خطوط انتقال(GIL)
GIL یا خطوط انتقال با عایق گازی نسل جدید ی از خطوط انتقال انرژی هستند که قادر به انتقال توان های بیش از ۲۵۰۰ مگا ولت آمپر با کمترین تلفات(.۰۰۱۱ ۰ قدرت انتقالی) وبا ضریب اطمینان بالا هستند. ایجاد تغییر ساختار در شبکه های برق و مکانیزمهای جدید بازار یابی باعث گردیده است تا شرکتهای بهره برداری شبکه متمایل به افزایش توان انتقالی گردیده اند. از آنجا کهاحداث خطوط هوایی چهره نا خوشایندی به شهرها ومناطق مسکونی می دهد‘لزوم تجدید نظر در طراحیها‘ایده سیستم انتقال انرژی GIL را عرضه نموده است.
با توجه به اینکه تجربه اولین خط GIL به ۳۰ سال پیش برمی گردد و با گذشت زمان تغییراتی در نحوه ساخت واجرای این نوع خط به وجود آمده است‘
احداث خطوط فشار قوی با هادیهای مرسوم سالهاست در دنیا متداول ومورد بهره برداری قرار گرفته وبدنه اصلی شبکه های فشار قوی با این هادیها تجهیز شده اند ونقش اصلی ارتباطی نیروگاههابه پستهای فشار قوی وانتقال به مراکز مصرف و نیز ارتباطات بین کشورها و قاره ها عهده دار می باشد.
همزمان با استفاده از این خطوط با هادیهای سنتی همواره تحقیقات پیرامون ابداع ها دیها و خطوط مدرن ادامه داشته وتمهیداتی در انتقال انرژی به لحاظ انتقال بیشتر‘تلفات کمتر واثرات سوء زیست محیطی کمتر بوجود آمده است و به موازات این اقدام ‘هادیها و خطوط با فن آوری جدید ابداع گردیدهاند تا ضمن داشتن قدرت انتقال مناسب از حریم کمتری برخوردار بوده ومهم اینکه تاثیر زیست محیطی کمتری داشته باشند وبراین اساس ایده سیستم انتقال انرژیGIL عرضه نموده اند.
پس از ظهور واحداث نسل اول خطوط GIL به عنوان خطوط انتقال انرژی ‘به دلایلی این طرح فرا گیر و جهانی نشد. اولین مسئله ‘هزینه تمام شده هر کیلو متر این خط در مقایسه با کابل زمینی وهوایی بود . بنابراین از دهه نود تحقیقات برای کاهش هزینه ساخت و احداث آن به میزان ۵۰ درصد با توجه به سه عامل زیر صورت گرفت:
· استاندارد نمودن اجزای خط:
ارائه یک طرح مد ولار برای تجهیزات و قطعا ت شامل اعضا ء متفاوت برای ساده کردن سیستمGIL .
· بهینه سازی روش خواباندن در زمین و کا هش زمان اجرا و اتو ماتیک نمودن ماشینهای جوش برای اجرای عملیات جوشکاری اتصالات در محوطه:
· تمهیداتی برای حمل و نقل قطعات بلند تر به منظور کاهش اتصالات در کارگاه ‘به کار گیری خمهای انعطاف پذیر برای کاهش تجهیزات خمشی
· استفاده از گاز نیتروژن:
به منظور کاهش هزینه ها ‘ عمدتا” از گاز نیتروژن به عنوان عایق استفاده می شود . به طوری که حدود ۸۰ درصد عایق با نیتروژن و ۲۰ درصد توسط SF6 تامین می شود.
حدود ۳۰ سال است که خطوط انتقال جدیدی GIL که در زمین مدفون می شوند احداث می شود . این طرحها به کندی پیش می رود چون از لحاظ اقتصادی هنوز راه حل اقتصادی مناسبی پیدا نشده است که این کار را بهینه کند .
در سالهای اخیر رشد فزایندهای داشته است واین امر باعث افزایش نیاز به خطوط انتقال است اما این امر باث بروز مشکلاتی از قبیل زشت شدن دید عمومی وهدر رفتن زمین (زمین زیر دکل وحریم کابلها است ).
بنابراین د رآغاز دهه نود تمهیداتی ارائه شده است که عبارتند از :
– بهبود شکل ظاهری دکلها
– بهبود نرم افزاره طراحی دکلها به گونه ای که از لحاظ منظره مناسب باشد .
– پیشرفت تکنولوژی کابلهای انتقال زیر زمینی
که این روش بسیار مناسب است به این خاطر که مقادیر بالای توان را میتوان در رده های بالای ولتاژ انتقال داد.
