علم سرامیک

1

مقره

- مقدمه

جداسازی مسیرهای فشار قوی از زمین توسط مقره ها انجام می گیرد. مقره های فشار قوی در مجاورت شرایط جوی و اقلیمی مختلفی قرار گرفته و تأثیرات شرایط جوی بر آنها سبب می گردد سطح عایق مقره ها بستر مناسبی جهت هدایت جریان به سوی زمین گردد و اثرات خود را بر سیستمهای قدرت بجا گذارد. از این رو انتخاب مقره در بالا بردن قابلیت اطمینان شبکه نقش مهمی ایفا می کند.

به منظور انتخاب ایزولاسیون کارآمد تعیین شدت آلودگی محیط از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. آلودگی یکی از عواملی است که در طراحی ایزولاسیون تجهیزات فشار قوی دخالت دارد.

در حال حاضر در طراحی ایزولاسیون برای تجهیزات و خطوط فشار قوی از اعداد تقریبی و تجربی استفاده می شود.

گزارشات اعلام شده از سوابق بهره برداری در استانهای جنوبی کشور نشان دهنده مشکلات عدیده ای در بهره برداری است که ضررهای اقتصادی فراوانی را بدنبال خواهد داشت. برای اولین بار در ایران تعداد 105 ایستگاه برداشت آلودگی در مناطق خاص کشور نصب گردید تا با انجام اندازه گیری های دوره ای ESDD و NSDD معیارهای مناسبی جهت طراحی ایزولاسیون بدست آید.

گزارش حاضر بررسی مناطق تحت پوشش شرکت نیروی برق استان بوشهر جهت نصب ایستگاههای برداشت آلودگی می باشد.

ایران با حدود 2000 کیلومتر حوزه آبی در امتداد حاشیه خلیج فارس و دریای عمان از بیشترین مرز آبی در بین کشورهای قرار گرفته در حاشیه این منطقه برخوردار است.

رشد روزافزون اقتصادی و صنعتی جزایر خلیج فارس(کیش، قشم)، احداث کارخانجات و مناطق صنعتی و مناطق آزاد تجاری (چابهار)، شهرکهای مسکونی، اسکله ها و تسهیلات حمل و نقل طی دو دهه اخیر، باعث رشد کمی و کیفی شبکه های برق در سواحل حنوبی کشور شده است. رشد سریع مصرف و به تبع آن تأسیسات و شرایط اقلیمی منطقه از نظر درجه حرارت، میزان رطوبت آلودگی، بارندگی،.... مشکلات خاصی را برای شبکه برق بوجود آورده است که تمهیدات خاصی را می طلبند.

شرایط خاص سواحل جنوبی ایران عبارتند از:

1- آلودگی سنگین اتمسفری

2- هوای شرجی

3- خاکهای حاوی نمک

4- بادهای منطقه ای

5- بارش سالیانه بسیار کم و دوره خشک طولانی

شرایط مذکور، مشکلاتی را در شبکه برق سواحل جنوبی بوجود آورده است که به دو گروه تقسیم می شوند:

1- مشکلات ناشی از آلودگی: بدلیل شرایط مذکور، در تجهیزات برق سواحل جنوبی، قشری از آلودگی مشاهده می شود. که خواص عایقی را شدیداً تحت تأثیر قرار می دهد که در نهایت منجر به افت خواص عایقی، ایجاد شکست الکتریکی و نهایتاً قطعی های مکرر در مدار و صدمه به تجهیزات و کاهش کیفیت برق می گردد. لذا در نظر گرفتن تأثیر آلودگی بر روی ایزولاسیون در سواحل جنوبی و نقش آن در بکاربری مقره های مناسب و نیز برنامه منظم شستشوی پست و نیز مقره های خطوط، امری کاملاً ضروری است.

2- مشکلات ناشی از خوردگی: بدلیل وجود یونهای کلر در مناطق دریایی و سولفور در نواحی نفت خیر بهمراه دمای بالا، شرایطی ایجاد شده است که هر نوع فلزی دچار خوردگی شود. در این مناطق انواع خوردگی ها شامل خوردگی پوششهای گالوانیزه، آلومینیوم، فولاد، روی، برنج، پوششهای پلیمری و بتون بوضوح رویت می شود.

در سواحل جنوبی مطالعاتی به منظور بررسی موارد مذکور و ارائه راهکارهای مطلوب و عملی درجهت کاهش تأثیرات نامطلوب انجام شده است که می توان بر تأسیس پایگاه تحقیقاتی تجهیزات برقی در روستای بوستانو در 35 کیلومتری غرب بندرعباس اشاره کرد. اما مطالعات انجام شده در مورد آلودگی، بطور وسیع نبوده است. لذا مقرر شد تا با همکاری شرکتهای برق منطقه ای و شرکتهای توزیع استانهای سواحل جنوبی، مطالعات وسیع تری در مورد وضعیت آلودگی مناطق مذکور انجام شود.

3- انتخاب محل ایستگاه های برداشت آلودگی

بررسی اولیه از مناطق مختلف تحت پوشش شرکت توزیع نیروی برق استان بوشهر با هدف انتخاب اولیه مکانهای مناسب به منظور نصب ایستگاههای برداشت آلودگی براساس محدوده در نظر گرفته شده برای پروژه های مذکور، براساس یکسری معیارهای خاصی صورت پذیرفت که عبارتند از:

1- سوابق بهره برداری نامطلوب

2- بررسی توسعه آینده شبکه برق

3- نزدیکی به منابع آلودگی دائمی و عدم وجود منابع آلودگی موقت

4- امنیت و حفظ و نگهداری تجهیزات

5- دسترسی به محل نصب و وجود مسیر عبور و مرور مناسب

6- تعیین خط مشی برنامه تعمیر و نگهداری خط و پست

7- شرایط آب و هوایی

3-1- سوابق بهره برداری نامطلوب

به منظور مشخص شدن تأثیر شرایط آلودگی و شرایط آب و هوایی استان های مناطق خاص کشور، آمار حوادث بهره برداری بخش انتقال و فوق توزیع سالهای 79 تا 81 شرکتهای برق منطقه ای مربوط به استانهای مناطق خاص با مساعدت بخش فنی شبکه توانیر، بصورت بسته نرم افزاری با هدف انتخاب اولیه ایستگاههای برداشت آلودگی مورد مطالعه قرار گرفت.

با توجه به اینکه در آمار ارائه شده علت درصد زیادی از حوادث بهره برداری، نامشخص عنوان شده است و با توجه به اینکه در شبکه توزیع نیز ثباتی به منظور ثبت علل حوادث بهره برداری وجود ندارد، بررسی آمار حوادثی که در این بخش عرضه می شود، یک بررسی قطعی و شامل تمام حوادث ناشی از آلودگی نمی باشد و بیانگر بعضی مواضع حساس می باشد.

نکته ای که باید مورد توجه واقع شود، ارائه آمار حوادث بهره برداری ناشی از شرایط جوی است. عوامل جوی که می تواند منجر به قطعی در شبکه شود، شامل عواملی چون صاعقه، بارش و طوفان می باشد. عاملی چون صاعقه ارتباطی با آلودگی ندارد. اما عاملی چون بارش ممکن است منجر به مرطوب نمودن آلودگیهای سطح مقره ها شده و اثرات خود را بر سیستمهای قدرت بجا بگذارد. با توجه به اینکه در آمار حوادث بهره برداری، عوامل جوی بصورت تفکیک شده ارائه نشده اند همه آنها در بررسی مورد توجه قرار گرفته اند.

3-2- بررسی توسعه آینده شبکه برق

در انتخاب محل نصب ایستگاههای برداشت آلودگی، بررسی وضعیت شبکه برق موجود و نیز مطالعه توسعه آینده شبکه اهمیت زیادی دارد. درمناطق آلوده، باید راهکارهایی ارائه شود تا تأثیر نامطلوب آلودگی بر روی شبکه برق، تا حد امکان کاهش یابد. لذا اندازه گیری شدت آلودگی در مناطق آلوده به جهت ارائه راهکارهای زیر انجام می شود:

1- با اندازه گیری شدت آلودگی در نزدیکی شبکه موجود(شامل پستهای فشار قوی، خطوط انتقال) می توان عملیات مناسبی به منظور شستشوی دوره ای مقره های فشار قوی در پستها و نیز خطوط انتقال طرح ریزی کرد. همچنین می توان برنامه ای تنظیم کرد تا در صورت نیاز به تعویض مقره های فشار قوی در خطوط و یا پستهای موجود، مقره های مناسب تری با توجه به میزان شدت آلودگی محیط و نیز شرایط آب و هوایی مناطق آلوده بجای مقره های کهنه نصب گردد و بدین طریق تأثیر نامطلوب آلودگی کاهش یابد.

2- با اندازه گیری شدت آلودگی در مناطقی که پروژه های توسعه شبکه برق(نصب خطوط انتقال فشار قوی، پستها) در حال مطالعه یا پیاده سازی است، وضعیت آلودگی مناطق مذکور معین شود و بدین ترتیب راهکارهایی مانند نصب مقره های مناسب برای شرایط آلودگی و نیز شرایط خاص آب و هوایی ارائه گردد و قبل از بهره برداری از تجهیزات مذکور، اعمال شود. بالطبع اگر مقره های مناسبی نصب شوند، می توان دوره شستشوی مقره های فشار قوی در پستها یا خطوط انتقال را طولانی تر کرد و در هزینه عملیات شستشوی مقره ها صرفه جویی کرد.

به همین منظور، اطلاعات مربوط به شبکه موجود و نیز توسعه شبکه برق در مناطق خاص، با توجه به آخرین مدارک موجود گردآوری شد تا مورد استفاده قرار گیرد. پروژه های مربوط به توسعه شبکه تولید، انتقال و فوق توزیع استان نشان داده شده است.

جدول1) پروژه احداث و توسعه شبکه برق در استان بوشهر(برق منطقه ای فارس)

* این خط طولانی از کناره خلیج فارس عبور خواهد کرد و مسلماً تحت تأثیر آلودگی محیطی خواهد بود.

3-3- نزدیکی به منابع آلودگی دائمی و عدم وجود منابع آلودگی موقت

به منظور دستیابی به نتایج مطلوب تر، ضروری است که ایستگاههای برداشت آلودگی در نزدیکی منابع آلودگی نصب شود تا تأثیر آلودگی ناشی از این منابع بطور دقیق تری مشخص شود.

منابع آلودگی را می توان به 4 گروه طبقه بندی کرد:

1- دریایی

2- مناطق صحرایی

3- کارخانجات صنعتی مولد آلودگی شیمیایی

4- سایر منابع مانند مناطق کشاورزی، کوههای آتشفشانی، کارخانجات سیمان

نکته: سعی شده است ایستگاههای برداشت آلودگی در مناطقی که دارای منابع آلودگی موقت هستند (ساخت و ساز ساختمانی) نصب نشوند. زیرا وضعیت آلودگی، فقط در مدت دوره زمانی فعالیت چنین منابعی وضعیت نامطلوبی دارد و پس از اتمام فعالیتهای تولید کننده آلودگی موقت، وضعیت آلودگی کاملاً متفاوت خواهد شد.

جدول 3-16) اسامی برخی ایستگاههای برداشت آلودگی که در نزدیکی منابع آلودگی نصب شده اند.

3-4- امنیت و حفظ و نگهداری تجهیزات

امنیت و حفظ و نگهداری ایستگاههای برداشت آلودگی از مهمترین پارامترهای انتخاب محل نصب ایستگاهها می باشد. زیرا اندازه گیری ها در بازه زمانی یکساله پس از نصب و فواصل سه ماهه انجام گرفته و حفظ تجهیزات منصوبه از اهمیت ویژه ای برخوردار می گردد. نزدیکی به واحدهای نگهبانی و پاسگاههای انتظامی از شاخص های انتخاب محل بوده است. ضمناً سعی شده از مکانهای پرجمعیت شهری و دور افتاده پرهیز گردد. اسامی برخی ایتسگاههای مورد نظر در جدول (2) ارائه شده است.

جدول 2)

3-5- دسترسی آسان به محل نصب و وجود مسیر عبور و مرور مناسب

در انتخاب محل نصب ایستگاههای برداشت آلودگی، سهل الوصول بودن مکان های نصب کاملاً مدنظر قرار گرفته است. همچنین وجود مسیر عبور و مرور مناسب، امکان عملیات اجرایی برداشت آلودگی طبق برنامه زمانی پیش بینی شده(فواصل سه ماهه) را امکان پذیر و آسان می کند زیرا در صورت عدم توجه به مسیر عبور و مرور، در فصولی که وضعیت آب و هوایی چندان مناسب نیست، این احتمال وجود دارد که عملیات برداشت آلودگی با مشکل مواجه شود. اگر به کروکی های مربوط به مکان های نصب ایستگاههای برداشت آلودگی دقت شود، کاملاً مشخص است که این ایستگاهها اغلب در نواحی ای نصب شده اند که در آن نواحی مسیر عبور و مرور مناسب وجود داشته است. ضمناً در هر محل تیم کارشناسی اعزامی از بومیان محل درخصوص وضعیت آینده احتمالی محل استعلام و پس از تایید، انتخاب نهایی صورت گرفته است.

3-6- تعیین خط مشی برنامه تعمیر و نگهداری خط و پست

یکی از فواید تعیین شدت آلودگی محیط در یک منطقه، کمک به تعیین برنامه زمان بندی تعمیر و نگهداری خط و پست می باشد. لذا با توجه به اهمیت بعضی از پستها و خطوط و ضرورت تعبیین سطح آلودگی محیط بر روی ایزولاسیون به منظور تعیین برنامه زمان بندی تعمیر و نگهداری پستها و خطوط، مقرر گردید تا در نزدیکی بعضی از پستها و خطوط، ایستگاههای برداشت آلودگی نصب شود. تا بطور خاص موارد یاد شده مورد تحقیق قرار گیرند.

3-7- شرایط آب و هوایی

یکی از پارامترهای موثر بر عملکرد مقره های فشار قوی شرایط آب و هوایی می باشد این پارامترها نیز در انتخاب محل ایستگاهها نقش داشته اند.

4- فهرست نقاط انتخابی جهت نصب ایستگاههای برداشت آلودگی

با توجه به معیارهای مندرج در قسمت 3 در مناطق تحت پوسس شرکتهای توزیع نیروی برق استان بوشهر انتخاب اولیه نقاط انجام گردید.

با اعزام تیم های کارشناسی و تشکیل جلسات در مناطق مختلف و با حضور مسئولین برق های منطقه ای و شرکت های توزیع ذیربط و با تبادل نظر فهرست ثانوی از محل تقریبی ایستگاههای برداشت آلودگی بدست آمد.

نواحی انتخابی مورد بازدید قرار گرفت و پس از تایید نهایی محل دقیق نصب ایستگاههای برداشت آلودگی مشخص گردید. کروکی محل، تنظیم و موقعیت جغرافیایی هر موضع با دستگاه G.P.S ثبت گردید.

جدول 3) محل تقریبی ایستگاه برداشت آلودگی، شماره اختصاری و طول و عرض جغرافیایی هر موضع را نشان می دهد.

جدول3) محل تقریبی ایستگاه و تجهیزات برداشت آلودگی و مختصات مربوطه در استان بوشهر

1- مقدمه

بررسی مناطق تحت پوشش شرکت توزیع نیروی برق استان بوشهر و آذربایجان غربی از لحاظ پارامترهای محیطی تأثیر گذار بر مقره های فشار قوی براساس آخرین سالنامه هواشناسی اداره هواشناسی کشور(78-77) و سالنامه های آماری ایران انجام شده است.

