پروژه رشته برق در مورد ولتاژ DC – قسمت پنجم

– کاغذ آغشته به روغن معدنی :

اگر کاغذهای نازک با ضخامت 01/0 تا 1/0 میلیمتر را در خلأ خشک کرده و وارد روغن کنیم عایق بسیار خوبی می شود که خواص عالی دارد و چون استقامت الکتریکی آن نیز بسیار زیاد است در ساختمان اغلب دستگاههای فشار قوی بکار برده می شود هر چقدر فشار روغن بیشتر باشد استقامت الکتریکی کاغذ روغنی نیز افزایش می یابد مقدار حرارت مجاز برای کاغذ آغشته به روغن در حدود 70 درجه سانتی گراد است.

نکته مهم : برای استفاده از متن کامل تحقیق یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه   کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و تحقیق دانشگاهی در رشته های مختلف است که می توانید آن ها را به رایگان   کنید

6- پرس ایشپان (پرشمان ):

با چسباندن و فشرده کردن چندین ورق کاغذ که هنوز نرم است انواع مقوا بدست می آید یکی از انواع مقوا که فشردگی زیاد دارد و یک یا هر دو سر آن صیقلی و پرداخت شده است مقوای (پرس ایشپان) بدست می آید که عایق خوبی است و لیکن بعلت جذب رطوبت هوا ، در جهت ورقه ها ورم کرده و احیاناً می ترکد.

7- کاغذ فشرده :

ورقهای کاغذ که تحت حرارت و فشار زیاد پرس می شود یکی از بهترین عایقها است که خواص الکتریکی و مکانیکی بسیار خوبی دارد و به راحتی می توان به اشکال مختلف در آورد . قابلیت تراشیدن و سوراخ کردن و پرداخت دارد و لذا در صنعت الکتروتکنیک خیلی زیاد مصرف می شود این عایق در فضای آزاد و بدون سقف بویژه جاهایی که رطوبت زیاد است قابل استفاده نمی باشد همچنین با توجه به خواص آن در محلهایی که ایجاد کرونا می شود و یا امکان جرقه وجود دارد نباید مورد استفاده قرار گیرد مورد استعمال عمده این عایق در ترانسفورماتورهای فشار قوی و کابلهای سیم پیچی و عایق بندی حلقه ها نسبت به هم و نسبت به هسته آهنی و تابلوی برق می باشد.

8- طلق نسوز( گلیمر Glimmer) :

طلق نسوز خواص عایق الکتریکی بسیار خوبی دارد که در مقابل حرارت و روغن ها با ثبات است و خواص آن از تمام مواد طبیعی دیگر بهتر است .

طلق های نسوز از نظر تجاری به رنگ های مختلف دسته بندی می شوند از جمله طلق نسوز قرمز رنگ که بهترین خواص الکتریکی و عایقی را دارد که در ساختمان خازن ها و دستگاههای (فرکانس بالا) بکار برده می شود طلق نسوز سبز رنگ در عایق بندی دستگاه های اندازه گیری و دستگاه های حرارتی و رزیستانس ها بکار برده می شود.

9- فیبر:

از خیس کردن سلولز در کلرید روی ، کاغذ نازکی در می آید که به صورت محلول است که پی از عبور محلول اسیدسولفوریک خمیر مایه آن حاصل می شود و این خمیر پس از تمیز کردن و خشک کردن پرس می شود و به صورت ورقه هایی در ضخامت های مختلف درست می شود سطح فیبر صیقلی بوده و در رنگهای دودی ، قرمز و سیاه عرضه می شود فیبر علاوه بر خواص خوب مکانیکی ، دارای خواص عالی الکتریکی نیز می باشد و می تواند در ساختمان دستگاه های الکتریکی مورد استفاده قرار گیرد فیبر در برابر روغن با ثبات بوده و گازها نمی توانند در آن نفوذ کنند فیبر در 100 درجه سانتی گراد به بالا شکننده می شود لذا فیبرها را با لاک و یا پارافین آغشته می کنند .

10- مقوای نسوز (آسبست Asbest):

آسبست نام کلی مواد عایق پنبه ای است که در طبیعت وجود دارد و ساختمان طبیعی آن شباهت زیادی به طلق نسوز دارد و در صنایع برقی در موارد فراوانی بکار می رود این عایق ها اصلاً قابل سوختن نیست و اغلب بصورت پودر یا طناب و نخ و نوار و یا بصورت مواد سختی بنام اترنیت Eternit بکار برده می شود و در فشارهای قوی مصرف چندانی ندارد .