: معایب خط انتقال هوایی
در خطوط انتقال سه پارامتر در تلفات اهمی مهم می باشند که به شرح زیر می باشد:
۱-۱) اثر پوسته:
اثر پوسته خودش را در جریان و ولتاژ سینوسی نشان می دهد که به این ترتیب است که جریان مایل است که به اطراف هسته برود که به این صورت سطح مقطع کاهش یافته و تلفات افزایش می یابد . ACدر توان
۲-۱) درجه حرارت :
با افزایش درجه حرارت در فضای باز با ازدیاد تحرک الکترون ها و برخورد آنها با یکدیگر موجب حرارت بیشتر شده که تلفات را در هوای گرم مخصوصا در تابستان به شدت افزایش می دهد مخصوصا در ایران که کشوری است دارای مناطق خشک و نیز در زمستان به علت اینکه طول سیم خطوط انتقال به علت سرما به مقداری کاهش می یابد که در متغیر کردن مقاومت اهمی تاثیر دارد
۳-۱) فرودگاه:
در بحث خطوط انتقال دو بحث که در هوانوردی هر کشور مورد لحاظ قرار می گیرد بحث مسافت آن دکل ها و خط با فرود گاهها و نیز ارتفاع دکل ها می باشد که مسافت کمتر از ۶ کیلو متر با فرودگاه و ارتفاع بیش از ۶۰-۵۰ متر دکل ها باید با اجازه اداره هوانوردی آن کشور باشد که شما باید یک فرم پر کرده و هر گونه خسارت به ادارات هوایی به عهده شرکت برق می باشد و نیز بحث کرو نا که بر روی امواج خطوط هوایی تاثیر می گذارد .
۴-۱) محاسبه فلش سیم و این سیم در خطوط انتقال :
محاسبه ارتفاع دکل و نیز فاصله دکل ها از یکدیگر به وسیله فلش سیم و نیز اسپین سیم مشخص می شود که این موارد نیز باید محاسبه شود که در زمین صاف و نیز در کوهستان و رودخانه این محاسبات متفاوت بوده و در نتیجه فاصله و ارتفاع دکل ها در مکان ها متفاوت با یکدیگر فرق دارد .
نکته دیگر در این راهها نوع مختلف پی آن می باشد که بسیار با یکدیگر متفاوت بوده و مقداری به هزینه خطوط ما می افزاید و باید بسیار دقیق انجام شود . مخصوصا در زمین های سست و رودخانه ها که کار قدری مشکل می شود . بحث دیگر وجود مقره ها می باشد که در خطوط انتقال هر ست برای هر سمت از دکل یکسان بوده و در جاه های دیگر متفاوت مثلا در زاویه ها و در مکان هایی که زمین سست می باشد این تعداد متفاوت می شود. یک خط ۴۰۰ کیلو ولتی از یک ست مقره بین ۲۴-۱۹ استفاده می شود که ابن نیز هزینه آور است و دیگر جریان نشتی بین مقره ها می باشد که آن نیز در تلفات خط نقش زیادی را بازی می کند مخصوصا در خط بلند که باید محاسبه شود برای کاهش شدت میدان الکتریکی اطراف هادی و کاهش تلفات ناشی از تخلیه جزئی برای هر فاز از چند رشته هادی موازی استفاده می شود که این نیز هزینه آور می باشد .
برای کاهش شدت میدان الکتریکی اطراف هادی ها و کاهش تلفات ناشی از تخلیه جزئی برای هر فاز از چند رشته هادی موازی استفاده می شود که این نیز هزینه زیادی را در پی دارد. بحث تشعشعات الکترو مغناطیسی است که را با مشکل مواجه کرده است مخصوصا در واحد مخابرات که روی امواج ۴ مگا هرتز تا ۸/ مگا هرتز تاثیر می گذارد تشعشعات الکترو مغناطیسی شامل منابع تابش از میدان الکتریکی و میدان های مغناطیسی می باشد . این تشعشعات بسیار پر انرژی بوده و می تواند اثر مطلوب بر سیستم و نیز تلفات خط و ایمنی افراد داشته باشد.
میدان مغناطیسی تلفات اندو کتانس را به همراه دارد و میدان الکتریکی بحث کاپاسیتانس را به همراه دارد که در طول سال به خاطر متغیر بودن دما متفاوت می باشد . وضعیت سیستم مثلا در تابستان از خازن جهت اصلاح ضریب قدرت به خاطر بار اندوکتیو و در زمستان از سلف به دلیل وجود بار خازنی برای متعادل کردن سیستم و کیفیت سیستم برق رسانی استفاده می شود.هزینه یک راکتور فقط در یک پست یک میلیارد تومان می باشد. که با هزینه های زیاد سر و کار داریم . با افزایش طول خط اندوکتانس خط افزایش یافته که میدان مغناطیسی بیشتری در نتیجه خواهیم داشت . البته این مساله تلفات خطوط ناشی از اندوکتانس با نزدیک کردن خطوط به یکدیگر کاهش یافته زیر شار های مغناطیسی به وجود آمده تضعیف می شوند و افت ولتاژ را در طول راکتانس خط کاهش میدهد . البته در خطوط زیر زمینی یا کابل به علت عایق دی الکتریک بالا تلفات بیشتری به همراه دارد.
