عوازل زجاجية عالية الجهد: التلوث ومسافة الزحف
يؤثر التلوث بشكل مباشر على مسافة الزحف المطلوبة لعزل كهربائي لأن التلوث المترسب على سطح العازل يمكن أن يصبح موصلاً عند البلل ، مما يزيد من تيار التسرب ومخاطر الانحناء الجاف ومضة التلوث. لذلك ، يتطلب مشروع النقل أو المحطة الفرعية المثبت في بيئة شديدة التلوث عمومًا مسافة زحف محددة أعلى من نفس تطبيق الجهد في بيئة نظيفة.
بالنسبة للمناقصات الدولية ومشاريع EPC ، لا ينبغي تحديد مسافة الزحف المطلوبة ببساطة عن طريق ضرب جهد النظام برقم قياسي. يجب تحديده من شدة تلوث الموقع (SPS) ، جهد النظام ، متطلبات تنسيق العزل ، الظروف البيئية ، ملف تعريف العازل ، والمعايير المعمول بها مثل IEC.
في المشتريات ، يجب على المشتري تحديد ليس فقط الجهد الاسمي والقوة الميكانيكية للعزل ، ولكن أيضًا مسافة الزحف المطلوبة ومستوى التلوث ومعيار التصميم المعمول به ومتطلبات التحقق.
ما هي مسافة الزحف ولماذا يهم التلوث ؟
ديستا الزحفNce هي أقصر مسافة تقاس على طول السطح العازل بين اثنين من التركيبات الموصلة. يمكن أن يشكل التلوث طبقة موصلة فوق هذا السطح ، لذلك يساعد مسار الزحف الأطول على زيادة قدرة التحمل ضد تيار تسرب السطح ومضة التلوث.
بالنسبة لعزل التعليق ، لا يتم تحديد العزل الكهربائي بين الموصل المنشط والبرج المؤرض فقط بواسطة الطول المادي لسلسلة العازل. المسافة السطحية على طول العازل ، والمعروفة باسم مسافة الزحف ، مهمة بشكل خاص في ظل الظروف الملوثة والرطبة.
في ظل ظروف نظيفة وجافة ، يتمتع السطح العازل بمقاومة عالية نسبيًا. ومع ذلك ، يمكن أن يتراكم الغبار ، الملح ، الرواسب الصناعية ، جزيئات الأسمنت ، التلوث الزراعي ، والملوثات الأخرى على السطح.
عندما تصل الرطوبة مثل المطر أو الضباب أو الندى أو التكثيف إلى السطح الملوث ، يمكن أن تصبح طبقة التلوث موصلة جزئيًا.
هذا يخلق مسار تسرب التيار عبر سطح العازل.
كما يزيد التسرب الحالي ، قد تتشكل العصابات الجافة المترجمة. يمكن أن يركز الإجهاد الكهربائي حول هذه الأربطة الجافة ، مما يؤدي إلى تقشّر النطاق الجاف. إذا تطور القوس بما فيه الكفاية ، فإنه قد يربط العازل ويسبب وميض تلوث.
هذا هو السبب في أن مسافة الزحف المطلوبة لعزل الجهد العالي لا يمكن تحديدها من الجهد وحده.
بالنسبة لمشروع خط نقل دولي ، يجب على المصمم النظر على الأقل في:
1. جهد النظام
2. أعلى نظام الجهد
3. شدة التلوث في الموقع
4. متطلبات مسافة الزحف المحددة
5. المواد العازلة
6. ملف عازل
7. ارتفاع
8. هطول الأمطار والرطوبة
9-التلوث الساحلي أو الصناعي
10. اتجاه عازل
11. التلوث المطلوب يتحمل الأداء
12. المعايير الوطنية المعمول بها
كيف يزيد التلوث من مسافة الزحف المطلوبة ؟
مع زيادة شدة التلوث ، تزداد مسافة الزحف المحددة المطلوبة بشكل عام ، مما يعني أن العازل يجب أن يوفر مسارًا أكثر للتسرب السطحي لكل وحدة من الإجهاد الكهربائي.
