محسن نیاستی

با برخورد صاعقه به دکل‌های خطوط انتقال هوایی نیرو بخش عمده‌ای از جریان از طریق بدنه و سیستم زمین پای آن وارد زمین اطراف می‌گردد و باعث ایجاد اضافه ولتاژ گذرا با دامنه بالا بر روی زنجیره مقره­ دکل می‌شود. اگر دامنه ولتاژ دو سر زنجیره مقره­ها بیش از استقامت الکتریکی آنها بشود می‌تواند سبب وقوع جرقه برگشتی و بالطبع خروج خط از سرویس گردد. کاهش امپدانس سیستم زمین پای دکل و افزایش سطح استقامت عایقی خط از جمله راهکارهای کاهش نرخ خروج خط می­باشند. کاهش امپدانس گذرای سیستم زمین با بهبود ساختار شبکه زمین و افزایش سطح عایقی با افزایش طول زنجیره مقره با توجه به نوع خاک اطراف و وضعیت ایزوکرونیک منطقه حاصل می‌گردد. مدلسازی دقیق سیستم زمین و همچنین تبیین رابطه‌ای ساده و موثر برای محاسبه نرخ خروج خط با در نظر گرفتن تمامی پارامترهای تاثیرگذار بر آن کماکان مسئله‌ای اساسی در بهره‌برداری خطوط انتقال هوایی می‌باشد. لذا در این رساله روشی بر اساس مدل مداری پیوسته و انتگرال ذوزنقه‌ای (HCCTIM) برای محاسبه پارامترهای سیستم زمین و عملکرد گذرای آن پیشنهاد گردیده است. صحت نتایج این روش با نرم‌افزار CDEGS و تست‌ها و روش‌های ارائه شده در مقالات اخیر تایید گردیده است. همچنین در ادامه، یک سیستم زمین مناسب و بهینه برای دکلهای خطوط انتقال با عملکرد مطلوب در هنگام برخورد صاعقه پیشنهاد شد. در نهایت براساس نتایج شبیه‌سازیها، رابطه‌ای جدید با لحاظ کردن نرخ خروج خط، تعداد مقره­های زنجیره مقره، ابعاد سیستم زمین و مقاومت ویژه خاک پیشنهاد گردید و مورد ارزیابی قرار گرفت. رابطه پیشنهادی با تعیین ساختار سیستم زمین پای دکل و تعداد مقره در زنجیره در بهینه‌ترین حالت آنها، مراحل طراحی خطوط انتقال هوایی را برای مهندسان تسریع بخشیده و دقت محاسبات را نیز بهبود داده است.

واژه‌هاي كليدي: صاعقه، نرخ خروج خط، شبکه زمین پای دکل، مقاومت ویژه خاک، سطح استقامت عایقی، روش مداری و انتگرال ذوزنقه‌ای

دانشجو: محمدباقر اسدپور