વિદ્યુત સ્થાપનોના આંતરિક ઇન્સ્યુલેશનના મુખ્ય પ્રકારો અને વિદ્યુત લાક્ષણિકતાઓ

વિદ્યુત સ્થાપનોના આંતરિક ઇન્સ્યુલેશનના સામાન્ય ગુણધર્મો

આંતરિક ઇન્સ્યુલેશન એ ઇન્સ્યુલેટીંગ સ્ટ્રક્ચરના ભાગોનો ઉલ્લેખ કરે છે જેમાં ઇન્સ્યુલેટીંગ માધ્યમ પ્રવાહી, ઘન અથવા વાયુયુક્ત ડાઇલેક્ટ્રિક્સ અથવા તેમના સંયોજનો છે, જેનો વાતાવરણીય હવા સાથે સીધો સંપર્ક નથી.

આસપાસની હવાને બદલે ઇન્ડોર ઇન્સ્યુલેશનનો ઉપયોગ કરવાની ઇચ્છનીયતા અથવા આવશ્યકતા ઘણા કારણોસર છે.

પ્રથમ, આંતરિક ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રીમાં નોંધપાત્ર રીતે ઊંચી વિદ્યુત શક્તિ (5-10 ગણી અથવા વધુ) હોય છે, જે વાયર વચ્ચેના ઇન્સ્યુલેશન અંતરને તીવ્રપણે ઘટાડી શકે છે અને સાધનોનું કદ ઘટાડી શકે છે. આ આર્થિક દૃષ્ટિકોણથી મહત્વપૂર્ણ છે.

બીજું, આંતરિક ઇન્સ્યુલેશનના વ્યક્તિગત તત્વો વાયરના યાંત્રિક ફાસ્ટનિંગનું કાર્ય કરે છે; લિક્વિડ ડાઇલેક્ટ્રિક્સ કેટલાક કિસ્સાઓમાં સમગ્ર માળખા માટે ઠંડકની સ્થિતિમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરે છે.

ઓપરેશન દરમિયાન ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ માળખામાં આંતરિક અવાહક તત્વો મજબૂત વિદ્યુત, થર્મલ અને યાંત્રિક લોડના સંપર્કમાં આવે છે. આ પ્રભાવોના પ્રભાવ હેઠળ, ઇન્સ્યુલેશનના ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો બગડે છે, ઇન્સ્યુલેશન "વય" થાય છે અને તેની વિદ્યુત શક્તિ ગુમાવે છે.

સાધનસામગ્રીના સક્રિય ભાગોમાં (વાયર અને ચુંબકીય સર્કિટમાં) તેમજ ઇન્સ્યુલેશનમાં જ ડાઇલેક્ટ્રિક નુકસાનને કારણે થર્મલ અસરો થાય છે. વધેલા તાપમાનની સ્થિતિમાં, ઇન્સ્યુલેશનમાં રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ નોંધપાત્ર રીતે વેગ આપે છે, જે તેના ગુણધર્મોના ધીમે ધીમે બગાડ તરફ દોરી જાય છે.

યાંત્રિક લોડ આંતરિક ઇન્સ્યુલેશન માટે ખતરનાક છે, કારણ કે તેને બનાવેલા નક્કર ડાઇલેક્ટ્રિક્સમાં માઇક્રોક્રેક્સ દેખાઈ શકે છે, જ્યાં પછી, મજબૂત ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડના પ્રભાવ હેઠળ, આંશિક સ્રાવ થશે અને ઇન્સ્યુલેશનની વૃદ્ધત્વને વેગ મળશે.

આંતરિક ઇન્સ્યુલેશન પર બાહ્ય પ્રભાવનું વિશિષ્ટ સ્વરૂપ પર્યાવરણ સાથેના સંપર્કો અને ઇન્સ્ટોલેશનના લિકેજના કિસ્સામાં ઇન્સ્યુલેશનના દૂષણ અને ભેજની સંભાવનાને કારણે થાય છે. ઇન્સ્યુલેશનને ભીનું કરવાથી લિકેજ પ્રતિકારમાં તીવ્ર ઘટાડો થાય છે અને ડાઇલેક્ટ્રિક નુકસાનમાં વધારો થાય છે.

