بنام يگانه خالق هستی بنام يگانه خالق هستی

نقش عايق ها درنقش عايق ها در صنعت برق صنعت برق

ارائه دهنده :ارائه دهنده : سید اله یار اله یاری سید اله یار اله یاری

ماده ای که قابلیت هدایت الکتریکی کم ودرمقابل شدت ماده ای که قابلیت هدایت الکتریکی کم ودرمقابل شدت عایق چیست :عایق چیست :میدان ازخود استقامتمیدان ازخود استقامت

نشان دهد. نشان دهد.

ویژگی های یک عایق مناسب :ویژگی های یک عایق مناسب :

استقامت استقامت --22 استقامت الکتریکی مناسب )هدف اولیه ( استقامت الکتریکی مناسب )هدف اولیه ( --11 مکانیکی )عایق جامد (مکانیکی )عایق جامد (

عدم جذب عدم جذب --44 ضد رطوبت بودن ضد رطوبت بودن -- 33 آالینده آالینده

پایداری شیمیایی پایداری شیمیایی--66 پایداردرمقابل نورخورشید پایداردرمقابل نورخورشید --55

قها عاي

ا رسانها مههادي ي ان ررسان اب

ها عایق بندی ها دسته عایق بندی دسته میکا،چینی،سرامیک،شیشه و..... میکا،چینی،سرامیک،شیشه و.....- جامد :- جامد :11 فیزیکی :فیزیکی :

روغن ترانس وکابل روغن ترانس وکابل - مایع :- مایع :22

SF6SF6 هوا،هیدروژن،نیتروژن، هوا،هیدروژن،نیتروژن،- گاز :- گاز :33

سلولزها – پلیمرهاسلولزها – پلیمرها - آلی :- آلی :11 شیمیایی :شیمیایی :

شیشه – میکاشیشه – میکا - معدنی :- معدنی :22

چینی،سرامیک ،چوب،کاغذچینی،سرامیک ،چوب،کاغذ - طبیعی :- طبیعی :11 : : چگونگی تولیدچگونگی تولید

پلیمرها - روغن ترانس پلیمرها - روغن ترانس - مصنوعی :- مصنوعی :22

واکنش حرارتی :واکنش حرارتی :

دراثرحرارت قبل ازرسیدن به حالت میعان تجزیه می شوند وغیرقابل دراثرحرارت قبل ازرسیدن به حالت میعان تجزیه می شوند وغیرقابل - ترموست :- ترموست :11بازیافتند. مثل: رزینهابازیافتند. مثل: رزینها

دراثرحرارت بصورت مایع درمی آیند ) شکل پذیرمی شوند ( . مثل : دراثرحرارت بصورت مایع درمی آیند ) شکل پذیرمی شوند ( . مثل : : :- ترموپالست- ترموپالست22شمع والستیکشمع والستیک

حرارتی بندی حرارتی کالس بندی کالس

CTmax>180

º

H155º<Tmax≤180º

F130º<Tmax≤155º

B120º<Tmax≤130º

E105º<Tmax≤120º

A90º<Tmax≤105º

YTmax ≤90 º

حرارتی استقامت

الکتریکی های عایق الکتریکی کاربرد های عایق کاربرددر خازن های فشار ضعیف وخطوط توزیع وپست های فشارقویدر خازن های فشار ضعیف وخطوط توزیع وپست های فشارقوی - هوا :- هوا :

( وخازن های استاندارد( وخازن های استانداردZnoZno دربرق گیرهای اکسیدروی ) دربرق گیرهای اکسیدروی )- نیتروژن )ازت( :- نیتروژن )ازت( :

درخازن های استاندارد درخازن های استاندارد( :( :CoCo22- گازکربنیک )- گازکربنیک )

بصورت مایع در ژنراتورهای باتوان باال بصورت مایع در ژنراتورهای باتوان باال- هیدروژن :- هیدروژن :

GISGIS :( :( GGas as IIsolated solated SSubstation )ubstation ) درپست های درپست های ::SFSF66- گاز- گاز

درترانسفورماتورقدرت، کابل های روغنی، کلیدهای قدرت ،خازن های درترانسفورماتورقدرت، کابل های روغنی، کلیدهای قدرت ،خازن های - روغن ترانسفورماتور:- روغن ترانسفورماتور:فشارقویفشارقوی

درمفصل بندی کابل ،باطری های خشک وجعبه های اتصال درمفصل بندی کابل ،باطری های خشک وجعبه های اتصال- روغن کابل ) بنچومین ( :- روغن کابل ) بنچومین ( :

درپستهاوخازن های فشارقوی درمناطق شلوغ که احتمال آتش درپستهاوخازن های فشارقوی درمناطق شلوغ که احتمال آتش - روغن نسوز) آسکارین ( :- روغن نسوز) آسکارین ( :سوزی می باشدسوزی می باشد

بصورت پودرباعایق های دیگردرالمپ تصویر،وسایل الکتریکی ،اتوبخارو....بکارمی رود بصورت پودرباعایق های دیگردرالمپ تصویر،وسایل الکتریکی ،اتوبخارو....بکارمی رود - میکا :- میکا :

عایق معدنی که به دلیل تحمل باال درکوره بکارمی رود عایق معدنی که به دلیل تحمل باال درکوره بکارمی رود- آزبست :- آزبست :

درفیوزهای فشارضعیف درفیوزهای فشارضعیف- کوارتز:- کوارتز:

درمقره های خطوط هوایی ،بوشینگ ها )مقره های عبوری که هادی ازمیان آن عبورمی درمقره های خطوط هوایی ،بوشینگ ها )مقره های عبوری که هادی ازمیان آن عبورمی - شیشه :- شیشه :کند(کند(

