دومینیکا

عایق های فشار باید دارای ویژگی هایی مانند مقاومت الکتریکی و مکانیکی بالا، بدون ناخالصی و حفره های داخلی، مقاومت در برابر تغییرات دما و بدون تغییر شکل، ضریب اطمینان بالا، ضریب تلفات عایق پایین و مقاومت در برابر نفوذ آب و آلودگی باشند.
خرابی الکتریکی مقره می تواند ناشی از تخلیه الکتریکی در هوای اطراف مقره، تخلیه الکتریکی سطحی از طریق گرد و غبار 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 خط و زمین ایجاد می شود. در هنگام تخلیه الکتریکی، حرارت زیاد ناشی از قوس الکتریکی باعث سوراخ شدن بدنه عایق می شود. با توجه به این پدیده، مواد به کار رفته در مقره ها باید دارای ویژگی های خاصی باشند.

انواع مقره ها بر اساس جنسیت
عایق هایی که در فضای باز استفاده می شوند عبارتند از پرسلن، شیشه و اخیراً مواد کامپوزیت. در ادامه 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، فلدسپات و کوارتز مخلوط می شود تا پرسلن سخت و مواد عایق مینای چینی به دست آید. سطح چینی باید به اندازه کافی لعاب و جلا داده شود تا آب روی آن باقی نماند و در 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 ممکن است بر خواص عایق تأثیر بگذارد.
از معایب عایق های چینی می توان به ایجاد ترک های ریز در آنها و در نتیجه کاهش مقاومت در برابر تنش های ضربه ای اشاره کرد.

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

در مقایسه با چینی ها از استحکام دی الکتریک بالایی برخوردار است.
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 داغ نمی شود.
به دلیل شفافیت شیشه، ناخالصی ها و حباب های هوای درون آن به راحتی در داخل بدنه قابل تشخیص است.
شیشه عمر بسیار طولانی 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. به علاوه مقاومت فشاری و مقاومت کششی آن به ترتیب 1.5 و 2 برابر مقره های چینی است. از طرف دیگر، مقاومت مکانیکی در برابر خمش 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 به طوری که تغییرات شکل ناشی از افزایش دما بسیار کم است. عایق های شیشه ای قبل از ترک خوردن کاملاً خرد می شوند و بنابراین عایق های معیوب به راحتی پیدا می شوند. بر خلاف عایق های چینی، وقتی عایق های شیشه ای ساخته می شوند، سوراخی وجود ندارد و یا اگر سوراخی وجود داشته باشد، قابل مشاهده است.معایب عایق های شیشه ای به شرح زیر است:

رطوبت می تواند به راحتی روی سطح شیشه متراکم شود و بنابراین گرد و غبار موجود در هوا روی سطح شیشه می نشیند که به نوبه خود یک مسیر جریان نشتی ایجاد می کند.
برای شیشه های ولتاژ بالاتر، اشکال نامنظم را نمی توان ریخت زیرا تنش های خنک کننده داخلی به دلیل سرد شدن نامنظم ایجاد می شود.
عایق های شیشه ای گرد و غبار بیشتری را جذب می کنند.
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، از جمله:

از نظر مکانیکی به اندازه کافی قوی است که استرس و وزن راننده را تحمل 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 آن باید کمترین تأثیر را تحت تأثیر تغییرات دما قرار دهد.
هر واحد یا صفحه عایق برای ولتاژ پایین (معمولاً 11 کیلو ولت) طراحی شده است. بسته به ولتاژ کاری می توان تعداد صفحات مورد نظر را به صورت سری وصل کرد.آسیب به هر یک از صفحات به کل زنجیره آسیب نمی رساند، زیرا صفحه آسیب دیده قابل تعویض است. برخی از اصطلاحات مربوط به مقره ها به شرح زیر است:

فاصله نشتی (فاصله نشتی) یا مسیر خزش: کوتاه ترین مسیر روی سطح مقره است که هادی را به بدنه متصل می کند.
خرابی الکتریکی در عایق ها: تخلیه بین هادی و بدنه توسط رسانش سطحی (به دلیل کثیفی، آلودگی و رطوبت) را خرابی الکتریکی می گویند.
ولتاژ شکست عایق: مقدار ولتاژی است که باعث شکستن 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 مختلف آنها
تست چرخه حرارتی
تست حداکثر بار الکترومکانیکی (فقط برای عایق های شیشه ای)
حداکثر تست تحمل بار مکانیکی
تست شوک حرارتی (فقط برای عایق های شیشه ای)
تست کشش مقاومت در برابر سوراخ
تست تخلخل یا حفره (فقط برای عایق های چینی)
تست درجه گالوانیزه شدن قطعات فلزی عایق
.

