عایقهای الكتریكی

عایقهای الكتریكی در 35 صفحه word قابل ویرایش با فرمت doc

عایقهای الكتریكی

 اصولاً قسمتهای عایق ماشینهای الكتریكی ، ترانسفورماتور ها ،خطوط هوایی و غیره به صورتی طراحی می شود كه بتوانند به طور مداوم تحت ولتاژ معینی كاركرده و ضمناً قدرت تحمل ضربه های ولتاژ را در لحظات كوتاه داشته باشند .

 هر نوع تغییرات ناگهانی و شدید در شرایط كاری شبكه، موجب ظهور جهشها یا پالسهای ولتاژ می شود . برای مثالمی توان اضافه ولتاژ های ناشی از قطع و یا وصل بارهای زیاد به طور یكجا ، جریانهای اتصال كوتاه ، تغییر ناگهانی مدار و غیره رانام برد .

 رعد و برق نیز هنگامی كه روی خطوط شبكه تخلیه شود ، باعث ایجاد پالسهای فشار قوی با دامنه زیاد و زمان كم می شود .

 لذا عایق های موجوددر ماشینهای الكتریكی و تجهیزات فشار قوی باید از نظر استقامت در مقابل این نوع پالسها نیز طبقه بندی شده و مشخص شوند . عایقهای الكتریكی با گذشت زمان نیز در اثر آلودگی و جذب رطوبت فاسد شده و خاصیت خود را از دست می دهند .

 در مهندسی برق سطوح مختلفی از مقاومت عایقی تعریف شده است كه هر كدام بایستی در مقابل ولتاژ معینی استقامت نمایند . (ولتاژ دائمی و ولتاژ لحظه ای هر كدام به طور جداگانه مشخص می شوند )و البته طبیعی است كه ازدیاد ولتاژ بیشتر از حد مجاز روی عایق باعث شكست آن می شود . در عمل دو نوع شكست برای عایق ها می توان باز شناخت ،حرارتی و الكتریكی .

 زمانی كه عایق تحت ولتاژ قرار دارد ، حرارت ناشی از تلفات دی الكتریكی می توان باعث شكست حرارتی شود . باید توجه نمود كه افزایش درجه حرارت باعث كاهش مقاومت اهمی عایق و نتیجتاً افزایش تصاعدی درجه حرارت آن خواهد شد .

 خلاصه اینكه عدم توازن بین حرارت ایجاد شده در عایق با انچه كه به محیط اطراف دفع می نماید ، موجب افزایش درجه حرارت آن شده و این پروسه تا زمانیكه عایق كاملاً شكسته شده و به یك هادی الكتریسته در آید ، ادامه می باید .

 شكست الكتریكی در عایق ها به دلیل تجزیه ذرات ان در اثر اعمال میدان الكتریكی نیز صورت می گیرد .

 با توجه به آنچه گذشت ، عایقهای الكتریكی عموماً در معرض عواملی قرار دارند كه باعث می شود در ولتاژ نامی نیز حالت نرمال خود را از دست بدهند . لذا در انتخاب عایقها ، عایق با كلاس بالاتر انتخاب می شود . اندازه گیریهای مختلفی كه جهت شناسایی نواقص موجود در عایق ها انجام می گیرند عبارتند از :

 اندازه گیری مقاومت D.C عایق یا جریان نشتی ان ، تلفات دی الكتریك ، ظرفیت خازنی عایق ، توزیع ولتاژ در عایق ، دشارژهای جزئی در عایق و میزان پارازیتهای حاصل از آن و تست استقامت الكتریكی عایق .

 تعیین میزان و تلفات یك عایق ومقایسه آن با مقادیر اولیه ، معیار خوبی برای ارزیابی وضعیت آن می باشد . اصولاً افزایش تلفات در عایق های جامد ناشی از جذب رطوبت و در روغن ها به دلیل افزایش در صد آب یا آلودگیهای دیگر درآن می باشد .

 باید دانست كه مقدار تلفاتی كه در مورد یك ترانس اندازه گیری می شود ، جمع تلفات روغن و ایزولاسیونجامد سیم پیچ بوده و هرگاه تلفات عایق یك ترانس از مقدار مجاز تجاوز نماید ، ابتدا باید روغن را به طور جداگانه مورد آزمایش قرار داد تا بتوان وضعیت ایزولاسیون سیم پیچی را ارزیابی نمود .

 با توجه به انكه با تعیین مقدار تلفات به طور مطلق و بدون در نظر گرفتن ابعاد فیزیكی و جنس عایق نمی توان قضاوت صحیحی در مورد ان به عمل آورد ، بهترین پارامتری كه می تواند وضعیت ایزولاسیون را مشخص نماید نسبت مولفه اكتیو به راكتیو جریان نشتی عایق می باشد . با اندازه گیری ظرفیت تلفات عایق می توان وضعیت ان را از نظر استقامت حرارتی ، میزان رطوبت جذب شده و عمر عایق ارزیابی نمود .

 تجربه نشان داده است كه در موارد زیر خطر اتصال كوتاه در ایزولاسیون تجهیزات الكتریكی كه مستقیماً به فساد عایق مربوط باشد ، وجود ندارد :

 الف : وقتیكه ایزولاسیون دارای ضریب تلفات عایق ثابتی است و با مروز زمان افزایش نمی یابد .

ب: وقتیكه ضریب تلفات عایق روغن بوشینگ دژنكتورهای روغنی كه مستقیماً روی كلید اندازه گیری شده است ، بدون توجه به اندازه گیری قبلی در حد استاندارد باشد .

 با اندازه گیری ظرفیت خازنی ایزولاسیون تجهیزات الكتریكی در دوفركانس و یا دو درجه حرارت مختلف می توان اطلاعاتی مشابه با نتیجه تست تلفات دی الكتریك از وضعیت عایق بدست آورد .

 وجه تمایز تست ظرفیت خازنی در دو فركانس مختلف با دستگاههایی كه جهت همین كار ساخته شده اند در این است كه در هر درجه حرارتی قابل انجام بوده و احتیاجی به گرم كردن ترانس و یا تجهیزات دیگر نیست و به همین جهت پرسنل را از حمل و نقل دستگاهها و ادوات نسبتاً سنگین كه برای گرمایش بكار می روند بی نیاز می سازد .

 در این روش اساس كار بر این اصل مبتنی است كه ظرفیت خازن با تغییر فركانس تغییر می نماید . تجربه نشان داده است كه در مورد ایزولاسیون سیم پیچ هایی كه آب زیادی به خود جذب نموده اند نسبت بین ظرفیت خازنی در فركانسهای 2 و 50 هرتز حدود دو بوده و در مورد ایزولاسیون خشك این نسبت حدود یك خواهد بود .

 اندازه گیری فوق معمولاً بین سیم پیچ هر یك از فازها و بدنه در حالتیكه بقیه سیم پیچ ها نیز ارت شده اند انجام می گیرد . دقیقترین روش برای بررسی نتایج بدست امده در هر آزمایش مقایسه آن با مقادیر كارخانهای و یا تستای مشابه قبلی می باشد كه البته در این عمل باید ارقام بر اساس یك درجه حرارت واحد اصلاح شد باشند . چنانچه مقایسه فوق به عللی تحقیق پذیر نباشد ، می توان به بعضی از اتسانداردهایی كه در این زمینه موجود است مراجعه نمود . برای مثال پس از انجام تعمیرات ، میزان مقاومت D.C عایق نباید كاهش بیش از 40 در صد (برای ترانس 110 كیلو ولت به بالا 30 در صد ) ، نسبت ظرفیت خازن در فركانس 2 هرتز به ظرفیت خازن در فركانس 50 هرتز افزایش بیش از ده درصد و ضریب تلفات عایق افزایش بیش از 30 در صد نسبت به نتایج قبل از تعمیرات را نشان بدهند .

 دردرجه حرارتهای 10 و 20 درجه سانتیگراد نسبت ظرفیت خازن در فركانس 2 هرتز به ظرفیت خازن در فركانس 50 هرتز باید به ترتیب مقادیری حدود 2/1 و 3/1 را داشته باشند .

 اضافه گرمایش مجاز در هادیهای تجهیزات الكتریكی

 روشن است كه عبور جریان نامی به طور مداوئم در هادیهای الكتریكی موجب گر شدن آنها و ایزولاسیون مجاورشان می شوند . این پدیده عاملی است كه محدودیت اساسی را برای باردهی تجهیزات الكتریكی بوجود می آورد .

 بر اساس استاندارد های معتبر ، حداكثر درجه حرارت مجاز در انواع مواد عایقی بین 90 تا 180 درجه سانتیگراد معین شده است .

جهت دریافت فایل عایقهای الكتریكی لطفا آن را خریداری نمایید