إن هدف هذه الدراسة هو إجراء حسابات الحقل الكهربائي لبعض أنواع عوازل
شبكات التوتر العالي باستخدام الطرائق الرقمية. هناك عدة طرائق مستخدمة لهذا
الغرض، من أهمها طريقة العناصر المنتهية.
يمكن من خلال هذه الطريقة حساب توزع الحقل و الكمون في الأنظمة ثنائ
ية البعد أو
الثلاثية البعد، ذلك باستخدام البيئة البرمجية Matlab/pdetool لما تتميز به من
إمكانيات كبيرة في مجالات الحساب و إظهار النتائج، بالإضافة لذلك فهي متوفرة،
و غير مكلفة و توفر الوقت و الجهد للقيام بمثل هذه الحسابات المهمة في تطبيقات
هندسة التوتر العالي.
تعد مشكلة تلوث العوازل في خطوط التوتر العالي من أهم المشكلات التي تواجه الشبكات الكهربائية، و خاصة في القطر العربي السوري؛ و ذلك بعد أن توسعت مصادر التلوث من جهة، نظرًا إلى أن التغذية الكهربائية قد أضحت مرتبطة بعمل القطاعات الاقتصادية و الحياتية كّله
ا من جهة أخرى. إذ إن التلوث البيئي للعوازل غالبًا ما يؤدي إلى انقطاعات عامة في التغذية الكهربائية عن مناطق واسعة و يتسبب من ثم بأضرار اقتصادية و كهربائية فادحة في القطاعات المرتبطة بالشبكة الكهربائية كّلها. من هنا نجد أنه لابد من تحديد القيم المميزة لتلوث العوازل، و إيجاد العلاقة التي تربط بين هذه القيم و توتر انهيار العوازل الملوثة مخبريًا، و من ثم إسقاط هذه النتائج المخبرية على العوازل المعرضة للتلوث الطبيعي في الأجواء الخارجية، بإجراء قياسات مقارنة على العوازل الملوثة طبيعيًا و اتخاذ الإجراءات الملائمة للحد من آثارها.
نواجه في الحياة العملية مشكلة نشوء الانفراغات المنزلقة على عدد من تجهيزات العزل الحاوية على سطوح فاصلة مائلة كما هو الحال في عوازل العبور وعلب النهاية للكابلات الكهربائية. و قد قدمت البحوث المنشورة مجموعة من النتائج المهمة عن العلاقة التي تربط بين ال
توترات المطبقة و امتداد الانفراغات الجزئية في حال وجود نظم ذات سعات عرضانية كبيرة. لكن الدراسات عن نظم العزل ذات السعات العرضانية الصغيرة أو تلك الحاوية على ثغرات هوائية بقيت محدودة، لاعتبارات كثيرة منها أن آلية الانفراغ لتلك الحالات مشابهة لآلية الانفراغات في المواد ذات السطوح الفاصلة الطولانية.
إن التوصل إلى معطيات و علاقات دقيقة لمثل هذه النظم و إيجاد سلوكية الانفراغ الفعلية ذو مردود علمي و تطبيقي مهم بالنسبة إلى تصميم تجهيزات التوتر العالي، و خاصة عند تطبيق توترات عالية و متغيرة زمنيًا كالتوتر المتناوب و التوتر النبضي البرقي.
إن مسألة حساب ارتفاع الأبراج الحاملة لخطوط نقل الطاقة الكهربائية عند تقاطعها مع منشآت هندسية هي إحدى الوسائل المهمة في تصميم الشبكات الكهربائية، ويعتمد حلها على الطريقة التقليدية لحساب إحداثيات النواقل . ولكن هذه المسألة تصبح معقدة أو مستحيلة الحل عن
دها يلزمنا حل فراغي، وخصوصاً عندما يتجه الريح بزاوية على نواقل خطوط نقل الطاقة مع وجود فرق بين نقاط ارتفاع التعليق. في هذه الحالة من الأفضل استخدام الطريقة المتجهية المعتمدة في هذا البحث. ووفقاً لذلك قمنا بإيجاد نموذج رياضي ووضع برنامج بلغة C++ لحساب إحداثيات النقطة الدنيا لمنحني تعليق النواقل والمسافة الأصغرية بين هذه النواقل والمنشآت الهندسية، والارتفاع المناسب للأبراج .
الفروق الحسابية ما بين الطريقة التقليدية و المتجهية تبلغ قيماُ كبيرة تزداد مع زيادة زاوية الميل.
