Leakage current on polluted insulat

Leakage current on polluted insulators’ surface is a major cause of insulation failure in high voltage power lines. Maintenance of those lines thus necessitates the periodic cleaning the insulators’ surfaces, which is known to be a costly operation. The magnitude of leakage current on a polluted insulator depends on pollution severity and the contamination salinity, which subsequently affects the conductivity of the contamination layer. With thousands of kilometers of transmission and sub-transmission lines in Sinai, rather than relying on the costly insulator washing, composite insulators are nominated to be used instead of ceramic insulators. Composite insulators are now widely used worldwide because of their lower weight, higher mechanical strength, higher design flexibility, and their reduced maintenance. They display lower leakage current due to their higher surface resistance [1] and [2]. Silicone rubber – used to fabricate insulators – can provide long-term and satisfactory service even under polluted and wet conditions. This is due to its long-term hydrophobic surface properties. The hydrophobic surface inhibits the formation of a continuous water film and the flow of leakage current along the surface. This blocks the initiation of dry band arcing that leads to flashover. In a study by Zhang and Hackam, the strong relation between hydrophobicity and high surface was established when high temperature vulcanized (HTV) silicone rubber rods were subjected – under high voltage – to accelerated wetting in salt-fog and immersion in a saline solution [3]. The surface resistance was measured and found to depend on the duration of the exposure to the salt-fog without electric stress, the duration of the exposure to combined salt-fog and electric stress, and the specimen length.

The pollution layer accumulated on the insulator surface during normal desert atmospheric weather has a thickness that depends on the type of soil in this region and on the polluting sand grain sizes. When sand is deposited on insulator surface and in the presence of a major source of wetting, such as dew in the early morning, leakage current would flow on the surface. Conductive sand areas are then heated, and dry bands are formed leading to possible surface flashover [4].

Relevant previous work in this area included estimating the current density distributions along polluted insulator surface, using surface charges simulation method [5]. Other studies simulated the leakage current while accounting for amount of salt in the contamination layer [6]. Other experimental studies were made on the effect of desert pollution on polymeric insulator [7] and [8]. In another study, leakage current was estimated using the FEMLAB software with different conductivities of contamination layer [9].

This paper aims to investigate the prime factor responsible for initiating insulator failure under power-frequency voltage, namely leakage current flowing through surface pollution.

