بس بار کے انسولیٹر برقی نظاموں میں اہم اجزاء کے طور پر کام کرتے ہیں، جو کرنٹ لے جانے والے کنڈکٹرز کے لیے برقی تنہائی اور مکینیکل مدد فراہم کرتے ہیں۔ جدید پاور ڈسٹری بیوشن نیٹ ورکس کے تقاضوں کو پورا کرنے کے لیے ان کے مینوفیکچرنگ کے عمل میں نمایاں طور پر ترقی ہوئی ہے، جس کے لیے اعلی وشوسنییتا، تھرمل استحکام اور ماحولیاتی لچک کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ رپورٹ بس بار انسولیٹر کی پیداوار میں جدید ترین پیشرفت اور روایتی طریقوں کی ترکیب کرتی ہے، مواد کے انتخاب، مینوفیکچرنگ تکنیک، کوالٹی کنٹرول، اور ماحولیاتی تحفظات پر زور دیتی ہے۔
مواد کا انتخاب اور تیاری
بنیادی مواد
بس بار انسولیٹر ڈائی الیکٹرک مواد سے بنائے گئے ہیں جو برقی مزاحمت، مکینیکل طاقت اور تھرمل استحکام کے لیے موزوں ہیں۔ سب سے زیادہ عام مواد میں شامل ہیں:
- پولیمر مرکبات: بلک مولڈنگ کمپاؤنڈ (BMC) اور شیٹ مولڈنگ کمپاؤنڈ (SMC)، فائبر گلاس کے ساتھ مضبوط، کم سے درمیانے وولٹیج ایپلی کیشنز پر اپنی ہلکی پھلکی نوعیت، زیادہ ڈائی الیکٹرک طاقت (~4 kV/mm)، اور گرمی کے خلاف مزاحمت (140°C تک) کی وجہ سے غالب ہیں۔
- چینی مٹی کے برتن: ہائی وولٹیج بیرونی تنصیبات کے لیے ترجیحی، چینی مٹی کے برتن غیر معمولی استحکام اور موسم کی مزاحمت پیش کرتے ہیں۔ اس کی پیداوار میں ایک گھنے، غیر غیر محفوظ ڈھانچے کو حاصل کرنے کے لیے 1,200 ° C سے زیادہ درجہ حرارت پر فائر کی جانے والی اعلی پاکیزگی والی ایلومینا مٹی شامل ہے۔
- Epoxy رال: بس باروں کو سمیٹنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، ایپوکسی مضبوط موصلیت اور ماحولیاتی تحفظ فراہم کرتا ہے۔ اعلی درجے کی فارمولیشنز تھرمل چالکتا کو بڑھانے اور سی ٹی ای (تھرمل توسیع کا گتانک) کی مماثلت کو کم کرنے کے لیے سلکا فلرز کو شامل کرتی ہیں۔
- تھرمو پلاسٹک: الیکٹرک گاڑیوں اور قابل تجدید توانائی کے نظاموں میں ہائی ٹمپریچر ایپلی کیشنز (220 ° C تک) کے لیے انجکشن سے مولڈ انسولیٹروں میں پولی فینیلین سلفائیڈ (PPS) اور پولیامائیڈ (PA66) جیسے مواد تیزی سے استعمال ہو رہے ہیں۔
مواد کی تیاری
خام مال سخت پری پروسیسنگ سے گزرتا ہے:
- پولیمر مرکبات: BMC/SMC چھروں کو 80-100 ° C پر پہلے سے گرم کیا جاتا ہے تاکہ مولڈنگ سے پہلے viscosity کو کم کیا جا سکے۔ فائبر گلاس مواد (وزن کے لحاظ سے 20–30%) مکینیکل طاقت کے لیے موزوں ہے۔
- چینی مٹی کے برتن: مٹی، کیولن، فیلڈ اسپر، اور کوارٹز کو <100 μm تک پلورائز کیا جاتا ہے، عین تناسب میں ملایا جاتا ہے، اور خالی جگہوں پر نکالا جاتا ہے۔ آلودگی کے خلاف مزاحمت کو بڑھانے کے لیے گلیزنگ مرکبات (مثلاً براؤن RAL 8016 یا گرے ANSI 70) لگائے جاتے ہیں۔
- Epoxy: ہوا کے بلبلوں کو ختم کرنے کے لیے دو حصوں والے نظام (رال + ہارڈنر) کو ویکیوم کے نیچے ڈیگاس کیا جاتا ہے، جس سے یکساں موصلیت کی خصوصیات کو یقینی بنایا جاتا ہے۔
مینوفیکچرنگ کے عمل
1. کمپریشن مولڈنگ
مراحل:
- مولڈ کی تیاری: اسٹیل کے سانچوں کو 150–180 ° C پر گرم کیا جاتا ہے۔
- مواد لوڈ ہو رہا ہے: پہلے سے وزنی BMC/SMC چارجز مولڈ کیویٹی میں رکھے جاتے ہیں۔
- کمپریشن: ہائیڈرولک پریس 100-300 ٹن طاقت کا اطلاق کرتے ہیں، 2-5 منٹ میں مواد کو ٹھیک کر دیتے ہیں۔
- ڈیمولڈنگ اور فنشنگ: انسولیٹروں کو نکال دیا جاتا ہے، ڈیبر کیا جاتا ہے، اور سطح کے علاج کا نشانہ بنایا جاتا ہے (مثال کے طور پر، UV مزاحمت کے لیے سلیکون کوٹنگ)۔
