینه مانند صدای سوختن است. تخلیه تابشی نور ضعیفی دارد که به نظر می رسد سطح هادی را در بر گرفته است ولی مانند نوع قلم مویی برجسته نیست. همچنین ممکن است در نواحی بحرانی آینه تایل و آینه آنتیک عایق ها در زمان بالا بودن ویترای روی شیشه رخ دهد. معمولا صدایی با این نوع تخلیه همراه نیست.

در مراجع[16] [15] [14] اثرات آینه کاری روی دیوار کردن و استفاده از هادی های گروهی در شبکه مورد بررسی قرار گرفته است. در یک خط انتقال چهار کمیت مقاومت اندوکتانس ظرفیت خازنی و کنداکتانس روی کارکرد کامل آن به عنوان بخشی از سیستم قدرت اثر می گذارند. آینه کاری بین هادیها و زمین باعث جریان نشتی در مقره های خطوط هوائی وعایق کابلها می شود. باندل کردن خطوط انتقال روی مقاومت و راکتانس خطوط تاثیر گذاشته و پارامتر های خط را عوض می کند.

آینه کاری منزل

آینه کاری مدرن

[google_map src=""]

آینه کاری روی دیوار

بنا بر این بدیهی است که افزایش سطح آینه کاری روی دیوار  جریان که به معنی افزایش میزان مولفه های جریان با فرکانس های بالاتر است مستقیما تلفات اهمی را ازطریق اثر پوستی افزایش می دهد.این متن برگرفته از سایت مهندسی برق قدرت و شبکه های انتقال و توزیع مهندس آینه کاری روی دیوار  حداد خوزانی می باشد واضح است که این تلفات در تمامی هادی های حامل جریان، حتی سیم پیچ های ترانسفورماتورها نیز وجود دارد .  در هنگام عبور الکترونها از هادی ،میل حرکت الکترون از پوسته هادی ها بیشتر است که تعریفی دیگر از اثر پوستی می باشد.

آینه کاری

به علت عبور الکترونها از پوسته خارجی آینه کاری ها ،عملاًمرکز هادی بلا استفاده مانده وهمین امر موجب افزایش مقاومت مسیرعبور  آینه کاری وافزایش تلفات جریان می گردد.از طرفی این میل باعث افزایش تلفات کرونا نیز می گردد.

برای کاهش اثرات پوستی هادی ها را مانند هادی های ACSR به صورت رشته های جدا از هم می سازند که به یکدیگر تابیده میشوند.

آینه کاری منزل

آینه کاری مدرن

در مراجع [1]   [3] [2]به بررسی حالت های ویترای روی شیشه خط در حضور صاعقه پرداخته است. وجود رعد و برق و تعداد آن روی حفاظت سیستم قدرت دارای اهمیت می باشد. برخورد مکرر صاعقه به خطوط انتقال پدیده ای است که سیستم قدرت همواره آن را تجربه می کند.

صاعقه به عنوان مهمترین منبع خارجی به وجود آورندة شیشه ویترای ولتاژهای گذرا در شبکه قدرت از اهمیت بالایی برخوردار است.  اهمیت اضافه ولتاژهای گذرای ناشی از صاعقه را می توان در نقش مخرب آن در شبکه های قدرت جستجو کرد.

با توسعة خطوط انتقال نیرو و اهمیت شیشه تزئینی و آینه تزئینی رسانی به مناطق مختلف، قطعی های خطوط انتقال نیرو ناشی از برخورد صاعقه به آنها مورد توجه مهندسین و طراحان خطوط انتقال نیرو بوده است.

 

در مراجع [4] [5] [6] [7] انواع مختلف .آینه تایل و آینه آنتیک سازی دکل های انتقال انرژی مورد بررسی قرار گرفته است. وظیفه نگهداری هادی ها در فاصله معینی از زمین بر عهده دکل ها می باشدکه دکل ها باید قادر باشنددر بدترین شرایط محیطی وجوی شیشه دکوراتیو  و یا آینه دکوراتیو  مکانیکی وارد بر خود را تحمل نمایند.

[google_map src=""]