تحلیل پدیده‌های تخلیه عایق و راه‌حل‌های سیستماتیک

1. تحلیل عمیق دلایل تخلیه

1. یونیزاسیون آلودگی سطحی
   o مکانیسم: آلودگی‌ها (غبار نمکی، رسوبات شیمیایی) در محیط‌های مرطوب الکترولیز می‌شوند و کانال‌های رسانا ایجاد می‌کنند.
   o آستانه بحرانی: جریان نشت زمانی افزایش می‌یابد که رطوبت نسبی >75٪ و چگالی آلودگی >0.1mg/cm² باشد.
2. تشویه میدان الکتریکی ناشی از قطرات آب
   o مکانیسم: قطرات باران در لبه‌های پروانه تجمع می‌یابند و موجب افزایش قدرت میدان الکتریکی محلی به حدی می‌شوند که بیش از حد (>3kV/cm) باشد و تخلیه کورونا رخ دهد.
3. عیوب ماده و ساختاری
   o مکانیسم: حفره‌ها/شکاف‌های داخلی موجب تخلیه جزئی (PD >20pC) می‌شوند که منجر به خرابی عایق از طریق تلفات تجمعی می‌شود.

II. ارزیابی کمی تأثیرات تخلیه

III. راه‌حل‌های کامل زنجیره

1. سیستم نگهداری پیشگیرانه
   • چرخه تمیز کردن هوشمند: تنظیم پویای آستانه تمیز کردن بر اساس مراقبت ESDD (NSDD ≤0.05mg/cm² توصیه می‌شود).
   • بازگرداندن هیدروفوبیکیتی: استفاده از پوشش ضد آلودگی نوع RTV II (زاویه تماس >105°).
2. طراحی محافظت فعال
   • بهینه‌سازی آیرودینامیک: استفاده از ساختار پروانه با قطر متغیر برای افزایش کارایی تخلیه قطرات آب به 70%.
   • طبقه‌بندی میدان الکتریکی: نصب حلقه‌های طبقه‌بندی (گرادیان میدان ≤0.5kV/cm).
3. مراقبت وضعیت و معیارهای جایگزینی
   اجرای پروتکل تشخیص سه‌سطحی:
   (1) ترموگرافی مادون قرمز: اگر نقاط داغ محلی ΔT >15°C بالاتر از محیط (بر اساس IEEE 1313.2) تصویربرداری ماوراء بنفش (UV) را فعال کنید.
   (2) تأیید الگوی تخلیه: استفاده از تصویربرداری UV برای تأیید توزیع کورونا.
   (3) کمی کردن تخلیه: اگر UV ناهماهنگی‌ها را شناسایی کند، تشخیص PD ماوراء صوتی انجام شود. جایگزینی الزامی است وقتی:
• PD >100pC (استاندارد DL/T 596)
• طیف PRPD الگوهای عیب سطحی/داخلی را نشان می‌دهد.
  در موارد غیربحرانی به مراقبت معمول باز می‌گردد.

IV. مسیر به‌روزرسانی تکنولوژی
• انقلاب ماده: جایگزینی عایق‌های سرامیکی با عایق‌های ترکیبی (مقاومت در برابر قوس >250s، انتقال خودکار هیدروفوبیکیتی).
• یکپارچه‌سازی دیجیتال توئین: نصب ریزچیپ‌های RFID + شبیه‌سازی میدان الکتریکی سه‌بعدی برای دستیابی به خطای پیش‌بینی عمر ≤5%.

نتیجه‌گیری
طبقه‌بندی هماهنگ آلودگی، بهینه‌سازی ساختاری و تشخیص هوشمند تعداد شکست‌های تخلیه عایق را به 0.03 حادثه/100km·سال (استاندارد IEEE 1523) کاهش می‌دهد و ایمنی ذاتی شبکه را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.

مزایای اصلی

1. اقتصادی بودن: هزینه‌های نگهداری پیشگیرانه 5.8 برابر کمتر از تعمیرات پس از شکست است.
2. توافق‌پذیری: سازگار با کلاس‌های ولتاژ 35kV~1000kV.
3. آمادگی برای آینده: پشتیبانی از یکپارچه‌سازی IoT برای زیرمجموعه‌های هوشمند.