Villuleiðir og þeirra þróun
Villuleiður er alltaf tengdur samsíða við raforkutæki sem hann verndar. Hann hefur ekki áhrif á venjulegt hreyfingartækisverk á kerfisspjöldum. Þegar hins vegar kemur farleysandi yfirspenna á tækinu fer villuleiður fyrst, leitar yfirspennu örugglega í jörð.
Eldsta og einfaldasta gerð villuleiðs samanstóð af tveimur metallestöngum með bil á milli og tengdum samsíða við raforkutæki. Þegar spennan yfir þetta bil stakst yfir ákveðinn markmið brotnaði loftið (bilinu) og verndaði tækið. Slíkar villuleiðir eru kölluð "ávísunarbil" eða "verndarbil."
Þráttast tilfenningin við ljóska er sama: þrumaský og jarðin virka sem tvær leiðara (elektrodar). Þegar spennan milli þeirra verður of há brotnaði loftið milli þeirra, sem valdi ljóskastri.
En það er mikilvæg munur. Verndarbil eru tengd beint á rafmagnslínur. Þegar farleysandi yfirspenna valdar brottningu bilanna (þ.e. loftið milli stanganna var íonísað) var rafræn borg eða undirstöður ekki vitneskja fyrir þessu atburði - eða geta ekki svarað fljótlega nóg. Því hlut til ferðu þeir áfram að gefa straum í nú núna leiðandi bil. Að því skili fer straumur óbundið, sem valdar kortlægni í rafkerfinu. Þannig, þrátt fyrir að verndarbil séu einföld í notkun, valdar þeir búlandi bogi yfir bilin, sem leiddi til kortlægnar.
Hvernig gæti bógin yfir verndarbilið verið drepinn fljótlega eftir virkni? Þetta leiddi til þess að útbúa seinni upplýsingargeneration villuleiða - útsendingar- (eða rúðuleið-) villuleið. Þessi hönnun fyrst takmarkar bogann inn í rúðu og svo notar aðferðir til að drepa hann.
Þrátt fyrir það hafa útsendingar villuleiðir enn einn vandamál: óháð á hversu vel þeir geta drepið bogann, drepa þeir enn rafmagnakerfisstraum beint í jörð, sem valdar augnablikstilli jörðavillu (kortlægni).
Ídeallegt lausn væri tæki sem stoppar straum eða leyfir aðeins lítinn slípun á venjulegum spennu, sem myndi undanskild kortlægn, en ferða fljótlega stór yfirspennustraum (líkt og ljóska) í jörð þegar farleysandi yfirspennur koma. Með öðrum orðum, slíkt tæki myndi virka eins og "heppilegur skiptari", sem veit nákvæmlega hvenær skal opna og lokka. Í villuleiðum var þessi "heppilegi skiptari" fyrst framkvæmd með efni sem kölluð er sílikón karbid (SiC). Villuleiðir sem gerðir eru af þessu efni eru kölluð spennubindandi villuleiðir, vegna þess að þeir virka eins og rafmagnsventlar.
Er mikilvægt að merkja að þessi "ventill" er rafmagnshlutur, ekki röðulegur ventill eins og vatnsskrúfur eða rørventill. Röðulegar ventilar eru of langsamir til að svara á ljóska, sem fer í mikrosekúndum. Því er þörf á rafmagns-"ventilli" sem gerður er af ólínulegum andstæðuhlut. Sílikón karbid var fyrsta ólínulega andstæðuefnið sem fannst til notkunar í háspennu viðferðum.
Teknikk hefur þróað áfram. Seinni ólínulegt andstæðuefni var síðan farið fyrir villuleiði: sink oksoxíð (ZnO). Það virkar eins og sílikón karbid, en hefur betri "ventil" eigindi - sem er lýst sem betri ólínuleiki.
Hvað er ólínuleiki? Myndlega, það merkir að gera mótsögn: vera litla þegar ætti að vera stór, og stór þegar ætti að vera litla - ólíkt línulegum hlutum, sem skali samhverfuð.
Í villuleiðum birtist ólínuleiki svona: þegar straumur er háur (t.d. á ljóska), verður andstæða mjög lágr, og lægra andstæða, betri ólínuleiki. Þegar straumur er lágr (eftir að ljóska hefur hætt og kerfið er komið aftur í venjulega hreyfingarspjöld), verður andstæða mjög há, og hærri andstæða, betri ólínuleiki.
Sílikón karbid sýnir ólínuleika, en er ekki fullkomlegt. Á venjulegu hreyfingarspjöldum er andstæðan hans ekki nógu há, sem leyfir lítinn slípunstraum að fara gegnum villuleið - eins og ventill sem ekki lokkur nákvæmlega, sem valdar óbundið "struma" af straumi.
Þetta ferli er í efni, og reynir til að sleppa þessari slípun með efnaviðbótum hafa ekki verið mikið af góðu. Því hlut til, þegar sílikón karbid er notað í villuleiðum, er notuð skipulagslausn: villuleiður er byrjuð að skilja frá línu og bara tengd við yfirspennu. Þetta er gert með röðluftsbil. Þannig, spennubindandi villuleiðir hafa næstum alltaf bil. Í mótsögn við það, sink oksoxíð ventill "lokka nákvæmlega" á venjulegu hreyfingarspjöldum, svo þeir hafa ekki þörf á röðlbil.
Eftir að sink oksoxíð framleiðsla hefur bæst, hafa forsendur um "lokka" verið yfirvunni. En vegna sögunnar af röðluftsbil, hafa sumar sink oksoxíð villuleiðir enn bil. Þó svo, röðlaust sink oksoxíð villuleiðir standa fyrir mesta part.