11- کائوچو :

یکی از عایق های نباتی کائوچو می باشد این ماده از شیره درختانی که در مناطق گرمسیر و مرطوب می رویند به وجود می آیند بهترین نوع آن از درخت کائوچو( لاتکس) وجود دارد که پس از یک سری عملیات شیمیایی (ولگانیزاسیون)ماده پلاستیکی بدست می آید که معمولاً به آن (لاستیک )می گویند کائوچو در صنعت برق برای عایق کردن سیمها و روپوش دار کردن سیمهای لاکی و کابل ها بکار برده می شود از آن جایی که کائوچو بوسیله اوزن خورده می شودو روغن در آن اثر می کند خاصیت الاستیکی آن را گرفته و ترک می خورد لذا نمی توان از آن در سیمهای فشار قوی استفاده کرد با اضافه کردن مقدار بیشتری از گوگرد در عمل ولگانیزاسیون ، لاستیک سخت از کائوچو تولید می شود که نام تجاری ابونیت (Ebonit) معروف است.

12- گوتاپرشا(Guta Persha) :

این ماده نیز مانند کائوچو که از شیره درختان گرمسیر و مرطوب گرفته می شودو از نظر شیمیایی در واقع از ایزومرهای کائوچو می باشد این ماده از نوع عایق های ترموپلاست طبیعی بوده و احتیاج به عمل ولگانیزاسیون ندارد در درجه حرارت معمولی سفت بوده و بر اثر رطوبت هوا شکننده می شود و چون در برابر اسیدها و آب دریا حساسیت ندارد لذا به عنوان عایق بسیار خوبی برای (کابل های دریایی ) به شمار می رود که البته امروزه جای خود را به مواد عایق مصنوعی داده است.

2-5 عایق های مصنوعی

عایق های مصنوعی یا پلی پلاست ها از ترکیبات مواد آلی که دارای مولکول زیاد هستند تشکیل می یابند به سه روش تهیه می شوند:

روش اول – پلیمریزاسیون

روش دوم – پلی کندنزاسیون

روش سوم – پلی آدیسیون

از معروف ترین محصولات عایقی روشهای برق که در صنعت برق برای کابلها مورد استعمال قرار می گیرند به شناسایی مختصری اکتفا می شود:

1- P.V.C پلی وینیل کلرید :

از معروف ترین مواد عایق پلاستیکی برای کابلها ماده P.V.C می باشد که از مواد اولیه آهک ، کربن ، اسید کلریدریک ، کاربید و استیلن تشکیل یافته است و با روش پلی مریزاسیون به صورت پودر خالص بدست می آید و خواص الکتریکی فوق العاده عالی دارد که در کابلهای فشار قوی مورد استفاده قرار می گیرد.

این ماده نسبت به لاستیک (کائوچو طبیعی ) مزایای بیشتری دارد و در برابر روغنهای معدنی و سوختهای مایع و امثال آن حساس نیست و بر اثر مقاومت زیادی که در برابر مواد شیمیایی دارد وسیله حفاظتی بسیار خوبی در برابر زنگ زدگی به شمار می رود P.V.C جز پلاستیکهای حرارتی است این ماده با زیاد شدن درجه حرارت ، نرمتر و یا کم شدن آن سفت تر می شود این عایق غیر قابل اشتعال است آب و اسیدهای رقیق و بازها روی آن اثر نمی کنند لذا برای مصرف در کارخانجات شیمیایی نیز مناسب هستند در سیم کشی لامپهای نئون و مشابه آن (اوزن) و اشعه ماورای بنفش به نور آفتاب حساس نیست ارزش عایق بودن P.V.C نسبت به زیاد شدن درجه حرارت تنزل می کند و لذا نباید درجه حرارت آن از 70 درجه سانتی گراد تجاوز کند هر میلیمتر از ماده عایق P.V.C در حدود 20 کیلوولت استقامت دارد به این جهت کلفتی عایق سیمهای پلاستیکی 2/0 میلیمتر کمتر از عایق لاستیکی است در درجه حرارت کمتر از 3 درجه نیز ، عایق P.V.C در برابر ضربه حساس است و تغییر شکل ناگهانی مثل ضربه و تکان خوردن باعث ترکیدن عایق و روپوش سیم می شود و لذا باید با ملایمت عمل کرد.

با توجه به نوع ماده P.V.C استقامت الکتریکی آن در حدود 10 تا 40 کیلو ولت بر میلی متر و مقاومت ویژه آن تا اهم می باشد این عایق در بالاتر از 80 درجه نرم شده و شکل اصلی خود را از دست می دهد .