عوامل تاثیر گذار در میدان های الکترو استاتیک یا مغناطیسی توزیع حرارت – جریان الکتریسیته و میدان نیروی بین جرم سیم ها را می توان نام برد که اینکه مسائل به وسیله معاد لات دیفرانسیل پواسن حل می شود و از دیگر مشکلات خطوط هوایی خط انتقال می باشند.
اندو کتا نس نشتی دیگر پارامتر خط انتقال هوایی می باشند که به علت پائین بودن ضریب مقاومت هوا این اندو کتانس نشت کرده و بر روی خطوط مجاور خود تاثیر می گذارد و نیز بر روی دکل فلزی به دلیل کم بودن فاصله هادی با دکل در قسمت زیر مقره که هادی نصب شده است و این شار نشتی با جریان رابطه خطی دارد .
جریان نشتی مقره در رابطه با خازنی بودن بین مقره ها می باشد که آن نیز به دلیل کم بودن فاصله بین آویزه مقره ها با دکل یک جریان نشتی خازنی تولید می کند که آن نیز بر تلفات سیستم می افزاید .
۵-۱) بحث لغزش خطوط انتقال :
حرکت سیم ها به خاطر وجود باد و طوفان و در نتیجه به وجود آمدن۱- ارتعاشات آئولین که حرکت سیم با دامنه کم به صورت مداوم که اسپین های بلند با هادی های تحت کشش آمادگی بیشتری برای این ارتعاش دارند. این باعث می شود که هادی با سختی بیشتری کار کند و دچار سائیدگی و ترک خوردگی گردد و در نقطه اتصال به کفشک آویزی پاره شوند یا به عبارتی در اثر خشکی فلز خراب می شود . البته برای حل این مشکل از دمپر استفاده شده است .
۶-۱) ارتعاش گالوپینگ:
معمولا با رقصیدن هادی همراه می باشد که این ارتعاش باعث می شود که هادی با یکدیگر و هادی با سیم استاتیک یا محافظ برخورد کرده و نیز با پارگی هادی از نقطه اتصال منجر به وقوع خطا می گردد و نیز موجب خرابی سازه و فلش بیش از حد هادی می گردد.
بحث دیگر فرسوده شدن سیم هادی می باشد که علت آن شرایط جوی است مخصوصا در مکان هایی که رطوبت بالا می باشد . در مورد صاعقه که با برخورد به سیم گارد باعث می شود که جریان بین۱۵۰۰۰Aتا ۲۰۰/۰۰۰Aبه پائین به زمین انتقال دهد که در صورتی که شخص در زیر دکل مربوط به آن قسمت باشد دچار خطر می گردد . بحث برقگیرهای در خطوط انتقال می باشد که در مقابل ولتاژ پائین تر از سیم به عنوان عایق و بالاتر از ولتاژ بیشتر به عنوان یک هادی عمل می کنند تا انرژی زیادی را تخلیه کرده .(( حفاظت سیم گاردینگ ۶۰ درجه که در هر سمت ۳۰ می باشد ))
در مورد راکتانس خط به ناشی از میدان مغناطیسی که توسط جریان از یک هادی تولید می شود دارای اندوکتانس متقابل و اندوکتانس خودی هادی که از بر هم کنشی شار تولید شده توسط جریان هادی با بار های موجود در خود هادی شکل می گیرد که تلفات زیادی را به همراه دارد .
بحث دیگر اجاره دادن شرکت برق به مالکان زمین می باشد که این نیز هزینه های زیادی به همراه دارد.
پدیده کرو نا در خطوط انتقال هوایی که همواره با تولید اوزون همراه است . اوزون در موقع تخلیه الکتریکی در زمان رعد و برق در ارتفاعات تولید می شود که با افزایش ازون باعث ایجاد جرقه بین هادی ها می شود (( گسیختن هوای عایق بین هادی ها )) کرو نا همواره با تلف کردن انرژی الکتریکی کیفیت خط را پایین می آورد و نیز ازون در اطراف هادی ها میل ترکیبی شدیدی با مس و آلومینیوم برای اکسیده کردن آنها دارد و باعث خوردگی سطح آنها می شود .
بحث دیگر خطوط انتقال وجود رودخانه هایی می باشد که به هر دلیل در آنها مقادیر زیادی کلر وجود دارد . گاز کلر میل ترکیبی با مس دارد و باعث سائیدگی آن می شود .
در خطوط انتقال هوایی گاز نیتروژن با اکسیژن تحت رعد و برق تولید اکسید نیتریک کرده که ماده ای منفجره می باشد و نیز نیتروژن با هیدروژن تولید آمونیاک کرده که در صنعت شیمیایی تولید کود کشاورزی می شود و نیز هیدروژن باعث کاهش جریان الکتریسیته در خطوط هوایی می شود .
کرو نا تحت تغییر شرایط جوی تغییر کرده و در زمستان به حد بالای خود می رسد مخصوصا در مناطق یخبندان در شرایط عادی۳۰KW و در زمستان تا ۱KW ۳۰MIL تلفات کرو نا در افزایش می یابد .
اگر ثابت فلش در دمای ۲۵ سانتی گراد را در نظر بگیریم اگر ۱۰ درجه افزایش دما پیدا کند ۵۰ سانتی متر فلش سیم زیاد می شود و ۱۰۰ کیلو گرم کشش کم می شود و ارتفاع سیم با زمین کم می شود .اگر ۱۰ درجه کاهش دمای محیط داشته باشیم فلش ۵۰ سانتی متر کاهش می یابد و در نتیجه ۱۲۵ کیلو گرم به کشش سیم افزایش می یابد که ارتفاع آن با زمین زیاد میشود . وجود کم و زیاد شدن اسپین با زمین بر روی خط انتقال تاثیر می گذارد و همچنین کم و زیاد شدن سیم خط انتقال باعث کاهش طول عمر سیم در خطوط انتقال می شود.
۷-۱) امپدانس خط:
از دیگر پارامترهای خط انتقال که در فضای باز و در صحرا ها و در دشت ها مورد مشاهده است خطوط زیاد انتقال با موازات هم می باشند که این نیز تلفات را افزایش می دهد . وجود شاخه های زیاد از یک منبع باعث می شود که امپدانس بالا رفته و تلفات را افزایش دهد . وجود شاخه های زیاد باعث افزایش تلفات ر اکتیو را به همراه دارد و نیز X در خطوط انتقال می شود که XوR باعث تلفات اهمی که هر دو باعث افت می باشند . عامل اصلی افت توان مقاومت می باشد که با افزایش هر دو پارامتر کیفیت تولید را پایین آورده و هزینه ها بالا می رود.
خطوط انتقال در بعضی از مکان ها مانور هلی کوپترها را پایین می آورد مخصوصا در مناطقی که نیاز به فرود اضطراری می باشد . دیگر امر این است که نصب دکل ها وقت گیر بوده و در کشورهای دیگر با
استفاده از هلی کو پتر این کار را انجام می دهند که هزینه هر ساعت از ۶۰۰ دلار تا ۸۰۰۰ هزار دلار می باشد و این به مقدار تناژ حمل بستگی دارد که هزینه را بیش از بیش بیشتر می کند.
۸-۱ ) زمین در خطوط انتقال:
وجود زمین به عنوان یک عامل تکه گاه برای نگه داشتن دکل یک امر بدیعی می باشد و همچنین به عنوان یک هادی خنثی در خطوط انتقال و نیز به عنوان یک حفاظ در خطوط انتقال این وظایف را بر عهده دارد .
زمین در طول مسیر خطوط انتقال دارای انواع متفاوت می باشد از جمله در زمین های خشک – مرطوب – سست – سنگلاخی و با تلاقی که در هر مورد نوع فونداسیون متفاوت و فونداسیون خاص خود را دارد.
فونداسیون در زمین های سست مانند زمین جنگل ها و باتلاق ها و زمین های ماسه ای با یک زمین خشک و معمولی متفاوت می باشد و هزینه احداث در این نوع زمین ها به مراتب گران تر می باشد .
دیگر بحث در خطوط انتقال نوع ارتینگ این دکل ها در زمین می باشد که باز متفاوت می باشد مثلا در زمین خشک که مقاومت زمین بسیار بالا می باشد از ارتینگ شبکه ای استفاده می شود و یا از دو ارتینگ موازی برای پایین آوردن مقاومت زمین استفاده می شود که با میل ارتینگ با طول زیاد این کار انجام می شود زیرا مقاومت زمین باید بین ۲ تا ۵ اهم باشد که در زمین خشک و سنگ لاخی مقاومت ویژه خاک بین ۱کیلو اهم تا ۱۰ کیلو اهم می باشد و در زمین شنی بین ۵۰۰ تا ۲۵۰ اهم می باشد و در مکان های کنار دریا و رودخانه هامخصوصا آب شور مقاومت بین ۲/ اهم تا صفر می باشد که برای بالا بردن مقاومت زمین از خاک با مخلوط شن به همراه نفت و گازائیل استفاده می شود تا مقاومت آن را حداقل به ۲ اهم برسانیم چون تخلیه الکتریکی به زمین باید پله ای باشد و در صورت تخلیه ناگهانی به زمین به سیستم و دستگاهها شوک وارد می شود و باعث سوختن و یا کم شدن طول عمر آن می شود.
۹-۱ )گازها:
بحث دیگری که در خطوط انتقال به آن اشاره نشده است که نیز ناچیز می باشد تجزیه گازها در اطراف هادی های خطوط انتقال می باشد که به وسیله نور با طول موج های مختلف انجام می شود .
اگر یک اشعه نوری دارای مقدار انرژی الکترون ولت زیادی باشد مسلما دارای فرکانسی بالا خواهد بود و دارای طول موج کوتاه تر نسبت به دیگر اشعه ها مانند اشعه سماوی که دارای ۰۰۰۵/ نانو متر طول موج و با انرژی تا ۶۰ میلیون الکترون ولت که به راحتی می تواند از یک دیوار عبور کند و فرکانس آن از رابطه بدست می آید.
