الأحد، 17 مايو 2020

أهم الأعطال التي تتعرض لها العوازل Insulators

الدرس السابق:عوازل خطوط النقل الكهربائية Insulators وضيفتها وأنواعها واصنافها


أهم  الأعطال التي تتعرض لها العوازل  Insulators

هناك العديد من هذه الأنواع منها:

  1. كسر العوازل: وذلك نتيجة تعرضها للعوامل الجوية مثل (الصواعق) أو نتيجة تعرضها للعبث أو نتيجة صدأ و تشقق القطع المعدنية المكونة لسلسلة العوازل .
  2. انهيار العازلية Breakdown :يكون ذلك كنتيجة للعوامل التالية: 
  •  نتيجة تلوث العوازل سواء من العوامل الجوية أو قربها من المصانع التي تخرج مخلفات تؤثر على سلاسل العوازل (كاإلسمنت ، البوتاس ، . . . الخ). 
  •  تعرضها للجهود العالية سواء بسبب العوامل الجوية كالصواعق المفاجئة ، أو بسبب Switching الخ . 
  • وجود تيارات متسربة. Current Leakage.

1-تأثير التلوث على أداء العازل:

       يحتوى التلوث الطبيعى على نسبة عالية من الأملاح ، و نتيجة لوجود الشبورة المائية و حتى فى وجود الأمطار يذوب الملح على سطح العازل منشأ مسارا موصلا وبالتالى مسببا هبوطا فى قيمة مستوى العزل حيث ينتج مسار لمرور التيار خلال الأتربة ذو مقاومة أقل من مقاومة العازل ، ويكون هذا المسار بالتوازى مع العازل الأصلى مما يقلل القيمة الكلية للمقاومة الناتجة فتقل مقاومة العزل ، و نتيجة لذلك يحدث Flashover على سلسلة العازل وهذا الأخير قد يتسبب فى حدوث شروخ على سطح العازل وخروج الدائر ة من الخدمة بواسطة أجهزة الوقاية .

2-كيفية حدوث الومضة الكهربائية Flashover .

     سلسلة العزل تمثل بمكثف ، القطب الموجب له هو الخط الهوائى أما القطب السالب فهو الأرض (يمثلها هنا مسمار العازل المتصل بجسم البرج المؤرض)  الوسط العازل بينهما هو سلسلة العازلات . 

    ففى الوضع الطبيعى بدون أي تلوث أو أطباق تالفة لن يكون هناك أى مجال لحدوث Flashover باستثناء حالة واحدة فقط و هى حدوث voltages-Over على الخط بأكثر من % 150 من جهد الخط. 

    أما فى وجود الملوثات على سطح السلسلة فسوف تقل قيمة العزل بين القطبين الموجب و السالب إلى أن يحدث انهيار لقيمة العزل منها يحدث الــــــFlashover .          وعند حدوث ذلك تصبح سلسلة العازل كما لو كانت مقاومة يسري التيار من أحد طرفيها إلى الطرف الآخر وهذا بالطبع يعتبر Short circuit  وسيتدخل جهاز الحماية لاكتشافه وعزله مما يسبب تعطل الخط. 

   وهذا الـ Flashover  غالبا لا يسبب تلف العازل بل يعود العزل لأداء وظيفته العادية بعد حدوثه مالم تكن كمية الحرارة الناتجة عنه كبيرة جدا بحيث تسبب احتراق سلسلة العازل .

    الشكل التالي يظهر المسافات التى يحدث عليها Flashover ، فهناك مسارات طويلة وهناك مسافات مختصرة وهى الأخطر مثل C+B+D أو C+B+A وهكذا.
   لاحظ أن لدينا فرق بين المسافة التى يزحف عليها التيار Creepage distance  وبين المسافة المختصرة Clearance Distance  كما هو واضح فى الجزء التالى.

3- ما هي الـ Creepage Distance ؟  

    هو مصطلح مهم فى موضوع العزل والتلوث وتعنى مسافة الزحف ، ويستخدم هذا المصطلح فى تصميم العوازل بناء على نسبة التلوث فى المنطقة ، ويمكن تعريفه على أنه أقصر مسار مقاس خلال سطح العازل يصل بين نقطتين موصلتين (المسار كله يجب أن يكون على سطح العازل) و يمكن للتيار أن يسلكه ويسبب انهيار كهربائى ، وبالطبع هذه المسافة تختلف عما يعرف بالـــ Clearance Distance  ويقصد بها أقصر مسافة فعلية بين نقطتين موصلتين لتحقيق مسافة آمنة تمنع حدوث arc بينهما كما فى الشكل أسفله ( ليس بالضرورة أن يكون المسار بالكامل على سطح العازل كما فى المصطلح السابق).
 

والجدول التالي من المواصفات الألمانية لتحديد مسافة الزحف حسب درجة التلوث.

4-  تنظيف العوازل

     ويعتبر تراكم الأتربة والملوثات أحد أهم العوامل التى تؤدى إلى انهيار العازل وتسرب التيار من فوقه ، ولذلك فمن الضرورى عمل نظافة دورية لهذه العوازل.
     وتختلف المدة حسب حجم التلوث الموجود فى البيئة. ومن أشهر الطرق لتنظيف العوازل غسلها بالماء – بعد فصل الكهرباء عنها – ثم تطورت الطرق فصار يستخدم الطائرات فى تنظيف العوازل دون فصل التيار باستخدام الماء المقطر (غير موصل للكهرباء). 

   ومن الطرق الحديثة استخدام أنواع من العوازل لا يتراكم عليها التراب ، ففي جزيرة كريت باليونان كان ملح البحر المتبخر يتراكم على العوازل فاستخدموا مادة تشبه الشمع وتم دهن العوازل بها لتساعد على بلورة المياه التي تتكثف عليها و بهذا يصبح المسار للتيار المتسرب متقطعا ولا يسمح بمرور التيار. و يتم الدهان بهذه المادة كل ثلاث سنوات و قد وجد أن تكاليف استخدامها أقل بكثير من تكاليف الصيانة العادية والتى يتم فيها غسل العوازل سواء بالسيارات والروافع أو بالطائرات كما فى الشكل:

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق