چه چیزی را هادی الکتریکی می گویند

تعریف

مواد عایق برقی به عنوان ماده‌ای تعریف می‌شود که جریان الکتریسیته را از طریق خود محدود می‌کند. در این مواد، شارهای الکتریکی آزادانه حرکت نمی‌کنند؛ بلکه یک مسیر با مقاومت بالا ارائه می‌دهند که انتقال جریان الکتریکی را بسیار دشوار می‌کند. یکی از کاربردهای اصلی مواد عایق برقی در خطوط انتقال هوایی است، جایی که بین برج‌ها و هادی‌ها قرار می‌گیرند. نقش آن‌ها در اینجا جلوگیری از نشت جریان الکتریکی از هادی‌ها به زمین و تضمین انتقال امن و کارآمد انرژی الکتریکی است.

ویژگی‌های مواد عایق برقی

برای عملکرد بهینه، مواد عایق برقی باید دارای ویژگی‌های کلیدی زیر باشند:

• مقاومت مکانیکی بالا: ماده باید به اندازه کافی محکم باشد تا بتواند تنش و وزن هادی‌هایی که پشتیبانی می‌کند را تحمل کند. این امر اطمینان از تمامیت سازه‌ای سیستم برق و جلوگیری از خرابی‌های مکانیکی که می‌تواند منجر به اختلال در انتقال برق شود را فراهم می‌کند.

• مقاومت دی الکتریک بالا: مقاومت دی الکتریک بالا به ماده اجازه می‌دهد تا ولتاژهای الکتریکی بالا را بدون تجزیه یا هدایت الکتریسیته تحمل کند، این امر مؤثر در حفظ کارایی عایق در شرایط مختلف تنش الکتریکی است.

• مقاومت الکتریکی بالا: برای جلوگیری از جریان نشتی از هادی‌ها به زمین، ماده عایق باید مقاومت بالایی داشته باشد. این امر باعث کاهش ضایعات انرژی و کاهش خطر حوادث الکتریکی می‌شود.

• ناپسامان و بدون آلودگی: وجود پسامان و آلودگی می‌تواند خواص عایق بندی ماده را با ایجاد مسیرهایی برای نفوذ رطوبت و هدایت الکتریسیته کاهش دهد. یک ساختار ناپسامان و بدون آلودگی اطمینان از قابلیت اعتماد طولانی مدت و عملکرد ثابت را فراهم می‌کند.

• پایداری حرارتی: خواص الکتریکی و شیمیایی ماده عایق باید تحت تغییرات دما تغییر نکنند. این امر برای حفظ تمامیت عایق در محیط‌های عملیاتی متنوع، از دمای بسیار پایین تا دمای بالا، حیاتی است.

معمولاً، عایق‌های برقی از شیشه تقویت شده یا سرامیک کیفیت بالایی تولید می‌شوند. عایق‌های سرامیکی اغلب روی سطوح ظاهری خود با رنگ قهوه‌ای لعاب داده می‌شوند، اگرچه نسخه‌های لعاب داده شده با رنگ کرم نیز در برخی کاربردها استفاده می‌شوند.

شیشه تقویت شده یا پیش‌تنیده به عنوان یک گزینه محبوب برای ساخت عایق‌های خطی شده است. لایه سطحی عایق‌های شیشه تقویت شده تحت فشار بالا قرار دارد، که به آن‌ها اجازه می‌دهد تنش‌های مکانیکی و حرارتی قابل توجهی را تحمل کنند. فرآیند تقویت شامل گرم کردن شیشه بالاتر از دمای تنش و سپس سرد کردن سریع سطح آن با هوا است، که حالتی از تنش داخلی ایجاد می‌کند که قدرت و طول عمر آن را افزایش می‌دهد.

مزایای عایق‌های شیشه تقویت شده نسبت به عایق‌های سرامیکی

• مقاومت نفوذ بالاتر: عایق‌های شیشه تقویت شده مقاومت بهتری در برابر نفوذ الکتریکی دارند، که احتمال خرابی عایق را در شرایط ولتاژ بالا کاهش می‌دهد.

• مقاومت مکانیکی بالاتر: با مقاومت مکانیکی بالاتر، این عایق‌ها در حمل و نصب کمتر مشمول شکست می‌شوند، که هزینه‌های نگهداری و توقف را کاهش می‌دهد.

• مقاومت بالا در برابر شوک حرارتی: توانایی آن‌ها در تحمل تغییرات سریع دما خسارات ناشی از فلاشرهای برق را کاهش می‌دهد، که اطمینان از قابلیت اعتماد کلی سیستم برق را افزایش می‌دهد.

• روش شکست خودنمایانه: در صورت آسیب در نتیجه علل الکتریکی یا مکانیکی، لایه بیرونی عایق شیشه تقویت شده شکسته و به زمین می‌افتد. با این حال، کلاهک و پین به اندازه کافی قوی هستند تا هادی را پشتیبانی کنند، این امر یک نشانه واضح از آسیب و اطمینان از ادامه ایمنی نصب برق را فراهم می‌کند.

• طول عمر طولانی‌تر: عایق‌های شیشه تقویت شده طول عمر خدماتی بسیار طولانی‌تری نسبت به عایق‌های سرامیکی دارند، که آن‌ها را در بلند مدت یک گزینه اقتصادی‌تر می‌کند.

با این حال، عایق‌های شیشه تقویت شده یک معیب دارند: رطوبت به سادگی بر روی سطوح آن‌ها ت凝结中断