درخواستیں: کم وولٹیج ہیکساگونل انسولیٹر (16–70 ملی میٹر اونچائی) پیتل یا زنک لیپت اسٹیل کے داخلوں کے ساتھ۔
2. انجکشن مولڈنگ
مراحل:
- بس بار کی تیاری: تانبے یا ایلومینیم کے کنڈکٹرز پر مہر لگائی جاتی ہے، چڑھایا جاتا ہے (ٹن، نکل) اور صاف کیا جاتا ہے۔
- مولڈ اسمبلی: درستگی کے لیے روبوٹک ہتھیاروں کا استعمال کرتے ہوئے کنڈکٹرز کو ملٹی کیویٹی مولڈ میں رکھا جاتا ہے (±0.1 ملی میٹر رواداری)۔
- رال انجکشن: تھرموپلاسٹک (مثال کے طور پر، PA66، PPS) کو 280–320 ° C اور 800–1,200 بار پریشر پر انجکشن لگایا جاتا ہے، جس سے ایک ہموار موصلیت کی تہہ بنتی ہے۔
- کولنگ اور انجیکشن: کولنگ چینلز 80-100 ° C پر مولڈ کے درجہ حرارت کو برقرار رکھتے ہیں، سائیکل کے اوقات 30-90 سیکنڈ کے ساتھ۔
فوائد:
- پیچیدہ جیومیٹریوں کو فعال کرتا ہے (مثال کے طور پر، J-شکلیں، ملٹی ٹائرڈ کنیکٹر)۔
- خودکار پیداوار لائنیں>99.5% پیداوار اور 500–1,000 یونٹس فی گھنٹہ حاصل کرتی ہیں۔
3. ہائی وولٹیج انسولیٹروں کے لیے لیمینیشن
مراحل:
- پرت اسٹیکنگ: متبادل کنڈکٹیو (تانبے) اور انسولیٹنگ (پریپریگ) تہوں کو لیزر گائیڈڈ سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے جوڑا جاتا ہے۔
- چپکنے والی درخواست: قابل علاج ایپوکسی یا ایکریلک چپکنے والی اشیاء کو تہوں پر چھڑکایا جاتا ہے (کوریج: 50–80 g/m²)۔
- دبانا: گرم پلیٹین (150–200°C) 30-60 منٹ کے لیے 10–20 MPa پریشر لگاتے ہیں، تہوں کو جوڑتے ہوئے صفر کی تشکیل کو کم کرتے ہیں (<0.5%)۔
کوالٹی کنٹرول اور ٹیسٹنگ
الیکٹریکل ٹیسٹنگ:
- ڈائی الیکٹرک طاقت: انسولیٹر بغیر کسی خرابی کے 2.5–4x ریٹیڈ وولٹیج کا مقابلہ کرتے ہیں۔
- جزوی ڈسچارج (PD): قابل قبول سطح <5 pC 2.55 kV پر۔
مکینیکل ٹیسٹنگ:
- کینٹیلیور لوڈ: A20/A30 چینی مٹی کے برتن کے انسولیٹر 8–12 kN جامد بوجھ کو برقرار رکھتے ہیں۔
- تھرمل سائیکلنگ: کریکنگ کے بغیر 50 سائیکلوں کے لیے -40°C سے +130°C۔
ماحولیاتی اور اقتصادی تحفظات
پائیداری کے اقدامات:
- بائیو بیسڈ پولیمر: کیسٹر آئل سے حاصل کردہ PA66 کاربن فوٹ پرنٹ کو 40% تک کم کرتا ہے۔
- ری سائیکلنگ: چینی مٹی کے برتن کے انسولیٹروں کو سڑک کی تعمیر کے لیے مجموعوں میں کچل دیا جاتا ہے، جس سے 95% ری سائیکلیبلٹی حاصل ہوتی ہے۔
لاگت والے ڈرائیور:
- کاپر 60–70% بس بار انسولیٹر کی لاگت کو تشکیل دیتا ہے، جو کم موجودہ ایپلی کیشنز میں ایلومینیم کے ساتھ متبادل کا اشارہ کرتا ہے۔
- خودکار انجیکشن مولڈنگ مزدوری کے اخراجات کو کل اخراجات کے <10% تک کم کر دیتی ہے۔
نتیجہ
بس بار انسولیٹروں کی مینوفیکچرنگ مادی سائنس، صحت سے متعلق انجینئرنگ، اور سخت کوالٹی ایشورنس کو مربوط کرتی ہے تاکہ عالمی برقی کاری کے ابھرتے ہوئے تقاضوں کو پورا کیا جا سکے۔ کم وولٹیج ایپلی کیشنز کے لیے کمپریشن مولڈنگ جیسے روایتی طریقے رائج رہتے ہیں، جب کہ جدید تکنیک جیسے انسرٹ مولڈنگ اور سیرامک پری پریگ لیمینیشن ہائی وولٹیج اور ہائی ٹمپریچر چیلنجز کو حل کرتی ہیں۔ اضافی مینوفیکچرنگ اور بائیو بیسڈ مواد میں اختراعات پائیداری اور کارکردگی کو مزید بڑھانے کا وعدہ کرتی ہیں۔ جیسے جیسے قابل تجدید توانائی اور الیکٹرک گاڑیوں کی مارکیٹیں پھیل رہی ہیں، مینوفیکچررز کو انسولیٹروں کی ضرورت کے ساتھ لاگت کی کارکردگی میں توازن رکھنا چاہیے جو متنوع ماحولیاتی حالات میں بے مثال وشوسنییتا پیش کرتے ہیں۔ مستقبل کی تحقیق کو انسولیٹر کی کارکردگی کی حدود کو آگے بڑھانے کے لیے نینو ٹیکنالوجی سے بہتر کمپوزٹ اور AI سے چلنے والے عمل کی اصلاح پر توجہ دینی چاہیے۔