يمكن التعبير عن العلاقة من الناحية المفاهيمية على النحو التالي:
مسافة الزحف المطلوبة = مسافة الزحف المحددة × الجهد المرجعي
وبالتالي ، فإن المعامل الحرج هو مسافة الزحف المحددة ، التي يتم التعبير عنها عادة بالملليمتر/الكيفولت.
قد تتطلب البيئة النظيفة مسافة زحف محددة منخفضة نسبيًا ، بينما تتطلب البيئة شديدة التلوث قيمة أعلى.
ما هي شدة تلوث الموقع ؟
تصف شدة تلوث الموقع مستوى التلوث البيئي الذي من المتوقع أن يشهده العازل في موقع تركيبه وهو أحد المدخلات الرئيسية لتحديد متطلبات الزحف.
لا يقاس التلوث ببساطة بكمية الغبار المرئي الموجود حول خط النقل.
القضية المهمة هي كيف يؤثر التلوث على السلوك الكهربائي لسطح العازل عندما يصبح رطبًا.
تشمل مصادر التلوث النموذجية ما يلي:
تلوث الملح الساحلي
خطوط النقل الواقعة بالقرب من الخطوط الساحلية قد تتعرض لجسيمات الملح المحمولة جواً.
يمكن أن يكون تلوث الملح مشكلة خاصة لأن الأملاح القابلة للذوبان تزيد بشكل كبير من التوصيل السطحي عند وجود الرطوبة.
التلوث الصناعي
يمكن أن تولد المصانع ومحطات الطاقة والمرافق الكيميائية ومصانع الأسمنت ومصانع الصلب وغيرها من المنشآت الصناعية رواسب موصلة أو شبه موصلة.
التلوث الزراعي
يمكن للمناطق الزراعية أن تعرض العوازل للغبار وجزيئات الأسمدة والتربة وغيرها من الملوثات.
تلوث الصحراء
قد يكون للبيئات الصحراوية هطول أمطار منخفض نسبيًا ولكن تلوث كبير للغبار والرمال. يمكن أن يؤدي الجمع بين الرواسب المتراكمة والرطوبة العرضية إلى خلق ظروف صعبة.
تلوث الطرق والبناء
خطوط النقل بالقرب من الطرق السريعة ومواقع البناء والتنمية الحضرية يمكن أن تتراكم الغبار والجسيمات.
لذلك ينبغي أن ينظر التقييم البيئي في موقع التركيب الفعلي ، بدلاً من افتراض أن جميع المشاريع داخل نفس البلد لها ظروف تلوث متطابقة.
كيف يتم استخدام مسافة الزحف المحددة في تصميم العازل ؟
تسمح مسافة الزحف المحددة للمهندسين بتحويل الجهد الكهربائي وشدة التلوث إلى متطلبات عملية للمسافة السطحية للعزل.
يتم التعبير عن مسافة الزحف المحددة عادة على النحو التالي:مم/كيلو فولت
علاقة تصميم مبسطة هي:
مسافة الزحف ≈ مسافة الزحف المحددة × الجهد المطبق
ومع ذلك ، يجب على المشترين أن يكونوا حذرين بشأن الجهد المستخدم في الحساب.
بالنسبة للوثائق الهندسية والعطاءات ، يجب أن يحدد المعيار المعمول به الجهد المرجعي وطريقة الحساب. في تنسيق العزل القائم على IEC ، يجب ألا يستخدم المصممون تلقائيًا الجهد الاسمي من خط إلى خط دون التحقق من التعريف المطبق.
لماذا تؤدي مسافة الزحف الطويلة إلى تحسين أداء التلوث ؟
يزيد مسار الزحف الأطول من المسافة التي يجب أن ينتقل بها تيار التسرب وتصريف السطح عبر السطح الملوث ، مما يجعل من الصعب على القوس سد العازل.
عندما يصبح التلوث رطبًا ، تقل مقاومة سطح العازل.
يبدأ التيار بالتدفق على طول السطح.
