Sıcaklığın izolatör yüzeylerinde gerçekleşen yüzeysel boşalmalara olan etkisinin deneysel olarak araştırılması

Abstract

Günümüzde artan nüfus ve teknolojik gelişmelerle birlikte artan enerji talebine karşılık enerji kaynaklarının yetersiz oluşu araştırmacıları yeni enerji kaynakları bulmanın yanı sıra mevcut elektrik üretim, iletim ve dağıtım sistemlerinde meydana gelen elektriksel kayıpları azaltmaya yöneltmektedir. Bu tür elektrik sistemlerinde meydana gelen elektriksel kayıplardan biri de katı yalıtkan maddeler (izolatör) ile gaz yalıtkan maddeler (hava) arasında sınır yüzeyde görülen yüzeysel boşalmalardır. Elektriksel kayıpların azaltılmasına yönelik gerçekleştirilen bu çalışmada, sıcaklığın bir izolatör yüzeyinde gerçekleşen yüzeysel boşalmalara olan etkisine yönelik bazı deneysel uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Gerilim değerleri çalışılan her sıcaklık değeri için, yüzeysel boşalma tutuşuncaya kadar arttırılmış ve boşalmanın tutuşmasıyla birlikte (izolatör yüzeyinde tahribat oluşmasını önlemek amacıyla) hızlıca azaltılarak sıfıra çekilmiştir. Benzer uygulamalar farklı frekans ve farklı sıcaklık değerleri için de tekrarlanarak hem sıcaklığa bağlı hem de frekansa bağlı Gerilim-Akım grafikleri oluşturulmuş ve yorumlanmıştır. Sonuçlar ortam sıcaklığına bağlı olarak değişen izolatör yüzey sıcaklığının yüzeysel boşalmalar üzerinde önemli bir etkisinin olduğunu ortaya koymaktadır. Hem yüksek hem de düşük yüzey sıcaklığı koşullarında boşalmanın daha düşük gerilim seviyelerinde gerçekleştiği görülmüştür. Bununla birlikte düşük yüzey sıcaklığının yüksek sıcaklık parametresine göre yüzeysel boşalmalar üzerinde daha belirgin bir parametre olduğu sonucuna varılmıştır.

The lack of energy resources in response to the increasing energy demand with increasing population and technological developments forces researchers to reduce the electrical losses in existing electricity generation, transmission and distribution systems. One of the electrical losses in such electrical systems is the surface discharges which occurred between solid insulators and gas insulating materials like air. In this study which aimed to reduce electrical losses, some studies have been carried out on the effect of temperature on the surface discharge occur on an insulator surface. The voltage values were increased for each temperature value until the surface discharge was ignited and rapidly reduced to zero with the release of the discharge (to prevent damage to the insulator surface). Similarly, the same applications are repeated for different frequency and different temperature values. Both voltage-dependent and frequency-dependent Voltage-Current graphs are created and interpreted. The results show that the insulator surface temperature, which varies depending on the surface temperature, has a significant effect on the surface discharge. It has been found that discharging occurs at lower stress levels under both high and low surface temperature conditions. However, the low surface temperature was found to be a more significant parameter on surface discharge than the high-temperature parameter.