Γήρανση Μονωτήρων

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζονται οι παράγοντες που επιδρούν στην απόδοση και τη διάρκεια ζωής των κεραμικών και των συνθετικών μονωτήρων. Ειδικότερα εξετάζεται η γήρανση των συνθετικών μονωτήρων από σιλικονούχα πολυμερή με κύριο παράγοντα επιβάρυνσης την απώλεια της υδροφοβικότητας σε συνθήκες ηλεκτρικής καταπόνησης λόγω ηλεκτρικών εκκενώσεων, εκκενώσεων corona κ.λ.π. γύρω από σταγόνες ύδατος που επικάθονται στην επιφάνεια των μη κεραμικών μονωτήρων χρήσεως εξωτερικού χώρου.Με τη χρήση του υπολογιστικού προγράμματος πεδιακής ανάλυσης Opera 3D V10.5 προσομοιώνονται οι περιοχές του περιβλήματος και του δίσκου ενός συνθετικού μονωτήρα από σιλικονούχο καουτσούκ μετά την εναπόθεση σε αυτές τις περιοχές σταγόνων ύδατος. Στην ανάλυση, προσομοιώνεται, ένα επίπεδο φύλλο από υδρόφοβο σιλικονούχο καουτσούκ με μία ή περισσότερες διακριτές σταγόνες ύδατος μεταξύ δύο ηλεκτροδίων που χρησιμοποιούνται για να μελετηθεί η αύξηση του ηλεκτρικού πεδίου πλησίον των σταγόνων ύδατος στις δύο περιοχές του μονωτήρα. Το ένα ηλεκτρόδιο φορτίζεται (100 Volts) και το άλλο είναι γειωμένο.Σκοπός της προσομοίωσης είναι να διερευνηθούν οι παράμετροι που επιδρούν στην αύξηση της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου παρουσία σταγόνων ύδατος στις δύο περιοχές της επιφάνειας του μονωτήρα. Εξετάζεται το αποτέλεσμα της επίδρασης των διαστάσεων των ηλεκτροδίων, το μέγεθος και η τιμή της διηλεκτρικής σταθεράς της σταγόνας ύδατος, η απόσταση μεταξύ παρακείμενων σταγόνων ύδατος και η παρουσία πολλών διακριτών σταγόνων ύδατος. Τα πολυμερή υλικά τα οποία χρησιμοποιούνται στην κατασκευή των συνθετικών μονωτήρων θα υποστούν γήρανση με το χρόνο. Στη διάρκεια της χρησιμοποίησης τους είναι σημαντικό να μην αστοχήσουν ή να μην επιτρέψουν ηλεκτρική υπερπήδηση που είναι το αποτέλεσμα της εμφάνισης υψηλών τιμών της έντασης ηλεκτρικού πεδίου σε ορισμένα τμήματα της επιφάνειας του μονωτήρα. Τέλος, τα αποτελέσματα που ελήφθησαν συγκρίνονται με αντίστοιχες τιμές που προκύπτουν από αναλυτικές μεθόδους υπολογισμού του πεδίου σύμφωνα με δημοσιευμένη ερευνητική εργασία.