مقدمه (ایزولاتورها)

مطالعه سیستم خطوط و برنامه ریزی صحیح، یکی از ارکان اصلی کار در شبکه های هوایی است. اگر سیستم را مدام تحت بررسی و مطالعه قرار دهیم، از اتلاف نیرو در شبکه پیشگیری می شود، و به شیوه ای مناسب توسعه و گسترش می یابد، تا از حداکثر امکانات، برای بهبود کیفیت سرویس برق (بهره برداری) استفاده گردد، و سرانجام با گسترش شبکه­ها، بین اجزای اصلی سیستم تولید، انتقال و توزیع آن، تناسب اقتصادی معقولی برقرار شود. به همین منظور، باید شبکه های برق را قبل از اجرای پروژه، با دقت طراحی کرد. این طراحی باید بر اساس استاندارد بین المللی، که از جهت مکانیکی و الکتریکی برای خطوط هوایی حائز اهمیت است انجام پذیرد.

منظور از طرح مکانیکی خط، انتخاب باید از نظر نوع، کلاس، اندازه، همچنین انتخاب کراس آرمها و مهارها و تعیین اسپان است. مطالعه خمش، محل عبور سیم و فاصله آن از سطح زمین، از موارد دیگری است که مجموعاً استواری و استحکام خط را تامین می کند. مراد از طرح الکتریکی، انتخاب ولتاژ خط و اندازه ها برای انتقال مقدار نیروی مورد نظر در یک فاصله معلوم، با توجه به استانداردها و رعایت صرفه و صلاح است.

انتخاب صحیح عایقها و ترنسفورماتور خط، فیوز و وسایل حفاظتی و تمام ابزارهای لازم دیگر، و تعیین فواصل فازها مجموعاً سبب می شوند تا نیروی مطمئن و ارزانی را از طریق شبکه هوائی به مصرف کننده عرضه داریم.

با طرح شبکه و مطالعه نقشه باید مسیری را برای خطوط انتخاب کنیم، تا کوتاه ترین و بهترین راه رساندن نیرو از مبدا به مقصد باشد. بنابراین برای ایجاد شبکه های هوائی انتقال انرژی، و بهره برداری کامل از آن، رعایت اصول فنی در انتخاب نوع سیمها، تیرها، تاورها، ایزولاسیونها با منظور داشتن عوامل طبیعت مانند برف، سرما، یخبندان، رعد و برق و گرما ضروری است، و بدین جهت لازم است به نکات زیر توجه شود:

الف: دارا بودن اختلاف سطح نرمال در شبکه های پخش نیرو برای مصرف کننده ها که در ایران بین سیم فاز و نول 220 ولت و بین دو فاز 380 ولت با فرکانس 50 هرتس است.

ب: برقراری جریان دائم در شبکه ….

ج: ثابت بودن فرکانس، جهت استفاده صنایع سنگین و سبک و دیگر ابزارهای برقی ….

     باید توجه داشت که در بعضی مواقع، ممکن است قطع جریان برق برای مدت کم و یا دفعات متعدد تاثیر چنــدانی در کــار بعضی از مصرف کننــده ها نداشته باشد، (مصرف کننده های لوکس) در حالی که قطع چند لحظه برق، در بیمارستانها و یا دستگاه های بافندگی و امور راهنمایی و رانندگی و پالایشگاه ها و دیگر مراکز حساس، بروز خسارت جانی و مالی جبران ناپذیری را امکان پذیر می سازد.

     با توجه به مطالب فوق، لازم است، شبکه ها طوری طراحی شوند تا حداقل دارای خصوصیات زیر باشند:

الف: در احداث شبکه، آنچنان دقت شود تا افت ولتاژ و افت توان به حداقل ممکن برسد.

ب: شبکه دارای چنان استحکامی باشد که بتواند در مقابل عوامل مختلف زیانبار مقاومت کند. 

ج: در ضمن با رعایت نکات (الف) و (ب) از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد.

د: همچنین آینده شبکه باید مورد توجه قرار گیرد، زیرا آینده نگری در گسترش شبکه نقش مهمی را ایفا می کند.

