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 .