Yüksek gerilim izolatörlerinde yüzeysel atlamanın azaltılması için yeni bir yaklaşım

Yüksek gerilim izolatörlerinde kirlenme nedeniyle oluşan yüzeysel atlama olayı enerjinin kesintiye uğramasına yol açabildiğinden sistemin enerji sürekliliği açısından olumsuz bir durum oluşturur. Atlama nedeniyle oluşabilecek olan bu durumu önleyebilmek için izolatörlere uygulanabilecek çeşitli tedbirler üzerine çok sayıda araştırma yapılmıştır. Yüzey kaçak akımlarının azaltılması amacıyla kaçak yolu direncinin artırılması, yani izolatör boyunun uzatılması, atlamaya karşı etkili bir tedbir olarak görülebilir. Ancak yüksek gerilimlerde izolatör boyundaki artış; direk boylarının, konsol açıklıklarının, sehim ve salınımların artmasına neden olacağından, bunların getireceği yeni sorunlar ve yüksek maliyet gibi olumsuzluklar söz konusudur. Bu çalışmada, yıldırım darbe gerilimlerini simüle eden bir sistem Matlab/Simulink paket programı yardımıyla oluşturulmuştur. Farklı darbe gerilimleri üreten bir yapı elde edilmiştir. İzolatör yapısı, bir su jeti sistemi ile modellenerek deneyler yapılmıştır. Su jeti deney sistemi, matematiksel bir model olmayıp bir mühendislik modelidir. Bir mühendislik modeli olduğundan tamamen sistem davranışının pratik hayattaki karşılığına odaklıdır. Su jeti sistemi farklı kirlenme derecelerine sahip olacak şekilde değiştirilmiştir. Bu aşamada suyun debisi sabit bırakılmıştır. Deneyler sırasında atlamayı azaltıcı etkisinin olacağı öngörülen indüktans eklenmiş yapılar kullanılmıştır. Kullanılan suyun sıcaklığının, tekrarlanan yıldırım darbe gerilimlerinin sayısına göre arttığı gözlenmiştir. İndüktans bağlı durumdaki deneyler sonucunda pozitif darbe gerilimlerinde atlama olayının negatif darbe gerilimindeki durumlara oranla daha düşük gerilim seviyelerinde olduğu tespit edilmiştir. İndüktans değerinin ve jet boyunun artmasının atlama gerilimini artırdığı belirlenmiştir. Yıldırım darbe gerilimleri uygulanan deneysel sistemin farklı indüktans değerine sahip yapılar sayesinde atlamayı azaltıcı, yani atlama gerilimini artırıcı etkisi gösterilmiştir. Anahtar Kelimeler: : İzolatörlerde kirlenme atlaması, Kirlilik direnci, Atlama gerilimi, Yüksek darbe gerilimi, Su jeti