تبلیغات
وبلاگ مرجع برق بهمراه مطالب کاربردی فراوان - شنایی با مقره های سیستم توزیع نیروی برق

شنایی با مقره های سیستم توزیع نیروی برق

پنجشنبه 5 آبان 1390 04:12 ب.ظنویسنده : علیرضا عباسی

 

شنایی با مقره های سیستم توزیع نیروی برق

آشنایی با مقره های سیستم توزیع نیروی برق :
شبكه های توزیع هوایی توسط عایقی كه آنها را مقره می نامند نسبت به زمین محافظت می شوند ضمناً مقره ها بایستی تحمل فشار الکتریکی و مكانیكی وارده از سیم و نیروی بار را داشته باشند. البته علاوه بر ولتاژ خط باید قابلیت تحمل اضافه ولتاژ های گذرای خط را نیز داشته باشد.

علت اصلی استفاده از مقره ها را در شبكه ها می توان ناشی از دو مسئله دانست :
1 ) عایق كردن سیم ها نسبت به كراس آرم و پایه
2 ) عایق نمودن سیم ها به یکدیگر و در نتیجه حفظ فاصله فازها از نظر ایمنی

مقره ها از نظر جنس سه نوع هستند :
الف) مقرهای چینی ب) مقرهای شیشه ای ج) مقرهای کامپوز

آشنایی با مقره های سیستم توزیع نیروی برق :
شبكه های توزیع هوایی توسط عایقی كه آنها را مقره می نامند نسبت به زمین محافظت می شوند ضمناً مقره ها بایستی تحمل فشار الکتریکی و مكانیكی وارده از سیم و نیروی بار را داشته باشند. البته علاوه بر ولتاژ خط باید قابلیت تحمل اضافه ولتاژ های گذرای خط را نیز داشته باشد.

علت اصلی استفاده از مقره ها را در شبكه ها می توان ناشی از دو مسئله دانست :
1 ) عایق كردن سیم ها نسبت به كراس آرم و پایه
2 ) عایق نمودن سیم ها به یکدیگر و در نتیجه حفظ فاصله فازها از نظر ایمنی

مقره ها از نظر جنس سه نوع هستند :
الف) مقرهای چینی ب) مقرهای شیشه ای ج) مقرهای کامپوزیت