در مطالعه میزان آلودگی محیط بر روی ایزولاسیون در مناطق مختلف، مطالعه وضعیت آب و هوایی مناطق می تواند الگوهای مناسبی جهت تعیین زمان نصب ایستگاههای برداشت آلودگی و تعیین دوره برداشت ارائه دهد. از مطالعه شرایط می توان در تجزیه و تحلیل اطلاعات برداشت آلودگی استفاده نمود. ضمناً با توجه به مشکلات اجرایی پروژه و لزوم برنامه ریزی جهت اجرای ایستگاهها، یکی از مواردی که می تواند مورد توجه قرار گیرد بررسی اطلاعات بارش در نواحی مختلف است.

مطالعات نشان می دهد که رطوبت و بارش نه تنها در مناطق با آلودگی سنگین، بلکه حتی در مناطق با آلودگی سبک نیز می تواند شرایط نامطلوبی را پدید آورد.

یکی دیگر از عواملی که تحت تأثیر میزان و زمان بارش قرار می گیرد دوره تعمیر و نگهداری مقره ها می باشد اگر داده های کافی در مورد رطوبت و بارش در اختیار باشد می توان با درنظر گرفتن ملاحظات تعیین شدت آلودگی منطقه، فواصل زمانی شستشوی مقره ها را تغییر داد. مرجع اصلی مطالعه شرایط آب و هوایی، آخرین سالنامه هواشناسی اداره هواشناسی کشور(سال 78-1377) می باشد.

با توجه به سوابق بهره برداری در اکثر مناطق خشک و نیمه خشک دفعات وقوع خطا در طول دوره خشک به ویژه اوایل دوره بارندگیی افزایش محسوسی می یابد. در مناطق گرم و مرطوب جنوب نیز در کل طول دوره خشک – به لحاظ بارش – و هم راستا با افزایش میزان شرجی بودن هوا تعداد خطاهای عایقی ناشی از آلودگی تا زمان شروع دوره بارش افزایش می یابد بطوری که از اوایل مردادماه تا اواسط مهرماه تعداد این خطاها افزایش می یابد.

در این مناطق وقوع شبنم های متوالی در شب هنگام و اوایل صبح در حکم بارشهای جزیی بوده با ایجاد سطوح الکترولیت روی مقره ها موجبات شکست عایقی را پدیده می آورند.

در طول دوره های خشک دوره های افزایش خطا تکرار می شود

شکل(1-1): دوره بارندگی و اثرات آن بر میزان وقوع خطاهای عایقی

2- بررسی مختصر پدیده های جوی

در این بخش چند پدیده جوی و تأثیر آنها بر روی آلودگی مقره های فشار قوی بررسی می گردد.

2-1- بارش

بارش پدیده ای است که می تواند 2 تأثیر متفاوت در آلودگی داشته باشد:

الف) بارش می تواند نقش پالاینده آلودگی را داشته باشد. به این معنی که تمام یا بخشی از آلودگی جمع شده بر روی سطوح مقره های فشار قوی را پاک کند. این پدیده را خودپالایندگی مقره های فشار قوی تعبیر می کنند. اصولاً بارش شدید چنین پدیده ای را منجر می شود.

ب) بارش می تواند به وسیله ایجاد اتصال بین فواصل کلاهکهای مقره، جرقه را گسترش دهد. در این حالت بارش خود نقش آلودگی را ایفا می کند.

اصولاً در مطالعات مربوط به آلودگی، بارش شدید را پالاینده در نظر می گیرند.

2-2- رطوبت نسبی

وقتی رطوبت نسبی هوای محیط از RH%75 بیشتر بوده دمای محیط و دمای مقره ها یکسان باشند، در این حالت پدیده ای بنام جذب رطوبت (Moisture Absorption) رخ می دهد و آلودگی های سطح مقره، مرطوب خواهند شد و در نتیجه همانند یک الکترولیت می توانند جریان خزشی در سطح مقره ها ایجاد کنند. مطالعات نشان می دهد که رطوبت نسبی RH%75 می تواند منجر به ایجاد جریان خزشی mA3 شود. ارتباط بین جریان خزشی و رطوبت نسبی در شکل زیر نشان داده شده است.

شکل(2-1): ارتباط میان بارش، نقطه شبنم، رطوبت نسبی، دما و جریان خزشی

2-3- دما

ممکن است در نگاه اول، ارتباطی بین دمای محیط و تأثیر آن بر روی اثرگذاری آلودگی سطوح مقره استنباط نشود. اما تأثیر دما در مطالعات مربوط به آلودگی، با معرفی پدیده ایجاد شبنم آشکار خواهد شد.

2-3-1- شبنم و نقطه شبنم

هوای محیط در یک دمای معین، می تواند مقدار مشخصی رطوبت در خود داشته باشد که این مقدار با افزایش و کاهش دمای محیط تغییر می کند.

قبل از طلوع آفتاب، اصولاً دما کمترین مقدار شبانه روز است. حال وقتی دمای محیط کمی افزایش می یابد، با توجه به اینکه هنوز آفتاب طلوع نکرده است، اشیاء موجود در محیط سرد باقی می مانند. در این هنگام دمای اشیاء داخل محیط کمتر از دمای هوای محیط خواهد شد. مطالعات نشان می دهد که اگر در این هنگام دمای محیط از مقداری مشخص کمتر باشد،بر روی اشیاء داخل محیط، قطرات شبنم ظاهر خواهد شد که ناشی از میعان رطوبت موجود در هوا بر روی سطوح اشیاء مذکور است. این مقدار مشخص دما را که بستگی به عوامل مختلف(رطوبت، فشار، وضعیت جغرافیایی منطقه) دارد، نقطه شبنم می نامند. بطور خلاصه، اگر دمای محیط از دمای اشیاء داخل محیط بیشتر شود و از طرفی از نقطه شبنم محیط کمتر باشد، بر روی اشیاء داخل محیط شبنم ایجاد می شود. شبنم ایجاد شده بر روی مقره های فشار قوی همواره مشکل آفرین بوده است و لذا مطالعه نقطه شبنم ونیز حداقل دمای شبانه روز می تواند دوره های زمانی را که شبنم بر روی سطوح مقره های فشار قوی پدیدار می گردد، مشخص کند.

2-4- باد

مطالعات نشان می دهد که باد می تواند عاملی موثر در مقدار چگالی نشست آلودگیی بر سطح مقره ها باشد. البته تأثیر باد بر روی آلودگی مقره های فشار قوی، تابعی از پروفیل مقره ها،محیط نصب مقره ها و سرعت باد نیز می باشد،بگونه ای که حتی باد می تواند نقش خودپالایندگی را نیز ایفا کند.

بیشترین تأثیر باد در اندازه گیری DDG می باشد. زیرا آلودگیهایی که در دستگاه DDG جمع می شود، کاملاً به سرعت باد در جهات مختلف وابسته است. اگر سرعت باد در جهت شمال – جنوب بیشتر از سایر جهات باشد، الودگی بیشتری وارد ظرف جمع آوری آلودگی DDG (نصب شده در جهت شمال) می شود. در نتیجه مطالعه وضعیت باد در منطقه ای که برداشت آلودگی به روش DDG در آنجا صورت می گیرد، می تواند معیاری به منظور تایید اندازه گیری های DDG باشد.

3- بررسی وضعیت بارش 15 ساله مناطق خاص

نتایج حاصل از ایستگاههای برداشت آل.دگی نشان می دهد که در فواصل زمانی که میزان بارش زیاد است، آلودگی سطح مقره ها به میزان قابل توجهی کاهش یافته است ودرفواصل زمانی که میزان بارش کم است، وضعیت کاملاً بالعکس است. لذا بدیهی است که کمترین وضعیت آلودگی در فواصل زمانی با حداقل بارش مشاهده شود. در نتیجه وضعیت بارش در استان های مناطق خاص، با توجه به بررسی اطلاعات 15 سال اداره هواشناسی(64-63 تا 78-77) و یافتن دوره زمانی با حداقل وضعیت بارش انجام شد و برای هر استان، بجای اطلاعات بارش مربوط به آخرین سالنامه هواشناسی (78-77)، اطلاعات بارش کمترین بارش پانزده ساله مدنظر قرار گرفت.

با توجه به محدودیت پردازش اطلاعات موجود، در کلیه تحلیلهای بارش در هر استان،یک شهر بعنوان نماینده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

1- مقدمه

در شبکه توزیع، فوق توزیع و انتقال برق،طراحی مطلوب و مناسب ایزولاسیون ضرورت دارد بگونه ای که هرگونه سهل انگاری در طراحی ایزولاسیون، ممکن است منجر به بهره برداری نامطلوب از شبکه و بروز خسارات پرهزینه گردد.

یکی از مهمترین عوامل محیطی که می تواند بهره برداری مطلوب از شبکه های قدرت را با مشکل مواجه کند، آلودگیهای محیطی می باشد. هر عاملی که پس از استقرار در مسیرهای عایقی منجر به کاهش کیفیت و استقامت مسیرهای عایقی گردد، آلودگی نامیده می شود.

رسوبات آلودگی بر روی سطح مقره ها، با توجه به عناصر سازنده شان و یا براثر مرطوب شدن بخاطر شرایط آب و هوایی، می توانند مسیرهادی را بر روی سطح عایق مقره ها بوجود آورند که در نهایت ممکن است منجر به شکست الکتریکی مقره شود. تجربیات نشان داده است که در طراحی ایزولاسیون خطوط انتقال ولتاژ بالا،اگر به آلودگی منطقه نصب خطوط توجه نشود، حتی با رعایت همه اصول طراحی ایزولاسیون، پدیده شکست الکتریکی به دفعات رخ می دهد. که مشکلات بهره برداری زیر را در پی خواهد داشت:

- خروج ناخواسته از شبکه و افزایش انرژی توزیع نشده

- کاهش کیفیت برق و خسارتهای ناشی از آن

- استهلاک تجهیزات فشار قوی(به خصوص ایزولاسیون)

- هزینه بالای تعمیر و نگهدرای(مانند شستشوی مقره های فشارقوی، تعویض مقره های آسیب دیده) لذا اندازه گیری میزان آلودگی محیط به منظور طراحی دقیق تر و مطلوب تر ایزولاسیون و تعیین ابعاد و نوع مقره های فشار قوی در شبکه های قدرت به منظور کاهش تأثیر آلودگی بر روی عملکرد ایزولاسیون و مقره های فشار قوی ضروری می باشد.

در این گزارش، ابتدا مفهوم آلودگی و جزئیات مربوط به آن (منابع آلودگی، شدت آلودگی،....) شرح داده می شود. پس از آن مکانیزم شکست الکتریکی ناشی از آلودگی و سپس روشهای اندازه گیری شدت آلودگی بررسی می شوند. در انتها نیز معیارهای انتخاب نوع و ابعاد مقره در محیط های آلودگی مورد مطالعه قرار می گیرد.

2- تعاریف

به منظور مطالعات دقیق تر،یکسری از اصطلاحات رایج در مطالعات آلودگی مطابق آخرین منابع موجود بطور خلاصه ذکر می گردد.

- مقره بشقابی استاندارد

یک مقره بشقابی با شماره U120B یا U160B (مطابق IEC 60305) که به منظور اندازه گیری شدت آلودگی ایستگاه بکار می رود.

- مقره یکپارچه استاندارد

یک مقره یکپارچه با شماره L 100 (مطابق IEC 60433) به کلاهکهای ساده بدون دندانه که به منظور اندازه گیری شرکت آلودگی ایستگاه بکار می رود. حداقل 14 کلاهک لازم است.

- بدنه مقره

بخش عایقی مرکزی یک مقره که کلاهک ها به آن متصل می شوند.

- کلاهک

اجزایی به منظور افزایش فاصله خزشی، به بدنه مقره متصل می گردند.

- فاصله خزشی

کمترین فاصله،یا مجموع کمترین فواصل، در طول اجزاء عایقی مقره بین بخشهایی که بطور نرمال ولتاژ عملکردی میان آنها برقرار است.

- فاصله خزشی ویژه Unified (USCD)

فاصله خزشی یک مقره تقسیم بر ولتاژ کاری ماکزیمم در طول مقره(برای سیستمهای ac، معمولاً ) که اصولاً واحد آن می باشد.

توجه: این تعریف با تعریف فاصله خزشی ویژه که مقدار ولتاژ فاز به فاز را در نظر می گیرد متفاوت است(تعریف قبلی دراستاندارد IEC 60815 آمده است.)

- فاکتور فرم (FF)

یک فاکتور تعیین شده با توجه به ابعاد مقره برابر با مجموع مقدار متقابل محیط مقره در برابر فاصله خزشی جزئی که از انتهای مقره تا قسمت بالایی آن محاسبه می شود.

- پارامترهای پروفیل

مجموعه مقادیر ژئومتریکی که بر روی عملکرد مقره در برابر آلودگی تأثیرگذار است.

- چگالی رسوب نمکی (SDD)

مقدار کلرید سدیم در یک رسوب مصنوعی بر روی سطح یک مقره(غیر از سطوح فلزی یا ساخته شده از مواد ترکیبی ) تقسیم بر مساحت سطح مقره،که واحدد آن می باشد.

- چگالی رسوب نمکی معادل ESDD))

مقدار نمک کلرید سدیم که اگر در آب حل شود مقدار تغییر هدایت الکتریکی آب توسط آن،برابر خواهد بود با مقدار تغییر هدایت الکتریکی آب ناشی از حل شدن رسوب آلوده جمع آوری شده از سطح مقره،تقسیم بر مساحت سطح مقره مورد نظر، که واحد آ« است.

- چگالی رسوب غیر قابل حل (NSDD)

مقدار رسوب غیرقابل حل در آب،جمع آوری شده از سطح مقره، تقسیم بر مساحت سطح مقره که واحد آن می باشد.

- سختی معادل ایستگاه (SES)

سختی آزمایش مه نمکی IEC 60507 که معادل سختی ایجاد شده در محیط می باشد به شرطی که این سختیی در مقره های یکسان (آزمایشگاه و محیط) و در ولتاژهای یکسان، جریان نشتی یکسانی ایجاد نماید.

- شاخص پیمانه رسوب آلودگی جهت دار حل پذیر (DDGIS)

مقدار هدایت آلودگی جمع شده بوسیله دستگاه DDG در یک فاصله زمانی بین 20 تا 40 روز،وقتی که در mL500 آب مقطر حل می شود و واحد آن است.

- شاخص پیمانه رسوب آلودگی جهت دار حل ناپذیر (DDGIN)

مقدار رسوب غیرقابل حل باقیمانده از دستگاه DDG که در یک فاصله زمانی بین 20 تا 40 روز جمع آوری شده است.

- شدت آلودگی ایستگاه (SPS)

ماکزیمم مقدار ESDD/NSDD یا SES یا DDGIS/DDGIN که در یک دوره زمانی مناسب(مثلاً یکساله) گزارش داده می شود.

- کلاس شدت آلودگی ایستگاه

طبقه بندی شدت آلودگی در یک ایستگاه از درجه خیلی سبک تا درجه خیلی سنگین، که تابعی از SPS می باشد.

در این گزارش کلمات اختصاری زیر بکار گرفته می شوند:

ALS: Alternating Long / Short Shedds

DDDG: Directional Dust Deposit Gauge

DDGIS: Dust Deposit Gauge Index- Soluble

DDGIN: Dust Deposit Gauge Index- Non Soluble

ESDD: Equivalent Salt Deposit Density

NSDD: Non – Soluble Deposit Density

SDD: Salt Deposit Density

SES: Site Equivaient Salinity

SPS: Site Pollution Seventy

TOV: Temporary Over Voltage

USCD: Unified Specific Creepage Distance

3- شناخت آلودگی

3-1- تعریف آلودگی

تمام عوامل محیطی که باعث کاهش ولتاژ شکست الکتریکی (استقامت الکتریکی) نسبت به شرایط متعارف می شوند آلودگی می باشند. عناصر موجود در هوا پس از استقرار در مسیرهای عایقی، منجر به کاهش استقامت این مسیرها می شوند.

