دربان
همه مقالات
مقره چگونه کار می‌کند؟
بهمن
انرژی از شیء گرم‌تر به شیء سردتر جابه‌جا می‌شود. از آنجایی که بین ذرات مقره سرامیکی پیوند قوی وجود دارد، ذرات انرژی‌دار در برخورد با مقره سرعت و انرژی خود را از دست می‌دهند. این کار از افزایش دما و حرکت الکترون‌ها جلوگیری می‌کند.
کاربرد مقره چیست؟
مقره برای محدود کردن انتقال برق یا گرما به کار می‌رود. مقره حرارتی با متوقف کردن حامل گرما، باعث کاهش دما می‌شود. مقرههای برق از جمله مقره سرامیکی از جاری شدن جریان الکتریکی در مسیر ناخواسته جلوگیری می‌کنند.
مقره برق در طیف گسترده‌ای از کاربردهای الکترونیکی، از ایستگاه‌های توزیع برق گرفته تا ایستگاه‌های تلفن همراه، خطوط توزیع و انتقال یافت می‌شوند.
انواع مقره ها
مقره نگهدار سیم ( Wire Support Insulator)
این نوع مقره برای نگهداری و تحمل وزن سیم‌ها و هادی‌های الکتریکی در سیتسم‌های توزیع فشار ضعیف استفاده می‌شود. شکل ۱ مقره نگه‌دارنده سیم را نشان می‌دهد.
مقره کششی (Tension Insulator)
مقرههای کششی می‌توانند سیم‌ها یا کابل‌های آویزان را در اتصال به پایه‌ها و دکل‌ها نگه دارند و نیروهای کششی کابل را تحمل کنند. همچنین آن‌ها را می‌توان بین دو سیم برق قرار داد تا از هم جدا شوند.
از این نوع مقره در پایه‌های ابتدایی و انتهایی خطوط انتقال، توزیع و یا در پایه‌هایی که از امتداد خط مستقیم خارج شده و زاویه در مسیر خط ایجاد کرده‌اند، استفاده می‌شود. شکل ۲ مقره کششی را نشان می‌دهد.
مقره چرخشی (Pole Insulator)
مقره چرخشی شامل یک عایق قرقره شکل است که به یک براکت وصل می‌شود و یک میله کوچک از وسط مقره عبور می‌کند، به بالا و پایین قرقره متصل می‌شود. این مقره‌ها توسط یک پیچ در وسط براکت به دیوارها، تیرها، پایه‌ها یا سطوح نصب می‌شوند.
کاربرد این مقره همانند مقره کششی است با این تفاوت که نیروی کششی کمتری را می‌تواند تحمل کند. این نوع مقره در دو مدل تک‌شیاره و دو‌شیاره تولید می‌شود.
مقره مهار (Stay Insulator)
در خطوط توزیع، برای خنثی‌سازی نیروهای وارد شده به پایه‌های واقع در ابتدا و انتهای خط یا پایه‌های قرار گرفته در زاویه، از سیمی فولادی با عنوان «مهار» استفاده می‌شود. این سیم مهار از یک طرف به سر تیر محکم می‌شود و از طرف دیگر به میله مهار و صفحه مهار در عمق مشخصی درون زمین (معمولا ۲ متر) قرار می‌گیرد.
با توجه به رسانا بودن سیم مهار به منظور تأمین ایمنی و جلوگیری از بروز حوادث برق‌گرفتگی مقره مهار در میانه سیم مهار به کار می‌رود و سیم‌های مهار را از دو طرف به مقره مهار متصل می‌کنند.
ذکر این نکته ضروری است که این مقره مانند مقره کششی باید تحمل نیروی کششی زیادی را داشته باشد و البته حتی اگر شکسته هم شود باز سیم مهار قطع نشده و فقط میزان ایمنی آن افت می‌کند. شکل ۴ مقره مهار را نشان می‌دهد.
مقره توزیع ولتاژ پایین ( Low Voltage Distribution Insulator)
مقره توزیع ولتاژ پایین به صورت عمودی یا افقی با استفاده از پیچ و یا روی بازوی متقاطع نصب می‌شوند. این نوع مقره به دلیل اطمینان بالایی که دارد به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. طراحی مقره توزیع ولتاژ پایین مشابه مقره چرخشی است. از این مقره در خطوط هوایی با ولتاژ پایین تا متوسط استفاده می‌شود. در شکل ۵ مقره توزیع ولتاژ پایین نشان داده شده است.
مقره واشر بوشی (Sleeve Washers)
مقره واشر بوشی که به عنوان واشر شانه‌ای نیز شناخته می‌شوند، جریان الکتریکی را مسدود کرده و از خوردگی گالوانیکی (خوردگی در اثر اختلاف پتانسیل بین فلزها) جلوگیری می‌کنند. این مقره‌ها تمام خواص و ویژگی‌های مطلوب عایق‌های سرامیکی معمولی را دارند و می‌توانند تا دمای ۳۰۰۰ درجه فارنهایت را تحمل کنند.
علاوه بر این، طراحی خاص واشرهای عایق بوشی سرامیکی باعث می‌شود که در برابر اثرات گازهای هیدروکلریک و اسید نیتریک مقاومت کنند. در شکل ۶ نمونه‌ای از این نوع مقره نشان داده شده است.
مقره آویزی (Suspension Ceramic Insulators)
مقره آویزی هادی‌های خطوط برق را جدا می‌کند. این مقره شامل تعدادی دیسک سرامیکی است که توسط پیوند فلزی به همدیگر متصل هستند. به مجموعه دیسک‌ها و پیوند فلزی، رشته می‌گویند. مقره آویزی به «کراس‌آرم» در خطوط بین پایه‌ها یا دکل‌ها با فواصل زیاد آویزان می‌شود. شکل ۸ مقره آویزی را نشان می‌دهد
مقره پین (Pin Ceramic Insulators)
مقره پین معمولا در خطوط توزیع برق استفاده می‌شوند. برای همین به آن مقره سرامیکی توزیع نیز گفته می‌شود. این نوع مقره از یک تکه سرامیک یا شاید دو قطعه سرامیکی تشکیل شده است که توسط سیمان به هم وصل می‌شوند.
از آنجایی که مقاومت مکانیکی این مقره‌ها بالا است، تحمل ولتاژ تا ۵۶ کیلوولت برای عایق‌کاری و پشتیبانی هادی در خطوط توزیع برق را دارند. این عایق برقی هم به صورت عمودی و هم افقی نصب می‌شوند. شکل ۹ مقره پین را نشان می‌دهد.
مقره بشقابی (Disc Ceramic Insulator)
مقره بشقابی (دیسکی) مانند یک دیسک است. قسمت فلزی این عایق شامل پایه‌های فولادی، کلاهک‌های آهنی و فلنج‌ها می‌شود. بخش عایق و فلزی با چسب یا گیره مکانیکی متصل هستند. از این مقره برق در خطوط انتقال و توزیع فشار قوی استفاده می‌شود.
مقره دیسکی از ۱۱ تا ۱۴ کیلوولت را می‌توانند تحمل کنند. مزیت مقره بشقابی، امکان تعویض هر کدام از دیسک‌ها است، بدون اینکه به دیگر دیسک‌ها آسیبی برسد. ضمنا می‌توان با شماره تعداد مقره‌ها به سطح ولتاژ خط پی برد. شکل ۱۰ مقره بشقابی را نشان می‌دهد.
