आधुनिक इन्सुलेटर कोणत्या सामग्रीचे बनलेले आहेत?

आधुनिक इन्सुलेटरची सामग्री

आज, आपल्या ग्रहावर, जमिनीवर आणि पाण्याखाली सर्वत्र वीज तार आहेत. फक्त पूर्वीच्या सोव्हिएत युनियनच्या प्रदेशात, सर्व पॉवर लाईन्सची लांबी अशी आहे की ती विषुववृत्ताच्या लांबीपेक्षा कितीतरी पटीने जास्त आहे. आणि आज कोणतीही ओव्हरहेड पॉवर लाइन इन्सुलेटरच्या वापराशिवाय करू शकत नाही. इन्सुलेटर्सबद्दल धन्यवाद, 0.5 मेगाव्होल्ट्सपर्यंत स्थिर ऑपरेटिंग व्होल्टेजसह विश्वसनीय आणि स्थिर ऊर्जा प्रणाली तयार करणे शक्य झाले.

मोठ्या संख्येने भिन्न इन्सुलेटर, ज्यापैकी प्रत्येक स्वतःच्या समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी योग्य आहे, संरचनात्मकदृष्ट्या भिन्न आहेत, परंतु त्याच वेळी ते कार्यक्षम आहेत. ते प्रवाहकीय समर्थनांमधून उच्च-व्होल्टेज पॉवर लाइनचे विश्वसनीय इन्सुलेशन प्रदान करतात, कारण इन्सुलेट सामग्रीचे डायलेक्ट्रिक गुणधर्म हे सुनिश्चित करतात.

इन्सुलेटरचा प्रत्येक विभाग, संपूर्णपणे इन्सुलेटरप्रमाणे, उच्च-व्होल्टेज लाइनच्या संपूर्ण कालावधीत कार्य करतो, म्हणून इन्सुलेटरची मुख्य आवश्यकता टिकाऊपणा आहे. आणि इन्सुलेटरची सामग्री ही स्थिती प्रदान करण्यास बांधील आहे. इन्सुलेटरची मुख्य सामग्री काच, पोर्सिलेन आणि पॉलिमर आहेत.

इन्सुलेटरमध्ये वापरलेली काच सामान्य नसते, ती टेम्पर्ड ग्लासपासून बनलेली असते, जी विशेषतः टिकाऊ असते आणि त्यावर आधारित सस्पेन्शन इन्सुलेटर, मालामध्ये एकत्र केले जातात, उत्कृष्ट असतात. डायलेक्ट्रिक गुणधर्म, तर या प्रकारच्या उत्पादनांची किंमत खूपच कमी आहे जी खूप महत्त्वाची आहे.

पारंपारिक इन्सुलेट सामग्रीमध्ये पोर्सिलेनची ताकद सर्वात जास्त आहे. पोर्सिलेनचा कच्चा वस्तुमान प्लास्टिकचा आहे या वस्तुस्थितीमुळे ते अगदी विजांचा सामना करण्यास वेदनारहितपणे सक्षम आहे, आणि आकार सर्वात इष्टतम दिला जाऊ शकतो, जेणेकरून तयार इन्सुलेटरचे कॉन्फिगरेशन कमीतकमी असुरक्षित होते. एक महान वातावरणीय घटना.

पॉलिमर इन्सुलेटर - सर्वात आधुनिक उपाय, ते तुलनेने अलीकडे बनवले आणि लागू केले जाऊ लागले. पॉवर लाइनसाठी पॉलिमर इन्सुलेटर टिकाऊ असतात, उत्कृष्ट डायलेक्ट्रिक गुणधर्म असतात आणि त्यांचे उत्पादन मोठ्या सामग्रीच्या खर्चाशी संबंधित नसते. शेकडो किलोवोल्टसाठी पॉलिमर इन्सुलेटर काम करत नाही, परंतु दहापट किलोव्होल्टसाठी पॉलिमर इन्सुलेटर आपल्याला आवश्यक आहे. पुढे, आम्ही आधुनिक इन्सुलेटरची सामग्री तपशीलवार पाहू.

सिलिकॉन रबरवर आधारित इन्सुलेटरचे उत्पादन, जे अलिकडच्या वर्षांत विकसित होत आहे, हे अधिक प्रगतीशील उपाय आहे.