2- P.E.T پلی اتیلن:

عایق ترموپلاستیک دیگری که در کابل سازی مورد استقاده قرار می گیرد و مانند P.V.C پلیمریزاسیون بدست می آید لیکن بر خلاف P.V.C این ماده قابل اشتعال است و در عوض استقامت شیمیایی آن در برابر اسیدها و بازها از P.V.C بهتر است با این حال به علت قابلیت اشتعال و حساسیت در برابر روغن ها و همچنین گرانی قیمت نسبت به ماده P.V.C امروزه سعی می شود حتی در فشارهای قوی نیز از ماده P.V.C استفاده شود از آن جایی که پلی اتیلن را می توان به سادگی پرس کرده و به فرم های مختلف در آورد در کابل سازی تا 25 کیلو ولت مورد مصرف است و از طرفی به علت غیر قابل نفوذ بودن در برابر رطوبت و زنگ زدگی ، علاوه بر عمل عایقی به عنوان محافظ خلاف سربی نیز عمل می کند و بدین ترتیب کابلهای با پلی اتیلن بسیار سبک وزن هستند استقامت الکتریکی این ماده 20 تا 40 کیلوولت بر میلیمتر و مقاومت ویژه آن تا اهم سانتی متر
می باشد.

3- پلی استیرول(Poly Styrol)

این ماده عایق ، مانند شیشه شفاف و سخت است و بسادگی قابل شکل دادن می گردد و در برابر آب و رطوبت و اسیدها و الکل و روغن ثبات دارد نوعی از آن که دارای بوتادین است در مقابل ضربه مقاومت زیاد دارد و در برابر سرما و نور ، ترد و شکننده می باشد اشیاء و لوازم مختلفی با انبساط کمک و زیاد و در صنعت مخابرات برای فرکانس های بالا و همچنین کابل های فرکانس زیاد و جعبه های رادیو مصرف می شود.

4- سیلیکونها(Silicon)

این ماده خواص بسیار خوب الکتریکی و مقاوم در مقابل محلول های آب دارد ولی در برابر اسیدهای قوی و بخار داغ غیر مقاوم است و پایداری حرارتی و قابلیت انعطاف خوبی دارد و به صورت روغن و لاک در الکتروتکنیک بکار برده می شود از جمله در پوشش سیمها عایق شیارهای ماشین و لاک مخصوص برای محلهایی که خطر انفجار دارد نیز مورد استعمال قرار می گیرد .

3-5 روغنهای عایق

1- خواص :

روغنهای عایق معدنی که در صنعت الکتروتکنیک مورد استفاده می گیرد ترکیباتی از هیدروژن و کربن است که از معدن نفت با عمل تصفیه بدست می آید از مشخصات روغن خوب و تازه این است که باید در بیست درجه سانتی گراد صاف و شفاف باشد و ته نشین نشود مقاومت مخصوص روغن خاص 10*20 (اهم سانتیمتر) می باشد و اگر کهنه شود مقاومت آن به 10*2 (اهم سانتیمتر ) تنزل می یابد روغن در 170 تا 200 درجه به جوش می آید و یک روغن خوب باید تا 100 درجه تولید بخار نکند و برای جلوگیری از روغن سوزی لازم است حرارت آن زیر 145 درجه سانتیگراد نگاه داشته شود در اثر حرارت زیاد به ویژه در مجاورت فلزات روغن اکسیده می شود چون فلز عمل کاتالیزور (کمک کننده فعل و انفعال شیمیایی ) را انجام می دهد مخصوصاً اگر این فلز مس باشد لذا حتی حتی المقدور باید از وجود مس لخت در درون روغن جلوگیری کرد بعضی از ترکیبات کربن و هیدروژن در اثر حوزه الکتریکی پلی مریزه می شود و جسم نامحلول سفتی تولید می کند که با آن (ایکس واکس) می گویند و در کابلها و در جایی که کاغذ و روغن مجاور هم هستند و در خازنهای فشار قوی پدید می آیند و بر اثر فعل و انفعالات شیمیایی ، بعضی از روغن ها در موقع ایجاد (ایکس واکس) گاز تولید می کنند که استقامت الکتریکی روغن را پایین می آورند روغنهای معدنی تحت تأثیر اکسیژن هوا در حرارت زیاد ، اکسیده می شود و تابش نور سبب تجزیه روغن و خرابی آن می گردد و مواد تجزیه شده مثل آب و لجنهای محلول یا غیر محلول است که لجنهای غیر محلول روی قطعات عایقی و سیم پیچها و دندانه ها رسوب می کند و عمل خنک کردن و انتقال حرارت را کندتر می کند و همچنین مواد سلولزی و پارچه ای را فاسد می نماید از این جهت است که باید سعی شود درجه حرارت روغن ها از 95 درجه سانتی گراد تجاوز نکند عمل هدایت حرارت در روغن ها از اتم به اتم یا مولکول به مولکول نبوده و به صورت جابجایی می باشد یعنی مولکولهای گرم شده بالا آمده و مولکول های سرد جای آن را می گیرند استقامت الکتریکی روغن تمیز و خالص خیلی زیاد است که از 200 کیلو ولت بر سانتیمتر تجاوز می کند قابلیت هدایت روغن با غلظت آن کم می شود و روغن های غلیظ استقامت الکتریکی بیشتری دارند لذا با بالا رفتن درجه حرارت ، استقامت الکتریکی کاهش می یابد لیکن این روند برای روغنها در بین درجات حرارت 10 تا 75 درجه سانتیگراد صادق نیست و حتی ممکن است در این فاصله استقامت الکتریکی عایق بیشتر نیز بشود استقامت الکتریکی روغن به فشار الکتریکی نیز بستگی دارد و در فشارهای کم نسبت آن مستقیم است ولی در فشارهای الکتریکی بالاتر استقامت الکتریکی افت پیدا می کند.

2- روغن کابل :

در صنعت کابل سازی از کاغذهایی که آغشته به روغن هستند استفاده می شود در کابلهای پرو کابل های فشاری ،روغن غلیظ و در کابل های روغنی ، روغن رقیق شبیه روغن ترانسفورماتور بکار می رود این نوع روغن باید در 130 درجه سانتیگراد رقیق شده و بتواند در داخل منافذ کوچک و فواصل خالی رخنه کند و در درجه حرارت معمولی 35 تا 40 درجه سانتیگراد باید غلیظ و سفت شود و در درجه حرارت زیر صفر محکم نشود تا کابل قابلیت خمش خود را حفظ کند همچنین درجه انبساط و تغییرات وزن مخصوص روغن باید نسبت به درجه حرارت خیلی کم باشد برای جلوگیری از پدیده (ایکس واکس) که در بند قبلی تشریح شد باید گازهای موجود در روغن کابلها را پیش از مصرف خارج کرد .

3- روغن کنتاکت ها :

برای مصونیت اتصالات از اثرات هوا و سهولت عمل کنتاکت ، لازم است قسمتهای مکانیکی کلیدهای فشار قوی را با روغن چرب کنند چنین روغنی باید در (40-) درجه سانتیگراد غلظت قیر را داشته باشد و درجه حرارت ریزش قطره ای آن از 105 درجه سانتیگراد کمتر باشد لذا برای تکنولوژی کابلها روغن کاری اتصالات و کنتاکت ها از خمیر سیلیکون استفاده می شود که قیمت آن نیز نسبت به سایر روغن ها زیادتر است .

4-5 عایقهای گازی

هوا ، ازت ، هلیم ، اکسیژن ، هیدروژن ، کلر ، گاز کربنیک ، سولفور هگزافلورید از جمله گازهای عایق و همچنین خنک کننده ای هستند که در صنایع برق مورد استقاده قرار
می گیرند.

بهترین گاز برای پرکردن کابل های فشار قوی گازازت تحت فشار است اگر ورقه ای از گاز ازت روی روغن وارد شود باعث جلوگیری از کهنگی و خراب شدن آن می شود و خواص الکتریکی روغن را پایدار نگاه می دارد.

هوا نیز از عایق های مهم فشار قوی بوده و قیمت تهیه آن هم هزینه ای در بر ندارد ضریب عایقی هوا عملاً برابر واحد و مقاومت مخصوص آن 10*5 (اهم – سانتیمتر) است استقامت الکتریکی هوای بین دو صفحه به فاصله یک سانیتمتر در حدود 30 الی 32 کیلو ولت بر سانتیمتر است .

هیدورژن سبکترین گاز است و استقامت الکتریکی آن نیز از همه گازها کمتر است هیدروژن در مقایسه با هوا در اختلاف سطح کمتری یونیزه می شود لیکن بر خلاف هوا باعث اکسیداسیون و زنگ زدگی اجسام نمی شود و تولید اوزن Ozon نیز نمی کند و بدون وجود هوا قابل سوختن نیست .

هگزا فلورید سولفور از گازهای ارزان و عایق خوبی است که قابل سوختن و احتراق نبوده و مورد استعمال زیادی در فشار قوی دارد استقامت الکتریکی تحت فشار یک اتمسفر دو برابر هوا بوده و هر چه فشار آن نیز بیشتر شود خواص الکتریکی آن بهتر
می شود.

برای دیدن قسمت های دیگر این تحقیق لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد استفاده کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

لینک متن کامل با فرمت ورد

Leave a comment