குறைந்த மின்னழுத்த பஸ்பார் இன்சுலேட்டர்கள் மின் விநியோக அமைப்புகளில் முக்கியமான கூறுகளாகச் செயல்படுகின்றன, மின் பிழைகளைத் தடுக்கும் அதே வேளையில் பாதுகாப்பான மற்றும் திறமையான மின் பரிமாற்றத்தை உறுதி செய்கின்றன. 4500V வரையிலான பயன்பாடுகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட இந்த இன்சுலேட்டர்கள், சுவிட்ச் கியர், விநியோக பேனல்கள் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி அமைப்புகள் போன்ற சூழல்களில் பஸ்பார்களை ஆதரிக்க வலுவான மின் காப்பு மற்றும் இயந்திர நிலைத்தன்மையை இணைக்கின்றன. பல்க் மோல்டிங் கலவைகள் (BMC) மற்றும் ஷீட் மோல்டிங் கலவைகள் (SMC) போன்ற மேம்பட்ட பொருட்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் அவை, அதிக மின்கடத்தா வலிமை, வெப்ப எதிர்ப்பு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் நீடித்துழைப்பை வழங்குகின்றன. வெப்ப மேலாண்மை மற்றும் சர்வதேச பாதுகாப்பு தரநிலைகளுடன் இணங்குதல் போன்ற சவால்களை எதிர்கொள்ளும் அதே வேளையில், அவற்றின் வடிவமைப்பு கொள்கைகள், பொருள் பண்புகள், செயல்பாட்டு பாத்திரங்கள் மற்றும் பயன்பாடுகளை இந்த அறிக்கை ஆராய்கிறது.
பஸ்பார் இன்சுலேஷனின் அடிப்படைக் கோட்பாடுகள்
மின் தனிமைப்படுத்தல் மற்றும் பாதுகாப்பு
குறைந்த மின்னழுத்த பஸ்பார் இன்சுலேட்டர்கள் முதன்மையாக கடத்தும் பஸ்பார்கள் மற்றும் தரையிறக்கப்பட்ட கட்டமைப்புகளுக்கு இடையில் எதிர்பாராத மின்னோட்ட ஓட்டத்தைத் தடுக்கின்றன, குறுகிய சுற்றுகள் மற்றும் மின் தீ அபாயங்களைக் குறைக்கின்றன. மின்கடத்தாத் தடையை பராமரிப்பதன் மூலம், இந்த கூறுகள் அடர்த்தியான நிரம்பிய உள்ளமைவுகளில் கூட மின் ஆற்றல் அதன் நோக்கம் கொண்ட பாதையில் மட்டுப்படுத்தப்படுவதை உறுதி செய்கின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, சுவிட்ச்கியர் அசெம்பிளிகளில், இன்சுலேட்டர்கள் 4500V வரை செயல்பாட்டு மின்னழுத்தங்களைத் தாங்கும் அதே வேளையில் 15 மிமீ வரை குறுகிய காற்று இடைவெளிகளால் பிரிக்கப்பட்ட இணையான பஸ்பார்களை தனிமைப்படுத்துகின்றன. காப்பு எதிர்ப்பு பொதுவாக 1500 MΩ ஐ விட அதிகமாக உள்ளது, இது குறைந்தபட்ச கசிவு மின்னோட்டங்களை உறுதி செய்கிறது (2000V இல் <1 mA).
இயந்திர ஆதரவு மற்றும் நிலைத்தன்மை
மின் தனிமைப்படுத்தலுக்கு அப்பால், மின்கடத்தாப் பொருட்கள் பஸ்பார் அமைப்புகளுக்கு கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாட்டை வழங்குகின்றன. அவை வெப்ப விரிவாக்கம், மின்காந்த சக்திகள் மற்றும் அதிர்வுகளால் தூண்டப்படும் இயந்திர அழுத்தங்களை எதிர்க்கின்றன. உதாரணமாக, ஒரு நிலையான SM-76 மின்கடத்தாப் பொருட்கள், 4000N வரையிலான அச்சு இழுவிசை விசைகளையும் 5000N வளைக்கும் சுமைகளையும் தாங்கும், அதே நேரத்தில் ±0.5 மிமீக்குள் சீரமைப்பு சகிப்புத்தன்மையைப் பராமரிக்கின்றன. திரிக்கப்பட்ட பித்தளை அல்லது துத்தநாகம் பூசப்பட்ட எஃகு செருகல்கள் (M6–M12) 40 N·m வரை மதிப்பிடப்பட்ட இறுக்கமான முறுக்குவிசைகளுடன், உறைகளுக்கு பாதுகாப்பான பிணைப்பை செயல்படுத்துகின்றன. இந்த இரட்டை செயல்பாடு - மின்சாரம் மற்றும் இயந்திரம் - கடல் போக்குவரத்து அமைப்புகள் போன்ற மாறும் சூழல்களில் மின்கடத்தாப் பொருட்களை இன்றியமையாததாக ஆக்குகிறது, அங்கு உபகரணங்கள் நிலையான அதிர்வு மற்றும் ஈரப்பதத்தை எதிர்கொள்கின்றன.
பொருள் அறிவியல் மற்றும் வடிவமைப்பு கண்டுபிடிப்புகள்
கூட்டுப் பொருட்கள்
நவீன குறைந்த மின்னழுத்த மின்கடத்திகள் முக்கியமாக கண்ணாடியிழையால் வலுவூட்டப்பட்ட தெர்மோசெட் பாலிமர்களைப் பயன்படுத்துகின்றன, அதாவது BMC (மொத்த மோல்டிங் கலவை) மற்றும் SMC (தாள் மோல்டிங் கலவை). இந்த பொருட்கள் வெளிப்படுத்துகின்றன:
- மின்கடத்தா வலிமை: தடிமன் மற்றும் உருவாக்கத்தைப் பொறுத்து 6–25 kV.
- வெப்ப நிலைத்தன்மை: -40°C முதல் +140°C வரை உருமாற்றம் இல்லாமல் தொடர்ச்சியான செயல்பாடு.
- சுடர் எதிர்ப்பு: UL 94 V0 சான்றிதழ், சுடர் அகற்றப்பட்ட 10 வினாடிகளுக்குள் சுயமாக அணைக்கும் பண்புகளை உறுதி செய்கிறது.
எபோக்சி-இணைக்கப்பட்ட வகைகள், 120 மில்ஸ் தடிமன் வரை தடையற்ற காப்பு அடுக்குகளை வழங்குவதன் மூலம் செயல்திறனை மேலும் மேம்படுத்துகின்றன, இது ஒரு மில்லிக்கு 800V தாங்கும் திறன் கொண்டது. பாரம்பரிய பீங்கான்களுடன் ஒப்பிடும்போது, பாலிமர் கலவைகள் கூறு எடையை 60–70% குறைக்கின்றன, அதே நேரத்தில் தாக்க எதிர்ப்பை மேம்படுத்துகின்றன - இது பூகம்பத்தால் பாதிக்கப்படக்கூடிய பகுதிகளில் ஒரு முக்கியமான காரணியாகும்.
வடிவியல் உகப்பாக்கம்
மின்கடத்தா வடிவியல், மின் தவழும் தூரத்தையும் இயந்திர சுமை விநியோகத்தையும் சமநிலைப்படுத்துகிறது. கூம்பு வடிவ வடிவமைப்புகள் (எ.கா., C60 மாதிரி) உருளை வடிவங்களுடன் ஒப்பிடும்போது மேற்பரப்பு கசிவு பாதைகளை 20–30% அதிகரிக்கின்றன, ஈரப்பதமான சூழ்நிலைகளில் செயல்திறனை மேம்படுத்துகின்றன. ரிப்பட் மேற்பரப்புகள் மற்றும் ஸ்டாண்ட்ஆஃப் இன்சுலேட்டர்களில் உள்ள பல-ஷெட் உள்ளமைவுகள் கடத்தும் மாசு அடுக்குகளை சீர்குலைத்து, தூசி நிறைந்த தொழில்துறை அமைப்புகளிலும் கூட காப்பு ஒருமைப்பாட்டை பராமரிக்கின்றன.
செயல்பாட்டு வகைப்பாடு மற்றும் பயன்பாடுகள்
குறைந்த மின்னழுத்த மின்கடத்திகளின் வகைகள்
- ஆதரவு மின்கடத்திகள்: சுவிட்ச்போர்டுகள் மற்றும் மோட்டார் கட்டுப்பாட்டு மையங்களில் இறுக்கமான பஸ்பார் பொருத்துதலுக்கான திரிக்கப்பட்ட தண்டுகளைக் கொண்ட மிகவும் பொதுவான வகை. SM-40 வகைகள்எடுத்துக்காட்டாக, M8 ஃபாஸ்டென்சர்களுடன் 650N வரை இழுவிசை சுமைகளை ஆதரிக்கிறது.
- திரிபு மின்கடத்திகள்: 3 மீட்டருக்கும் அதிகமான நீளமுள்ள பஸ்பார் பாலங்கள் போன்ற குறிப்பிடத்தக்க இயந்திர பதற்றம் கொண்ட பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இவை அதிர்வு ஆற்றலை உறிஞ்சுவதற்கு நெகிழ்வான பாலிமர் மூட்டுகளை இணைக்கின்றன.
- ஸ்டாண்ட்ஆஃப் இன்சுலேட்டர்கள்: துல்லியமான காற்று இடைவெளிகளைப் பராமரிக்கும் அதே வேளையில், உறை சுவர்களில் இருந்து பஸ்பார்களை தனிமைப்படுத்தவும். nVent ERIFLEX தொடர், சிறிய தடயங்களில் 1500V AC/DC மின்கடத்தா மதிப்பீடுகளை அடைய ஹாலஜன் இல்லாத BMC ஐப் பயன்படுத்துகிறது.
துறை சார்ந்த செயலாக்கங்கள்
- புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல்: சூரிய மின்மாற்றிகளில், மின்கடத்திகள் 200 மிமீ² உறைகளுக்குள் அடர்த்தியான பஸ்பார் அமைப்புகளை செயல்படுத்துகின்றன, இது மின்கடத்தா இல்லாத அமைப்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது அமைப்பின் தடத்தை 40% குறைக்கிறது.
- போக்குவரத்து: ரயில்வே இழுவை அமைப்புகள் எண்ணெய் மற்றும் டீசல் வெளிப்பாட்டை எதிர்க்கும் எபோக்சி-பூசப்பட்ட மின்கடத்திகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, இது லோகோமோட்டிவ் என்ஜின் பெட்டிகளில் நம்பகத்தன்மையை உறுதி செய்கிறது.
- தரவு மையங்கள்: ஒருங்கிணைந்த மின்கடத்திகளைக் கொண்ட லேமினேட் செய்யப்பட்ட பஸ்பார்கள் தூண்டலைக் குறைக்கின்றன (<10 nH), இது உயர் திறன் கொண்ட சேவையகங்களுக்கு சக்தி அளிக்கும் 480VDC விநியோக அமைப்புகளுக்கு மிகவும் முக்கியமானது.
செயல்திறன் அளவீடுகள் மற்றும் தரநிலைகள் இணக்கம்
மின் சோதனை நெறிமுறைகள்
IEC 61439 மற்றும் UL 891 தரநிலைகளின்படி மின்கடத்திகள் கடுமையான மதிப்பீட்டிற்கு உட்படுகின்றன:
- உந்துவிசை தாங்கும் தன்மை: 1.2/50 μs அலைவடிவங்களுக்கு 10 kV அலைகள் பயன்படுத்தப்பட்டன.
- பகுதி வெளியேற்றம்: 1.5× மதிப்பிடப்பட்ட மின்னழுத்தத்தில் <5 pC.
- வெப்ப சுழற்சி: -40°C முதல் +140°C வரை விரிசல் இல்லாமல் 1000 சுழற்சிகள்.
AS/NZS 61439 உடன் இணங்கும் கென்டன் ஸ்லீவிங் அமைப்பு, 5250V AC தாங்கும் திறனை நிரூபிக்கிறது, அதே நேரத்தில் பஸ்பார் வெப்ப செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது - காப்பிடப்பட்ட 100×6.35 மிமீ செப்பு கம்பிகள் 1200A இல் வெற்று சமமானவற்றை விட 4.6°C குளிராக இயங்கும்.
சுற்றுச்சூழல் மீள்தன்மை
வெளிப்புற நிறுவல்களில் மேற்பரப்பு கண்காணிப்பைத் தடுக்க பாலிமர் சூத்திரங்கள் UV நிலைப்படுத்திகள் மற்றும் ஹைட்ரோபோபிக் சேர்க்கைகளை உள்ளடக்கியுள்ளன. IEC 62217 இன் படி சோதனை 1000 மணிநேர உப்பு மூடுபனி வெளிப்பாட்டின் கீழ் <0.1 மிமீ/ஆண்டு அரிப்பைக் காட்டுகிறது.
சவால்கள் மற்றும் வளர்ந்து வரும் தீர்வுகள்
வெப்ப மேலாண்மை
மின் காப்பு மின் பாதுகாப்பை மேம்படுத்தும் அதே வேளையில், அது வெப்பத்தை சிக்க வைக்கிறது - அதிக மின்னோட்டம் (>1000A) பயன்பாடுகளில் இது ஒரு குறிப்பிடத்தக்க பிரச்சினை. வெப்பக் கடத்தும் BMC (λ=1.2 W/m·K) போன்ற மேம்பட்ட பொருட்கள் நிலையான தரங்களை விட 30% அதிக வெப்பத்தை சிதறடிக்கின்றன. எபோக்சி ஆதரவில் வார்ப்படம் செய்யப்பட்ட நீர் சேனல்கள் போன்ற செயலில் உள்ள குளிரூட்டும் ஒருங்கிணைப்புகள், 2000A இன்வெர்ட்டர்களில் 90°C க்கும் குறைவான பஸ்பார் வெப்பநிலையை பராமரிக்கின்றன.