सिलिकॉन रबर - तेच रबर जे लवचिक आहे… या कारणास्तव, सिलिकॉन रबरचा वापर अतिशय लवचिक केबल्ससाठी इन्सुलेट सामग्री म्हणून मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. सर्वसाधारणपणे, ऊर्जा क्षेत्रात विविध रबर्स वापरले जातात: स्टायरीन-बुटाडियन, बुटाडीन, सिलिकॉन सिलिकॉन आणि इथिलीन-प्रॉपिलीन, तसेच नैसर्गिक. ऑर्गनोसिलिकॉन रबर पॉलीऑर्गेनोसिलॉक्सेनवर आधारित आहे.

या सूत्रात, आर सेंद्रिय रॅडिकल्स आहे. रॅडिकल्सचा प्रकार सिलिकॉन रबरची वैशिष्ट्ये ठरवतो.मुख्य साखळीमध्ये सिलिकॉन आणि ऑक्सिजन तसेच नायट्रोजन, बोरॉन आणि कार्बन दोन्ही असू शकतात. त्यानुसार, यामुळे सिलोक्सेन, बोरोसिलॉक्सेन आणि सिलिका रबर्स तयार होतील.

ऑर्गनोसिलिकॉन रबर हे रबरच्या व्हल्कनीकरणाद्वारे प्राप्त केले जाते, म्हणजेच रेणू अवकाशीय संकुलांमध्ये एकमेकांशी जोडलेले असतात. रॅडिकल्स किंवा टर्मिनल OH आणि H गटांद्वारे रासायनिक बंध तयार होतो. प्रतिक्रिया रेडिएशनच्या संपर्कात येऊन किंवा उच्च तापमानात रासायनिक घटक वापरून केली जाते. उत्पादक व्हल्कनीकरणासाठी तयार वस्तुमान पुरवतो.

शुद्ध सिलिकॉन सिलिकॉन रबरमध्ये उच्च विद्युत गुणधर्म नसतात; ते नाजूक, ओझोन आणि प्रकाशासाठी असुरक्षित असल्याचे दिसून येते. म्हणून, पुरेसा विश्वासार्ह इन्सुलेटर मिळविण्यासाठी, सिलिकॉन सिलिकॉन रबरवर आधारित संमिश्र सामग्री आवश्यक आहे. स्वीकार्य गुणवत्ता प्राप्त करण्यासाठी, एक सक्रिय रीइन्फोर्सिंग फिलर, जो टायटॅनियम डायऑक्साइड आणि सिलिका नॅनोपावडर आहे, जोडला जातो. परिणाम स्वीकार्य गुणधर्म असलेली सामग्री आहे. येथे सरासरी वैशिष्ट्ये आहेत:

• घनता: 1350 किलो / एम 3;

• अश्रू शक्ती: 5 एमपीए;

• उष्णता क्षमता: 1350 J/kg-K;

• थर्मल चालकता: 1.1 डब्ल्यू / एम-के;

• विद्युत शक्ती: 21 केव्ही / मिमी;

• डायलेक्ट्रिक नुकसान स्पर्शिका: 0.00125;

• विशिष्ट पृष्ठभागाचा प्रतिकार: 50.5 TΩ;

• मोठ्या प्रमाणात प्रतिकार: 5.5 TΩ-m.

• डायलेक्ट्रिक स्थिरांक: 3.25.

परिणामी, सिलिकॉन रबरच्या संदर्भात, हे लक्षात घेतले जाऊ शकते की त्याचे इलेक्ट्रोफिजिकल गुणधर्म समाधानकारक आहेत, थर्मल चालकता पुरेशी जास्त आहे, यांत्रिक शक्ती इच्छित होण्यासारखे बरेच काही सोडते. प्रकाश, ओझोन, तेलाचा उल्लेखनीय प्रतिकार. ऑपरेटिंग तापमान -90 ° C ते + 250 ° C पर्यंत. सामग्री जलरोधक आहे, परंतु तेल-प्रतिरोधक आणि गॅस-पारगम्य आहे.