ه: زیبایی شبکه نیز منظور گردد، چونکه توجه به این امر عملاً استحکام بیشتر خطوط را فراهم می آورد، و در ضمن کار عیب یابی شبکه را آسانتر می سازد.

مقره ها (ایزولاتورها)

     وظیفه اصلی ایزولاتورها عایق کردن هادیها از یکدیگر و نیز عایق کردن هادیهاست نسبت به پایه. علاوه بر این، ایزولاتورها کار نگه داشتن هادیها و تحمل بارهای مکانیکی را هم عهده دارند.

خصوصیات مشترک و اساسی مقره ها

1. استقامت مکانیکی در مقابل نیروهای مکانیکی و حرارتی، برای نگهداشتن هادی در سخت ترین شرایط.
2. عایق کاری الکتریکی کافی برای مقاومت در مقابل سخت ترین شرایط جوی (رعد و برق)  
3. استقامت الکتریکی کافی برای جلوگیری از عبور جریان از هادی به پایه از طریق مقره، برای این کار، مقره ها را از خالصترین مواد می سازند و بعد از ساختن برای اطمینان، آن را تحت ولتاژ زیاد، تا چهار برابر ولتاژ کار مقره آزمایش می کنند.
4. ولتاژی که لازم است یک مقره تحمل نماید، ولتاژ ماکزیمم فاز و زمین و ولتاژهای اضافی ایجاد شده در خط است این ولتاژهای اضافی عبارتند از:

الف: اضافه ولتاژهای گذرا، این ولتاژ، به هنگام قطع دستگاه های الکتریکی پر قدرت و دیژنکتورها ایجاد می شود که در حدود 3 برابر ولتاژ نامی خط است و ناپدیدار.

ب: اضافه ولتاژهای جوی، در اثر رعد و برق موجی بر خط سوار می شود که به سرعت در طول خط به پیش می رود، و پس از برخورد به اولین مقره، قسمتی از آن به صورت قوس الکتریکی در زمین تخلیه می شود و اثر آن کم شده و در مراحل بعد، کاملا از بین می رود.

موادی که در ساختمان مقره ها به کار برده می شود: برای ساخت مقره ها از دو ماده اصی بهره می گیرند که عبارتند از: ماده چینی (پرسلن) و شیشه سخت. برای ولتاژهای پایین از مواد دیگر، همچون خاک رس هم استفاده می شود.

مقره های چینی (پرسلن)

     این مقره ها از 50% ماده پلاستیکی (رس و کائولین با سیلیکات آمونیوم هیدراته) و 50% مواد غیر پلاستیکی (25% کوارتز 25% فلدسپات یا سیلیکو آلومینات سود و پتاس) ساخته می شوند.

شکل و انواع مقره ها

     در آغاز به شناخت عواملی که بر شکل مقره ها اثر می گذارند می پردازیم:

1. سوراخ شدن مقره ها: این عیب را می توان با زیاد کردن طول مقره ها برطرف ساخت.
2. هدایت سطحی: یک تخلیه الکتریکی بر روی خط سبب آن می شود که هادی از طریق سطح مقره به پایه متصل شود. برای ممانعت از این امر، باید سطح مقره ها تمیز نگهداری شود از اینرو لازم است تا فرورفتگیهای مقره به حداقل تقلیل یابد.
3. هدایت جرقه بر سطح مقره ها، به خشکی و مرطوبی مقره ها بستگی دارد به این جهت بـرای عدم نفوذ آب برف یا بـــاران در مقره ها، آنها را به صورت مخــروط می سازند.
4. توزیع میدان الکتریکی بر روی مقره ها از عواملی است که در شکل بندی آنها تاثیر می گذارد.

     مقره ها کلاً به دو نوع ثابت و آویزان تقسیم می شوند.

