با توسعه صنعت برق، گسترش مستمر ظرفیت انتقال و افزایش سطوح ولتاژ خطوط انتقال و پستها، الزامات عایقها در سیستمهای قدرت سختتر میشوند. عایق های چینی یا شیشه ای سنتی که بیش از 100 سال است در خطوط انتقال فشار قوی استفاده می شوند، هم مزایا و هم معایبی دارند. اینها شامل سنگین و شکننده بودن، مقاومت کم در برابر آلودگی و مستعد خرابی عایق داخلی است. بنابراین نیاز مبرمی به نوع جدیدی از عایق برای جایگزینی عایق های چینی سنتی وجود دارد. با توسعه سریع صنایع شیمیایی و ظهور مواد کامپوزیتی جدید، نسل جدیدی از عایقها که عمدتاً از مواد آلی - عایقهای کامپوزیت - ساخته شدهاند، پدید آمدند.
عایق های کامپوزیتی یک انتخاب عالی برای نصب آسان یا استفاده در مناطقی با سطوح بالای آلودگی هستند. آنها از یک ساختار کامپوزیت ساخته شده از دو یا چند نوع مواد آلی تشکیل شده اند. عایق های مرکب مورد استفاده در شبکه های برق عمدتاً عایق های تعلیق میله ای هستند.
ساختار اصلی عایق در نمودار زیر نشان داده شده است:
1. اتصالات انتهایی: اتصالات انتهایی قطعات فلزی عایق مرکب هستند که به عنوان اجزای انتقال بار مکانیکی عمل می کنند. آنها عایق را به برج و هادی ها متصل می کنند و کیفیت آنها مستقیماً بر استحکام مکانیکی و عملکرد عایق کامپوزیت تأثیر می گذارد.
2. میله هسته: میله هسته، همچنین به عنوان میله اپوکسی تقویت شده با فیبر شیشه ای pultruded شناخته می شود، قسمت باربر اولیه عایق کامپوزیت و جزء اصلی عایق داخلی است. باید دارای استحکام مکانیکی بالا، خواص عایق عالی و پایداری طولانی مدت باشد. مواد میله اصلی معمولاً یک میله الیاف شیشه ای یک طرفه تقویت شده با رزین است. به عنوان ستون فقرات عایق کامپوزیت عمل می کند، سوله ها را پشتیبانی می کند، عایق داخلی را فراهم می کند، اتصالات انتهایی را به هم متصل می کند و بارهای مکانیکی را تحمل می کند. با استحکام کششی به طور کلی بیش از 600 مگاپاسکال، میله هسته دو برابر فولاد معمولی و 5-8 برابر قوی تر از چینی است. علاوه بر این، دارای خواص دی الکتریک خوب، مقاومت شیمیایی، مقاومت در برابر خستگی خمشی، مقاومت در برابر خزش و مقاومت در برابر ضربه است.
3. سوله ها (مسکن): سوله ها یا محفظه ها قسمت عایق خارجی عایق کامپوزیت را تشکیل می دهند. نقش آنها ارائه مقاومت بالا در برابر فلاش اوورهای مرطوب و آلوده است و از میله هسته در برابر قرار گرفتن در معرض جو محافظت می کند. سوله ها در معرض شرایط بیرونی، تحمل آب و هوای سخت و آلودگی های صنعتی هستند و ممکن است در حین کار دچار جرقه یا فرسایش جزئی قوس شوند. بنابراین، سوله ها باید دارای مقاومت بالا در برابر آلودگی، ردیابی و مقاومت در برابر فرسایش، و همچنین مقاومت در برابر ازن، دمای بالا و پیری جوی باشند.
جزء اضافی
لایه چسب: لایه چسب رابط بین میله هسته و محفظه است که بین دو اتصالات انتهایی گسترش می یابد. این یکی دیگر از بخش های مهم عایق داخلی عایق کامپوزیت است. کیفیت پایین چسب می تواند به نقطه ضعف عملکرد عایق تبدیل شود.
این اجزا در مجموع عملکرد عالی عایق الکتریکی، استحکام مکانیکی و دوام عایق کامپوزیت را تضمین می کنند و آن را جایگزین مناسبی برای عایق های چینی سنتی، به ویژه در محیط های با ولتاژ بالا و آلوده می کنند.