पोर्सिलेन.पोर्सिलेनबद्दल बोलताना, इन्सुलेटरसाठी इलेक्ट्रिक पोर्सिलेन, लक्षात ठेवा की ते चिकणमाती, क्वार्ट्ज आणि फेल्डस्पारवर आधारित एक कृत्रिम खनिज आहे. सिरेमिक तंत्रज्ञानाचा वापर करून उष्णता उपचार करून अंतिम उत्पादन प्राप्त केले जाते.

इलेक्ट्रिक पोर्सिलेनचे सर्वात उल्लेखनीय गुणधर्म म्हणजे उष्णता प्रतिरोध, रासायनिक प्रतिकार, कोणत्याही वातावरणातील प्रभावांना प्रतिकार, विद्युत आणि यांत्रिक शक्ती आणि कमी किंमत. या फायद्यांवर आधारित, पोर्सिलेनचा वापर इन्सुलेटर तयार करण्यासाठी केला जातो. येथे त्याची सरासरी वैशिष्ट्ये आहेत:

• घनता: 2400 किलो / एम 3;

• अश्रू शक्ती: 90 MPa;

• उष्णता क्षमता: 1350 J/kg-K;

• थर्मल चालकता: 1.1 डब्ल्यू / एम-के;

• विद्युत शक्ती: 27.5 केव्ही / मिमी;

• डायलेक्ट्रिक नुकसान स्पर्शिका: 0.02;

• विशिष्ट पृष्ठभागाचा प्रतिकार: 0.5 TΩ;

• मोठ्या प्रमाणात प्रतिकार: 0.1 TΩ-m.

• डायलेक्ट्रिक स्थिरांक: 7.

जर आपण पोर्सिलेन आणि सिलिकॉन रबरची तुलना केली तर रबरच्या तुलनेत, पोर्सिलेन नाजूक आहे, खूप जड आहे, उच्च आहे डायलेक्ट्रिक नुकसान स्पर्शिका.

काचेसाठी, पोर्सिलेनच्या तुलनेत इलेक्ट्रोटेक्निकल ग्लासमध्ये अधिक स्थिर कच्च्या मालाचा आधार आहे, त्याचे उत्पादन तंत्रज्ञान सोपे आहे, स्वयंचलित करणे सोपे आहे आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, इन्सुलेटरची खराबी किंवा नुकसान डोळ्यांनी ओळखणे सोपे आहे. काचेच्या इन्सुलेटरची मालिका तोडल्याने डायलेक्ट्रिक स्कर्ट जमिनीवर पडतो आणि पोर्सिलेन तुटल्याने स्कर्टचे नुकसान होत नाही. खराब झालेले काचेचे इन्सुलेटर ताबडतोब दृश्यमान आहे आणि पोर्सिलेनच्या निदानासाठी अतिरिक्त उपकरणे, नाईट व्हिजन उपकरणांचा वापर करणे आवश्यक आहे.

रासायनिकदृष्ट्या, इलेक्ट्रिक ग्लास सोडियम, बोरॉन, कॅल्शियम, सिलिकॉन, अॅल्युमिनियम इत्यादींच्या ऑक्साईडचा संच आहे. हे खरं तर खूप जाड द्रव आहे.इलेक्ट्रिक ग्लास सामान्य क्षारीय काचांपेक्षा वेगळा असतो, तो कमी क्षारीय काच असतो, तो ऑपरेशन दरम्यान क्रॅक आणि धुके होत नाही. येथे त्याची वैशिष्ट्ये आहेत:

• घनता: 2500 किलो / एम 3;

• अश्रू शक्ती: 90 MPa;

• उष्णता क्षमता: 1000 J/kg-K;

• थर्मल चालकता: 0.92 W / m-k;

• विद्युत शक्ती: 48 केव्ही / मिमी;

• डायलेक्ट्रिक नुकसान स्पर्शिका: 0.024;

• विशिष्ट पृष्ठभागाचा प्रतिकार: 100 TΩ;

• विशिष्ट व्हॉल्यूम प्रतिरोधकता: 1 TOM-m.

• डायलेक्ट्रिक स्थिरांक: 7.

काचेच्या इन्सुलेटरच्या तोटेमध्ये इलेक्ट्रिकल ग्लासच्या उत्पादनात उच्च ऊर्जा वापर समाविष्ट आहे, कारण ते बर्याच काळासाठी शिजवलेले असणे आवश्यक आहे.