شبیه سازی و تحلیل تاثیر آلودگی یکنواخت و غیریکنواخت (طولی و قطاعی) بر توزیع پتانسیل و میدان الکتریکی مقره پلیمری با استفاده از روش اجزاء محدود

آلودگی به عنوان یکی از عوامل مهم و تاثیرگذار بر عملکرد مقره های پلیمری شناخته شده است. در عمل، آلودگی مستقر بر روی مقره ها کاملاً یکنواخت نبوده و به صورت آلودگی غیریکنواخت می باشد. تاکنون تحقیقات جامعی در خصوص تاثیر شکل های مختلف آلودگی غیریکنواخت بر عملکرد مقره ها، انجام نشده است. در این مقاله، تاثیر آلودگی یکنواخت، آلودگی غیریکنواخت طولی و همچنین آلودگی غیریکنواخت قطاعی در سه سطح آلودگی سبک، متوسط و سنگین بر روی توزیع پتانسیل و میدان الکتریکی یک نمونه مقره پلیمری 20 کیلوولت با استفاده از نرم افزار comsol multiphysics، انجام و نتایج تحلیل شده است. در آلودگی غیریکنواخت طولی، شدت آلودگی در نواحی نزدیک الکترودهای فشار قوی و زمین نسبت به ناحیه میانی، سنگین تر و در آلودگی غیریکنواخت قطاعی، شدت آلودگی در ناحیه پشت به باد نسبت به ناحیه رو به باد، سنگین تر در نظر گرفته شده است. نتایج نشان داده است که در حالت آلودگی یکنواخت سبک، شدت میدان الکتریکی کاهش و با افزایش شدت آلودگی، دامنه آن افزایش می یابد. در آلودگی غیریکنواخت طولی، در نواحی نزدیک الکترودها، پتانسیل الکتریکی تقریباً ثابت مانده و شدت میدان الکتریکی کاهش یافته است. همچنین در آلودگی غیریکنواخت قطاعی، شدت میدان الکتریکی در ناحیه پشت به باد افزایش یافته است.

simulation and analysis of uniform and non-uniform (longitudinal and fan-shaped) pollutions effect on the potential and electric field distribution of polymeric insulator using finite element method

Pollution is known as one of the important and effective factors on the performance of polymeric insulators. In practice, the deposit contamination on the insulator surface is not uniform completely and is nonuniform contamination. So far, comprehensive research has not been carried out on the effects of different forms of nonuniform contamination on the performance of the insulators. In this paper, the effect of uniform contamination, longitudinal nonuniform pollution and fanshaped nonuniform pollution in three levels of light, medium and heavy contamination on the potential and electrical field distribution of a 20 kV polymeric insulator using Comsol Multiphysics software have been done and the results have been Analyzed. In longitudinal nonuniform pollution, the severity of pollution in the near of high voltage and ground electrodes regions is heavier than the middle region, and in fanshaped nonuniform pollution, the severity of pollution in the leeward side region is heavier than the windward side region. The results show that in slightly uniform pollution, the electric field decreases and its amplitude increases with increasing the pollution intensity. In longitudinal nonuniform pollution, electrical potential is almost constant in the near of electrodes and the electric field intensity has been decreased. Also, in the fanshaped nonuniform pollution, the electric field intensity has been increased in the leeward side region.