توجه: کاتد به عنوان یک منبع تولید الکترون به شمار می رود که خروج آن از هادی به عنوان عامل شروع تخلیه الکتریکی به شمار می رود که الکترون ها در فلز ها راحت تر حرکت می کنند و این به دلیل وجود دو قطبی های آزاد در فلز ها می باشد.
تجزیه گاز ها بدین معنی می باشد که گاز با از دست دادن خاصیت عایقی خود تبدیل به هادی می شود که دیگر نمی تواند به عنوان عایق بین دو هادی عمل نماید . در اشعه های با انرژی بالا مانند اشعه های سماوی ذراتی به عنوان مزون ها وجود دارد که باعث چسبیدن نو ترون و پروتون در هسته اتم به یکدیگر می شود و جرم آن چند صد برابر جرم الکترون ها می باشد و قادرند از یک دیواره معمولی عبور کنند بطوری که در فضای سر بسته باعث یونیزاسیون گازها می شود.
معمولا اشعه ها از طول موج ۱۰۰۰ نانو متر تا ۰۰۰۵/ نانو متر را دارا می باشند که هر چه طول موج کمتر شود انرژی جهت یونیزاسیون گاز بیشتر شده که فرکانس نیز بالا می رود . باید توجه کرد که در هادی هایی که در فضای باز هستند خطرات یونیزاسیون گاز اطراف هادی ها بیشتر می شود مخصوصا در مناطق با هوای آلوده و نیز در مجاورت با باتلاق که نوعی گاز از خود متصاعد می کند .
دوم موارد مهم خط GIL مزایا ومعایب
در خطوط GIL درجه حرارت دیگر معنی نخواهد داشت چون عایق درون خط از نوع SF6 و N2 می باشد که خود دارای درجه حرارت پایین می باشد. و هادی درون این عایق به صورت استاتیک درحال انتقال انرژی می باشد بدین صورت دیگر مشکل تلفات حرارتی در طول سال به علت متغیر بودن آب و هوا در سرما و گرما نخواهیم داشت طبق رابطه P=RIکه تلفات خط می باشد می توان نتیجه گرفت که با ازدیاد جریان در یک هادی با سطح مقطع ثابت و یک مقاومت ثابت تلفات بالا رفته چون در این حالت ازدیاد دما را خواهیم داشت ولی به علت اینکه در این حالت ما از دو گاز سرد ( SF6 و۲(Nبهره می بریم دما را کنترل کرده پس تلفات کاهش یافته و از حد مجاز بالاتر نمی رود که این یک مسئله بسیار مهم در امر خطوط انتقال GIL می باشد و هزینه های تولید را در طول سال از این لحاظ به حداقل می رساند با پاین آمدن هزینه , بهره از نیروگاه ها به حد اکثر خود میرسد و می تواند در پایین بودن هزینه های تولید نقش خوبی را ایفا کند پس از این لحاظ خط GILنسبت به خط انتقال هوایی برتری دارد.در ضمن نیز اثر پوسته ای به علت پاین بودن دما مقداری از اثر پوسته های خطوط انتقال هوایی کمتر می باشد به علت اینکه در فرکانس بالا جریان مایل است به سمت بیرون از مرکز سطح مقطع برود و با افزایش دما در هادی خط انتقال همراه است که با پایین نگه داشتن دما در این حالت نیز توسط گازهای مورد استفاده که از خاصیت عایق خوبی نیز بر خور دار هستند مقداری تلفات اثر پوسته ای کاهش می یابد که این نیز دیگر از مزیت های خط GIL نسبت به خط انتقال هوایی می باشد. دیگر تلفات در خطوط هوایی مارپیچ بودن آن است که قبلا گفته شده وبا افزایش طول سیم همراه بوده و مقاومت سیم را افزایش می دهد اما در خط GIL خط انتقال از نوع هادی آلیاژ آلومینیوم بوده و به صورت توخالی می باشد پس دارای سطح مقطع کمتر ونیز این خط به صورت یک تکه می باشد و به صورت مارپیچ نمی باشد پس آلیاژ کمتری در این خط بکار برده شده و دارای مقاومت خیلی کمتری می باشد و این نیز یکی دیگر از مزایای خطوط انتقال GIL نسبت به خط انتقال هوایی می باشد و در این قسمت نیز به نوبه خود تلفات خط را پایین می آورد از دیگر مزایای خطوط GILکه مورد بحث است و هزینه را کاهش داده است این است که دیگر با مشکل رعد و برق مواجه نیستیم و نیاز به گاردینگ – برق گیر و دیگر حفاظت در این مورد نمی باشد که این امر نیز قابل توجه می باشد پس در اینجا هزینه خطوط گاردینگ از خطوط GIL حذف می شود . بحث ایمنی خطوط GILمی باشد که این خط در زیر زمین قرار داشته و از صدمات برخود اشیا و طوفان ها به دور می باشد و برای کسانی که در این مناطق زندگی می کند خطرات از این نظیر دیگر وجود ندارد. بحث اجازه نامه از
فرودگاه ها که در خطوط انتقال هوایی محدودیت داشت نیز در این حالت حذف می شود و دیگر کرو نا در خطوط هوایی وجود نخواهد داشت تا روی امواج رادیویی تاثیر بگذارد و آنها را دو چاره اختلال کند.
