ارزیابی پیرشدگی مقره‌های پلیمری تحت شرایط آلودگی و رطوبت محیطی با استفاده از تحلیل سیگنال‌های جریان نشتی، ولتاژ قوس الکتریکی و اسکن میکروسکوپی الکترون سطح مقره

نویسندگان

دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر

چکیده

مقره‌های پلیمری خطوط هوایی در مدت بهره‌برداری تحت تنش‌های الکتریکی، محیطی و مکانیکی بوده به‌طوری‌که این عوامل، مقره را دچار پیری نموده و باعث افزایش جریان نشتی و کاهش ولتاژ قوس الکتریکی می‌شوند. ترکیب آلودگی و رطوبت هوا مسیری با امپدانس پایین روی سطح مقره ایجاد نموده و درنتیجه جریان نشتی بیش‌تر و ولتاژ قوس الکتریکی کاهش می‌یابد و این موضوع باعث وقوع خطا در مقره شده به‌طوری‌که این امر در مقره‌های فرسوده بسیار جدی‌تر است. در این مقاله به جهت ارزیابی تأثیر پدیده پیری بر جریان نشتی و ولتاژ قوس الکتریکی مقره‌های پلیمری در شرایط آلودگی و رطوبت محیط، چهار نوع مقره پلیمری 20 کیلوولت متفاوت به‌مدت 1000 ساعت درون محفظه پیرسازی مصنوعی قرار داده می‌شود. سپس هر دو هفته یک نمونه از هر نوع مقره از محفظه خارج‌شده و سیگنال جریان نشتی و ولتاژ قوس الکتریکی آن‌ها مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. ضمناً تست اسکن میکروسکوپی الکترون (SEM) به منظور پایش وضعیت سطحی مقره‌ها در مراحل مختلف پیرسازی مصنوعی انجام گردید و نتایج نشان داده است که سطح مقره‌های فرسوده‌تر دارای حفره‌های بیش‌تری بوده که توأم با تضعیف خاصیت آب‌گریزی، موجب عملکرد نامناسب مقره و افزایش جریان نشتی و کاهش ولتاژ قوس الکتریکی شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Analyzing of Polymeric Insulators Aging under Humidity and Pollution Condition using Leakage Current, Flashover Voltage and SEM Analysis

نویسندگان [English]

  • S. M. Arabi
  • M. Mirzaie
Faculty of Electrical and Computer Engineering, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran
چکیده [English]

Polymeric insulators in overhead transmission lines are under different stresses such as: electrical, environmental and mechanical stresses. These factors cause the insulator aging and the increase of leakage current and also the decrease of flashover voltage. When layer of environmental pollutants is formed on the insulator surface and combined with atmospheric moisture, low impedance path created on the surface that prone to more leakage current and also less flashover voltage. This event makes the fault in the insulators especially in aged insulators. In this paper to investigate the effects of aging on the leakage current and flashover voltage of polymer insulators under contamination and humidity, four different types of 20 kV polymer insulators put inside the artificial aging chamber for 1,000 hours. Then every two weeks one of each type of insulators was removed from aging chamber and flashover voltages and leakage current signals were measured and the obtained results were evaluated.  In addition for monitoring the insulator surface state at different stages of aging, scan electron microscopy (SEM) was conducted and the results show that aged insulators have more pores and with weaken hydrophobic properties, leading to poor performance of insulator and increase the leakage current and decrease the flashover voltage.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Polymeric insulator
  • aging
  • leakage current
  • flashover voltage
  • Contamination
  • ultraviolet (UV)
  • hydrophobicity