علی بنی طالبی دهکردی - دانشکده مهندسی برق - دانشگاه صنعتی شریف ایران
مهدی وکیلیان - دانشکده مهندسی برق - دانشگاه صنعتی شریف ایران

هر ساله خطوط هوایی و پست های فشار قوی در مناطق سردسیر و کوهستانی دنیا و معرض تشکیل یخ و برف تحت عوامل مختلف قرار می گیرند . حضور یخ روی خطوط هوایی در شرایط باد عموماً منجر به پدیده گالوپینگ، اتصال کوتاه فاز ها و در نهایت قطع برق مشتریان می گردد . همچنین وجود یخ باعث وارد آمدن آسیب به هادی ها و برج های قدرت می شود مشکلات ذکر شده برای طراحان خطوط انتقال شناخته شده هستند و در محاسبات استقامت مکانیک مورد توجه قرار می گیرند . [1] مسئله مهم دیگر استقامت الکتریکی مقره هاست که با تشکیل یخ روی آنها به شدت کاهش می یابد . در کشور های مختلف جهان مطالعاتی روی اثر یخ و برف خالص یا دارای آلودگی انجام شده است . قطعی های مربوط به این پدیده در کشور های آمریکا، ژاپن، چین، کانادا یوگوسلاوی، انگلستان و نروژ گزارش شده است . عموماً روی این نکته توافق وجود دارد که مقره های دارای یخ با آلودگی ممکن است در ولتاژ های کار عادی باعث شکست شوند حتی یخ های بدون آلودگی هم ممکن است عامل چنین اتفاقاتی باشند . البته گزارش های دیگری حاکی از آنست که یخ بدون آلودگی درمقابل شکست استقامت می کند . [2] یخ بر اثر برخورد ذرات آب سرد با سطح مقره تشکیل می گردد و نوع یخ تشکیل شده بیشتر تحت اثر دمای هوا، سرعت باد و اندازة ذرات آب است . علاوه بر شرایط جوی شرایط فیزیکی مانند کرونا و جریان های نشتی روی سطح یخ نیز روی تشکیل یخ اثر دارند . پدیدة جالبی که در طی فرایند تشکیل یخ تحت ولتاژ اتفاق می افتد اینست که در این دورة زمانی بر اثر جریان نشتی که در سطح یخ تشکیل می گردد و ناخالص های موجود در قسمت جامد از آن جدا شده و وارد لایة آب می شود بطوریکه پس از اینکه هوای محیط شروع به گرم شدن کرد . قسمت اعظم ناخالص ها در این لایة نازک آب موجود در یخ است . در این حالت هدایت این لایة آب می تواند تا ده برابر هدایت آب تشکیل دهندة یخ برسد . [1] بیشتر گزارش های مربوط به شکست روی مقره ها مربوط به وقتی است که هوای محیط شروع به گرم شدن می کند و در حقیقت این لایة آب با هدایت زیاد اثر شدیدی در کاهش استقامت الکتریکی مقره ها دارد . ولی این سئوال پیش می آید که آیا بدون وجود این لایة آب هم آیا امکان وقوع شکست وجود دارد یانه؟ . [3] ضمناً اکثر اتفاقات گزارش شده مربوط به خطوط انتقال بوده است و در این مقاله امکان وقوع شکست در مقره های توزیع بررسی می شود .

یخ، مقره، ولتاژ استقامت، قندیل