Xəbər

Ana Səhifə >  Xəbərlər

Aşağı gərginlikli izolyator elektrik avadanlığını necə qoruyur?

Jan 08, 2026

Dielektrik möhkəmlik və materialın sərtliyi: Aşağı gərginlikli izolyatorun əsas qorunma mexanizmləri

Dielektrik möhkəmlik necə nominal aşağı gərginlik şəraitində elektrik boşalmasını qarşısını alır?

Materialın dielektrik möhkəmliyi kilovolt/millimetr (kV/mm) ilə ölçülür və bu, izolyatorun tamamilə pozulmadan qədər hansı elektrik sahəsini davam edə biləcəyini göstərir. 1 kV-dən aşağı gərginlikdə işləyən dövrələr üçün yüksək dielektrik xassələrə malik materiallar ən yaxşı iş görür. Seramika adətən 12–20 kV/mm aralığında möhkəmlik göstərir, oysa şüşə ilə gücləndirilmiş plastiklər təxminən 10–15 kV/mm aralığında yer alır. Bu materiallar elektrik cərəyanlarına qarşı yaxşı maneə yaradır, hətta IEC 60664-1 kimi standartlara əsasən normal səviyyənin təqribən 150%-ni təşkil edən anidən gərginlik zirvələri olduqda belə. Lakin nəmlik real problem yaradır. Nəm, xüsusilə kiçik poraları olan materiallarda bu izolyatorların effektivliyini 15%–30% qədər azalda bilər. Buna görə mühəndislər etibarlı uzunmüddətli performans üçün tez-tez səthi örtülmüş kompozitlər təyin edirlər. İzoilyasiya müqavimətinin yetərsizliyi səbəbilə pozulduqda təhlükəli izləmə hadisəsi baş verir. Bu, material səthinə karbon yolları yaradır ki, bu yollar heç vaxt silinmir və izolyasiyanın qoruyucu xassələrini zamanla postepen olaraq məhv edir.

Nə üçün mexaniki sərtlik istilik dövrü və titrəmə arasında uzunmüddətli sabitliyi təmin edir

Komponentlərin mexaniki bərkliyi, izolyatorların pozulmasına səbəb olan əsas amillərdən biri olan termal gərginlik və titrəmələr nəticəsində baş verən qradual aşınmanın qarşısını almaqda vacib rol oynayır. Materiallar temperatur dəyişikliyi 50 dərəcə Selsiyusdan çox olduqda termal sikluslardan keçdikdə təkrar genişlənir və daralır ki, bu da onların elektrik xassələrini yavaş-yavaş zəiflədən mikroskopik çatlar yaradır. Termal genişlənmə əmsalı 30 hissə milyonda bir dərəcə Selsiyusdan az olan mineral doldurulmuş epoksid kimi bərk kompozit materiallar ölçüsündə sabit qalmağa meyllidir və bu çatların daha da yayılmasını dayandırır. Titrəməyə davamlılıq da eyni qədər vacibdir, xüsusilə IEC 60068-2-6 standartlarına uyğun olaraq sınaqdan keçirilən avadanlıqlar üçün. Sənaye mühitləri tez-tez 5–200 Hz aralığında titrəmələrlə qarşılaşır, lakin bərk konstruksiyalar 10 G qüvvəsinə qədər sürətlənmələrə qarşı əyilmə və burulmadan qorunaraq təhlükəsiz sızma məsafələrini və ümumi struktur bütövlüyünü saxlaya bilir. Belə şəkildə hazırlanmış komponentlər adətən istehsalat müəssisələrindəki motor idarəetmə mərkəzlərində rast gəlinən çətin şəraitdə belə 100 000-dən artıq iş dövrü ərzində uzun müddət işləyir.

Xüsusiyyət Sərtlik olmadan uğursuzluq riski Sərt materialın performansı
İstilik dövrü (Î80°C) Mikro çatlama meydana gəlməsi ( 70% uğursuzluq nisbəti) <0,1% ölçülü dəyişiklik
Vibrasiya (15 G qüvvəsi) Resonans qırılmaları ( 50% ömür) 10x yorğunluq müqaviməti
Birləşmiş stres Delaminasiya və izlənmə Dielektrik bütövlüyü qoruyur

Elektrik izolyasiyası dizaynı: Aşağı gərginlikli izolyatorda sızma məsafəsi, təmizlik məsafəsi və sızdırma nəzarəti

Nəm və ya çirklənmiş mühitlərdə səth boyu keçiriciliyə qarşı müqavimət göstərmək üçün sızma məsafəsinin optimallaşdırılması

Qalxma məsafəsi elektrik cərəyanının izolyatorun səthi boyunca keçə biləcəyi ən qısa yolu ifadə edir. Bu ölçü, rütubətli və ya kirli mühitlərdə səthdə izləmə problemlərini qarşısını almaq üçün çox vacibdir. Sahillərdən gələn duz toz və kimyəvi maddələrlə qarışdıqda bu maddələr səthlərdə keçirici təbəqələr yaradır. Həqiqətən yüksək nisbi rütubət şəraitində bu, sızıntı cərəyanlarını olduqca əhəmiyyətli dərəcədə artırır; bəzən 60% və daha çox. Buna görə də sənaye təlimatları qalxma məsafəsi üçün müəyyən minimum məsafələr təyin edir. Adi mühitlər üçün adətən hər kilovolt üçün 20–25 mm aralığında tövsiyələr verilir. Lakin əgər sahədə ağır çirklənmə problemi varsa, bu rəqəmlər təqribən hər kilovolt üçün 31–40 mm-ə qədər artır. İstehsalçılar, bu yolu uzadaraq kontaminantların köprü yaratmasını maneə törətmək üçün komponentləri qabarıq və ya burulmuş səthlərlə dizayn edirlər. Silikon kauçuk kimi bəzi materiallar nəmə qarşı itələyici xüsusiyyətlərə malikdirlər; bu da onları açıq havada və ya sərt atmosfer şəraitinə məruz qalan sənaye tətbiqlərində istifadə olunan aşağı gərginlikli avadanlıqlar üçün xüsusilə yaxşı seçimlər edir.

Təmizlik aralığı və yüngül qırılma aralığı: Hər iki parametrin qövslənməni və sızma cərəyanlarını necə birgə qarşısını alması

Təmizlik və sürüşmə müddətləri elektrik sistemlərində iki fərqli, lakin bir-biri ilə əlaqəli təhlükəsizlik tədbirlərini təsvir edir. Təmizlik — keçirici hissələr arasındakı havada ölçülən minimum məsafəni, sürüşmə isə izolyasiya materialının səthi boyunca ən qısa məsafəni bildirir. Bu məsafələr ona görə vacibdir ki, təmizlik gərginlik zirvələrində yaylanların boşluqlar üzrə keçməsini dayandırır, sürüşmə isə toz və ya nəm kimi çirklənmiş səthlər üzrə cərəyanın yayılmasını qarşısını alır. Məsələn, 600 voltda işləyən bir sistemə baxaq. Əgər təmizlik kifayət qədər deyilsə, təhlükəli qövsün yaranması dərhal baş verər. Kifayət qədər sürüşmə məsafəsinin olmaması isə daha ağır nəticələrə səbəb olur: zaman keçdikcə karbon izləri yavaş-yavaş yığılır və nəhayət keçirici yol yaradır. Sənayedə qəbul edilmiş standartlar 1 kilovolt üçün təxminən 5–8 millimetr təmizlik və təxminən 15 millimetr sürüşmə tələb edir. Praktiki təcrübə göstərir ki, bu iki ölçüyü düzgün təyin etmək rütubətli şəraitdə qısa qapanma hallarını təxminən dördə üçü qədər azaldır. Bu ikiqat qoruma yanaşması aşağı gərginlikli izolyasiyanın real şəraitdə etibarlılığını təmin etməkdə həqiqətən böyük fərq yaradır.

Tətbiqə xas aşağı gərginlikli izolyator tipləri və onların qoruyucu funksiyaları

Aşağı gərginlikli izolyatorlar elektrik arızalarını qarşısını almaq üçün dəqiq iş şəraitinə uyğun olaraq hazırlanır. Müxtəlif izolyator tipləri tətbiq sahələrində yaranan fərqli çətinliklərə xüsusi dizaynlarla cavab verir və beləliklə, avadanlığın etibarlı qorunmasını təmin edir.

Dayaq izolyatorları: açar aparatlarında və idarəetmə panellərində cərəyanda olan hissələrin izolyasiyası

Standoff izolyatorları, açar qurğularında və idarəetmə panelindəki cərəyanlı naqillərlə torpaqlanmış hissələr arasındakı fiziki maneə kimi xidmət edir. Bu uzun keramika və ya polimer komponentlər, gərginlik gözlənilmədən yüksəldikdə təhlükəli yaylanmaları dayandırmaq üçün lazım olan boşluq aralıqlarını yaradır. Əksər standoff dizaynları, parçalanmadan ətrafda 120 dərəcə Selsi dərəcəsinə qədər temperaturu davam edə bilir. Onlar həmçinin istənməyən cərəyan sızıntılarını dayandırır və intensiv qısa qapanma qüvvələrinə məruz qaldıqda belə möhkəm qalır. Bu möhkəmlik çox vacibdir, çünki o, keçiriciləri yerlərində saxlayır, belə ki, vibrasiyalar və ya onları pozisiyadan çıxara biləcək güclü maqnit impulsları təsir etdikdə belə onların yerini dəyişməsinə mane olur. Əlavə sabitlik, məkanın çox qiymətli olduğu bu sıx idarəetmə paneli qurğularında qeyri-istənilən toxunmaların yaranma ehtimalını azaldır.

