تحليل ظاهرة تفريغ العازل والحلول النظامية

1. تحليل عميق لأسباب التفريغ

1. تلوث السطح والإيونة
   • الآلية: تتحلل الملوثات (غبار الملح، الرواسب الكيميائية) في البيئات الرطبة، مما يشكل قنوات موصلة.
   • الحد الحرجة: يزداد التيار المسرب عندما يكون الرطوبة النسبية >75٪ وكثافة التلوث >0.1 ملغ/سم².
2. تشوه المجال الكهربائي بسبب قطرات الماء
   • الآلية: تتراكم قطرات المطر على حواف الألواح، مما يؤدي إلى زيادة قوة المجال الكهربائي المحلية لتتجاوز الحدود (>3 كيلوفولت/سم)، مما يثير التفريغ الكوروني.
3. عيوب المواد والهيكل
   • الآلية: تؤدي الفراغات الداخلية والشقوق إلى التفريغ الجزئي (PD >20 بيكوكولوم)، مما يؤدي إلى فشل العزل من خلال التلف التراكمي.

II. تقييم كمي لتأثيرات التفريغ

III. حلول سلسلة كاملة

1. نظام الصيانة الوقائية
   • دورة التنظيف الذكية: ضبط عتبات التنظيف بشكل ديناميكي بناءً على مراقبة ESDD (NSDD المقترح ≤0.05 ملغ/سم²).
   • استعادة خصائص الطرد المائي: تطبيق طلاء RTV Type II ضد التفريغ بسبب التلوث (زاوية الاتصال >105 درجة).
2. تصميم الحماية النشطة
   • تحسين الديناميكا الهوائية: استخدام هيكل الألواح المتغير القطر لزيادة كفاءة التخلص من قطرات الماء بنسبة 70٪.
   • تقدير المجال الكهربائي: تركيب حلقات التقدير (معدل المجال الكهربائي ≤0.5 كيلوفولت/سم).
3. مراقبة الحالة ومعايير الاستبدال
   تنفيذ بروتوكول تشخيص ثلاثي المستويات:
   (1) التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء: تشغيل التصوير بالموجات فوق البنفسجية إذا كانت النقاط الساخنة المحلية تظهر ΔT >15 درجة مئوية فوق درجة حرارة البيئة (وفقًا لـ IEEE 1313.2).
   (2) التحقق من نمط التفريغ: استخدام التصوير بالموجات فوق البنفسجية لتأكيد توزيع التفريغ الكوروني.
   (3) تحديد كمية التفريغ: إذا اكتشفت الموجات فوق البنفسجية شذوذًا، قم بإجراء كشف PD بالموجات فوق الصوتية. يتم استبدالها عند:
   • PD >100 بيكوكولوم (معيار DL/T 596)
   • يظهر طيف PRPD أنماط عيوب السطح أو الداخلية.
     تعود الحالات غير الحرجة إلى المراقبة الروتينية.

IV. مسار التحديث التكنولوجي
• ثورة المواد: استبدال العوازل السيراميكية بعوازل مركبة (مقاومة القوس >250 ثانية، نقل ذاتي للطرد المائي).
• دمج التوأم الرقمي: تضمين رقائق RFID + محاكاة المجال الكهربائي ثلاثية الأبعاد لتحقيق خطأ توقع العمر لا يزيد عن 5٪.

الخاتمة
تساهم التصنيف التعاوني للتلوث، وأمثلة الهيكل، والتشخيص الذكي في تقليل حالات فشل التفريغ في العوازل إلى 0.03 حالة/100 كم·سنة (معيار IEEE 1523)، مما يعزز بشكل كبير السلامة الجوهرية للشبكة.

المزايا الأساسية

1. كفاءة التكلفة: تكلف الصيانة الوقائية 5.8 مرة أقل من تكاليف الإصلاح بعد الفشل.
2. قابلية التكيف: متوافق مع فئات الجهد من 35 كيلوفولت إلى 1000 كيلوفولت.
3. الاستعداد للمستقبل: يدعم التكامل مع إنترنت الأشياء لمراكز التحويل الذكية.