در خطوط انتقال به عنوان عایق بالاپر ۵ نوع عایق وجود دارد:
عایق پین
عایق تعلیق
عایق تنش
عایق سند
عایق شکل
عایقهای پین، تعلیق و تنش در سیستمهای ولتاژ متوسط تا بالا استفاده میشوند. در حالی که عایقهای سند و شکل عموماً در کاربردهای ولتاژ پایین استفاده میشوند.
عایقهای پین قدیمیترین نوع عایق بالاپر هستند، اما همچنان در شبکههای برق تا سیستم ۳۳ کیلوولت معمولاً استفاده میشوند. عایق پین میتواند یک قطعه، دو قطعه یا سه قطعه باشد، بسته به ولتاژ کاربردی.
در سیستم ۱۱ کیلوولت معمولاً از نوع یک قطعه عایق استفاده میکنیم که کل عایق پین یک قطعه از سرامیک یا شیشه به شکل مناسب است.
از آنجا که مسیر نشت عایق از روی سطح آن است، افزایش طول عمودی سطح عایق برای افزایش مسیر نشت مطلوب است. ما یک یا چندین بارانشکن یا پلیت روی بدنه عایق اضافه میکنیم تا مسیر نشت طولانیتر شود.
به علاوه، بارانشکنها یا پلیتها روی عایق هدف دیگری نیز دارند. این بارانشکنها یا پلیتها طوری طراحی شدهاند که در زمان باران، سطح خارجی بارانشکن مرطوب میشود اما سطح داخلی خشک و غیرهادی باقی میماند. بنابراین مسیر هادی از طریق سطح عایق پین مرطوب قطع میشود.
در سیستمهای ولتاژ بالاتر - مانند ۳۳ کیلوولت و ۶۶ کیلوولت - تولید عایق پین یک قطعه سرامیک مشکلتر میشود. با افزایش ولتاژ، ضخامت عایق باید بیشتر شود تا عایق کافی فراهم کند. یک عایق سرامیک یک قطعه بسیار ضخیم از نظر تولید عملی نیست.
در این صورت، از عایق پین چند قطعهای استفاده میکنیم که چندین پوسته سرامیک به طور صحیح طراحی شده با گچ پرتلند به یک واحد عایق کامل متصل میشوند. معمولاً از عایقهای پین دو قطعهای برای ۳۳ کیلوولت و عایقهای پین سه قطعهای برای ۶۶ کیلوولت استفاده میکنیم.
ماسهبردار رسانا به قسمت بالای عایق پین که در پتانسیل زنده است متصل میشود. قسمت پایین عایق به ساختار حامی در پتانسیل زمین متصل میشود. عایق باید تنشهای پتانسیلی بین رسانا و زمین را تحمل کند. کوتاهترین فاصله بین رسانا و زمین، دور از بدنه عایق، که از طریق هوا جرقه میخورد، به عنوان فاصله جرقه شناخته میشود.
وقتی عایق مرطوب است، سطح خارجی آن تقریباً رسانا میشود. بنابراین فاصله جرقه عایق کاهش مییابد. طراحی عایق الکتریکی باید چنان باشد که کاهش فاصله جرقه وقتی عایق مرطوب است به حداقل برسد. به همین دلیل، بارانشکن بالایی عایق پین به شکل چتر طراحی شده است تا بخشهای پایینتر عایق را از باران محافظت کند. سطح بالایی بارانشکن بالایی به حداقل مماس است تا در زمان باران ولتاژ جرقه بیشترین باشد.
بارانشکنها به گونهای طراحی شدهاند که توزیع ولتاژ را perturb نکنند. آنها به گونهای طراحی شدهاند که سطح زیرین آنها در زاویه ۹۰ درجه با خطوط نیروی الکترومغناطیسی باشد.
عایقهای ستونی مشابه عایقهای پین هستند، اما عایقهای ستونی برای کاربردهای ولتاژ بالاتر مناسبتر هستند.
عایقهای ستونی تعداد بیشتری بارانشکن و ارتفاع بیشتری نسبت به عایقهای پین دارند. این نوع عایق را میتوان به صورت افقی و عمودی روی ساختار حامی نصب کرد. عایق از یک قطعه سرامیک ساخته شده و دارای سیستم ضبط در هر دو سمت بالا و پایین است.
تفاوتهای اصلی بین عایق پین و عایق ستونی عبارتند از:
ردیف |
عایق پین |
عایق ستونی |
۱ |
معمولاً تا سیستم ۳۳ کیلوولت استفاده میشود |
برای ولتاژ پایین و همچنین ولتاژ بالا مناسب است |
۲ |
تک مرحلهای است |
میتواند تک مرحلهای یا چند مرحلهای باشد |
|