Günəş birləşdirici qutularındakı şin izolyatorları: qismən boşalmanın və kontaminasiya ilə bağlı arızaların qarşısının alınması

Günəş birləşdirici qutularında istifadə olunan izolyatorlar fotovoltaik sistemlərlə əlaqədar bəzi xüsusi çətinlikləri idarə etməlidir. Gündən gecəyə kimi baş verən kəskin temperatur dəyişiklikləri, daimi UV təsiri və şaxta zamanı yaranan nəm birikməsi kimi amilləri nəzərdə tutun. Buna görə də xüsusi hidrofob silikon örtüklü fərdiləşdirilmiş barabir izolyatorları müşahidə edirik. Bu örtüklər əsasən suyu itələyir və tozun yapışmasını dayandırır; beləliklə, aylar boyu xarici mühitdə qalmasına baxmayaraq, yaxşı elektrik müqaviməti saxlanılır. Həmçinin dizayn da maraqlıdır — səthdəki riblər (qabarıqlıqlar) adi hamar dizaynlara nisbətən təxminən %40 artıq sürüşmə məsafəsi yaradır. Keçirici hissələr arasındakı bu əlavə məsafə qismən boşalmaların başlamasını çox çətinləşdirir; belə boşalmalar gələcəkdə daha böyük problemlərə səbəb ola bilər. DC keçiricilər düzgün kapsullandıqda, şaxtanın səbəb olduğu bu problemli sızma yollarının yaranmasından qaçınır. Sahə tədqiqatları göstərir ki, birləşdirici qutularının xətalı işləməsinin təxminən %23-ü dəqiq bu cür problemdən qaynaqlanır. Performans göstəricilərindən danışdıqda isə, bu ixtisaslaşmış izolyatorlar təkrarlanan isidilmə və soyudulma dövrlərindən sonra belə izolyasiya müqavimətlərini 1000 megaomdan yuxarı səviyyədə saxlayırlar.

Avariyaların Növləri və Onların Avadanlığın Etibarlılığına Təsiri

Elektrik sistemlərinin etibarlılığını qorumaq üçün aşağı gərginlikli izolyatorlarda avariya növlərini başa düşmək vacibdir. Yayğın problemlər aşağıdakılardır:

  • Səth boyu keçiricilik , nəm və ya çirklənmələr tərəfindən aktivləşdirilir və davamlı sızıntı cərəyanlarına imkan verən, izolyasiyanın irəliləyən şəkildə pozulmasına səbəb olan keçirici karbonlaşmış yollar yaradır
  • Mexaniki çatlar , istilik dövrü və ya titrəmə nəticəsində yaranır və struktural davamlılığı pozaraq dielektrik zədələnməni sürətləndirir
  • Qismən Boşalma , boşluqlarda və ya sərhədlərdə baş verir və təkrarlanan lokal arklanma vasitəsilə materialı mikroskopik səviyyədə eroziyaya məruz buraxır

Bu mexanizmlər işləmədiyi zaman, qısa qapanma, təhlükəli arklanma və hətta işçilərin təhlükəsizliyini təhdid edən və istehsal prosesini tamamilə pozan yanğınlar kimi problemlər nəticəsində aşağı axında yerləşən bütün avadanlıqlar risk altına düşür. İzolyatorlar sıradan çıxmağa başlayıb da bunu heç kim fərq etmədikdə, problemlər adətən bütün sistem boyu yayılır və gözlənilməz dayanmalarla yanaşı, gələcəkdə bahalı təmir işlərinə səbəb olur. Sənaye hesabatlarına görə, fabriklərdə açar aparatları ilə bağlı problemlərin təxminən %35-i və ya daha çoxu izolyasiya ilə bağlı problemlərdən qaynaqlanır. Buna görə də düzgün izolyatorların seçilməsi o qədər vacibdir. Onları işlədikləri mühitə uyğun seçin: çirklənmə səviyyəsi, temperatur ekstremumları, vibrasiya miqdarı və s. Bu parametrləri düzgün qiymətləndirmək avadanlığın daha uzun müddət işləməsinə və müxtəlif sənaye sahələrində etibarlı elektrik təchizatının təmin edilməsinə kömək edir.

20240109110822.png