3-2- انواع منابع آلودگی

3-2-1- بیابان

این نواحی دارای خاک شنی همراه با دوره های طولانی مدت شرایط خشک می باشد. لایه آلوده در این مناطق بطور طبیعی شامل املاحی است که در آب حل می شوند. در این نواحی، بدلیل بارش نامنظم و نیز نوع آلودگی، خودپالایندگی چندان مؤثر نیست. طوفان شن و وزش باد،حتی در دوره بارش، منجر به آلودگی سطح مقره ها خواهد شد.

3-2-2- نواحی ساحلی

این نواحی ساحلی در مجاورت مستقیم ساحل دریا می باشند، اما گاهی نیز تا فاصله 10 تا 20 کیلومتری از ساحل را جزء نواحی ساحلی می شناسند. لایه آلوده در این نواحی شامل املاح با سرعت حل شوندگی بالا در آب ومقدار بسیار کم مواد نامحلول است (میزان NSDD در این مناطق عمدتاً ناچیز است.) شکل گیری آلودگی در این مناطق مخصوصاً در شرایط مه رسانا بسیار سریع می باشد و در طی مدت زمان طولانی تر می تواند از طریق رسوب ذرات نمک ناشی از وزش باد اتفاق افتد. از آنجا که آلودگی در نواحی ساحلی اساساً شامل املاح با سرعت حل شوندگی بالا در آب می باشند که خاصیت چسبندگی زیادی ندارند. خودپالایندگی مقره ها در این نواحی بسیار مؤثر و مشهود است. آلودگی اغلب توسط باد وبارش ضعیف بر روی مقره ها می نشیند.

3-2-3- نواحی صنعتی

این نواحی در نزدیکی یک منبع آلودگی صنعتی قراردارند و ممکن است تنها تحت تأثیر تعداد محدودی تأسیسات صنعتی قرار داشته باشند. لایه آلودگی ممکن است شامل ذرات رسانا باشد – مانند ذغال، ذرات فلزی، یا ذرات حل شونده ای مانند NOx و Sox موجود در گازهای ناشی از تأسیسات صنعتی و یا ذراتی که به دشواری حل می شوند،مانند سیمان و گچ. همچنین ممکن است مواد حل نشدنی نیز در لایه آلودگی وجود داشته باشد (به معنی متوسط یا زیاد بودن NSDD). تأثیر خودپالاییندگی در نواحی صنعتی، به نوع آلودگی بسیار وابسته است.

آلودگی اصولاً،شامل ذرات سنگین است که روی سطوح افقی مقره ها می نشینند.

3-2-4- نواحی کشاورزی

این نواحی در نزدیکی فعالیتهای کشاورزی قرار دارند. بخصوص مکانهایی که در آنها عملیات کاشت و برداشت انجام می شود. لایه آلودگی در این نواحی شامل املاح مختلف با حل شوندگی سریع یا کند، مانند مواد شیمیایی مورد استفاده برای محصولات شیمیایی، فضولات پرندگان یا املاح موجود در خاک است. لایه آلودگی دارای مقدار متوسط یا بالای ذرات حل نشدنی استمقدار متوسط یا زیاد NSDD). خودپالایندگی مقره ها بسته به نوع ذرات رسوبی می تواند موثر و مشهود باشد. آلودگی اغلب ذرات سنگینی می باشد که روی سطوح افقی می نشینند، اما ممکن است ناشی از وزش باد نیز باشند.

3-2-5- نواحی دور از دریا

در این نواحی، سطوح آلودگی کم بوده منابع آلودگیی قابل ملاحظه ای حضور ندارند.

3-3- تعریف انواع آلودگی

دو نوع اساسی آلودگی مقره های فشار قوی وجود دارد که منجر به جرقه می شوند.

- آلودگی نوع A

وقتی که آلودگی جامد با ذرات غیرقابل حل بر روی سطح مقره ها می نشینند. این رسوب هنگام مرطوب شدن تبدیل به یک رسانا می شود. این آلودگی از طریق روشهای اندازه گیری مانند ESDD/NSDD یا DDGIS/DDGIN بخوبی قابل تعیین است.

- آلودگی نوع B

وقتی که الکترولیت مایع همراه با ذرات بسیار ریز یا ذرات غیرقابل حل بر روی سطح مقره ها می نشینند این آلودگی از طریق روشهای اندازه گیری مانند هدایت یا جریان خزشی به خوبی قابل تعیین است.

ممکن است شاهد پدیدار شدن هر دو نوع آلودگی باشیم.

3-3-1- آلودگی نوع A

آلودگی نوع A اغلب، به نواحی دور از دریا، بیابانها یا نواحی دارای آلودگی صنعتی مربوط می باشد. این نوع آلودگی همچنین در یکسری نواحی ساحلی که بر سطح مقره لایه نمکی تشکیل شده و توسط شبنم، رطوبت، مه و یا نم نم باران مرطوب می شود بوجود می آید.

آلودگی نوع A به دو گروه طبقه بندی می شود:

1) آلودگی قابل حل: در این نوع آلودگی یک لایه رسانا بر روی سطح مقره تشکیل می شود. آلودگی قابل حل خود به املاح دارای قابلیت حل شوندگی بالا(مثلاً نمکهایی که سریع در آب حل می شوند) و املاح دارای قابلیت حل شوندگی پایین(مثلاً نمکهایی که به سختی در آب حل می شوند) تقسیم می شود. آلودگی قابل حل بوسیله روش چگالی رسوب نمکی معادل (ESDD) بر حسب اندازه گیری می شود.

2) آلودگی غیرقابل حل: در این نوع آلودگی، مواد آلوده یک لایه محکم را برای لایه رسانا بوجود می آورند. نمونه هایی از این نوع آلودگی، غبار،شن، خاک و نفت می باشد. آلودگی غیرقابل حل برحسب چگالی رسوب غیرقابل حل (NSDD) برحسب اندازه گییری می شود. آلودگی غیرقابل حل ممکن است شامل آلودگی رسانا(مانند ذرات فلزی) باشد.

مثالهایی از منابع ممکن آلودگی نوع A مقره ها عبارتند از:

- زمین، مانند شوره زار یا بیابان

- جاده ها و خطوط راه آهن

- کارخانه های پخش کننده ذرات آلوده

- فعالیتهای مربوط به معدن که منجر به تولید ذرات منتشر شده در هوا مانند ذرات گچ می شود.

- فعالیتهای کشاورزی مانند کاشت یا برداشت محصول

- دریا

- فضولات پرندگان

3-3-2- آلودگی نوع B

آلودگی نوع B، بیشتر به نواحی ساحلی مربوط است که آب شور یا مه رسانا بر روی سطح مقره ها می نشیند. مثالهاییی از منابع ممکن آلودگی نوع B مقره ها عبارتند از:

-دریا

- کارخانه هایی که منتشر کننده آلودگیهای گازی مانندSO₂ هستند که براثر بارش باران های اسیدی می توانند تشکیل لایه های رسانا بدهند.

- نمک پاشی جاده ها(به منظور آب شدن یخ سطح جاده)

3-4- شدت آلودگی

شدت آلودگی در یک ایستگاه برحسب موارد زیر بیان می شود:

- ESDD و NSDD برای آلودگی نوع A

- SES برای آلودگی نوع B

- DDGIS و DDGIN برای هر دو نوع آلودگی

شدت آلودگی در مقره های بطور طبیعی آلوده برحسب موارد زیر بیان می شود:

- ESDD و NSDD برای آلودگی نوع A

- هدایت سطحی برای آلودگی نوع B

توجه: در بعضی موارد اندازه گیری ESDD می تواند برای آلودگی نوع B بکار گرفته شود.

شدت آلودگی در آزمایشات آلودگیی مصنوعی برحسب موارد زیر بیان می شود:

- SDD و NSDD برای روشهای لایه جامد

- سختی نمکی )) برای روشهای مه نمکی

4- مکانیزم شکست الکتریکی مقره ناشی از آلودگی ]7[

4-1- شرح مکانیزم شکست الکتریکی مقره در شرایط آلودگی نوع A

به منظور شرح قابل فهم فرآیند شکست الکتریکی مقره تحت شرایط آلودگی نوع A، این فرآیند در 6 مرحله بطور جداگانه شرح داده می شود. در طبیعت، این 6 مرحله از یکدیگر مجزا نیستند، اما ممکن است بتوان آنها را با هم ادغام کرد.

فرآیند شکست الکتریکی مقره ها در شرایط آلودگی،به شدت توسط خصوصیات سطح مقره تحت تأثیر قرار می گیرد. دو نوع سطح را می توان معرفی کرد:

- سطح آب دوست: سطح مرتبط با مقره هایی شیشه ای یا سرامییکی

- سطح آبگریز: سطح مرتبط با مقره های پلیمری، بخصوص نوع سیلیکونی

در شرایط مرطوب – مانند باران، رطوبت – سطوح آبدوستت بطور کامل مرطوب می شوند بگونه ایی که یک صفحه الکترولیت،سطح مقره را می پوشاند. در مقابل، آب بر روی سطوح آبگریز، تحت شرایط رطوبت،به صورت دانه های مجزا ظاهر می شود.

فرآیند شکست الکتریکی مقره در شرایط آلودگی، بوسیله شکل موج ولتاژ نیز بسیار تحت تأثیر قرار می گیرد. بصورت آزمایشی نشان داده شده است که برای شدت آلودگی یکسان، ولتاژ استقامت پیک ac مطابق است با مقدار ولتاژ در شرایط dc. انتشار جرقه در سطح مقره ممکن است چند سیکل طول بکشد و لذا ممکن است حتی پس از رسیدن جریان به نزدیکی صفر، بازز هم فرآیند شکست الکتریکی مجدداً تکرار شود.

یک جنبه پیچیده،شکست هوا بین نقاط مجاور پروفیل مقره است(به عنوان مثال، بین کنگره ها یا کلاهک ها) که ولتاژ جرقه را بوسیله اتصال کوتاه کردن بعضی از سطوح مقره ها کاهش می دهد. به علاوه، چکیدن آب ممکن است این کاهش را تسریع کند.

فرآیند بگونه ای تشریح می شود که در روی سطوح آبدوست،مانندمواد سرامیکی، با آن مواجه می شویم.

فاز1: مقره بوسیله یک لایه آلودگی پوشانده می شود.

فاز2: سطح مقره آلوده مرطوب می شود. مرطوب شدن سطح مقره می تواند به روشهای زیر صورت بگیرد: بوسیله فرآیند رطوبتی، میعان و بارش. بارش قوی ممکن است مواد الکترولیتی بخشی یا کل لایه آلودگی را بدون وارد کردن سایر فازها در فرآیند شکست بشوید و یا ممکن است جرقه را بوسیله ایجاد پل میان فواصل هوایی بین کلاهکها گسترش بدهد. فرآیند رطوبتی در طول دوره های با رطوبت نسبی بالا (>75%RH) رخ می دهد. (وقتی که دمای سطح مقره و دمای هوای محیط یکسان هستند.) میعان هنگامی رخ می دهد که رطوبت هوا در روی سطحی که دمایش کمتر از نقطه شبنم است میعان کند. این شرایط معمولاً در هنگام طلوع آفتاب یا مدتی قبل از آن رخ می دهد.

فاز3: وقتی یک مقره تحت بار بوسیله لایه آلوده هادی پوشیده می شود، جریانهای نشتی سطحی جریان پیدا می کند و تأثیر حرارتی آنهادر چند سیکل فرکانس قدرت، بخشهایی از لایه آلوده را خشک می کند. این پدیده در جاییکه چگالی جریان زیادتر است، درباریکترین قسمت مقره، رخ می دهد. این پدیده منجر به تشکیل باندهای خشک می شود.

فاز4: لایه آلوده هرگز بطور یکنواخت و در جاهاییکه مسیر هادی بوسیله باندهای خشک شکسته می شود – که مسیر جریان نشتی را قطع می کنند – خشک نمی شود.

فاز5: ولتاژ خط به زمین ظاهر شده درباندهای خشک(که ممکن است تنها چندمیلیمتر عرض داشته باشند) منجر به شکست هوا می شوند و باندهای خشک، بوسیله جرقه هایی که به لحاظ الکتریکی یا مقاومت بخش خشک نشده و رسانای لایه آلوده سری می باشند، پل می زنند. همین پدیده، در هر لحظه ای که باندهای خشک در سطوح مقره جرقه می زنند، منجر به ضربه جریان نشتی می شود.

فاز6: اگر مقاومت رطوبت باقیمانده و بخش رسانای لایه آلودگی به حد کافی کوچک باشد، جرقه هایی که بر روی لایه خشک پل ایجاد می کنند، ادامه پیدا می کنند و سرانجام در طول سطح مقره گسترش می یابند و پلهای بیشتری در سطح مقره بوجود می آورند. سرانجام نیز یک خطای خط به زمین(جرقه) بوجود می آید.

می توان تمام این فرآیند را مانند یک رابطه متقابل میان مقره، شرایط مرطوب شدن آلودگیها و ولتاژ اعمالی (و امپدانس منبع در شرایط آزمایشگاهی) در نظر گرفت.

در جریانهای نشتی بالاتر، احتمال شکست بیشتر می شود و اصولاً، مقاومت لایه سطحی است که مقدار دامنه جریان را تعیین می کند. بنابراین نتیجه می گیریم که مقاومت لایه سطحی فاکتور اصلی است که تعیین می کند یک مقره جرقه می زند یا نه. در نواحی خیلی خشک،در هنگام طلوع آفتاب،اختلاف دمای میان سطح مقره و هوای محیط که در حال گرم شدن است، زیاد می باشد. این اختلاف دما، اگر باندازه چند درجه سانتیگراد باشد،حتی در شرایطی که رطوبت هم زیاد نباشد،منجر به میعان در سطح مقره می شود و لذا شکست الکتریکی در شرایط آلودگی بدلیل شبنم پدید آمده می تواند مشکلات زیادی بوجود آورد. ظرفیت حرارتی و رسانایی حرارتی مواد مقره، نرخ افزایش دمای سطح مقره را کنترل می کنند.

4-2- شرح مکانیزم شکست الکتریکی آلودگی در حالت آلودگی نوع B

4-2-1- مه رسانا

آلودگی آنی نوع B، به آلودگی با رسانایی بالا مربوط می شود که سریع بر روی سطوح مقره می نشیند. در شرایطی که مقره از یک حالت تمیز با رسانایی کم، به مرحله جرقه در یک زمان کوتاه(کمتر از 1 ساعت) می رود و سپس به حالت با رسانایی کم، وقتی که شکست الکتریکی رخ داده است،برمی گردد.

به منظور شرح آسان فرآیند شکست الکتریکی آلودگی آنی،فرآیند مشابهی همانند (4-1) بکار گرفته می شود. با این وجود، آلودگی آنیی بطور نرمال همانند یک لایه الکترولیت مایع با هدایت بالا، مانند اسپری نمک، مه نمکی یا مه اسید صنعی رسوب می کند و بنابراین فرآیند از فاز3 شروع می شود و تا فاز 6 سریع به پایان می رسد. در طبیعت این فازها مجزا هستند، اما با یکدیگرادغام می شوند. البته این تفسیر فقط به سطوح آبدوست مربوط است. نواحی مشکل آفرین، آنهایی هستند که در نزدیکی کارخانه های شیمیایی،و یا نزدیک به سواحلی هستند که دارای تغییرات زیاد دمایی می باشند.

4-2-2- فضولات

یک مورد خاص از آلودگی نوع B، فضولات پرندگان می باشد. این نوع آلودگی ناشی از فضولات پرندگان، یک مسیر با رسانایی بالا ( 40-20) و با طولی ایجاد می کند که فاصله هوایی کاهش یافته احتمال جرقه را بیشتر می نماید. در این موارد، ژئومتری و مشخصه مقره، نقش کم رنگی خواهد داشت و بهترین راه حل، قرار دادن مکانهایی مانند آشیانه پرندگان در روی خطوط است.

