مقره چیست و چه کاربردی دارد؟

مقره چیست و چه کاربردی دارد؟ مقره یک نوع عایق الکتریکی است که جهت اتصال کابل برق به برج انتقال برق مورد استفاده قرار می گیرد. در خطوط انتقال و توزیع برق، هادی های تحت ولتاژ می بایست به گونه ای از برج ایزوله شوند و برای این کار از مقره استفاده می شود.

مقره هادی را از برج ایزوله می کند و از جریان نشتی جلوگیری می کند. مقره نیروی مکانیکی حاصل از باد، برف، یخ و … را تحمل می کند و از هادی محافظت می کند.

اگر می خواهید بدانید مقره چیست و چه کاربردی دارد، تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید. در این مقاله به معرفی مقره و کاربردهای آن در صنعت برق می پردازیم.

آنچه در ادامه می خوانیم:

• معرفی مقره
• کاربرد مقره
• ویژگی های مقره
• اصطلاحات مربوط به مقره ها
• تست های انجام شده روی مقره
• انواع مقره براساس جنس
• انواع مقره براساس کاربرد
• جدول مشخصات مقره

معرفی مقره

در پاسخ به سؤال مقره چیست باید بگوییم، مقره (Electrical Insulator) به ابزاری اطلاق می شود که وظیفه کنترل جریان های الکتریکی را برعهده دارد. از مقره ها در سیستم های قدرت استفاده می کنند تا از گذر جریان های ناخواسته به زمین جلوگیری شود. بدین ترتیب این ابزار که یک نوع عایق الکتریکی است، نقش مهمی در سیستم های برق ایفا می کند. مقره ها دارای یک مسیر با مقاومت بالا هستند که جریان عملاً از آن ها عبور نمی کند.

مقره را در سیستم های توزیع، انتقال و رساناهای هوایی بر روی دکل ها یا تیرها قرار می دهند. مقره میان تیرها، دکل ها یا رساناهای حامل جریان قرار می گیرد تا از جریان رساناها به زمین که از طریق بدنه دکل و تیر صورت می گیرد، جلوگیری شود. در سیستم های الکتریکی برای نگه داشتن هادی های فشار قوی که از ولتاژهای بالایی برخوردار هستند، از مقره های فشار قوی استفاده می شود.

کاربرد مقره

در ادامه موضوع مقره چیست به کاربرد این تجهیزات می پردازیم. مقره ها از لحاظ کاربردی دو وظیفه دارند:

• یکی وظیفه مکانیکی که مقره ها باید دارای استقامت بالایی باشند. این تجهیزات باید این امکان را داشته باشند که بارها و نیروهای مکانیکی را تحمل کنند.
• کاربرد دیگر این تجهیزات از نظر الکترونیکی حائز اهمیت است. این تجهیزات قابلیت دریافت ولتاژهای بزرگ را دارند. همچنین می توانند ولتاژهای ناشی از رعد و برق و ضربه را نیز تحمل کنند. مقره می تواند در سخت ترین شرایط آلودگی، بارندگی، رطوبت و بروز رعد و برق با ولتاژهای بالا از شکست الکتریکی جلوگیری کند.

شکست الکتریکی مقره ها امکان دارد بر اثر تخلیه الکتریکی در اطراف مقره اتفاق بیفتد. تخلیه الکتریکی سطحی به وسیله گرد و غبار یا تخلیه الکتریکی از درون مقره ایجاد می شود. به همین دلیل مقره باید ضریب اطمینان بالایی داشته باشد و بخشی از این ضریب اطمینان به کیفیت مقره بستگی دارد.

در ادامه مقاله مقره چیست خوب است بدانید که علت اصلی خرابی مقره ها تخلیه الکتریکی است که بین خط و زمین در مواقع غیرعادی رخ می دهد. تخلیه الکتریکی گرمای زیادی تولید می کند و این موضوع سبب سوراخ شدن بدنه مقره می شود.