ડાઇલેક્ટ્રિક તરીકે ઇન્સ્યુલેશનના ગુણધર્મો

ઇન્સ્યુલેશન મુખ્યત્વે ડીસી પ્રતિકાર, ડાઇલેક્ટ્રિક નુકશાન અને વિદ્યુત શક્તિ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. ઇલેક્ટ્રિકલી સમકક્ષ આઇસોલેશન સર્કિટને સમાંતરમાં કેપેસિટર્સ અને રેઝિસ્ટર્સને કનેક્ટ કરીને રજૂ કરી શકાય છે. આ સંદર્ભમાં, જ્યારે ઇન્સ્યુલેશન પર સતત વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેમાંનો પ્રવાહ ઝડપથી ઘટે છે અને તે મુજબ માપેલ પ્રતિકાર મૂલ્ય વધે છે.તેમાંથી ઇન્સ્યુલેશન પ્રતિકાર આરનું સ્થાપિત મૂલ્ય ઇન્સ્યુલેશનના બાહ્ય પ્રદૂષણ અને તેમાં પસાર થતા વર્તમાન પાથની હાજરીની લાક્ષણિકતા દર્શાવે છે. વધુમાં, હાઇડ્રેશન ઇન્સ્યુલેશનને ક્ષમતાના સંપૂર્ણ મૂલ્ય અને તેના પરિવર્તનની ગતિશીલતા દ્વારા પણ વર્ગીકૃત કરી શકાય છે.

ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનોના આંતરિક ઇન્સ્યુલેશનનો વિનાશ

ઉચ્ચ વોલ્ટેજ ખામીના કિસ્સામાં, આંતરિક ઇન્સ્યુલેશન સંપૂર્ણપણે અથવા આંશિક રીતે તેની ડાઇલેક્ટ્રિક શક્તિ ગુમાવે છે. મોટાભાગના પ્રકારના આંતરિક ઇન્સ્યુલેશન બિન-પુનઃપ્રાપ્ત ઇન્સ્યુલેશનના જૂથ સાથે સંબંધિત છે, જેનું ભંગાણ એટલે માળખાને ઉલટાવી શકાય તેવું નુકસાન. આનો અર્થ એ છે કે આંતરિક ઇન્સ્યુલેશનમાં બાહ્ય ઇન્સ્યુલેશન કરતાં વધુ ડાઇલેક્ટ્રિક તાકાત હોવી આવશ્યક છે, એટલે કે. એવું સ્તર કે નિષ્ફળતાઓને સંપૂર્ણ સેવા જીવન દરમિયાન સંપૂર્ણપણે બાકાત રાખવામાં આવે છે.

આંતરિક ઇન્સ્યુલેશન નુકસાનની અપરિવર્તનક્ષમતા નવા પ્રકારનાં આંતરિક ઇન્સ્યુલેશન માટે અને ઉચ્ચ અને અલ્ટ્રા-હાઇ વોલ્ટેજ સાધનોના નવા વિકસિત મોટા ઇન્સ્યુલેશન માળખાં માટે પ્રાયોગિક ડેટાના સંચયને ખૂબ જટિલ બનાવે છે. છેવટે, મોટા, ખર્ચાળ ઇન્સ્યુલેશનનો દરેક ભાગ માત્ર એક જ વાર નિષ્ફળતા માટે પરીક્ષણ કરી શકાય છે.

વિદ્યુત ઉપકરણોના આંતરિક ઇન્સ્યુલેશનના ઉત્પાદન માટે વપરાતા ડાઇલેક્ટ્રિક્સ

ડાઇલેક્ટ્રિક્સઉચ્ચ-વોલ્ટેજ આંતરિક ઇન્સ્યુલેશનના ઉત્પાદન માટે ઉપયોગમાં લેવાતા ઉપકરણોમાં ઉચ્ચ વિદ્યુત, થર્મોફિઝિકલ અને યાંત્રિક ગુણધર્મોનું સંકુલ હોવું આવશ્યક છે અને તે પ્રદાન કરે છે: જરૂરી સ્તરની ડાઇલેક્ટ્રિક તાકાત, તેમજ ઇન્સ્યુલેટીંગ સ્ટ્રક્ચરની આવશ્યક થર્મલ અને યાંત્રિક લાક્ષણિકતાઓ જે પરિમાણોને પૂર્ણ કરે છે. સમગ્ર ઇન્સ્ટોલેશનના ઉચ્ચ તકનીકી અને આર્થિક સૂચકાંકો.