درپایه فیوزها ،مقره هاویا بعنوان عایق درپایه فیوزها ،مقره هاویا بعنوان عایق ، ، {{خاک رس ،فلدسپات ،فلیمیت خاک رس ،فلدسپات ،فلیمیت }}ترکیب ترکیب - چینی )سرامیک ( :- چینی )سرامیک ( :اتکاییاتکایی

ودرترانسفورماتوربین هردوالیه سیم پیچ بعنوان ودرترانسفورماتوربین هردوالیه سیم پیچ بعنوان جهت باال بردن مقاومت به روغن آغشته می شودجهت باال بردن مقاومت به روغن آغشته می شود - کاغذ :- کاغذ :ضربه ضربه

گیر) کاغذ گرافت ( ودرخازن ها بعنوان دی الکتریک کاربرد دارد.گیر) کاغذ گرافت ( ودرخازن ها بعنوان دی الکتریک کاربرد دارد.

]] دراثرگرما تغییرشکل می دهد دراثرگرما تغییرشکل می دهد [[ درکابل هاجهت پوشش درکابل هاجهت پوشش - پلی اتیلن :- پلی اتیلن :

- -PVCPVC: : 3.3 درلوله خرطومی بعنوان محافظ سیم درولتاژهای کمتراز درلوله خرطومی بعنوان محافظ سیم درولتاژهای کمترازK3.3K

]]دراثرگرما می سوزد دراثرگرما می سوزد [ [ ، ،{{ شاالک شاالک }}درپوشش سیم پیچی ها درپوشش سیم پیچی ها - صمغ ) رزین ( :- صمغ ) رزین ( :

دربدنه تابلوهای برق وکلید پریزودستگاه های اندازه گیری ،فیبرمدارچاپی ،بوشینگ دربدنه تابلوهای برق وکلید پریزودستگاه های اندازه گیری ،فیبرمدارچاپی ،بوشینگ :: - صمغ اپوکسی- صمغ اپوکسی

آزمایشگاه در قدرت کلید یک عایقی آزمایشگاه آزمایش در قدرت کلید یک عایقی آزمایشقوی قوی فشار فشار

پست پست فشار فشار با با قوی قوی

گاز گاز عایق عایقSFSF66

پست پست فشار فشار قوی قوی

باعایق باعایق عمومی عمومی

( )هوا( هوا(

هوایی خطوط های هوایی عایق خطوط های عایق ویژگی عایق های خطوط هوایی :ویژگی عایق های خطوط هوایی :

استقامت مکانیکی ) وزن هادی ومقره ،وزن ناشی استقامت مکانیکی ) وزن هادی ومقره ،وزن ناشی--11 ازپرنده ویخبندان و....(ازپرنده ویخبندان و....(

استقامت الکتریکی ) ولتاژنامی و اضافه ولتاژهای احتمالی استقامت الکتریکی ) ولتاژنامی و اضافه ولتاژهای احتمالی --22 ))

استقامت سطحی )شکست سطحی ( استقامت سطحی )شکست سطحی (--33 عدم جذب آالینده ها عدم جذب آالینده ها--44 عدم جذب رطوبت عدم جذب رطوبت --55

دسته بندی عایق های خطوط هواییدسته بندی عایق های خطوط هوایی

ازلحاظ جنس : ازلحاظ شکل :ازلحاظ جنس : ازلحاظ شکل : مقره چرخی یا مقره چرخی یا --11 شیشه ای شیشه ای --11

ماسوره ای یا قرقره ایماسوره ای یا قرقره ای مقره های سوزنی مقره های سوزنی --22 چینی وسرامیکی چینی وسرامیکی --22

اتکایی )سر تیر ( اتکایی )سر تیر ( مقره های مقره های --33 پلیمرهای ترموست )اپوکسی( پلیمرهای ترموست )اپوکسی( --33

بشقابی یا آویز بشقابی یا آویز مقره های مقره های --44 پلیمرهای ترموپالست )الستیک های سیلیکانی( پلیمرهای ترموپالست )الستیک های سیلیکانی( -- 44

مخصوص مخصوص

به نسبت ای شیشه مقره ومعایب به مزایا نسبت ای شیشه مقره ومعایب مزایاسرامیکیسرامیکی

معایب معایب

استقامت مکانیکی استقامت مکانیکی کمتردرمقابل ضربهکمتردرمقابل ضربه

استقامت حرارتی کمتراستقامت حرارتی کمتر

مزایامزایا

شفافیتشفافیتعدم نیازبه لعابعدم نیازبه لعاباستقامت مکانیکی استقامت مکانیکی

بیشتردرمقابل بیشتردرمقابل فشاروکششفشاروکشش

استقامت الکتریکی استقامت الکتریکی بیشترنسبت به شکست بیشترنسبت به شکست

داخلیداخلی

::ویژگی مقره های بشقابی ویژگی مقره های بشقابی

هزینه تولید وتعویض کم هزینه تولید وتعویض کم--11

امکان ساخت متقارن امکان ساخت متقارن--22

تعدیل تنش های خمشی باتوجه به قابلیت حرکت پاندولی تعدیل تنش های خمشی باتوجه به قابلیت حرکت پاندولی-- 33

تعدیل تنش نیروهای کششی تعدیل تنش نیروهای کششی--44

قابلیت انعطاف نسبت به کاهش یا افزایش تعداد قابلیت انعطاف نسبت به کاهش یا افزایش تعداد --55 مقره های یک زنجیرهمقره های یک زنجیره

مورد استفاده در هر سطح ولتاژ بصورت زنجیره های مورد استفاده در هر سطح ولتاژ بصورت زنجیره های --66 چندتاییچندتایی

