انتخاب و نگهداری عایق‌کننده‌ها در خطوط برق با فشار بالا
نقش مهم جداً دی الکتریک‌ها
در خطوط برق با ولتاژ بالا، معمولاً رشته‌ای از دی الکتریک‌ها مشاهده می‌شود. دقیقاً هدف آن‌ها چیست؟ این دی الکتریک‌ها، مانند خدایان محافظ در خطوط ولتاژ بالا، نقش حیاتی در تضمین ایمنی دارند. از طریق آن‌ها می‌توانیم انتقال جریان را به صورت هموار تضمین کنیم و در عین حال از خسارت جریان به محیط اطراف و تجهیزات جلوگیری کنیم.
فرآیند نصب دی الکتریک‌ها
چرا رشته‌ای از دی الکتریک‌ها در خطوط ولتاژ بالا آویزان می‌شوند؟ و دقیقاً چگونه عمل می‌کنند؟
حالا، بیایید فرآیند نصب دی الکتریک‌ها را درک کنیم. ابتدا، کارگران از ابزار استفاده می‌کنند تا اتصالات دو طرف را به آرامی بلند کنند و فاصله لازم برای نصب دی الکتریک جدید را ایجاد کنند. سپس، دی الکتریک جدید را به موقعیت مناسب قرار می‌دهند و سریعاً ابزارها را خارج می‌کنند تا فرآیند نصب به پایان برسد. این مجموعه عملیات ظاهراً ساده در واقع تامین برق هزاران خانوار را حفظ می‌کند.
۰۲ اصول عملکرد دی الکتریک‌ها
اصول و انتخاب مواد
دی الکتریک‌ها چگونه عمل می‌کنند؟
به غیر از دی الکتریک‌های شیشه‌ای، معمولاً دی الکتریک‌های سفید و مانند سرامیک مشاهده می‌شوند. اگرچه آن‌ها ایجاد ثبات می‌کنند، اما عملکرد اصلی آن‌ها دی الکتریک بودن است. چون خطوط ولتاژ بالا معمولاً بیش از ۱۰,۰۰۰ ولت هستند و مسافت‌های زیادی را پوشش می‌دهند، اگر آن‌ها مانند سیم‌های خانگی در عایق پوشیده شوند، ضخامت پوسته برای خط ۵۰۰,۰۰۰ ولتی به ۱۷ سانتی‌متر می‌رسد. این کار نه تنها از نظر هزینه غیرقابل تحمل است، بلکه وزن اضافی نیاز به فاصله بیشتر بین سازه‌های پشتیبان را افزایش می‌دهد.
علاوه بر این، لایه‌های عایق پوش ضخیم می‌توانند تخلیه حرارتی خطوط ولتاژ بالا را مختل کنند و موجب خطرات ایمنی شوند. بنابراین، خطوط ولتاژ بالا معمولاً مستقیماً به هوای آزاد می‌باشند.
تطویر طراحی و چالش‌ها
اما این مسئله‌ای ایجاد می‌کند: وقتی خط ولتاژ بالا از یک ستون برق می‌گذرد، جریان می‌تواند از طریق بتن و تقویت‌کننده‌های فولادی به زمین جریان یابد و خطری ایجاد کند.
برای حل این مشکل، دی الکتریک‌ها بین خط و ستون اضافه شدند. آن‌ها با شکل دیسک طراحی شدند تا تمرکز میدان الکتریکی که موجب تخلیه (ارک) می‌شود را کاهش دهند. اما مسئله دیگری پیش آمد: شکل دیسک می‌توانست آب باران را جمع کند و جریان می‌توانست از طریق مسیر آب حرکت کند. این امر منجر به تکامل تدریجی طراحی شکل چتری شد که خطر نشت جریان و جمع شدن آب باران را کاهش می‌دهد و به شکل دی الکتریکی که امروزه می‌شناسیم می‌انجامد.
به طور خلاصه، دی الکتریک‌ها با استفاده از مواد دی الکتریک و طراحی شکل منحصر به فرد خود جریان را مسدود می‌کنند. اما در حالی که دی الکتریک‌ها تحت شرایط عادی نیازهای پایه‌ای عایق‌بندی را برآورده می‌کنند، اگر سطح آن‌ها آلوده شود و مرطوب شود، مواد محل‌پذیر می‌توانند در آب حل شده و یک لایه رسانا روی سطح تشکیل دهند. این می‌تواند منجر به پدیده تخلیه الکتریکی شدید (ارک) شود که می‌تواند موجب خاموشی یا خسارت تجهیزات شود.
آلاینده‌هایی مانند غبار صنعتی، ذرات دود، خاک شور/قلیایی و حتی مدفوع پرنده می‌توانند به راحتی ارک دی الکتریک‌ها را ایجاد کنند. برای جلوگیری از این وضعیت خطرناک، دی الکتریک‌ها نیاز به تمیزکاری منظم دارند. یک روش این است که با استفاده از تفنگ‌های آب فشار بالا تمیز شوند. علاوه بر این، ویژگی‌های ارک آلودگی می‌تواند با افزایش تعداد دیسک‌های دی الکتریک در یک رشته یا با اعمال پوشش‌های خاص روی سطوح دی الکتریک‌ها بهبود یابد، بدین ترتیب ایمنی عملکرد خطوط برق ولتاژ بالا تضمین می‌شود.
