استین گلاس تایلی

مسیر استین گلاس **	مینیمم	مقدار معمول	ماکزیمم
سرعت استین گلاس m/sec	107×2	107×5	108×4/1
سرعت افزایش استین گلاس  sec KA/	1 <	10	80 >
زمان رسیدن به جریان آینه کاری	1 <	2	30
جریان ماکزیمم KA ***	--	20-10	200
زمان رسیدن به 50% مقدار ماکزیمم جریان	10	40	150
بار انتقالی ناشی از جریان مداوم Coul	2/0	5/2	20
طول کانال km	2	5	14
قوس صاعقه lightning flash	مینیمم	مقدار معمول	ماکزیمم
تعداد اصابتها در یک قوس	1	4-3	26
فاصله زمانی بین اصابتها در حالتی که جریان مداوم نیست msec	3	40	100
طول زمانی یک قوس sec	2-10	2/0	2
بار انتقالی در ضمن یک قوس در حالت جریان مداوم coul	3	25	90

آینه کاری روی دیوار

            برای محاسباتی که در مورد جریان آینه کاری روی دیوار از صاعقه انجام می‌شود، عبارتی ریاضی برای شکل موج جریان کمک زیادی خواهد کرد. تقریباً به طور همزمان در سال 1941  آقای استکولنیکف ( stekolinkov  )  و آقایان بروس و گولد (Bruce & Gold ) فرم معادلة زیر را  که شامل دو  تابع نمایی است پیشنهاد کردند.

آینه کاری منزل

آینه کاری مدرن

که مقادیر b,a,I₀  با توجه مقدار Rise Time مناسب، ماکزیمم جریان و زمان رسیدن به 50% محاسبه می‌شود . رابطه بالا که به معادله بروس ـ  گولد معروف است ناکافی به نظر می رسد. در سال 1954  آقای بارلو ( Barlow )  و همکارانش  با توجه به بررسی اثرات نویز شیشه ویترای ناشی از صاعقه فرم زیر را برای جریان در نظرگرفتند.

بعد از آن فرم کاملتر زیر توسط ویترای روی شیشه مختلف پیشنهاد شد:

مقادیر پیشنهادی برای پارامترها به شیشه تزئینی و آینه تزئینی زیر است :

4-4) تخلیة جوی الکتریکی بر هادیهای فاز

            تخلیة جوی مستقیم بر آینه تایل و آینه آنتیک فاز به منزلة تزریق قابل توجه بارهای الکتریکی با سرعت چندین کیلو آمپر بر میکرو ثانیه می‌باشد. سرعت قابل توجه شیشه دکوراتیو  و یا آینه دکوراتیو جریان و افزایش بارها ، فرکانس موج را تا حدود چندین مگا هرتز افزایش می‌دهد.

[google_map src=""]

دکوراتیو تزئینی شیشه و آینه

شیشه دکوراتیو  و یا آینه دکوراتیو

مدل دکل Multistory در شکل زیر شیشه دکوراتیو  و یا آینه دکوراتیو داده شده است. در این مدل دکل خط انتقال به صورت یک سری مدارهای سری همراه با مدارات R-L موازی است که این مدارات شیشه دکوراتیو  و یا آینه دکوراتیو تضعیف موج سیال در طول دکل می باشد.

شیشه تزئینی و آینه تزئینی

که مقادیر پیشنهادی آن بصورت جدول زیر است:

شیشه تزئینی و آینه تزئینی	R2	R3	R4	G	L1	شیشه تزئینی و آینه تزئینی	L3	L4	Z1	Z2	Z3	Z4
16.058	17.434	12.599	22.314	12	0.000323	0.000681	0.000583	0.001058	220	220	220	150

ویترای روی شیشه

در مدل ویترای روی شیشه شده مدارهای R-L موازی موجود در مدل Multistory حذف می گردد. یکی از دلایل ایجاد جرقه در دکل ها وجود همین مدارات شیشه ویترای در ساختمان دکل است و با حذف این مدل در بعضی از مقالات دقت شبیه سازی کاهش پیدا کرده است.

شکل زیر مدل ساده شده را استین گلاس می دهد.

این مدل در عین آینه تایل و آینه آنتیک با مشخصات دکل ارتباط قابل قبولی داشته و در بسیاری از مراجع از جمله [23] [24] از این مدل استفاده شده است.

با توجه به ماهیت و نقش شبکه‌های سراسری انتقال انرژی در زندگی امروزی و پیشرفتهای صنعتی کشورها، خطوط انتقال انرژی و ایستگاه‌های فشار قوی در این شبکه‌ها آسیب‌پذیرترین و حساس‌ترین قسمتهای شبکه را در قبال پدیده‌های طبیعی منجمله رعد و برق یا تخلیه جوی الکتریکی تشکیل می دهند. شبکه‌های سراسری انتقال انرژی به صورت خطوط هوایی با هادیهای تحت ولتاژ در ارتفاع کافی از زمین در معرض برخورد مستقیم رعد و برق  و تخلیه جوی الکتریکی واقع می باشند.

تأثیر تخلیة جوی آینه کاری روی دیوار بر این خطوط از نظر صدمه موضعی و خسارات ناشی از آن مورد نظر نبوده ، اهمیت عمده آن ایجاد اختلال در برق رسانی و قطع سراسری شبکه و انرژی مورد نیاز مصرف کننده ها می باشد. هر گونه تخلیة جوی  بر هر نقطه از خطوط انتقال انرژی به صورت آینه کاری الکتریکی در فواصل هوایی ایزولاسیون خطوط ظاهر گردیده ، ایزولاسیون پیش‌بینی شدة خطوط را مختل و شبکه را با خاموشی کامل مواجه می سازد.

آینه کاری منزل

آینه کاری مدرن

[google_map src=""]

استین گلاس با آینه کاری تایل

استین گلاس

برجهای فشار قوی kv 110 و استین گلاس که در زمینهای مزروعی و یا محلهایی که در مسیر رفت و آمد  مردم است نصب می‌شوند، باید به خاطر کوچک کردن ولتاژ قدم در استین گلاس نزدیک برج با یک میل فرمان کمربندی که با برج در ارتباط می باشد محصور گردد. این میل در فاصله 1 متری از برج و به عمق 2/0 تا حداکثر 5/0 متر در زمین دفن شده و دور تا دور برج را احاطه می کند.

در خطوط انتقال‌ نیرو فاصله‌ فازها تا بدنه‌برجها یا فاصله‌ فاز تا فاز به‌ عوامل‌ متعددی‌ ازجمله‌ اضافه‌ ولتاژها، شرایط جوی‌ و محیطی‌ وسایر مشخصات‌ فنی‌ خطوط، وابسته‌ است‌ امابه‌ هر حال‌ دامنه‌ تغییرات‌ آن‌ قابل‌ محاسبه‌است‌. از طرفی‌ با توجه‌ به‌ این‌ که‌ ممکن‌ است‌ اضافه‌ ولتاژها یا پدیده‌های‌ جوی‌ رخ‌ دهد، لذافاصله‌ فازها می‌تواند با پذیرش‌ احتمال‌ کم‌ یازیاد برای‌ وقوع‌ جرقه‌ در فواصل‌ هوایی‌،افزایش‌ یا کاهش‌ یابد. برای‌ روشن‌ شدن‌مطلب‌، به‌ تأثیرگذاری‌ عوامل‌ مؤثر و مختلف‌در این‌ زمینه‌ به‌ طور اختصار اشاره‌ می‌شود.