ડાઇલેક્ટ્રિક સામગ્રી પણ આવશ્યક છે:

• સારી તકનીકી ગુણધર્મો ધરાવે છે, એટલે કે. ઉચ્ચ-થ્રુપુટ આંતરિક અલગતા પ્રક્રિયાઓ માટે યોગ્ય હોવું આવશ્યક છે;

• પર્યાવરણીય જરૂરિયાતો પૂરી કરવી, એટલે કે ઓપરેશન દરમિયાન તેમાં ઝેરી ઉત્પાદનો ન હોવા જોઈએ અથવા બનાવવી જોઈએ નહીં, અને સમગ્ર સંસાધનનો ઉપયોગ થઈ ગયા પછી, પર્યાવરણને પ્રદૂષિત કર્યા વિના તેમને પ્રક્રિયા અથવા વિનાશમાંથી પસાર થવું જોઈએ;

• દુર્લભ ન હોવું જોઈએ અને એવી કિંમત હોવી જોઈએ કે અલગતા માળખું આર્થિક રીતે સધ્ધર હોય.

કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ચોક્કસ પ્રકારનાં સાધનોની વિશિષ્ટતાને કારણે ઉપરોક્ત આવશ્યકતાઓમાં અન્ય જરૂરિયાતો ઉમેરવામાં આવી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, પાવર કેપેસિટર્સ માટેની સામગ્રીમાં વધારો ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક હોવો આવશ્યક છે; વિતરણ ચેમ્બર માટે સામગ્રી - થર્મલ આંચકા અને ઇલેક્ટ્રિક આર્ક માટે ઉચ્ચ પ્રતિકાર.

વિવિધ ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ સાધનો બનાવવા અને ચલાવવાની લાંબા ગાળાની પ્રેક્ટિસ દર્શાવે છે કે ઘણા કિસ્સાઓમાં આવશ્યકતાઓનો સંપૂર્ણ સમૂહ શ્રેષ્ઠ રીતે સંતુષ્ટ થાય છે જ્યારે આંતરિક ઇન્સ્યુલેશનના ભાગ રૂપે ઘણી સામગ્રીના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, એકબીજાને પૂરક બનાવે છે અને થોડા અલગ કાર્યો કરે છે. .

આમ, માત્ર નક્કર ડાઇલેક્ટ્રિક સામગ્રી જ ઇન્સ્યુલેટીંગ સ્ટ્રક્ચરની યાંત્રિક શક્તિ પ્રદાન કરે છે; તેઓ સામાન્ય રીતે સૌથી વધુ ડાઇલેક્ટ્રિક તાકાત ધરાવે છે. ઉચ્ચ યાંત્રિક શક્તિવાળા નક્કર ડાઇલેક્ટ્રિકથી બનેલા ભાગો વાયર માટે યાંત્રિક એન્કર તરીકે કાર્ય કરી શકે છે.

ઉચ્ચ-શક્તિવાળા વાયુઓ અને પ્રવાહી ડાઇલેક્ટ્રિક્સ કોઈપણ રૂપરેખાંકનના ઇન્સ્યુલેશન ગાબડાને સરળતાથી ભરી દે છે, જેમાં નાનામાં નાના ગાબડા, છિદ્રો અને તિરાડોનો સમાવેશ થાય છે, ત્યાં ખાસ કરીને લાંબા ગાળામાં ડાઇલેક્ટ્રિક શક્તિમાં નોંધપાત્ર વધારો થાય છે.

લિક્વિડ ડાઇલેક્ટ્રિક્સનો ઉપયોગ કેટલાક કિસ્સાઓમાં ઇન્સ્યુલેટીંગ પ્રવાહીના કુદરતી અથવા ફરજિયાત પરિભ્રમણને કારણે ઠંડકની સ્થિતિમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરવાનું શક્ય બનાવે છે.

આંતરિક ઇન્સ્યુલેશનના પ્રકારો અને તેમના ઉત્પાદન માટે વપરાતી સામગ્રી.

ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સ્થાપનો અને પાવર સિસ્ટમ સાધનોમાં વિવિધ પ્રકારના આંતરિક ઇન્સ્યુલેશનનો ઉપયોગ થાય છે. સૌથી સામાન્ય પેપર-ઇમ્પ્રેગ્નેટેડ (પેપર-ઓઇલ) ઇન્સ્યુલેશન, ઓઇલ બેરિયર ઇન્સ્યુલેશન, મીકા-આધારિત ઇન્સ્યુલેશન, પ્લાસ્ટિક અને ગેસ છે.

આ જાતોમાં ચોક્કસ ફાયદા અને ગેરફાયદા છે અને તેમના પોતાના ઉપયોગના ક્ષેત્રો છે. જો કે, તેઓ કેટલાક સામાન્ય ગુણધર્મો શેર કરે છે:

• વોલ્ટેજના સંપર્કના સમયગાળા પર ડાઇલેક્ટ્રિક તાકાતની અવલંબનની જટિલ પ્રકૃતિ;

• મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, ડિમોલિશન દ્વારા અફર વિનાશ;

• યાંત્રિક, થર્મલ અને અન્ય બાહ્ય પ્રભાવોના સંચાલન દરમિયાન વર્તન પર પ્રભાવ;

• મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં વૃદ્ધત્વ માટે વલણ.

ગર્ભિત પેપર ઇન્સ્યુલેશન (BPI)

પ્રારંભિક સામગ્રી ખાસ ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્યુલેટીંગ કાગળો અને ખનિજ (પેટ્રોલિયમ) તેલ અથવા કૃત્રિમ પ્રવાહી ડાઇલેક્ટ્રિક્સ છે.

પેપર-ઇમ્પ્રેગ્નેટેડ ઇન્સ્યુલેશન કાગળના સ્તરો પર આધારિત છે. રોલ-ઇમ્પ્રેગ્નેટેડ પેપર ઇન્સ્યુલેશન (રોલની પહોળાઈ 3.5 મીટર સુધી) પાવર કેપેસિટરના વિભાગોમાં અને બુશિંગ્સ (સ્લીવ્ઝ) માં વપરાય છે; ટેપ (20 થી 400 મીમી સુધીની ટેપની પહોળાઈ) — પ્રમાણમાં જટિલ રૂપરેખાંકન અથવા લાંબી લંબાઈ (ઉચ્ચ વોલ્ટેજ વર્ગોની સ્લીવ્ઝ, પાવર કેબલ) ના ઇલેક્ટ્રોડ સાથેના બંધારણમાં. ટેપ ઇન્સ્યુલેશનના સ્તરોને ઇલેક્ટ્રોડ પર ઓવરલેપ સાથે અથવા અડીને આવેલા વળાંકો વચ્ચેના અંતર સાથે ઘા કરી શકાય છે.કાગળને વાઇન્ડ કર્યા પછી, ઇન્સ્યુલેશનને વેક્યૂમ હેઠળ 100-120 ° સે તાપમાને 0.1-100 Pa ના શેષ દબાણમાં સૂકવવામાં આવે છે. પછી કાગળને વેક્યૂમ હેઠળ સારી રીતે ડિગસ કરેલા તેલથી ગર્ભિત કરવામાં આવે છે.

પેપર-ઇમ્પ્રેગ્નેટેડ ઇન્સ્યુલેશનમાં કાગળની ખામી એક સ્તર સુધી મર્યાદિત હોય છે અને અન્ય સ્તરો દ્વારા વારંવાર ઓવરલેપ થાય છે. શૂન્યાવકાશ સૂકવણી દરમિયાન કાગળમાં જ સ્તરો અને મોટી સંખ્યામાં માઇક્રોપોર્સ વચ્ચેનો સૌથી પાતળો અંતર ઇન્સ્યુલેશનમાંથી હવા અને ભેજને દૂર કરે છે, અને ગર્ભાધાન દરમિયાન, આ ગાબડા અને છિદ્રો વિશ્વસનીય રીતે તેલ અથવા અન્ય ગર્ભાધાન પ્રવાહીથી ભરેલા હોય છે.

કેપેસિટર અને કેબલ પેપર એક સમાન માળખું અને ઉચ્ચ રાસાયણિક શુદ્ધતા ધરાવે છે. કન્ડેન્સર પેપર સૌથી પાતળા અને શુદ્ધ છે. ટ્રાન્સફોર્મર પેપરનો ઉપયોગ બુશિંગ્સ, કરંટ અને વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મર્સ તેમજ પાવર ટ્રાન્સફોર્મર્સના રેખાંશ ઇન્સ્યુલેશન તત્વોમાં થાય છે. ઓટોટ્રાન્સફોર્મર્સ અને રિએક્ટર.

