بهینه سازی طراحی عایق به منظور استفاده در محیط هایی با شرایط سخت

دستورالعمل های انتخاب عایق ها تحت  محیط‌هایی با آلودگی در سیسیتم‌هایی با جریان متناوب، در حال حاضر در IEC 60815 سری ۱، ۲ و ۳ در دسترس است و همچنین اینگونه مطالعات در IEC TC 36-WG 11 و CIGRE WG C4-03-03 در حال انجام است تا آن ها را به سیستم‌های DC گسترش دهند. در حالیکه این دستورالعمل ها برای ساده سازی کاربردها در نظر گرفته شده است، با این وجود، اطلاعات کافی برای طراحی اولیه ارائه می‌دهند، در حالی که آلودگی عامل اصلی انتخاب عایق نیست. یک مورد معمول، طراحی عایق برای سیستم های جریان متناوب EHV یا UHV در مناطقی است که تنها دارای آلودگی با سطح متوسط ​​هستند، در حالی که فاصله طراحی و قوس، تحت تأثیر عملکرد پیش‌بینی شده‌ی ولتاژ کلیدزنی می باشد. الزامات عملکرد آلودگی به وسیله انتخاب عایق با یک عامل خزشی مناسب (CF) مطابقت دارد.

وضعیت، با این حال، کاملا متفاوت با زمانی است که طراحی غالب آلودگی برای جریان متناوب، مانند شرایط آب و هوایی بیابانی و یا مناطق بیابانی / ساحلی – می‌باشد، که البته این قضیه در سیستم‌های DC بسیار مهم تر می‌شود. در حال حاضر، طراحی ضعیف می‌تواند تا حد زیادی بر کل هزینه سیستم تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، طراحی بیش از حد نیاز (به معنی عایق های گران قیمت و همچنین برج های بیش از حد برای اداره‌ی رشته های غیر معمول طولانی) می‌تواند هزینه های غیر قابل قبول سرمایه گذاری را افزایش دهد. به طور مشابه، طراحی ضعیف می‌تواند منجر به تعمیر و نگهداری پراکنده و پرهزینه شود.

این مقاله از سال ۲۰۱۵، توسط آلبرتو، دریافت کننده قدیمی جایزه Tourreil Memorial برای موفقیت در زمینه‌ی طول عمر عایق الکتریک، توضیح داده شده است. در آن توضیح داده است که چگونه انتخاب مقره مناسب می‌تواند بهترین راه حل، در زمانی که آلودگی نگرانی غالب است، باشد. رویکرد توصیه شده او بر اساس ارزیابی شدت آلودگی محلی و همچنین ویژگی های قدرت عایق است. سپس این ها برای ارزیابی آماری عملکرد اجرایی مورد انتظار عایق با یکدیگر ترکیب می شوند.

شایان به ذکر است که این روند به ویژه زمانی که عایق‌ها کامپوزیتی باشند، بسیار مهم است. در حالی که طراحی ضعیف تر از شرایط مطلوب می‌تواند به قوس الکتریکی در عایق های سرامیکی منجر شود، و این می‌تواند منجر به شکست کامل عایق کامپوزیتی شود. در واقع، عایق کامپوزیتی وعده عملکرد فوق العاده در وضعیت آلودگی را ارائه می دهد – اما تنها اگر به درستی برای محیط خدمات رسانی مورد نظر خود طراحی و انتخاب شود.

تجربه میدانی

طراحی آلودگی عایق مورد استفاده در محیط های بیابانی به طور سنتی بر اساس دستورالعمل های IEC است که در آن توصیه می‌شود USCD از ۷/۵۳ میلی متر / کیلوولت برای سیستم های AC در مناطق بسیار آلوده باشد. با این حال، این قضیه بعد از سال ها به طور فزاینده ای آشکار شد، اما این دستورالعمل ها اغلب برای محیط های بیابانی و بیابان / ساحلی مناسب نیستند. این قضیه با چند مورد از حوادث گذشته نشان داده شده است:

۱٫ در عربستان سعودی، نرخ وقفه در خط انتقال برق سالانه، در سال ۱۹۷۹، ۱۰۰/۱۲ کیلومتر در طول مسیر بود. این در سال ۲۰۰۱ برای سیستم های AC به ۵۳/۰ کاهش یافت اما تنها به دلیل برنامه های شستشوی عایق ها و نیز تعیین حداقل فاصله خزشی خاص که (USCD) از ۷۰ میلیمتر / کیلوولت به ۸۶ میلیمتر / کیلوولت برای مناطق آلوده تر افزایش یافت.

۲٫ شبکه های انتقال و توزیع در ایران طی سال ها با قوس‌های الکتریکی زیادی در عایق‌ها رو به رو شده است. تمیز کردن دوره ای عایق های خط و پست‌های برق یک رویکرد رایج برای کاهش این مشکل بود، اما این راه حل باید با بیشتر از نرخی که پیش از میزان رسوب آلودگی قرار داشت، تکرار شود. گزارشات از مناطق بسیار آلوده‌ی کشور نشان می دهد که میزان شستشوی عایق در خطوط ۵ بار یا بیشتر در سال و در پست‌های برق تا ۲۰ بار در سال است.

۳٫ قطع برق در اثر آلودگی تقریبا در اردن متوقف شده است، اما این موضوع تنها پس از آن بود که از برنامه‌ای برای شستن سیستماتیک خطوط در شبکه انتقال استفاده شد.

۴٫ عملکرد نامطلوب خط در مکان هایی مانند الجزایر، تونس، مصر، امارات متحده عربی، اسرائیل، مراکش و پرو گزارش شده است. این نیاز به تعمیر و نگهداری از قبیل شستشو (خط مرده یا زنده) و استفاده از گریس سیلیکون یا پوشش RTV دارد.

نمک و شن و ماسه می تواند پس از هر رویداد آلودگی به میزان ۲ میلی گرم بر سانتی متر مربع انباشته شود.

انباشت آلودگی در پرسلین که در یک پست برق پایانی با کابل ساحلی مشکل ساز نصب شده است

۵٫ شرایط سخت نیز در نزدیکی ساحلی اتفاق می‌افتد، حتی اگر کویری در آن وجود نداشته باشد. به عنوان مثال، برآورد شده است که حدود ۴۰ درصد از زیرساخت های برق در مکزیک در مناطق آلوده قرار دارد. شایع ترین وضعیت، مه نمکی است که در پست و خطوط واقع در امتداد ساحل خلیج مکزیک قرار دارد. فصل بحرانی از نوامبر تا مارس است که طی آن می‌توان تا ۶۰ طوفان، به نام نورد، و به میزان نرخ حداکثر تا ۲ میلی‌گرم / سانتی متر مربع  بر روی عایق ها ایجاد شود. بسته به اینکه باران در طوفان ببارد یا نه، پس از هر ۳ طوفان (یعنی حداکثر ۲۰ بار در طول ۵ ماه)، باید شستشوی زنده خطوط انجام شود تا از وقوع قوس الکتریکی جلوگیری شود.

بیابان ها با توسعۀ منابع با افزایش رو به رو هستند و در چالش های آلودگی پیچیده تر برای زیرساخت های برق مشارکت می‌کنند.

به عنوان یک راه حل، عایق کامپوزیتی می‌تواند در محیط های نامناسب سودمند باشد حتی اگر طول عمر آن برای عایق سرامیکی بسیار کمتر باشد.

به طور کلی، تجربیات گزارش شده پس از استفاده از عایق کامپوزیتی در این نوع شرایط، با توجه به زمان خدمات محدود و جمعیت نسبتا کم عایق ها، بیشترین تأثیر مثبت را در پی داشته است.

در مقابل، تجربه با عایق کامپوزیتی در کشور پرو با گزارش های بسیاری از شکست ها پس از تنها ۴ سال برقدار بودن نزدیک به ساحل که در آن ESDD 05/1 میلیگرم / سانتیمتر مربع و NSDD 1/4 میلیگرم / سانتیمتر مربع (اندازه‌گیری شده در برجی که در ۳ کیلومتری از دریا قرار داشت) بود، مشاهده شد. دلیل این امر می‌تواند این باشد کهUSCD 60 میلیمتر / کیلوولت به طور معمول انتخاب می‌شود، که این میزان حتی اگر کافی باشد تا از قوس الکتریکی جلوگیری کند، به اندازه کافی برای جلوگیری از پیری زودرس عایق نیست. این تاییدیه‌ای است که، هنگامی که از عایق کامپوزیتی استفاده می‌شود، USCD باید همیشه با توجه به هر دو عملکرد کوتاه مدت و بلند مدت انتخاب شود. مشکلاتی نیز در اسرائیل و چین گزارش شده است، که در پست‌های برق قوس الکتریکی رخ داده است، که احتمالا به دلیل کمبود ابعاد عایق های کامپوزیتی مورد استفاده قرار گرفته شده، می‌باشد. در مورد قبل، روش غیر متعارف محفظه سیلیکونی با پوشش GIS با مواد RTV به عنوان یک احتیاط اضافی انجام شد.

محفظه سیلیکونی بوشینگ در اسرائیل با RTV پوشیده شده است تا از نگرانی در مورد احتمال عدم اندازه گیری مناسب ابعاد عایق با توجه به افزایش آلودگی جلوگیری شود.

جالب است که توجه داشته باشید که از منظر هزینه کل چرخه عمر، یک راه حل کامپوزیت می‌تواند در محیط های نامناسب از نظر آب و هوایی مفید باشد حتی اگر عمر مفید آن‌ها بسیار کوتاه تر از مقره های سرامیکی باشد – با فرض این که نیاز به تعمیر و نگهداری پر هزینه را از بین می‌برند. به عنوان مثال، محاسبات انجام شده از داده‌های بدست‌آمده از عربستان سعودی نشان می دهد که هزینه های چرخه زندگی عایق های نوع استاندارد مخصوص به شرایط آب و هوایی مه‌آلود، که هر دو ماه به یک شست و شوی نیاز دارند، تقریبا ۹ برابر بیشتر از مقادیر پلاستیک سیلیکونی است.

برعکس، برای همان چرخه عمر هزینه به عنوان استاندارد برای عایق از نوع مه، عایق های پلاستیکی سیلیکونی می‌تواند به طور اقتصادی در هر ۸/۲ سال با عایق مشابه جدید جایگزین شود. نتایج مشابهی در مصر یافت شده است. از دیدگاه دیگر، حداقل طول عمر مورد نیاز یک رشته عایق کامپوزیتی ۲۲۰ کیلو ولت، ۷۵٪، ۵۰٪ یا ۳۷٫۵٪ از رشته عایقی سرامیکی تحت آلودگی با سطح متوسط ​​(نیاز به شستشوی ۳-۴ بار در سال)، آلودگی سنگین (۵ -۶ بار شستشو در سال) و آلودگی بسیار سنگین (بیش از ۶ شست و شوی در سال) است.    تمام این تجارب اهمیت طراحی عایق در بیابان و دیگر محیط های نامناسب را براساس موارد زیر مشخص می‌کند:

• ارزیابی سختی شرایط محیط
• ارزیابی ویژگی های عملکرد عایق
• کاربرد رویکرد آماری

ارزیابی شدت آلودگی

ارزیابی درجه آلودگی

اگر چه ویژگی های کلی همه محیط های بیابانی ممکن است به نظر مشابه (به عنوان مثال انباشت آلودگی مداوم توسط طوفان شن های دوره ای افزایش یافته) باشد، شرایط واقعی آلودگی می‌تواند بسیار متفاوت از یک محیط خاص با یک محیط دیگر باشد. این به این دلیل است که اثر اصلی ماسه روی یک عایق بستگی به ویژگی های شیمیایی آن، به ویژه محتوای نمک محلول درون آن دارد.

علاوه بر این، در مناطقی که با شرایط محیطی بیابانی و دریایی مواجه هستند، تحقیقات نشان داده است که آلودگی دریایی می‌تواند در حدود ۱۰۰ کیلومتر از دریا در صورت وجود باد دریایی گسترش یابد. علاوه بر این، یک محیط دریایی می‌تواند منجر به شرایط بسیار سخت و با سطوح آلودگی بسیار بالاتر از ۱ میلی گرم / سانتیمتر مربع شود. در مورد طوفان، تجمع آلودگی می تواند خیلی سریع باشد که حتی بتواند در چند دقیقه اتفاق افتد. در مقابل، تجمع آلاینده ها در شرایط معمول دریایی معمولا منجر به تجمع تدریجی آلودگی می‌شود که ترکیبی از آلودگی با گرد و غبار است. محیط طبیعی بیابان در بسیاری از کشورها به علت صنعتی شدن و توسعه منابع طبیعی به طور مداوم تغییر می‌کند و باعث می شود که مشکل مدیریت آلودگی عایق حتی پیچیده تر شود.

محل های صحرایی هدفمند برای جمع آوری اطلاعات در مورد تجمع آلودگی در عایق ها (بالای تونس، مرز میانی آفریقای جنوبی و نامیبیا).

نشانه کلی سطح آلودگی در محیط های بیابانی در جدول ۱ نشان داده شده است که خلاصه داده های مشتق شده از ادبیات مربوط به کشورهای انتخاب شده است که در آن بیابان ها بخش بزرگی از نسبت سطح زمین آن‌ها را تشکیل می دهند. داده ها لزوما قابل مقایسه نیستند، زیرا با استفاده از مقره های مختلف مرجع و دوره های اندازه‌گیری متفاوت به دست آمده اند. با این حال، نشان می دهد که حتی در یک کشور سطح آلودگی می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد و به سطح موضعی با ESDD  ۲ میلی گرم / سانتیمتر مربع و NSDD تا ۱۰ میلی گرم / سانتیمتر مربع برسد (نسبت NSDD به ESDD گاهی اوقات به بیش از ۱۰ می رسد)

مقره های بسیار آلوده در عراق.

جدول ۱: اندازه گیری های آلودگی نمونه در کشورهای مختلف

مراجع	NSDD / ESDD	NSDD	ESDD
	یکایی شده	میلی گرم بر سانتی متر مربع	میلی گرم بر سانتی متر مربع
۱ تا ۱۱	۲ تا ۱۰	۲۵/۰ تا ۹۱/۵	۰۸۱/۰ تا ۶۲۶/۰	عربستان سعودی
۱۲ تا ۱۴			۲۵/۰ تا ۲/۲	مصر
۱۵ تا ۱۶	۱ تا ۲۴	۲/۰ تا ۱۰	۱/۰ تا ۲/۱	ایران
۱۷ تا ۱۸	۵		۲/۰ تا ۱	اردن
۲۰ تا ۲۱		۶/۰ تا ۶۳/۱	۱۱/۰ تا ۴۷/۰	تونس
۲۲ تا ۲۴	۱۰ تا ۲۵		۲۲/۰ تا ۳۵/۰	الجزیره
۲۵	۵ تا ۱۰	۳۲/۰ تا ۱/۴	۰۳/۰ تا ۰۵/۱	پرو
		بدست آمده از اندازه­گیری های رسانایی

بر اساس انجام این نوع اندازه‌گیری ها، نقشه های آلودگی می‌توانند توسعه یابد که کشور را به مناطقی با میزان آلودگی متفاوت تقسیم بندی کند، همانطور که در شکل ۱ نشان داده شده‌است. اکثر این نقشه ها هنوز تنها سطح ESDD را در نظر می گیرند، زیرا اطلاعات محدودی برای NSDD وجود دارد.

برای حرکت به سمت طراحی بهینه سازی شده‌ی عایق برای آلودگی، هنگام ایجاد نقشه های آلودگی جدید یا تجدید نظر در خصوص نقشه‌ی آلودگی موجود، باید موارد زیر را در نظر گرفت:

• نه تنها ارزش های ESDD بلکه NSDD را نیز مدنظر قرار دهید زیرا این پارامتر دوم نقش مهمی در تعیین شدت آلودگی واقعی دارد.
• پیاده سازی نقشه برداری با تکیه بر تعدادی از کمپین های اندازه گیری آلودگی در مدت زمان کافی و در مکان های نماینده، برای محاسبه‌ی مشخصات پدیده آلودگی به طور تصادفی مورد نیاز است. داده های برخی کشورها نشان می دهد که ضبط دوره هایی حداقل دو ساله برای بدست آوردن نشانگرهای دقیق از حداکثر شدت آلودگی لازم است (شکل ۲).

شکل ۱: نقشه آلودگی که برای کشور تونس توسعه یافته است.