حذف محاسبه فلش و اسپین شین که به ارتفاع دکل ها مربوط می شد در این حالت به علت اینکه خطوط زیر زمین و صاف به صورت یکنواخت هستند دیگر وجود نخواهد داشت که محاسبه آن در مکان های متفاوت با یکدیگر فرق داشت بودند نکته دیگر بحث فونداسیون در خطوط انتقال می باشد که در خط انتقال هوایی در مکان های مختلف متفاوت می باشد و دارای هزینه های زیاد که در موارد قبل نام برده شد ولی در خط GIL ا ین موضوع حذف می شود. بحث دیگر که مورد بحث قرار می گیرد بحث مقره ها در خطوط هوایی می باشد که دیگر این نیز در خطوط انتقال حذف می شود و در خطوط انتقال هوایی تعداد مقره ها متفاوت می باشد ولی ما در خطGIL برای نگه داشتن هادی انتقال در وسط حفاظ گالوانیزه از سه عایق پر قدرت استفاده می کنیم که باز نیز این امر باعث کاهش هزینه ها در بحث عایق خط انتقال GIL می باشد که از مزیت های دیگر خط GIL نسبت به خط انتقال هوایی می باشد دیگر اینکه به علت عایق قوی دیگر جریان نشتی به مقدار نا چیزی می رسد و در این حالت قابل صرفه نظر کردن می باشد و تلفات نیز در این حالت کاهش یافته و به مزیت خط افزوده می شود نکته دیگر در رابطه با کرو نا این است که کرو نا تحت تاثیر شرایط نا مساعد جوی افزایش می یابد و تلفات را افزایش می دهد که در خط GIL به علت اینکه در زیر سطح زمین می باشد این امر دیگر وجود نخواهد داشت و خود به خود از بین می رود کلا زمین در تاسیسات برق رسانی به دو قسمت تبدیل می شود یک قسمت سطحی که تا عمق m بوده و تحت تاثیر شرایط جوی قرار می گیرد ولی از عمق ۱/m به پایین به لایه های زیرین زمین نفوذ کرده در این قسمت دیگر تحت شرایط جوی قرار نمیگیرد و خط GIL نیز در این عمق از سطح زمین قرار می گیرد و دیگر تحت تاثیر شرایط جوی نبوده و دیگر اینکه حفاظ آن فولاد گالوانیزه بوده که تحت مکان های آلوده مانند PH اسیدی و PH بازی که خاصیت خوردگی دارد مقاوم می باشد و صدمه ای به خط انتقال وارد نمی کند و نکته دیگر در مورد زمین اینکه دما در این عمق از زمین تقریبا پایین بوده و دما زیاد به خط انتقال داده نمی شود که از طرفی این نیز یک مزیت مهم می باشد. در خطوط انتقال هوایی برای کاهش میدان الکتریکی و تخلیه جزئی از باندل کردن استفاده می شود که در خطوط انتقال GIL دیگر این امر وجود ندارد و روی سیم های مخابراتی تاثیری نمی گذارد ونیز اینکه در خطوط GIL کاهش هزینه وجود دارد به دلیل تک خطی بودن زیرا هزینه سیم کشی در خطوط هوایی با موازی کردن سیم ها با یکد یگر هزینه را در سیم دو تا سه برابر می کند ونیز تعداد مقره ها و باندل ها افزایش یافته و زمان ساخت افزایش می یابد بحث تشعشعات الکترو مغناطیسی که در خطوط هوایی به عنوان یک مشکل با آن مواجه هستیم در خطوط GIL به نسبت خیلی زیادی کاهش یافته زیرا خطوط
GIL دارای هادی های کاملا توخالی بوده و این مشکل را تا حدود زیادی کاهش می دهد و دیگر روی امواج ۴ – ۸ % مگاهرتز تاثیر ندارد ونیز تلفات کاهش می یابد و طبق روابط مغناطیسی که در الکترومغناطیسی به اثبات رسیده است به دلیل هم پتانسیل بودن هادی توخالی برایند میدان ها درون آن صفر می باشد و به دلیل اینکه گر ادیان میدان الکتریکی کوچک می باشد.