ازجنس شیشه یا سرامیک ازجنس شیشه یا سرامیک--77

در مقره های انتهایی بصورت کششی استفاده می شود. در مقره های انتهایی بصورت کششی استفاده می شود.--88

:: بزرگترین عیب مقره بشقابیبزرگترین عیب مقره بشقابی توزیع غیر یکنواخت پتانسیل بروی مقره های توزیع غیر یکنواخت پتانسیل بروی مقره های

یک زنجیره می باشدیک زنجیره می باشد

پارامترهای مؤثردرانتخاب تعدادمقره های پارامترهای مؤثردرانتخاب تعدادمقره های خطوطخطوط سطح ولتاژخطسطح ولتاژخط

ارتفاع مسیرخط ازسطح دریا ) فشارمحیط (ارتفاع مسیرخط ازسطح دریا ) فشارمحیط (میزان ونوع آلودگی ورطوبت منطقهمیزان ونوع آلودگی ورطوبت منطقه

درصدغیریکنواختی توزیع پتانسیلدرصدغیریکنواختی توزیع پتانسیلشکل وابعادمقره های انتخابیشکل وابعادمقره های انتخابی

تعداد صاعقه های واقع شده پیرامون خط ودامنه اضافه ولتاژهای ناشی تعداد صاعقه های واقع شده پیرامون خط ودامنه اضافه ولتاژهای ناشی ازآنازآن

دامنه اضافه ولتاژهای ناشی ازکلید زنیدامنه اضافه ولتاژهای ناشی ازکلید زنی

خط خط : :HBBHBBطبق استاندارد طبق استاندارد تعدادمقرهتعدادمقره

KK 63 5 63 5 KK 132 10-8 132 10-8 KK 230 15- 230 15-

1414 KK 400 24- 400 24-

2323

) شرینگ استاد فشار قوی دانشگاه هانور آلمان () شرینگ استاد فشار قوی دانشگاه هانور آلمان ( پل شرینگ :پل شرینگ :

این پل جهت اندازه گیری ظرفیت و ضریب تلفات عایقی استفاده می شود.این پل جهت اندازه گیری ظرفیت و ضریب تلفات عایقی استفاده می شود.

VVEFEF=0 I=0 Idd=0 Z=0 Z11.Z.Z44=Z=Z22.Z.Z33 درحالت تعادل درحالت تعادل

ZZ11=rx – j/Cx.=rx – j/Cx.ωω Z Z22= -j/Cs.= -j/Cs.ωω

ZZ33=R=R3 3 ZZ44=R=R44/1+Jr4c/1+Jr4c44

ccXX=C=CSS.R.R44/R/R33

rrxx=R=R33.C.C44/C/CS S tantanδδ=R=R44.C.C44..ωω

برتری این پل نسبت به پل وین این است که می توان بدون برتری این پل نسبت به پل وین این است که می توان بدون عایقی را تا ولتاژهای بیش از یک عایقی را تا ولتاژهای بیش از یک تلفات تلفاتخطر،ظرفیت وضریبخطر،ظرفیت وضریب

میلیون ولت اندازه گیری کرد .میلیون ولت اندازه گیری کرد .

پل وین :پل وین :tantanδδ=R=RSS.C.CSS..ωω

پدیده یونیزاسیونپدیده یونیزاسیونتبدیل یک ذره خنثی )اتم-ملکول(به یک ذره باردارتبدیل یک ذره خنثی )اتم-ملکول(به یک ذره باردار یونیزاسیون :یونیزاسیون :

اعمال انرژی به ذره خنثی اعمال انرژی به ذره خنثیعامل وقوع یونیزاسیون :عامل وقوع یونیزاسیون :

عوامل مؤثر بر یونیزاسیون :عوامل مؤثر بر یونیزاسیون : اختالف پتانسیل اختالف پتانسیل --11

فشار فشار -- 22 ]]هرچقدرفشارمحیط بیشتردرنتیجه یونیزاسیون کمترهرچقدرفشارمحیط بیشتردرنتیجه یونیزاسیون کمتر[[محیط محیط

]]هرچقدرالکترودنوک تیزتر درنتیجه میدان شدیدتر و یونیزاسیون بیشترهرچقدرالکترودنوک تیزتر درنتیجه میدان شدیدتر و یونیزاسیون بیشتر[[ شکل الکترودهای تحت ولتاژ شکل الکترودهای تحت ولتاژ --33

دما و رطوبت دما و رطوبت--44

میزان ونوع آلودگی میزان ونوع آلودگی--55

Ei Eiنوع گاز نوع گاز [e.v][e.v]

HH 5/13 5/13

HH22

4/154/15

NN22 5/15 5/15

CoCo22

6/126/12

HeHe 5/245/24 SO SO2 2 2525

انواع یونیزاسیونانواع یونیزاسیونیونیزاسیون ضربه ای :یونیزاسیون ضربه ای :

ناشی ازبرخوردیک ذره با جرم وسرعت مشخص به ناشی ازبرخوردیک ذره با جرم وسرعت مشخص به ذره دومذره دوم

ذره نوع اول )متحرک( ذره نوع دوم )ثابت( نتیجه ذره نوع اول )متحرک( ذره نوع دوم )ثابت( نتیجه برخوردبرخورد

اتم یون اتم یون اتم - ملکول اتم - ملکول مثبت + یون منفیمثبت + یون منفی

یونهای یونهای ملکولملکول مثبت + الکترون آزادمثبت + الکترون آزاد

یون – الکترون پایدار ذره یون – الکترون پایدار ذره خنثی تحریک شدهخنثی تحریک شده

تحریک شده ذره تحریک شده ذره خنثی + انرژی )فوتون(خنثی + انرژی )فوتون(

یونیزاسیون حرارتی :یونیزاسیون حرارتی : EEtt =mc =mcΔθΔθ

ΔθΔθ = دما دما = تغییرات ویژه = ccتغییرات گرمایی ویژه = ضریب گرمایی ذره = mmضریب ذره = جرم جرم

یونیزاسیون تابشی :یونیزاسیون تابشی :E = h x fE = h x f

hh = 6.6x10 = 6.6x10-34-34ثابت پالنک ثابت پالنک

فرکانس فرکانس c =c = ff = c/ = c/λλ سرعت نور سرعت نور ==λλ طول موج ذره طول موج ذره موجموج

یونیزاسیون سطحی :یونیزاسیون سطحی :

انرژی اعمال شده به الکترون ها و یون های آزاد درسطح انرژی اعمال شده به الکترون ها و یون های آزاد درسطح الکترودهاباعث خروج آنها می گردد سپس الکترون ها و یون های آزاد الکترودهاباعث خروج آنها می گردد سپس الکترون ها و یون های آزاد

ضربه ای این پدیده را تشدید می ضربه ای این پدیده را تشدید می یونیزاسیونیونیزاسیونتحت تحت در داخل گاز عایق در داخل گاز عایق نمایدنماید

الکتریکی الکتریکی تخلیه تخلیه ترکیب بارهای آزاد وایجاد ذرات خنثی )عکس پدیده یونیزاسیون( ترکیب بارهای آزاد وایجاد ذرات خنثی )عکس پدیده یونیزاسیون(تخلیه الکتریکی :تخلیه الکتریکی :

آزاد شدن انرژی بصورت فوتون آزاد شدن انرژی بصورت فوتون--11 نتایج حاصله :نتایج حاصله :

ایجاد ذرات خنثی ایجاد ذرات خنثی --22

کم شدن ذرات باردار آزاد کم شدن ذرات باردار آزاد--33

تخلیه ناقص جامد و مایع )تخلیه جزیی : مقدمه شکست تخلیه ناقص جامد و مایع )تخلیه جزیی : مقدمه شکست --11 انواع تخلیهانواع تخلیه کامل(کامل(

گاز )کرونا( گاز )کرونا(

تخلیه سطحی )درسطح خارجی عایق های جامد( تخلیه سطحی )درسطح خارجی عایق های جامد(--22

تخلیه کامل )شکست الکتریکی( جامد }غیرقابل تخلیه کامل )شکست الکتریکی( جامد }غیرقابل --33 ترمیم{ترمیم{

مایع و گاز مایع و گاز }قابل ترمیم{ }قابل ترمیم{

تخلیه ناقص درعایق های گازی واقع درپیرامون الکترودهای تحت ولتاژ تخلیه ناقص درعایق های گازی واقع درپیرامون الکترودهای تحت ولتاژ کرونا :کرونا :

خروج بارهای الکتریکی محدود ازسطح الکترود درنقاط باشدت میدان بیشتر خروج بارهای الکتریکی محدود ازسطح الکترود درنقاط باشدت میدان بیشتر--11 : :چگونگی وقوعچگونگی وقوع

برگشت بارهای قبلی بسمت الکترود درنیم سیکل بعدی همزمان باخروج برگشت بارهای قبلی بسمت الکترود درنیم سیکل بعدی همزمان باخروج --22 بارهای غیر بارهای غیر

همنام از سطح الکترود همنام از سطح الکترود

تداخل بارهای غیرهمنام در پیرامون الکترود ودر نتیجه تخلیه ناقص تداخل بارهای غیرهمنام در پیرامون الکترود ودر نتیجه تخلیه ناقص --33 )کرونا( )کرونا(

هر ناهمواری روی سطح الکترودهر ناهمواری روی سطح الکترود چشمه کرونا :چشمه کرونا :

هرچقدر بیشتر – کرونا نیز بیشتر(هرچقدر بیشتر – کرونا نیز بیشتر( ) ) اختالف پتانسیل اختالف پتانسیل--11 : :عوامل مؤثر بروقوععوامل مؤثر بروقوع وجود نقاط برجسته و نوک تیز روی سطح الکترود وجود نقاط برجسته و نوک تیز روی سطح الکترود--22 آلودگی ،دما ،رطوبت و فشار محیط آلودگی ،دما ،رطوبت و فشار محیط--33

اعوجاج درسیستم های صوتی و مخابراتی اعوجاج درسیستم های صوتی و مخابراتی--55 تولید گاز ازن تولید گاز ازن --11 : :آثار کروناآثار کرونا کاهش استقامت عایق های اطراف کاهش استقامت عایق های اطراف --66 تولید صدا و نور تولید صدا و نور --22

الکترودالکترود تعدیل دامنه اضافه ولتاژهای اعمال شده تعدیل دامنه اضافه ولتاژهای اعمال شده --77 ایجاد تلفات }حسن{ ایجاد تلفات }حسن{ --33 }عیب{ }عیب{

به سیستمبه سیستم ایجاد عوارض بیولوژیکی ایجاد عوارض بیولوژیکی--88 ایجاد خوردگی ایجاد خوردگی --44

شکست کامل :شکست کامل :شکست درعایق های گازی :شکست درعایق های گازی :- - 11 ولتاژشکست الکتریکی درعایق های گازی تابع حاصلضرب ولتاژشکست الکتریکی درعایق های گازی تابع حاصلضرب : :قانون پاشنقانون پاشن

فشارگازدرفاصله بین الکترودهاست.فشارگازدرفاصله بین الکترودهاست.

برای هر عایق گازی یک ولتاژشکست حداقل وجوددارد . برای هر عایق گازی یک ولتاژشکست حداقل وجوددارد .

VVbb = f (p.d) = f (p.d)

الکتریکی ازتخلیه ای الکتریکی نمونه ازتخلیه ای نمونه

الکتریکی الکتریکی قوس قوسقدرت کلید یک قدرت در کلید یک در

باز لحظه باز در لحظه درشدنشدن

VVbmin bmin [kv] p.d [torr-cm] Gas[kv] p.d [torr-cm] Gas 567/0567/0 هوا هوا

9/09/0آرگون آرگون 327/0327/0 137/0137/0

HH 15/1 15/1 273/0273/0

He He 4 4 156/0 156/0 Co Co22 51/0 51/0

42/0 42/0 NN22 67/0 67/0

951/0951/0 SoSo22 33/0 33/0

457/0457/0

جامد : جامد :شکست در عایق هایشکست در عایق های- - 22

: :شکست ذاتیشکست ذاتی --11

افزایش استرس الکتریکی دراثر ولتاژهای خیلی زیاد سبب افزایش استرس الکتریکی دراثر ولتاژهای خیلی زیاد سبب یونیزاسیون یونیزاسیون

لحظه ای وشدید درعایق گردیده ودریک لحظه کوتاه )کمتر از لحظه ای وشدید درعایق گردیده ودریک لحظه کوتاه )کمتر از μμss ) )

هدایت الکتریکی عایق بطور ذاتی افزایش یافته وشکست اتفاق هدایت الکتریکی عایق بطور ذاتی افزایش یافته وشکست اتفاق می افتد.می افتد.

: : شکست الکترو مکانیکیشکست الکترو مکانیکی --22

تنش الکتریکی اعمال شده به پیوندهای کریستالی عایق ،باعث تنش الکتریکی اعمال شده به پیوندهای کریستالی عایق ،باعث بروزبروز

نیروی مکانیکی و نهایتا“ تخریب مکانیکی عایق میگردد. نیروی مکانیکی و نهایتا“ تخریب مکانیکی عایق میگردد.

: :شکست الکترو شیمیاییشکست الکترو شیمیایی --33

شدت میدان بصورت کاتالیزور واکنش های شیمیایی مخرب را شدت میدان بصورت کاتالیزور واکنش های شیمیایی مخرب را در عایقدر عایق

تشدید و باعث شکست شیمیایی می گردد. تشدید و باعث شکست شیمیایی می گردد.

خوردگی : اکسیداسیون : تجزیه :خوردگی : اکسیداسیون : تجزیه :

درعایق های ترموست درعایق های ترموپالست درمواد درعایق های ترموست درعایق های ترموپالست درمواد سلولوزیسلولوزی

? s

عبور جریان های الکتریکی کم تحت عنوان جریان خزشی )نشتی( از عبور جریان های الکتریکی کم تحت عنوان جریان خزشی )نشتی( از : :شکست سطحیشکست سطحی --44سطحسطح

عایق جامد به دلیل وجود مقاومت سطحی عایق ،باعث پیدایش عایق جامد به دلیل وجود مقاومت سطحی عایق ،باعث پیدایش فاصله های فاصله های

خشک و یا نقاط با مقاومت خیلی زیاد می شود . خشک و یا نقاط با مقاومت خیلی زیاد می شود . در نتیجه شرایط تخلیه سطحی مهیا می گردد و تکرار تخلیه های در نتیجه شرایط تخلیه سطحی مهیا می گردد و تکرار تخلیه های

سطحی بهسطحی به مرور زمان شکست سطحی عایق را در پی خواهد داشت. مرور زمان شکست سطحی عایق را در پی خواهد داشت.

: :روشهای کاهش شکست سطحیروشهای کاهش شکست سطحی

ایجاد حفره های عمیق بر روی ایجاد حفره های عمیق بر روی --22 افزایش طول مفید عایق افزایش طول مفید عایق --11 عایقعایق

زیاد کردن خاصیت آبگریزی زیاد کردن خاصیت آبگریزی --44 طراحی شیب سطح بصورت آیرودینامیکی طراحی شیب سطح بصورت آیرودینامیکی --33 قراردادن یک نیمه هادی روی سطح خارجی عایق تا در اثر عبور جریان خزشی سطح همیشه گرم قراردادن یک نیمه هادی روی سطح خارجی عایق تا در اثر عبور جریان خزشی سطح همیشه گرم --55

باشد.باشد.

: :شکست حرارتیشکست حرارتی --55 تلفات دی الکتریک مربوط به خود جسم تلفات دی الکتریک مربوط به خود جسم --11 انواع تلفات اعم از : انواع تلفات اعم از :

تلفات اهمی ناشی از هادی حامل جریان تلفات اهمی ناشی از هادی حامل جریان--22 تلفات آهنی ناشی از هسته فرومغناطیس تلفات آهنی ناشی از هسته فرومغناطیس--33

موجب باالرفتن درجه حرارت عایق گردیده و موجب شکست حرارتی موجب باالرفتن درجه حرارت عایق گردیده و موجب شکست حرارتی می گردد.می گردد.

شکست در عایق های مایع :شکست در عایق های مایع :- - 33

وجود حباب های هوا یا هر گاز دیگری و تجمع در نقاط با شدت میدان وجود حباب های هوا یا هر گاز دیگری و تجمع در نقاط با شدت میدان تئوری حباب وحفره :تئوری حباب وحفره : --11بیشتر منجر بیشتر منجر

به شکست الکتریکی می شود . به شکست الکتریکی می شود .

ذرات ناخالص جامد و عایق موجود در روغن در میدانهای الکتریکی غیر ذرات ناخالص جامد و عایق موجود در روغن در میدانهای الکتریکی غیر ذرات معلق :ذرات معلق : --22یکنواخت جذبیکنواخت جذب

نقاط باشدت میدان بیشتر شده وافزایش چگالی این ذرات موجب شکست نقاط باشدت میدان بیشتر شده وافزایش چگالی این ذرات موجب شکست می گردد.می گردد.

دراثر جابجایی روغن و اصطکاک مولکولهای آن با هم یا جداره محفظه اصلی دراثر جابجایی روغن و اصطکاک مولکولهای آن با هم یا جداره محفظه اصلی حجم فشرده :حجم فشرده : --33تعدادی از تعدادی از

مولکولهای روغن یونیزه شده ودر داخل عایق بار فضایی تولید می گردد و مولکولهای روغن یونیزه شده ودر داخل عایق بار فضایی تولید می گردد و این بارها نیزاین بارها نیز

میدانهای موضعی ساخته که در نهایت شرایط شکست روغن را فراهم می میدانهای موضعی ساخته که در نهایت شرایط شکست روغن را فراهم می آورند.آورند.

تلفات حرارتی در عایق مایع منجر به تحریک و تجزیه مولکولهای عایق و تلفات حرارتی در عایق مایع منجر به تحریک و تجزیه مولکولهای عایق و شکست حرارتی :شکست حرارتی : --44در نهایت در نهایت

شکست آن می گردد. شکست آن می گردد.

کامپوزیتی های مقره کامپوزیتی انواع های مقره انواع

SILICONE RUBBERSILICONE RUBBER EPDM RUBBEREPDM RUBBERمقره های نسل بعد از مقره های نسل بعد از

می باشند.می باشند.

(ندارند.(ندارند.O3O3تمایلی با ترکیب باازن)تمایلی با ترکیب باازن)

Ultra Ultraزنجیره پلیمری این مقره در مقابل زنجیره پلیمری این مقره در مقابل VioletViolet .تخریب نشدنی است. تخریب نشدنی است

مقاومت حرارتی وبرودتی وخاصیت مقاومت حرارتی وبرودتی وخاصیت آبگریزی از خواص مهم این مقره می آبگریزی از خواص مهم این مقره می

..باشدباشد

چون در مقابل اشعه های خورشید مقاوم چون در مقابل اشعه های خورشید مقاوم می باشد لذا درمناطق گرمسیر که تابش می باشد لذا درمناطق گرمسیر که تابش

نور خورشید بیشتر است کاربرد دارد.نور خورشید بیشتر است کاربرد دارد.

EPDM RUBBEREPDM RUBBERنخستین مقره های کامپوزیتی می باشد.نخستین مقره های کامپوزیتی می باشد.

(ندارند.(ندارند.O3O3تمایلی با ترکیب باازن)تمایلی با ترکیب باازن)زنجیره پلیمری این مقره با افزودنی هایی زنجیره پلیمری این مقره با افزودنی هایی

مقاوم می شود. مقاوم می شود.Ultra VioletUltra Violetدر مقابل در مقابل مقاومت سایشی بسیار خوبی دارد بنابراین مقاومت سایشی بسیار خوبی دارد بنابراین

در مناطق کویری که خطر سایش وجود در مناطق کویری که خطر سایش وجود دارد،کاربرد دارد.دارد،کاربرد دارد.

قیمت کمتری نسبت به سلیکون رابر دارد.قیمت کمتری نسبت به سلیکون رابر دارد.چون در مقابل اشعه های خورشید مقاوم چون در مقابل اشعه های خورشید مقاوم

نیست لذا درمناطق سردسیر که تابش نور نیست لذا درمناطق سردسیر که تابش نور خورشید کمتر است کاربرد دارد.خورشید کمتر است کاربرد دارد.

باشد می مورد بی کامپوزیتی های مقره عمر بودن کوتاه مورد در نگرانیاز بیش عمری ها مقره این برای .30چون زد تخمین میتوان را سال

کامپوزیتی های مقره ساخت ی ها کامپوزیتی شاخص های مقره ساخت ی ها شاخص

: : ))DesignDesign((طراحی طراحی --11مناطق باد خیز: طول مقره کوتاه و قطر چترها بیشتر و با فواصل کمترمناطق باد خیز: طول مقره کوتاه و قطر چترها بیشتر و با فواصل کمتر

مناطق سرد : طول مقره بلندترو قطر چترها کمتروبا فواصل بیشترمناطق سرد : طول مقره بلندترو قطر چترها کمتروبا فواصل بیشتر

مناطق با رطوبت باال : طول مقره بلندتروقطر چترها بیشتروبا فواصل بیشترمناطق با رطوبت باال : طول مقره بلندتروقطر چترها بیشتروبا فواصل بیشتر

کاری -- 22 کاری آمیزه : :))CompoundingCompounding((آمیزهسازنده مقره باید بتواند مواد مورد نیازش را آمیزه کاری و نسبت به شرایط ساخت و بهره سازنده مقره باید بتواند مواد مورد نیازش را آمیزه کاری و نسبت به شرایط ساخت و بهره

برداری تغییرات را درآن اعمال نماید .برداری تغییرات را درآن اعمال نماید .

یکی از اشکاالت آمیزه کاری استفاده از مواد آماده است که اگر دمای محیط،حمل و یکی از اشکاالت آمیزه کاری استفاده از مواد آماده است که اگر دمای محیط،حمل و باال رود ممکن است بعد از قالبگیری، قطعه شرایط مناسبی باال رود ممکن است بعد از قالبگیری، قطعه شرایط مناسبی ºº CC درجه درجه4040نگهداری تا نگهداری تا

نداشته باشد و امکان دو فاز شدن در سطح قطعه وجود دارد.نداشته باشد و امکان دو فاز شدن در سطح قطعه وجود دارد.

) :) :ConstructionConstruction((ساخت ساخت --33

چتری چتری تک یک پوشش سیلیکونی )به روش اکستروژن( بر روی هسته مرکزی کشیده می یک پوشش سیلیکونی )به روش اکستروژن( بر روی هسته مرکزی کشیده می : :تکشود وسپسشود وسپس

چترهای جداگانه )که به روش قالبی ساخته شده اند(در فواصل از قبل تعیین شده برروی چترهای جداگانه )که به روش قالبی ساخته شده اند(در فواصل از قبل تعیین شده برروی آن چسبیده می شود.آن چسبیده می شود.

راد و فیتینگ مونتاژ شده درون قالب قرار می گیرند ومواد از منا فذی وارد قالب راد و فیتینگ مونتاژ شده درون قالب قرار می گیرند ومواد از منا فذی وارد قالب : :تزریقتزریقمی شوند.می شوند.

فشاری فشاری قالب در این روش طراحی قالب بسیار حايز اهمیت می باشد.بنابراین قالب را از در این روش طراحی قالب بسیار حايز اهمیت می باشد.بنابراین قالب را از : :قالبقبل می سازند و رادقبل می سازند و راد

و فیتینگ را به پرایمر آغشته کرده و مونتاژ می کنند. و فیتینگ را به پرایمر آغشته کرده و مونتاژ می کنند.

EPRIEPRIنتایج تحقیقات نتایج تحقیقات کشور کشور 7070 به منظور تحقیقات بر روی مقره های سیلیکونی از به منظور تحقیقات بر روی مقره های سیلیکونی از EPRIEPRIموسسه تحقیقات موسسه تحقیقات

اروپایی،آفریقایی،آمریکایی آماری به شرح ذیل جمع آوری نموده است :اروپایی،آفریقایی،آمریکایی آماری به شرح ذیل جمع آوری نموده است :

کشور کشور6565 شرکت از شرکت از 6565تعداد شرکتهای استفاده کننده از مقره های سلیکونی : تعداد شرکتهای استفاده کننده از مقره های سلیکونی : عدد عدد39380003938000تعداد مقره های استفاده شده : تعداد مقره های استفاده شده :

سال سال4/64/6متوسط عمر مقره ها : متوسط عمر مقره ها : عدد عدد70007000تعداد مقره های معیوب شده : تعداد مقره های معیوب شده :

. .% از مقره های کششی استفاده نموده اند% از مقره های کششی استفاده نموده اند2828% شرکتها از مقره های سیلیکونی آویز و ایستایی و % شرکتها از مقره های سیلیکونی آویز و ایستایی و 8686موارد استفاده : موارد استفاده :

% % 6060 خوردگی خوردگی ((11 علل خرابی مقره ها :علل خرابی مقره ها :%%2020 جرقه جرقه ((22 % % 1010 نیروهای مکانیکی نیروهای مکانیکی ((33 % % 55 تخلیه جزیی تخلیه جزیی ((44 %%55 عوامل دیگر عوامل دیگر ((55

سلیکونی های مقره شدن سلیکونی معیوب های مقره شدن معیوب

همانگونه که مالحظه گردید بیشترین علت خرابی خوردگی اتصاالت انتهایی و میله همانگونه که مالحظه گردید بیشترین علت خرابی خوردگی اتصاالت انتهایی و میله مغزی می باشد . درصورتیکه نوع مواد اتصاالت انتهایی مرغوب نبوده و یا ضخامت مغزی می باشد . درصورتیکه نوع مواد اتصاالت انتهایی مرغوب نبوده و یا ضخامت

گالوانیزه آنها مناسب نباشد باعث خوردگی و استهالک مقره می گردد.گالوانیزه آنها مناسب نباشد باعث خوردگی و استهالک مقره می گردد.

عامل دیگر خوردگی که مهمتر نیز می باشد ، میله مغزی است که از جنس عامل دیگر خوردگی که مهمتر نیز می باشد ، میله مغزی است که از جنس ( تحمل ( تحمل 11پالستیک تقویت شده الیاف شیشه ای می باشد و بایستی دو خاصیت پالستیک تقویت شده الیاف شیشه ای می باشد و بایستی دو خاصیت

مناسب را دارا باشد . مناسب را دارا باشد .( عایق الکتریکی( عایق الکتریکی22مکانیکی مکانیکی الیاف شیشه ای ابتدا از اپوکسی رزین که نوع آن نقش مهمی در برابر خوردگی دارد عبور می کنند الیاف شیشه ای ابتدا از اپوکسی رزین که نوع آن نقش مهمی در برابر خوردگی دارد عبور می کنند

سپس از طریق دستگاه های بسیار دقیق و پیچیده بهم تابیده می شوند و بسته به قطر میله مورد نظر سپس از طریق دستگاه های بسیار دقیق و پیچیده بهم تابیده می شوند و بسته به قطر میله مورد نظر رشته نیز برسد . رشته نیز برسد .800000800000، ممکن است تعداد الیاف به ، ممکن است تعداد الیاف به

( تولیدی سپس کامال“ پاالیش می شود تا صاف و ( تولیدی سپس کامال“ پاالیش می شود تا صاف و میله فیبری با روکش پلیمرمیله فیبری با روکش پلیمر ) ) FRPFRP میله میله صیقلی گردد .صیقلی گردد .

