استفاده از مقره هاي پرسلاني در خطوط انتقال و توزيع نيرو از ساليان قبل وجود داشته و هم اكنون نيز بازار وسيعي را به خود اختصاص داده است. ويژگيهاي منحصر به فرد اين مقره ها به همراه طول عمر بالاي آنها، دليل اصلي استفاده از اين نوع از مقره ها مي باشد. بطور كلي مقره ها از سه بخش عمده تشكيل شده اند: الف- بدنه سراميكي ب - العاب ج- يراق آلات فلزي بطور كلي مي توان بيان نمود كه لعاب يك لايه شيشه اي است كه بر روي سطح يك بدنه سراميكي اعمال مي شود. لعابها به دلايل گوناگوني بر روي بدنه مقره پرسلاني اعمال مي شوند برخي از اين دلايل عبارتند از 1- افزايش استحكام مكانيكي بدنه 2- مقاوم كردن بدنه در برابر نفوذ رطوبت و آلودگي 3- زيبايي و صاف بودن سطح بدنه سراميكي 4- تميز كردن راحت پرسلان و شستشوي دوره اي مقره استفاده از مقره هاي پرسلاني داراي مزاياي زيادي مي باشد و به سبب دارا بودن ويژگي هاي منحصر به فرد اين نوع از مقره ها، بيشترين استفاده از اين نوع مقره ها در سراسر دنيا مرسوم است. در مقابل مزاياي زياد اين نوع از مقره ها، مشكلاتي نيز وجود دارد كه استفاده از اين مقره ها را در برخي از مناطق مختلف مختل مي كند. به عنوان مثال در حالتي كه رطوبت و آلودگي به صورت يك لايه هادي بر روي سطح مقره بوجود مي آيد، در اين حالت مقاومت سطحي مقره در مقايسه با سطح تميز و خشك در حدود ۱۰۰۰۰ مرتبه كاهش مي يابد. اين لايه هادي رفتاري مثل مقاومت اهمي دارد لذا توزيع ولتاژ اطراف مقره ها كه معمولا يكپارچه نيست شديدتر مي شود و تخليه سطحي رخ مي دهد. با افت اهمي در لايه هاي سطحي، باندهاي خشك شكل مي گيرد. زوال مقره ها بر اثر تخليه الكتريكي دليل اصلي قطع برق مي باشد. مقره هاي پرسلاني با لعاب نيمه هادي، يكي از انواع مقره هاي پرسلاني مي باشند كه به علت دارا بودن هدايت جزئي در سطح، با بالا رفتن دما در سطح علاوه بر خشك باقي نگهداشتن مقره، سبب يكنواختي در توزيع ولتاژ اطراف مقره مي شود. العاب نيمه هادي نوع خاصي از لعاب هاي كريستاله است كه داراي ظرفيت خازني با مقدار جزئي هدايت الكتريكي مي باشد. در مقره هاي تحت كشش زياد، لعاب نيمه هادي باعث توليد ولتاژ يكنواخت مي شود و بدين وسيله از ايجاد قوس الكتريكي در شرايط آلوده جلوگيري مي كند و همچنين تداخل راديويي را به كمترين مقدار ميرساند. طبيعتا كريستال هاي درون لعاب نه تنها بايد هادي باشند بلكه ترجيحا بايد از نوع طويل و سوزني باشند و در سرتاسر لعاب توزيع شده باشند تا امكان ايجاد مسير عبور جريان در آن وجود داشته باشد. بدنه اين مقره ها از جنس پرسلان و لعاب آن داراي تركيب ويژه براي هدايت الكتريكي است. علت برتري مقره با لعاب نيمه هادي، توانايي آن در مقابله با تاثيرات منفي آلودگي و رطوبت و خاصيت خشك كنندگي سطحي آن است. استفاده از لعابهاي نيمه هادي بر روي مقره هاي پرسلاني به عنوان راه حلي مناسب جهت توسعه كارآيي مقره هاي ولتاژ بالا به خصوص تحت شرايط آلودگي سنگين محسوب مي شود. هدايت لعابها سبب مي شود يك جريان نشتي كم در طول لعاب جريان داشته باشد و سطح مقره را چند درجه گرمتر از دماي محيط كند در نتيجه رطوبت لايه آلودگي موجود خشك شده و بخار مي شود. يكي ديگر از موارد مصرف مقره با لعاب نيمه هادي، جهت كاهش كرونا و نويز در نواحي نزديك به ايستگاه هاي راديويي و تلويزيوني، مي باشد. همچنين در نواحي مرتفع (فشار كم اتمسفر) كه ولتاژ آغاز كرونا پايين و در نتيجه كرونا و نويز مقره ها بالاست نيز مي توان از مقره هاي با لعاب نيمه هادي استفاده كرد. مطالعات نشان داده است كه براي هر اينچ مربع در سطح مقره نياز به حداقل 0.05 وات انرژي گرمايي به منظور خشك كردن رطوبت مي باشد (براي شرايط مه آلود سبك تا متوسط). افزايش گرماي توليدشده (مقاومت الكتريكي كمتر)، خاصيت ضد آلودگي بهتر، نويز و كرونا كمتر و توزيع ولتاژ يكنواخت تر را باعث مي شود، اما نمي توان مقاومت را بيش از حد كاهش داد (يا به عبارت بهتر رزيستيويته لعاب را بيش از حد كاهش داد) اين عمل باعث تهديد پايداري حرارتي مقره مي شود. استفاده از اين مقره ها همچنين امكان طراحي فشرده خطوط را در مناطق آلوده و مرطوب ايجاد مي نمايد. | العاب هاي نيمه هادي بوسيله ايجاد يك فاز هادي در زمينه شيشه اي بوجود مي آيند. اين فاز هادي معمولا بر پايه اكسيدهاي فلزي است و خواص هادي لعاب در طول فرآيند پخت به دست مي آيد. اولين لعاب هاي ساخته شده بر پايه اكسيد آهن بوده است. همچنين كوشش هايي جهت استفاده از اكسيدهاي نيكل، روي، كبالت، كروم و مس شده است. اين لعاب ها مقاومت كم در برابر خوردگي و حرارت نشان مي دهند. لعاب هايي كه شامل مقدار كمي اكسيد قلع مي باشند رفتار حرارتي بهتر و مقاومت خوردگي بهتري نشان مي دهند اما هدايت آنها در اثر تخليه الكتريكي و جرقه افت مي يابد. بهترين گزينه لعاب هايي هستند كه اكسيد آنتيموان به عنوان دوپنت در اكسيد قلع استفاده شده است و براي استفاده در مقره هاي ولتاژ بالا مناسب هستند.

قرص هاي برقگير اكسيد روي قطعات سراميكي هستند كه توانايي حفاظت از مدارهاي الكتريكي يا الكترونيكي را در برابر ولتاژهاي مازاد ناخواسته، دارا مي باشند. مقاومت الكتريكي اين قرص ها و ولتاژ شكست آنها به شدت به ريزساختار وابسته است و لذا اندازه دانه و يكنواخت بودن ريزساختار از اصلي ترين نيازها در تهيه قرص هاي برقگير مي باشد. يكي از راهها نيل به اين مهم، استفاده از نانو پودر همگن جهت تهيه قرص هاي برقگير اكسيد روي است زيرا چنين پودري مي تواند علاوه بر يكنواخت نمودن ريزساختار، مشخصه هاي الكتريكي قرص هاي برقگير را نيز به شدت تقويت نمايد. به همين منظور، در اين تحقيق ابتدا نانو پودر اكسيد روي و افزودنيها شامل اكسيدهاي بيسموت، آنتيموان، كروم، كبالت، نيكل و ... به روش ژل احتراقي سنتز گرديد و سپس با استفاده از نانو پودر سنتز شده، قرص هاي برقگير ساخته شدند. بر روي قرص هاي ساخته شده بر اساس استاندارد 4-60099 IEC آزمون هاي الكتريكي صورت پذيرفت كه اين قرص ها، آزمون ها را با موفقيت طي نمودند. در مقايسه با نمونه هاي ساخته شده با پودر ميكروني، در ضريب غيرخطي و در ولتاژ شكست قرص هاي نانويي به ترتيب ۳۰ و ۳۵٪ افزايش مشاهده گرديد. به منظور ارزيابي ميداني، از قرص هاي ساخته شده، ۳ عدد برقگير كامل ساخته و برقگيرها در يكي از خطوط شركت توزيع نصب شد.

محدود بودن ذخيره ي منابع انرژي (نفت، زغال سنگ و اورانيوم)، نياز به جايگزين كردن آنها با انرژي هاي تجديدپذير را ايجاب مي كند. با ت وجه به پيش بيني كاهش نرخ توليد نفت تا 20 سال اينده و نيز افزايش قيمت جهاني آن، جهت گيري مصرف انرژي جهاني به سوي منابع انرژي تجديدپذير از جمله انرژي خورشيدي خواهد بود. انرژي خورشيدي كه به زمين مي تابد هزاران بار بيشتر از انرژي مورد نياز بشر است. حتي نور كمي كه از پنجره به اتاق مي تابد داراي انرژي بيشتري نسبت به سيم برقي است كه به حداقل اتاق كشيده شده است. از انرژي خورشيدي مي توان به عنوان يك انرژي تميز و قابل دسترسي در همه جا استفاده كرد. براي استفاده از نور خورشيد نياز به دستگاه هايي است كه بتوانند انرژي تابشي خورشيد را به انرژي قابل استفاه نظير انرژي مكانيكي، حرارتي، الكتريسيته و ... تبديل كنند. سلول هاي خورشيدي، قطعات نيمه رسانايي هستند كه انرژي تابشي خورشيد را به انرژي الكتريكي تبديل مي كنند. در ميان سلول هاي خورشيدي كه امروزه مويد توجه قرار گرفته، انواع نانوساختار آن بيش از ساير انواع ديگر سلول هاي خورشيدي، مورد توجه هستند. با توجه به نياز به بازده بالاتر و قيمت پايين تر سلول هاي خورشيدي، امروزه بسياري از محققان بر اين باورند كه استفاه از تكنولوژي نانو مي تواند پيشرفت چشمگيري در استفاد از سلول هاي خورشيدي ايجاد نمايد. سلول خورشيدي حساس به رنگ (DSSC) از دسته ي سلول هاي لايه نازك به شمار مي آيد و تنها مدلي از تكنولوژي نسل سوم سلول هاي خورشيدي است كه تاكنون به مرحله تجاري رسيده است. اين سلول اولين بار در سال 1991 توسط مايكل گرتزل و برايان اورگان در دانشگاه صنعتي فدرال لوزان طراحي شد و از آنجا كه از مواد كم هزينه ساخته ميشود و ساختار پيچيده اي ندارد بسيار مورد توجه قرار گرفته است. سلول خورشيدي حساس به رنگ مي تواند به صورت صفحات انعطاف پذيري طراحي شود، از نظر مكانيكي ساختار محكمي دارد و نياز به محافظت در برابر ضربات كوچك ندارد. علاوه بر اين به دليل نوع عملكردش در هواي ابري و نور غيرمستقيم خورشيد نيز قادر به كار مي باشد. با توجه به مزاياي سلول هاي خورشيدي نانوساختار از جمله هزينه توليد پايين، عدم نياز به تجهيزات پيشرفته، جذب طيف وسيعي از طول موج ها، قابل كار حتي در روزهاي ابري، عدم وابستگي به زاويه تابش خورشيد، سازگار با محيط زيست و ... امروزه فعاليت هاي بسياري از محققان به سمت استفاده از انرژي تجديدپذير خورشيدي جلب شده است. سلول هاي خورشيدي نانوساختار داراي اجزاي گوناگوني مي باشند. مهمترين طبقه بندي اجزاء سلول هاي خورشيدي نانوساختار عبارت است از: - آند (شامل زير لايه شيشه اي، FTO، نانو لايه ضدانعكاسي و رنگدانه) - كاتد (شامل زير لايه شيشه اي، FTO و لايه پلاتينيوم) - الكتروليت در اين پروژه دانش فني هر كدام از اين اجزاء به دست آمده است و دانش فني سلول خورشيدي ساخته شده با توجه به امكانات و دانش داخلي مي باشد. ضمن اينكه در اين تحقيق براي بالا بردن بازده سلول خورشيدي از نانو پودر دي اكسيد تيتانيم كامپوزيتي استفاده شده است و مقصود از نانو پودر دي اكسيد تيتانيم كامپوزيتي نانو پودر دي اكسيد تيتانيم دوپ شده با نقره مي باشد كه براي دوپ مناسب و يكنواخت نانو پودر مورد استفاده در سلول خورشيدي نانوساختار، براي نخستين بار از روش ژل احتراقي استفاده شده است.

همواره در مدارات مختلف الكتريكي، ولتاژهاي اضافي موقت و گذرا وجود دارد. اين اضافه ولتاژها مي‌توانند تحت تاثير عوامل مختلفي از جمله كليدزني و يا برخورد صاعقه به خطوط انتقال و توزيع، ايجاد گردند. بدليل وجود ناپايداري‌هاي زياد انرژي، انتقال آن به تجهيزاتي همانند ترانسفورماتورها كه از قيمت بالايي برخوردار هستند، مي‌تواند خسارتهاي قابل توجهي را ايجاد نمايد. بنابراين براي خارج ساختن اين انرژي مضر، از تجهيزاتي تحت عنوان برقگير استفاه مي‌گردد. برقگيرها به صورت موازي با تجهيزات مورد حفاظت، نصب مي‌شوند. يك سر برقگير به خط و سر ديگر آن به چاه ارت در زمين متصل مي‌شود. در حالت عادي جريان بسيار پاييني در حد 500 ميكروآمپر از برقگير عبور مي‌كند ولي با ايجاد يك ناپايداري در خط، مقاومت آن در زماني كمتر از 10 نانو ثانيه به شدت افت نموده كه در اثر اين امر، قابليت انتقال جريان تا حد چندين كيلو آمپر را پيدا مي‌نمايد كه در نتيجه آن انرژي مضر به زمين انتقال پيدا مي‌كند. آخرين نسل برقگيرها به برقگيرهاي بدون فاصله هوايي (Gapless) معروف مي‌باشند كه جزء اصلي اين برقگيرها قرص وريستور پايه اكسيد روي مي‌باشد.ويژگي مناسب اين سراميك الكتريكي در مقاومت غيرخطي آن مي‌باشد.

پرسلان به طور ذاتي شكننده است. لذا، در بسياري موارد، مقره‌هاي پرسلاني در اثر ضربه، دچار شكست مي‌شوند. با توجه به قيمت قابل توجه مقره‌ها و ايزولاتورهاي پرسلاني پست خصوصاً بوشينگ‌ها، ابداع روشي جهت ترميم اين ضايعات از اهميت بالايي برخوردار است. اختراع حاضر مرتبط با مقره‌هاي پرسلاني پست است. موضوع اختراع، روشي است كه براي نخستين بار براي ترميم آسيب ديدگي ناشي از ضربه در اين نوع مقره‌ها، در پژوهشگاه نيرو توسعه داده شده است. در روش مورد نظر، ترميم مقره و بوشينگ در محل نصب، قابل انجام است. مرحلة اول در اين روش، شامل اندازه‌برداري از مقره و امكان‌سنجي ترميم است. در صورتي كه مقره، قابل ترميم تشخيص داده شود، مراحل بعدي شامل تهية قالب‌ از بخش سالم، اعمال مادة اتصال‌دهنده، نصب قالب‌ روي بخش آسيب‌ديده، تزريق مادة ترميمي يعني آميزة سيليكون پخت شونده در دماي محيط در موضع آسيب و باز كردن قالب پس از تكميل پخت مواد مي‌باشد. در اين روش خواص الكتريكي مقرة آسيب ديده بازيابي مي‌گردد، اما اگر آسيب ديدگي بر استحكام مكانيكي مقره تاثير گذارده باشد، مقره بايد تعويض شود. طبق بررسي‌هاي انجام شده، انجام ترميم به روش حاضر، براي مقره‌هاي پست بالاي 63 كيلولوت مقرون به صرفه است.