شکل ۲: نمونه ای از آلودگی در طول زمان که در انواع مختلف عایق ها ایجاد می شود.

• انجام اندازه گیری های هدفمند در مناطقی که دلایل خاصی دارند (به عنوان مثال، مناطقی که در آن خطوط یا پست های برق جدیدی باید ساخته شوند) یا در صورت وجود ترکیبات پیچیده از مخلوط های آلاینده های نوع بیابانی و صنعتی؛
• در نهایت، اندازه‌گیری‌ها را در ایستگاه های آزمایشی با عایق هایی برقدار که تحت ولتاژ DC قرار می‌گیرند، انجام دهید تا اطلاعاتی به دست آورید که امکان استخراج نقشه های آلودگی را از کاربرد های AC به DC فراهم آورند.

ارزیابی رویدادهای آلودگی

آلودگی در یک عایق باید توسط رطوبت کارآمد (به عنوان مثال مه، منیزیم، باران یا تراکم) فعال شود، به طوری که به طور معمول سبب بروز آلودگی شود. بنابراین، ارزیابی حوادث آلودگی که موجب برانگیختگی می شود، نیز بخش مهمی از روند بهینه سازی طراحی عایق است. اگر چه شرایط محیطی در محیط های بیابانی همیشه به نظر مشابه می‌رسد، اما در الگوهای روزانه و فصلی آب و هوایی می‌تواند تنوع زیادی داشته باشد. در طول روز، برای مثال، معمولا در مناطق ساحلی بسیار گرم و مرطوب است. در مقابل، مناطق داخلی گرم، گرد و غباری و خشک هستند. در شب، اغلب شبنم ایجاد شده و مه در بعضی از زمان های سال نیز اتفاق می افتد. در نهایت، باران پس از مدت زمان طولانی وجود خشک سالی با مشکلات بالقوه گسترده در خطوط و در پست های برق می‌تواند رخ دهد. بروز حوادث آلودگی می‌تواند تا حد زیادی متفاوت باشد – حتی در همان کشور. به عنوان مثال، تعداد روزها در سال با لایه سنگین رطوبتی در ۱۰ محل مختلف در عربستان سعودی به طور گسترده ای متفاوت بود:

•  تعداد روزهای مه: ۰ تا ۶۴
• تعداد روزهای بارانی: ۵ تا ۳۱
• تعداد روزهای با رطوبت بالا: ۴۰ تا ۸۸

تعدادی از این رویدادهای آلودگی باید به دقت برای هر منطقه خدماتی که تصمیم‌گیری در مورد طراحی عایق در نظر گرفته شود، تمام روز را همراه با مه، باران و رطوبت بالا اضافه کند. این بهتر است با تجزیه و تحلیل داده های هواشناسی گذشته از منطقه انجام شود.

عملکرد عایق در شرایط سخت آب و هوایی

انتخاب از میان گزینه های مختلف عایق (به عنوان مثال دیسک های آیرودینامیک، دیسک های ضد مه، میله‌های بلند آیرودینامیکی، عایق های پوشش داده شده، عایق های کامپوزیتی، و غیره) همیشه باید با توجه به شرایط خاص استفاده و انتخاب شود. بنابراین، هر زمان که ممکن باشد، آزمایشات آزمایشگاهی باید بر روی مقره های انتخاب شده برای کاربرد خاص در هنگام شبیه سازی با شرایط احتمالی آلودگی، از جمله آلودگی غیر استاندارد انجام شود. برای کار طراحی اولیه، تجربه آزمایشگاهی موجود می تواند با توجه به مشخصات محیط بیابانی در هر مورد اشاره شود. در زیر با اشاره به مه های نمکی و روش‌های آزمایش لایه‌ی جامد، نتایج خلاصه شده است. فرمول های زیر برای به دست آوردن فاصله خزشی از یک معیار استاندارد RUSCD برای پین ها و کلاهک عایق و پروفیل استاندارد برای ولتاژ های AC و DC پیشنهاد شده است ( شکل ۳ و ۴):

برای مه نمک:

برای لایه جامد:

با SDD که شدت آلودگی آزمون استاندارد شده است (توسط آلاینده های عایق با دوغاب حاوی مقدار لازم نمک ۴۰ گرم / لیتر کائولن مربوط به NSDD حدود ۱/۰ میلیگرم / سانتی متر مربع بدست می‌آید).

