mtehrangroup
عضو جدید
گروه علم و مهندسی مواد تهران:
مقره های الکتریکی
در شبكه هاي توزيع برق مانند خطوط انتقال ، به تجهيزاتي نياز است كه بتوانند نقش عايقي و جداسازي قسمت‌هاي تحت ولتاژ را از ديگر قسمت‌ها داشته باشند. طبق تعريف، مقره به وسيله‌اي گفته مي‌شود كه داراي مقاومت الكتريكي بالايي بوده و بين هادي‌هاي برقدار و سازه‌هاي نگهدارنده قرار مي‌گيرند. مقره علاوه بر عايق نمودن هادي نسبت به پايه و همچنين نسبت به زمين، ارتباط مكانيكي هادي و زمين را نيز تشكيل مي‌دهد. مقره‌ها چهار ويژگي و وظيفه عمده دارند:
الف) وظيفه اصلي مقره‌ها، ايزوله كردن هادي از بدنه كنسول و پايه مي‌باشد. اين مقره‌ها بايد بتوانند بدون داشتن جريان نشتي، مشخصات الكتريكي لازم براي تحمل بيشترين ولتاژ هادي و ساير ولتاژهاي اضافي تحت شرايط مختلف را داشته باشند. اين ويژگي‌ها به عنوان خواص الكتريكي مقره‌ها عبارتند از:
1- مقاومت الكتريكي حجمي و سطحي بالا
2- مقاومت در برابر سوراخ شدن توسط شوك حرارتي در اثر عبور جريان الكتريكي فشار قوي
3- مقاومت زياد در مسير
4- عدم تشكيل خود القايي
ب) وظيفه ديگر مقره‌ها، تحمل نيروهاي مكانيكي حاصل از وزن سيم‌ها و هادي‌ها، و نيروهاي اعمالي ناشي از باد و يخ مي‌باشد كه در هر شرايطي، فاصله هادي از بدنه و بازوي پايه، نبايد از مقادير مجاز كمتر باشد. اين ويژگي ها به عنوان (خواص مكانيكي مقره) ناميده شده و به شرح زير هستند.
1- خاصيت الاستيسيته به نسبت خوب كه باعث مي‌شود مقره، تنش‌هاي خمشي و كششي را تا حدودي تحمل كرده و در برابر تغيير شكل مقاومت نمايد.
2- در برابر نيروي فشاري مقاومت بالايي از خود نشان مي‌دهد.
3- چون مقره‌هاي چيني در برابر ضربه مقاومت كمي دارند بايد سعي شود تا لبه و گوشه هاي تيز نداشته باشند.
4- مقاومت لازم را در برابر شوك‌هاي حرارتي حاصل از تغييرات اختلاف پتانسيل الكتريكي، صاعقه و ... به طور ناگهاني داشته باشند.
ج)مقره‌ها بايد در برابر تغييرات جوي و درجه حرارت مقاوم بوده، خواص خود را در اثر گذشت زمان و پيري، تا حد قابل قبولي حفظ نمايند. اين ويژگي‌ها كه خواص فيزيكي ناميده شده عبارتست از:
1- مقاومت در برابر عوامل جوي و تابش آفتاب
2- زنگ نزدن و اكسيد نشدن
3- دارا بودن ضريب انبساط كم
4- حفظ خواص در برابر سرما و گرما
5- عدم ميل تركيبي با بيشتر مواد موجود در محيط اطراف هر مقره بايد خواص ساختماني را رعايت نموده و قابل اعمال روي آن باشد. به عنوان نمونه، مي‌توان موارد زير را در مورد مقره هاي چيني با ساختمان پرسلان نام برد:
1- مقره چيني بايد داراي ساختمان به هم فشرده بوده، به‌طوري‌كه هيچ خلل و فرجي در داخل آن وجود نداشته باشد.
2- الكترون‌ها و يون‌ها به يكديگر مرتبط و متصل باشند تا اختلاف پتانسيل الكتريكي بسيار زياد به آن وارد نشود. امروزه در شبكه‌هاي توزيع، براي اتكاي اجسام هادي، و جداسازي آن‌ها از يكديگر بيشتر از مقره‌هاي چيني استفاده مي‌كنند. اين مقره‌ها، علاوه بر اينكه در خطوط انتقال فشار متوسط به عنوان نقاط اتكايي سيم در محل پايه‌ها استفاده مي‌شوند، به عنوان عايق در سيستم‌هاي توزيع، از جمله بوشينگ‌هاي ترانسفورماتورها، كليدها و ساير ادوات برقي از جمله بدنه برقگيرها، مهارها، كات اوت‌ها و بدنه سر كابل فشار قوي و اتكايي براي عايق سازي در محل ورود برق به كار مي‌روند. مواد اوليه به كار رفته براي ساخت مقره‌هاي سراميك الكتريكي مانند چيني و شيشه مي‌باشد.
