زومیت

عایق های فشار باید دارای ویژگی های دوام الکتریکی و مکانیکی بالا، عدم وجود ناخالصی ها و حفره های داخلی، مقاومت در برابر تغییرات دما بدون تغییر شکل، ضریب اطمینان بالا، ضریب تلفات عایق پایین، مقاومت در برابر نفوذ آب و کثیفی و غیره باشند.
خرابی های الکتریکی مقره ها می تواند ناشی از تخلیه در هوای اطراف عایق، تخلیه سطحی ناشی از گرد و غبار و یا تخلیه در داخل مقره باشد. تعجب آور نیست اگر ضریب اطمینان سیستم قدرت به ضریب اطمینان عایق ها و کیفیت آنها بستگی داشته باشد. علت اصلی خرابی عایق هوا، تخلیه بین خط و زمین در هنگام غیرعادی بودن ولتاژ سیستم است. هنگام تخلیه، گرمای زیاد ایجاد شده توسط قوس باعث از بین رفتن عایق می شود. به دلیل این پدیده، مواد مورد استفاده برای عایق ها باید دارای خواص ویژه باشند.

انواع عایق بر اساس جنسیت
عایق ها برای استفاده در فضای باز از سرامیک، شیشه و اخیراً مواد کامپوزیت ساخته می شوند. در زیر به معرفی این عایق ها می پردازیم.

مقره های چینی
امروزه پرسلن پرکاربردترین ماده عایق هوا است.پرسلن از سیلیکات آلومینیوم ساخته شده است. از سیلیکات آلومینیوم مخلوط با سیلیس پلاستیکی، فلدسپات و کوارتز می توان برای ساخت مواد عایق چینی سخت و پرسلن لعابدار استفاده کرد. سطوح چینی باید به اندازه کافی لعاب و جلا داده شوند تا اطمینان حاصل شود که آب روی آنها ننشیند یا به داخل آنها نفوذ نکند. پرسلن همچنین باید عاری از تخلخل باشد که عامل اصلی کاهش خواص دی الکتریک آن است. علاوه بر این، پرسلن باید عاری از هرگونه ناخالصی و حباب هوا باشد که بر خواص عایق تأثیر بگذارد.
یکی از معایب عایق های چینی ایجاد ترک های کوچک است که باعث کاهش مقاومت آنها در برابر ولتاژ افزایش می شود.

مقره شیشه ای
مقره های شیشه ای به طور ناگهانی سرد شده و از مخلوط آهک مذاب و پودر کوارتز قالب گیری می شوند. امروزه عایق های شیشه ای نیز رایج بوده و در خطوط انتقال و توزیع برق مورد استفاده قرار می گیرند. در این عایق ها از شیشه آنیل سخت برای عایق کاری استفاده می شود. در مقایسه با مواد عایق چینی معمولی، مواد عایق شیشه دارای مزایای زیر هستند:

در مقایسه با چین، قدرت دی الکتریک بالاتری دارد.
مقاومت بسیار بالایی دارد.ضریب انبساط حرارتی پایینی دارد.
استحکام کششی بالاتری نسبت به عایق چینی دارد.
به دلیل ماهیت شفافی که دارد مانند چینی در مقابل نور خورشید گرم نمی شود.
به دلیل شفاف بودن شیشه، ناخالصی ها و حباب های هوا در بدنه به راحتی قابل تشخیص است.
شیشه عمر مفید بسیار بالایی دارد زیرا خواص مکانیکی و الکتریکی آن تحت تأثیر گذشت زمان قرار نمی گیرد.
شیشه ارزان تر از چینی است.
عایق های شیشه ای مقاومتی بین 140 تا 500 کیلو ولت بر سانتی متر دارند. به علاوه مقاومت مکانیکی فشاری و مقاومت مکانیکی کششی آن به ترتیب 1.5 برابر و 2 برابر مقره های خانگی است. از طرف دیگر، مقاومت خمشی مکانیکی عایق های شیشه ای تقریباً برابر با عایق های چینی است (کمی ضعیف تر).