Insulator simulation was carried out using an accurate 3-D ANSYS software program, which is based on the Finite Elements method. The program required higher performance computing and gave results with high accuracy. The ratings of transmission lines in Sinai are mainly 500 kV, 220 kV, and 66 kV. A typical two-shed insulator, which may be used on 220 kV power lines is used as a case study. Such leakage current distributions are determined with different sand grain thickness and with different sand conductivities. Realistic data are used, which are based on sand samples collected from Sinai desert near present and future transmission lines’ corridors and were reported by an earlier study [10]. In that study, the statistical distributions of sand grains size in the desert soil were acquired from random samples, where their salinity and subsequent conductivity were measured. Based on the calculated influence of sand grain size and salinity on the resulting leakage current, statistical distribution mapping was carried out to produce the overall probability density distribution of leakage current. The cumulative statistical distribution of leakage current was then employed to assess the risk of insulator failure.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ปัจจุบันบนพื้นผิวของลูกถ้วยเสียรั่วเป็นสาเหตุของความล้มเหลวของฉนวนกันความร้อนในสายไฟฟ้าแรงดันสูง บำรุงรักษาสายนั้นจึง necessitates เป็นครั้งคราวทำความสะอาดพื้นผิวของลูกถ้วย ซึ่งเป็นที่รู้จักกันเป็น การดำเนินการค่าใช้จ่าย ขนาดของการรั่วไหลของกระแสในฉนวนกันความร้อนเสียขึ้นอยู่กับความรุนแรงของมลพิษและเค็มปนเปื้อน ซึ่งต่อมานำของชั้นการปนเปื้อน พันกิโลเมตรส่งและส่งย่อยบรรทัดในวซิไนเอ็มดี พึ่งล้างฉนวนกันความร้อนเสียค่าใช้จ่าย ลูกถ้วยผสมเสนอชื่อที่จะใช้แทนเซรามิคลูกถ้วย ลูกถ้วยโดยรวมตอนนี้ใช้ทั่วโลกเนื่องจาก มีน้ำหนักตัวต่ำกว่า ความแข็งแรงทางกลสูง ออกแบบยืดหยุ่นสูง และการบำรุงรักษาลดลง พวกเขาแสดงการรั่วไหลต่ำกว่าปัจจุบันเนื่องจากความต้านทานผิวสูง [1] และ [2] ยางซิลิโคน – ใช้ปั้นลูกถ้วยสามารถให้บริการระยะยาว และเป็นที่พอใจแม้สภาวะเปียก และเสีย นี่คือเนื่องจากคุณสมบัติ hydrophobic พื้นผิวระยะยาว ผิว hydrophobic ยับยั้งการก่อตัวของฟิล์มน้ำอย่างต่อเนื่องและกระแสรั่วไหลตามพื้นผิวปัจจุบัน เริ่มต้นของวงแห้งคของการ flashover ที่บล็อกนี้ ในการศึกษาโดยเตียวและ Hackam ความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งระหว่าง hydrophobicity และพื้นผิวที่สูงก่อตั้งเมื่ออุณหภูมิสูง vulcanized รองเท้าถก้านยางซิลิโคน (HTV) ถูกต้อง – ภายใต้แรงดันสูงเร่งที่เปียกในหมอกเกลือและแช่ในเกลือ [3] ต้านทานผิววัด และพบขึ้นอยู่กับระยะเวลาของการสัมผัสกับหมอกเกลือโดยความเครียดไฟฟ้า ระยะเวลาของการสัมผัส หมอกเกลือรวมความเครียดไฟฟ้า และความยาวของตัวอย่างชั้นมลพิษสะสมบนพื้นผิวของฉนวนกันความร้อนระหว่างอากาศบรรยากาศทะเลทรายปกติมีความหนาที่ขึ้นอยู่กับชนิดของดิน ในภูมิภาคนี้ และ polluting ทรายเม็ดขนาด เมื่อส่งทราย บนพื้นผิวของฉนวน และในต่อหน้า ของแหล่งที่มาสำคัญของที่เปียก เช่นดิวดรอพในตอนเช้า กระแสรั่วไหลจะไหลบนพื้นผิว พื้นที่ทรายไฟฟ้าแล้วจะถูกความร้อน และวงแห้งจะเกิดขึ้นนำไปได้ผิว flashover [4]งานก่อนหน้านี้ที่เกี่ยวข้องในพื้นที่นี้รวมประมาณการกระจายความหนาแน่นของกระแสตามผิวฉนวนเสีย ใช้วิธีการจำลองค่าผิว [5] ศึกษาอื่นจำลองการรั่วไหลของกระแสในขณะที่บัญชีที่เกลือในชั้นปนเปื้อน [6] แปลงศึกษาทดลองอื่น ๆ บนผลกระทบของมลพิษทางทะเลทรายบนฉนวนกันความร้อนชนิด [7] [8] ในการศึกษาอื่น กระแสรั่วไหลได้ประมาณซอฟต์แวร์ FEMLAB ด้วยการนำแตกต่างกันของชั้นปนเปื้อน [9]เอกสารนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสืบหาตัวนายกรัฐมนตรีรับผิดชอบการเริ่มต้นล้มเหลวฉนวนกันความร้อนภายใต้แรงดันไฟฟ้าความถี่ รั่วไหลผ่านพื้นผิวมลภาวะปัจจุบันได้แก่ทำการจำลองฉนวนออกใช้ถูกต้อง 3 มิติ ANSYS ซอฟต์แวร์โปรแกรม ซึ่งขึ้นอยู่กับวิธีการองค์ประกอบจำกัด โปรแกรมจำเป็นต้องใช้คอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง และให้ผลลัพธ์ มีความแม่นยำสูง การจัดอันดับของระบบสายส่งในวซิไนเอ็มดีมีส่วนใหญ่ 500 kV, 220 kV และ 66 kV แบบทั่วไปสองโรงฉนวนกันความร้อน ซึ่งอาจจะใช้บรรทัด 220 kV พลังงานใช้เป็นกรณีศึกษา การกระจายปัจจุบันดังกล่าวรั่วไหลมีกำหนดความหนาของเม็ดทรายที่แตกต่างกัน และนำทรายที่แตกต่างกัน ข้อมูลจริงจะใช้ ซึ่งอยู่ในทรายตัวอย่างเก็บรวบรวมจากทะเลทรายวซิไนเอ็มดีใกล้ทางเดินของสายส่งในอนาคต และปัจจุบัน และมีรายงาน โดยการศึกษาก่อนหน้านี้ [10] ในการศึกษา การกระจายทางสถิติของขนาดทรายแป้งดินทะเลทรายได้มาจากสุ่มตัวอย่าง ที่ความเค็มและสภาพนำต่อมาที่วัด ตามการคำนวณอิทธิพลขนาดเม็ดทรายและเค็มรั่วได้แม็ปการกระจายทางสถิติ ปัจจุบันได้ดำเนินการเพื่อสร้างการกระจายความน่าเป็นความหนาแน่นโดยรวมของกระแสรั่วไหล การกระจายทางสถิติสะสมของกระแสรั่วไหลถูกแล้วได้รับการว่าจ้างเพื่อประเมินความเสี่ยงของความล้มเหลวของฉนวนกันความร้อน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

รั่วไหลของกระแสบนพื้นผิวฉนวนปนเปื้อน 'เป็นสาเหตุสำคัญของความล้มเหลวในฉนวนสายไฟฟ้าแรงสูง การบำรุงรักษาของเส้นที่จึงมีความจำเป็นในการทำความสะอาดพื้นผิวเป็นระยะฉนวน 'ซึ่งเป็นที่รู้จักกันจะดำเนินการค่าใช้จ่าย ความสำคัญของการรั่วไหลในปัจจุบันที่มีฉนวนกันความร้อนที่มีมลพิษขึ้นอยู่กับความรุนแรงของมลพิษและความเค็มปนเปื้อนซึ่งต่อมามีผลกระทบต่อการนำของชั้นการปนเปื้อน มีหลายพันกิโลเมตรของการส่งและสายย่อยในการส่งซินายแทนที่จะอาศัยซักผ้าฉนวนกันความร้อนค่าใช้จ่ายคอมโพสิต insulators มีการเสนอชื่อเข้าชิงที่จะนำมาใช้แทนฉนวนเซรามิก คอมโพสิต insulators ตอนนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลกเพราะน้ำหนักที่ลดลงของพวกเขามีความแข็งแรงเชิงกลสูงยืดหยุ่นในการออกแบบที่สูงขึ้นและการบำรุงรักษาของพวกเขาลดลง พวกเขาแสดงการรั่วไหลในปัจจุบันลดลงเนื่องจากความต้านทานพื้นผิวที่สูงขึ้นของพวกเขา [1] และ [2] ยางซิลิโคน - ใช้ในการสร้างฉนวน - สามารถให้บริการในระยะยาวและบริการที่น่าพอใจแม้ภายใต้เงื่อนไขที่ปนเปื้อนและเปียก นี่คือสาเหตุที่ในระยะยาวของคุณสมบัติพื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำ พื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำยับยั้งการก่อตัวของภาพยนตร์เรื่องน้ำอย่างต่อเนื่องและการไหลของกระแสรั่วไหลไปตามพื้นผิว บล็อกนี้เริ่มต้นของการลอยวงแห้งที่นำไปสู่ ​​flashover ในการศึกษาโดย Zhang และ Hackam, ความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งระหว่าง hydrophobicity และผิวสูงก่อตั้งขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงวัลคาไน (HTV) แท่งยางซิลิโคนถูกยัดเยียด - ภายใต้แรงดันสูง - เพื่อเปียกเร่งเกลือหมอกและการแช่ในน้ำเกลือ [3 ] ความต้านทานพื้นผิววัดและพบว่าขึ้นอยู่กับระยะเวลาของการสัมผัสกับหมอกเกลือโดยไม่ต้องเครียดไฟฟ้าระยะเวลาของการสัมผัสกับเกลือหมอกรวมและความเครียดไฟฟ้าและระยะเวลาในตัวอย่าง. ชั้นมลพิษสะสมในฉนวนกันความร้อน พื้นผิวในระหว่างทะเลทรายปกติอากาศในบรรยากาศมีความหนาที่ขึ้นอยู่กับชนิดของดินในภูมิภาคนี้และเกี่ยวกับขนาดของเม็ดทรายก่อให้เกิดมลพิษ เมื่อทรายจะฝากบนพื้นผิวฉนวนกันความร้อนและในที่ที่มีแหล่งที่มาของเปียกเช่นน้ำค้างในตอนเช้า, การรั่วไหลของกระแสจะไหลบนพื้นผิว พื้นที่ทราย Conductive จะอุ่นแล้วและวงดนตรีที่แห้งจะเกิดขึ้นนำไปสู่พื้นผิวที่เป็นไปได้ flashover [4]. งานก่อนหน้านี้ที่เกี่ยวข้องในพื้นที่นี้รวมถึงการประเมินการกระจายความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าไปตามพื้นผิวฉนวนกันความร้อนที่ปนเปื้อนโดยใช้วิธีการจำลองค่าใช้จ่ายผิว [5] การศึกษาอื่น ๆ จำลองการรั่วไหลในปัจจุบันในขณะที่คิดเป็นปริมาณเกลือในชั้นการปนเปื้อนได้ [6] การศึกษาการทดลองอื่น ๆ ที่ถูกสร้างขึ้นเกี่ยวกับผลกระทบของมลพิษทางทะเลทรายในฉนวนพอลิเมอ [7] และ [8] ในการศึกษาอื่นรั่วไหลในปัจจุบันเป็นที่คาดกันโดยใช้ซอฟแวร์ FEMLAB กับการนำที่แตกต่างกันของชั้นการปนเปื้อน [9]. กระดาษนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาปัจจัยสำคัญที่รับผิดชอบในการเริ่มต้นความล้มเหลวของฉนวนกันความร้อนภายใต้แรงดันไฟฟ้าความถี่คือการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านพื้นผิวมลพิษ. ฉนวนกันความร้อน การจำลองที่ถูกนำออกมาใช้ที่ถูกต้อง 3 มิติ ANSYS โปรแกรมซอฟแวร์ซึ่งจะขึ้นอยู่กับวิธีการองค์ประกอบ จำกัด โปรแกรมที่จำเป็นต้องใช้คอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นและให้ผลมีความแม่นยำสูง การจัดอันดับของสายส่งในไซนายส่วนใหญ่จะเป็น 500 กิโลโวลต์, 220 กิโลโวลต์และ 66 กิโลโวลต์ ฉนวนกันความร้อนสองเพิงทั่วไปซึ่งอาจจะนำมาใช้ในสายไฟฟ้า 220 กิโลโวลต์จะใช้เป็นกรณีศึกษา การรั่วไหลดังกล่าวแจกแจงปัจจุบันมีความมุ่งมั่นที่มีความหนาเม็ดทรายที่แตกต่างกันและมีการนําทรายที่แตกต่างกัน ข้อมูลจริงถูกนำมาใช้ซึ่งจะขึ้นอยู่กับตัวอย่างทรายที่เก็บรวบรวมจากนายทะเลทรายใกล้ทางเดินสายส่งในปัจจุบันและอนาคต "และได้รับรายงานจากการศึกษาก่อนหน้านี้ [10] ในการศึกษาว่าการกระจายทางสถิติของทรายขนาดเมล็ดในดินทะเลทรายได้มาจากการสุ่มตัวอย่างที่ความเค็มและการนำที่ตามมาของพวกเขาถูกวัด ขึ้นอยู่กับอิทธิพลของการคำนวณขนาดเม็ดทรายและความเค็มต่อการรั่วไหลของกระแสที่เกิดการทำแผนที่การกระจายทางสถิติได้รับการดำเนินการในการผลิตโดยรวมน่าจะเป็นความหนาแน่นของการกระจายตัวของการรั่วไหลในปัจจุบัน การกระจายทางสถิติสะสมของการรั่วไหลของกระแสถูกจ้างมาแล้วเพื่อประเมินความเสี่ยงของความล้มเหลวฉนวนกันความร้อน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

กระแสรั่วไหลบนพื้นผิวฉนวน ' มลพิษเป็นสาเหตุหลักของความล้มเหลวในฉนวนสายไฟฟ้าแรงดันสูง รักษาบรรทัดเหล่านั้นจึง necessitates เป็นครั้งคราวทำความสะอาดพื้นผิวลูกถ้วย ' ซึ่งเป็นที่รู้จักกันเป็น การดำเนินการที่ราคาแพง ขนาดของกระแสรั่วไหลบนฉนวนเสียขึ้นอยู่กับความรุนแรงและการปนเปื้อนและมลพิษซึ่งต่อมามีผลต่อค่าการนำไฟฟ้าของการปนเปื้อนในชั้น กับหลายพันกิโลเมตรของการส่งผ่านและสายส่งย่อยในซีนาย แทนที่จะอาศัยก่อฉนวนฉนวนคอมโพสิตมีการล้างเพื่อใช้แทนของฉนวนเซรามิค คอมโพสิต insulators ตอนนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก เพราะน้ำหนักลดความแข็งแรงเชิงกลสูง ,ความยืดหยุ่นในการออกแบบสูง และลดการบำรุงรักษา พวกเขาแสดงลดการรั่วไหลในปัจจุบันเนื่องจากความต้านทานพื้นผิวสูงกว่า [ 1 ] และ [ 2 ] ซิลิโคนสำหรับใช้ผลิตฉนวนยางและสามารถให้บริการระยะยาวและบริการเป็นที่พอใจแม้ภายใต้สภาวะมลพิษ และเปียก เนื่องจากผิวในระยะยาว ) คุณสมบัติพื้นผิว ) ยับยั้งการก่อตัวของต่อเนื่องฟิล์มของน้ำและการไหลของกระแสรั่วไหลไปตามพื้นผิว บล็อกการเริ่มต้นของบริการวงดนตรี arcing ซึ่งนำไปสู่วาบ . ในการศึกษา และ hackam จาง ,ความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งระหว่างบรรจุภัณฑ์และพื้นผิวสูงก่อตั้งขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูง ( ะ ) ซิลิโคนแท่งยางวัลคาไนซ์ถูก–ภายใต้แรงดันสูงและเร่งน้ำเกลือหมอกและแช่ในน้ำเกลือ [ 3 ] ความต้านทานพื้นผิวที่ถูกวัด และพบว่า ขึ้นอยู่กับระยะเวลาของการเปิดรับหมอกเกลือโดยไม่เครียด ไฟฟ้าระยะเวลาของการรวมหมอกเกลือ และ ไฟฟ้า ความเครียด และตัวยาว

มลภาวะที่สะสมบนผิวลูกถ้วยในระหว่างชั้นปกติบรรยากาศทะเลทรายอากาศมีความหนานั้นขึ้นอยู่กับชนิดของดินในพื้นที่นี้ และ บน ถึงทรายเม็ดขนาด เมื่อทรายจะฝากบนพื้นผิวฉนวนและในการแสดงตนของแหล่งที่มาหลักของเปียก ,เช่นน้ำค้างในตอนเช้าตรู่ ปัจจุบันรั่วจะไหลบนพื้นผิว พื้นที่ทรายเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าจะอุ่น และวงดนตรีบริการจะเกิดขึ้นนำไปสู่ที่สุดพื้นผิววาบ [ 4 ] .

งานก่อนหน้าที่เกี่ยวข้องในพื้นที่ ได้แก่ การประมาณความหนาแน่นกระแสไฟฟ้ากระจายตามผิวเสียผิวฉนวนที่ใช้วิธีจำลองประจุ [ 5 ]การศึกษาอื่น ๆ โดยกระแสรั่วไหลในขณะที่บัญชี สำหรับปริมาณของเกลือในชั้นการปนเปื้อน [ 6 ] การศึกษาทดลองอื่น ๆ ทำให้ผลของมลภาวะในทะเลทรายใช้ฉนวน [ 7 ] และ [ 8 ] ในอีกการศึกษา ปัจจุบันการประมาณโดยใช้ซอฟต์แวร์ที่แตกต่างกัน femlab conductivities การปนเปื้อนของชั้น

[ 9 ]บทความนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อศึกษาปัจจัยด้านนายกรัฐมนตรีรับผิดชอบความล้มเหลวภายใต้แรงดันไฟฟ้าฉนวนไฟฟ้าความถี่ คือ การรั่วไหลของกระแสไฟฟ้าไหลผ่านมลภาวะผิว

ฉนวนจำลองมีการใช้โปรแกรม ANSYS ซอฟต์แวร์ที่ถูกต้อง 3 มิติซึ่งจะขึ้นอยู่กับวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์โดยวิธี โปรแกรมต้องใช้คอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงและให้ผลลัพธ์ที่มีความถูกต้องสูงการจัดอันดับของสายส่งในซีนายส่วนใหญ่ 500 กิโล 220 kV และ 66 กิโล . โดยทั่วไปสองโรง ฉนวนกันความร้อน ซึ่งอาจจะใช้ใน 220 kV สายไฟฟ้าที่ใช้เป็นกรณีศึกษา ปัจจุบันเช่นการรั่วมุ่งมั่นที่มีทรายเม็ดทรายหนาและ conductivities แตกต่างกัน ข้อมูล มีเหตุผล ใช้ซึ่งจะขึ้นอยู่กับจำนวนทรายจากทะเลทรายซีนายใกล้ปัจจุบันและอนาคตสาย ' ส่งทางเดินและมีรายงานโดยก่อนหน้านี้การศึกษา [ 10 ] ในการศึกษา , การกระจายทางสถิติขนาดของเม็ดทรายในทะเลทรายดินได้มาจากตัวอย่างแบบสุ่มที่พวกเขาและต่อมาวัดค่าความเค็ม .ขึ้นอยู่กับค่าอิทธิพลของขนาดเม็ดทรายและความเค็มในที่เกิดการรั่วไหลในปัจจุบันแผนที่การกระจายทางสถิติมีการผลิตโดยรวมน่าจะเป็นการกระจายความหนาแน่นของการรั่วไหลในปัจจุบัน การกระจายทางสถิติสะสมของกระแสรั่วและทำการประเมินความเสี่ยงของฉนวนเหลว