ویژگی های مقره

در موضوع مقره چیست به مهم ترین ویژگی های مقره می پردازیم:

• عدم تغییر شکل
• ضریب اطمینان بالا
• استقامت مکانیکی
• استقامت الکتریکی
• ضریب تلفات عایقی کم
• مقاومت در برابر نفوذ آب
• مقاومت در برابر آلودگی ها
• نداشتن ناخالصی و حفره های داخلی
• استقامت در برابر تغییرات درجه حرارت

اصطلاحات مربوط به مقره ها

• فاصله خزش یا مسیر خزشی: کوتاه‌ترین مسیر روی سطح مقره که ارتباط هادی را با بدنه برقرار می‌کند.
• شکست الکتریکی: تخلیه بین هادی و بدنه
• ولتاژ شکست مقره: مقدار ولتاژی که باعث شکست در مقره می شود.

تست های انجام شده بر روی مقره

یکی از مهم ترین نکاتی که باید در موضوع مقره چیست به آن اشاره کنیم، تست ها و آزمایش هایی است که باید روی مقره صورت بگیرد. این آزمایشات عبارتند از:

• حداکثر تحمل ولتاژ
• میزان تحمل وزن مقره ها
• حداکثر تحمل بار مکانیکی
• بررسی قفل و بست مقره
• آزمایش تخلخل و جنس بدنه
• حداکثر تحمل بار الکترومکانیکی
• آزمایشات مربوط به شوک های حرارتی
• آزمایشات مربوط به سیکل های حرارتی
• آزمایش میزان گالوانیزه بودن بخش های فلزی

انواع مقره براساس جنس

در این بخش از مقاله مقره چیست به معرفی انواع مقره براساس جنس می پردازیم. مقره ها معمولاً از جنس های مختلفی ساخته می شوند که هرکدام در شرایط خاصی مورد استفاده قرار می گیرد.

مقره چینی

معمولاً از متریال چینی برای ساخت مقره های هوایی استفاده می شود. این مقره ها از جنس آلومینیوم سیلیکات هستند. معمولا آلومینیوم سیلیکات را با موادی مانند فلدسپات، کوارتز و کائولن پلاستیکی ترکیب می کنند تا به این ترتیب ماده عایق سخت پرسلن و چینی لعاب دار به وجود بیاید.

سطح چینی در این مقره ها باید به اندازه ی کافی لعابدار و صیقلی باشد تا از نفوذ آب به درون آن جلوگیری شود. از معایب این مقره ها می توان به بوجود آمدن ترک های ریز و در نتیجه کاهش مقاومت در برابر ولتاژ اشاره کرد.

مقره شیشه ای

در موضوع مقره چیست معرفی مقره های شیشه ای اهمیت زیادی دارد. مقره های شیشه ای را معمولاً از ترکیب پودر کوارتز ذوب شده به همراه آهک می سازند. روش ساخت این نوع مقره به این شکل است که باید به صورت ناگهانی سرد و قالب ریزی شود.

در حال حاضر مقره های شیشه بسیار مورد توجه افراد قرار گرفته اند. این تجهیزات را معمولاً در خطوط انتقال و توزیع به کار می برند. برای عایق کردن این مقره ها از شیشه های سخت آنیل شده استفاده می کنند.

این مقره ها دارای مزایایی همچون مقاومت بالا، قدرت دی الکتریکی بالا، شفافیت، ضریب انبساط حرارتی کم، استحکام کششی بالا، طول عمر بیشتر و قیمت پایین تر نسبت به چینی هستند. البته لازم به ذکر است که این مقره ها ممکن است جریان نشتی داشته باشند و گرد و خاک بیشتری به خود جذب کنند.

مقره کامپوزیتی

این نوع مقره که به آن مقره پلیمری یا مقره سیلیکونی نیز گفته می شود، از ترکیب مواد پلیمری ساخته می شود که در مقابل اشعه فرابنفش بسیار مقاوم است. در ادامه مقاله مقره چیست باید گفت مقره های رزینی و کامپوزیتی به دلیل خواص الکتریکی و مکانیکی که دارند، به عنوان جایگزین مناسبی برای مقره های شیشه ای و چینی به شمار می روند.

مهم ترین ویژگی مقره های کامپوزیتی سبک وزن بودن آنها و استحکام مکانیکی این محصولات است. برخلاف مقره های چینی و شیشه ای، نوع کامپوزیتی در برابر شکستن مقاومت بالایی دارد. این مقره ها خواص بسیار زیادی دارند اما یکی از معایب آن ها این است که ممکن است رطوبت به آن ها وارد شود.

