આધુનિક ઇન્સ્યુલેટર કઈ સામગ્રીમાંથી બને છે?

આધુનિક ઇન્સ્યુલેટરની સામગ્રી

આજે, આપણા ગ્રહ પર દરેક જગ્યાએ, જમીન પર અને પાણીની નીચે, પાવર લાઇન્સ છે. માત્ર ભૂતપૂર્વ સોવિયેત યુનિયનના પ્રદેશમાં, તમામ પાવર લાઇનની લંબાઈ એવી છે કે તે વિષુવવૃત્તની લંબાઈ કરતા ઘણી ગણી વધારે છે. અને કોઈપણ ઓવરહેડ પાવર લાઇન આજે ઇન્સ્યુલેટરના ઉપયોગ વિના કરી શકતી નથી. ઇન્સ્યુલેટરનો આભાર, 0.5 મેગાવોલ્ટ સુધીના સતત ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ સાથે વિશ્વસનીય અને સ્થિર ઊર્જા સિસ્ટમ્સ બનાવવાનું શક્ય બન્યું.

મોટી સંખ્યામાં વિવિધ ઇન્સ્યુલેટર, જેમાંથી દરેક તેની પોતાની સમસ્યાઓ હલ કરવા માટે યોગ્ય છે, તે માળખાકીય રીતે અલગ છે, પરંતુ તે જ સમયે તદ્દન કાર્યાત્મક છે. તેઓ વાહક સપોર્ટથી ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ પાવર લાઇનનું વિશ્વસનીય ઇન્સ્યુલેશન પ્રદાન કરે છે, કારણ કે ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રીના ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો આની ખાતરી કરે છે.

ઇન્સ્યુલેટરના દરેક વિભાગો, સંપૂર્ણ રીતે ઇન્સ્યુલેટરની જેમ, ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ લાઇનના સંચાલનના સમગ્ર સમયગાળા દરમિયાન સેવા આપે છે, તેથી ઇન્સ્યુલેટરની મુખ્ય જરૂરિયાત ટકાઉપણું છે. અને ઇન્સ્યુલેટરની સામગ્રી આ સ્થિતિ પ્રદાન કરવા માટે બંધાયેલી છે. ઇન્સ્યુલેટરની મુખ્ય સામગ્રી કાચ, પોર્સેલેઇન અને પોલિમર છે.

ઇન્સ્યુલેટરમાં વપરાતો કાચ સામાન્ય નથી, તે ટેમ્પર્ડ ગ્લાસથી બનેલો છે, જે ખાસ કરીને ટકાઉ હોય છે, અને તેના પર આધારિત સસ્પેન્શન ઇન્સ્યુલેટર, હારમાં એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે, તે ઉત્તમ છે. ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો, જ્યારે આ પ્રકારના ઉત્પાદનો માટે કિંમત ઘણી ઓછી છે જે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.

પરંપરાગત ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રીઓમાં પોર્સેલેઇન સૌથી વધુ તાકાત ધરાવે છે. તે પીડારહિત રીતે વીજળીનો પણ સામનો કરવામાં સક્ષમ છે, કારણ કે પોર્સેલેઇનનો કાચો માસ પ્લાસ્ટિકનો છે, અને આકારને સૌથી વધુ શ્રેષ્ઠ આપી શકાય છે, જેથી ફિનિશ્ડ ઇન્સ્યુલેટરનું રૂપરેખાંકન આવા માટે પણ ઓછામાં ઓછું સંવેદનશીલ બને. એક મહાન વાતાવરણીય ઘટના.

પોલિમર ઇન્સ્યુલેટર - સૌથી આધુનિક સોલ્યુશન, તેઓ પ્રમાણમાં તાજેતરમાં બનાવવામાં અને લાગુ થવા લાગ્યા. પાવર લાઇન માટે પોલિમર ઇન્સ્યુલેટર ટકાઉ હોય છે, તેમાં ઉત્તમ ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો હોય છે, અને તેમનું ઉત્પાદન મોટા સામગ્રી ખર્ચ સાથે સંકળાયેલું નથી. સેંકડો કિલોવોલ્ટ માટે પોલિમર ઇન્સ્યુલેટર કામ કરશે નહીં, પરંતુ દસેક કિલોવોલ્ટ માટે પોલિમર ઇન્સ્યુલેટર બરાબર તમને જરૂર છે. આગળ, અમે આધુનિક ઇન્સ્યુલેટરની સામગ્રી પર વિગતવાર જોઈશું.

સિલિકોન રબર પર આધારિત ઇન્સ્યુલેટરનું ઉત્પાદન, જે તાજેતરના વર્ષોમાં વિકસિત થઈ રહ્યું છે, તે વધુ પ્રગતિશીલ ઉકેલ છે.

