عايقهاي
الكتريكي
اصولاً
قسمتهاي عايق ماشينهاي الكتريكي ، ترانسفورماتور ها ،خطوط هوايي و غيره به صورتي
طراحي مي شود كه بتوانند به طور مداوم تحت ولتاژ معيني كاركرده و ضمناً قدرت تحمل
ضربه هاي ولتاژ را در لحظات كوتاه داشته باشند .
هر نوع
تغييرات ناگهاني و شديد در شرايط كاري شبكه، موجب ظهور جهشها يا پالسهاي ولتاژ مي
شود . براي مثالمي توان اضافه ولتاژ هاي ناشي از قطع و يا وصل بارهاي زياد به طور
يكجا ، جريانهاي اتصال كوتاه ، تغيير ناگهاني مدار و غيره رانام برد .
رعد و برق
نيز هنگامي كه روي خطوط شبكه تخليه شود ، باعث ايجاد پالسهاي فشار قوي با دامنه
زياد و زمان كم مي شود .
لذا عايق
هاي موجوددر ماشينهاي الكتريكي و تجهيزات فشار قوي بايد از نظر استقامت در مقابل
اين نوع پالسها نيز طبقه بندي شده و مشخص شوند . عايقهاي الكتريكي با گذشت زمان
نيز در اثر آلودگي و جذب رطوبت فاسد شده و خاصيت خود را از دست مي دهند .
در مهندسي
برق سطوح مختلفي از مقاومت عايقي تعريف شده است كه هر كدام بايستي در مقابل ولتاژ
معيني استقامت نمايند . (ولتاژ دائمي و ولتاژ لحظه اي هر كدام به طور جداگانه مشخص
مي شوند )و البته طبيعي است كه ازدياد ولتاژ بيشتر از حد مجاز روي عايق باعث شكست
آن مي شود . در عمل دو نوع شكست براي عايق ها مي توان باز شناخت ،حرارتي و
الكتريكي .
زماني كه
عايق تحت ولتاژ قرار دارد ، حرارت ناشي از تلفات دي الكتريكي مي توان باعث شكست
حرارتي شود . بايد توجه نمود كه افزايش درجه حرارت باعث كاهش مقاومت اهمي عايق و
نتيجتاً افزايش تصاعدي درجه حرارت آن خواهد شد .
خلاصه اينكه
عدم توازن بين حرارت ايجاد شده در عايق با انچه كه به محيط اطراف دفع مي نمايد ،
موجب افزايش درجه حرارت آن شده و اين پروسه تا زمانيكه عايق كاملاً شكسته شده و به
يك هادي الكتريسته در آيد ، ادامه مي بايد .
شكست
الكتريكي در عايق ها به دليل تجزيه ذرات ان در اثر اعمال ميدان الكتريكي نيز صورت
مي گيرد .
با توجه به
آنچه گذشت ، عايقهاي الكتريكي عموماً در معرض عواملي قرار دارند كه باعث مي شود در
ولتاژ نامي نيز حالت نرمال خود را از دست بدهند . لذا در انتخاب عايقها ، عايق با
كلاس بالاتر انتخاب مي شود . اندازه گيريهاي مختلفي كه جهت شناسايي نواقص موجود در
عايق ها انجام مي گيرند عبارتند از :
اندازه گيري
مقاومت D.C عايق يا جريان نشتي ان ، تلفات دي الكتريك ، ظرفيت خازني عايق ،
توزيع ولتاژ در عايق ، دشارژهاي جزئي در عايق و ميزان پارازيتهاي حاصل از آن و تست
استقامت الكتريكي عايق .
تعيين ميزان
و تلفات يك عايق ومقايسه آن با مقادير اوليه ، معيار خوبي براي ارزيابي وضعيت آن
مي باشد . اصولاً افزايش تلفات در عايق هاي جامد ناشي از جذب رطوبت و در روغن ها
به دليل افزايش در صد آب يا آلودگيهاي ديگر درآن مي باشد .
بايد دانست
كه مقدار تلفاتي كه در مورد يك ترانس اندازه گيري مي شود ، جمع تلفات روغن و
ايزولاسيونجامد سيم پيچ بوده و هرگاه تلفات عايق يك ترانس از مقدار مجاز تجاوز
نمايد ، ابتدا بايد روغن را به طور جداگانه مورد آزمايش قرار داد تا بتوان وضعيت
ايزولاسيون سيم پيچي را ارزيابي نمود .
با توجه به
انكه با تعيين مقدار تلفات به طور مطلق و بدون در نظر گرفتن ابعاد فيزيكي و جنس
عايق نمي توان قضاوت صحيحي در مورد ان به عمل آورد ، بهترين پارامتري كه مي تواند
وضعيت ايزولاسيون را مشخص نمايد نسبت مولفه اكتيو به راكتيو جريان نشتي عايق مي
باشد . با اندازه گيري ظرفيت تلفات عايق مي توان وضعيت ان را از نظر استقامت
حرارتي ، ميزان رطوبت جذب شده و عمر عايق ارزيابي نمود .
تجربه نشان
داده است كه در موارد زير خطر اتصال كوتاه در ايزولاسيون تجهيزات الكتريكي كه
مستقيماً به فساد عايق مربوط باشد ، وجود ندارد :
الف :
وقتيكه ايزولاسيون داراي ضريب تلفات عايق ثابتي است و با مروز زمان افزايش نمي
يابد .