وظايف مقره‌ها در شبكه‌ها را مي‌توان به صورت زير بيان نمود:
1-تحمل وزن هادي‌هاي خطوط انتقال و توزيع براي نگهداري سيم‌هاي هوايي روي پايه‌ها و دكل‌ها در بدترين شرايط ( يعني موقعي كه ضخامت يخ و برف تشكيل شده روي سيم‌ها در حداكثر مقدار باشد) را داشته باشد و اصولاً بايد بتوانند بيشترين نيروهاي مكانيكي وارد شده بر آن‌ها را تحمل كنند.
2- عايق‌بندي هادي‌ها و زمين و بين هادي‌ها با يكديگر به عهده مقره است. يعني مقره‌ها بايد از استقامت الكتريكي كافي برخوردار باشند تا بتوانند بين فازهاي شبكه و دكل‌ها كه متصل به زمين هستند ايزولاسيون كافي براي تحمل ولتاژ فازها را داشته باشند. استقامت الكتريكي آن‌ها بايد در حدي باشد كه در بدترين شرايط (يعني در حضور رطوبت، باران، آلودگي و بروز صاعقه با ولتاژ بالا) دچار شكست كامل الكتريكي نشوند. بنابراين مقره‌ها بايد داراي خصوصيات زير باشند:
1-استقامت الكتريكي بالا
2- استقامت مكانيكي بالا.
3- عاري از ناخالصي و حفره هاي داخلي.
4- استقامت در برابر تغييرات درجه حرارت و عدم تغيير شكل در اثر تغيير دما (با توجه به ضريب انبساط حرارتي كه بايستي كم باشد.)
5- ضريب اطمينان بالا.
6- ضريب تلفات عايقي كم.
7- در برابر نفوذ آب و آلودگي ها مقاوم باشد.
مقره های الکتریکی
در شبكه هاي توزيع برق مانند خطوط انتقال ، به تجهيزاتي نياز است كه بتوانند نقش عايقي و جداسازي قسمت‌هاي تحت ولتاژ را از ديگر قسمت‌ها داشته باشند. طبق تعريف، مقره به وسيله‌اي گفته مي‌شود كه داراي مقاومت الكتريكي بالايي بوده و بين هادي‌هاي برقدار و سازه‌هاي نگهدارنده قرار مي‌گيرند. مقره علاوه بر عايق نمودن هادي نسبت به پايه و همچنين نسبت به زمين، ارتباط مكانيكي هادي و زمين را نيز تشكيل مي‌دهد. مقره‌ها چهار ويژگي و وظيفه عمده دارند:
الف) وظيفه اصلي مقره‌ها، ايزوله كردن هادي از بدنه كنسول و پايه مي‌باشد. اين مقره‌ها بايد بتوانند بدون داشتن جريان نشتي، مشخصات الكتريكي لازم براي تحمل بيشترين ولتاژ هادي و ساير ولتاژهاي اضافي تحت شرايط مختلف را داشته باشند. اين ويژگي‌ها به عنوان خواص الكتريكي مقره‌ها عبارتند از:
1- مقاومت الكتريكي حجمي و سطحي بالا
2- مقاومت در برابر سوراخ شدن توسط شوك حرارتي در اثر عبور جريان الكتريكي فشار قوي
3- مقاومت زياد در مسير
4- عدم تشكيل خود القايي
ب) وظيفه ديگر مقره‌ها، تحمل نيروهاي مكانيكي حاصل از وزن سيم‌ها و هادي‌ها، و نيروهاي اعمالي ناشي از باد و يخ مي‌باشد كه در هر شرايطي، فاصله هادي از بدنه و بازوي پايه، نبايد از مقادير مجاز كمتر باشد. اين ويژگي ها به عنوان (خواص مكانيكي مقره) ناميده شده و به شرح زير هستند.
1- خاصيت الاستيسيته به نسبت خوب كه باعث مي‌شود مقره، تنش‌هاي خمشي و كششي را تا حدودي تحمل كرده و در برابر تغيير شكل مقاومت نمايد.
2- در برابر نيروي فشاري مقاومت بالايي از خود نشان مي‌دهد.
3- چون مقره‌هاي چيني در برابر ضربه مقاومت كمي دارند بايد سعي شود تا لبه و گوشه هاي تيز نداشته باشند.
4- مقاومت لازم را در برابر شوك‌هاي حرارتي حاصل از تغييرات اختلاف پتانسيل الكتريكي، صاعقه و ... به طور ناگهاني داشته باشند.
ج)مقره‌ها بايد در برابر تغييرات جوي و درجه حرارت مقاوم بوده، خواص خود را در اثر گذشت زمان و پيري، تا حد قابل قبولي حفظ نمايند. اين ويژگي‌ها كه خواص فيزيكي ناميده شده عبارتست از:
1- مقاومت در برابر عوامل جوي و تابش آفتاب
2- زنگ نزدن و اكسيد نشدن
3- دارا بودن ضريب انبساط كم
4- حفظ خواص در برابر سرما و گرما
5- عدم ميل تركيبي با بيشتر مواد موجود در محيط اطراف هر مقره بايد خواص ساختماني را رعايت نموده و قابل اعمال روي آن باشد. به عنوان نمونه، مي‌توان موارد زير را در مورد مقره هاي چيني با ساختمان پرسلان نام برد:
1- مقره چيني بايد داراي ساختمان به هم فشرده بوده، به‌طوري‌كه هيچ خلل و فرجي در داخل آن وجود نداشته باشد.
2- الكترون‌ها و يون‌ها به يكديگر مرتبط و متصل باشند تا اختلاف پتانسيل الكتريكي بسيار زياد به آن وارد نشود. امروزه در شبكه‌هاي توزيع، براي اتكاي اجسام هادي، و جداسازي آن‌ها از يكديگر بيشتر از مقره‌هاي چيني استفاده مي‌كنند. اين مقره‌ها، علاوه بر اينكه در خطوط انتقال فشار متوسط به عنوان نقاط اتكايي سيم در محل پايه‌ها استفاده مي‌شوند، به عنوان عايق در سيستم‌هاي توزيع، از جمله بوشينگ‌هاي ترانسفورماتورها، كليدها و ساير ادوات برقي از جمله بدنه برقگيرها، مهارها، كات اوت‌ها و بدنه سر كابل فشار قوي و اتكايي براي عايق سازي در محل ورود برق به كار مي‌روند. مواد اوليه به كار رفته براي ساخت مقره‌هاي سراميك الكتريكي مانند چيني و شيشه مي‌باشد.
وظايف مقره‌ها در شبكه‌ها را مي‌توان به صورت زير بيان نمود:
1-تحمل وزن هادي‌هاي خطوط انتقال و توزيع براي نگهداري سيم‌هاي هوايي روي پايه‌ها و دكل‌ها در بدترين شرايط ( يعني موقعي كه ضخامت يخ و برف تشكيل شده روي سيم‌ها در حداكثر مقدار باشد) را داشته باشد و اصولاً بايد بتوانند بيشترين نيروهاي مكانيكي وارد شده بر آن‌ها را تحمل كنند.
2- عايق‌بندي هادي‌ها و زمين و بين هادي‌ها با يكديگر به عهده مقره است. يعني مقره‌ها بايد از استقامت الكتريكي كافي برخوردار باشند تا بتوانند بين فازهاي شبكه و دكل‌ها كه متصل به زمين هستند ايزولاسيون كافي براي تحمل ولتاژ فازها را داشته باشند. استقامت الكتريكي آن‌ها بايد در حدي باشد كه در بدترين شرايط (يعني در حضور رطوبت، باران، آلودگي و بروز صاعقه با ولتاژ بالا) دچار شكست كامل الكتريكي نشوند. بنابراين مقره‌ها بايد داراي خصوصيات زير باشند:
1-استقامت الكتريكي بالا
2- استقامت مكانيكي بالا.
3- عاري از ناخالصي و حفره هاي داخلي.
4- استقامت در برابر تغييرات درجه حرارت و عدم تغيير شكل در اثر تغيير دما (با توجه به ضريب انبساط حرارتي كه بايستي كم باشد.)
5- ضريب اطمينان بالا.
6- ضريب تلفات عايقي كم.
7- در برابر نفوذ آب و آلودگي ها مقاوم باشد.
آخرین ویرایش: