L’effet de l’anneau de garde sur la tension et la distribution du champ électrique sur les chaines d’isolateurs

Abstract

L'objectif de ce travail est d'améliorer les performances des chaînes d'isolateurs composites. Pour cela, une recherche approfondie a été menée afin de déterminer la distribution optimale du champ électrique et de la tension le long des chaînes d'isolateurs composites, en tenant compte de la présence ou de l'absence de la bague de couronne. Des facteurs tels que le matériau de revêtement de l'isolateur et la contamination ont été pris en compte. L'influence des matériaux de revêtement et de la forme des isolateurs composites a été examinée pour améliorer les dimensions géométriques de la bague de couronne. Une nouvelle relation mathématique (fonction objective) a été développée pour exprimer la corrélation non linéaire entre l'intensité du champ électrique et les dimensions de la bague de couronne. Des améliorations optimales ont été obtenues en minimisant la fonction objective. À cette fin, une technique d'optimisation par essaim de particules a été développée. Trois alternatives de taille de population ont été envisagées : constante, réduction graduelle et réduction dynamique. Pour utiliser l'option de réduction dynamique, un nouveau modèle mathématique a été proposé pour mettre à jour la taille de la population à chaque itération. Les résultats ont montré que le champ électrique maximal au point triple (électrode HT-revêtement isolant-air) peut être considérablement réduit en appliquant des matériaux de revêtement à haute permittivité et en modifiant de manière appropriée la forme de l'isolateur composite près des hautes tensions, ainsi qu'en installant la bague de couronne avec des dimensions optimales. Cette dernière alternative permet des distributions plus homogènes à la fois du champ électrique et de la tension le long des chaînes d'isolateurs composites.هدف هذا العمل هو تحسين أداء سلاسل العوازل المركبة. ولتحقيق ذلك، تم إجراء بحث شامل لتحديد التوزيع الأمثل للحقل الكهربائي والجهد على طول سلاسل العوازل المركبة، مع مراعاة وجود أو عدم وجود حلقة الهالة. تم اعتبار عوامل مثل مادة تلبيس العوازل ومستوى التلوث. تم دراسة تأثير طبيعة مواد الطلاء وشكل العوازل المركبة لتحسين الأبعاد الهندسية لحلقة الهالة. تم تطوير علاقة رياضية جديدة )دالة موضوعية( للتعبير عن الارتباط غير الخطي بين شدة الحقل الكهربائي وأبعاد حلقة الهالة. تم تحقيق التحسين الأمثل عن طريق تقليل الدالة الموضوعية. ولهذا الغرض، تم تطوير تقنية سرب الجسيمات. ولاستخدام البديل الأخير، تم اقتراح نموذج رياضي جديد لتحديث حجم السكان في كل تكرار. أظهرت النتائج أن الحد الأقصى للحقل الكهربائي عند النقطة الثلاثية )نقطة التوصيل بالجهد العالي - مادة تلبيس العازل - الهواء( يمكن أن ينخفض بشكل كبير عن طريق استخدام مواد طلاء ذات سماحية عالية مع تعديل مناسب لشكل العازل المركب بالقرب من التوتر العالي، وتركيب حلقة الهالة ذات الأبعاد المثلى. يسمح هذا البديل الأخير بتوزيع أكثر تجانسًا لكل من الحقل الكهربائي والجهد على طول سلاسل العوازل المركبة