يمكن تبسيط العملية على النحو التالي:
رواسب التلوث ← امتصاص الرطوبة ← زيادة الموصلية السطحية ← تيار التسرب ← عصابات جافة ← تقشس النطاق الجاف ← إمكانية الفلاش
توفر زيادة مسافة الزحف مسارًا سطحيًا أطول.
ومع ذلك ، فإن مجرد زيادة الطول المادي للعزل ليس دائمًا الحل الأكثر كفاءة.
الهندسة الشخصية مهمة أيضا.
نحن مصنعي العازل الكهربائي Nooa نستخدم دائمًا ميزات مثل:
1. حظيرة عميقة
2. أقطار سقيفة بالتناوب
السطوح 3.Undershed
4. مسارات الزحف الطويلة
5. تحسين تباعد السقيفة
6-الملامح الهوائية
7.تصميمات مفتوحة الملف الشخصي
8. لمحات من نوع الضباب
يمكن أن تساعد هذه الميزات في تقليل تراكم الملوثات وتحسين فعالية مسافة الزحف المتاحة.
لذلك ، عند تقييم اثنين من العوازل بمسافات زحف مماثلة ، يجب ألا يفترض مشتري EPC أنهم سيوفرون بالضرورة أداء تلوثًا متطابقًا.
هل مسافة الزحف أفضل دائمًا ؟
لا. زيادة مسافة الزحف يمكن أن تحسن القدرة على تحمل التلوث ، ولكن ببساطة زيادة مسافة الزحف ليست دائمًا الحل الأكثر اقتصادا أو الأمثل تقنيًا.
خطأ شائع في الشراء هو افتراض:
المزيد من الزحف = عازل أفضل.
العلاقة أكثر تعقيدًا.
قد تزيد مسافة الزحف الطويلة بشكل مفرط:
1. طول سلسلة عازل
2. أبعاد البرج
3. متطلبات الأجهزة
4. حجم النقل
5. تركيب التعقيد
6. تكلفة المشروع
7. تحميل الرياح
وزن 8.String
في الوقت نفسه ، قد يخلق ملف تعريف سقيفة معقد للغاية مناطق إضافية يتراكم فيها التلوث.
لذلك ، يجب أن يكون الهدف هو تحقيق أداء التلوث المطلوب بتصميم عازل محسن ، بدلاً من مجرد زيادة المسافة السطحية إلى أقصى حد.
بالنسبة لمقاولي EPC ، يعد هذا الأمر مهمًا بشكل خاص لأن اختيار العزل لا يؤثر فقط على سعر شراء العازل ولكن أيضًا على التصميم العام لخط النقل.
كيف يؤثر ملف العازل على مسافة الزحف ؟
يحدد الملف الشخصي للعزل مدى فعالية استخدام مسافة الزحف المتاحة في ظل الظروف البيئية الحقيقية ، خاصة عند وجود التلوث والأمطار والضباب والرطوبة.
2يمكن أن يكون للعوازل مسافات زحف اسمية مماثلة ولكن سلوك تلوث مختلف بسبب الاختلافات في هندسة السقيفة.
على سبيل المثال ، قد يشتمل عازل مصمم للتلوث الشديد على حظائط أعمق وهندسة تهدف إلى:
1. الحد من تراكم التلوث المباشر.
2. تحسين الغسيل الطبيعي أثناء هطول الأمطار.
3. منع تشكيل مسارات المياه المستمرة.
4. زيادة مسار تسرب السطح الفعال.
5. تقليل احتمال التلوث فلاشوفر.
بالنسبة للمشاريع الدولية ، يجب على المشترين تقييم مسافة الزحف مع ملف تعريف العازل ، بدلاً من معالجة الزحف كمواصفات معزولة.
هذا مهم بشكل خاص عند المقارنة:
1.عوازل أقراص زجاجية قياسية
2. عوازل زجاجية مضادة للتلوث
3. عوازل زجاجية من نوع الضباب
4. عوازل مفتوحة الملف الشخصي
5. عوازل تعليق الزحف الطويلة
6.عوازل RTV المغلفة
ما هي العلاقة بين شدة التلوث و IEC 60815 ؟
يوفر IEC 60815 إطارًا مهمًا لاختيار العزل الخارجي وتحديده وفقًا لظروف التلوث البيئي ، بما في ذلك استخدام شدة تلوث الموقع ومفاهيم محددة لمسافة الزحف.
بالنسبة لمشاريع EPC الدولية ، يعد IEC 60815 أحد المراجع الرئيسية لاختيار العزل الخارجي في البيئات الملوثة.
يوفر المعيار إرشادات لتحديد مدى ملاءمة العزل وفقًا للظروف البيئية بدلاً من الاعتماد فقط على تصنيف الجهد.
يتم تصنيف بيئة التلوث بشكل عام وفقًا لمستويات شدة مختلفة ، من التلوث الخفيف نسبيًا إلى التلوث الشديد جدًا.
في المشتريات العملية ، النقطة المهمة هي:
ارتفاع شدة تلوث الموقع ← متطلبات مقاومة التلوث العالي للعزل ← بشكل عام مسافة زحف محددة أعلى مطلوبة.
قد يحتاج التصميم النهائي أيضًا إلى النظر في:
1. مكافئ كثافة رواسب الملح
2. كثافة الرواسب غير القابلة للذوبان
3. نوع التلوث
4. هطول الأمطار
5. رياح
6. الرطوبة
7. ارتفاع
8. ملف عازل
9. النزعة للماء
10. الشيخوخة
11. ظروف الغسيل
كيف يؤثر التلوث الصناعي على مسافة الزحف ؟
قد يتطلب التلوث الصناعي زيادة مسافة الزحف لأن الرواسب الكيميائية والموصلة قد تتراكم على أسطح العزل وتصبح موصلة للغاية عند البلل.
يمكن أن يكون التلوث الصناعي أكثر تعقيدًا من تلوث الملح لأن التركيب الكيميائي للرواسب يختلف بشكل كبير.
وتشمل الأمثلة البيئات المحيطة:
1. مصانع الصلب
2. مصانع الاسمنت
3. مصانع كيميائية
4. مرافق التعدين
5. مرافق النفط والغاز
6. محطات الطاقة الحرارية
7. مناطق التصنيع الثقيلة
قد يحتوي التلوث الصناعي على جزيئات يصعب إزالتها بشكل طبيعي.
هذا يمكن أن يجعل سطح العازل أكثر عرضة لتطور تيار التسرب خلال الظروف الرطبة أو الرطبة.
بالنسبة لمشاريع EPC القريبة من المنشآت الصناعية ، يُنصح بالتالي بتجنب اختيار عازل بناءً على التصنيف البيئي العام للبلد فقط.يجب تقييم موقع المشروع الفعلي.
هل يحل المطر مشاكل التلوث تلقائيًا ؟
لا. يمكن للأمطار تنظيف سطح عازل ، ولكن المطر الخفيف أو الرذاذ أو الضباب أو التبول غير المستوي يمكن أن يزيد أحيانًا من خطر حدوث وميض التلوث بدلاً من إزالة التلوث فورًا.
الأمطار الغزيرة يمكن أن توفر تأثير الغسيل الطبيعي.ومع ذلك ، ليس كل هطول الأمطار لديه نفس القدرة على التنظيف.
المطر الخفيف قد يبلل التلوث دون إزالته بفعالية.
يمكن أن يكون الضباب والندى أكثر أهمية لأنها يمكن أن تزيد من توصيل السطح دون توفير غسل كبير.
وهذا يخلق فرقا هاما بين:
ترطيب التلوث وغسل التلوث.
لهذا السبب ، لا ينبغي تقييم عازل مصمم للبيئات الملوثة فقط وفقًا لمتوسط هطول الأمطار السنوي.
ينبغي أن ينظر المشروع في الجمع بين:
ترسب التلوث الرطوبة ظروف الترطيب الطبيعية غسل عازل الشخصي.
هل يمكن لطلاء RTV تقليل مسافة الزحف المطلوبة ؟
يمكن أن يحسن طلاء سيليكون RTV بشكل كبير من مقاومة الماء وأداء التلوث ، ولكن لا ينبغي معالجته تلقائيًا كبديل لمسافة الزحف المحددة في المناقصة.
الطلاء المطاطي المصنوع من السيليكون المصنوع بدرجة حرارة الغرفة يمكن أن يوفر سطحًا مسحوقًا.
هذا يمكن أن يقلل من ميل الرطوبة لتشكيل فيلم موصل مستمر عبر السطح الملوث.
فاق
1. هل يتطلب التلوث العالي دائمًا مسافة زحف أطول ؟
بشكل عام نعم. تؤدي شدة تلوث الموقع المرتفعة عادة إلى زيادة مسافة الزحف المحددة المطلوبة ، على الرغم من أن التصميم النهائي يعتمد أيضًا على المعيار المعمول به ، وملف التعريف العازل ، والمواد ، والظروف البيئية.
2. ما هي مسافة الزحف المحددة ؟
مسافة الزحف المحددة هي مسافة الزحف المعبر عنها بالنسبة إلى الجهد المرجعي المطبق ، عادة في ملم/كيلو فولت.
3. ما الفرق بين مسافة الزحف ومسافة الانحناء ؟
يتم قياس مسافة الزحف على طول السطح العازل ، في حين ترتبط مسافة الانحناء أو الفلاش مع أقصر مسار تفريغ كهربائي عبر الوسط المحيط.
4. لماذا تعتبر مسافة الزحف مهمة للعوازل الزجاجية ؟
لأن التلوث والرطوبة يمكن أن يخلق طبقة سطح موصلة على عازل زجاجي خارجي. تساعد مسافة الزحف الكافية على تقليل مخاطر التلوث.
5. هل يتطلب التثبيت الساحلي المزيد من مسافة الزحف ؟
غالبًا ما تكون البيئات الساحلية ذات مخاطر تلوث أعلى بسبب ترسب الملح والرطوبة. يجب تحديد المتطلبات الفعلية من شدة تلوث الموقع.
6. هل يتطلب تلوث الصحراء عازل عالي الزحف ؟
ليس بالضرورة في كل حالة. تنطوي البيئات الصحراوية على تلوث الغبار والرمال ، ولكن تصميم العزل المطلوب يعتمد على ظروف التلوث والتبليل الفعلية في موقع المشروع.
7. هل يمكن لعزل زجاجي من نوع الضباب توفير أداء تلوث أفضل ؟
يمكن أن يوفر ملف تعريف نوع الضباب أو مضاد للتلوث مسار زحف أطول وأفضل توزيعًا وقد يكون مناسبًا للبيئات الملوثة ، وفقًا لمتطلبات تصميم المشروع.
8. هل يمكن أن يحل طلاء RTV محل مسافة الزحف الأطول ؟
ليس تلقائيا. يعمل طلاء RTV على تحسين درجة التعرض للماء ويمكنه تحسين أداء التلوث ، ولكن يجب أن تحدد مواصفات المشروع المعمول بها ومنهجية تنسيق العزل ما إذا كان أي تخفيض في التصميم مسموحًا به.
9. ماذا يجب أن يقدم مقاول EPC إلى شركة تصنيع عازل ؟
كحد أدنى ، يجب أن تتلقى الشركة المصنعة جهد النظام ، وأعلى جهد للنظام ، وشدة التلوث أو البيانات البيئية ، ومسافة الزحف المطلوبة ، والقوة الميكانيكية ، والمعايير المعمول بها ، والارتفاع ، والمتطلبات الكهربائية ذات الصلة.
10. ما المعيار الذي يجب استخدامه لتحديد مسافة الزحف ؟
للعزل الخارجي الذي يتعرض للتلوث ، تعد سلسلة IEC 60815 مرجعًا مهمًا. وينبغي تحديد المعيار وطريقة الحساب المعمول بها بدقة في مواصفات المشروع.
