انواع مقره ها از نظر جنس

انواع مقره ها از نظر جنس:
مقره هایی که در معرض هوای آزاد مورد استفاده قرار می گیرند از جنس چینی، شیشه و اخیراً مواد کامپوزیت هستند. در ادامه، این مقره ها را معرفی خواهیم کرد.

مقره چینی:
امروزه، چینی (Porcelain) پرکاربردترین ماده مورد استفاده برای مقره های هوایی است. چینی از جنس آلومینیوم سیلیکات (Aluminium Silicate) است.

آلومینیوم سیلیکات با کاسولن پلاستیکی، فلدسپار و کوارتز مخلوط می شود تا ماده عایق پرسلن سخت و چینی لعاب دار به دست آید.

سطح چینی باید به اندازه کافی لعاب دار و صیقلی باشد تا آب روی آن نماند و به آن نفوذ نکند. چینی همچنین باید از تخلخل عاری باشد، زیرا تخلخل عامل اصلی کاهش خاصیت دی الکتریک آن است.

علاوه بر این، چینی باید از هرگونه ناخالصی و حباب هوا که می تواند بر خاصیت عایق تأثیر بگذارد، عاری باشد. شکل زیر یک مقره چینی را نشان می دهد.

از معایب مقره های چینی می توان به به وجود آمدن ترک های ریز در آن ها و در نتیجه، کاهش مقاومت در برابر ولتاژهای ضربه اشاره کرد.

مقره شیشه ای:
مقره های شیشه ای را از مخلوطی از آهک و پودر کوارتز ذوب شده که به طور ناگهانی سرد و قالب ریزی شود، می سازند.

امروزه مقره های شیشه ای نیز مورد استقبال قرار گرفته اند و در خطوط انتقال و توزیع به کار می روند.

در این مقره ها، از شیشه های سخت آنیل برای عایق استفاده می شود.

مقره شیشه ای مزیت هایی نسبت به مقره چینی معمولی دارد که عبارتند از:

• قدرت دی الکتریکی بالایی در مقایسه با چینی دارد.
• مقاومت آن بسیار بالا است.
• ضریب انبساط حرارتی کمی دارد.
• از استحکام کششی بالاتری نسبت به عایق چینی برخوردار است.
• از آنجایی که ماهیت آن شفاف است، در شرایط تابش نور خورشید به اندازه چینی گرم نمی شود.
• به دلیل شفافیت شیشه، ناخالصی ها و حباب های هوای داخل آن به راحتی در داخل بدنه قابل تشخیص هستند.
• شیشه طول عمر بسیار بالایی دارد، زیرا خصوصیات مکانیکی و الکتریکی آن با گذشت زمان تحت تأثیر قرار نمی گیرد.
• شیشه ارزان تر از چینی است.

در مقره های شیشه ای، استقامت الکتریکی بین 140 تا 500 کیلوولت بر سانتی متر است. همچنین، استقامت مکانیکی فشاری و مکانیکی کششی آن ها، به ترتیب، 1٫5 و 2 برابر مقره های چینی است.

از طرفی، استقامت مکانیکی خمشی مقره های شیشه ای تقریباً برابر با مقره های چینی (کمی کمتر) است.

از مزایای مقره های شیشه ای می توان به ضریب انبساط حرارتی بسیار کم اشاره کرد که در نتیجه، تغییرات شکل آن ها در اثر افزایش درجه حرارت بسیار کم است.

مقره های شیشه ای قبل از بروز ترک کاملاً خرد می شوند و از این رو به راحتی می توان مقره های معیوب را پیدا کرد.

برخلاف مقره های چینی، در هنگام ساخت مقره های شیشه ای، حفره به وجود نمی آید و یا اگر حفره ای هم باشد قابل مشاهده است.

معایب مقره های شیشه ای نیز به شرح زیر است:

• رطوبت می تواند به راحتی روی سطح شیشه متراکم شود و از این رو، گرد و غبار هوا روی سطح شیشه قرار گیرد که خود موجب ایجاد مسیر جریان نشتی می شود.
• برای شیشه هایی با ولتاژ بالاتر، نمی توان شکل های نامنظمی را قالب گیری کرد، زیرا به دلیل سرمایش نامنظم، کرنش های ناشی از سرمایش داخلی رخ خواهد داد.
• مقره های شیشه ای گرد و خاک بیشتری را به خود جذب می کنند.

مقره کامپوزیتی:
مقره های کامپوزیتی ترکیبی از مواد پلیمری بوده و در برابر اشعه فرابنفش خورشید مقاوم هستند. این مقره ها به علت خواص الکتریکی و مکانیکی بسیار خوب، در حال جایگزین شدن به جای مقره های چینی و شیشه هستند.

مقره های کامپوزیتی بسیار سبک هستند و برخلاف چینی و شیشیه، قابل شکستن نیستند و از این رو استحکام مکانیکی بسیار خوبی دارند.

همچنین، به دلیل بالاتر بودن جریان نشتی در مناطق آلوده، برای استفاده در این مناطق بسیار مفید بوده و نیازی به شست وشو و تمیز کردن آن ها نیست.

مقره های رزینی به طور عمده از ترکیبات بی سفنل و اپی کلروهیدرین ساخته می شوند. برای سخت تر شدن ترکیب مذکور، معمولاً مواد اضافی مانند کوارتز نیز اضافه می شود.

این نوع مقره ها به دلیل نداشتن مقاومت در برابر اشعه فرابنفش خورشید، در فضای آزاد قابل استفاده نیستند و فقط در فضاهای داخلی به کار می روند.

مقره پلیمری نیز دو بخش دارند: یکی هسته که از جنس رزین اپوکسی تقویت شده با فیبر شیشه ای است و دیگری لاستیک سیلیکونی یا اتیلن پروپیلن داین مونومر (EPDM) که پوسته را می سازد. از آنجایی که مقره پلیمری از دو قسمت هسته و هوا ساخته شده است، مقره کامپوزیتی نامیده می شود.

مزایایی این نوع مقره ها به صورت زیر است:

• وزن پایین تری نسبت به مقره های چینی و شیشه ای دارند.
• از آنجایی که عایق کامپوزیت انعطاف پذیر است، احتمال شکستگی آن کاهش می یابد.
• به دلیل وزن پایین تر و اندازه کوچک تر، این نوع مقره هزینه نصب پایین تری دارد.
• مقاومت کششی این نوع مقره نسبت به مقره چینی بالاتر است.
• عملکرد بهتری در نقاط آلوده دارد.
• عایق پلیمری، به دلیل وزن پایین تری که دارد، بار کمتری را به دکل و تیر وارد می کند.
• به دلیل ماهیت آب گریزی این نوع مقره، به تمیزکاری کمتری نیاز دارد.

شکل زیر یک مقره پلیمری را نشان می دهد.

یکی از معایب مقره های پلیمری این است که ممکن است رطوبت به آن ها وارد شده و منجر به خرابی الکتریکی عایق شود.