از روی زمین، یک رشته عایق روی برج انتقال شبیه ردیفی مرتب از چترهای وارونه به هم چسبیده به نظر میرسد. آنها رسانا را از برج آویزان میکنند، آن را محکم در جای خود نگه میدارند و - مهمتر از همه - سیم برقدار را از سازه فولادی زمین جدا نگه میدارند.
اما چرا این شکل؟ آن "سایهبانهای" گشاد شده در واقع چه کار میکنند؟
سایهبانها را بردارید و یک استوانه صاف خواهید داشت. در همان ارتفاع، مسیر سطح بسیار کوتاهتر است. در مهندسی برق، آن مسیر سطح نامیده میشودفاصله خزشی— کوتاهترین فاصله اندازهگیری شده در امتداد ماده عایق بین دو قسمت رسانا.
خطوط ولتاژ بالا نیازمند عملکرد عایق سختگیرانه هستند. افزودن سایهبانها مسیر سطح را زیگزاگ و طولانی میکند. در طول محوری یکسان، فاصله خزشی طولانیتری به دست میآورید. هنگامی که سطح عایق مرطوب و پوشیده از آلودگی است، آن فاصله اضافی به مقاومت در برابرردیابی و فلشاوردر امتداد سطح کمک میکند.
عایقهای بیرونی به ناچار گرد و غبار، نمک و رسوبات صنعتی را جمع میکنند. باران یا مه این آلایندهها را مرطوب کرده و یک فیلم رسانا تشکیل میدهند. جریان نشتی افزایش مییابد و در شرایط شدید، فلشاور میتواند در امتداد سطح رخ دهد.
طراحی سایهبان با دو روش با این مبارزه میکند:
- سایهبندی: سایهبانهای رو به بیرون، سطوح پایینی را از باران مستقیم محافظت میکنند و بخشهایی از عایق را خشک نگه میدارند.
- شکافهای زهکشی: فضاهای بین سایهبانهای مجاور مسیری برای جاری شدن آب فراهم میکنند به جای اینکه جمع شوند.
اما سایهبانها محافظ کامل نیستند. در مناطق ساحلی با مه نمکی یا مناطق صنعتی سنگین، عایقها باید بر اساس کلاس آلودگی خاص (IEC 60815) انتخاب شوند. سایهبانهای بیشتر به طور خودکار به معنای عایق بهتر نیستند — قطر، فاصله و تعداد سایهبانها همگی محاسبه میشوند. سایهبانهای بیش از حد بزرگ یا با فاصله نامناسب میتوانند رطوبت را به دام بیندازند یا خود تمیز شوندگی را کاهش دهند.
بسته به ولتاژ، سطح آلودگی و ارتفاع، انواع مختلفی از عایقها را خواهید دید:
| نوع | مواد هسته | ویژگیهای کلیدی |
|---|---|---|
| پرسلان | سرامیک الکتریکی | واحدهای دیسکی متعدد در یک رشته؛ سابقه اثبات شده، سنگین، شکننده |
| شیشه نشکن | شیشه تمپر شده | واحدهای دیسکی؛ در صورت نقص داخلی برای بازرسی بصری آسان خود به خود میشکنند |
| کامپوزیت | هسته رزینی تقویت شده با فایبرگلاس + سایهبانهای لاستیکی سیلیکونی | سبک وزن، آبگریزی بالا (آب به جای تشکیل یک فیلم پیوسته، گلوله میشود)، عملکرد عالی در برابر آلودگی |
آبگریزی لاستیک سیلیکونییک تغییر دهنده بازی است. آب به راحتی نمیتواند یک فیلم رسانای پیوسته روی سطح آن تشکیل دهد، که عایق را در شرایط آلوده و مرطوب به طور قابل توجهی بهبود میبخشد. به همین دلیل است که عایقهای کامپوزیت به طور فزایندهای برای کریدورهای ساحلی، بیابانی و صنعتی انتخاب میشوند.۴. هر سایهبان مهندسی شده است
ولتاژ سیستم
- درجه آلودگی (نمک، گرد و غبار، انتشارات صنعتی)
- ارتفاع (چگالی هوا بر عایق خارجی تأثیر میگذارد)
- آب و هوای محلی (بارندگی، مه، یخ زدگی)
- یک رشته عایق با طراحی خوب، فاصله خزشی، وزن، قابلیت خود تمیز شوندگی و استحکام مکانیکی را متعادل میکند. یک سایهبان با اندازه نامناسب میتواند به یک نقطه ضعف تبدیل شود که در آن آلودگی جمع میشود و فلشاور شروع میشود.