ઓછી સ્નિગ્ધતાવાળા તેલ અથવા કૃત્રિમ કેબલ તેલ સાથે, પાવર ઓઇલથી ભરેલા 110-500 kV અને 35 kV સુધીના કેબલમાં કાગળના ઇન્સ્યુલેશનના ગર્ભાધાન માટે - વધેલી સ્નિગ્ધતા સાથે તેલથી ભરેલા મિશ્રણ.

ગર્ભાધાન પાવર અને માપન ટ્રાન્સફોર્મર્સ અને બુશિંગ્સમાં કરવામાં આવે છે ટ્રાન્સફોર્મર તેલ… પાવર કેપેસિટર્સ કેપેસિટર ઓઈલ (પેટ્રોલિયમ), ક્લોરીનેટેડ બાયફિનાઈલ અથવા તેમના અવેજી અને એરંડા તેલનો ઉપયોગ (ઈમ્પલ્સ કેપેસીટરમાં).

પેટ્રોલિયમ કેબલ અને કેપેસિટર તેલ ટ્રાન્સફોર્મર તેલ કરતાં વધુ સારી રીતે શુદ્ધ હોય છે.

ક્લોરિનેટેડ બાયફિનાઇલ જે ઉચ્ચ સંબંધિત ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક ધરાવે છે, આંશિક વિસર્જન (PD) અને બિન-દહનક્ષમતા સામે પ્રતિકાર વધારે છે, તે પર્યાવરણ માટે ઝેરી અને જોખમી છે. તેથી, તેમના ઉપયોગના ધોરણમાં તીવ્ર ઘટાડો થાય છે, તેઓ પર્યાવરણને અનુકૂળ પ્રવાહી દ્વારા બદલવામાં આવે છે.

પાવર કેપેસિટર્સમાં ડાઇલેક્ટ્રિક નુકસાન ઘટાડવા માટે, સંયુક્ત ઇન્સ્યુલેશનનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેમાં કાગળના સ્તરોને પોલીપ્રોપીલિન ફિલ્મના સ્તરો સાથે વૈકલ્પિક કરવામાં આવે છે, જે સારવાર ન કરાયેલ કાગળ કરતાં નાની તીવ્રતાનો ક્રમ છે. આવા ઇન્સ્યુલેશનમાં ઊંચી વિદ્યુત શક્તિ હોય છે.

કાગળથી ગર્ભિત ઇન્સ્યુલેશનના ગેરફાયદામાં નીચું અનુમતિપાત્ર ઓપરેટિંગ તાપમાન (90 ° સે કરતાં વધુ નહીં) અને જ્વલનશીલતા છે.

તેલ અવરોધ (તેલ ભરેલ) ઇન્સ્યુલેશન (MBI).

આ ઇન્સ્યુલેશન ટ્રાન્સફોર્મર તેલ પર આધારિત છે. તે સ્વયંસ્ફુરિત અથવા ફરજિયાત પરિભ્રમણને કારણે બંધારણની સારી ઠંડકની ખાતરી કરે છે.

ઘન ડાઇલેક્ટ્રિક સામગ્રીઓ પણ તેલ અવરોધ ઇન્સ્યુલેશનનો ભાગ છે - ઇલેક્ટ્રિકલ કાર્ડબોર્ડ, કેબલ પેપર, વગેરે. તેઓ માળખાને યાંત્રિક શક્તિ પ્રદાન કરે છે અને તેનો ઉપયોગ તેલ અવરોધ ઇન્સ્યુલેશનની ડાઇલેક્ટ્રિક તાકાત વધારવા માટે થાય છે. બેફલ્સ ઇલેક્ટ્રિકલ કાર્ડબોર્ડથી બનેલા હોય છે અને ઇલેક્ટ્રોડ કેબલ પેપરના સ્તરોથી ઢંકાયેલા હોય છે. અવરોધો ઓઇલ અવરોધ સાથે ઇન્સ્યુલેશનની ડાઇલેક્ટ્રિક શક્તિમાં 30-50% વધારો કરે છે, ઇન્સ્યુલેશન ગેપને સંખ્યાબંધ સાંકડી ચેનલોમાં વિભાજિત કરીને, તેઓ અશુદ્ધ કણોની માત્રાને મર્યાદિત કરે છે જે ઇલેક્ટ્રોડ્સનો સંપર્ક કરી શકે છે અને ડિસ્ચાર્જ પ્રક્રિયાની શરૂઆતમાં ભાગ લઈ શકે છે.

ઓઇલ બેરિયર ઇન્સ્યુલેશનની વિદ્યુત શક્તિ પોલિમેરિક સામગ્રીના પાતળા સ્તરથી જટિલ આકારના ઇલેક્ટ્રોડ્સને આવરી લેવાથી અને સરળ આકારના ઇલેક્ટ્રોડ્સના કિસ્સામાં કાગળની ટેપના સ્તરો સાથે ઇન્સ્યુલેટ કરીને વધે છે.

તેલ અવરોધ સાથે ઇન્સ્યુલેશનના ઉત્પાદન માટેની તકનીકમાં બંધારણની એસેમ્બલી, 100-120 ° સે તાપમાને શૂન્યાવકાશ હેઠળ સૂકવવા અને ડિગસ્ડ તેલ સાથે શૂન્યાવકાશ હેઠળ ભરવા (ઇમ્પ્રિગ્નેશન) શામેલ છે.

તેલ-અવરોધ ઇન્સ્યુલેશનના ફાયદાઓમાં તેના ઉત્પાદનની ડિઝાઇન અને તકનીકીની સંબંધિત સરળતા, સાધનસામગ્રીના સક્રિય ભાગો (વિન્ડિંગ્સ, ચુંબકીય સર્કિટ) ની સઘન ઠંડક, તેમજ ઓપરેશન દરમિયાન ઇન્સ્યુલેશનની ગુણવત્તાને પુનઃસ્થાપિત કરવાની સંભાવના શામેલ છે. માળખું સૂકવીને અને તેલ બદલીને.

તેલ અવરોધ સાથેના ઇન્સ્યુલેશનના ગેરફાયદામાં કાગળ-તેલના ઇન્સ્યુલેશન કરતાં ઓછી વિદ્યુત શક્તિ, આગ અને માળખાના વિસ્ફોટનો ભય, ઓપરેશન દરમિયાન ભેજ સામે વિશેષ રક્ષણની જરૂરિયાત છે.

10 થી 1150 kV ના નજીવા વોલ્ટેજવાળા પાવર ટ્રાન્સફોર્મર્સમાં ઓટોટ્રાન્સફોર્મર્સ અને ઉચ્ચ વોલ્ટેજ વર્ગોવાળા રિએક્ટર્સમાં ઓઇલ ઇન્સ્યુલેશન ઇન્સ્યુલેશનનો ઉપયોગ મુખ્ય ઇન્સ્યુલેશન તરીકે થાય છે.

મીકા-આધારિત ઇન્સ્યુલેશનમાં ગરમી પ્રતિકાર વર્ગ B (130 ° સે સુધી) છે. મીકામાં ખૂબ ઊંચી ડાઇલેક્ટ્રિક તાકાત છે (ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચરની તુલનામાં ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડના ચોક્કસ અભિગમ પર), આંશિક વિસર્જન માટે પ્રતિરોધક છે, અને ગરમી માટે અત્યંત પ્રતિરોધક છે. આ ગુણધર્મો માટે આભાર, મોટા ફરતી મશીનોના સ્ટેટર વિન્ડિંગ્સને ઇન્સ્યુલેટ કરવા માટે મીકા એક અનિવાર્ય સામગ્રી છે. મુખ્ય પ્રારંભિક સામગ્રી મીકા સ્ટ્રીપ અથવા ગ્લાસ મીકા સ્ટ્રીપ છે.

માઇકલેન્ટા એ મીકા પ્લેટ્સનું એક સ્તર છે જે એકબીજા સાથે વાર્નિશ સાથે અને ખાસ કાગળ અથવા કાચની ટેપથી બનેલા સબસ્ટ્રેટ સાથે જોડાયેલ છે. મિકેલેન્ટાનો ઉપયોગ કહેવાતા જટિલ ઇન્સ્યુલેશનમાં થાય છે, જેની ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં મીકા ટેપના અનેક સ્તરો વિન્ડિંગ, વેક્યૂમ હીટિંગ અને પ્રેસિંગ હેઠળ બિટ્યુમિનસ સંયોજન સાથે ગર્ભાધાનનો સમાવેશ થાય છે. જ્યાં સુધી જરૂરી ઇન્સ્યુલેશન જાડાઈ પ્રાપ્ત ન થાય ત્યાં સુધી આ કામગીરી દર પાંચથી છ સ્તરોમાં પુનરાવર્તિત થાય છે. જટિલ ઇન્સ્યુલેશન હાલમાં નાના અને મધ્યમ કદના મશીનોમાં વપરાય છે.

ગ્લાસ મીકા સ્ટ્રીપ્સ અને થર્મોસેટિંગ ગર્ભાધાન સંયોજનોમાંથી ઇન્સ્યુલેશન વધુ સંપૂર્ણ છે.

મીકા ટેપમાં 0.04 મીમી જાડા મીકા પેપરના એક સ્તર અને 0.04 મીમી જાડા કાચની ટેપના એક અથવા બે સ્તરો હોય છે. આવી રચનામાં પૂરતી ઊંચી યાંત્રિક શક્તિ (સબસ્ટ્રેટ્સને કારણે) અને અભ્રકની લાક્ષણિકતા ઉપરોક્ત ગુણો છે.

ઇપોક્સી અને પોલિએસ્ટર રેઝિન પર આધારિત મીકા સ્ટ્રીપ્સ અને ગર્ભાધાનની રચનાઓનો ઉપયોગ થર્મોસેટ ઇન્સ્યુલેશન બનાવવા માટે થાય છે, જે ગરમ થાય ત્યારે નરમ પડતું નથી, ઉચ્ચ યાંત્રિક અને વિદ્યુત શક્તિ જાળવી રાખે છે. આપણા દેશમાં ઉપયોગમાં લેવાતા થર્મોસેટ ઇન્સ્યુલેશનના પ્રકારોને "માઇકા", "મોનોલિથ", "મોનોથર્મ" વગેરે કહેવામાં આવે છે. થર્મોસેટિંગ ઇન્સ્યુલેશનનો ઉપયોગ મોટા ટર્બો અને હાઇડ્રો-જનરેટર્સ, મોટર્સ અને સિંક્રનસ કમ્પેન્સેટર્સના સ્ટેટર વિન્ડિંગ્સમાં 36 kV સુધીના નજીવા વોલ્ટેજ સાથે થાય છે.

ઔદ્યોગિક સ્કેલ પર પ્લાસ્ટિક ઇન્સ્યુલેશનનો ઉપયોગ પાવર કેબલ્સમાં 220 kV સુધીના વોલ્ટેજ માટે અને ઇમ્પલ્સ કેબલ્સમાં થાય છે. આ કિસ્સાઓમાં મુખ્ય ડાઇલેક્ટ્રિક સામગ્રી ઓછી અને ઉચ્ચ ઘનતા પોલિઇથિલિન છે. બાદમાં બહેતર યાંત્રિક ગુણધર્મો ધરાવે છે પરંતુ તેના ઉચ્ચ નરમ તાપમાનને કારણે તે ઓછી યંત્રવત્ છે.

કેબલમાં પ્લાસ્ટિક ઇન્સ્યુલેશન કાર્બનથી ભરેલા પોલિઇથિલિનથી બનેલા સેમિકન્ડક્ટિંગ શિલ્ડ વચ્ચે સેન્ડવિચ કરવામાં આવે છે. વર્તમાન-વહન વાયર પરની સ્ક્રીન, પોલિઇથિલિન ઇન્સ્યુલેશન અને બાહ્ય કવચ એક્સટ્રુઝન (એક્સ્ટ્રુઝન) દ્વારા લાગુ કરવામાં આવે છે. કેટલાક પ્રકારના ઇમ્પલ્સ કેબલ ફ્લોરોપ્લાસ્ટિક ટેપના ઇન્ટરલેયરનો ઉપયોગ કરે છે.કેટલાક કિસ્સાઓમાં, પોલિવિનાઇલ ક્લોરાઇડનો ઉપયોગ રક્ષણાત્મક કેબલ શીથ માટે થાય છે.

ગેસ ઇન્સ્યુલેશન

તેનો ઉપયોગ ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સ્ટ્રક્ચર્સમાં ગેસ ઇન્સ્યુલેશન કરવા માટે થાય છે SF6 ગેસ અથવા સલ્ફર હેક્સાફ્લોરાઇડ… તે રંગહીન, ગંધહીન ગેસ છે જે હવા કરતા પાંચ ગણો ભારે છે.નાઇટ્રોજન અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ જેવા નિષ્ક્રિય વાયુઓની સરખામણીમાં તેની શક્તિ સૌથી વધુ છે.

શુદ્ધ SF6 ગેસ હાનિકારક છે, રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય છે, ગરમીના વિસર્જનની ક્ષમતામાં વધારો કરે છે અને તે ખૂબ જ સારું આર્ક સપ્રેશન માધ્યમ છે; બળતું નથી અથવા દહન જાળવી રાખતું નથી. સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં SF6 ગેસની ડાઇલેક્ટ્રિક શક્તિ હવા કરતાં લગભગ 2.5 ગણી છે.

SF6 ગેસની ઉચ્ચ ડાઇલેક્ટ્રિક શક્તિ એ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે કે તેના પરમાણુઓ સરળતાથી ઇલેક્ટ્રોનને બાંધે છે, સ્થિર નકારાત્મક આયન બનાવે છે. તેથી, મજબૂત ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડમાં ઇલેક્ટ્રોનના ગુણાકારની પ્રક્રિયા, જે ઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જના વિકાસ માટેનો આધાર છે, મુશ્કેલ બને છે.

જેમ જેમ દબાણ વધે છે તેમ, SF6 ગેસની ડાઇલેક્ટ્રિક શક્તિ દબાણના લગભગ પ્રમાણસર વધે છે અને તે પ્રવાહી અને કેટલાક નક્કર ડાઇલેક્ટ્રિક્સ કરતા વધારે હોઇ શકે છે. સૌથી વધુ ઓપરેટિંગ દબાણ અને તેથી ઇન્સ્યુલેટીંગ સ્ટ્રક્ચરમાં SF6 ની ડાઇલેક્ટ્રિક તાકાતનું ઉચ્ચતમ સ્તર નીચા તાપમાને SF6 ના લિક્વિફેક્શનની શક્યતા દ્વારા મર્યાદિત છે, ઉદાહરણ તરીકે, 0.3 MPa ના દબાણ પર SF6 નું લિક્વિફિકેશન તાપમાન -45 ° સે છે. અને 0.5 MPa પર તે -30 ° સે છે. દેશના ઘણા ભાગોમાં શિયાળામાં આઉટડોર સાધનો બંધ કરવા માટે આવા તાપમાન શક્ય છે.

કાસ્ટ ઇપોક્સી ઇન્સ્યુલેશનથી બનેલા ઇન્સ્યુલેટીંગ સપોર્ટ સ્ટ્રક્ચર્સનો ઉપયોગ SF6 ગેસ સાથે સંયોજનમાં જીવંત ભાગોને સુરક્ષિત કરવા માટે થાય છે.

SF6 ગેસનો ઉપયોગ સર્કિટ બ્રેકર્સ, કેબલ અને હર્મેટિકલી સીલબંધ સ્વિચગિયર (GRU) માં 110 kV અને તેથી વધુના વોલ્ટેજ માટે થાય છે અને તે ખૂબ જ આશાસ્પદ ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રી છે.

3000 ° સે ઉપરના તાપમાને, SF6 ગેસનું વિઘટન ફ્રી ફ્લોરિન અણુઓના પ્રકાશન સાથે શરૂ થઈ શકે છે.વાયુયુક્ત ઝેરી પદાર્થો રચાય છે. મોટા શોર્ટ-સર્કિટ પ્રવાહોને ડિસ્કનેક્ટ કરવા માટે રચાયેલ કેટલાક પ્રકારના સ્વીચો માટે તેમની ઘટનાની સંભાવના અસ્તિત્વમાં છે. સ્વીચો હર્મેટિકલી સીલ કરેલ હોવાથી, ઝેરી વાયુઓનું પ્રકાશન ઓપરેટિંગ કર્મચારીઓ અને પર્યાવરણ માટે જોખમી નથી, પરંતુ સ્વીચ રિપેર કરતી વખતે અને ખોલતી વખતે ખાસ સાવચેતી રાખવી જરૂરી છે.