سعید پزشکی - دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی علوم و تحقیقات واحد زنجان و شرکت برق منطقه ای زنجان
منصور اوجاقی - دکترای برق، عضو هیئت علمی دانشگاه زنجان
کاظم مظلومی - دکترای برق، عضو هیئت علمی دانشگاه زنجان

یکی از دغدغه های شرکت های برق منطقه ای در دنیا تجمع برف و یخ روی سیمهای خطوط انتقال برق در مناطق کوهستانی و برفگیر می باشد. کشورهایی چون کانادا، روسیه، چین، ژاپن، شمال اروپا ... در گیر این عامل طبیعی بوده و تهدیدی بر شبکه برق این کشورها به حساب می آید. چرا که نشست برف و یخ روی سیمها، یراق آلات و دکلهای خطوط مذکور، خاموشی های ناخواسته را در پی داشته و باعث تحمیل خسارات مالی فراوان می شود. در کشور ما نیز، بسیاری از خطوط هوایی گذرنده از مناطق کوهستانی و برفگیر، از این مشکل مستثنی نبوده و به دلیل شرایط سخت حاکم بر منطقه، مصرف کنندگان متحمل خاموشی های چندین روزه می شوند. خطوط انتقال و فوق توزیع گذرنده از مناطق کوهستانی استانهای اردبیل، کردستان، زنجان، چهارمحال و بختیاری، مازندران و حتی بخشی از خطوط کوهستانی اصفهان و ... با این مشکل درگیر بوده و در فصول سرد سال، خاموشی های ناخواسته دامنگیر خطوط مذکور بوده است. بمنظور مقابل با این پدیده در کشورهای درگیر، یکسری تحقیقات گسترده و نمونه های آزمایشگاهی به منظور یخ زدایی و جلوگیری از یخ زدگی سیمها و یراق آلات، انجام و کاربردی شده است. عمده روش های مرسوم بر سه پایه روشهای مکانیکی، گرمایی و اثرات ژولی استوار می باشد. روش های مکانیکی نسبت به روش های گرمایی و اثرات ژولی ارجهیت دارند. ولی به سبب محدودیت در دامنه کاربرد، شرکت های برق تمایل به استفاده از اثرات ژولی و گرمایی من جمله استفاده از روش اتصال کوتاه خطوط دارند. تنوع آب و هوایی در طول مسیر خطوط کشورهایی چون کانادا و سیبری یکسان بوده و استفاده از روش معمول اتصال کوتاه شرایط بهره برداری یکسانی دارد ولی تفاوت آب و هوایی برخی از خطوط انتقال و فوق توزیع موجود در ایران در یک روز یخبندان شرایط خاصی بوجود آورده و امکان استفاده از روش اتصال کوتاه بمنظور یخزدایی، شرایط خاص خود را خواهد داشت. لذا در این مقاله سعی می شود، ضمن بررسی مشکلات ناشی از نشست برف و یخ روی هادیها و یراق آلات یک خط نمونه فرضی فوق توزیع، به چگونگی طراحی و نحوه بهره برداری از آن پرداخته شود. ضمن اینکه با مدلسازی واقعی شبکه در نرم افزارهای دیگسایلنت و سیمولینک مطلب، امکان سنجی پیاده سازی روش های مبتنی بر اثرات ژولی و گرمایی با درنظر گیری تنوع دمایی و آب و هوایی حاکم بر منطقه روی خط نمونه بررسی گردد. در نهایت ضمن معرفی روش های کاربردی، پیشنهاداتی در خصوص کاهش اثرات مخرب یخ و برف برای خطوط مورد اشاره ارائه خواهد شد.

یخ زدایی، یخزدگی، تلفات ژولی، اثرات گرمایی و HVCD-VSC