مواد تشكیل دهنده مقره ها :
الف) مقره های چینی :
استقامت مكانیكی مقره ها (ایزولاتورها) به جنس ، ضخامت عایق و استقامت الكتریكی آن به جنس، طول و شكل مقره بستگی دارد. دو ماده اصلی برای ساختن مقره های خطوط هوایی، چینی و شیشه سخت می باشد.
مواد اولیه چینی كه در ساخت مقره ها از آن استفاده می شود عبارت است از : فلدسپات، كائولین (خاک چینی)، رس یا سیلیکات آلومینیوم هیدراته، و كواترز كه بایستی به یک نسبت معین از آنها را تركیب كرده و به صورت گل در آورده سپس درصد رطوبت آنرا پایین آورده و در خلاء پرس نمایند تا از حباب های هوا خالی گردد و بعد آن را قالب گیری كرده و به شكل مقره مورد نظر در می آیند پس از خشک شدن لعاب داده و بعد آن را در كوره های مخصوص تحت تأثیر درجه حرارت معین پخته می شود تا عایق چینی به دست آید. خمیر كردن چینی با آب كاملاً تصفیه شده انجام می گیرد تا املاح موجود در آب به خصوص نمک که موجب خراب كردن خواص مكانیكی چینی و همچنین خواص الكتریكی چینی می شود. جلوگیری كند. كلیه مقره های چینی دارای پوششی از لعاب شیشه با درجه ذوب پایین می باشند كه به رنگ سفید ، قهوه ای و یا سبز می باشد لعاب علاوه بر بالا بردن مقاومت مكانیكی مقره، باعث صیقلی شدن سطح خارجی مقره نیز می گردد و در نتیجه قدرت چسبندگی ذرات خارجی (گرد و خاک و دوده) با آن كم می شود و در اثر باران و باد به سادگی تمیز و شسته می شوند. همچنین باعث می شود فشار الكتریكی به طور یكنواخت در تمام سطح آن انتشار یابد.
استقامت عایقی چینی در حدود 12 تا 28 کیلو ولت بر میلیمیتر می باشد. مقره های چینی در برابر اشعه ماورای بنفش خورشید، فعل وانفعالات الکتریکی سطحی، رطوبت و غیره تأثیر پذیر نمی باشد. از معایب عمده مقره های چینی عدم تشخیص سوراخ شدگی مقره، با مشاهده ظاهری آن می باشد.
الف) مقرهای شیشه ای :
در ساخت مقره های شیشه ای از شیشه سخت شده استفاده می شود. شیشه از ذوب مواد متشکله شامل سیلیس سود، سنگ آهک و منیزیم در درجه حرارت حدود 1400 درجه سانتی گراد بدست می آید که پس از قالب ریزی و پخت مجدد، آن را سرد می کنند. پوسته خارجی مقره شیشه ای در حالت فشردگی بوده و در مقبل لب پریدگی و قوس الکتریکی نسبت به چینی مقاوم تر است. استقامت عایقی شیشه بیشتر از چینی بین 60 تا 120 کیلو ولت بر میلیمتر می باشد. شیشه تحت فشار مقاوم تر از چینی بوده و در مقابل کشش، استقامتی معادل چینی دارد، اما در مقابل ضربات مکانیکی شکننده تر است.
شفافیت شیشه باعث می گردد، که شکستگی و ترک داخلی آن با چشم قابل رویت باشد. نقطه ضعف عمده مقره های شیشه ای حفظ آب روی سطح شیشه می باشد. بنابراین آلودگی های مرطوب به راحتی سطح این مقره را می پوشانند و در محیط های آلوده احتمال وقوع جرقه سطحی افزایش می یابد. این ضعف مقره های شیشه ای با استفاده از نوعی روکش "سیلیکون رابر" موسوم به (RTV) قابل رفع می باشد.
ج) مقره های کامپوزیت :
اجزای تشکیل دهنده مقره های کامپوزیت شامل هسته عایق، پوشش پلاستیکی و اتصالات انتهایی می باشد. هسته مرکزی مقره از فیبر پلاستیکی فشرده (FRP) ساخته می شود. این هسته وظیفه تحمل بار مکانیکی اعمالی به مقره را بر عهده دارد. فیبر های فشرده ای که برای ساخت هسته مورد استفاده قرار می گیرند از جنس الیاف شیشه می باشد. هسته در مقره های کامپوزیت اصلی ترین جزء عایقی مقره به شمار می آید.
روکش لاستیکی مقره وظیفه محافظت هسته در مقابل هوازگی و اثرات مخرب رطوبت و شرایط جوی را بر عهده دارد. برای پوشش بیرونی هسته از سه دسته مواد رزین اپوکسی، الاستومر های کوپلیمر اتیلن، پروپیلن و الاستومر های سیلیکونی استفاده می شود. این روکش دارای خاصیت آب گریزی بوده و میزان جذب آلودگی آن بسیار ناچیز است. از مزایای دیگر این روکش امکان طراحی بشقاب های مقره به شکل دلخواه می باشد.

مقایسه مقره های شیشه ای، چینی و کامپوزیت :
1 ) نوع شیشه ای در مقابل لب پریدگی و قوس الكتریكی نسبت به چینی مقاومتر است و نوع کامپوزیت از هر دو مقاوم تر می باشد.
2 ) اگر شیشه بشكند به تكه های كوچكی شكسته شده و این عیب را می توان از روی زمین مشاهده كرد بنابراین تشخیص عیب در مقره شیشه ای آسانتر از مقره چینی است.
3 ) ضریب انبساط حرارتی مقره شیشه ای كوچكتر بوده و در نتیجه تغییر شكل نسبی آن در اثر تغییر درجه حرارت حداقل است.
4 ) نوع شیشه ای تحت فشار مقاوم تر از چینی بوده و در مقابل كشش استقامتی معادل چینی را دارد خاصیت عایقی کامپوزیت بیشتر از دو نوع دیگر می باشد در نتیجه این امکان را می دهد که در طراحی آن از فاصله خزشی کوچکتری در مقایسه با مقره های چینی و شیشه ای استفاده شود.
5 ) عیب شیشه ای این است كه رطوبت در سطح آن زودتر تقطیر شده و در مقره های بزرگ، که جرم ماده آن با شكل نامنظم است ممكن است پس از سرد شدن تغییر شكل نسبی داخلی پیدا كند. عیب دیگر مقره شیشه ای این است كه رطوبت و گرد و غبار و آلودگی به راحتی روی شیشه نشسته و باعث جریان خزنده سطحی می گردد. این عیب را می توان در مناطق مرطوب و پر گرد و غبار با طرح خاص مقره برطرف كرد. اما مقره کامپوزیت دارای خاصیت آب گریزی است در نتیجه میزان جذب غبار در آن پایین بوده، نیاز به شستشو در حین بهره برداری کاهش یافته که موجب کمتر شدن هزینه نگهداری می شود.

