مقاله درباره بوشینگهای پلیمری به جای سرامیکی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 22

بوشینگهای پلیمری به جای سرامیکی

بررسی امکانپذیری استفاده از بوشینگهای پلیمری به جای سرامیکی

برای مدت طولانی استفاده از مواد سرامیکی به عنوان عایق در صنعت‌برق رایج بود ولی اشکالاتی که بر اثر کاربرد این مواد بوجود می‌آمد محققان را بر آن داشت تا به فکر استفاده از موادی جایگزین برآیند. استفاده از عایق‌های پلیمری یکی از انتخا‌ب‌هایی بودکه در این راستا مطرح شد و با توسعه تکنولوژی پلیمر و تولید پلیمرهای مهندسی با خواص مطلوب، توجه محققان بیشتر به این سمت معطوف شد. استفاده از پلیمر به عنوان عایق در صنعت‌برق نه تنها خواص الکتریکی مورد نیاز را تامین می‌کند بلکه نقاط ضعف سرامیک را نیز برطرف می‌کند.

در این مقاله ضمن اشاره به معایب عایق‌های سرامیکی که در نتیجه سال‌ها استفاده از آنها درصنعت‌برق بدان پی‌برده شده است و طرح دلایل تمایل به جایگزینی آنها با عایق‌های پلیمری در سال‌های اخیر،‌نتایج امکان‌سنجی فنی و اقتصادی صورت گرفته در خصوص جایگزینی بوشینگ‌های سرامیکی ترانسفورماتورها با انواع پلیمری آنها و تعیین و اولویت‌بندی جایگزین‌های مناسب برای این کار با در نظر گرفتن شرایط کاربری و مسائل اقتصادی ارایه شده است.

یک فرآورده سرامیکی، از گل که مخلوطی از آب و خاک است ساخته شده، در هوا خشک و درحرارت سخت شده است.کلمه سرامیک از کلمه یونانی Keramos که خود ریشه سانسکریت دارد و به معنی خاک رس پخته شده است، گرفته شده است. بنابراین چنانچه این مفهوم از کلمه سرامیک، مدنظر باشد می‌‌توان معادل فارسی «رسینه» را برای آن پیشنهاد کرد.

عایق‌های چینی متداول‌ترین نوع عایق‌های الکتریکی هستند، چرا که دارای مقاومت الکتریکی ونیز استحکام زیادی بوده و قیمت اولیه مناسبی دارند. به طور کلی این مواد در فرکانس‌های کم و در کلیه ولتاژها (اعم از ولتاژ‌های پایین یا بالا) کاربرد دارند. برای مدتهای طولانی، سرامیک تنها ماده مورد استفاده برای کاربردهای عایقی بوده است با این حال این ماده در عمل نارسایی‌هایی از جمله موارد زیر را از خود نشان می‌دهد:

- بسیار شکننده است

- اتصال قطعات فلزی به آن شکل است

- دقت ابعادی آن کم است که این امر باعث ایجاد مشکلات حادی در طراحی و شکل‌دهی قطعات سرامیکی است.

بعد از سال 1945 و با ظهور مواد پلیمری در بازارهای تجاری،تمایل به استفاده از مواد پلیمری برای ساخت عایق‌های الکتریکی افزایش یافت. علت این امر تولید رزین اپوکسی با نام آرالدیت بود که باعث شد تا قطعات عایقی ارزان و کوچک با دقت ابعادی بالا وسهولت در فرآیند ساخت تولید شوند. به موازات ساخت پلیمرهای جدید، استفاده از انواع مختلف پلیمر برای ساخت قطعات عایقی افزایش یافت به طوری که در حال حاضر شرکت‌های مختلفی در دنیا اقدام به ساخت بوشینگ و مقره‌های پلیمری از انواع مختلف می‌کنند.

البته در اینجا لازم به ذکر است که عایق‌های سرامیکی هنوز هم در مقایسه با عایق‌های پلیمری مزیت‌هایی به شرح زیر دارند:

1- از نظر قیمت ارزان‌تر از عایق‌های پلیمری هستند.

2- روش تولید انبوه آن آسان است.

3- مواد اولیه مورد نیاز جهت تولید عایق‌های سرامیکی در داخل کشور به وفور یافت می‌شود.

4- تجهیزات و ماشین‌آلات کارگاهی آن بسیار ارزان است.

شرح مقاله

گرچه عایق‌های سرامیکی خواص الکتریکی مطلوبی دارند ولی نقاط ضعف آنها باعث شد تا عایق‌های دیگری جایگزین این نوع عایق‌ها شوند. در ادامه به ذکر این نقاط ضعف و مزایای استفاده از عایق‌های پلیمری ومقایسه بین این دو نوع عایق پرداخته می‌شود. همچنین نتایج حاصل از بررسی صورت گرفته جهت انتخاب بهترین نوع عایق پلیمری از جنبه‌های فنی و اقتصادی، جهت جایگزینی با بوشینگ‌های سرامیکی ترانسفورماتورها ارایه خواهد شد.

معایب عایق‌های سرامیکی

معایب مکانیکی

معایب مکانیکی عایق‌های سرامیکی عبارتند از:

- پارگی عایق یا ستون عایق به علت نیروی قابل ملاحظه بیش از مقدار مجاز و قابل قبول. هنگامی که نیروی وارد بر زنجیر عایق از طرف هادی بطور قابل ملاحظه‌ای افزایش یابد، موجبات شکستگی زنجیر عایق و انهدام آن را فراهم می‌سازد.

- با توجه به این که عمدتاً عایق‌بندی در ایستگاه‌های توزیع و انتقال نیرو با عایق‌های سرامیکی است و با توجه به تعداد زیاد این عایق‌ها در هر ایستگاه ونیز وزن زیاد آنها، وزن ستون عایق‌ها افزایش می‌یابد که این امر باعث افزایش حجم و وزن اسکلت فلزی و فونداسیون مربوطه می‌شود.

- ضربه‌پذیری کم‌عایق. این موضوع موجب می‌شود که در اثر کوچکترین ضربه- به جهت شکل خاص هندسی آن – توزیع تنش در همه نقاط عایق یکسان نباشد و با توجه به استحکام ناچیز سرامیک در مقابل نیروهای دینامیکی، موجب شکستن و یا ترک برداشتن عایق شود.

- با توجه به وزن بالای ستون عایق‌های سرامیکی، نصب آن بسیار مشکل است و نیاز به جرثقیل دارد و به همین دلیل زمان و هزینه مونتاژ و نصب آن بالا می‌رود.

- با توجه به استحکام ناچیز عایق‌های سرامیکی در موقع حمل و نقل، احتیاط‌های لازم جهت نصب باید بسیار وسیع و دقیق صورت گیرد تا ضربه‌ای به این عایق‌ها وارد نشود. زیرا این عایق‌ها ممکن است در