جمال دهقانی اشکذری - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه سمنان سمنان، ایران
محسن نیاستی - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه سمنان سمنان، ایران
محمد پویانی - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه سمنان سمنان، ایران
محمدرضا برزگر بفرویی - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه سمنان سمنان، ایران

به دلیل وجود بارهای غیرخطی مانند منابع تغذیه با مود سوئیچینگ، راکتورها و نیز مبدل های الکترونیک قدرت، شکل موج های جریان و ولتاژ سیستم توزیع به طور کامل سینوسی نخواهد بود. طیف فرکانسی این شکل موج ها شامل یک مولفه غالب در فرکانس پایه و مولفه های هارمونیکی در سراسر باند فرکانسی است. در کنار مسائل کیفیت توان، وجود هارمونیک ها در سیستم توزیع موجب افزایش دمای تجهیزات و کابل های متصل شده به آن ها و درنتیجه کاهش بازده و طول عمر چنین تجهیزاتی می شوند. به منظور جلوگیری از ایجاد وقفه در تغذیه بارها با کابل ها با عایق پلی اتیلن کراس لینک شده (XLPE)، باید طول عمر آن ها تخمین و در دوره های مناسب تعمیر و جایگزین شوند. در این مقاله، ابتدا مدل مناسب برای کابل های XLPE معرفی و در ادامه مقدار افزایش دمای کاری، تلفات اضافی و میزان کاهش طول عمر آن ها در محیط های هارمونیکی تخمین زده می شود. سپس با کمک پیاده سازی یک شبکه صنعتی نمونه با بارهای خطی و غیرخطی در محیط نرم افزار DIgSILENT، مطالعه هارمونیکی انجام شده و وضعیت هارمونیکی ولتاژ و جریان نقاط مختلف شبکه مشخص می گردد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که در صورت عدم جبران-سازی هارمونیک ها، در بعضی نقاط از شبکه علاوه بر تلفات اضافی و افزایش دمای کاری، طول عمر مفید کابل ها تا ۵۰% کاهش می یابد.

افزایش دما، جبران سازی هارمونیکی، طول عمر مفید، کابل های قدرت XLPE، هارمونیک.