سیستم قفل را چک کنید
وزن مقره و ابعاد قطعات مختلف آن را کنترل کنید
تست چرخه حرارتی
تست حداکثر بار الکترومکانیکی (فقط برای عایق های شیشه ای)
تست تحمل حداکثر بار مکانیکی
تست شوک حرارتی (فقط برای عایق های شیشه ای)
مقاومت در برابر تست ولتاژ شکست
تست تخلخل یا حفره (فقط برای عایق های چینی)
تست درجه گالوانیزه شدن قطعات فلزی عایق شده

یکی از مزایای عایق های شیشه ای این است که دارای ضریب انبساط حرارتی بسیار پایین و در نتیجه تغییر شکل بسیار کمی در اثر افزایش دما هستند. عایق های شیشه ای قبل از شکستن کاملاً خرد می شوند، بنابراین عایق های معیوب به راحتی قابل تشخیص هستند. بر خلاف عایق های چینی، زمانی که عایق های شیشه ای ساخته می شوند، هیچ سوراخی وجود ندارد و یا اگر وجود داشته باشد، قابل مشاهده است.معایب عایق های شیشه ای به شرح زیر است:

رطوبت به راحتی روی سطح شیشه متراکم می شود و گرد و غبار موجود در هوا به سطح شیشه می چسبد که خود مسیر جریان نشتی را تشکیل می دهد.
برای شیشه های ولتاژ بالاتر، اشکال نامنظم را نمی توان به دلیل فشار خنک کننده داخلی ناشی از خنک کننده نامنظم قالب ریزی کرد.

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 دارای خواص خاصی باشند که عبارتند از:

از نظر مکانیکی به اندازه کافی قوی است که بتواند در برابر فشار و وزن هادی مقاومت کند.
برای مقاومت در برابر تنش ولتاژ در سیستم های ولتاژ بالا باید استحکام دی الکتریک بسیار بالایی داشته باشند.
برای جلوگیری از جریان نشتی زمین، باید مقاومت عایق بالایی داشته باشد.
خواص فیزیکی و الکتریکی آنها باید حداقل تحت تأثیر تغییرات دما باشد.
هر واحد یا صفحه عایق برای ولتاژ پایین (معمولاً 11 کیلو ولت) طراحی شده است. بسته به ولتاژ کاری، تعداد صفحات مورد نیاز را می توان به صورت سری وصل کرد.آسیب به هر یک از صفحات منجر به آسیب به کل ارکستر نمی شود، زیرا صفحات آسیب دیده می توانند جایگزین شوند. برخی از اصطلاحات مربوط به مقره ها به شرح زیر است:

Runaway Wire (Creepage Distance) یا Creepage Path: کوتاه ترین مسیر روی سطح عایق که یک هادی را به بدنه متصل می کند.
خرابی الکتریکی در عایق ها: تخلیه بین هادی و بدن انسان از طریق رسانایی سطحی (به دلیل کثیفی، آلاینده ها و رطوبت) خرابی الکتریکی نامیده می شود.
ولتاژ شکست عایق: مقدار ولتاژی که باعث خرابی عایق می شود.
برخی از آزمایشات انجام شده بر روی مقره ها به شرح زیر است:

عایق های فشار باید دارای ویژگی های دوام الکتریکی و مکانیکی بالا، عدم وجود ناخالصی ها و حفره های داخلی، مقاومت در برابر تغییرات دما بدون تغییر شکل، ضریب اطمینان بالا، ضریب تلفات عایق پایین، مقاومت در برابر نفوذ آب و کثیفی و غیره باشند.
خرابی های الکتریکی مقره ها می تواند ناشی از تخلیه در هوای اطراف عایق، تخلیه سطحی ناشی از گرد و غبار و یا تخلیه در داخل مقره باشد. تعجب آور نیست اگر ضریب اطمینان سیستم قدرت به ضریب اطمینان عایق ها و کیفیت آنها بستگی داشته باشد. علت اصلی خرابی عایق هوا، تخلیه بین خط و زمین در هنگام غیرعادی بودن ولتاژ سیستم است. هنگام تخلیه، گرمای زیاد ایجاد شده توسط قوس باعث از بین رفتن عایق می شود. به دلیل این پدیده، مواد مورد استفاده برای عایق ها باید دارای خواص ویژه باشند.