شكست الكتریكی مقره :
به سه صورت ممكن است در مقره شكست الكتریكی رخ دهد :
1 ) تخلیه الكتریكی (قوس الكتریكی) در هوای اطراف مقره كه بر اثر كلید زنی (در قطع و وصل كلیدها) و یا رعد و برق بوجود آید.
2 ) سوراخ شدن مقره كه باعث تخلیه قوس الكتریكی از درون مقره می گردد كه این بیشتر به جنس مقره بستگی دارد.
3 ) جمع شدن آلودگی و گرد و غبار در سطح خارجی مقره كه باعث ایجاد جرقه در سطح مقره می شود.

انواع مقره ها از نظر شکل :
1 ) مقره سوزنی یا میخی :
مقره سوزنی همانطور كه از نامش پیداست روی یک پیچ یا پایه فولادی (پین) وصل می گردد كه مقره را در جای خود مثلاً روی كراس آرم نگه می دارد و هادی نیز به وسیله یک تکه سیم اصلی روی مقره محكم می گردد. مقره های سوزنی ممكن است چینی یا شیشه ای باشند. از این مقره ها در پایه های میانی خطوط هوایی استفاده می شود. مقره های سوزنی شیشه ای یكپارچه بوده ولی نوع چینی آن تا ولتاژ 11kv یكپارچه و برای ولتاژهای بالاتر بسته به مقدار ولتاژ چند تكه ساخته می شود كه به وسیله سیمان مخصوصی به یكدیگر وصل می گردد.

انواع مقره سوزنی :
الف) مقره سوزنی ساده
ب ) مقره سوزنی سر گرانیتی یا رادیو فرید :
یکی از مشکلات این نوع مقره ها توزیع نامناسب ولتاژ بروی سطوح مقره می باشد. در
طراحی مقره های سوزنی از یک قشر لایه گرافیتی برای توزیع یکنواخت ولتاژ و جلوگیری از تمرکز آن در نزدیکی محل اتصال هادی به مقره به صورت موضعی روی سطوح نزدیک به پین و دور کلاهک استفاده می شود. این لایه گرافیتی باعث کاهش اغتشاشات رادیویی و پدیده کرنا و بهبود توزیع میدان می گردد.

2 ) مقره اتكایی :
نوعی دیگر از مقره است كه به صورت استوانه چینی توپر یا توخالی ساخته می شود. نوع توخالی آن به شكل استوانه است كه در انتهایش یک حفره دارد كه قبل از اینكه قاعده مقره به كلاهک فلزی چسبانده شود پوشانده می شود. از مقره های اتكایی به صورت عمودی یا افقی استفاده می گردد. نوع افقی آن از نوع چینی یک پارچه و توپر ساخته شده و برای نگهداری هر فاز توسط یک پین یا پیچ مخصوصی بر روی پایه به طور افقی نصب می گردد. در سر مقره یک كلمپ مخصوص جهت نگهداری هادی خط می باشد. این نوع مقره در شبكه هوایی نیاز به كراس آرم و بریس ندارد و فضای كمتری را اشغال می كند و در جایی که نیاز به فاصله خزشی زیادی باشد استفاده می شود. از آنجایی که مقاومت مکانیکی مقره های اتکایی توپر در اثر افزایش قطر کاهش می یابد، لذا برای تحمل نیرو های مکانیکی بزرگ نمی توان از مقره اتکایی توپر استفاده نمود. نوع عمودی آن بیشتر در پست های فشار قوی نصب می گردد. كه ممكن است توپر یا توخالی باشد. کاربرد این مقره ها هم اکنون در شبکه توزیع بسیار محدود است.

