یکی از دلایل اصلی قطعی خطوط انتقال بویژه برای سطوح ولتاژ بالاتر از 345 کیلوولت، شکست عایقی ناشی از اضافه ولتاژهای کلیدزنی است. بنابراین علاوه بر افزایش استقامت عایقی در محل وقوع ماکزیمم تنش اضافه ولتاژ باید دامنه اضافه ولتاژ را با استفاده از وسایل حفاظتی مانند برقگیر کاهش داد. با توجه به ماهیت آماری عوامل موثر بر دامنه ماکزیمم اضافه ولتاژ، نیاز به تعداد زیاد شبیه سازی حالت گذرا وجود دارد. از طرفی فرآیند جایابی برقگیر نیز بدلیل نغییر پروفیل ماکزیمم اضافه ولتاژ، فرآیند پیچیده و طولانی است؛ زیرا در جایابی با اضافه شدن و یا تغییر مکان برقگیر، نیاز به انجام شبیه سازی کلیدزنی آماری می باشد. بنابراین طراحی سطح عایقی و جایابی بهینه مکان برقگیر فرآیندی پیچیده و طولانی است. همچنین در مواردی که خطوط انتقال در نواحی مرتفع باشد، بدلیل تضعیف استقامت عایقی ناحیه پر ارتفاع، پیچیدگی محاسبات طراحی دوچندان خواهد شد. علاوه براین با توسعه شبکه و تغییر پارامتر خط، در مرحله بهره برداری اپراتور قبل از برقدار کردن خطوط، لازم است از مقدار ماکزیمم اضافه ولتاژ مطلع شود. تا در هنگام برقدار کردن چند خط، بهترین ترتیب برقدار کردن با هدف ایجاد کمترین دامنه اضافه ولتاژ، مشخص شود. در این رساله شبکه هوشمند فازی مورد استفاده قرار گرفته تا بتواند در مرحله طراحی با دریافت اطلاعات ساختاری خط با صرف زمان کم مقدار استقامت عایقی خط و بهترین موقعیت قرارگیری خط را مشخص کند. شبکه هوشمند طراحی شده در مرحله طراحی نیز علاوه بر مشخص کردن نقطه بحرانی وقوع اضافه ولتاژ، بهترین ترتیب کلیدزنی را تعیین می کند.

در این پایان نامه طراحی اجزای برقگیر اکسیدروی از جمله لایه ی عایقی فایبرگلاس، پوشش عایقی خارجی برقگیر و heat sink به منظور توزیع یکنواخت حرارت مطرح و حل می شود. بیشتر بررسی های انجام شده در برقگیر در مورد توزیع میدان و یکنواخت کردن توزیع میدان الکتریکی در داخل و خارج برقگیر بوده است؛ اما در مورد بهینه سازی توزیع حرارتی برقگیر کار خاصی انجام نشده است. این در حالی است که بررسی توزیع حرارت می تواند از توزیع میدان الکتریکی مهم تر باشد، زیرا افزایش میدان از میزان مجاز تنها منجر به وقوع اتصال کوتاه در برقگیر می گردد؛ در حالی که اگر حرارت ایجاد شده در برقگیر از میزان حرارتی که به محیط منتقل می کند بیشتر شود، باعث انفجار برقگیر شده و علاوه بر متلاشی شدن برقگیر، تجهیزی که مورد حفاظت قرار گرفته نیز مورد آسیب قرار خواهد گرفت. لذا هدف این پایان نامه، طراحی بهینه برقگیر به منظور توزیع یکنواخت حرارت در آن است. در نتیجه با این طراحی بهینه، قابلیت اطمینان برقگیر در مواجهه با خطای گذرا و تلفات انرژی ناشی از آن افزایش می یابد. به این منظور، از الگوریتم اجتماع ذرات به منظور الگوریتم بهینه سازی استفاده شده است. در این روش، روند بهینه سازی با تولید پارامترهای اولیه با استفاده از الگوریتم هوشمند شروع می شود، با استفاده از این پارامترها توزیع حرارت در برقگیر با کمک یک نرم افزار اجزاء محدود (comsol multiphysics) بدست آمده و نتایج آن به منظور محاسبه تابع هدف به الگوریتم اجتماع ذرات فرستاده می شود. در گام بعد پارامترهای بعدی به وسیله الگوریتم ذکر شده تولید می شود و این روند تا رسیدن به شرط توقف برنامه ادامه پیدا می کند. در انتها که طراحی بهینه برقگیر به منظور توزیع یکنواخت حرارت به دست آمد، بررسی خواهد شد که این بهینه سازی حرارتی چه تأثیری در احتمال خرابی داشته و به چه میزان باعث افزایش طول عمر برقگیر شده است.