સિલિકોન રબર - બસ રબર જે પ્રકૃતિમાં સ્થિતિસ્થાપક છે… આ કારણોસર, સિલિકોન રબરનો ઉપયોગ ખૂબ જ લવચીક કેબલ માટે ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રી તરીકે થાય છે. સામાન્ય રીતે, ઊર્જા ક્ષેત્રમાં વિવિધ રબરનો ઉપયોગ થાય છે: સ્ટાયરીન-બ્યુટાડીએન, બ્યુટાડીન, સિલિકોન સિલિકોન અને ઇથિલિન-પ્રોપીલિન, તેમજ કુદરતી. ઓર્ગેનોસિલિકોન રબર પોલીઓર્ગેનોસિલોક્સેન પર આધારિત છે.

આ સૂત્રમાં, R કાર્બનિક રેડિકલ છે. રેડિકલનો પ્રકાર સિલિકોન રબરની લાક્ષણિકતાઓ નક્કી કરે છે.મુખ્ય સાંકળમાં સિલિકોન અને ઓક્સિજન, તેમજ નાઇટ્રોજન, બોરોન અને કાર્બન બંને હોઈ શકે છે. તદનુસાર, આ સિલોક્સેન, બોરોસિલોક્સેન અને સિલિકા રબરમાં પરિણમશે.

ઓર્ગેનોસિલિકોન રબર રબરના વલ્કેનાઈઝેશન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે, એટલે કે, અવકાશી સંકુલમાં પરમાણુઓ એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે. રાસાયણિક બોન્ડ રેડિકલ દ્વારા અથવા ટર્મિનલ OH અને H જૂથો દ્વારા રચાય છે. પ્રતિક્રિયા રેડિયેશનના સંપર્કમાં અથવા ઊંચા તાપમાને રાસાયણિક એજન્ટોનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે. ઉત્પાદક વલ્કેનાઇઝેશન માટે તૈયાર માસ પૂરો પાડે છે.

શુદ્ધ સિલિકોન સિલિકોન રબરમાં ઉચ્ચ વિદ્યુત ગુણધર્મો નથી; તે નાજુક, ઓઝોન અને પ્રકાશ માટે સંવેદનશીલ હોવાનું બહાર આવ્યું છે. તેથી, પૂરતા પ્રમાણમાં વિશ્વસનીય ઇન્સ્યુલેટર મેળવવા માટે, સિલિકોન સિલિકોન રબર પર આધારિત સંયુક્ત સામગ્રીની જરૂર છે. સ્વીકાર્ય ગુણવત્તા પ્રાપ્ત કરવા માટે, એક સક્રિય રિઇન્ફોર્સિંગ ફિલર, જે ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ અને સિલિકા નેનોપાવડર છે, ઉમેરવામાં આવે છે. પરિણામ સ્વીકાર્ય ગુણધર્મો સાથે સામગ્રી છે. અહીં સરેરાશ સ્પેક્સ છે:

• ઘનતા: 1350 કિગ્રા / એમ 3;

• આંસુ તાકાત: 5 MPa;

• ગરમીની ક્ષમતા: 1350 J/kg-K;

• થર્મલ વાહકતા: 1.1 W / m-k;

• વિદ્યુત શક્તિ: 21 kV / mm;

• ડાઇલેક્ટ્રિક નુકશાન સ્પર્શક: 0.00125;

• ચોક્કસ સપાટી પ્રતિકાર: 50.5 TΩ;

• બલ્ક પ્રતિકાર: 5.5 TΩ-m.

• ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક: 3.25.

પરિણામે, સિલિકોન રબરના સંદર્ભમાં, તે નોંધી શકાય છે કે તેના ઇલેક્ટ્રોફિઝિકલ ગુણધર્મો સંતોષકારક છે, થર્મલ વાહકતા પૂરતી ઊંચી છે, યાંત્રિક શક્તિ ઇચ્છિત કરવા માટે ઘણું છોડી દે છે. પ્રકાશ, ઓઝોન, તેલ માટે નોંધપાત્ર પ્રતિકાર. -90 ° સે થી + 250 ° સે સુધીની રેન્જમાં ઓપરેટિંગ તાપમાન. સામગ્રી વોટરપ્રૂફ છે, પરંતુ તેલ-પ્રતિરોધક અને ગેસ-પારગમ્ય છે.

પોર્સેલિન.પોર્સેલેઇન વિશે બોલતા, ઇન્સ્યુલેટર માટે ઇલેક્ટ્રિક પોર્સેલેઇન, યાદ રાખો કે તે માટી, ક્વાર્ટઝ અને ફેલ્ડસ્પાર પર આધારિત કૃત્રિમ ખનિજ છે. અંતિમ ઉત્પાદન સિરામિક તકનીકનો ઉપયોગ કરીને હીટ ટ્રીટમેન્ટ દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.

ઇલેક્ટ્રિક પોર્સેલેઇનના સૌથી નોંધપાત્ર ગુણધર્મો ગરમી પ્રતિકાર, રાસાયણિક પ્રતિકાર, કોઈપણ વાતાવરણીય પ્રભાવો સામે પ્રતિકાર, વિદ્યુત અને યાંત્રિક શક્તિ અને ઓછી કિંમત છે. આ ફાયદાઓના આધારે, પોર્સેલેઇનનો ઉપયોગ ઇન્સ્યુલેટર બનાવવા માટે થાય છે. અહીં તેના સરેરાશ સ્પેક્સ છે:

• ઘનતા: 2400 કિગ્રા / એમ 3;

• આંસુ તાકાત: 90 MPa;

• ગરમીની ક્ષમતા: 1350 J/kg-K;

• થર્મલ વાહકતા: 1.1 W / m-k;

• વિદ્યુત શક્તિ: 27.5 kV/mm;

• ડાઇલેક્ટ્રિક નુકશાન સ્પર્શક: 0.02;

• ચોક્કસ સપાટી પ્રતિકાર: 0.5 TΩ;

• બલ્ક પ્રતિકાર: 0.1 TΩ-m.

• ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક: 7.

જો આપણે પોર્સેલિન અને સિલિકોન રબરની તુલના કરીએ, તો રબરની તુલનામાં, પોર્સેલેઇન નાજુક છે, ખૂબ ભારે છે, ડાઇલેક્ટ્રિક નુકશાન સ્પર્શક.

કાચની વાત કરીએ તો, પોર્સેલેઇનની તુલનામાં ઇલેક્ટ્રોટેકનિકલ ગ્લાસમાં વધુ સ્થિર કાચા માલનો આધાર છે, તેની ઉત્પાદન તકનીક સરળ છે, સ્વચાલિત કરવા માટે સરળ છે અને સૌથી અગત્યનું, આંખ વડે ઇન્સ્યુલેટરની ખામી અથવા નુકસાનને ઓળખવું સરળ છે. કાચના ઇન્સ્યુલેટરની શ્રેણી તોડવાથી ડાઇલેક્ટ્રિક સ્કર્ટ જમીન પર પડી જાય છે અને પોર્સેલેઇન તોડવાથી સ્કર્ટને નુકસાન થતું નથી. ક્ષતિગ્રસ્ત ગ્લાસ ઇન્સ્યુલેટર તરત જ દેખાય છે અને પોર્સેલેઇનના નિદાન માટે વધારાના ઉપકરણો, નાઇટ વિઝન ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરવો આવશ્યક છે.

રાસાયણિક રીતે, ઇલેક્ટ્રિક ગ્લાસ એ સોડિયમ, બોરોન, કેલ્શિયમ, સિલિકોન, એલ્યુમિનિયમ વગેરેના ઓક્સાઇડનો સમૂહ છે. તે વાસ્તવમાં ખૂબ જ જાડું પ્રવાહી છે.ઇલેક્ટ્રિક ગ્લાસ સામાન્ય આલ્કલાઇન ગ્લાસથી અલગ છે, તે ઓછી આલ્કલી ગ્લાસ છે, તે ઓપરેશન દરમિયાન ક્રેક અને ધુમ્મસ કરતું નથી. અહીં તેના લક્ષણો છે:

• ઘનતા: 2500 કિગ્રા / એમ 3;

• આંસુ તાકાત: 90 MPa;

• ગરમીની ક્ષમતા: 1000 J/kg-K;

• થર્મલ વાહકતા: 0.92 W / m-k;

• વિદ્યુત શક્તિ: 48 kV / mm;

• ડાઇલેક્ટ્રિક નુકશાન સ્પર્શક: 0.024;

• ચોક્કસ સપાટી પ્રતિકાર: 100 TΩ;

• ચોક્કસ વોલ્યુમ પ્રતિકારકતા: 1 TOM-m.

• ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક: 7.

ગ્લાસ ઇન્સ્યુલેટરના ગેરફાયદામાં વિદ્યુત કાચના ઉત્પાદનમાં ઉચ્ચ ઊર્જા વપરાશનો સમાવેશ થાય છે, કારણ કે તે લાંબા સમય સુધી રાંધવામાં આવવી જોઈએ.