3 ) مقره آویزی (بشقابی) :
در خطوط ولتاژ متوسط در مواردی که به هر دلیلی نیروی استقامت مکانیکی مقره باید بالا تر از حد متعارف و طبیعی باشد ( در پایه های کششی یا انتهایی، زاویه ای، اسپن های بزرگ و یا استفاده از هادی های سنگین ) از مقره های بشقابی استفاده می شود مقره بشقابی چنانچه از نامش پیداست از كراس آرم آویزان بوده و هادی خط به انتهای آن به وسیله كلمپی بسته می شود. با توجه به این که تعدادی از این مقره ها در یکدیگر قفل شده به صورت زنجیر در می آیند مشکل افزایش طول خزش در ولتاژ های بالا برای این نوع مقره وجود ندارد. این نوع مقره بیشتر در شبکه های فشار قوی مورد استفاده قرار می گیرد. زیرا مقره سوزنی در این ولتاژها بسیار سنگین و گران تمام می شود و بسیار مشكل است كه پایه مقره سوزنی بتواند نیروهای مكانیكی وارده را تحمل نماید. استفاده از مقره های آویزی احتیاج به پایه مقره ندارد و امكان ایجاد هر نوع فاصله ای بین هادی ها و پایه را به وسیله افزایش تعداد مقره ها به صورت زنجیری به وجود می آورد. هم چنین چنانچه مقره دچار شکست الکتریکی شود، اجزای چینی هادی را رها نمی کنند و سیم هادی به زمین نمی افتد. بدین جهت در اسپن های عبوری از جاده ها و نقاط حساس از این نوع مقره ها استفاده می شود.


4 ) مقره كششی :
این مقره ها در ابتدا و انتهای خطوط در زوایا و پیچ های تند و در جاهای بسیار بلند مثل عبور از رودخانه ها یا دره های عریض علاوه بر نیروهای عمودی وزن سیم، نیرو های یخ و نیروهای عرضی باد بر سیم، نیروی كششی افقی ناشی از كشیدن هادی ها نیز وجود دارد استفاده می شود. مقره كششی بر دو نوع می باشد :

الف) مقره كششی خط

ب) مقره مهار :
این مقره ها در مسیر سیم های مهار پایه های خطوط به منظور عایق سازی قسمت پایین سیم مهار از قسمت بالایی آن برای حفظ ایمنی افراد در پای مهار مورد استفاده قرار می گیرند. این مقره ها به گونه ای طراحی و ساخته می شوند که در صورت شکسته شدن ، سیم مهار رها نگردد و روی زمین نیفتد.

5 ) مقره چرخی :
جنس این مقره از چینی می باشد که بر روی آن لعاب داده شده است. این نوع مقره در شبكه های فشار ضعیف به كار می رود. مقره چرخی در وسط دارای سوراخی است كه در تمام طول مقره وجود دارد. از این سوراخ میله ای عبور می كند كه مقره را از دو طرف یعنی از بالا و پایین در اتریه نگه می دارد و اتریه توسط پیچ و مهره به پایه محكم می شود و بر دو نوع می باشد. مقره چرخی S80 و مقره S120 كه مقره S80 برای استفاده جهت سیم های مسی تا سطح مقطع 50 و مقره S120 جهت استفاده سیم های مسی 50 به بالا بكار برده می شود.
آخرین ویرایش: - -