4-3- مکانیزم شکست الکتریکی آلودگی بر سطوح آبگریز

بخاطر طبیعت دینامیک سطوح آبگریز و تقابل پیچیده حاصل بین مواد آلوده کننده(رسانا یا غیررسانا) و عوامل ایجاد رطوبت،هیچ مدل دقیقی برای تشریح شکست الکتریکی ناشی از آلودگی برای سطوح مقره آبگریز وجود ندارد. اما در عمل، ترکیب یکسری پارامترها(مانند دینامیک رسوب آلودگی،فرآیند مرطوب شدن،حضور میدانهای الکتریکی) سبب می شوند که یک قسمت یا تمام سطح مقره آبگریز،بطور موقت، خاصیت آبدوستی پیدا کند. در چنین حالتی می توان فرآیند شکست الکتریکی ناشی از آلودگی را در سطوح آبگریز،تا اندازه ای مشابه حالت سطوح آبدوست تشریح کرد.

5- تخمین شدت آلودگی ایستگاه

5-1- شدت آلودگی ایستگاه

شدت آلودگی ایستگاه (SPS) ماکزیمم مقدار مقادیر اندازه گیری شده بین ESDD و NSDD، یا SE، یا DDGIS و DDGIN، مطابق روشهای مرسوم و گزارش شده در یک دوره زمانی مطلوب – مثلاً 1 سال یا چند سال – و با فواصل اندازه گیری ویژه می باشد. فواصل اندازه گیری (پیوسته،ماهیانه،سه ماهه،شش ماهه، سالیانه) ممکن است مطابق با آب و هوای منطقه ای و شرایط محیطی اتخاذ شوند.

در صورت وجود بارش در طول مدت فواصل زمانی اندازه گیریها، اندازه گیریها باید در فواصل مناسبی تکرار شوند تا تأثیر بارش طبیعی معلوم شود. در آخر،SPS،بیشترین مقدار ثبت شده در میان این مجموعه اندازه گیریها،بعنوان شدت آلودگی ایستگاه (SPS)، در نظر گرفته می شود.

نکته1: چنانچه بیشترین مقدار ESDD و NSDD (یا DDGIS و DDGIN در یک زمان مشاهده نشوند، SPS به صورت ترکیبی از هر دو مقدار ماکزیمم بیان می شود.

نکته 2: وقتی هیچگونه بارش طبیعی در طول فواصل اندازه گیری نباشد،مقدار ماکزیمم ESDD و NSDD را می توان از نقاط منحنی چگالی رسوب به عنوان تابعی لگاریتمی برحسب زمان تخمین زد.

نکته 3: وقتی اطلاعات کافی در دسترس باشد، می توان مقادیر آماری را جانشین مقادیر ماکزیمم کرد.

5-2- روشهای تخمین شدت آلودگی ایستگاه

تخمین شدت آلودگی ، بوسیله روشهای زیر، برحسب میزان اعتماد پذیری، انجام می شود:

1) از طریق اندازه گیریهای ایستاگاه

2- از طریق اطلاعات مربوط به رفتار مقره های خطوط انتقال و پستهایی در حال کار یا نزدیک به ایستگاه.

3- از طریق شبیه سازیهایی که سطح آلودگی را با توجه به آب و هوا و سایر پارامترهای محیطی محاسبه می کند.

4- در صورتی که اطلاعات کافی نبود، از طریق روش تخمینی ارائه شده در پیوست (الف).

برای اندازه گیری در ایستگاه، روشهای مختلفی بکار می روند که عبارتند از:

الف) یکی از سه روش زیر:

1- یا ESDD و NSDD مربوط به سطح مقره های استاندارد،برای آلودگی نوع A.

2- یا SES مربوط به جریان / هدایت سطحی مقره های استاندارد یا مونیتورینگ،برای آلودگی نوع B.

3- یا DDGIS و DDGIN آلودگیهای جمع آوری شده بوسیله دستگاه DDDG برای هر دو نوع آلودگی A و B.

ب) اندازه گیری تعداد کل شکستهای الکتریکی مقره ها با طول های مختلف.

ج) اندازه گیری جریان نشتیی مقره های نمونه.

در سه روش بند الف به تجهیزات گران قیمت نیاز نمی باشد و به سادگی قابل اجرا هستند. روشهای ESDD/NSDD و SES شدت آلودگی ایستگاه را با توجه به یک مقره مرجع مشخص می کنند. روش DDDG مقدار آلودگی محیطی را اندازه گیری می کند. در تمام روشها، اطلاعات بارش یا رطوبت باید از طریق روشهای مناسب آب و هواشناسی جداگانه بدست آید.

دقت تمام این روشها بستگی به فرکانس اندازه گیری و مدت زمان مطالعه دارد. دقت آزمایش ممکن است بوسیله ترکیب 2 یا چند روش افزایش یابد.

روش بند (ب) مبتنی بر اندازه گیری مجموع شکستهای الکتریکی مقره می باشد. در این روش تجهیزات گران قیمتی لازم اسست. اگر طول زنجیره مقره آزمایشی مشابه حالات اجرایی و عملی بوده سطح ولتاژ آزمایشی نیز نزدیک به سطح ولتاژ واقعی شبکه باشد، نتایج بسیار قابل اطمینان خواهند بود.

روش بند(ب) و (ج) که به منبع انرژی و ابزارهای ثبت خاصی نیاز دارند، دارای این مزیت هستند که تأثیرات آلودگی بصورت پیوسته مونیتور می شود. این روشها توسعه یافته اند تا نرخ تشکیل آلودگی را ارزیابی کنند. با توجه به اطلاعات مربوط به آزمایشات، می توان نشان داد که آلودگی یا هنوز در سطح ایمن قرار دارد و مشکلی برای ایزولاسیون ایجاد نمی نماید و یا اینکه به شستشو و یا روش دیگری به منظور کاهش تأثیر آلودگیی نیاز می باشد.. این دو روش، تعیین مستقیم حداقل USCD لازم برایی مقره های مورد آزمایش را امکان پذیر می سازد.

وقتی اندازه گیری ها بر روی مقره های استاندارد انجام شد، بهتر است که پروفیل های مختلف مقره ها را به منظور مطالعه مکانیزم رسوب و خودپالایندگی ایستگاه در نظر بگیریم. این اطلاعات می تواند به منظور انتخاب یک پروفیل مناسب بکار گرفته شود. آلودگی یک پدیده فصلی بوده به شرایط آب و هوایی مرتبط است. بنابراین یک دوره اندازه گیری حداقل 1 ساله به منظور درنظر گرفتن همه تأثیرات فصلی لازم است. دوره های طولانی تر ممکن است به منظور درنظرگرفتن پدیده های استثنائی لازم باشد. همچنین ممکن است لازم باشد که در مناطق خشک، دوره های سه ساله را اندازه گیری کنیم.

5-3- کلاس های شدت آلودگی ایستگاه

پنج کلاس آلودگی برای تعیین شدت آلودگی تعریف می شود.(از کلاس آلودگی خیلی سبک تا کلاس آلودگی خیلی سنگین)

کلاس a: خیلی سبک

کلاس b: سبک

کلاس c: متوسط

کلاس d: سنگین

کلاس e: خیلی سنگین

شکل (5-1) تغییرات مقادیر ESDD/NSDD را مطابق با هرکلاس شدت آلودگی برای آلودگیی نوع (A) برای مقره های بشقابی و شکل (5-2) برای مقره های یکپارچه نشان می دهند. این مقادیر از اندازه گیریهای میدانی و تستهای آلودگی بدست آمده اند. این مقادیر، ماکزیمم مقادیر موجود در اندازه گیریهای منظم بدست آمده از یک دوره حداقل یکساله می باشند.

شکل 5-1) ارتباط میان ESDD/NSDD و SPS برای مقره بشقابی استاندارد(آلودگی نوع A)

شکل 5-2) ارتباط میان ESDD/NSDD و SPS برای مقره یکپارچه استاندارد(آلودگی نوع A)

توجه برای هرکدام از مقره ها،یک شکل مجزا نشان داده شده است، چون در شرایط محیطی یکسان، هر دو نوع مقره مقدار مختلفی آلودگی را در روی خود جمع می کنند. در کل مقره های یکپارچه،آلودگی کمتری را بر روی خود جمع می کنند. با این حال باید توجه کرد که در بعضی شرایطی که سرعت تشکیل آلودگی زیاد است(مانند طوفانهای ساحلی، طوفانهای استوایی) ممکن است میزان جمع شدن آلودگی بر روی دو مقره مذکور بالعکس شود.

برای آلودگی نوع B،شکل (5-3) ارتباط میان اندازه گیریهای شدت آلودگی SES و کلاس آلودگی SPS رابرای هر دو نوع مقره مرجعع نشان می دهد.

شکل (5-3) ارتباط میان SES و SPS برای مقره استاندارد یا یک مونیتور (آلودگی نوع B)

شکل (5-4) ارتباط میان اندازه گیری های DDG وکلاس آلودگی SPS را نسبت به هر دو نوع آلودگی نشان می دهد. گذر از یک کلاس آلودگی به کلاس آلودگی دیگر نمی تواند ناگهانی باشد، لذا مرز میان هر دو کلاس مجاور بصورت یک نوار نشان داده شده است.

شکل 5-4) همبستگی تقریبی میان DDG و SPS برای هر دو نوع آلودگی A و B

پیوست (الف)، برای هرکدام از انواع آلودگی، یک مثال و تقریب از شرایط محیطی گوناگون را نشان می دهد. اسامی محیط های ذکر شده ، جامع نیست و توضیحات ذکر شده نباید به تنهایی به منظور و تعیین سطح آلودگی ایستگاه بکار گرفته شود. مثالهای E1 تا E7 پیوست (الف)، در شکلهای (4-1) و (4-2) بازسازی شده اند تا سطوح SPS را نشان دهند. بعضی از مشخصه های مقره ها، بعنوان مثال پروفیل مقره، تأثیر زیادی بر رویی مقدار آلودگی جمع شده بر روی مقره ها دارد. لذا این مقادیر تنها برای مقره های از نوع بشقابی و یکپارچه در دسترس هستند.

7- تعیین شدت آلودگی SES

در سایر مراکز تحقیقاتی در جهان از روشهای دیگری نیز به منظور تعیین آلودگی محیط استفاده شده است. مستند به گزارش کمیته عایقی CIGRE در مرجع ]2[ روش تعیین چگالی نمک معادل نشسته بر سطح مقره ESDD مرسوم ترین روش انتخابی بوده است.

روشهایی دیگر عبارتنداز:

7-1- روش اندازه گیری هدایت سطحی

7-1-1- تعریف

نسبت جریان در فرکانس قدرت به ولتاژ بکار گرفته شده کندوکتانس سطح می باشد. سطح ولتاژ اعمال شده باید به اندازه ای باشد(تقریباً kv30 به ازای هر متر از طول مقره) تا جریان قرائت شده، در محدوده مناسبی قرار بگیرد(معمولاً جریان کم است و در محدوده mA می باشد) ولی ولتاژ اعمالی از مقدار ولتاژ نامی کمتر است و فقط برای بازه زمانی کوچکی، درحد چند سیکل، اعمال می شود. هدف از این کار نیز جلوگیری از گرم شدن سطح و اثرات تخلیه جزیی می باشد.

7-1-2- هدف

کندوکتانس یک مقره، به عنوان یک پارامتر مناسب، که می تواند برمیزان آلودگی ودرجه مرطوب بودن لایه سطحی دلالت کند و در نهایت نشان دهنده عملکرد یک مقره باشد مطرح است. بنابراین اندازه گیری هدایت سطحی به عنوان یک روش مناسب در تشخیص میزان شدت آلودگیی ایستگاه می تواند مورد توجه قرار بگیرد.

این روش همچنیین در مورد اندازه گیری های آزمایشگاهی، به عنوان آزمونهای آلودگی مصنوعی بکار گرفته می شود. به عنوان مثال در روش مه نمکی غلظت معادل در آزمون مصنوعی غلظتی از مه است که همان کندوکتانس را در شرایط ایستگاه بر روی سطح مقره تولید کند.

توجه: عبارات «هدایت» و «کندوکتانس» در یک ضریب (ضریب فرم با هم تفاوت دارند ولی دارای یک مفهوم هستند.

7-1-3- توصیف

تعدادی از مقره ها باشکل های مختلف در ایستگاه نصب می شوند و همچنین در آزمایشگاه تست می شوند. کندوکتانس سطح (G) برای زمان کوتاهی در ولتاژ با فرکانس Hz50 با اندازه گیری جریان نشتی (I) و محاسبه نسبت به دست می آید. هدایت سطحی (k) از ضرب کندوکتانس سطح (G) وضریب فرم مقره (f)بدست می آید (K=fG).

معمولاً ولتاژ به انتهای الکترود مربوط به زنجیر مقره اعمال می شود. بعنوان مثال به پین و کلاهک، بنابراین هدایت سطحی متوسط مربوط به تمام زنجیر مقره اندازه گیری می شود. با این حال در حالت لایه غیریکنواخت ، مقدار هدایت سطحی محلی ،را می توان با اندازه گیری کندوکتانس در طول قسمتی از سطح مقره با بکارگیری الکترودهای کمکی واسطه اندازه گیری کرد.

باید دقت شود که مقاومت های اتصال مینیمم شوند. به عبارت دیگر ولتاژ بالا می تواند باعث بوجود آمدن ناحیه های خشک روی سطح مقره شود و در نتیجه میزان جریان نشتی اختلال ایجاد کند. می توان با محدود کردن زمان اعمال ولتاژ از این واقعه جلوگیری کرد. تجربیات نشان می دهند که ولتاژ اعمالی نباید بیشتر از 2 تا 5 سیکل اعمال شود و جریان در سیکل اول در نظر گرفته نمی شود(از میزان جریان در سیکل اول صرفنظر می شود).

شکل (7-1) بلوک دیاگرام یک مدار اندازه گیری نصب شده(بصورت تجربی) در یک ایستگاه آلودگی برای اندازه گیری کندوکتانس سطح می باشد. ولتاژ kv10 موثر (r.m.s) به مدت دو سیکل اعمال می شود وجریان نشتی Hz 50 توسط حافظه منطقی آشکار می شود(بلوک M). اندازه گیری معمولاً هر 15 دقیقه تکرار می شود و نتایج بر روی نوار مغناطیسی ضبط می شود).

شکل (7-1) بلوک دیاگرام مربوط به اندازه گیری کندوکتانس سطحی مقره

برای اطمینان از اعتبار روش آزمون می توان مقره هایی با شکل های متفاوت را بررسی کرد. همانطور که در

شکل (7-2) نشان داده شده در صورتی روشهای آزمون مصنوعی معتبر بنظر می رسند که شیب آلودگی مشابه ای برای همه مقره ها بدست آید حتی اگر مقدار کندوکتانس ها متفاوت باشند.

شکل 2-7): تعیین سختی معادل آزمایشگاهی از روی اندازه گیری های هدایت سطحی در شرایط طبیعی

نتایج ثبت شده از کندوکتانس سطح می تواند برای بدست آوردن توزیع آماری مربوط به نتایج معادل آزمایشگاهی استفاده شود. این توزیع آماری به همراه منحنی های احتمال شکست که در آزمایشگاه بدست می آیند ما را قادر می سازند تا خطر شکست روی مقره های ایستگاههای آلودگی را ارزیابی کنیم.

7-1-4- نکات مهم

به منظور کاهش خطر شکست الکتریکی روی مقره در شرایط آزمون ولتاژ اعمالی کمتر از ولتاژ کارکرد مقره می باشد. این امر ثبت کندوکتانس سطح در محدوده بحرانی را امکان پذیر می سازد. بعلاوه، بکارگیری ولتاژ پایین در کاهش قیمت،ترانسفورماتور تأثیر دارد.

7-2- روش اندازه گیری جریان نشتی ]5[

این روش یکی ازز روشهای رایج در اکثر کشورهای دنیا می باشد. در روش جریان نشتیی ولتاژ سرویس (ولتاژ نامی) بر انتهای زنجیره مقره اعمال می شود.