Þar sem sink oksoxíð er metaleyks, eru þessar villuleiðir einnig kölluð Metaleykjar Villuleiðir (MOSA).
Ljóskavernd í rafmagnakerfum
Úr sjónarhorni ljóskaverndartækja, eru þrír aðal tegundir: ljóskastangar (lofttermínar), yfirborðsgengur (skýjaborð) og villuleiðir. Fyrstu tvær eru byggingarlegra einfaldar - í raun bara stangir og gengur - en seinna er flóknari vegna þess að hann byggir á ólínulegum andstæðum sem virka sem "heppilegir skiptarar."
Úr sjónarhorni skyddadeila, getur ljóskavernd verið flokkuð sem: yfirborðsgenguskydd, undirstöðuskýringar og motorvernd.
Yfirborðsgengur spanna stórt svæði, opinn í öllum löndum. Til að minnka áhrif á landlíf og ökosýstemi, eru þeir settir upp á mikil hæð. Sem segið er, "Hæsti tréinn fær mestan vind," sem gerir þá aðalaðila fyrir ljósku. Tölfræði sýnir að mesta part af rafnetkerfisvilla eru valdar af ljóskuálagi á gengum. Því miður, yfirborðsgengur verða vernduð. En vegna lengd þeirra, er alger skydda óþægilegt og óþekjanlegt kostnaðarlegt. Því hlut til, er genguskydd relatives: sumar ljóskuálag er leyft að treysta geng og valda glugga. Þetta skydd er aðallega gert með yfirborðsgengum.
Á móti, undirstöður eru miklu mikilvægari. Þeir eru miðpunktir rafmagnakerfis, með sameinket tæki og starfsfólk. Því hlut til, eru ljóskaverndarmál þeirra mjög há.
Ljósku getur nálgast undirstöðu á tveimur aðal leiðum: beint álag, lagt af ljóskastangar (eða sumteims skýjaborð); og yfirspennuvaxtar frá ljóskuálagi á gengum, sem eru aðallega handvirkt af villuleiðum.
Ljóskavernd fyrir möturs (meðals generatorar, synkronskiftir, tíma breytingar og rafmagnsmötur) er eins mikilvæg og undirstöðuskýringar. Generatorar eru "hjarta" rafmagnakerfisins, og stór mötur eru mikil verkþættir. Ljóskuálagi á þessum hlutum valdar mikil tap. En motorskydd er flóknari en undirstöðuskýringar. Mötur eru snúningar tæki, svo þeirra geislun má ekki vera of dýp og verða fast (ólíkt blönduð geislun sem notuð er í spennubindandi trafo). Fast geislun er áreiðanleg, sem biður ekki aðeins um aðal skydda með villuleiðum, heldur og aukaleg hjáskylda skyddsáætlun.
Samsett-hús sink oksoxíð villuleiðir
Villuleið er rafmagnstæki með tvö elektrodar - annar venjulega jörðuð og annar tengdur við háspenna - skipt með geislunarefni, sem er kölluð geislunarefni í fjölskyldu.
Þar sem mesta part af rafmagnakerfitæki er sýnt í lofti, er geislunarefnið í beinni sambandi við umhverfið. Þessi hluti af geislun er kölluð utanverð geislun eða utandyrsgeislun.
Utandyrsgeislun er stöðugt sýnt sól, rigningu, vind, snjó, fokki og dagg. Því hlut til, þarf að leggja geislunarefni sem ekki aðeins hafa góð rafmagns- og mekaniskar eiginleikar, heldur og sjálfbær vejrarörygging og notkunartímabil af 40-50 ár. Nú er porsellín mest notað utandyrsgeislunarefni í verkstjórn, með harda glas sem er einnig notað í gengum.
Porsellín og glas eru óorganísk efni. Að auki góða rafmagns- og mekaniskar eiginleikar, er helstu kostur þeirra umhverfisstöðugleiki - frábær viðvarn við loftslag - sem gerir þeim möguleik að halda rafmagnakerfis utanverð geislun fyrir næstum öld.
En þeir hafa sama veikleika: yfirborð þeirra eru vatnsvinandi. Þetta leyfir fyrirblómsturlaeyr á geislunarborðinu að draga vatn. Þegar fyrirblómstur og vatn blandast, leyfir það straum að fara, sem getur valdað glugga yfir geislunarborðinu á venjulegu hreyfingarspjöldum. Þetta er oft nefnt fyrirblómsturgluggr, nánar tiltekið, yfirborðsflæði yfir fyrirblómstuð og vatnshlaut geislun.
Nýlega hafa silíkón gummi verið víðtæklega notað allan heim til að skipta út fyrir hefðbundin efni fyrir geislunarborð. Silíkón gummi er organísk efni sem sýnir sterka vatnsvinandi, sem aukar mjög fyrirblómsturgluggr á utandyrsgeislun.
Geislunarborð gert af organískum efnum eru oft kölluð polýmer geislunarborð (sem organísk efni eru polýmer), ekki keramísk geislunarborð, samsett geislunarborð (vegna þess að utanverð geislun er sýnt) eða plast geislunarborð.
Í Kína voru þeir fyrr kölluð samsett geislunarborð eða silíkón gummi geislunarborð. Þeir eru nú einnig kölluð organísk samsett geislunarborð (sem organísk efni eru samsett, og þessi geislunarborð eru venjulega gert af samsetningu af silíkón gummi og epoxi-resin-glas-fibruroð), oft skammstöfun sem samsett geislunarborð.
Þannig, samsett-hús sink oksoxíð villuleið notar organísk efni - nánar tiltekið silíkón gummi - sem utanverð geislun fyrir sink oksoxíð villuleið.