 
جمعه 20 بهمن 1396 12:47 ق.ظ
ممنون اطلاعات خوبی بود
شنبه 1 مهر 1396 02:57 ب.ظ
My partner and I stumbled over here coming from a different website and thought I might check things
out. I like what I see so i am just following you. Look forward
to exploring your web page yet again.
دوشنبه 20 شهریور 1396 02:58 ب.ظ
وبلاگ خوب اینجاست! همچنین وبسایت شما بسیار سریع بارگذاری می شود!
از چه میزبان استفاده می کنید؟ آیا می توانم پیوند وابسته شما را دریافت کنم؟
برای میزبان شما؟ من آرزو می کنم که سایت شما به سرعت به محض ورود به سایت شما بارگیری شود
دوشنبه 20 شهریور 1396 02:36 ب.ظ
روز دیگر، در حالی که من در محل کار بودم، خواهر من آیفون من را به سرقت برده و آزمایش کرد تا ببیند آیا 40 ساله می تواند زنده بماند
قطره پا، فقط به این ترتیب او می تواند یک احساس یوتیوب باشد. اپل من در حال حاضر شکسته و او دارد
83 نمایش. من می دانم این موضوع به طور کامل خاموش است، اما من مجبور شدم آن را با کسی به اشتراک بگذارم!
دوشنبه 20 شهریور 1396 11:11 ق.ظ
سلام وب سایت بسیار خوبی وجود دارد!! پسر.. زیبا..
شگفت انگیز.. من وب سایت خود را نشانه و همچنین خوردها را؟
من راضی هستم که اطلاعات زیادی را جستجو کنم
درست در اینجا در انتشار، ما می خواهیم استراتژی های اضافی را توسعه دهیم
در این رابطه، با تشکر برای به اشتراک گذاری......
دوشنبه 20 شهریور 1396 09:54 ق.ظ
سلام، فقط از طریق وبلاگ خود از طریق Google مطلع شدید و متوجه شدید
این واقعا آموزنده است. من میخواهم برزیل را تماشا کنم
اگر این را در آینده ادامه دهید، سپاسگذارم.
بسیاری از افراد از نوشتن شما سود خواهند برد.
به سلامتی!
دوشنبه 20 شهریور 1396 01:16 ق.ظ
این در حقیقت منحصر به فرد بودن در حمایت از من است که یک وب سایت داشته باشد که مفید است
برای دانش من با تشکر admin
جمعه 17 شهریور 1396 09:16 ق.ظ
obviously like your website however you need to test the spelling on several of your posts.
A number of them are rife with spelling problems and I find it very troublesome to inform the reality nevertheless I will surely come again again.
پنجشنبه 16 شهریور 1396 08:34 ب.ظ
I'd like to thank you for the efforts you've put in writing this website.
I am hoping to see the same high-grade content from you in the future as well.
In truth, your creative writing abilities has motivated me to get my own website now ;)
پنجشنبه 16 شهریور 1396 08:34 ب.ظ
I'd like to thank you for the efforts you've put in writing this website.
I am hoping to see the same high-grade content from you in the future as well.
In truth, your creative writing abilities has motivated me to get my own website now ;)
سه شنبه 17 مرداد 1396 03:32 ب.ظ
My relatives every time say that I am wasting my time here at net,
except I know I am getting experience everyday by reading thes nice posts.
پنجشنبه 12 مرداد 1396 10:30 ب.ظ
You really make it seem so easy with your presentation but I find
this topic to be actually something which I think I would never understand.

It seems too complicated and very broad for me. I'm looking forward for your next post, I'll try
to get the hang of it!
دوشنبه 5 تیر 1396 09:36 ب.ظ
Thanks for finally talking about >وبلاگ مرجع برق بهمراه مطالب کاربردی فراوان - شنایی با مقره های سیستم توزیع نیروی برق
<Loved it!
دوشنبه 5 تیر 1396 04:46 ق.ظ
بسیار قلب از خود نوشتن در حالی که ظاهر شدن دلنشین
اصل آیا واقعا کار درست با من پس از
برخی از زمان. جایی درون پاراگراف شما در واقع
قادر به من مؤمن اما فقط برای while.
من هنوز مشکل خود را با جهش در
مفروضات و شما خواهد را خوب به کمک پر کسانی
که شکاف. که شما که می توانید انجام
من را قطعا تا پایان در گم.
دوشنبه 25 اردیبهشت 1396 02:38 ب.ظ
Its like you read my mind! You appear to know a lot
about this, like you wrote the book in it or something.

I think that you can do with a few pics to drive the message home a bit, but instead of that, this is fantastic
blog. A great read. I'll definitely be back.
جمعه 25 فروردین 1396 10:46 ق.ظ
Yes! Finally something about BHW.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر