اگر زمان کافی برای خواندن این مقاله را ندارید، کافیست با مشاوران گستره آبی تماس بگیرید.
مقره ترانسفورماتور چیست؟
مقره ترانسفورماتور از ماده ای ساخته می شود که در آن الکترون نمیتواند به آسانی حرکت کند که در واقع این عدم حرکت ناشی از فاصله بسیار ناچیز بین الکترون ها در اتم می باشد، قابلیت انتقال و شارش بار در این ماده وجود ندارد. البته لازم به ذکر است که تنها در صورت وجود میدان مغناطیسی شارش بار بسیار کم و خفیفی از آن را می توان مشاهده کرد. مقره ها عملکردی عکس رساناها و نیمه رساناها دارند که کاربرد اصلی آنها انتقال جریان الکتریکی به آسانی است. ویژگی منحصر به فردی که مقره را متمایز می کند مقاومت ویژه آن می باشد و می بایست به این نکته توجه داشت که نسبت به رساناها و نیمه رساناها مقره ها به نسبت مقاومت بیشتری دارند.
اگر زمان کافی برای خواندن این مقاله را ندارید، کافیست با مشاوران گستره آبی تماس بگیرید.
مقاومت ویژه به این معنی است که تا چه اندازه یک ماده در مقابل جریان الکتریکی برای انتقال آن مقاومت خواهد کرد و یکی از مثالهای بارز برای این نوع از مواد که مقاومت بالایی دارند نافلزها هستند. توجه داشته باشید که در ترانسفورماتورها بوشینگ یک مقره تو خالی است که به رسانای الکتریکی اجازه می دهد بدون هیچ خطری و به صورت ایمن در از طریق یک هدایت کننده همچون محفظه ترانسفورماتور یا مدارشکن قدرت عبور کند بدون اینکه هیچ برخورد الکتریکی با آن هدایت گر داشته باشد. بوشینگ ها به طور معمول از پرسلان که نوعی سرامیک است ساخته می شوند و البته توجه داشته باشید که سایر انواع مقره نیز وجود دارد. در اینجا هدف ما پاسخ به این پرسش است که مقره ترانسفورماتور چیست که در ادامه بیشتر درباره آن صحبت خواهد شد.
در حالت کلی همه موادی که بار الکتریکی ایجاد می کنند قادر به ساخت میدان مغناطیسی هستند. زمانی که یک رسانا انرژی دریافت می نماید و نزدیک ماده ای قرار می گیرد که ولتاژ یا پتانسیل آن با زمین برابر است، می تواند یک میدان مغناطیسی بسیار قوی ایجاد کند و به خصوص در قسمت هایی که میدان مغناطیسی مجبور به خم شدن به دور ماده زمین شده می باشند و انحنا می گیرند. بوشینگ ها شکل و قدرت میدان مغناطیسی را کنترل می کنند و تنشهای الکتریکی در ماده مقره ترانس کم می نمایند.
بوشینگ ها به گونه ای طراحی می شوند که بتوانند میدان الکتریکی قوی که توسط مقره در صورت قرار گرفتن در کنار ماده ای که پتانسیلی برابر با زمین دارد یا به عبارتی دقیق اتصال به زمین شده است، تحمل نمایند. زمانی که قدرت میدان الکتریکی افزایش می یابد، مسیرهای نشت نیز درون مقره ها بهبود می یابند. اگر انرژی مسیر نشت بیشتر از قدرت دی الکتریک مقره باشد، در آن صورت می تواند منجر به سوراخ شدن مقره شود و در نهایت انرژی الکتریکی به نزدیک ترین ماده ای که زمین شده است انتقال داده می شود که منجر به قوس زدن و آتش سوزی می شود. یک بوشینگ معمولی در طراحی خود یک هدایت گر به طور معمول از جنس مس یا آلومینیوم و گاهی اوقات از جنس سایر مواد رسانا دارد، که با مقره پوشیده می شود و فقط قسمت انتهایی ترمینال خارج از مقره قرار می گیرد. در شینه ترمینالهای رسانا شینه ها را سر جای خود نگه می دارند ای در حالی است که در بوشینگ ها، یک وسیله ثابت کننده به مقره وصل می شود تا آن را در سر جای خود ثابت نگه دارد. بوشینگ های ترانسفورماتور ایران ترانسفو همچنین می بایست قدرت الکتریکی ماده عایقی قابلیت تحمل نفوذ انرژی الکتریکی از طریق رسانا به خصوص در نواحی که تنش شدید دارد، داشته باشد. از طرفی می بایست این بوشینگ قابلیت تحمل ولتاژ بالا به صورت ناگهانی و لحظه ای را دارند و همچنین می تواند ولتاژ ثابت و پایدار را نیز تحمل نماید. یک بوشینگ عایق بندی شده می تواند در فضای داخل و خارج نصب شوند و نوع عایقی بستگی به مکانی دارد که ترانسفورماتور در آنجا نصب خواهد شد.
جنس ماده استفاده شده در ساخت مقره ها می تواند متفاوت باشد و در اینجا به سه نوع مختلف از انواع مقره ها در ترانسفورماتور اشاره خواهد شد؛
مقره های اولیه به طور معمول از جنس پرسلان بوده که قابلیت استفاده در فضای بسته و فضای آزاد را دارد. دلیل استفاده از پرسلان این است که در برابر رطوبت با پوشانده شدن توسط لعاب، نفوذ ناپذیر می باشد و همچنین هزینه تولید این نوع از مقره ها نیز کم است. معایت استفاده از پرسلان این است که به این خاطر که در اثر کارکرد دچار انبساط می شود نیاز به کوپلینگی دارد که انعطاف پذیر باشد و همچنین اتصالات فلزی مناسب دارد. بوشینگ های پرسلان به گونه طراحی می شوند که تو خالی بوده و می توانند در سوراخی در دیوار یا یا محفظه فلزی و یا محافظ ترانسفورماترو نصب گردند و رسانا در مرکز آن قرار گرفته و از دو طرف به تجهیزات دیگر وصل می شود. بوشینگ هایی که به این روش ساخته می شوند معمولا از پرسلانی که در کوره قرار گرفته و با لعاب پوشانده می شوند تهیه می گردند و در برخی مواقع یک لعاب نیمه رسانا می تواند برای یکسان سازی شیب پتانسیل الکتریکی در امتداد بوشینگ ها به کار رود. از طرفی درون بوشینگ پرسلان با روغن پر می شود تا عایق بندی لازم را فرآهم آورد و این نوع از بوشینگ ها تا ولتاژ 36 کیلو ولت مورد استفاده قرار می گیرد. تخلیه جزئی در این مقره های پرسلان می بایست مطابق استاندارد IEC60137 می باشد و مقره های کاغذی و رزینی در کنار مقره های پرسلان برای مصارف داخلی و خارجی استفاده می شود. توجه داشته باشید که برای ولتاژهای بالاتر از 36 کیلو ولت معمولا از بوشینگ های رزینی بهره برده می شود.
یکی از انواع اولیه مواد عایقی کاغذها بوده اند که با توجه به خاصیت جذب رطوبتی که در کاغذها وجود دارد در ترانسفورماتور توزیع روغنی نمی توان از این مقره ها استفاده نمود. در حالت کلی مقره کاغذی در گذشته با روغن آغشته می شود و یا امروزه با رزین. در واقع زمانی که از رزین برای آغشته شدن استفاده می شود، کاغذها با لایه ای از رزین فنولیک پوشانده می شد و یا به اپوکسی رزین آغشته می گردند. این مقره ها معمولا برای ولتاژهای حدود 72.5 کیلو ولت مورد استفاده قرار می گیرند و این در حالی است که برای ولتاژهای بالاتر از 12 کیلو ولت، نیاز به کنترل میدان الکتریکی از خارج دستگاه وجود دارد و می بایست ذخیره انرژی درونی را تنظیم و یکسان ساخت که همگی منجر به کم کردن قدرت دی الکتریک در مقره های کاغذی می شود.
ترکیبات مختلف رزین برای ساخت بوشینگ ها برای ولتاژهای بالا مورد استفاده قرار گرفته اند که در مقایسه با مقره های کاغذی که کنترل تنش میدان الکتریکی در آن اهمیت دارد، مقره های رزینی از طرفی دارای قدرت دی الکتریک بالاتری می باشند نسبت به نوع عایق بندی کاغذی می باشند و نیازمند کنترل تنش و استرس کمتری در ولتاژهای پایین تر از 25 کیلو ولت است. با این حال توجه داشته باشید که در برخی از انواع کمپاکت و یا انواعی که دارای نرخ ولتاژ بالاتری هستند چون قسمت زمین شده به بوشینگ ها نزدیک ر است در نتیجه نیاز به کنترل تنش برای این نوع عایق بندی رزینی وجود دارد.
شرکت ایران ترانسفو به عنوان یکی از سازندگان پیشگام در عرصه ترانسفورماتور سازی، تجهیزات این محصولات را نیز بسته به نیاز مصرف کنندگان طراحی و تولید می نماید. محصولات تولید شده توسط این شرکت بر اساس استانداردهای بین المللی ANSI، IEC و DIN خواهد بود و همچنین آزمایشهایی از جمله تست تخلخل، تست سیکل حرارتی، تست مکانیکی، تست الکترومکانیکی و البته تست ابعادی، الکتریکی و کنترل ظاهری نیز برای این مقره ها انجام می شود تا به کیفیت قابل مقایسه در سطح جهانی برسند.