أنواع العوازل الكهربائية تستمد أهميتها من كونها تخلق حاجزًا بين الأجزاء النشطة للدائرة الكهربائية، فتحد من تدفق التيار الكهربائي إلى الأسلاك أو أي من المسارات الموصلة للكهرباء وفقًا للحاجة، وفي سوبر بابا نوافيكم بها.
أنواع العوازل الكهربائية
يتم استخدام العوازل لدعم الموصلات على الأبراج أو الأعمدة، لتوفير حالة من العزل لموصل الطاقة الرئيسي، لاسيما في خط النقل العالي، حيث يجب استخدام عازل بين موصلين.
يتم توصيل العوازل الكهربائية على الأذرع المتقاطعة للهيكل الداعم بين الجسم المعدني والموصلات.. مع استخدام مشبك عازل لتمرير الموصل لمنع أي تسرب في تدفق التيار الكهربائي، لذا نذكر أهم أنواع العوازل الكهربائية.
1- العوازل الزجاجية
- مًصنعة من الزجاج الملدن المُستخدم في خطوط نقل الطاقة.
- وظيفته هي عزل الخطوط الكهربائية حتى لا تتسرب الكهرباء.
- حلت أنواع مختلفة محل العوازل الزجاجية.. حيث تم إنتاج أنواع الزجاج المقوى لمواجهة هشاشة الزجاج.
2- عوازل البوليمر
- عبارة عن أجهزة كهربائية تصنع من مواد بوليمر ذات تركيبات معدنية.
- تُحاط تلك العوازل بالبوليمر المناسب للطقس.
- تتكون من قضبان من الألياف الزجاجية.
- قلب العازل تتم حمايته بالعناصر اللازمة.
- تُعتبر أخف من عوازل البورسلين، حيث توفر طاقة أكبر.
- تُصنف بكونها أفضل عازل حراري وكهربائي، نظرًا لخصائصها الميكانيكية والكهربائية والكيميائية المناسبة.
3- العوازل المقيدة “التخزين المؤقت”
- تُستخدم في أنظمة توزيع الجهد المنخفض.
- عادةً ما تأتي صغيرة الحجم.
- يُمكن استخدامها بشكل أفقي أو رأسي.
- يُمكن توصيلها بشريط معدني.
- لها قدرة تحمل جهد تصل إلى 33 كيلو فولت.
- تحتوي على ثقب مدبب يعمل على توزيع قوة التحمل بالتساوي.
- تُقلل من خطر الكسر عند التحميل العالي.
- انخفض استخدامها بعد التوسع في استخدام الكابلات الجوفية للتوزيع.
4- عوازل التعليق
- عادةً ما تُستخدم كموصلات للحماية من خطوط النقل العلوية.
- تُعتبر نوع من العوازل المُستخدمة على نطاق واسع في الأبراج.
- تتكون من البورسلين.
- تأتي على شكل سلسلة مع سلسلة متوالية من العوازل.
- له موصل طاقة عند أدنى نقطة له.
- لكن تُعتبر أكثر تكلفة من أنواع العوازل الأخرى.
- تتطلب ارتفاع أكبر للهيكل الداعم.
5- عوازل سلالة
- يُستخدم لتدعيم هوائيات الراديو وخطوط الطاقة العلوية على غرار عازل التعليق.
- من أنواع العوازل الكهربائية التي صنعت لتحمل امتداد السلك أو الكابل الكهربائي المعلق عند تعرضه لضغط ميكانيكي.
- يمكن استخدامه لتوصيل سحب السلك لدعمه أثناء عزله كهربائيًا عندما يربط السلك عمودًا أو برجًا.
6- عوازل الدبوس
- عادةً ما تُرى أنواع العوازل الدبوسية في خطوط توزيع الطاقة.
- هي عبارة عن جهاز يحمي السلك من الدعم المادي، مثل دبوس العمود.
- ذو شكل أحادي الطبقة غير موصل ويتكون من البورسلين أو الزجاج.
- توضع بشكل أفقي أو عمودي.
- تم تطوير عازل الدبوس بمواد ذات قوة ميكانيكية عالية.
- يمكنه حمل جهد يصل إلى 11 كيلو فولت.
7- عوازل خط النقل
- عازل عالي الجهد يمكنه التعامل مع مجموعة متنوعة من مستويات الجهد.
- نظرًا لصفاتها الميكانيكية المتميزة، فهي تستخدم بشكل شائع لحماية المحولات ومجموعة المفاتيح الكهربائية وغيرها من المعدات المتصلة عند تركيبها عموديًا.
- يتم تصنيع العوازل اللاحقة من السيراميك أو قطعة واحدة من مادة مركبة من مطاط السيليكون.
- يُستخدم لضمان توزيع الكهرباء المولدة في محطات الطاقة بشكل آمن وموثوق.
- يُعتبر مثاليًا للاستخدام في المحطات الفرعية.
- يمكن أن تحمل طاقة تصل إلى 1100 كيلو فولت.
8- عوازل القرص
- تستمد هذه الأنواع من العوازل الكهربائية اسمها من شكل العازل الذي يشبه القرص.
- يتم استخدامها في خطوط النقل والتوزيع ذات الجهد العالي.. ناهيك عن التطبيقات الصناعية والتجارية.
- تتمتع بصفات عالية الكفاءة مثل تقليل التآكل والتصميم القوي.
- تُلبى القوة الكهرو ميكانيكية المطلوبة من خلالها.
- تُعتبر خيار فعال من حيث التكلفة للمناطق الملوثة ذات المستويات المتوسطة إلى المنخفضة من التلوث.
- توفر العزل بالإضافة إلى دعم موصلات الخط.
- تتحمل الفولت العالي إبَّان الحمل الثقيل.
اقرأ أيضًا: أفضل 6 شركات عزل خزانات بالدمام
العوازل الكهربائية في ظروف مناخية خاصة
ثمَّة مناطق تكون فيها ظروف الهواء والطبيعة غير مواتية، لوجود رطوبة عالية أو مواد كيميائية أو دخان أو نسبة عالية من الأملاح.. وما إلى ذلك، لذا يُمكن انتقاء أنواع العوازل الكهربائية الخاصة لا العادية.
| الهوائية | لها ظلال صغيرة، تمنع الأوساخ، تقاوم الرياح القوية، تُستخدم في المناطق الصحراوية والرملية. |
| القرص المائل | تشبه عازل التعليق ولكن ليست في مستوى أفقي كامل، حيث تنحني بزاوية معينة. |
| الظل العميق | لها ظلال كبيرة مقارنة بعوازل القرص المائل لاسيما في موسم الأمطار. |
| عوازل ذات قلب صلب | لها نواة صلبة دون فتحة لتركيب الدبوس داخلها، توصل الدبوس بالجزء السفلي من العازل باستخدام الاسمنت. |
اقرأ أيضًا: من هو مخترع الكهرباء الحقيقي
خصائص العازل الكهربائي
- لا تتأثر مادة العازل بالتغيرات في درجات الحرارة.
- المواد المُستخدمة للعازل تُعتبر خالية من الشوائب أو الشقوق.
- مواد العازل تأتي غير مسامية.
- أن يكون له نسبية عالية لزيادة قوة العزل الكهربائي.
- تكون نسبة الثقب إلى وميض الضوء مرتفعة.
- لديه مقاومة كهربائية عالية لتجنب التسرب عند تدفق التيار.
- القدرة على تحمل الموصل والرياح.
- التمتع بقوة ميكانيكية عالية.
كيف اختار عازل كهربائي مناسب؟
- معرفة القيمة الدقيقة لمستوى عزل الخطوط من حيث المعدات الطرفية.
- يؤخذ في الاعتبار جهد وميض التردد العادي وجهود الإضاءة.
- مراعاة تأثير كفاءة عزل الخط على الهياكل الداعمة.
- مراعاة البناء والتصميم والعمر القابل للاستخدام للأذرع المتقاطعة والأعمدة والأبراج عند اختيار العوازل.
- يمكن أن يؤثر الجهد الزائد الناتج عن ارتفاعات التبديل وأرض الانحناء بسبب الأنظمة المحايدة المعزولة على العزل الزائد.
- يجب أخذ المعلومات المناسبة حول الضغط الميكانيكي في الاعتبار أثناء اختيار عازل مناسب.
اقرأ أيضًا: كيفية توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية في المنزل
أسباب فشل العوازل الكهربائية
أي نوع من أنواع العوازل الكهربائية عُرضة للفشل.. أي لا يؤدي المهمة المصنوع من أجلها على أكمل وجه، وهناك أسباب لذلك.
| التصدع في العازل | بسبب التمدد غير المتكافئ، مما يؤدي إلى التصدع والتشقق. |
| المواد المصنعة | يُمكن أن تكون معيبة فتُحدث ثقب في تدفق التيار، على الرغم من أن التصنيع يتم بمواد جيدة في أغلب الحالات. |
| كسر العازل | في حال حدوث وميض بين الطرفين المعدنيين للعازل تتولد حرارة عالية تؤدي إلى كسر العازل. |
| المسافة قصيرة بين الموصلات | حيث يكون هناك مجال للانحناء فيفشل العازل |
| الضغط الميكانيكي | في المُعتاد يتم تطبيق الضغط الميكانيكي على العازل بشكل مستمر بواسطة الموصل، فإذا تم تصنيع العازل من مادة معيبة، فقد ينكسر. |
تتمتع أنواع العوازل الكهربائية بدرجة مقاومة أعلى من الموصلات أو أشباه الموصلات، حيث تعمل على حماية أي مادة توصل الكهرباء.