میدان الکترو مغناطیسی دیگر در طول سال متغیر نبوده در خطوط GIL چون این دو میدان برروی کا پاسیتانس و اندوکتانس تاثیر زیادی دارد و با تغییر دما این دو پارامتر نیز تغییر می کند و نبودن این مسئله در خطوط GIL هزینه ها را کاهش می دهد و نگران افزایش یا کاهش هر یک از پارامتر ها نمی باشیم و این امر همواره ثابت می باشد. دیگر مسئله روی خطوط انتقال که برروی میدان های مغناطیسی تاثیر دارد بحث دما می باشد که در خطوط GIL به دلیل وجود گاز N2 و SF6 دما را کنترل کرده و این امر دیگر تاثیری روی میدان و تلفات ندارد در ضمن آلومینیوم جزء مواد کم مغناطیسی می باشد که در خطوط هوایی مغزی آهنی هادی به مغناطیسی شدن خط کمک زیادی می کند که باعث تلفات سلفی می شود البته با افزایش طول خط انتقال این امر افزایش یافته که باید شارژ مغناطیسی را تضعیف کرده تا به این مسئله غلبه کرد . این امر با نزدیک کردن هادی به یکدیگر انجام می شود که کا پاسیتانس خط را افزایش می دهد البته در خطوط GIL به دلیل بودن عایق قوی مانند گاز SF6 این مشکل برطرف می شود چون وجود اندوکتانس در خط هوایی به دلیل کم بودن ضریب عایق هوا می باشد که اندوکتانس نشت کرده و بر روی خط مجاور تاثیر می گذارد که خط GIL تا حدود زیادی از اندوکتانس نشتی جلو گیری کند و جریان نشتی نیز که در رابطه با کاپاسیتانس و خاصیت خازنی بوده در خط GIL کم می شود و دیگر تاثیر زیاد روی خط ما ندارد. وجود گاز SF6 در خط انتقال زیر زمین و گاز نیتروژن در این خطوط بر خیلی از تلفات غلبه کرده و تلفات خط را به صورت مستقیم و غیر مستقیم با تاثیر گذاری بر روی پارامتر کاهش می دهد و هزینه های زیادی را که در احداث این خط نسبت به خط انتقال هوایی وجود دارد را کاهش می دهد و سال ها بدون عیب و نقص می تواند به کار خود ادامه دهد و هزینه تعمیر و نگهداری این خط نسبت به خط انتقال هوایی کمتر می باشد گازSF6 به دلیل خاصیت عایق بسیار بالا و استقامت الکتریکی بالا باعث می شود که فاصله هادی های مجاور با یکدیگر بسیار کم شود. این گاز سمی نمی باشد و بی بو و سنگین تر از هوا می باشد این گاز قادر است الکترون های بو جود آمده را در خود جای دهد و بدین ترتیب الکترون ها را از بین ببرد. وجود ۲۰ تا ۲۵ % گاز SF6 در گاز هایی مانند گاز ازت و یا نیتروژن استقامت عایق این گازها را تا حد زیاد بالا می برد ومخلوط این گازها با گاز SF6 نیز نقطه تقطیر گاز SF6 را پایین می آورد که درجه حرارت گاز به فشار جزئی گاز مربوط می شود. گاز SF6 از نوع گاز های الکترونگاتیو می باشد و می توانند بر روی مولکول ها سوار شوند و تشکیل یو ن های منفی بودن بدهند در این صورت یونهای منفی دارای تحریک کمتری بوده و آهسته به سمت منبع تولید یون های منفی حرکت می کنند وبا افزایش این یون های منفی شدت میدان الکتریکی کم شده (توجه) : گاز اکسیژن نیز می تواند همین کار را انجام دهد .
و جزء گازهای الکترو نگاتیو می باشد تفاوت گاز اکسیژن با SF6 در کانال پیشتاز می باشد زیرا این کانال در گاز SF6 وجود دارد و این کانال از یون های باقی مانده از استریم های قبلی تشکیل می شود و یکی از عوامل به وجود آورنده آن کرو نا می باشد که باعث تقویت کانال در نزدیک هادی ها و طولانی شدن آن می شود که سر انجام به هادی ها می رسد و یک کانال لیدر را تشکیل می دهد و این کانال به عبارت ساده تر از مرز یونیزاسیون شروع می شود و هرچه ولتاژ بیشتر شود فاصله زمانی بین پالس ها کمتر می شود و سرانجام باعث به وجود آمدن کرو نا می شود کرو نا دارای فرکانس چند صد کیلوهرتز می باشد و دیگر مشکل گاز ازون نیز نخواهیم داشت تغییر کرو نا با تغییر فرکانس رابطه مستقیم دارد یکنواخت هادی ها باعث کاهش کرو نا می شود نکته دیگر اینکه تلفات در خطوط انتقالGIL در ( )بسیار کمتر از خط انتقال هوایی می باشد . نکته دیگر در ترکیب گاز SF6 و ۲N این است که انرژی لازم برای یونیزاسیون گاز ۱۵/۶=N و گاز ۱۵/۶ev=SF6 و برای هریک گاز ۶/۳ev=N و ۶/۸ ev=SF6 می باشد که یک ولت انرژی برابر است با ۲/۲۴*می باشد. نفوذ آب و رطوبت درآن باعث افزایش خوردگی هادی می شود.
