عایق ماده ای است که اجازه نمی دهد الکتریسیته آزادانه جریان یابد. این فرایند به دلیل پیوند محکم مواد عایق است که امکان حرکت آزادانه را به الکترون ها نمیدهد.همچنین نیمه هادی ها و هادی ها مواد غیر عایق هستند، به این معنی که به راحتی می توانند جریان الکتریکی را هدایت کنند. عایق ها نسبت به نیمه هادی ها یا هادی ها مقاومت بیشتری دارند. آنها بیشتر برای محافظت از موادی که الکتریسیته را هدایت می کنند استفاده می شوند.
به عنوان مثال، پوشش پلاستیکی که سیم ها را احاطه کرده است، جریان الکتریسیته را در جایی که لازم نیست متوقف می کند. علاوه بر این، عایق ها برای اتصال کابل های توزیع و انتقال برق به قطب های برق و دکل های انتقال استفاده می شوند. در این مقاله از تاوریست با انواع رایج مقره ها در خطوط انتقال نیرو آشنا خواهید شد. همچنین مزایا و معایب این عایق ها را خواهید دید.
انواع مقره های انتقال نیرو
انواع عایق های رایج مورد استفاده در خطوط انتقال برق به شرح زیر است:
- عایق های دیسکی
- عایق های پست
- عایق های پین
- عایق های کرنش
- عایق های تعلیق
- عایق های غل
- عایق بمانید
- عایق های پلیمری
- عایق های شیشه ای
- عایق های میله ای بلند
عایق های دیسکی
این نوع مقره ها نام خود را از شکل عایق که شبیه دیسک است گرفته اند. در خطوط انتقال و توزیع فشار قوی از این مقره ها استفاده می شود. استحکام الکترومکانیکی مورد نیاز توسط عایق های دیسکی تامین می شود.
علاوه بر این، آنها یک گزینه مقرون به صرفه برای مناطق آلوده با سطوح متوسط تا پایین آلودگی هستند. خطوط انتقال و کاربردهای صنعتی و تجاری از جمله کاربردهای این عایق ها می باشد که دارای کیفیت بازدهی بالایی مانند کاهش خوردگی و طراحی قوی می باشد. در سیستم های تعلیق و کشش، عایق و همچنین پشتیبانی از هادی های خط را فراهم می کنند. همچنین می تواند ولتاژهای بالا را در شرایط با بار سنگین حفظ کند.
عایق های پست
این نوع عایق خط انتقال یک عایق فشار قوی است که می تواند سطوح مختلف ولتاژ را تحمل کند و برای استفاده در پست ها ایده آل است. اینها برای اطمینان از توزیع ایمن و مطمئن برق تولید شده در نیروگاه ها استفاده می شوند.
عایق های پست از سرامیک یا یک تکه مواد کامپوزیتی (لاستیک سیلیکونی) ساخته می شوند و ممکن است تا 1100 کیلو ولت برق را نگه دارند. به دلیل ویژگی های مکانیکی برجسته آن، معمولاً برای محافظت از ترانسفورماتورها، تابلو برق و سایر تجهیزات متصل در هنگام نصب عمودی استفاده می شود.
عایق های پین
انواع پین عایق ها معمولاً در خطوط توزیع برق دیده می شوند. این وسیله ای است که از یک سیم در برابر پشتیبانی فیزیکی، مانند سنجاق میله برقی (دول چوبی یا فلزی) محافظت می کند. این یک شکل تک لایه و غیر رسانا است که از چینی یا شیشه تشکیل شده است.
بسته به کاربرد ولتاژ، ممکن است از یک یا چند عایق پین در پشتیبانی فیزیکی استفاده شود. عایق پین با موادی با مقاومت مکانیکی بالا ساخته شده است و می تواند ولتاژهایی تا 11 کیلو ولت را حمل کند. اینها را می توان به صورت عمودی یا افقی قرار داد.
عایق های کرنش
این نوع عایق ها به گونه ای ساخته می شوند که در برابر کشش سیم یا کابل برق آویزان در هنگام قرار گرفتن در معرض فشار مکانیکی مقاومت کنند. از آن برای پشتیبانی از آنتن های رادیویی و خطوط برق هوایی، شبیه به عایق تعلیق استفاده می شود.
بین دو طول سیم، از یک عایق کرنش استفاده می شود تا آنها را به صورت الکتریکی قطع کند و در عین حال اتصال مکانیکی را حفظ کند. از طرف دیگر، می توان از آن برای رساندن کشش سیم به تکیه گاه استفاده کرد و زمانی که سیم به یک تیر یا برج متصل می شود، آن را عایق الکتریکی می کند. پتانسیل ولتاژ این عایق ها حدود 33 کیلو ولت است.