ஆய்வு மற்றும் பராமரிப்பு வரம்புகள்
ஒளிபுகா காப்பு, காட்சிப் பிழை கண்டறிதலை சிக்கலாக்குகிறது. வளர்ந்து வரும் தீர்வுகளில் பின்வருவன அடங்கும்:
- உட்பொதிக்கப்பட்ட RFID குறிச்சொற்கள்: காப்பு எதிர்ப்பை நிகழ்நேரத்தில் கண்காணிக்கவும்.
- எக்ஸ்-ரே இணக்கமான பாலிமர்கள்: அழிவில்லாத உள் ஆய்வுகளை அனுமதிக்கவும்.
உயர் மின்னழுத்த அமைப்புகளுடன் ஒப்பீட்டு பகுப்பாய்வு
| அளவுரு | குறைந்த மின்னழுத்த மின்கடத்திகள் | உயர் மின்னழுத்த மின்கடத்திகள் |
|---|---|---|
| பொருள் | BMC/SMC கலவைகள் | பீங்கான்/சிலிகான் ரப்பர் |
| க்ரீபேஜ் தூரம் | 15–25 மிமீ/கேவி | 50–100 மிமீ/கேவி |
| இயந்திர சுமை | ≤5000N (அ) | ≤20,000N |
| செலவு | யூனிட்டுக்கு $0.50–$5.00 | ஒரு யூனிட்டுக்கு $50–$500 |
| வழக்கமான தோல்வி முறை | மேற்பரப்பு கண்காணிப்பு | மொத்த பஞ்சர் |
உயர் மின்னழுத்த வகைகள் நீட்டிக்கப்பட்ட தவழும் பாதைகள் மற்றும் கொரோனா எதிர்ப்பை முன்னுரிமைப்படுத்துகின்றன, அதே நேரத்தில் குறைந்த மின்னழுத்த வடிவமைப்புகள் விண்வெளி திறன் மற்றும் செலவு-செயல்திறனை வலியுறுத்துகின்றன.
எதிர்கால திசைகள் மற்றும் புதுமைகள்
- ஸ்மார்ட் இன்சுலேட்டர்கள்: வெப்பநிலை, ஈரப்பதம் மற்றும் பகுதி வெளியேற்றத்தை நிகழ்நேரக் கண்காணிப்பதற்காக IoT சென்சார்களின் ஒருங்கிணைப்பு.
- உயிரி அடிப்படையிலான பாலிமர்கள்: கண்ணாடியிழை கலவைகளுடன் ஒப்பிடும்போது ஆளி-வலுவூட்டப்பட்ட SMC போன்ற நிலையான பொருட்கள் கார்பன் தடயத்தை 40% குறைக்கின்றன.
- சேர்க்கை உற்பத்தி: தரப்படுத்தப்பட்ட மின்கடத்தா பண்புகளைக் கொண்ட 3D-அச்சிடப்பட்ட மின்கடத்தா பொருட்கள், சிக்கலான பஸ்பார் வடிவவியலில் புல விநியோகத்தை மேம்படுத்துகின்றன.
முடிவுரை
குறைந்த மின்னழுத்த பஸ்பார் இன்சுலேட்டர்கள் பொருள் அறிவியல் மற்றும் மின் பொறியியலின் இணைவைக் குறிக்கின்றன, இது பாதுகாப்பான மற்றும் மிகவும் சிறிய மின் விநியோக நெட்வொர்க்குகளை செயல்படுத்துகிறது. புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி அமைப்புகள் மற்றும் மின்சார வாகனங்கள் திறமையான மின் மேலாண்மைக்கான தேவையை அதிகரிப்பதால், பாலிமர் வேதியியல் மற்றும் ஸ்மார்ட் கண்காணிப்பில் முன்னேற்றங்கள் இன்சுலேட்டர் செயல்திறனை மேலும் மேம்படுத்தும். இருப்பினும், வெப்பச் சிதறலுடன் காப்பு செயல்திறனை சமநிலைப்படுத்துவது ஒரு முக்கிய சவாலாக உள்ளது, இது மல்டிஃபங்க்ஸ்னல் பொருட்கள் மற்றும் குளிரூட்டும் உத்திகளில் தொடர்ச்சியான புதுமைகளை அவசியமாக்குகிறது.
தொடர்புடைய வலைப்பதிவு
பஸ்பார் இன்சுலேட்டர் என்றால் என்ன?
உயர் மின்னழுத்த மின்கடத்திகள் மற்றும் குறைந்த மின்னழுத்த மின்கடத்திகளுக்கு இடையிலான 10 வேறுபாடுகள்