مقره های ثابت

     این مقره ها به وسیله میخ یا میله های نگهدارنده، بر روی بازوی دکل یا تیــر محـکم می شوند. انواع این مقره ها به شرح زیرند:

1- مقره های قرقره ای (چرخی) تک شیاره

     مقره های چرخی فعلا در ایران مورد مصرف فراوان دارند که از جهت اختلاف در اندازه و قدرت عایقی، به چند نوع شاملند و ما در اینجا تنها از دو نمونه آن که زیاد مورد استفاده است نام می بریم:

     نمونه اول ـ این مقره از چینی قهوه ای براق ساخته می شود و چنانچه در شکل (1) ملاحظه می شود طول آن 54 میلیمتر و قطر خارجی آن 1/57 میلیمتر و دارای سوراخی به قطر 5/17 میلیمتر برای میله مقره است. شعاع شیار آن برای عبور سیم 1/11 میلیمتر و دارای ویژگیهای الکتریکی زیر است:

الف: ولتاژ جرقه در هوای خشک 20 کیلو ولت

ب: ولتاژ جرقه در هوا مرطوب 8 کیلو وات

ج: حداکثر قدرت تحمل، زیر بار مکانیکی فشاری 990 کیلوگرم

2- مقره های قرقره ای (چرخی) دو شیاره

     تمام مشخصات این مقره ها همانند مقره های یک شیاره است و تنها اختلاف آنها در تعداد شیارهایی است که دارد. در نوع دو شیاره می توان دو سیم را به طور متقاطع بر روی آن قرار داد. این مقره ها در ولتاژ پائین و در انشعابات خط مورد استفاده قرار می گیرد.

مقره های آویزان

     در ولتاژ بالا، معمولا از مقره های آویزی استفاده می شود و هادی طور آویزان در زیر مقره قرار می گیرد.

ویژگیهای این مقره ها به قرار زیر است:

1. هر دیسک از مقره، دارای ولتاژ کار پائینی است. برای ولتاژ خط بالا با بهم پیوستن چند دیسک، مقره مورد نظر، تشکیل می یابد.
2. با خراب شدن یک یا چند دیسک می توان آنها را تعویض کرد.
3. با تغییر ولتاژ خط می توان تعداد دیسکها را کم و زیاد کرد.
4. نیروهای مکانیکی خط به علت ارتجاعی بودن خط کاهش می یابد و اثر نیروی کشش خط با حرکت دادن مقره، بطور متعادل، در همه جا یکسان تقسیم می شود.

انواع مقره های آویزان

1- مقره بشقابی

     این نوع مقره را از مواد چینی می سازند و اگر در حین کار یک یا چند حلقه از مقره مزبور شکسته شود این شکستگی سبب می شود تا پرسلین هادی را رها سازد. چینی این نوع مقره، در اثر اختلاف انبساط حرارتی بین قطعات و ازدیاد حجم قسمتی که با کلاهک در تماس است قابلیت شکنندگی زیاد دارد لذا برای مرتفع ساختن این عیب و کم کردن تماس بین پرسلین و قسمت مکانیکی، این قسمتها را با سیمانی که ضریب انبساطش در حدود چینی باشد پر می کنند. (شکل 8)

منبع

نام کتاب: شبکه هوایی و کابل

تالیف: جلیل جمشیدی میلاب ـ فریدون علومی

ناشر: معاونت آموزش فنی و حرفه ای (دفتر تحقیقات و برنامه ریزی)

فهرست مطالب
مقدمه
مقره ها (ایزولاتورها)
خصوصیات مشترک و اساسی مقره ها
مقره های چینی (پرسلن)
خواص مقره های چینی
عیب مقره های چینی
مقره های شیشه ای
خواص مقره های شیشه ای
عیب مقره های شیشه ای
شکل و انواع مقره ها
مقره های ثابت
1- مقره های قرقره ای (چرخی) تک شیاره
2- مقره های قرقره ای (چرخی) دو شیاره
3- مقره های میخی (سوزنی)
4- مقره های نوع اروپایی
5- مقره های نوع استاندارد آمریکائی
6- مقره بشقابی میخی
مقره های آویزان
انواع مقره های آویزان
1- مقره بشقابی
2- مقره کششی
منبع

مقاله فوق دارای صفحه مشخصات، فهرست مطالب و 12 صفحه متن با رعایت کامل صفحه بندی می باشد. همچنین فونت های کار شده برای متن مقاله B Nazanin(14) و برای تیترهای داخل مقاله B Titr می باشند.

قیمت این مقاله 1900 تومان می باشد، جهت پرداخت و دریافت مقاله قابل ویرایش در قالب روی تصویر زیر کلیک کنید.

همچنین ببینید

نوشته شده در 26 اردیبهشت 1400