عایق های تعلیق
عایق هایی مانند این معمولاً به عنوان هادی برای محافظت از خطوط انتقال هوایی استفاده می شوند. عایق آویز نوعی عایق است که در برج ها کاربرد فراوانی دارد و از چینی تشکیل شده است. آنها دارای یک رشته شکل هستند که متوالی از عایق ها به آن متصل شده اند.
این برج به بازوی متقاطع برج متصل است و در پایین ترین نقطه خود یک هادی قدرت دارد. هنگامی که ولتاژ بالاتری در حدود 33 کیلو ولت مورد نیاز است، از آنها استفاده می شود. با افزایش اندازه و وزن مقره، مقره پین مقرون به صرفه تر می شود. برای حل این چالش ها از عایق تعلیق استفاده می شود.
عایق های غل
انواع عایق های غلاف در سیستم های توزیع ولتاژ پایین مورد استفاده قرار می گیرند و معمولاً اندازه کوچکی دارند. این نوع عایق را می توان هم به صورت عمودی و هم به صورت افقی استفاده کرد. این عایق را می توان با یک نوار فلزی متصل کرد و دارای ظرفیت حمل ولتاژ تقریباً 33 کیلو ولت است.
دارای یک سوراخ مخروطی است که نیروی بار را به طور مساوی توزیع می کند و خطر شکستگی را در هنگام بارگذاری زیاد کاهش می دهد. پس از استفاده گسترده از کابل های زیرزمینی برای توزیع، اخیراً استفاده از عایق ها کاهش یافته است.
عایق بمانید
انواع مقره ها عایق های ولتاژ پایینی هستند که یک سیم نگهدارنده و یک دستگیره اولیه را برای متعادل کردن و محکم کردن قطب های بن بست ترکیب می کنند. این عایق ها مستطیل شکل هستند و اندازه های کوچک تری نسبت به سایر عایق ها دارند.
این عایق ها را می توان بین هادی خط و زمین قرار داد. علاوه بر این، آنها به عنوان وسایل حفاظتی عمل می کنند و از تغییرات ناگهانی ولتاژ به دلیل نقص محافظت می کنند. هنگامی که قطب ها به زمین فرو می ریزند یا سیم های نگهدارنده به طور تصادفی به دلیل افزایش بار مکانیکی آسیب می بینند، ارزش این عایق ها مشهود است.
عایق های پلیمری
این نوع عایق ها وسایل الکتریکی هستند که معمولاً از مواد پلیمری با اتصالات فلزی ساخته می شوند. علاوه بر این، این عایق ها توسط پناهگاه های هواشناسی پلیمری محصور شده اند و از میله های فایبرگلاس تشکیل شده اند. هسته عایق با سایه های آب و هوایی از عناصر محافظت می شود.
عایق های پلیمری سبک تر از عایق های چینی هستند و قدرت بیشتری را ارائه می دهند. به طور کلی تصور می شود که عایق حرارتی و الکتریکی خوبی باشد. به دلیل خواص غیرمعمول الکتریکی، مکانیکی، شیمیایی و حرارتی آن، به عنوان یک عایق استفاده می شود.
عایق های شیشه ای
این نوع عایق ها از شیشه آنیل شده یا سخت شده ساخته می شوند که در خطوط انتقال نیرو استفاده می شود. وظیفه این عایق عایق بندی خطوط برق است تا الکتریسیته به تمام قطب ها و زمین نشت نکند.
در گذشته از عایق های شیشه ای در خطوط تلگراف و تلفن استفاده می شد، اما در قرن نوزدهم انواع سرامیکی و چینی جای آن را گرفتند. انواع شیشه های سخت شده برای مقابله با شکنندگی شیشه تولید شد و به دلیل طول عمر طولانی آنها به سرعت محبوب شدند.
عایق های میله ای بلند
برای عایق‌سازی خطوط انتقال، عایق‌های میله‌ای بلند معمولاً روی برج‌های فولادی لولا می‌شوند. علاوه بر این، آنها با تامین برق مناسب به عنوان وسایل ایمنی عمل می کنند. عایق های میله ای بلند معمولاً بسته به کاربرد و تقاضا از عایق های زیادی تشکیل می شوند.
در خارج، اینها میله های چینی با سوله های آب و هوا و اتصالات انتهایی فلزی هستند. این نوع عایق این مزیت را دارد که می‌تواند در کاربردهای کششی و تعلیق استفاده شود.