عایق های فشار باید دارای ویژگی های دوام الکتریکی و مکانیکی بالا، عدم وجود ناخالصی ها و حفره های داخلی، مقاومت در برابر تغییرات دما بدون تغییر شکل، ضریب اطمینان بالا، ضریب تلفات عایق پایین، مقاومت در برابر نفوذ آب و کثیفی و غیره باشند.
خرابی های الکتریکی مقره ها می تواند ناشی از تخلیه در هوای اطراف عایق، تخلیه سطحی ناشی از گرد و غبار و یا تخلیه در داخل مقره باشد. تعجب آور نیست اگر ضریب اطمینان سیستم قدرت به ضریب اطمینان عایق ها و کیفیت آنها بستگی داشته باشد. علت اصلی خرابی عایق هوا، تخلیه بین خط و زمین در هنگام غیرعادی بودن ولتاژ سیستم است. هنگام تخلیه، گرمای زیاد ایجاد شده توسط قوس باعث از بین رفتن عایق می شود. به دلیل این پدیده، مواد مورد استفاده برای عایق ها باید دارای خواص ویژه باشند.

انواع عایق بر اساس جنسیت
عایق ها برای استفاده در فضای باز از سرامیک، شیشه و اخیراً مواد کامپوزیت ساخته می شوند. در زیر به معرفی این عایق ها می پردازیم.

مقره های چینی
امروزه پرسلن پرکاربردترین ماده عایق هوا است.پرسلن از سیلیکات آلومینیوم ساخته شده است. از سیلیکات آلومینیوم مخلوط با سیلیس پلاستیکی، فلدسپات و کوارتز می توان برای ساخت مواد عایق چینی سخت و پرسلن لعابدار استفاده کرد. سطوح چینی باید به اندازه کافی لعاب و جلا داده شوند تا اطمینان حاصل شود که آب روی آنها ننشیند یا به داخل آنها نفوذ نکند. پرسلن همچنین باید عاری از تخلخل باشد که عامل اصلی کاهش خواص دی الکتریک آن است. علاوه بر این، پرسلن باید عاری از هرگونه ناخالصی و حباب هوا باشد که بر خواص عایق تأثیر بگذارد.
یکی از معایب عایق های چینی ایجاد ترک های کوچک است که باعث کاهش مقاومت آنها در برابر ولتاژ افزایش می شود.

مقره شیشه ای
مقره های شیشه ای به طور ناگهانی سرد شده و از مخلوط آهک مذاب و پودر کوارتز قالب گیری می شوند. امروزه عایق های شیشه ای نیز رایج بوده و در خطوط انتقال و توزیع برق مورد استفاده قرار می گیرند. در این عایق ها از شیشه آنیل سخت برای عایق کاری استفاده می شود. در مقایسه با مواد عایق چینی معمولی، مواد عایق شیشه دارای مزایای زیر هستند:

در مقایسه با چین، قدرت دی الکتریک بالاتری دارد.
مقاومت بسیار بالایی دارد.ضریب انبساط حرارتی پایینی دارد.
استحکام کششی بالاتری نسبت به عایق چینی دارد.
به دلیل ماهیت شفافی که دارد مانند چینی در مقابل نور خورشید گرم نمی شود.
به دلیل شفاف بودن شیشه، ناخالصی ها و حباب های هوا در بدنه به راحتی قابل تشخیص است.
شیشه عمر مفید بسیار بالایی دارد زیرا خواص مکانیکی و الکتریکی آن تحت تأثیر گذشت زمان قرار نمی گیرد.
شیشه ارزان تر از چینی است.
عایق های شیشه ای مقاومتی بین 140 تا 500 کیلو ولت بر سانتی متر دارند. به علاوه مقاومت مکانیکی فشاری و مقاومت مکانیکی کششی آن به ترتیب 1.5 برابر و 2 برابر مقره های خانگی است. از طرف دیگر، مقاومت خمشی مکانیکی عایق های شیشه ای تقریباً برابر با عایق های چینی است (کمی ضعیف تر).

