شاید شما هم مقره‌های قهوه‌ای رنگی که به عنوان عایق روی دکل‌های برقی نصب شده‌اند را دیده باشید. این مقره‌ها جزو اجزای حیاتی در تابلوهای برق فشار قوی و خطوط انتقال برق هستند و دارای انواع مختلف با کاربردهای متنوعی می‌باشند. در اینجا به بررسی انواع مقره برق و کاربردهای آن خواهیم پرداخت. با ماهر آکادمی همراه باشید.
مقره چیست؟
سرامیک‌ها به دلیل مقاومت بالایی که در برابر جریان الکتریکی دارند، سال‌هاست به عنوان عایق در صنعت برق مورد استفاده قرار می‌گیرند. مقره برق از سرامیک و خاک رس متخلخل به رنگ‌های قرمز، قهوه‌ای یا سفید ساخته می‌شود و به عنوان پلی بین اجزای الکتریکی عمل می‌کند و از عبور جریان‌های ناخواسته به زمین جلوگیری می‌کند.
استفاده از مقره برق از دهه ۱۹۵۰ شایع شد. در ابتدا مقره‌ها از شیشه تولید می‌شدند، اما به مرور زمان و با توقف تولید عایق‌های شیشه‌ای در دهه ۱۹۶۰، مقره‌های سرامیکی که ارزان‌تر و بادوام‌تر بودند جایگزین شدند.
مقره برق چگونه عمل می‌کند؟
انرژی همواره از جسم گرم‌تر به سمت جسم سردتر حرکت می‌کند. در مقره‌های سرامیکی به دلیل وجود پیوندهای محکم بین ذرات، انرژی ذرات در برخورد با مقره کاهش می‌یابد و این امر مانع افزایش دما و حرکت الکترون‌ها می‌شود.
کاربرد مقره برق چیست؟
مقره برق برای محدود کردن انتقال برق یا گرما استفاده می‌شود. مقره‌های حرارتی با توقف حامل‌های گرما، دما را کاهش می‌دهند، در حالی که مقره‌های برقی مانند مقره‌های سرامیکی از جریان ناخواسته الکتریکی جلوگیری می‌کنند.
مقره‌های برق در طیف گسترده‌ای از دستگاه‌های الکترونیکی، از ایستگاه‌های توزیع برق تا ایستگاه‌های تلفن همراه و خطوط انتقال و توزیع استفاده می‌شوند.
انواع مقره برق
مقره‌های نگهدارنده سیم (Wire Support Insulator) برای حفظ و تحمل وزن سیم‌ها و هادی‌های الکتریکی در سیستم‌های توزیع ولتاژ پایین به کار می‌روند.
مقره کششی (Tension Insulator) نقش مهمی در نگهداری سیم‌ها و کابل‌های آویزان دارد و قادر است نیروهای کششی را تحمل کند. این مقره‌ها در پایه‌های ابتدایی و انتهایی خطوط انتقال و توزیع و همچنین در نقاطی که مسیر خط زاویه‌دار می‌شود، استفاده می‌شوند.
مقره چرخشی (Pole Insulator) به شکل قرقره‌ای است و با یک براکت به دیوارها یا پایه‌ها متصل می‌شود. این مقره‌ها مشابه مقره کششی عمل می‌کنند، اما نیروی کششی کمتری را تحمل می‌کنند و در دو نوع تک‌شیاره و دو‌شیاره موجود هستند.
مقره مهار (Stay Insulator) در خطوط توزیع برای مهار نیروهای وارد بر پایه‌های خط به کار می‌رود. این مقره در میانه سیم مهار قرار می‌گیرد تا خطر برق‌گرفتگی کاهش یابد و با وجود شکستگی، سیم مهار همچنان متصل باقی می‌ماند. هر سه نوع مقره برق به هدف افزایش ایمنی و کارایی در خطوط انتقال و توزیع برق طراحی شده‌اند.
مقره برق توزیع ولتاژ پایین به صورت عمودی یا افقی با پیچ یا روی بازوی متقاطع نصب می‌گردد و به دلیل اطمینان بالا، کاربرد گسترده‌ای دارد. طراحی این مقره مشابه مقره چرخشی است و در خطوط هوایی با ولتاژ پایین تا متوسط به کار می‌رود.
مقره واشر بوشی که به عنوان واشر شانه‌ای نیز شناخته می‌شود، جریان الکتریکی را مسدود کرده و از خوردگی گالوانیکی جلوگیری می‌نماید. این مقره‌ها خواص عایق‌های سرامیکی را دارا بوده و دمایی تا ۳۰۰۰ درجه فارنهایت را تحمل می‌کنند. طراحی خاص آن‌ها مقاومت در برابر اثرات گازهای هیدروکلریک و اسید نیتریک را فراهم می‌سازد.
مقره آویزی، هادی‌های خطوط برق را جدا کرده و شامل دیسک‌های سرامیکی متصل به هم توسط پیوند فلزی است. این مقره بر روی کراس‌آرم بین پایه‌ها یا دکل‌ها با فاصله زیاد آویزان می‌گردد.
مقره‌های برق انواع مختلفی دارند که در خطوط توزیع و انتقال برق به کار می‌روند. مقره پین، که به عنوان مقره سرامیکی توزیع شناخته می‌شود، از یک یا دو قطعه سرامیکی ساخته شده و با سیمان متصل می‌شوند. این مقره‌ها به دلیل مقاومت مکانیکی بالا، تا ۵۶ کیلوولت را تحمل کرده و به صورت عمودی و افقی نصب می‌شوند.
مقره بشقابی، مشابه دیسک، دارای پایه‌های فولادی و کلاهک‌های آهنی است و در خطوط فشار قوی استفاده می‌شود. این مقره‌ها می‌توانند ۱۱ تا ۱۴ کیلوولت را پشتیبانی کنند و مزیت آن‌ها در امکان تعویض دیسک‌ها بدون آسیب به دیگر بخش‌ها است.
مقره اتکایی برای عایق‌کاری هادی‌ها در تابلوهای برق فشار قوی به کار می‌رود و می‌تواند توخالی یا توپر باشد. نوع توپر مقاومت مکانیکی بیشتری دارد و از تخلیه الکتریکی خازن‌ها جلوگیری می‌کند. انواع آن شامل مقره‌های اتکایی شش‌گوش، درام، استوانه‌ای و مخروطی هستند.
استفاده از مقره برق سرامیکی به دلیل مزایای متعدد آن‌ها رو به افزایش است.
مزایای مقره سرامیکی
- سختی بالا: برخلاف باور عمومی، مقره‌های سرامیکی چهار برابر سخت‌تر از فولاد ضد زنگ هستند و بنابراین طول عمر بالایی دارند.
- مقاومت در برابر فرسایش: این نوع مقره‌ها در برابر فرسایش مقاوم‌اند و از انعطاف‌پذیری و دوام زیادی برخوردارند.
- ویژگی‌های مکانیکی مناسب: در شرایط سخت، مقره‌های سرامیکی خواص مکانیکی و استحکام خود را به خوبی حفظ می‌کنند.
- دی‌الکتریک بالا: سرامیک به دلیل دی‌الکتریک بالا و تلفات الکتریکی کم، برای ساخت عایق‌های الکتریکی ایده‌آل است.
- مقاومت در برابر خوردگی: مقره‌های سرامیکی به دلیل غیر فلزی بودن، در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی مقاوم‌اند و برای استفاده در فضای باز مناسب هستند.
- رسانایی گرمایی: افزایش دما باعث کاهش خاصیت رسانایی آن‌ها می‌شود.
در نهایت، **نگهداری آسان** از دیگر مزایای این مقره‌ها به شمار می‌رود.
معایب مقره سرامیکی
معایب مقره‌های سرامیکی شامل شکنندگی و وزن زیاد است که نیاز به حمل با احتیاط دارند. بعضی از مقره‌ها برای اتصال به سیمان نیاز دارند که ممکن است با گذشت زمان ترک بخورند و در هنگام صاعقه باعث ایجاد سوراخ شوند. این مقره‌ها برای شرایط آب و هوایی مرطوب و آلوده مناسب نیستند.
جمع بندی
در این مقاله با انواع مقره‌های سرامیکی در خطوط توزیع برق و مقره‌های تابلویی آشنا شدیم و مزایا و معایب آن‌ها را بررسی کردیم. همان‌طور که مطالعه کردید، در ولتاژهای بالا خطرات جدی مانند برق گرفتگی و تخلیه الکتریکی بین دو هادی وجود دارد. به همین دلیل، استفاده از مقره برق برای افزایش ایمنی ضروری است. با شرکت در دوره جامع ارتینگ ماهر، می‌توانید نحوه اجرای سیستم زمین را برای حفاظت از جان افراد و تجهیزات الکتریکی به‌صورت علمی و کاربردی یاد بگیرید.
- دوشنبه ۱۶ مهر ۰۳ ۱۵:۰۳ ۸ بازديد
- ۰ نظر