انواع مقره براساس کاربرد

حال که دانستیم مقره چیست به معرفی انواع مقره می پردازیم. انواع مقره از لحاظ کاربرد شامل مدل های مختلفی می شوند که در ادامه به توضیح آن ها می پردازیم:

مقره اتکایی

این نوع مقره ها به صورت استوانه هایی طراحی می شوند که بر روی سطح آن ها برآمدگی و فرو رفتگی هایی وجود دارد. این استوانه ها از لحاظ ساخت می توانند به شکل توپر و توخالی باشند. مقره هایی که به شکل توپر ساخته شده اند، از استقامت و پایداری مکانیکی و الکتریکی بالایی برخوردار هستند و در برابر سوراخ شدن از خود مقاومت زیادی نشان می دهند.

در ادامه مقاله مقره چیست باید به این نکته اشاره کنیم که این تجهیزات برای نگهداری شین های فشار قوی در پست‌ های فشار قوی بر روی پایه‌ های بتنی به کار می‌ روند. شین ها بر روی شیار بالایی مقره بسته می شوند. همچنین در تابلوهای فشار قوی نیز می توان از این مقره ها استفاده کرد.

مقره عبوری

در موضوع مقره چیست به معرفی مقره عبوری می پردازیم. این تجهیزات را اغلب برای سرهای ورودی و خروجی دستگاه های فشار قوی استفاده می کنند. این تجهیزات از ایجاد جرقه میان خط عبوری و بدنه دستگاه جلوگیری می کنند. این مدل از مقره ها به شکل لایه های استوانه ای به کار می روند.

شکل مقره های عبوری براساس محیط های کاری متفاوت است. اغلب فضای داخلی این استوانه های عایق به وسیله مایعات و گازهای عایق پر می شود.

مقره بشقابی یا کششی

مقره بشقابی را به صورت زنجیره های مقره ای در برج های کششی بکار می برند. شکل ظاهری آن ها شبیه به دیسک است. این مقره ها وظیفه دارند که رساناها را به برج اتصال دهند.

زنجیره های که توسط این مقره به وجود می آیند، به صورت دوتایی، سه تایی یا بیشتر هستند. انتخاب این تجهیزات به تعداد رساناهای هر فاز، نوع مقره و بارگذاری آن بستگی دارد. از این مقره ها در پایه های انتهایی و ابتدایی خطوط انتقال و در مسیر خطی که از حالت مستقیم خارج شده است، استفاده می شود.

در ادامه موضوع مقره چیست باید بگوییم این مقره ها بسته به نوع اتصال به یکدیگر و شکل ظاهری که دارند، در انواع زیر ارائه می شوند:

• مقره بشقابی استاندارد
• مقره بشقابی ضد مه
• مقره بشقابی آئرودینامیک

مقره سوزنی

در این بخش از موضوع مقره چیست به معرفی مقره سوزنی می پردازیم. این مقره ها می توانند از جنس سیلیکون، شیشه، پلاستیک و پلیمر باشند. این محصولات در برج های میانی با ولتاژی معادل 33 کیلوولت استفاده می شوند. برای ارتباط این مقره ها با پایه فلزی از یک فلز نرم به عنوان رابط استفاده می شود تا به مقره آسیب وارد نشود.

مقره مهار

آخرین نوع مقره که در مقاله مقره چیست به معرفی آن می پردازیم، مقره مهار است. مقره مهار نوعی مقره است که از آن در خطوط ولتاژ ضعیف استفاده می شود. این مدل مقره ها باید در ارتفاعی که نسبت به زمین قرار می گیرند، عایق باشند.

عایق هایی که در سیم مهار به کار می روند، به عنوان مقره مهار نامیده می شوند. این مقره ها معمولاً از جنس چینی ساخته شده اند. طراحی این نوع عایق ها به گونه ای انجام می گیرد که در صورت شکسته شدن با زمین تماس پیدا نمی کنند.

از دیگر انواع مقره می توان به مقره عبوری، مقره زنگوله شکل، مقره یکپارچه، مقره بوشینگ، مقره تابلو برق، مقره چرخی و … اشاره کرد.

جدول مشخصات مقره

در این مقاله به موضوع مقره چیست پرداختیم. این تجهیزات دارای مشخصات الکتریکی و محیطی هستند که در جدول زیر بیان شده است: