بررسی جریان نشتی و دمای سطح مقره‌ کامپوزیتی 230 کیلوولت در شرایط رطوبت و ریزگرد

با چگالش رطوبت روی سطح مقره‌های آلوده به ریزگرد، هدایت الکتریکی مقره بالا رفته و به تبع آن جریان نشتی روی سطح ایجاد شده و باعث از کارافتادگی مقره‌ها می‌شود. چگالش رطوبت روی سطح، در اثر مکانیزم سردشدن تشعشعی و عمدتاً اوایل صبح و در فصل زمستان اتفاق می‌افتد. در این حالت دمای سطح مقره از نقطه شبنم کمتر است. در این مقاله ضمن بررسی مکانیزم سردشدن تشعشعی، یک نمونه ریزگرد واقعی جمع‌آوری شده از کانون ریزگرد، آنالیز شیمیایی و هدایت الکتریکی آن‌ در حالت مرطوب اندازه‌گیری شده است. با شبیه‌سازی مقره کامپوزیتی kv 230 آلوده به ریزگرد در نرم‌افزار کامسول، جریان نشتی به دست آمده و با آزمون تجربی صحت‌سنجی شده است. همچنین با استفاده از روابط انتقال حرارت، دمای سطح مقره هنگام عبور جریان نشتی تعیین و با مقادیر ثبت‌شده توسط دوربین ترموویژن در هنگام آزمون، مقایسه گردیده است. نتایج نشان می‌دهد که جریان نشتی و دمای سطح مقره با افزایش هدایت و ضخامت لایه آلودگی افزایش یافته و به تبع آن احتمال از کار افتادگی مقره نیز بالا می‌رود. آزمون تجربی نشان داد که شبیه‌سازی مقره با نرم‌افزارهای تجاری موجود، می‌تواند روش قابل اعتمادی برای تحلیل پیش‌دستانه جهت ارزیابی مقره‌ها به شمار رود.

Investigation of Leakage Current and Surface Temperature of 230 kV Composite Insulator Under the Influence of Moisture and Contamination Conditions

As moisture condenses on the surface of the contaminated insulators, the electrical conductivity of the insulator surface increases, resulting in a leakage current on the surface and causing the insulators to fail. Condensation of moisture on the insulator surface occurs due to the mechanism of radiation cooling, mainly in the early mornings of winters. In this case, the temperature of the insulator surface is lower than the dew point. In this paper, a sample of real fine dust collected from the dust center and chemical analysis and measurement of electrical conductivity in the wet state were performed. By simulating a 230kV contaminated composite insulator in COMSOL Multiphysics software, the magnitude of leakage current was obtained and verified by an experimental test. Also, using heat transfer governing relations, the temperature of the insulator surface during the leakage current flow, was determined and compared with the images captured by the thermovision camera during the test. The results show that the leakage current and the surface temperature of the insulator increase with increasing the conduction and thickness of the contamination layer and consequently the probability of insulator failure also increases. Experimental testing shows that simulation of insulators with finite elementsbased commercial software can be a reliable method for preanalysis of insulators.