عایق های فشار باید دارای ویژگی هایی مانند مقاومت الکتریکی و مکانیکی بالا، بدون ناخالصی و حفره های داخلی، مقاومت در برابر تغییرات دما و بدون تغییر شکل، ضریب اطمینان بالا، ضریب تلفات عایق پایین و مقاومت در برابر نفوذ آب و آلودگی باشند.
خرابی الکتریکی مقره می تواند ناشی از تخلیه الکتریکی در هوای اطراف مقره، تخلیه الکتریکی سطحی از طریق گرد و غبار 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 خط و زمین ایجاد می شود. در هنگام تخلیه الکتریکی، حرارت زیاد ناشی از قوس الکتریکی باعث سوراخ شدن بدنه عایق می شود. با توجه به این پدیده، مواد به کار رفته در مقره ها باید دارای ویژگی های خاصی باشند.

انواع مقره ها بر اساس جنسیت
عایق هایی که در فضای باز استفاده می شوند عبارتند از پرسلن، شیشه و اخیراً مواد کامپوزیت. در ادامه 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، فلدسپات و کوارتز مخلوط می شود تا پرسلن سخت و مواد عایق مینای چینی به دست آید. سطح چینی باید به اندازه کافی لعاب و جلا داده شود تا آب روی آن باقی نماند و در 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 ممکن است بر خواص عایق تأثیر بگذارد.
از معایب عایق های چینی می توان به ایجاد ترک های ریز در آنها و در نتیجه کاهش مقاومت در برابر تنش های ضربه ای اشاره کرد.

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

در مقایسه با چینی ها از استحکام دی الکتریک بالایی برخوردار است.
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 داغ نمی شود.
به دلیل شفافیت شیشه، ناخالصی ها و حباب های هوای درون آن به راحتی در داخل بدنه قابل تشخیص است.
شیشه عمر بسیار طولانی 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. به علاوه مقاومت فشاری و مقاومت کششی آن به ترتیب 1.5 و 2 برابر مقره های چینی است. از طرف دیگر، مقاومت مکانیکی در برابر خمش 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 به طوری که تغییرات شکل ناشی از افزایش دما بسیار کم است. عایق های شیشه ای قبل از ترک خوردن کاملاً خرد می شوند و بنابراین عایق های معیوب به راحتی پیدا می شوند. بر خلاف عایق های چینی، وقتی عایق های شیشه ای ساخته می شوند، سوراخی وجود ندارد و یا اگر سوراخی وجود داشته باشد، قابل مشاهده است.معایب عایق های شیشه ای به شرح زیر است:

رطوبت می تواند به راحتی روی سطح شیشه متراکم شود و بنابراین گرد و غبار موجود در هوا روی سطح شیشه می نشیند که به نوبه خود یک مسیر جریان نشتی ایجاد می کند.
برای شیشه های ولتاژ بالاتر، اشکال نامنظم را نمی توان ریخت زیرا تنش های خنک کننده داخلی به دلیل سرد شدن نامنظم ایجاد می شود.
عایق های شیشه ای گرد و غبار بیشتری را جذب می کنند.
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، از جمله:

از نظر مکانیکی به اندازه کافی قوی است که استرس و وزن راننده را تحمل 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 آن باید کمترین تأثیر را تحت تأثیر تغییرات دما قرار دهد.
هر واحد یا صفحه عایق برای ولتاژ پایین (معمولاً 11 کیلو ولت) طراحی شده است. بسته به ولتاژ کاری می توان تعداد صفحات مورد نظر را به صورت سری وصل کرد.آسیب به هر یک از صفحات به کل زنجیره آسیب نمی رساند، زیرا صفحه آسیب دیده قابل تعویض است. برخی از اصطلاحات مربوط به مقره ها به شرح زیر است:

فاصله نشتی (فاصله نشتی) یا مسیر خزش: کوتاه ترین مسیر روی سطح مقره است که هادی را به بدنه متصل می کند.
خرابی الکتریکی در عایق ها: تخلیه بین هادی و بدنه توسط رسانش سطحی (به دلیل کثیفی، آلودگی و رطوبت) را خرابی الکتریکی می گویند.
ولتاژ شکست عایق: مقدار ولتاژی است که باعث شکستن 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 مختلف آنها
تست چرخه حرارتی
تست حداکثر بار الکترومکانیکی (فقط برای عایق های شیشه ای)
حداکثر تست تحمل بار مکانیکی
تست شوک حرارتی (فقط برای عایق های شیشه ای)
تست کشش مقاومت در برابر سوراخ
تست تخلخل یا حفره (فقط برای عایق های چینی)
تست درجه گالوانیزه شدن قطعات فلزی عایق
.