کتاب نانو پوشش های سیلیکونی مقره ای الکتریکی اثر اشکان ذوالریاستین نشر پژوهشگاه نیرو

آلودگی‌های زیست محیطی نظیر ریزگردها در کنار سایر اثرات منفی مشکلات بسیاری را برای صنعت برق بوجود می‌آورد. نشست ذرات گرد و غبار در مناطق جنوبی کشور بر سطح مقره‌های الکتریکی درکنار رطوبت محیط، موجب ایجاد جرقه باند خشک‌ و در نهایت منجر به شکست الکتریکی در مقره می­شود. این امر در نهایت منجر به قطع برق شبکه و مشکلات عدیده­ای می­گردد که نمونه­ای از این مشکل به­طور وسیع در سال‌های اخیر در استان خوزستان به وقوع پیوست. علاوه بر کمیّت منابع تأمین برق، کیفیت این منابع و روش­های توزیع برق نیز از نشانه­های توسعه­ اقتصاد کشورها به‌شمار می­رود. خطاهای ایجادشده بر روی خطوط انتقال فشار قوی می­توانند باعث خاموشی­های گسترده و در نتیجه زیان­های اقتصادی وسیعی گردند. خطوط انتقال و توزیع نیرو نیازمند دو تجهیز کلی هستند: هادی‌ها در خطوط انتقال نیرو که جریان الکتریکی را هدایت می‌کنند و عایق های الکتریکی (مقرّه های الکتریکی) که سیم‌ها را از دکل‌های فولادی نگه‌دارنده‌­ی آنها جدا می‌کنند. مقرّه یکی از مهم‌ترین اجزای سیستم توزیع انرژی الکتریکی است. مقرّه­ها باید دارای ویژگی‌هایی همچون ولتاژ شکست بالا، مقاومت الکتریکی بالا در حضور آلودگی و رطوبت، آب‌گریزی، تلفات عایقی کم و غیره باشند؛ ازاین­رو شناخت و بررسی عوامل مخربِ مقرّه و روش­های مقابله با آنها، کمک شایانی به حوزه توزیع و انتقال نیرو می‌کند. یکی از مؤلفه­های کلیدی قابلیتِ اطمینان در خطوط انتقال نیرو، انتخاب مقرّه­های فشار قوی مناسب است.

مقرّه­‌های سرامیکی و شیشه‌ای اقتصادی‌ترین نوع مقرّه­­ها هستند که در تمام دنیا به شکل گسترده برای انتقال و توزیع قدرت استفاده می­شوند. موارد زیادی از عدم کارایی این نوع مقرّه­‌ها مانند بروز مشکلات ناشی از تخلیه­ی الکتریکی در مقرّه­ های سرامیکی و شیشه­ای در مناطق مرطوب و آلوده گزارش شده است. در اثر تخلیه­ الکتریکی، برق خطوط ممکن است تا مدتی قطع شود و خسارات جبران‌ناپذیری در بیمارستآنها، کارخانه‌های مکانیزه، مراکز مختلف صنعتی و غیره رخ دهد. در خصوص علت این پدیده می­توان گفت که در اثر حضور گرد و خاک و رطوبت روی سطح مقرّه­، لایه‌ای رسانا بر روی آن ایجاد می‌‌شود و بدین­ترتیب جریان نشت می­کند و ولتاژ شکست کاهش می­یابد. فرایند تخلیه­ الکتریکی و ایجاد اتصال کوتاه ناشی از حضور آلودگی، شامل سه مرحله­ اصلی است. در مرحله اول ایجاد لایه‌ای از گرد و غبار بر روی سطح مقرّه­ و سپس جذب رطوبت ناشی از محیط اطراف و یا باران توسط آلودگی رخ می‌دهد