سیستم قفل را چک کنید
وزن مقره و ابعاد قطعات مختلف آن را کنترل کنید
تست چرخه حرارتی
تست حداکثر بار الکترومکانیکی (فقط برای عایق های شیشه ای)
تست تحمل حداکثر بار مکانیکی
تست شوک حرارتی (فقط برای عایق های شیشه ای)
مقاومت در برابر تست ولتاژ شکست
تست تخلخل یا حفره (فقط برای عایق های چینی)
تست درجه گالوانیزه شدن قطعات فلزی عایق شده

یکی از مزایای عایق های شیشه ای این است که دارای ضریب انبساط حرارتی بسیار پایین و در نتیجه تغییر شکل بسیار کمی در اثر افزایش دما هستند. عایق های شیشه ای قبل از شکستن کاملاً خرد می شوند، بنابراین عایق های معیوب به راحتی قابل تشخیص هستند. بر خلاف عایق های چینی، زمانی که عایق های شیشه ای ساخته می شوند، هیچ سوراخی وجود ندارد و یا اگر وجود داشته باشد، قابل مشاهده است.معایب عایق های شیشه ای به شرح زیر است:

رطوبت به راحتی روی سطح شیشه متراکم می شود و گرد و غبار موجود در هوا به سطح شیشه می چسبد که خود مسیر جریان نشتی را تشکیل می دهد.
برای شیشه های ولتاژ بالاتر، اشکال نامنظم را نمی توان به دلیل فشار خنک کننده داخلی ناشی از خنک کننده نامنظم قالب ریزی کرد.

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 دارای خواص خاصی باشند که عبارتند از:

از نظر مکانیکی به اندازه کافی قوی است که بتواند در برابر فشار و وزن هادی مقاومت کند.
برای مقاومت در برابر تنش ولتاژ در سیستم های ولتاژ بالا باید استحکام دی الکتریک بسیار بالایی داشته باشند.
برای جلوگیری از جریان نشتی زمین، باید مقاومت عایق بالایی داشته باشد.
خواص فیزیکی و الکتریکی آنها باید حداقل تحت تأثیر تغییرات دما باشد.
هر واحد یا صفحه عایق برای ولتاژ پایین (معمولاً 11 کیلو ولت) طراحی شده است. بسته به ولتاژ کاری، تعداد صفحات مورد نیاز را می توان به صورت سری وصل کرد.آسیب به هر یک از صفحات منجر به آسیب به کل ارکستر نمی شود، زیرا صفحات آسیب دیده می توانند جایگزین شوند. برخی از اصطلاحات مربوط به مقره ها به شرح زیر است:

Runaway Wire (Creepage Distance) یا Creepage Path: کوتاه ترین مسیر روی سطح عایق که یک هادی را به بدنه متصل می کند.
خرابی الکتریکی در عایق ها: تخلیه بین هادی و بدن انسان از طریق رسانایی سطحی (به دلیل کثیفی، آلاینده ها و رطوبت) خرابی الکتریکی نامیده می شود.
ولتاژ شکست عایق: مقدار ولتاژی که باعث خرابی عایق می شود.
برخی از آزمایشات انجام شده بر روی مقره ها به شرح زیر است:

عایق های فشار باید دارای ویژگی های دوام الکتریکی و مکانیکی بالا، عدم وجود ناخالصی ها و حفره های داخلی، مقاومت در برابر تغییرات دما بدون تغییر شکل، ضریب اطمینان بالا، ضریب تلفات عایق پایین، مقاومت در برابر نفوذ آب و کثیفی و غیره باشند.
خرابی های الکتریکی مقره ها می تواند ناشی از تخلیه در هوای اطراف عایق، تخلیه سطحی ناشی از گرد و غبار و یا تخلیه در داخل مقره باشد. تعجب آور نیست اگر ضریب اطمینان سیستم قدرت به ضریب اطمینان عایق ها و کیفیت آنها بستگی داشته باشد. علت اصلی خرابی عایق هوا، تخلیه بین خط و زمین در هنگام غیرعادی بودن ولتاژ سیستم است. هنگام تخلیه، گرمای زیاد ایجاد شده توسط قوس باعث از بین رفتن عایق می شود. به دلیل این پدیده، مواد مورد استفاده برای عایق ها باید دارای خواص ویژه باشند.