زومیت

مقره های فشار باید دارای ویژگی هایی مانند دوام الکتریکی و مکانیکی بالا، عدم وجود ناخالصی ها و حفره های داخلی، مقاومت در برابر تغییرات دما و عدم تغییر شکل، ضریب اطمینان بالا، ضریب تلفات عایق پایین و مقاومت در برابر نفوذ آب و آلودگی باشند.
خرابی الکتریکی مقره ها می تواند ناشی از تخلیه الکتریکی در هوای اطراف مقره، تخلیه الکتریکی سطحی از طریق گرد و غبار و یا تخلیه الکتریکی از داخل مقره باشد. عجیب نیست اگر گفته شود ضریب اطمینان سیستم های قدرت به ضریب اطمینان عایق ها و کیفیت آنها بستگی دارد. علت اصلی خرابی عایق های هوا، تخلیه الکتریکی است که در شرایط ولتاژ غیرعادی سیستم بین خطوط و زمین ایجاد می شود. در هنگام تخلیه الکتریکی، گرمای زیاد ناشی از قوس الکتریکی باعث شکستن بدنه عایق می شود. به دلیل این پدیده، مواد مورد استفاده در عایق ها باید دارای خواص ویژه باشند.

موادی که برای مقاصد عایق استفاده می شوند، مواد عایق نامیده می شوند. برای استفاده بهینه از این مواد، باید ویژگی های خاصی داشته باشند که عبارتند از:

از نظر مکانیکی به اندازه کافی قوی است که بتواند در برابر فشار و وزن هادی مقاومت کند.آنها باید استحکام دی الکتریک بسیار بالایی داشته باشند تا فشارهای ولتاژ در سیستم ولتاژ بالا را تحمل کنند.
برای جلوگیری از نشت جریان به زمین، باید مقاومت عایق بالایی داشته باشد.
خواص فیزیکی و الکتریکی آنها باید کمترین تأثیر را تحت تأثیر تغییرات دما قرار دهد.
هر واحد یا پانل عایق برای ولتاژ پایین (معمولاً 11 کیلو ولت) طراحی شده است. بسته به ولتاژ کار می توان تعداد پنل های مورد نظر را به صورت سری وصل کرد. آسیب به هیچ بردی منجر به آسیب به کل سیم نمی شود زیرا برد آسیب دیده قابل تعویض است. برخی از اصطلاحات مربوط به مقره ها به شرح زیر است:

خط فرار یا مسیر خزشی: کوتاه ترین مسیر روی سطح مقره که هادی را به بدنه متصل می کند.
خرابی الکتریکی در عایق ها: تخلیه بین هادی و بدنه از طریق رسانش سطحی (به دلیل کثیفی، آلودگی و رطوبت) خرابی الکتریکی نامیده می شود.
ولتاژ شکست عایق: این مقدار ولتاژی است که باعث خرابی عایق می شود.
برخی از آزمایشات انجام شده بر روی مقره ها به شرح زیر است:

بررسی سیستم قفل
کنترل وزن مقره ها و ابعاد قطعات آنها
تست چرخه حرارتی
تست حداکثر بار الکترومکانیکی (فقط برای عایق های شیشه ای)
تست تحمل به بالاترین بار مکانیکی
تست شوک حرارتی (فقط برای عایق های شیشه ای)
تست مقاومت در برابر ولتاژ شکست
تست تخلخل یا حفره (فقط برای عایق های چینی)
تست درجه گالوانیزه شدن قطعات فلزی عایق
انواع عایق ها با توجه به جنسیت
عایق های مورد استفاده در فضای باز از پرسلن، شیشه و اخیراً از مواد کامپوزیت ساخته می شوند.در زیر به معرفی این عایق ها می پردازیم.

مقره چینی
امروزه پرسلن پرکاربردترین ماده برای عایق هوا است. پرسلن از سیلیکات آلومینیوم ساخته شده است. سیلیکات آلومینیوم با کازولین پلاستیکی، آلومینا و کوارتز مخلوط می شود تا مواد عایق چینی سخت و پرسلن لعابدار تولید شود. سطح چینی باید به اندازه کافی لعاب و جلا داده شود تا آب روی آن نماند و به داخل آن نفوذ نکند. پرسلن همچنین باید عاری از تخلخل باشد، زیرا تخلخل عامل اصلی کاهش خواص دی الکتریک آن است. علاوه بر این، پرسلن باید عاری از ناخالصی ها و حباب های هوا باشد که می تواند بر خواص عایق بودن آن تأثیر بگذارد.
از معایب عایق های چینی می توان به ایجاد ترک های ریز در آنها و در نتیجه کاهش مقاومت در برابر ولتاژ ضربه اشاره کرد.

مقره شیشه ای
عایق های شیشه ای از مخلوط آهک مذاب و پودر کوارتز ساخته می شوند که به سرعت سرد شده و شکل می گیرد. امروزه مقره های شیشه ای نیز مورد استقبال قرار گرفته و در خطوط انتقال و توزیع مورد استفاده قرار می گیرند. برای عایق کاری در این مقره ها از شیشه آنیل شده سخت استفاده می شود.عایق شیشه نسبت به عایق چینی معمولی مزایایی دارد که عبارتند از:

استحکام دی الکتریک بالایی در مقایسه با چینی دارد.
مقاومت آن بسیار بالاست.
ضریب انبساط حرارتی پایینی دارد.
استحکام کششی بالاتری نسبت به عایق چینی دارد.
به دلیل ماهیت شفافی که دارد در برابر نور خورشید به اندازه چینی گرم نمی شود.
به دلیل شفافیت شیشه، ناخالصی ها و حباب های هوای داخل آن به راحتی در داخل بدنه قابل تشخیص است.
شیشه عمر بسیار بالایی دارد زیرا خواص مکانیکی و الکتریکی آن تحت تأثیر گذشت زمان قرار نمی گیرد.
شیشه ارزان تر از چینی است.
در مقره های شیشه ای مقاومت الکتریکی بین 140 تا 500 کیلوولت بر سانتی متر است. همچنین دوام مکانیکی فشاری و مکانیکی کششی آنها به ترتیب 1.5 و 2 برابر بیشتر از عایق های چینی است. از طرف دیگر، مقاومت خمشی مکانیکی عایق های شیشه ای تقریباً برابر با عایق های چینی است (کمی کمتر).

یکی از مزایای عایق های شیشه ای ضریب انبساط حرارتی بسیار پایین است که به همین دلیل تغییرات شکل آنها در اثر افزایش دما بسیار کم است. عایق های شیشه ای قبل از ترک خوردن کاملاً خرد می شوند، بنابراین عایق های معیوب به راحتی پیدا می شوند.بر خلاف عایق های چینی، هنگام ساخت عایق های شیشه ای سوراخی وجود ندارد، یعنی اگر وجود داشته باشد، قابل مشاهده است.

معایب مقره های شیشه ای به شرح زیر است:

رطوبت می تواند به راحتی در سطح شیشه متراکم شود و به این ترتیب گرد و غبار موجود در هوا روی سطح شیشه قرار می گیرد که خود مسیر جریان غیر قابل نفوذی را ایجاد می کند.
برای شیشه های با ولتاژ بالاتر، اشکال نامنظم ایجاد نمی شود زیرا تنش های خنک کننده داخلی به دلیل سرد شدن نامناسب ایجاد می شود.
عایق های شیشه ای گرد و غبار بیشتری را جذب می کنند.
.

مقره های فشار باید دارای ویژگی هایی مانند دوام الکتریکی و مکانیکی بالا، عدم وجود ناخالصی ها و حفره های داخلی، مقاومت در برابر تغییرات دما و عدم تغییر شکل، ضریب اطمینان بالا، ضریب تلفات عایق پایین و مقاومت در برابر نفوذ آب و آلودگی باشند.
خرابی الکتریکی مقره ها می تواند ناشی از تخلیه الکتریکی در هوای اطراف مقره، تخلیه الکتریکی سطحی از طریق گرد و غبار و یا تخلیه الکتریکی از داخل مقره باشد. عجیب نیست اگر گفته شود ضریب اطمینان سیستم های قدرت به ضریب اطمینان عایق ها و کیفیت آنها بستگی دارد. علت اصلی خرابی عایق های هوا، تخلیه الکتریکی است که در شرایط ولتاژ غیرعادی سیستم بین خطوط و زمین ایجاد می شود. در هنگام تخلیه الکتریکی، گرمای زیاد ناشی از قوس الکتریکی باعث شکستن بدنه عایق می شود. به دلیل این پدیده، مواد مورد استفاده در عایق ها باید دارای خواص ویژه باشند.

موادی که برای مقاصد عایق استفاده می شوند، مواد عایق نامیده می شوند. برای استفاده بهینه از این مواد، باید ویژگی های خاصی داشته باشند که عبارتند از:

از نظر مکانیکی به اندازه کافی قوی است که بتواند در برابر فشار و وزن هادی مقاومت کند.آنها باید استحکام دی الکتریک بسیار بالایی داشته باشند تا فشارهای ولتاژ در سیستم ولتاژ بالا را تحمل کنند.
برای جلوگیری از نشت جریان به زمین، باید مقاومت عایق بالایی داشته باشد.
خواص فیزیکی و الکتریکی آنها باید کمترین تأثیر را تحت تأثیر تغییرات دما قرار دهد.
هر واحد یا پانل عایق برای ولتاژ پایین (معمولاً 11 کیلو ولت) طراحی شده است. بسته به ولتاژ کار می توان تعداد پنل های مورد نظر را به صورت سری وصل کرد. آسیب به هیچ بردی منجر به آسیب به کل سیم نمی شود زیرا برد آسیب دیده قابل تعویض است. برخی از اصطلاحات مربوط به مقره ها به شرح زیر است:

خط فرار یا مسیر خزشی: کوتاه ترین مسیر روی سطح مقره که هادی را به بدنه متصل می کند.
خرابی الکتریکی در عایق ها: تخلیه بین هادی و بدنه از طریق رسانش سطحی (به دلیل کثیفی، آلودگی و رطوبت) خرابی الکتریکی نامیده می شود.
ولتاژ شکست عایق: این مقدار ولتاژی است که باعث خرابی عایق می شود.
برخی از آزمایشات انجام شده بر روی مقره ها به شرح زیر است:

بررسی سیستم قفل
کنترل وزن مقره ها و ابعاد قطعات آنها
تست چرخه حرارتی
تست حداکثر بار الکترومکانیکی (فقط برای عایق های شیشه ای)
تست تحمل به بالاترین بار مکانیکی
تست شوک حرارتی (فقط برای عایق های شیشه ای)
تست مقاومت در برابر ولتاژ شکست
تست تخلخل یا حفره (فقط برای عایق های چینی)
تست درجه گالوانیزه شدن قطعات فلزی عایق
انواع عایق ها با توجه به جنسیت
عایق های مورد استفاده در فضای باز از پرسلن، شیشه و اخیراً از مواد کامپوزیت ساخته می شوند.در زیر به معرفی این عایق ها می پردازیم.

مقره چینی
امروزه پرسلن پرکاربردترین ماده برای عایق هوا است. پرسلن از سیلیکات آلومینیوم ساخته شده است. سیلیکات آلومینیوم با کازولین پلاستیکی، آلومینا و کوارتز مخلوط می شود تا مواد عایق چینی سخت و پرسلن لعابدار تولید شود. سطح چینی باید به اندازه کافی لعاب و جلا داده شود تا آب روی آن نماند و به داخل آن نفوذ نکند. پرسلن همچنین باید عاری از تخلخل باشد، زیرا تخلخل عامل اصلی کاهش خواص دی الکتریک آن است. علاوه بر این، پرسلن باید عاری از ناخالصی ها و حباب های هوا باشد که می تواند بر خواص عایق بودن آن تأثیر بگذارد.
از معایب عایق های چینی می توان به ایجاد ترک های ریز در آنها و در نتیجه کاهش مقاومت در برابر ولتاژ ضربه اشاره کرد.

مقره شیشه ای
عایق های شیشه ای از مخلوط آهک مذاب و پودر کوارتز ساخته می شوند که به سرعت سرد شده و شکل می گیرد. امروزه مقره های شیشه ای نیز مورد استقبال قرار گرفته و در خطوط انتقال و توزیع مورد استفاده قرار می گیرند. برای عایق کاری در این مقره ها از شیشه آنیل شده سخت استفاده می شود.عایق شیشه نسبت به عایق چینی معمولی مزایایی دارد که عبارتند از:

استحکام دی الکتریک بالایی در مقایسه با چینی دارد.
مقاومت آن بسیار بالاست.
ضریب انبساط حرارتی پایینی دارد.
استحکام کششی بالاتری نسبت به عایق چینی دارد.
به دلیل ماهیت شفافی که دارد در برابر نور خورشید به اندازه چینی گرم نمی شود.
به دلیل شفافیت شیشه، ناخالصی ها و حباب های هوای داخل آن به راحتی در داخل بدنه قابل تشخیص است.
شیشه عمر بسیار بالایی دارد زیرا خواص مکانیکی و الکتریکی آن تحت تأثیر گذشت زمان قرار نمی گیرد.
شیشه ارزان تر از چینی است.
در مقره های شیشه ای مقاومت الکتریکی بین 140 تا 500 کیلوولت بر سانتی متر است. همچنین دوام مکانیکی فشاری و مکانیکی کششی آنها به ترتیب 1.5 و 2 برابر بیشتر از عایق های چینی است. از طرف دیگر، مقاومت خمشی مکانیکی عایق های شیشه ای تقریباً برابر با عایق های چینی است (کمی کمتر).

یکی از مزایای عایق های شیشه ای ضریب انبساط حرارتی بسیار پایین است که به همین دلیل تغییرات شکل آنها در اثر افزایش دما بسیار کم است. عایق های شیشه ای قبل از ترک خوردن کاملاً خرد می شوند، بنابراین عایق های معیوب به راحتی پیدا می شوند.بر خلاف عایق های چینی، هنگام ساخت عایق های شیشه ای سوراخی وجود ندارد، یعنی اگر وجود داشته باشد، قابل مشاهده است.

معایب مقره های شیشه ای به شرح زیر است:

رطوبت می تواند به راحتی در سطح شیشه متراکم شود و به این ترتیب گرد و غبار موجود در هوا روی سطح شیشه قرار می گیرد که خود مسیر جریان غیر قابل نفوذی را ایجاد می کند.
برای شیشه های با ولتاژ بالاتر، اشکال نامنظم ایجاد نمی شود زیرا تنش های خنک کننده داخلی به دلیل سرد شدن نامناسب ایجاد می شود.
عایق های شیشه ای گرد و غبار بیشتری را جذب می کنند.
.