، حمله های اسیدی از نوع اسید های غیر بویایی ، حمله های اسیدی از نوع اسید های غیر بویایی FRPFRP مهمترین مساله شکسته شدن میله های مهمترین مساله شکسته شدن میله های می باشد . می باشد . HNOHNO33 ,, H H22SOSO44 ,, HCLON HCLON ,, HCL HCLقوی نظیر قوی نظیر

اکسید های نیتریکی و اسید نیتریک با استفاده از تخلیه الکتریکی در اکسیژن و نیتروژن و هوای اکسید های نیتریکی و اسید نیتریک با استفاده از تخلیه الکتریکی در اکسیژن و نیتروژن و هوای بر بر HVHVمرطوب بدست می آیند بنابر این ، این مساله حائز اهمیت می باشد که اطراف دستگاه های مرطوب بدست می آیند بنابر این ، این مساله حائز اهمیت می باشد که اطراف دستگاه های

FRPFRPاثر تخلیه جزیی اکسید های نیتروژنی ونهایتا“ اسید نیتریک بوجود می آید و در صورتیکه میله های اثر تخلیه جزیی اکسید های نیتروژنی ونهایتا“ اسید نیتریک بوجود می آید و در صورتیکه میله های دارای مواد وطراحی خوبی نباشند در طوالنی مدت باعث آسیب کلی در آنها می گردند .دارای مواد وطراحی خوبی نباشند در طوالنی مدت باعث آسیب کلی در آنها می گردند .

ساعته اسید ساعته اسید 6969 حتما“ آزمایش حتما“ آزمایش FRPFRPبنابراین پیشنهاد می گردد جهت بررسی کیفیت میله های بنابراین پیشنهاد می گردد جهت بررسی کیفیت میله های نیتریک انجام گیردنیتریک انجام گیرد

کامپوزیتی های مقره کاری کامپوزیتی عملکرد های مقره کاری عملکرد اولین گزارش در رابطه با مقره های کامپوزیت وعملکرد آنها در سال اولین گزارش در رابطه با مقره های کامپوزیت وعملکرد آنها در سال

KVKV 320320 چاپ گردید ومقره ها در یک جایگاه تست محیط باز با چاپ گردید ومقره ها در یک جایگاه تست محیط باز با 19791979تست شدند .تست شدند .

ماه اولیه اتفاق افتاد . ماه اولیه اتفاق افتاد . 1818 در محیط آزاد بعلت پیری در داخل، در محیط آزاد بعلت پیری در داخل، EPDM RUBBEREPDM RUBBER خرابی خرابی درصد کاهش درصد کاهش 3030 الی الی 2525 خرابی سطحی باعث می شود که مقاومت ولتاژی تا مقدار خرابی سطحی باعث می شود که مقاومت ولتاژی تا مقدار

یابد .یابد . اما عایق های با پوشش سیلیکونی بنظر می رسد که با قرار گرفتن در محیط آزاد تحت اما عایق های با پوشش سیلیکونی بنظر می رسد که با قرار گرفتن در محیط آزاد تحت

تاثیر قرار نمی گیرند و کاهشی در قدرت الکتریکی نشان نمی دهند .تاثیر قرار نمی گیرند و کاهشی در قدرت الکتریکی نشان نمی دهند .

در نزدیکی در نزدیکی KVKVDCDC & & 800 KV 800 KVACAC 600600 سال ( با ولتاژ های سال ( با ولتاژ های 99 الی الی 55 یک تست دراز مدت ) یک تست دراز مدت ) سال اول همه مقره های سال اول همه مقره های 22ساحل غربی سوئد به اجرا در آمد و در خالل تست در ساحل غربی سوئد به اجرا در آمد و در خالل تست در

کامپوزیت در مقایسه با مقره های چینی و شیشه ای بسیار خوب عمل کردند .کامپوزیت در مقایسه با مقره های چینی و شیشه ای بسیار خوب عمل کردند . SI RSI R نشت جریان بسیار باالیی را نسبت به نشت جریان بسیار باالیی را نسبت به EP REP R سال کارکرد مقره های سال کارکرد مقره های 22 بعد از بعد از

ازخود نشان داد .ازخود نشان داد . با کاهش کیفیت با کاهش کیفیت EP REP R بنا براین محققین سوئدی دریافتند که کاهش توانایی عایقی در بنا براین محققین سوئدی دریافتند که کاهش توانایی عایقی در

بعلت خاصیت آبگریزی سطحی بود که بعلت خاصیت آبگریزی سطحی بود که SI RSI Rسطحی آنها ایجاد می شود . اما عملکرد عالی سطحی آنها ایجاد می شود . اما عملکرد عالی حتی در شرایط آلودکی سنگین هم این خصوصیت را حفظ می کرد .حتی در شرایط آلودکی سنگین هم این خصوصیت را حفظ می کرد .

مزایای استفاده ازمقره های کامپوزیتی

بسیارسبک

نصب آسان

درهنگام انبار،حمل،نصب،بهره برداری نمی شکند

نوع سیلکونی آن دارای خاصیت آب گریزی ودرزمان بارندگیفاصله خزشی خود راحفظ نموده وبوسیله شبنم های ایجادشده

سطح خودراشستشو می دهند

اجزای مقره های کامپوزیتی

هسته مرکزی :ازجنس فایبرگالس )الیاف شیشه تقویت شده بارزین}اپوکسی یاپلی استر{ (

روکش پلیمری:EPDM RUBBER & SILICON RUBBER

فیتینگ های دوسر: ازنوع آهن فورچ شده ،چدن داکتیل ویاآلومینیوم است که براساس

شرایط محیطی وحساسیت بهره برداری انتخاب می گردند

با تشکرازدقتبا تشکرازدقت

نظر شما نظر شما