زیرا قيمت هر کيلوگرم کابل ( با مقاومت اهمي مساوي در هر کيلومتر ) براي مس بيشتر از آلومينيوم و آلمليک مي باشد لذا از نظر اقتصادي بکار بردن آلومينيوم بويژه آلمليک و آلومينيوم – فولاد مقرون به صرفه مي باشد.

عايقهاي الکتريکي در کابلها

براي ساختن ماشينها و اسبابهاي الکتريکي و همچنين هاديهاي برق دو نوع ماده لازم می باشد که يکي براي عبور دادن الکترونها مي باشد و به نام فلزات هادي برق بررسي شده اند.

نکته مهم : برای بهره گیری از متن کامل پژوهش یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و پژوهش دانشگاهی در رشته های مختلف می باشد که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

دومين ماده مورد نياز موادي هستند که مانع عبور الکترونها مي شوند که به آنها عايق برق مي گويند و لذا عايقها نيز از همان ارزش هادي بهره مند هستند چه بدون وجود عايقها ، امکان بهره گیری از انرژي برق ميسر نيست و از آنجايي که عايقهاي الکتريکي بر حسب هاديها ، وظيفه دارند که مانع پخش جريان شده و مسير جريانهاي الکتريکي را محدود
مي کنند لذا عايقها بايد خواص ويژه اي داشته باشند که قبل از ذکر اين خواص چند تعريف فيزيکي براي عايقها يادآوري مي گردد.

1- تعاريف فيزيکي براي عايقها

اختلاف سطح انهدامي و استقامت الکتريکي عايق :

فشار الکتريکي مؤثر يک جريان متناوب سينوسي که سبب انهدام عايق مي گردد اختلاف سطح انهدامي آن عايق نام دارد در طول آزمايش عايق ، اختلاف سطح بايستي يکنواخت از صفر تا اختلاف سطح انهدامي بالا رود و حدود 20 ثانيه طول مي کشد استقامت الکتريکي عايق برابر می باشد با خارج قسمت اختلاف سطح انهدامي بر کوچکترين فاصله بين دو الکترود که عايق بين آنها قرار گرفته می باشد (d) براي نمونه استقامت الکتريکي چند عايق که در صنعت برق متداول می باشد در جدول زير مندرج می باشد.

نوع عايق ضخامت ميليمتر استقامت الکتريکي kv/mm ضخامت ميليمتر استقامت الکتريکي kv/mm
کاغذ خشک 06/0 9 25/0 6
کاغذ آغشته بروغن نازک 50 ضخيم 40
پارچه کتاني لاکي 3/0 26 3 12
پرس انشيان 2/0 25 3 9
مقواي الکتريکي 2/0 40 3 21
طلق نسوز 1/0 88 5/0 26
چيني 2 16 15 9

مقاومت الکتريکي عايق :

مقاومت الکتريکي عايق عبارت می باشد از مقاومتي که توسط پلهاي اندازه گيري مقاومت با جريان دائم سنجيده مي شوند مقاومت عايقي از قانون اهم پيروي نمي کند زيرا در عايقها جريان متناوب با اختلاف سطح ترقي نمي کند بلکه ميزان صعود آن بيشتر می باشد مطابق استاندارد معمولاً دو نوع مقاومت براي عايقها تعريف مي گردد:

الف – مقاومت داخلي عايق که عبارت می باشد از خارج قسمت اختلاف سطح دو الکترود به جرياني که از آن عبور مي کند.

ب- مقاومت سطحي عايق که عبارت می باشد از خارج قسمت سطح دو الکترود به جرياني که از سطح خارجي عايق عبور مي کند اين مقاومت در اثر نشت رطوبت هوا روي سطح خارجي عايق و يا رسوبات ديگر که کم و بيش سطح خارجي عايق را هادي مي کند ظاهر مي گردد.

جريان خزنده سطح عايق :

جريان سطحي ، جرياني می باشد که روي سطح خارجي عايق ، بين دوالکترود که نسبت به هم اختلاف پتانسيل دارند داشته باشند عبور مي کند چنانچه در روي سطح خارجي عايق ، عوامل مؤثر خارجي مانند رطوبت ، کثافات و اجسام خارجي رسوب کند اولاً ضريب هدايت الکتريکي سطح عايق زياد مي گردد و ثانياً در اثر شدت جريان سطحي که از آن عبور مي کند عايق خورده شده و منهدم مي گردد براي بالا بردن استقامت عايقي در برابر جريان خزنده بايد سطح خارجي عايق را لاک زده و يا لعاب داده گردد روغن نيز از عواملي می باشد که اگر عايق درون آن قرار گيرد استقامت آن در برابر جريان خزنده افزايش مي يابد.

2- خواص عايقها

الف – خواص الکتريکي :

1- مقاومت مخصوص الکتريکي آن ها خيلي زياد باشد يا بعبارت ديگر ضريب هدايت خيلي کم داشته باشد.

2- استقامت الکتريکي آنها زياد باشد.

3- ضريب عايقي خوب داشته باشد.

4- استقامت الکتريکي آن پیش روی جريانهاي سطحي خزنده زياد باشد.

5- ضريب تلف عايقي آن خيلي کم باشد.

ب – خواص مکانيکي :

از آنجايي که کيفيت مصرف عايقها در دستگاههاي مختلف متفاوت می باشد علاوه بر در نظر گرفتن خواص الکتريکي بايد خواص مکانيکي عايقها نيز در نظر گرفته شده گردد اين خواص مشتمل می باشد بر

  • تحمل فشار و کشش
  • پايداري پیش روی حرارت
  • غير قابل اشتعال
  • کمي تغييرات حجمي در اثر حرارت
  • پايداري و مقاومت در برابر جرقه

 ج – خواص شيميايي :

براي آن که عايقها ثبات شيميايي داشته باشند بايد استقامت آنها پیش روی ازن(Ozon) روغن ها و نداشتن اسيد و عدم رخنه گازها مناسب باشد.

د- دوام عايق در برابر شرايط جوي :

عايق ها بايد رطوبت آب را در خود جذب نکنند و در اثر رطوبت و تغييرات هوا پوسته پوسته نشوند.

هـ – طول عمر عايق :

عايقها بايد در برابر باد و باران و نفوذ آب مقاوم باشند و خواص فيزيکي شيميايي مکانيکي عايق در برابر اثر لحظه اي حرارت زياد و کم ثابت بماند.

و – قابليت تغيير شکل دادن عايق :

عايقها بايد به راحتي بفرمهاي زير در آيند :

  • ورقه ورقه شدن
  • شکل پذيري به حالات مختلف
  • يکنواخت و هموژن (همگن ) باشند.
  • استقامت پیش روی ترک خوردن و پريدن
  • قابل ريخته گري بودن باشند.
  • قابليت پرداخت و صيقلي کردن داشته باشند.

نتيجه

با ذکر خواص فوق براي عايقها يادآوري مي گردد که مواد عايق همگي داراي کل خواص در حد عالي آن نمي باشد و لذا در موقع استعمال عايقها با در نظر داشتن مورد خاص بهره گیری از آن ، مناسب ترين نوع را بايد انتخاب نمود.

3- انواع عايقها از نظر ساختمان شيميايي

الف – مواد طبيعي مانند مرمر – گليمر( طلق نسوز) – آسبست – تالک متراکم – چوب – مواد اليافي

ب – مواد مصنوعي معدني نظير شيشه – ميکرانيت – سراميک

ج – مواد مصنوعي تصفيه شده شيميايي که از تغييرات شيميايي مواد طبيعي با مبدا گياهي و حيواني بدست مي آيند که عبارتند از :

1- از شير کازئين – شاخ مصنوعي – گالاليت

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

2- از سلولز مانند سلوفان – سلولوئيد – ريون – مقواي الکتريکي – شيشه سلولوئيدي- پرسيان- تريانول – فيبر – ولگانيزه

3- از کائوچوک طبيعي مانند لاستيک نرم – لاستيک سخت

د – مواد مصنوعي آلي تمام سنتتيک

اين مواد از مولکول هاي کربن دار کاملاً تازه بودند و مواد تشکيل دهنده آنها کربن و روغن هاي معدني و گازهاي معدني می باشد که در کل شامل دورو- پلاستها و ترموپلاستها مي باشد.

دروپلاست ها:

مواد سختي پذير

اين مواد در ضمن و يا پس از دادن حرارت قابليت شکل گرفتن خود را از دست مي دهند و به صورت جسم سختي در مي آيند که ديگر نرم نمي شوند مانند فنول پلاست ها و آمينوپلاست ها و مواد پلي استر و صمغ ريختگي .

ترمو پلاست ها :

اينها مواد سخت ناپذير هستند که در اثر حرارت نرم شده و در نتيجه قابل شکل گرفتن مي شوند مانند P.V.C (پلي وينيل کلريد – استيرول – پلي آميد – پلي کربنات ها- آکري گلاس – پلي پروپيلن مواد کائوچوي مصنوعي (بونا) – سيليکون ها .

4- انواع عايق از نظر مورد استعمال

عايقها با در نظر داشتن موارد استعمالشان به سه گروه تقسيم بندي شده اند:

گروه اول – عايق هايي که شکل ظاهري و خارجي دستگاهي را تشکيل مي دهند مثل سوفالين و چيني و عايق هاي پرسي کائوچوئي و با کاليت .

گروه دوم – عايق هايي که براي روپوش آن قسمتي که زير اختلاف پتانسيل قرار مي گيرد و يا جريان از آن عبور مي کند بکار مي رود مثل لاستيک و تلق نسوز و لاک و مقواي نسوز و کاغذ و مشتقات آنها .

گروه سوم – عايق هايي که براي پر کردن فضا و منافذ خالي در دستگاههاي الکتريکي بکار برده مي شوند مانند روغن ، قير و گاز.

5- شناخت عايق هاي متداول در کابل سازي

1-5 عايق هاي طبيعي

1- چيني :

از همان موقعي که از چيني ها براي عايق ها و مقره ها در هواي آزاد بهره گیری گرديد سازندگان لوازم برقي به اهميت و ارزش چيني و سوفالي پي برده اند خمير کردن چيني با آب کاملاً تصفيه شده انجام مي گيرد تا املاح موجود در آب مصرفي بخصوص نمک ، از تغيير دادن و خراب کردن خواص الکتريکي و مکانيکي چيني جلوگيري کند براي جلوگيري از کثيف شدن سريع چيني آن را لعاب مي دهند تا همچنين از نفوذ رطوبت به داخل چيني مانع گردد لعابي که براي اين مقصود به کار مي رود نوعي شيشه با درجه ذوب پايين می باشد که رنگ دلخواه را به چيني مي دهد مثل چيني سفيد يا قهوه اي و يا سبز ، چيني هاي پررنگ نسبت به چيني سفيد حرارت را بيشتر در خود نگه مي دارند و لذا زودتر خشک شده و بر روي آن کمتر مه مي نشيند از بهترين خواص چيني ها ، با ثابت بودن آن از نظر شيميايي و فيزيکي و جوي مي باشد و در ضمن زیرا محترق نمي گردد به قيمت ارزانتر نيز توليد مي گردد لذا مورد استعمال آن در فشارهاي قوي بسيار زياد می باشد چيني استقامت ضربه اي کم دارد و تلفات دي الکتريکي آن نسبتاً زياد می باشد.

2- استاتيت Statit :

استاتيت نوعي چيني می باشد که در صنايع برقي خيلي متداول می باشد زیرا ضريب تلفات آن به مراتب از چيني کمتر می باشد و بيشتر در ساختن دو شاخه ، پريز ، دوراهي و فيوز و قسمتهاي مختلف کليد و مقره و خازنها بکار مي رود.

3- شيشه :

با آن که شيشه از قديميترين نوع عايقها مي باشد ليکن به علت شکننده بودن آن امروزه فقط در مواردي بکار مي رود که نتوان از چيني بهره گیری نمود و اين عايقها در اثر تابش اشعه خورشيد کمتر از چيني گرم مي شوند.

4- کاغذ:

از آن جايي که کاغذ ، مايعات را به خود جذب مي کند و همچنين نرم و قابل خش
مي باشد عايق بسيار خوبي می باشد و لذا در صنعت الکتروتکنيک مصرف بيشتري دارد بطوري که براي روپوش سيمها و صنعت کابل سازي و ساختمان ماشينهاي الکتريکي و ترانسفورماتور ها و کليه دستگاه هاي فشار قوي و جريانهاي قوي با فرکانس پايين بکار برده مي گردد نحوه توليد کاغذ و عمليات مربوط به آسيا کردن و خرد کردن و پرس شدن کاغذ خواص مکانيکي و الکتريکي مختلفي به آن مي دهد مقاومت الکتريکي و ضريب تلف کاغذ نيز بستگي به مقدار رطوبت کاغذ دارد و هر چه کاغذ محکمتر و صافتر و سنگين تر باشد مقدار ضريب عايقي و استقامت الکتريکي آن بيشتر می باشد مقاومت مخصوص کاغذهاي عايق خيلي زياد بوده و براي کاغذهاي خشک معمولاً در درجه حرارت تقريباً 10*2 تا 3 (اهم سانتي متر) مي باشد ليکن کاغذهاي عايق در حوزه قوي بر اثر بروز پديده (کرونا) خراب مي شوند که اين خرابي در اثر ايجاد اوزن (Ozon)
مي باشد.

برای دیدن قسمت های دیگر این پژوهش لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد بهره گیری کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

دسته بندی : برق

دیدگاهتان را بنویسید