آشنایی با عایق الکتریکی
انواع عایق الکتریکی امروزه در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد. به همین دلیل آشنایی با خواص و مشخصات عایق الکتریکی جامد ، مایع ، گاز ، آشنایی با تست های اعمال شده بر روی عایق الکتریکی و آشنایی با تجهیزات مورد نیاز برای اعمال این تست ها ضروری می باشد.
آشنایی با عایق الکتریکی
در سیستم های الکتریکی مواد مختلف به دو دسته تقسیم می شوند : 1. مواد رسانا یا هادی 2. مواد عایق
مواد رسانا جریان برق را به خوبی هدایت می کنند ، اما قابلیت هدایت الکتریسیته مواد عایق ضعیف می باشد. در حقیقت مواد عایق اجازه عبور جریانی را نمی دهند. اما در عمل مقدار بسیار اندکی جریان از مواد عایقی عبور می کنند. به همین دلیل هیچ مواد عایقی ایده آل نیست. جریان عبوری از مواد عایق شامل جریان شارژ خازنی ، جریان پلاریزاسیون ، جریان نشتی سطحی و نشتی داخلی می شود.
عوامل موثر بر عملکرد و طول عمر عایق الکتریکی
عواملی بسیاری بر عملکرد و طول عمر عایق الکتریکی موثر می باشند عبارتند از :
- فشارهای الکتریکی
- آسیب های مکانیکی
- مواد شیمیایی
- دما
- رطوبت
- فشار
دسته بندی مواد عایق الکتریکی از لحاظ شکل ظاهری
- جامد (مانند PVC)
- مایع (مانند روغن موجود در ترانس)
- گاز (مانند گاز SF6 و هوا)
مواد عایق الکتریکی که در سیستم های الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند ، جامد می باشند. استفاده از مواد عایق جامد در ساختمان های کابل فشار قوی کاربرد دارد. وجود یون های مثبت و منفی در عایق مایع باعث هدایت جریان الکتریسیته می شود. استفاده از مواد عایق گازی در ساختمان های فشار قوی کاربرد دارد.
تست هایی وجود دارد که با استفاده از آن ها می توانیم صحت عملکرد عایق ها را بررسی کنیم. این تست ها معمولا به صورت دوره ای بر روی عایق ها انجام می شوند. مشخصه ای به نام IP در بروشورها و کاتالوگ های دستگاه های تست عایق وجود دارد که بیانگر اطلاعاتی ضروری برای اپراتور می باشد. از روی IP می توانیم تشخیص دهیم که آیا دستگاه تست برای شرایط محیطی و نوع کاربرد مورد نظر مناسب است یا خیر.
تست مقاومت عایق ها به منظور اندازه گیری مقاومت الکتریکی عایق انجام می شود. دستگاه های تست عایق بصورت آنالوگ و دیجیتال ساخته می شوند و قابل حمل می باشند.
تست های مرتبط با عایق الکتریکی شامل موارد زیر می باشد :
- تست اندیس پلاریزاسیون
- تست مقاومت عایقی
- تست دی الکتریک روغن
- تست Hipot
ساده ترین تست مقاومت بر حسب زمان برای تمام عایق ها تست اندیس پلاریزاسیون است که بر اساس فرآیند جذب در داخل عایق پایه گذاری شده است.
تست دی الکتریک روغن برای تشخیص روغن خوب است و مهترین مشخصه روغن خوب بالا بودن قدرت دی الکتریک آن است. محفظه ای در دستگاه دی الکتریک روغن وجود دارد که روغن مورد آزمایش درون آن قرار می گیرد.
تست Hipot (تست فشار قوی) مقاوم بودن عایق در برابر ولتاژ بالا را مشخص می کند. این دستگاه جهت اعمال ولتاژ بالا به عایق و اندازه گیری میزان جریان عبوری از آن استفاده می شود.
طبقه بندی عایق الکتریکی
سه مورد اصلی در طبقه بندی و تقصیم بندی عایق الکتریکی ، عوامل حرارتی ، الکتریکی و مکانیکی می باشند. موارد دیگری در تقسیم بندی و طبقه بندی عایق الکتریکی موثر است که می توان به موارد زیر اشاره کرد :
- قابلیت حرارتی
- سطح ولتاژ کار
- استحام در برابر خم شدگی و پارگی
- نوع سطح
- قابلیت پذیرش مواد آغشته کننده
- مقاومت در برابر سایش و خراشیدگی
- سطح ولتاژ ماده عایقی
مواد عایق طبیعی :
الیاف طبیعی ، سلولز ، ابریشم ، کتان ، پنبه ، آزبست ، پشم سنگ ، پشم شیشه و…مواد عایق طبیعی می باشند. در گذشته مواد عایق طبیعی برای عایق هادی ها و به عنوان عایق های محافظ و نگهدارنده استفاده می شد. امروزه با ترکیب رزین های طبیعی استخراج شده از زمین ، درختان ، نفت خام ، حشرات و غیره مواد عایق طبیعی دیگری مانند شن ، میکا ، قیر ، لاک ، صمغ ، روغن و… به وجود آمدند.
مواد عایق مصنوعی :
استفاده از مواد عایق مصنوعی در سال 1908 آغاز شد. آنیلین ، رزین های آلکیدی ، وارنیش ها و نخ های کتان ، اکریلیک ، نایلون ، پلی استرن ، ملامین و… مواد عایق مصنوعی می باشند. بعد از سال 1940 مواد عایق مصنوعی دیگری مانند پلی اورتان ، پلی کربنات ، پلی استر ، پلی اتیلن و…مورد استفاده قرار گرفت.