سه روش ذیل در این زمینه بکار می روند:

2-1- Surge Counting

2-2- Leakage Current Method(I_h)

3-3- Charge Measurements

7-2-1- شمارش ضربه Surge Counting

7-2-1-1- تعریف

شمارش ضربه، ثبت تعداد پالسهای جریان نشتی است که بالاتر از دامنه مشخصی هستند و در مدت زمان مشخصی روی مقره ای که در معرض ولتاژ نامی قرار دارد بوجود می آیند.

7-2-1-2- هدف

ضربه های جریان نشتی معمولاً یک قدم قبل از آخرین فاز شکست الکتریکی رخ می دهند. فرکانس و اندازه ضربه ها هنگام نزدیک شدن شکست الکتریکی افزایش می یابند. از روی آزمایشات شمارش ضربه می توان شرایط آلوده بودن مقره را بدست آورده و هشدار لازم در مورد شکست الکتریکی را صادر نمود.

7-2-1-3- توصیف

اولین شمارنده ها، ثبات های الکترومغناطیسی بودند که بصورت مکانیکی تنظیم می شدند تا وقتی جریان از مقدار انتخاب شده بیشتر شود سیم پیچ آنها بحرکت درآید. سیم پیچ این وسیله بطور مستقیم با مقره تحت آزمون سری بسته می شود.

شکل (7-3) روشهای اتصال شمارنده ضربه به انواع مختلف مقره را نشان می دهد.

عملکرد شمارنده ها معمولاً برای سطح جریانی 20، 50 ، 100 و 250 میلی آمپر تنظیم می شوند.

تجربیات اخیر نشان داده اند میزان جریان انتخاب شده در محدوده mA 250-100 مناسب است.

شکل 7-3) روشهای اتصال شمارنده ضربه به انواع مختلف مقره

یک مشخصه مهم شمارنده های ضربه «زمان مرده» می باشد. این بازه، بعد از یک عملکرد و هنگامی است که شمارنده می تواند به ضربه بعدی پاسخ دهد و این زمان می تواند درمحدوده 10-20 میلی ثانیه تا حدود 1-5 ثانیه باشد.

زمان Pick Up نیز یک مشخصه مهم می باشد. این زمان،زمانی است که جریان باید از یک سطح تنظیم شده بالاتر رود تا باعث عملکرد سیستم شود و اگر این زمان کوتاه باشد منجر به شمارش غلط می شود.

برای شمارنده های الکترومغناطیسی جریان عملکرد تابعی از مدت زمان ضربه و شکل موج آن است.

برهمین اساس،زمان Pick Up برای شمارنده های الکترونیکی در محدود 2 میلی ثانیه به بالاتر و برای شمارنده های الکترومغناطیسی حدود 30 میلی ثانیه می باشد.

7-2-1-4- نکات مهم

تعداد ضربه های ثبت شده قبل از شکست الکتریکی از مقره های متفاوت تحت شرایط یکسان می تواند درمحدوده وسیعی تغییر کند.

بنابراین شمارش صربه نمی تواند یک اندازه گیری قطعی در مورد نحوه عملکرد مقره باشد. بکارگیری روش شمارش ضربه برای تشخیص شدت آلودگی پایگاه و تعیین طول زنجیره مقره بستگی به مقایسه شمارش ضربه در پایگاه با اطلاعات جمع آوری شده در این زمینه بر روی مقره ها مشابه دارد.

با استفاده از این اطلاعات، می توان طول زنجیره مقره به منظور تأمین ایزولاسیون لازم برای سیستم های موجود را تعیین نمود. همچنین این روش جهت اندازه گیری میزان نیاز مقره ها به شستشو و گریس کاری می تواند بکار رود.

7-2-1-5- مزیت ها

از مزیت های این روش یکی ارزانی آن ودیگر توانایی اندازه گیری بطور پیوسته از تعداد زیادی مقره در شرایط نرمال است. بکارگیری این روش نیاز به دسترسی داشتن به یک خط، پست یا پایگاه نصب شده خاص در یک ناحیه تحت نظارت دارد.

اطلاعات بدست آمده مقایسه ای هستند و بنابراین باید در مقابل اطلاعات مشابه بررسی شوند.

شکل (7-4) شماتیک روش شمارش ضربه (جریان نشتی) را نشان می دهد.

در جدول (7-1) نتایج آزمون ضربه جریان نشتی بر روی بعضی از انواع مقره ها آمده است. این آزمونها با دوره زمانی 281 روزه و در Sasolburg تحت شرایط شدید آلودگی صنعتی صورت پذیرفته اسست. همانطور که در شکل (7-4) ملاحظه میی شود، زنجیره مقره ها با یک مقره نگهدارنده، از زمین ایزوله شده است. یک مقاومت شنت با این مقره نگهدارنده موازی شده و در اثر عبور جریان نشتی ولتاژ لازم را بر ثبات ایجاد می نماید. سیگنال لازم برای اندازه گیری و شمارش ضربه جریان به دستگاه منتقل می شود. شمارنده، بلوک 5 از شکل (پ – 4) می باشد که به پایه برج نصب می شود.

شکل (7-4) شماتیک شمارش ضربه جریان نشتی ]1[

جدول 7-1): نتایج بدست آمده در آزمون شمارش ضربه جریان نشتی]1[

7-2-2- روش حداکثر جریان نشتی

7-2-2-1- تعریف]5[

در این روش بالاترین پیک جریان در یک مدت زمان مشخص بر روی مقره نمونه که بطور پیوسته تحت ولتاژ نامی قرار دارد اندازه گیری و ثبت می شود.

بیشترین اندازه ضربه جریان روی یک مقره به عنوان یک پارامتر مناسب برای تخمین احتمال رخداد تحت ولتاژ نامی قرار دارد اندازه گیری و ثبت می شود.

بیشترین اندازه ضربه جریان روی یک مقره به عنوان یک پارامتر مناسب برای تخمین احتمال رخداد شکست بر مقره محسوب شده و برای اندازه گیری شدت آلودگی مطرح است.

برای یک نمونه مقره در آزمایشگاه امکان اندازه گیری حداکثرجریان نشتی،I_h، به عنوان تابعی از شدت آلودگی، S، در ولتاژ اعمالی وجود دارد. منحنی S-I_h را می توان به هرکدام از روشهای آزمون آلودگی بدست آورد و غلظت (سختی) را می توان به یا یا بیان کرد. بطور مشابه Ih را می توان به عنوان تابعی از ولتاژ اعمالی در غلظت مشخص شده بیان کرد.

در هر دو حالت I_h تا موقعی که جریان بحراین فرا رسد افزایش می یابد و بالاتر از آن شکست رخ می دهد (جریان بحرانی I_c و ولتاژ مربوطه V_c می باشد). یک تقریب خوب برای مقدار I_c بصورت تئوری، حد پایین جریان نشتی در نیم سیکل قبل از شکست الکتریکی می باشد.

شکل (7-5) مداری است که برای اندازه گیری I_highest در روش جریان نشتی بکار برده می شود.

شکل (7-5): مدار بکار برده شده در روش اندازه گیری حداکثر جریان نشتی (I_highest) ]14[

1- مقره ها 2- ولتاژ ورودی 3- فاصله حفاظتی 4- مقاومت اندازه گیری 5- مقره های اضافه شده ثبات حداکثر جریان نشتی، باید درای طراحی ساده بوده و قابل اطمینان باشد. از آنجائیکه اندازه گیری I_h در مدت زمان زیادی بصورت پیوسته انجام می شود دستگاه باید برای مدت زمان اندازه گیری نیاز به تعمیر و نگهداری نداشته باشد.

براساس نتایج ثبت شده از ایستگاه ومشخصات جریان نشتی که در آزمایشگاه بدست می آید، سیستم عایقی مناسب طراحی و طول زنجیره انتخاب می شود این کار به یکی از روشهای زیر انجام می شود:

الف) ولتاژ بحرانی

در این روش، منحنی جریان نشتیی به عنوان تابعی از ولتاژ اعمالی برای میزان آلودگی داده شده بدست می آید. شکل (7-6) این منحنی را نشان می دهد.

شکل (7-6) جریان نشتی به عنوان تابعی از ولتاژ اعمالی

همانطور که در شکل (7-6) نشان داده شده است برای درجه آلودگی معین یک ولتاژ بحرانی، V_c ،بدست می آید. نسبت (ولتاژ بحرانی به ولتاژ سرویس) می تواند به عنوان ضریب اطمینان مناسبی در طراحی مورد توجه قرار بگیرد.

ب) جریان بحرانی

جهت ولتاژ سرویس V_w، مشخصه s/ I_h یک مقره در آزمایشگاه ضبط می گردد وجریان بحرانی I_c یا I_max اندازه گیری می شود. شکل (7-7) جریان نشتی بعنوان تابعی از سختی آلودگی محیط برای ولتاژ اعمالی V نشان داده شده است.

با درنظرگرفتن یک حاشیه اطمینان مناسب، مقادیر جریان نشتی کمتر از جریان بحرانی به عنوان مقادیر مجازز جریان I_p ، برای مقره مورد نظر تعریف می شوند.

اگر مقدار I_h موجود از اندازه گیریها بر روی مقره در ولتاژ سرویس، از مقدار مجاز (I_p) کمتر باشد، ایزولاسیون مشکلی ندارد.

ولی اگر بیشتر است، تصحیح ایزولاسیون ضروری بوده و این موضوع از روی اندازه گیریهای نسبت (جریان به آلودگی) در آزمایشگاه بر روی مقره با پروفیل یکسان ولی با طول بیشتر مشخص می شود.

نکات مهم

روش I_highest ساده می باشد و مقایسه بین نتایج ثبت شده در پایگاه و اندازه گیریهای آزمایشگاهی راآسان می کند. مهمترین خصوصیت این روش این است که نتایج بدست آمده تأثیر دو عامل شرایط هوایی و ولتاژ اعمال شده بر روی مقره می باشند.

شکل (7-7): جریان نشتی به عنوان تابعی از شدت آلودگی در ولتاژ اعمالی مشخص

8- انتخاب نوع و ابعاد مقره

در این فصل، مراحل انتخاب نوع و ابعاد مقره های فشار قوی تحت شرایط آلودگی مورد بررسی قرار می گیرد. تقسیم بندی مقره ها مطابق زیر است:

- مقره های سرامیک و شیشه ای برای سیستمهای AC

- مقره های پلیمری برای سیستمهای AC

- مقره های سرامیکی و شیشه ای برای سیستمهای DC

- مقره های پلیمری برای سیستمهای DC

مقره های سرامیکی و شیشه ای یک بخش عایقی دارند که از شیشه یا پرسلین ساخته شده است، در حالی که سطح عایقی مقره های پلیمری، از پلیمرها یا سایر موارد ارگانیک ساخته شده است.

هدف از این بخش،توانمند ساختن کاربر به منظور دستیابی به اهداف زیر است:

- اندازه گیری فاصله خزشی لازم برای محیط آلوده با توجه به اندازه گیریهای مربوط به شدت آلودگی ایستگاه

- انجام تصحیحات لازم در مقدار فاصله خزشی محاسبه شده با توجه به حالات خاص(همانند بکارگیری مقره ای متفاوت)

- تعیین نسبی جنبه های مطلوب و نامطلوب راهکارهای پیشنهادی

- تعیین پروفیل مناسب برای مقره در شرایط آلودگی مذکور

8-1- رهیافتهای پیشنهادی به منظور انتخاب نوع و ابعاد یک مقره

به منظور انتخاب مقره های مناسب از کاتالوگها براساس نیازهای سیستم و شرایط محیطی، سه رهیافت پیشنهاد می شود.

8-1-1- رهیافت A این رهیافت در جدول(8-1) نشان داده شده است.

جدول8-1) رهیافت A به منظور انتخاب نوع و ابعاد مقره

8-1-2- رهیافت B

این رهیافت در جدول(8-2) نشان داده شده است.

جدول(8-2): رهیافت B در انتخاب نوع و ابعاد مقره

8-1-3- رهیافت C

این رهیافت در جدول(8-3) نشان داده شده است.

جدول (8-3): رهیافت C در انتخاب نوع و ابعاد مقره

قابلیت بکارگیری هرکدام از این رهیافت ها به اطلاعات موجود، زمان و هزینه اقتصادی پروژه بستگی دارد. همچنین درجه اطمینان نوع و ابعاد عایقی انتخابی، مطابق باتصمیم گیریهای اتخاذ شده متغیر است. قصد بر این است تا در صورت در نظر گرفتن یکسری راه میان بر در فرآیند انتخاب، راه حل نهایی، بیشتر یک راه حل مطلوب باشد تا اینکه تنها یک راه حل با ریسک بالا باشد.

در واقع، فرآیند آلودگی مقره بوسیله فرآینده متقابل پیچیده و دینامیک میان محیط و مقره تعیین می شود.

در رهیافتA، چنین فرآیندهای متقابلی بر روی یک خط یا پست تحت بار بخوبی نشان داده شده اند. و همچنین می تواند در یک ایستگاه آزمایشی بکار گرفته شود.

در رهیافت B، عملکردهای متقابل نمی توانند بطور کامل بوسیله تستهای آزمایشگاهی نشان داده شوند. بعنوان مثال آزمایشات خاص در استانداردهای IEC 60507 و IEC 61245.

در رهیافت C، چنین فرآیندهای متقابلی، می توانند بوسیله فاکتورهای تصحیح برای یک درجه محدود،بکار گرفته شوند.

رهیافت C، برای فرآیند تعیین ابعاد عایق، رهیافتی ساده و ارزان است.

یک نمونه پرسشنامه که می تواند در رهیافت A بکار گرفته شود تا یک نمونه تجربه عملی را در خطوط یا پستهای موجود بدست دهد در پیوست (ب) آورده شده است.

راهنمای مناسب به منظور بکارگیری تستهای آزمایشگاهی در رهیافت B در پیوست (ج) آورده شده است.

8-2- پارامترهای ورودی برای تعیین نوع و ابعاد مقره ها

انتخاب نوع و اببعاد مقره های خارجی، فرآیندی شامل تعداد زیادی پارامتر می باشد که باید به منظور یک نتیجه مطلوب در نظر گرفته شوند. برای یک ایستگاه یا پروژه مشخص، ورودیهای لازم در سه گروه طبقه بندی شده اند: ورودیهای ضروری سیستم، شرایط محیطی ایستگاه و پارامترهای مقره. هرکدام از این سه گروه شامل مجموعه ای از پارامترهای باشد که در جدول(8-4) نشان داده شده اند. این پارامترها در فصلهای بعدی شرح داده خواهند شد.

جدول(8-4): پارامترهای ورودی به منظور انتخاب نوع و ابعاد مقره

8-3- ورودیهای ضروری سیستم

این اطلاعات باید به منظور انتخاب نوع و ابعاد مقره ها در نظر گرفته شوند. موارد زیر می توانند به شدت بر روی انتخاب نوع و ابعاد مقره ها تأثیر بگذارد و در نتیجه باید در نظر گرفته شوند.

8-3-1- نوع سیستم ) AC یا DC)

نتایج آزمایشگاهی به خوبی نشان می دهد که برای شرایط آلودگی مشابه، عایقهای شبکه DC، مقدار بزرگتری فاصله خزشی ویژه Unified را در مقایسه با عایقهای شبکه AC لازم دارند.

8-3-2- ماکزیمم ولتاژ عملکرد عایقها

معمولاً یک سیستم AC بوسیله ولتاژی بالاتر از ولتاژ ماکزیمم شبکه (U_m)مورد مطالعه قرار می گیرد. برای عایقهای بین فاز و زمین، ولتاژ در نظر گرفته می شود.

برای عایقهای بین فازها، ولتاژ =U_m U_ph-e در نظر گرفته می شود.

در یک سیستم DC،معمولاً ماکزیمم ولتاژ عایقی، با ولتاژ ماکزیمم خط – زمین برابر در نظرگرفته می شود.

8-3-3- اضافه ولتاژها

تأثیر اضافه ولتاژهای گذار برای مدت زمان کوتاه لازم نیست در نظر گرفته شوند.

اضافه ولتاژهای موقت (T()V) ممکن است بخاطر کاهش ناگهانی بار و یا خطاهای خط یا فاز در شبکه انتقال بوجود بیایند.

توجه: مدت زمان TOV بستگی به ساختار سیستم دارد و ممکن است حتی تا نیم ساعت طول بکشد و حتی می تواند در سیستمهای ایزوله شده بیشتر هم باشد. بسته به مدت زمان TOV و احتمال وقوعش، می توان هم تأثیر TOV و هم تأثیر آلودگی مقره را در نظر داشت.]7[

8-4- نیازهای تحمیلی

ممکن است شبکه عایقی بصورت پیمانکاری نصب شده باشد که در این صورت گارانتی خواهد داشت.در چنین حالاتی،ماکزیمم تعداد شکست های الکتریکی ناشی از آلودگی مجاز در هر ایستگاه و یا در 100 کیلومتر طول خط در یک دوره زمانی معین را شمارش می کنند و یا اینکه ماکزیمم زمان افت ولتاژ پس از رخداد شکست آلودگی را حساب می کنند تا مطلوب بودن یا نامطلوب بودن عملیات نصب شبکه عایقی توسط پیمانکار مشخص شود.

8-5- شرایط خاص

ممکن است حالات دیگری نیز وجود داشته باشد که راه حل جدیدی را به منظور انتخاب نوع و ابعاد مقره طلب کند که می توان به موارد زیر اشاره داشت:

- خطوط فشرده

- موقعیت غیرمعمول یک مقره

- طراحی غیرمعمول دکل ها یا پستها

- هادی های عایق بندی شده

- خطوط یا پستهای با قابلیت مونیتورینگ پایین

8-6- تشریح فرآیند انتخاب

- با توجه به اطلاعات در دسترس، محدودیتهای زمانی و منابع، یکی از رهیافتهایی A، B یا C انتخاب می شود.

- اطلاعات مربوط به سیستم (ac یا dc بودن شبکه، ولتاژ سیستم، نوع عایق بکار گرفته شده) جمع آوری می شود.

- اطلاعات مربوط به محیط شامل مطالعات آب و هواشناسی، اندازه گیری های مربوط به شدت آلودگی و کلاس آلودگی،جمع آوری می شود.

حال انتخاب اولیه مقره ای نمونه مناسب انجام می شود.

- با توجه به رهیافت A،مقدار USCD برای مقره اندازه گیری می شود.

- با توجه به فاکتورهایی مانند ابعاد و پروفیل مقره ها،جهت نصب،....، تغییرات ضروری به مقدار USCD اعمال می شود.

- با توجه به جدول (8-4) بررسی می شود که آیا مقره انتخاب شده، سایر ضروریات سیستم و خط (شرایط ژئومتریک، ابعاد،جنبه اقتصادی) را ارضاء می کند یا نه.

- ابعاد تعیین شده بوسیله روش ارائه شده در رهیافت B بوسیله تستهای آزمایشگاهی تایید می شود.

8-7- راهنمای کلی پروفیل مقره ها

به شکلهای (8-1-) تا (8-5) که پروفیل های گوناگون مقره ها نشان داده شده است توجه کنید.

انواع مختلف مقره ها و حتی جهتهای مختلف یک نوع مقره ممکن است منجر به نرخهای نشست آلودگی مختلف بر روی سطح مقره ها در شرایط محیطی یکسان گردد. به علاوه، تغییرات کیفیت آلودگی ممکن است بعضی از اشکال مقره ها را نسبت به آلودگی موثرتر نماید. بطور خلاصه، اشاره ای به تأثیر شکل مقره ها می شود:

- پروفیل های استاندارد: این پروفیل ها در شکل (8-1) نشان داده شده اند. این پروفیل ها در مناطقی با آلودگی خیلی سبک تا متوسط که فاصله خزشی زیاد یا پروفیل موثر آئرودینامیکی لازم نیست،می تواند مناسب باشد.

شکل (8-1): پروفیل استاندارد

- پروفیل های آیرودینامیک یا باز: این پروفیل ها در شکل (8-2) نشان داده شده اند. ثابت شده است که این پروفیل ها در نواحی ای که آلودگی سطح مقره ها،براثر باد شکل می گیرد(مانند بیابانها) مناطق با آلودگی سنگین صنعتی یا نواحی ساحلی که مستقیم در معرض ذرات نمک نیستند، مفید می باشند. این نوع پروفیل بخصوص در مناطقی که دارای دوره های خشک طولانی مدت هستند مناسب است. این نوع پروفیل،همچنین شستشوی حین عملیات تعمیر و نگهداری را نیز آسان تر می کند.

شکل(8-2): پروفیل باز

- پروفیل های ضدمه (کلاهکهای با کنگره عمیق زیرین): این پروفیل ها در شکل (8-3) نشان داده شده اند. کاربرد این پروفیل ها درمناطقی که در معرض آب نمک یا اسپری نمک، یا سایر آلودگیهایی قابل حل می باشند،مطلوب می باشد. این پروفیل ها همچنین در نواحی دارای بارانهای آلوده شامل نمکهای قابل حل موثر می باشند.

شکل 8-3): پروفیل شیب دار با کنگره زیری عمیق

- پروفیل های صدمه Flatter: این پروفیل ها در شکل (8-4) نشان داده شده اند. این مقره ها جدیدتر بوده دارای کنگره های زیری کمتر یا کم عمق تر هستند که در نواحی با آلودگی سنگین بسیار مفید می باشند، بویزه در جاهاییکه طول زنجیره مقره باید محدود باشد. با این وجود باید در مقره های افقی اجتناب کرد.

شکل (8-4) پروفیل با کنگره ی زیری سطحی

- پروفیل کلاهکهای بلند و کوتاه یک در میان: این پروفیل در شکل (8-5) نشان داده شده است. کاربرد این پروفیل در مناطق با رطوبت سنگین است.

شکل (8-5) پروفیل یک درمیان

8-8- ملاحظات برای استثنائات یا کاربردها و یا محیطهای خاص

تاکنون، تأثیر آلودگی بر روی مقره های استاندارد و روشهای انتخاب ابعاد و نوع مقره های استاندارد در شرایط آلودگی بررسی شده است. در اینجا، چند حالت نه چندان متداول بررسی می شود. ابتدا مقره های هسته تو خالی که در بوشینگها و پستها بکار گرفته می شوند بررسی می شود و سپس اشاره ای به نواحی خشک خواهد شد.

8-8-1- مقره های با هسته تو خالی

مقره های با هسته تو خالی پلیمری یا پرسلینی ، در بوشینگها و نیز پستها بکار می روند. به عنوان مثال، در نگهداری خازنها، برقگیرها، اتصالات کابلها، بوشینگهای هوایی، بوشینگهای ترانسفورماتوری، ترانسفورماتورهای اندازه گیری نوری و محفظه های کلیدها بکار می روند.

فرآیند آلودگی مقره های با هسته کاملاً تو خالی، تنها تابعی از پروفیل، فاصله نشتی و قطر نیست. بلکه تابعی از یکنواختی توزیع ولتاژ نیز می باشد. دو پارامتر مهم تأثیر گذار بر روی توزیع ولتاژ، مؤلفه های داخلی و خارجی و رطوبت نامنظم است. در سطوح آلودگی پایین، غیریکنواختی آلودگی می تواند مشکلات فراوانی را بوجود آورد و در نتیجه ممکن است ولتاژ شکست الکتریکی ناشی از آلودگی کاهش یافته اثرات نامطلوب تری داشته باشد.

8-8-1-1- مؤلفه های داخلی و خارجی

حضور یک رسانا، محافظ و یا گارد در داخل یا خارج محل نصب مقره، می تواند بر روی کنش الکتریکی مجموعه تأثیرگذار باشد. محفظه های خالی و محفظه های کاملاً پر، نه تنها در تستهای ضربه، بلکه در تستهای آلودگی نیز نتایجی متفاوت با یکدیگر خواهند داشت.

بهترین حالت (ولتاژ جرقه بالا و کاهش خطر سوراخ شدن مقره) اصولاً در سیستمهای عایقی با توزیع ولتاژ محوری و شعاعی یکنواخت، بخصوص در تجهیزات با Garding خازنی، بدست می آید.

یک طراحی مقره که بتواند منجر به یکنواخت شدن توزیع کل ولتاژ شود و مولفه های مرتبط را نیز به حساب آورد. دارای بیشترین برتری می باشد.

تأثیر غیریکنواختی توزیع ولتاژ در سطوح آلودگی پایین تر، واضح تر است (ESDD بین 01/0 تا 03/0) جریانهای خزشی مقاومتی ضعیف تر، نمی توانند برای تصحیح مناسب غیریکنواختی توزیع ولتاژ،چندان مؤثر باشند. برای سطوح آلودگ بالاتر، جریانهای سطحی مقاومتی، بیشتر نمایان می شوند و بنابراین تأثیر غیریکنواختی ولتاژ را کاهش می دهند. این تأثیر در طول تستهای آزمایشگاهی، مشاهده شده است.

8-8-1-2- رطوبت و نشست آلودگی غیر یکنواخت

در بعضی موقعیتها، دمای کاری بوشینگها می تواند منجر به رطوبت غیریکنواخت مقره ها، از طریق خشک کردن بعضی قسمتهای سطح مقره شود. به علاوه رسوب غیریکنواخت آلودگی، می تواند در شرایط طبیعی رخ دهد. بنابراین، حتی در سطوح آلودگی بالا، ازز بین رفتن تأثیر توزیع غیریکنواخت ولتاژ ممکن است چندان اثربخش نباشد.

8-8-2- نواحی خشک

نواحی بیابانی، هنگام انتخاب نوع و ابعاد مقره های فشار قوی، مشکلات خاصی را بوجود می آورند دوره های خشک طولانی مدت ممکن اسست منجر به سطوح ESDD و NSDD بالا شود. حتی نواحی ای که در مجاورت مستقیم ساحل نیستند. این بخاطر این است که شن بیابان ممکن است دارای مقادیر زیادی نمک باشد.

بکارگیری پروفیل های آئرودینامیکی خود پالاینده می تواند تأثیر رسوب آلودگی را در چنین مواردی، همانند بکارگیری مقره های پلیمری، کاهش دهد. همچنین یک لعاب نیمه هادی بر روی مقره های پرسلینی، می تواند یک شار جریان پیوسته mA 1 را ایجاد کند، که می تواند از تشکیل شبنم جلوگیری کند.

1- مقدمه

در شبکه توزیع و انتقال برق، طراحی ایزولاسیون مطلوب با بالا رفتن ولتاژ خطوط انتقال ضرورت می یابد،بگونه ای که هرگونه سهل انگاری در طراحی ایزولاسیون، ممکن است منجر به بهره برداری نامطلوب از خطوط انتقال و صرف هزینه ای گزاف شود.

یکی از مهمترین عوامل محیطی که منجر به ناکارآمدی بهره برداری خطوط انتقال ولتاژ بالا می شود، آلودگیهای محیطی می باشد. هر عاملی که پس از استقرار در مسیرهای عایقی منجر به کاهش کیفیت واستقامت مسیرهای عایقی گردد، آلودگی نامیده می شود.

رسوبات آلودگیی بر روی سطوح مقره ها، با توجه به عناصر سازنده شان و یا براثر مرطوب شدن بخاطر شرایط آب و هوایی می توانند مسیر هادی را بر روی سطح مقره ها بوجود آورند که در طولانی مدت ممکن است منجر به شکست الکتریکی مقره شود. تلاشهایی صورت گرفته است تا با تغییر پروفیل مقره ها و نیز مواد سازنده آنها، میزان رسوب آلودگی بر روی مقره ها کاهش یابد.

در نواحی آلوده، پس از شروع بهره برداری از خطوط انتقال، لازم است تا آلودگی سطوح مقره ها در طی فواصل زمانی مناسب مورد بررسی قرار گیرند. بدین ترتیب می توان یک مشخصه سالیانه مربوط به آلودگی سطوح مقره های فشار قوی را بدست آورد. این برنامه که مانیتورینگ آلودگی نامیده می شود می تواند الگویی به منظور پیاده سازی عملیات تعمیر و نگهداری مقره ها و پستها در محیط آلوده را فراهم آورد. لذا یافتن روشی کم هزینه و ساده به منظور مانیتورینگ آلودگی در ایستگاههای برداشت آلودگی می تواند در کل،هزینه تعمیر و نگهداری مقره ها را کاهش دهد. متداول ترین روش در جهان به منظور مانیتورینگ آلودگی،ESDD می باشد. ]1[ اما بدلیل یکسری ضعفها (نیاز به سرمایه گذاری فراوان، وابسته بودن به دقت عملیاتی پرسنل) لزوم پیاده سازی یک روش آسان تر و کم هزینه تر را پررنگ تر نموده است.

در این گزارش،روش DDG که روشی کم هزینه تر و آسان تر نسبت به ESDD می باشد مورد بررسی قرار گرفته است و نقاط ضعف و قوت آن و نیز ارتباطش با ESDD بیان شده است.

2- تعاریف

به منظور مطالعات دقیق تر، یکسری از اصطلاحات رایج در مطالعات آلودگی مطابق آخرین منابع موجود بطور خلاصه ذکر می گردد.

- مقره بشقابی استاندارد

یک مقره بشقابی با شماره U120B یا U160B (مطابق IEC 60305 ) که به منظور اندازه گیری شدت آلودگی ایستگاه بکار می رود.

- مقره میله بلند استاندارد

یک مقره میله بلند با شماره L 100 (مطابق IEC 60433) به کلاهکهای ساده بدون دندانه که به منظور اندازه گیری شرکت آلودگی ایستگاه بکار می رود. حداقل 14 کلاهک لازم است.

- بدنه مقره

بخش عایقی مرکزی یک مقره که کلاهک ها به آن متصل می شوند.

- کلاهک

اجزایی به منظور افزایش فاصله خزشی، به بدنه مقره متصل می گردند.

- فاصله خزشی

کمترین فاصله، یا مجموع کمترین فواصل، در طول اجزاء عایقی مقره بین بخشهایی که بطور نرمال ولتاژ عملکردی میان آنها برقرار است.

- فاصله خزشی ویژه Unified (USCD)

فاصله خزشی یک مقره تقسیم بر ولتاژ کاری ماکزیمم در طول مقره (برای سیستمهای ac، معمولاً ) که اصولاً واحد آن می باشد.

توجه: این تعریف با تعریف فاصله خزشی ویژه که مقدار ولتاژ فاز به فاز را در نظر می گیرد متفاوت است (تعریف قبلی در استاندارد IEC 60815 آمده است.)

- فاکتور فرم (FF)

یک فاکتور تعیین شده با توجه به ابعاد مقره برابر با مجموع مقدار متقابل محیط مقره در برابر فاصله خزشی جزئی که از انتهای مقره تا قسمت بالایی آن محاسبه می شود.

- پارامترهای پروفیل

مجموعه مقادیر ژئومتریکی که بر روی عملکرد مقره در برابر آلودگی تأثیر گذار است.

- چگالی رسوب نمکی (SDD)

مقدار کلرید سدیم در یک رسوب مصنوعی بر روی سطح یک مقره (غیر از سطوح فلزی یا ساخته شده از مواد ترکیبی) تقسیم بر مساحت سطح مقره، که واحد آن می باشد.

- چگالی رسوب نمکی معادل (ESDD)

مقدار نمک کلرید سدیم که اگر در آب حل شود مقدار تغییر هدایت الکتریکی آب توسط آن،برابر خواهد بود با مقدار تغییر هدایت الکتریکی آب ناشی از حل شدن رسوب آلوده جمع آوری شده از سطح مقره، تقسیم بر مساحت سطح مقره مورد نظر،که واحد آن است.

- چگالی رسوب غیر قابل حل (NSDD)

مقدار رسوب غیر قابل حل در آب، جمع آوری شده از سطح مقره، تقسیم بر مساحت سطح مقره که واحد آن می باشد.

- سختی معادل ایستگاه (SES)

سختی آزمایش مه نمکی IEC 60507 که معادل سختی ایجاد شده در محیط می باشد به شرطی که این سختی در مقره های یکسان (آزمایشگاه و محیط) و در ولتاژهای یکسان،جریان نشتی یکسانی ایجاد نماید.

- شاخص پیمانه رسوب آلودگی جهت دار حل پذیر (DDGIS)

مقدار هدایت آلودگی جمع شده بوسیله دستگاه DDG در یک فاصله زمانی بین 20 تا 40 روز، وقتی که در mL 500 آب مقطر حل می شود و واحد آن است.

- شاخص پیمانه رسوب آلودگی جهت دار حل ناپذیر (DDGIN)

مقدار رسوب غیرقابل حل باقیمانده از دستگاه DDG که در یک فاصله زمانی بین 20 تا 40 روز جمع آوری شده است.

- شدت آلودگی ایستگاه (SPS)

ماکزیمم مقدار ESDD/NSDD یا SES یا DDGIS/DDGIN که در یک دوره زمانی مناسب(مثلاً یکساله) گزارش داده می شود.

- کلاس شدت آلودگی ایستگاه

طبقه بندی شدت آلودگی در یک ایستگاه،از درجه خیلی سبک تا درجه خیلی سنگین، که تابعی از SPS می باشد.

3- اندازه گیری آلودگی

آگاهی از میزان آلودگی، امکان ارزیابی کیفیت عملکرد عایقی و قابلیت اطمینان مسیرهای عایقی را فراهم می آورد. به همین منظور، در مناطقی که مطالعه مقدار آلودگی در آنها مدنظر است،ایستگاههایی به منظور برداشت آلودگی و محاسبه آلودگی نصب می شوند.

می توان دلایل اصلی اندازه گیری آلودگی را در 2 دسته بیان کرد.

3-1- تعیین برنامه تعمیر و نگهداری مقره ها

با آگاهی از میزان آلودگی در یک ناحیه در دوره های زمانی مختلف، می توان برنامه زمان بندی تعمیر و نگهداری مقره ها را تنظیم کرد. به این صورت که با تعیین سطوح آستانه آلودگی، عملیات تصحیح یا پاکسازی آلودگی شامل شستشوی سطح مقره ها(دستی، تحت فشار و بی بار، شستشوی اتوماتیک تحت بار) وایجاد پوششهای روغنی در سطح مقره ها سازماندهی می شود.

واضح است که تعیین برنامه تعیین و نگهداری مقره ها،نیازمند برنامه مانیتورینگ مشخص در ایستاههای برداشت آلودگی است که از طریق بازبینی دوره ایی پست انجام می شود.

مسلم است که اطلاعات آلودگی، شرط لازم تعیین دوره تعمیرات می باشد و اطلاعات دیگر نیز به عنوان شرط کافی ضروری هستند(مانند اطلاعات وضعیت آب و هوا).

3-2- تعیین مشخصات مقره

در انتخاب مناسب ترین نوع مقره در یک محل خاص،بررسی مقایسه ای رفتار مقره های نصب شده در ایستگاههای برداشت آلودگی با توجه به اطلاعات آلودگی اهمیت بسیار دارد. دو رهیافت به منظور انتخاب مقره مناسب در محیط آلوده قابل بررسی می باشد.

3-2-1- رهیافت اول

جدول (3-1): رهیافت اول به منظور انتخاب نوع و ابعاد مقره

3-2-2- رهیافت دوم

جدول(3-2): رهیافت دوم به منظور انتخاب نوع و ابعاد مقره

ضمناً پارامترهای ورودی به منظور انتخاب مقره مطابق جدول (3-3) تعریف می شوند.

جدول (3-3): پارامترهای ورودی برای انتخاب نوع و ابعاد مقره

3-3- اندازه گیری شدت آلودگی محیط

یکی از اهداف مهم نصب ایستگاههای برداشت آلودگی، اندازه گیری شدت آلودگی محیط به منظور تهیه نقشه آلودگی و امکان مقایسه دو منطقه از لحاظ وضعیت آلودگی می باشد.

4- انواع آلودگی

آلودگیهای مقره ها را می توان به 2 دسته طبقه بندی کرد:

- نوع A: هرگونه آلودگی که پس از نشست بر سطح مقره و مرطوب شدن به هادی تبدیل شود، الودگی نوع A می باشد. این نوع آلودگی به خوبی از طریق روشهای ESDD/NSDD و DDGIS/DDGIN قابل تعیین است.

- نوع B: هرجا که الکترولیت مایع همراه با اجزاء خیلی کوچک یا غیر قابل حل در آب بر روی سطوح مقره ها رسوب کند آلودگی نوع B می باشد. این نوع آلودگی به خوبی از طریق روشهای اندازه گیری هدایت و یا جریان خزشی قابل تعیین است.

4-1- آلودگی نوع A

آلودگی نوع A اغلب به مناطق دور از دریا، بیابان یا نواحی با آلودگی صنعتی مربوط می شود. اگر چنانچه در مناطق ساحلی، لایه های نمک خشک نشسته بر سطح مقره ها به سرعت توسط شبنم،رطوبت یا مه مرطوب شوند، آلودگی نوع A وجود خواهد داشت.

آلودگی نوع A به دو گروه تقسیم می شود:

- آلودگی قابل حل

آلودگی قابل حل،یک لایه هادی را ایجاد می کند و خود به دو دسته تقسیم می شود: نمکهای با حل پذیری بالا به عنوان مثال،نمکهایی که به سرعت در آب حل می شوند) و نمکهای با حل پذیری پایین (به عنوان مثال،نمکهایی که به سختی در آب حل می شوند). آلودگی قابل حل را می توان بر حسب ESDD یا اندازه گیری کرد.

- آلودگی غیرقابل حل

آلودگی غیرقابل حل، یک لایه محکم را برای آلودگی هادی ایجاد می کند. مثالهایی از این آلودگی عبارتند از گردوغبار، شن، گل، نفت و... آلودگی غیرقابل حل را می توان برحسب NSDD یا اندازه گیری کرد.

4-2- آلودگی نوع B

آلودگی نوع B، اغلب مربوط است به نواحی ساحلی که آب نمک یا مه رسانا بر روی سطح مقره رسوب می کند. آلودگی نوع B را می توان برحسب SES، DDGIS، DDGIN و هدایت سطحی اندازه گیری کرد.

5- شدت آلودگی

شدت آلودگی در یک ایستگاه برحسب واحدهای اندازه گیری زیر بیان می شود:

- ESDD و NSDD برای آلودگی نوع A

- SES برای آلودگی نوع B

- DDGIS و DDGIN برای هر دو نوع آلودگی

شدت آلودگی در مقره های بطور طبیعی آلوده شده برحسب واحدهای اندازه گیری زیر بیان می شود:

- ESDD و NSDD برای آلودگی نوع A

- SES برای آلودگی نوع B

- DDGIS و DDGIN برای هر دونوع آلودگی

شدت آلودگی در مقره های بطور طبیعی آلوده شده برحسب واحدهای اندازه گیری زیر بیان می شود:

- ESDD و NSDD برای آلودگی نوع A

- هدایت سطحی برای آلودگی نوع B

توجه: اندازه گیری های ESDD می تواند برای آلودگی نوع B نیز بکاررود.

شدت آلودگی در تستهای آلودگی مصنوعی بر روی مقره ها برحسب واحدهای زیر بیان می شود:

- SDD و NSDD برای آلودگی نوع A

- برای روشهای مه نمکی

6- تخمین شدت آلودگی ایستگاه

6-1- شدت آلودگی ایستگاه

شدت آلودگی ایستگاه (SPS)، مقدار ماکزیمم ESDD و NSDD، یا SES ، یا DDGIS و DDGIN است که مطابق روشهای استاندارد اندازه گیری می شوند. (DDG در این گزارش بطور کامل مطرح می شود.) این اندازه گیری ها در دوره های زمانی مناسب و همراه با یک فاصله اندازه گیری مطمئن انجام می شوند. فواصل اندازه گیری (پیوسته، ماه به ماه، هر سه ماه، هر شش ماه، سال به سال) را می توان با آگاهی از آب و هوای محل و شرایط محیطی انتخاب کرد.

اگر در طی دوره های زمانی انداززه گیری بارش داشته باشیم، اندازه گیریها باید در فواصل مناسب دیگری نیز تکرار شوند تا تأثیر بارش طبیعی بررسی گردد. بنابراین SPS برابر با بزرگترین مقدار گزارش شده در میان ایین سری از اندازه گیریها می باشد.

باید به 3 نکته توجه داشت:

نکته اول: حتی اگر ماکزیمم مقادیر ESDD و NSDD (یا DDGIN و DDGIS) بطور همزمان رخ ندهد، با این وجود تعیین کننده SPS می باشد.

نکته دوم: وقتی در طول دوره های زمانی اندازه گیری، هیچگونه بارش طبیعی وجود نداشته باشد، مقدار ماکزیمم ESDD و NSDD می توانند از منحنی شدت رسوب،بصورت تابع لگاریتمی زمانی تخمین زده شوند.

نکته سوم: وقتی اطلاعات کافی داشته باشیم، مقدار ماکزیمم می تواند بوسیله مقادیر آماری جایگزین شود.

6-2- متدهای تخمین شدت آلودگی ایستگاه

تخمیین شدت آلودگی می تواند بوسیله یکی ازالگوهای زیر، به ترتیب اعتمادپذیری، انجام شود:

1- از طریق اندازه گیری های ایستگاه

2- از طریق اطلاعات مربوطه به رفتار مقره ها از خطوط و پستهای در حال سرویس دهی یا نزدیک به ایستگاه

3- از طریق شبیه سازی محاسبات سطوح آلودگی از طریق پارامترهای آب و هوا یا سایر پارامترهای محیطی

4- اگر هیچ امکان دیگری وجود نداشته باشد، می توان از جدول پیوست (ب) استفاده کرد.

برای اندازه گیری های ایستگاه، متدهای مختلف بکار گرفته می شوند. این روشها عبارتند از:

- ESDD و NSDD روی سطح مقره های مربوط به مقره های مرجع برای ایستگاههای دارای آلودگی از نوع A

- SES از جریان / هدایت سطحی On- Site مقره های مرجع یا یک مانیتورینگ برای ایستگاههای دارای آلودگی از نوع B

- DDGIS و DDGIN آلودگیهای جمع شده در دستگاه DDG برای ایستگاههای دارای آلودگی از هر دو نوع A و B

- تعداد کل جرقه های مقره های با طولهای مختلف

- جریان نشتی مقره های نمونه

سه روش اول،تجهیزات گران قیمت لازم ندارند،بسادگیی قابل انجام هستند. روشهای ESDD/NSDD و SES،شدت آلودگی ایستگاه را نسبت به یک مقره مرجع مشخص می کنند. روش DDG اندازه مقدار آلودگی محیط را اندازه گیری می کند. در تمام روشهای مذکور، باید اطلاعات مربوط به بارش و رطوبت بطور جداگانه بوسیله تجهیزات هواشناسی بدست آید.

دقت روشهای مذکور بستگی به فرکانس اندازه گیری و دوره مطالعات دارد. می توان با ترکیب چند روش، دقت را بالا برد.

وقتی اندازه گیری ها بر روی مقره های مرجع انجام شد، بهتر است که همین محاسبات برای مقره های با پروفیل و مشخصات دیگر به منظور مطالعه مکانیزم رسوب و مکانیزم خودبالایندگی انجام شود.

رخداد آلودگی اصولاً فصلی است و بستگی به آب و هوا دارد. بنابراین یک دوره اندازه گیری حداقل یکساله لازم است تا تمام حوادث فصلی را مدنظر قرار دهد. به منظور درنظرگرفتن رخدادهای آلودگی نادر و نیز برای مناطق با دوره های خشک طولانی مدت، شاید لازم باشد که دوره زمانی اندازه گیری ها تا 3 سال ادامه پیدا کند.

6-3- کلاسهای شدت آلودگی ایستگاه

به منظور استاندارد نمودن شدت آلودگی،پنج کلاس آلودگی تعریف می شود:

a) خیلی سبک

b) سبک

c) متوسط

d) سنگین

e) خیلی سنگین

برای آلودگی نوع A، شکلهای (6-1) و (6-2) دامنه تغییرات مقادیر ESDD/NSDD را مطابق با هر کلاس SPS برای به ترتیب مقره های بشقابی و مقره های میله بلند نشان می دهند. این مقادیر از اندازه گیری های میدانی، آزمایشات و تستهای آلودگی بدست آمده اند. این مقادیر،مقادیر ماکزیممی هستند که از اندازه گیری های منظم در حداقل دوره زمانی 1 ساله بدست آمده اند.

شکل (6-1): ارتباط میان ESDD/NSDD و SPS برای مقره بشقابی استاندارد (آلودگی نوع A)

شکل (6-2) ارتباط میان ESDD/NSDD و SPS برای مقره میله بلند استاندارد (آلودگی نوع B) نشان می دهد.

برای آلودگی نوع b، شکل (6-3) ارتباط بین اندازه گیری های sSES و کلاس SPS را برای هر دو نوع مقره نشان می دهد.

شکل(6-3): ارتباط میان SES و SPS برای مقره مرجع یا یک مونیتور(آلودگی نوع B)

شکل(6-4) ارتباط بین اندازه گیری های DDG و کلاس SPS را برای هر دو نوع آلودگی (A و B) نشان می دهد.

شکل (6-4): همبستگی تقریبی میان DDG و SPS برای هر دو نوع آلودگی A وB

انتقال از یک کلاس به کلاس مجاور نمی تواند ناگهانی باشد. لذا مرز بین کلاسهای مختلف بصورت نوار نشان داده شده است.

جدول پیوست(ب) برای هر سطح آلودگی، یک مثال و یک توضیح از بعضی شرایط محیطی ارائه می دهد. این مثالها در شکلهای (6-1) و (6-2) بازسازی شده اند تا سطوح SPS معمول را نشان دهند. بعضی مشخصات مقره ها، به عنوان مثال پروفیل مقره، تأثیر قابل ملاحظه ای بر روی میزان آلودگی رسوبی روی مقره ها دارد.

7- روش (Directional Dust Gauge) DDG

7-1- معرفی

DDG در انگلستان توسعه پیدا کرد. این روش خیلی زود پس از مطالعه تأثیر آلودگی مقره های فشار قوی و کاربرد اولیه آن در ایستگاههای تست مقره Brighten، Leatherhead، Wakefield، Carrington،West Thurrock در Cigre publication Electra گنجانده شد.

دستگاه DDG بوسیله Eskom برای اولین بررسی آلودگی مقره ها که در 1974 تا 1976 در انگلستان انجام گردید انتخاب شد. مقایسه شدتهای آلودگی اندازه گیری شده و عملکرد عایقها در مجاورت هرکدام از دستگاهها، کالیبراسیون نتایج برداشت آلودگی را به منظور توضیح کامل اطلاعات ، آسان نمود. بعد از 25 سال، هنوز این روش به عنوان روشی ساده و موثر در تعیین سطح آلودگی یک ایستگاه، بکار گرفته می شود.

7-2- تفسیر عمومی

شکل 7-1) دستگاه DDG

DDG شامل چهار لوله عمودی است که هرکدام دارای یک شکاف می باشند و شکافها بگونه ای تنظیم شده اند تا رو به چهار جهت اصلی باشند. یک ظرف جمع آوری آلودگی که آلودگیهای وارد شده داخل شکافها را جمع می کند در انتهای هرکدام از لوله ها قرار دارد.

این روش که در مقیاس وسیع، به منظور بررسی آلودگی مقره ها اولین بار در آفریقای جنوبی بکار گرفتهه شد،مزایای زیر را نسبت به سایر تکنیکها دارا می باشد:

- DDG به هیچ منبع تغذیه یا منبع انرژی نیاز ندارد.

DDG ارزان قیمت است و لذا اندازه گیری های وسیع، به عنوان مثال، اندازه گیری های فراوان در طول مسیر یک خط انتقال امکان پذیر است.

- محاسبات به سادگی انجام می شود و قابل تکرار است.

- احتیاجی به وجود مقره در انجام تستهای DDG نیست.

- معادل ESDD است.

- جهتی که بیشترین آلودگی را بوجود می آورد مشخص می کند.

- غیراز پاک کردن بعد از انجام آزمایشات، به تعمیر و نگهداری دیگری نیاز ندارد.

- تحت تأثیر بارش قرار نمی گیرد.

بخاطر همین روش DDG بوسیله Eskom بسیار بکار گرفته شده است و یک روش استاندارد به منظور اندازه گیری شدت آلودگی می باشد. به منظور آسان شدن مقایسه بین المللی نتایج، ابعاد شکافهای DDG ها در همه جا باید یکسان باشد.

7-3- جمع آوری آلودگی

DDG ذرات درشت تر را بیشتر و ذرات ریزتر را کمتر جذب می نماید. کوچکترین ذرات بدون ترک کردن جریان هوا، در اطراف DDG جاروب می شوند. با این وجود یک مشخصه اصلی نشست آلودگی بر روی اشیاء در مسیر باد می باشد و لذا شبیه سازی مطلوبی از آلودگی مقره های واقعی ارائه می دهد. مقدار ماده جمع شده نیز بستگی به جهت باد دارد. مقدار آلودگی وقتی ماکزیمم است که باد مستقیماً به داخل شکافها بوزد و وقتی مینیمم استکه باد با زاویه 90 درجه نسبت به شکاف بوزد. بنابراین DDG یک شاخص از جهت اصلی آلودگی فراهم می آورد و تمایزی میان منابع آلودگی مختلف بدست می دهد.

در آزمایشات تونل باد به منظور به اثبات رسانیدن اینکه آلودگی ممکن است براثر باد با سرعت زیاد، از ظرف جمع کننده آلودگی خارج شود، مشاهده شده است که هیچ ذره ای، با قطر بیش از300،
نمی تواند در باد با سرعت تا خارج شود.

خارج شدن آلودگی به مقدار ناچیز، کم اهمیت تلقی می شود. به علاوه، در سرعتهای بالا، احساس می شود که خارج شدن آلودگی بیشتر از نشست آلودگی در سطح مقره های واقعی اتفاق می افتد.

7-4- معرفی دستگاه DDG

چهار لوله جمع کننده آلودگی، که هرکدامشان در راستای یکی از چهار جهت اصلی قرار می گیرد، به منظور جمع آوری ذرات آلوده موجود در اتمسفر بکار گرفته می شوند. آلودگی در چهار ظرف پلاستیکی که در قسمت پایین لوله ها نصب شده اند جمع می شود. در فواصل ماهیانه این ظروف(جمع کننده آلودگی) خارج می شوند ومحتویات جمع شده با mL 500 آب مقطر ترکیب می شوند. رسانایی این محلول اندازه گیرفته می شود و شاخص آلودگی بصورت میانگین هدایت چهار ظرف جمع کننده آلودگی محاسبه شده و برای فاصله 30 روزه نرمالیزه بیان می شود.

ابعاد نامی در جدول (7-1) نشان داده شده است.

جدول(7-1): ابعاد نامی دستگاه DDG

نکته اول: ارتفاع m3 برای نصب DDG بعنوان یک استاندارد پذیرفته شده است، هرچند که مقره ها در ارتفاعات مختلف نصب می شوند.

نکته دوم: می توان یکی از مهمترین معایب مربوط به روش DDG را در اینجا بیان کرد و آن این است که امکان دستیابی به مشخصات خودپالایندگی مقره ها و نیز تأثیر پروفیل مقره در فرآیند رسوب بر روی سطح مقره وجود ندارد. در نواحی با بارش زیاد، یک شاخص بالاتر می تواند قابل قبول باشد، حال آنکه در نواحی با بارش کم، اما با مه زیاد، شدت آلودگی واقعی بزرگتر از چیزی است که بوسیله DDG نشان داده میی شود.

(در پیوست اول، دستگاه DDG بطور کامل مطابق استاندارد BS1747 شرح داده می شود).

نکته سوم: دستگاه DDG باید دور از درختان و یا دیگر موانعی که ممکن است بر روی جریان طبیعی هوا تأثیر بگذارند نصب شود.

در شکل (7-2) ابعاد دستگاه DDG نشان داده شده است.

شکل (7-2): ابعاد دستگاه DDG

7-5- تجهیزات آزمایش

- نردبان قابل حمل: یک نردبان m5/2 به منظور دسترسی به ظروف آلودگی نیاز می باشد.

- بطریهای اسپری: به منظور اسپری کردن آلودگیهای باقیمانده از هر لوله جمع کننده آلودگی به داخل ظرف جمع کننده آلودگی، با بکارگیری آب مقطر بکار می رود.

- بشرهای اندازه گیری: به منظور اندازه گیری mL 500 اب مقطری که در هرکدام از ظروف ریخته می شود بکار می رود.

- آب مقطر: بطور متوسط 3 لیتر آب در هر ظرف باید باشد. هدایت آب نباید از تجاوز کند.

- پروب دما: در صورتی که هدایت سنج برای دمای 20 تنظیم نشده باشد، به منظور اندازه گیری دمای محلول ظروف جمع آوری آلودگی بکار می رود.

- هدایت سنج قابل حمل: مقادیردرواحد داده می شوند و معمولاً برای دمای 20 تنظیم می شوند. اگر هدایت سنج برای دمای تنظیم نشده باشد، باید هدایت و دما در گزارش درج شوند.

- آب معمولی: به منظور شستن شیارهای عمودی و ظروف پس از انجام اندازه گیری ها بکار می رود.

- حوله های کاغذی: اگر پاکسازی بیشتری لازم باشد، بکار می رود.

- مداد علامت گذاری ضد آب سیاه و نازک: به منظور علامت گذاری محل و تاریخ آزمایشات روی ظرف بکار می رود.

- ظروفجایگزین: وقتی ظروف به آزمایشگاه برده می شوند، مجموعه جایگزین لازم خواهد شد.مجموعه کنونی پس از اندازه گیری ها، تمیز شده بر روی DDG قرار داده می شوند.

- مداد و کاغذ: به منظور ثبت داده های اندازه گیری شده بکار می روند.

7-6- روال آزمایش

- شکافهای لوله های جمع کننده آلودگی که ظروف جمع کننده آلودگی به آنها متصل هستند توسط مقددار کمی آب مقطر اسپری می شوند تا هرگونه آلودگی باقیمانده در هر لوله شسته شده به داخل ظرف مربوطه اش داخل شود.

- این کار از وارد شدن آلودگیهای بازمانده از آزمایشات قبلی به داخل ظرف براثر بارش جلوگیری می کند.

- چهار ظرف را از شیارهایشان جدا می کنیم. (با توجه به تاریخ نصب ظروف بر روی صفحه اطلاعات)

- هدایت آب مقطر را اندازه گیری می کنیم، همزمان در صورتی که هدایت سنج بر روی تنظیم نشده باشد، دما را نیز اندازه گیری می کنیم. هدایت آب می تواند کمتر از باشد.

- آب مقطر را به هریک از ظروف اضافه می کنیم تا حجم کل آب داخل ظرف به mL 500 برسد. اگر بخاطر بارش شدید، بیش از mL500 آب در داخل ظرف باشد، احتیاجی به آب مقطر نیست. ظرف را تکان دهید تا مطمئن شوید همه مواد قابل حل، در آب مقطر حل شده اند.

- هدایت حجم محلول موجود در ظروف را بوسیله پروب دستی اندازه گیری کنید و نتایج را ثبت نمایید. حجم واقعی محلول را اندازه گیری کنید.

- تعداد روزهای بین دو آزمایش را یادداشت کنید. تعداد روزها باید بین 20 روز تا 40 روز باشد.

- هدایت های تصحیح ششده را برای هرکدام از 4 ظرف محاسبه کنید.

: هدایت تصحیح شده برای هرکدام از 4 ظرف

: هدایت اندازه گیری شده برای هرکدام از 4جهت

V: حجم واقعی محلول در داخل ظرف

D: تعداد روزهای بین دو آزمایش

- شاخص آلودگی P، را برای هرماه، براساس متوسط 4 هدایت تصحیح شده در واحد بدست آورید. . این شاخص، همان DDGIS می باشد.

- اگر اطلاعات مربوط به آلودگی های غیرقابل حل (DDGIN) مدنظر باشد، بعد از اندازه گیری های مربوط به هدایت، محلولها باید با استفاده از یک قیف و یک کاغذ فیلتر از قبل خشک شده (دارای مشخصه استاندارد ) و یا فیلتری مشابه، فیلتر شوند. سپس کاغذ باید خشک شده دوباره وزن آن اندازه گیری شود. اختلاف وزن، رسوب غیرقابل حل رانشان می دهد.

- شیارهای عمودی و ظروف را با استفاده از آب معمولی بعد از انجام اندازه گیری ها شسته و تمیز کنید و ظروف تمیز را بر روی DDG نصب کنید.

به عنوان مثال،یک نمونه تحلیل نتایج برداشت آلودگی عبارتست از:

تعداد روز 33= N

هدایت نرمالیزه شده به این ترتیب بدست می آید:

30 × حجم جمع آوری شده (cc) × هدایت - 33×500 = هدایت نرمالیزه شده برای جهت

500: حجم آب مقطر برحسب cc

: ضریب نرمالیزاسیون به 30 روز

تجربیات نشان می دهند متوسط هدایت نرمالیزه شده،معمولاً دارای توزیع نرمال لگاریتمی می باشد. نتیجه رسم توزیع لگاریتمی بر روی کاغذ لگاریتمی یک خط مستقیم می باشد. از روی منحنی احتمال لگاریتمی می توان مقدار احتمال % 5/97 و %50 در ایستگاه را بدست آورد.

7-7- تعیین کلاس SPS از طریق اندازه گیری های DDG

شاخص آلودگی یک ایستگاه براساس اندازه گیری های DDG براساس میانگین هدایتها چهار پییمانه بر حسب و نرمالیزه شده برای یک فاصله زمانیی (30-90) روزه تعریف می شود. ماکزیمم سالیانه این مقادیر ماهیانه می تواند به منظور تعیین کلاس شدت آلودگی ایستگاه با توجه به شکل (6-4) بکار گرفته شود. از تحلیل نتاییج برداشت آلودگیی در دوره های زمانی مختلف معیارهای مناسبی جهت طراحی ایزولاسیون در شرایط آلودگی بدست می آید.

8- مطالعه تطبیقی داده های DDG

در این بخش، مقایسه ای میان داده های DDG و ESDD و نیز بکارگیری اطلاعات DDG انجام می شود. البته باید توجه کرد که هنوز روش DDG در صنعت برق همانند روش ESDD متداول نشده است و لذا اطلاعات مکتوب مربوط به روش DDG بسیار محدود می باشد.

8-1- مطالعه مقایسه ای روشهای DDG / ESDD

اطلاعات مربوط به داده های ESDD و DDG مربوط به 6 ایستگاه (4 ایستگاه در آفریقای جنوبی، 1 ایستگاه در سوئد و 1 ایستگاه در انگلستان) در شکلهای (8-1) و (8-2) نشان داده شده اند. (البته تعداد ایستگاههایی که داده های ESDD را اندازه گیری کرده اند بیشتر از ایستگاههایی است که داده های DDG را اندازه گیری کرده اند.) این منحنی ها براساس فراوانی تجمعی داده های ایستگاههای مذکور رستم شده اند.

با این وجود، نتایج نشان می دهد که اگر مدت زمان اندازه گیری DDG طولانی باشد، نتایج DDG می تواند بعنوان ملاک مناسبی به منظور تعیین شدت آلودگی ایستگاه در نظر گرفته شود. البته باید توجه کرد که نتایج DDG، در حقیقت، در حکم ابزاری به منظور مانییتورینگ آلودگی(گزارش ماه به ماه) می باشد.

فراوانی نشان داده شده در آمریکا نشان می دهد که همبستگی مطلوبی میان اندازه گیری های ESDD و DDG وجود دارد. (بعنوان مثال، همبستگی برابر 82/0) از این نتایج، معلوم می گردد که DDG مقدار مشاهده شده نسبتاً بیشتری را نسبت به ESDD نشان می دهد. به نظر می رسد برای دستگاه DDG،پالایندگی ناشی از بارش طبیعی به همان صورتی که برای مره های فشار قوی وجود دارد، وجود نخواهد داشت. با آگاهی از پدیده بارش طبیعی که منجر به خودپالایندگی می شود، DDG را می توان همان شدت آلودگی ایستگاه درنظر گرفت.

8-2- DDG و انتخاب مقره

مقایسه میان شاخص آلودگی DDG و آزمایشات مربوط به مقره های بشقابی، فاصله خزشی ویژه ای را که بایدبرای هر سطح آلودگی در نظر گرفته شود مشخص می کند. با توجه به شکل (8-4)، واضح است که اگر شاخص آلودگی از 50 بیشتر باشد، فاصله خزشی ویژه ای بیشتر از حداقل استاندارد لازم است.

باید توجه کرد که شدت آلودگی صرفاً یکی از چندین پارامتری است که بر روی رفتار مقره ها تأثیر می گذارد و همزمان باید تأثیر شرایط آب و هوایی نیز درنظر گرفته شود. به عنوان مثال، مناطق دارای بارش سنگین، منجر به پاک شدن سطوح مقره ها شده وضعیت مطلوب تری فراهم می آورند.

با توجه به اینکه زمان زیادی بین تصمیم گریری برای طراحی یک خط انتقال و عملیات ایجاد خط انتقال وجود دارد، امکان نصب دستگاه DDG و اندازه گیری شدت آلودگی وجود دارد. بهتر است که DDG در نزدیکی مسیر خطوط انتقال نصب شود تا به تخمین دقیق تری منجر شود. اختلاف زیاد میان نتایج حاصل از شدت آلودگی برای یک محل،اهمیت دقت در انتخاب مکان نصب دستگاه DDG را نشان می دهد.

شکل (8-4): فاصله خزشی مورد نیاز برای کلاهکهای استاندارد برای شدت آلودگی داده شده

9- نتیجه گیری

در این گزارش، روش DDG به عنوان یکی از روشهای تعیین شدت آلودگی ایستگاههای برداشتآلودگی که در مقایسه با روشهای مرسوم تر مانند ESDD دارای مزایای بیشتری می باشد، مورد مطالعه قرار گرفت و دلایل کافی به منظور اولویت این روش در مانیتورینگ آلودگی ایستگاههای برداشت آلودگی نشان داده شد.

در مطالعه تطبیقی ESDD/DDG معلوم شد که نتایج هر دو روش، در صورت مدنظر قراردادن شرایط آب و هوایی محیط،کاملاً مطابقت دارند و لذا می توان آنها را از لحاظ نتایج عملی معادل یکدیگر در نظر گرفت.

در نهایت، اهمیت داده های DDG به منظور طراحی ایزولاسیون خطوط انتقال در مناطق آلوده مورد مطالعه قرار گرفت و نشان داده شد که با قراردادن دستگاههای DDG در طول مسیر خط انتقال در دست طراحی (با توجه به هزینه کم روش DDG امکان پذیر است ومطالعه آلودگی مسیر خط انتقال می توان به الگویی مناسب به منظور طراحی ایزولاسیون خطوط انتقال دست یافت.

بدیهی است که چنین راهکاری را می توان برای طراحی ایزولاسیون پستهای فشارقوی و پستهای نیروگاههای واقع در مناطق آلوده، قبل از بهره برداری، پیاده سازی کرد.