USCD، فاصله خزشی خاصی را برای سایر انواع عایق ها با ضرایب زیر ممکن است اعمال کند:

برای مه نمکی

برای لایه‌ی جامد:

که در این روابط:

• KW1 و Kw2 = تأثیر درجه هیدروفوبیکی عایق (از لحاظ سطوح مرطوب متفاوت از ۱ تا ۷ است).
• KCF = تصحیح برای در نظر گرفتن «فاکتور خزش» (نسبت فاصله کل خزش و فاصله قوس)
• KD = تاثیر قطر

در نهایت، داشتن SDD ارزش مورد استفاده در آزمون های استاندارد (مربوط به تراکم تجمع غیر محلول NSDD از ۱/۰ میلیگرم / سانتیمتر مربع) و ارزش ESDD-NSDD برآورد شده در این زمینه باید به SDD تبدیل شود. تمام موارد فوق در نرم افزار، برای طراحی دقیق عایق ها از نقطه نظر آماری موجود است.

شکل ۳: مه نمکی. USCD مرجع RUSCD برای استاندارد عایق پین و کلاهک.

شکل ۴: لایه جامد. USCD مرجع RUSCD برای استاندارد عایق پین و کلاهک.

طراحی برای محیط های نامناسب آب و هوایی

یک برنامه نرم افزاری معمولی ساخته شده است که می‌تواند عایق های سرامیکی و کامپوزیتی AC / DC را با لایه های جامد و آلودگی نوع مه نمکی و لایه‌ی جامد پوشش دهد. برای نشان دادن تأثیر پارامترهای مختلف، محاسبات در مثال زیر برای مقره های ضد مه و پین و عایق های کامپوزیتی با فاصله خزشی تا نسبت فاصله قوس ۲/۳ و با مرجعیت کاربرد AC ارائه شده است. مرجع برای لایه جامد و به موارد شدید ESDD = 1 میلی گرم / سانتی متر مربع می‌باشد. اولین مورد، که اشاره به یک خط مجهز به کلاهک سرامیکی و پین عایق ها با ۱۰ رویداد آلودگی در سال و ۱۰۰ عایق آلوده، نشان دهنده تأثیر NSDD است. با اشاره به عملکرد عایق هدف تنها یک قوس در هر ۱۰ سال، خط پیوسته که با شرایط آزمایشگاهی مطابقت دارد (NSDD = 0.1) نشان می‌دهد که مقدار ۷/۵۳ میلیمتر / کیلوولت قابل قبول است. اما در مورد NSDD = 1 (منحنی قرمز) حداقل ۶۷ میلیمتر / کیلووات لازم است. جایی که NSDD = 10 باشد، ۸۰ میلیمتر / کیلوولت لازم است (منحنی بنفش). بدیهی است، اگر تعداد بیشتری از رویدادهای آلودگی مورد انتظار باشد، یک USCD بسیار بالاتر لازم است، برای مثال در بعضی از مناطق بیابانی که ESDD = 1 میلی گرم / سانتیمتر مربع و NSDD = 10 میلی گرم / سانتیمتر مربع است و تعداد رویدادهای آلودگی از ۱ (منحنی سیاه) تا ۱۰ (منحنی قرمز) و ۱۰۰ (منحنی بنفش) متفاوت است. در آخرین مورد، برای رسیدن به هدف تنها ۱/۰ قوس الکتریکی / سال (به عنوان مثال ۱ قوس در هر ۱۰ سال) ۹۰ میلی متر / کیلوولت لازم است (شکل ۶).

شکل ۵: عایق پین و کلاهک AC. 10 حادثه‌ی آلودگی، ۱۰۰ عایق آلوده. ESDD = 1 میلی گرم / سانتی متر مربع، NSDD = 0.1-1 و ۱۰ میلی گرم / سانتیمتر مربع.

شکل ۶: عایق پین و کلاهک AC. 100 عایق آلوده. ESDD = 1 میلی گرم / سانتی متر مربع، NSDD مقدار ۱۰ میلی گرم / سانتیمتر مربع و تعداد حادثه‌ی آلودگی: ۱ – ۱۰ و ۱۰۰٫

تأثیر هیدروفوبیکی عایق ها در شکل ۷ نشان داده شده‌است که اشاره به مقره های پوشش داده شده با RTV  با ۱۰ حادثه‌ی آلودگی، ۱۰۰ عایق آلوده، ESDD = 1 میلی گرم بر سانتیمتر مربع، NSDD 10 میلی گرم بر سانتیمتر مربع) است. رطوبت پذیری ۷ (منحنی سیاه)، ۶ (منحنی قرمز) و ۴ (منحنی بنفش) فرض شده است. به نظر می‌رسد که حتی اگر بیشتر خاصیت هیدروفوبیکی اولیه از دست رفته‌باشد، عملکرد قوس از عایق هیدروفوبیک حدی هنوز هم بسیار بهتر از عایق بدون پوشش است.

شکل ۷: کلاهک و پین عایق AC. 100 عایق آلوده است. ESDD = 1 میلی گرم / سانتی متر مربع، NSDD 10 میلی گرم / سانتی متر مربع، ۱۰ رویداد آلودگی. تأثیر هیدروفوبیکی (عایق سیاه و بدون پوشش با W = 7)، منحنی قرمز پوشیده شده اما با سن بالا (W = 6)، منحنی بنفش پوشش داده شده با W = 4.

با این حال، باید توجه داشت که مواد پلیمری به علت جریان بیش از حد نشتی به پیری زودرس منتهی می شود و بنابراین کار «USCD کار» باید بیشتر از چیزی که در شکل موجود است، باشد. به طور مشابه، “ولتاژ کار” باید به اندازه کافی دور از ولتاژ قوس الکتریکی برای اطمینان از جریان نشت کم باشد. این جنبه می‌توان به برنامه مورد نیاز با توجه به تعداد بسیار کمتر از قوس الکتریکی نسبت به مقره های سرامیکی بپردازد. مثلا در مورد بررسی شده در اینجا، در حالی که ۸۰ میلیمتر / کیلوولت برای W = 7 (عایق های بدون پوشش) لازم است تا تنها فقط یک قوس الکتریکی در هر ۱۰ سال وجود داشته باشد، یک USCD از ۶۰ تا برای عایق‌های هیدروفوبیکی نسبی انتخاب می‌شود (W = 6)، که به رخداد قوس الکتریکی با احتمال بسیار کم منجر می شود (تنها یک رویداد در هر ۱۰۰۰ سال). برنامه نرم افزاری می‌تواند برای ارزیابی تاثیر بسیاری از پارامترهای دیگر مانند فاکتور خزش، تعداد عایق های آلوده شده، قطر عایق ها و غیره مورد استفاده قرار گیرد. لازم به ذکر است که عایق کامپوزیت نیاز به فاصله خزشی کمتر را به دلیل قطر پایین آن ها در شکل ۷ نشان می دهد (قطر نمونه معمولی ۱۰۰ میلی متر در مقابل حدود ۲۰۰ میلیمتر برای کلاهک و پین عایق ها).

خلاصه

۱٫ تجربه خدمات نشان می‌دهد که شاخص‌های عمومی IEC برای صحرا و همچنین محیط‌های ساحلی بیابانی مناسب نیستند.

۲٫ شدت آلودگی می تواند در این مناطق به مقادیر بسیار زیاد برسد اما همچنین می‌تواند از یک محیط به یک محیط دیگر متفاوت باشد. همچنین تعداد حوادث آلودگی می‌تواند بسیار متغیر باشد. در نتیجه، نقشه برداری آلودگی دقیق برای تحقق بخشیدن به طراحی مناسب عایق لازم است

۳٫ نوع عایق باید با توجه به ویژگی های محیط سرویس انتخاب شود و احتمالا باید آزمایش هایی برای ارزیابی عملکرد این عایق ها انجام شود، که شبیه سازی شرایط کاربرد واقعی باشد

۴٫ ارزیابی اولیه را می‌توان با استخراج اطلاعات موجود در عملکرد یک عایق انجام داد

۵٫ برای رسیدن به طراحی نهایی بهینه سازی شده، باید روش آماری، همانطور که در مثال های بالا مورد بحث قرار گرفته است، استفاده شود.