العوازل المركبةتمثل تقدما كبيرا في تكنولوجيا العزل الكهربائي. وعلى عكس العوازل الخزفية أو الزجاجية التقليدية، فإنها تستخدم تصميمًا متطورًا متعدد-مواد لتحسين الأداء. وفيما يلي تفصيل لمكوناتها الأساسية ومزاياها:
1. التعريف والمكونات الأساسية
العازل المركب هو نوع متخصص من عوازل البوليمر يتكون من عنصرين عازلين متميزين على الأقل:
جوهر:العنصر الهيكلي المركزي.
السكن (مظلات الطقس):الطبقة الواقية الخارجية، مجمعة بتركيبات نهاية معدنية.
(ملاحظة: يتم تعريف عازل البوليمر على أنه عازل مصنوع أساسًا من مواد أساسها البوليمر-).
2. الجوهر: أساس القوة الميكانيكية
وظيفة:بمثابةمكون العزل الداخليمصممة لتحمل الأحمال الميكانيكية للعازل (الشد، الضغط، الانحناء).
بناء:يتم تصنيعها عادة من:
الألياف (على سبيل المثال، الزجاج) مدمجة داخل مصفوفة راتنجية، وتشكل أليافًا - من البلاستيك المقوى (FRP).
مادة عازلة متجانسة (مثل السيراميك أو الراتنج الصلب).
تصنيفات المواد الأساسية:
العازل المركب البوليمري (العازل المركب القياسي):يتم تصنيع كل من القلب والإسكان من مواد البوليمر.
عازل مركب هجين:يتميز بنواة مصنوعة من مادة متجانسة مثل السيراميك.
الاسم البديل: يُشار إليه غالبًا بالعوازل غير الخزفية (NCI).
3. السكن (السقائف الجوية): الدرع البيئي والكهربائي
وظيفة:بمثابةمكون عازل خارجي، وتوفير وظيفتين حاسمتين:
· مسافة الزحف:يضمن مسار العزل الكهربائي اللازم على طول السطح.
· الحماية الأساسية:يحمي القلب من الأضرار البيئية (الرطوبة والأشعة فوق البنفسجية والتلوث والمواد الكيميائية).
تصنيع:يمكن تشكيل السكن عن طريق:
تركيب حظائر فردية على القلب (مع أو بدون غلاف متوسط).
صب أو حقن السكن (كوحدة واحدة أو في أقسام) مباشرة على القلب.
مواد:يستخدم بوليمرات عالية الأداء- لتحقيق المتانة، بما في ذلك:
· اللدائن:مطاط السيليكون (الأكثر انتشارًا)، إيثيلين بروبيلين ديين مونومر (EPDM).
· الراتنجات:راتنجات الايبوكسي الحلقية الأليفاتية.
· البوليمرات الفلورية:بولي تترافلوروإيثيلين (PTFE).
4. اختيارات المواد: معايير الصناعة
جوهر:المادة الأساسية الأكثر شيوعًا هيإيبوكسي-بلاستيك مقوى بالألياف الزجاجية المشربة (قضيب FRP/GFRP/GRP). بالنسبة للتصميمات الأساسية المجوفة- (على سبيل المثال، أعمدة المحطات، والبطانات)،إيبوكسي-أنابيب مقواة بالألياف الزجاجية المشبعةيعملون.
السكن: مطاط السيليكونيُفضل على نطاق واسع بسبب كرهه للماء الاستثنائي ومقاومته للتتبع والتآكل.
5. الميزة الرئيسية: نظام المواد المتعددة-.
يكمن التفوق الأساسي للعوازل المركبة في فلسفتها التصميمية:
العوازل التقليدية (بورسلين/زجاج):استخدم أنظام مادة واحد-.. يجب أن تتعامل مادة واحدة في وقت واحد مع جميع الضغوط الميكانيكية (الضغط، والشد، والانحناء) وتوفر مسافة الزحف الكهربائية.
العوازل المركبة:توظيف أنظام متعدد-مواد الذي - التي يفصل بين الوظائف الأساسية:
· جوهر:الأمثل لالقوة الميكانيكية وقوة التحمل-..
· السكن:الأمثل لالأداء الكهربائي (الزحف)وحماية البيئة.
تؤدي كل مادة وظيفتها المتخصصة على النحو الأمثل، مما يؤدي إلى أداء عام فائق، ووزن أخف، وتعزيز مقاومة التلوث، وتحسين الموثوقية.
6. التطور: البطانات المركبة
وقد حفز النجاح المؤكد للعوازل المركبة في خطوط النقل والمحطات الفرعية على تطويرالبطانات المركبة ذات الجهد العالي-. تستخدم هذه الأنابيب أليافًا مشربة بالراتنج-كعنصر العزل الأساسي. يمكن استخدام هذا الأنبوب بمفرده أو، لتعزيز الأداء الخارجي، مصبوب بغطاء مطاطي خارجي (مظلات الطقس).
7.تصنيفات العوازل المركبة الأولية
تنقسم العوازل المركبة المصنعة حاليًا إلى أربع فئات رئيسية، كل منها مصمم لأدوار محددة:
· عوازل التعليق:يستخدم بشكل أساسي في خطوط النقل العلوية، ويتدلى من الهياكل لدعم الموصلات (على سبيل المثال، الشكل 1-1أ).
· عوازل خط آخر:يتم استخدامه على خطوط التوزيع، أو مداخل المحطات الفرعية، أو كرافعات، مثبتة عموديًا أو بزاوية على أعمدة أو هياكل (على سبيل المثال، الشكل 1-1ب).
الشكل 1-1
(a) عوازل التعليق (b) عوازل الخط
1-التركيب العلوي؛ 2-السكن/سقائف الطقس؛ 3-FRP رود الأساسية. 4-التركيب السفلي
· عوازل المحطة:توفير الدعم الهيكلي والعزل الكهربائي داخل المحطات الفرعية وساحات التبديل للمعدات مثل مفاتيح الفصل وقضبان التوصيل وقواطع الدائرة (على سبيل المثال، الشكل 1-2).
الشكل 1-2
مركب آخر عازلاللجنة الأولمبية الدولية-500
(أ) مخطط المنتج (ب) مخطط المكونات (ج) المخطط الهيكلي
1 - عازل عمود مركب؛ 2 - شعاع صلب؛ 3 - تجهيزات التدريع؛ 4 - قضيب راتينج من الألياف الزجاجية؛
5 - غلاف مقاوم للطقس-؛ 6 - نهاية التركيب
· العوازل الأساسية المجوفة:تتميز بهيكل أنبوبي مركزي، مما يمكنها من العمل كمبيت أو جلبة عازلة لمختلف الأجهزة الكهربائية (على سبيل المثال، الشكل 1-3).
الشكل 1-3
مركب عازل الأساسية جوفاء
1-التركيب العلوي؛ 2-السكن/سقائف الطقس؛ 3-FRP رود الأساسية. 4-التركيب السفلي
8. التطبيقات الحرجة
خطوط النقل والتوزيع:
· عوازل التعليق:تشكل العمود الفقري للخطوط الهوائية ذات الجهد العالي-.
· عوازل خط آخر:يُستخدم على نطاق واسع في شبكات توزيع الجهد المتوسط-ومداخل خطوط المحطات الفرعية.
المحطات الفرعية والمفاتيح الكهربائية:
· عوازل المحطة:المكونات الأساسية في:
قطع التبديل:توفير الدعم الهيكلي والعزل لشفرات المفاتيح (على سبيل المثال، يوضح الشكل 1-2 مفتاح فصل من نوع الإطار باستخدام أعمدة المحطة المركبة لدعم الناقل).
دعم الحافلات:عزل ودعم قضبان الحافلات.
دعم قواطع دوائر:توفير العزل لأعمدة الكسارة.
· العوازل الأساسية المجوفة:بمثابة العنصر العازل الأساسي فيالبطانات المركبةل:
محولات:(البطانات-الجهد العالي والجهد المنخفض-البطانات)
المفاتيح الكهربائية:(قواطع الدائرة، البطانات GIS)
محولات الصك:(محولات التيار - CTs، محولات الجهد - VTs)
إنهاء الكابلات
مانعات الصواعق (مانعات الصواعق)
الأجهزة الكهربائية المختلفة:بمثابةغلاف أو جلبة عازلة خارجية(على سبيل المثال، الشكل 1-4).
الشكل 1-4
تطبيقالعوازل المركبةفي المنشآت الخارجية
(أ) جلبة حلقة التدريج للمحول الرئيسي؛ (ب) مانع الصواعق؛
(c) حياةقاطع دائرة الخزان الميت؛ (د) المحول الحالي؛ (هـ) محول الجهد؛
(و) جلبة حلقة التدريج لمحول التوزيع (420/170 كيلو فولت)؛
(ز) إنهاء الكابل (170 كيلو فولت)
مانعات الصواعق وقطع التوصيل:تعتبر العوازل المركبة جزءًا لا يتجزأ من المبيتات الخارجية لموانع الصواعق الحديثة الموجودة في البوليمر-(على سبيل المثال، الشكل 1-5) وتوفر العزل لأعمدة التبديل المنفصلة.
الشكل 1-5
وحدتان من مانعات الصواعق لخط نقل 500 كيلو فولت معالمساكن المركبة، مثبت كنوع معلق على الخط (كما هو موضح معلقًا في الصورة)
للحصول على مواصفات المنتج أو الاستشارة الفنية:inquiry@tcipower.com