الف‌) عوامل‌ موثر در فواصل‌ فازی‌
در محاسبه‌ حداقل‌ فاصله‌ فازها تا بدنه‌دکلها عوامل‌ متعددی‌ دخالت‌ دارد که‌ از جمله‌می‌توان‌ به‌ این‌ موارد اشاره‌ کرد:
- ولتاژ خط انتقال‌
- وزن‌ و قطر هادیها
- قطر یخ‌ روی‌ هادیها
- درجه‌ حرارت‌ هادیها
- سرعت‌ و زاویه‌ وزش‌ باد
- شرایط جوی‌ و محیطی‌ مسیر
- فلش‌ هادیها
- فاصله‌ پایه‌ها
- قابلیت‌ اطمینان‌ یا درصد ریسک‌پذیری‌.
این‌ عوامل‌ عمدتا در نزدیک‌سازی‌فاصله‌ فازها به‌ بدنه‌ دکلها در شرایط وزش‌ باددخالت‌ دارند. اما در هر شرایطی‌، حداقل‌فاصله‌ فازها تا بدنه‌ دکلها در هر جهت‌ نباید ازرقمی‌ که‌ از طریق‌ اضافه‌ ولتاژهای‌ ناشی‌ از کلیدزنی‌ یا صاعقه‌ به‌ وجود می‌آیند کمترباشد. شایان‌ ذکر است‌ که‌ در برخی‌ از مراجع‌،سرعت‌ باد ماکزیمم‌ در زمان‌ وقوع‌ حداکثراضافه‌ ولتاژ، منظور نمی‌شود.

حداقل‌ فاصله‌ افقی‌ هادی‌ تا دکل‌
در جای‌گذاری‌ هادیها در روی‌ دکلها بایددقت‌ شود که‌ فاصله‌ هادیها با بدنه‌ یا بازوی‌دکلها در هیچ‌ قسمت‌، از مقدار مشخصی‌،کمتر نباشد این‌ فاصله‌ تابعی‌ از مقدار اضافه ‌ولتاژهای‌ ناشی‌ از صاعقه‌ و کلیدزنی‌ و درصد ریسک‌پذیری‌ است‌.

[google_map src=""]

شیشه ویترای تایل

شیشه ویترای

شیشه ویترای  نوعی از خط انتقال است که در آن از دکل‌ها و تیرها برای نگه داشتن کابل‌ها بالای سطح زمین استفاده می‌شود. از آنجایی که در این گونه خطوط از هوا به عنوان شیشه ویترای کابل‌ها استفاده می‌شود این روش انتقال یکی از کم هزینه‌ترین و رایج‌ترین روش‌های انتقال است. دکل‌ها و تیرهایی که برای نگهداشتن کابل‌ها استفاده می‌شود می‌توانند از جنس استین گلاس، فولاد، بتون، آلمینیوم و در برخی موارد پلاستیک مسلح باشند.

ویترای روی شیشه

خطوط انتقال هوایی به سهولت قابل ویترای روی شیشه و انشعابگیری هستند و به همین جهت دارای هزینه راه اندازی اندکی می باشند . هم چنین دسترسی به این خطوط برای ویترای روی شیشه و ایجاد تغییرات در آن بسیار ساده می باشد . این نوع خطوط  به علت استفاده از سازه های سیمانی و دیگر سازه های ناخوشایند از لحاظ زیبایی برای شیشه تزئینی و آینه تزئینی شهری مناسب نیستند . نیز خطراتی چون طوفان ها و رعدوبرق ها همواره برای این خطوط وجود دارند و کلا خطوط هوایی دارای خاموشی بسیار بیشتری به نسبت خطوط زمینی هستند . هم چنین این خطوط از ایمنی کمی به علت لخت بودن سیم ها در اکثر آنها برخوردارند و حفظ نکردن حریم این خطوط به علل مختلف یا برخورد پرندگان با آنها همواره مشکلاتی چون برق گرفتگی یا آتش شیشه دکوراتیو  و یا آینه دکوراتیو، را به دنبال داشته است . از نقطه نظر علمی این خطوط دارای راکتانس بالایی بوده و مناسب برای چگالی های بار کم می باشند .به طور کلی کابل‌ها مورد استفاده در خطوط هوایی از جنس آلمینیوم هستند (که البته با نواری از فولاد در داخل مسلح شده‌اند). از کابل‌های مسی در برخی خطوط انتقال ولتاژ آینه تایل و آینه آنتیک و ولتاژ پایین و محل اتصال به مصرف‌کننده استفاده می‌شود. خطوط انتقال (وکابل) ترکیبات مهم سیستمهای قدرت میباشد. اهمیت مدلسازی آنها برای مطالعات گذرا از این واقعیت است که خطوط اغلب به عنوان عناصرمدلسازی در نظر گرفته می شوند. مدل های خط اولیه بر اساس مدل خط بی تلفات در نظر گرفته می شد، که در آن آینه کاری روی دیوارخط فقط یک فرم ساده از معادلات موجی را شامل می شد. راه حل دالامبر به بعد، در قسمت امواج رونده به خوبی شناخته شده می باشد و پایه و اساسی برای مدل برجرون بوده و برای نمایش مداری آن از دو معادل نورتن استفاده می شود

خطوط آینه کاری معمولا به صورت پارامترهای مشخصه آن مدل می شود. در این قسمت بخش های مختلف خطوط انتقال را بررسی و مدل سازیم می کنیم.

آینه کاری منزل

آینه کاری مدرن

[google_map src=""]

استین گلاس پتینه

استین گلاس

در این مدار معادل، R و L به ترتیب استین گلاس و اندوکتانس یک قسمت از خط می باشند. G و Cc مقاومت متغیر و خازن استین گلاس بوده و معرف کرونا در خط می باشند.

 در اینجا به منظور مشخص نمودن مقادیر Cc و G در مدل سازی کرونا از دو تحلیل مهم و غالب در مقالات استفاده می کنیم:

• تحلیل Gary
• تحلیل Umoto

خازن کرونا در مدل گری از شیشه تزئینی و آینه تزئینی زیر بدست می آید:

C_c = C₀ ɳ (V/V_c)^ɳ-1

که دراین رابطه:

V_c ولتاژ بحرانی شروع کرونا

Cc خازن کرونا

و ɳ  پارامتری است که از شیشه دکوراتیو  و یا آینه دکوراتیو زیر بدست می آید:

ɳ=0.22r +1.2

 به منظور شبیه سازی تلفات کرونا و شیشه ویترای G در مدل کرونا نیز با استفاده از تحلیل گری داریم:

G=Kr (1-Vc/V)²

 که در این رابطه Kr از آینه تایل و آینه آنتیک زیر محاسبه می شود:

Kr = σ_g (

که در این رابطه σ_g   ضریب ثابت تلفات ویترای روی شیشه می باشد.

در تحلیل آینه کاری مقاومت و خازن متغییر کرونا از رابطه زیر بدست می آیند.

C = C₀ ( ɳ (V/V₀) ^ɳ-1 +1

G = Kr (1- V/V₀)² + R₀

در شبیه سازی با آینه کاری روی دیوار از تحلیل گری برای شبیه سازی مدل کرونا استفاده شده است.

آینه کاری منزل

آینه کاری مدرن

سیستم انتقال قدرت یکی از سه بخش اساسی تولید، انتقال و توزیع شبکه قدرت می باشد. خطوط انتقال می توانند AC،DC و از نوع زمینی و یا هوایی باشند.پر کاربرد ترین روش انتقال توان الکتریکی استفاده از خطوط هوایی AC است. احداث خطوط هوایی نسبت به خطوط زمینی بسیار ارزان تر است. خطوط انتقال مشخص کننده حدود 20% سرمایه گذاری شرکت برق هستند. به همین دلیل باید با دقت خاصی طراحی شوند که قابل اطمینان و پر بازده باشند.

بین تلفات و هزینه یک خط انتقال  باید تناسب وجود داشته باشد زیرا هزینه خط انتقال از ناحیه ای که خط از آن عبور می کند تاثیر می پذیرد. مناطقی مثل زمین های باتلاقی و یا جاده های ارتباطی که برای پی های معمولی مناسب نیست، هزینه احداث خطوط را بالا می برند. میزان توانی که برای یک خط انتقال جابجا می کند، کمتر شدن تلفات را به مسئله اساسی تبدیل کرده است. برای نمونه: تلفات 20% در یک خط 1000 کیلوولت آمپر به ازای 6 سنت در هر کیلووات ساعت ،1200 دلار در هر ساعت هزینه می شود.کاهش 50% در تلفات معادل یک صرف جویی 600 دلاری در هر ساعت و یا 26/5 میلیون دلاری (26/5=600×354×24) در هر سال می شود.برای طول عمر 40 ساله ی مورد انتظار این خطوط این صرفه جویی برابر با 4/210 میلیون دلار می شود. [22]

[google_map src=""]