البته مقادیر الکترون ولت برای تحریک یک الکترون در گاز N2 و SF6 می باشد. گاز SF6 نیز درآ ب حل نمی شود و در آب سنگین تر با دما ی ۵۰۰ درجه تجزیه نمیشود و غیره قابل استفاده می باشد و در صورت تجزیه شدن بالا تر از دمای ۵۰۰ قوس را خاموش می کند. تخلیه کرو نا روی آن تاثیر دارد و آن را تجزیه می کند . در کابل های زیر زمین در زیر آب و کابل فیبر نوری و در کلید ها کاربرد دارد پدیده های مانند طوفان و خطوط انتقال زیر زمینی GIL دیگر تاثیر نخواهد داشت.
و نیز ما نگران ارتعاشات آئولین و گالوپینگ نخواهیم بود دیگر اسپین و فلش در خط GIL به علت نبودن هویت خود را از دست خواهد داد و این روند کار محاسبه در خط انتقال را کاهش خواهد داد و ترک خوردگی و ساییدگی نیز جایی نخواهد داشت .
بحث فرسودگی خط GIL دیگر به عنوان یک مشکل جد مطرح نخواهد شد چون در خطوط انتقال هوایی در مکانها مرطوب هادی ها زود تر فرسوده خواهد شد . نبود سیم گاردینگ در خط GIL باعث می شود که ما از برق گیر ها دیگر در خط استفاده نکنیم فقط در پست ها که هزینه در این زمینه نیز کاهش یافته و این نیز یک مزیت خط انتقال GIL می باشد بحث دیگر در خطوط انتقال زیر زمینی نبودن بحث حریم می باشد و می توان خط GIL در زمین های کشاورزی انتقال داد و مشکل زیبایی نیز وجود نخواهد داشت و بحث اجاره زمین نیز از بین خواهد رفت زمین به عنوان یک حفاظ قدرتمند می تواند خط انتقال را از خیلی حوادث محافظت می کند نکته دیگر بحث گازها در هوا می باشد که در معایب خط انتقال است یک خط GIL می تواند کار دو تا سه خط انتقال هوایی را انجام دهد که در بحث معایب خط هوایی بحث X و R را کاهش
یافته و کیفیت تولید را بالا می برد ونیز تنظیمات در نیرو گاه را نیز کاهش داده که این نیز یک عامل و مزیت خوب خط انتقال GIL می باشد .
به وسیله خط GIL می توان ولتاژ انتقال و جریان انتقال را بالا برد به دلیل خاصیت عایق بسیار بالای SF6 و N2 و حجم کم در طراحی خط که این نیز یک مزیت است با افزایش سطح ولتاژ می توان تلفات را کمتر کرد و از یک خط حداکثر استفاده را ببرد مشکلات مربوط به این بحث در معایب خط هوایی است که به آن اشاره شده است وجود زمین به عنوان یک تکیه گاه حذف شده است و هزینه های مربوط به فونداسیون دکل ها در اینجا حذف شده است . در شکل زیر عدد دی الکتریک به گوگرد که بهSF6مربوط می باشد نشان داده شده است.
ضریب دی الکتریک بستگی به حرارت و فرکانس دارد.
بحث ارتینگ در خطوط GIL نیز حذف شده است که نیاز به عمق زیادی دارد. در خطوط GIL با افزایش عمق می تواند به یک مقاومت کمتر در زمین دست یافته و حفاظ گالوانیزه که در عمق زمین نصب به عنوان یک تکه گاه و یک حفاظ ارتینگ شده مورد استفاده قرارگیرد.
همانطور که گفته شده نور خود باعث تجزیه گاز های اطراف هادی می باشد به دلیل وجود اشعه های با انرژی بالا و فرکانس بالا در این منبع تحریک (نور ) می باشد که عامل آن تخلیه الکتریکی گازها به شمار می رود و همان طور که گفته شده الکترون راحت تر روی سطح فلز حرکت می کند. دیگر اشعه های پر انرژی در زیر زمین وجود ندارد تا الکترون ها را نزدیک کرده و باعث ایجاد یونیزاسیون شوند و این نیز یک مزیت خط
GIL می باشد . بحث دیگر از مزیت خط GIL دمای بسیار کم گاز SF6 است که به C ۳۰- می رسد که بسیار خنک می باشد و می تواند هادی را با توجه به دما بسیار پایین اطرافش نزدیک به یک هادی ابر رسانا کند ( البته بحث ابر رسانا یک مسئله دیگر است ) و می توان هادی با کمترین تلفات به کار خود ادامه دهد و بازده را به حداکثر برساند و این امر به دلیل اینکه در ایران سالانه ۲۰% تولید انرژی تلف می شود بدون آنکه بتوان جلو این همه تلفات را گرفت بسیار مهم می باشد و می تواند تلفات را به نصف مقدار گفته شده رساند . حرارت هادی به صورت می باشد.