कम्पोजिट इन्सुलेटरविद्युत इन्सुलेशन प्रौद्योगिकी में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है। पारंपरिक चीनी मिट्टी या ग्लास इंसुलेटर के विपरीत, वे प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए एक परिष्कृत बहु-सामग्री डिज़ाइन का उपयोग करते हैं। यहां उनके मुख्य घटकों और लाभों का विवरण दिया गया है:
1. मूल परिभाषा एवं घटक
कंपोजिट इंसुलेटर एक विशेष प्रकार का पॉलिमर इंसुलेटर है जिसमें कम से कम दो अलग-अलग इंसुलेटिंग तत्व होते हैं:
मुख्य:केंद्रीय संरचनात्मक तत्व.
आवास (मौसम शेड):बाहरी सुरक्षात्मक परत, धातु अंत फिटिंग के साथ इकट्ठी की गई।
(नोट: पॉलिमर इंसुलेटर को मुख्य रूप से पॉलिमर आधारित सामग्री से निर्मित इंसुलेटर के रूप में परिभाषित किया गया है)।
2. कोर: मैकेनिकल स्ट्रेंथ फाउंडेशन
समारोह:के रूप में कार्य करता हैआंतरिक इन्सुलेशन घटक, इन्सुलेटर के यांत्रिक भार (तनाव, संपीड़न, झुकने) को सहन करने के लिए इंजीनियर किया गया।
निर्माण:आमतौर पर इससे निर्मित:
फ़ाइबर (उदाहरण के लिए, ग्लास) एक रेज़िन मैट्रिक्स के भीतर एम्बेडेड होते हैं, जिससे फ़ाइबर -प्रबलित प्लास्टिक (FRP) बनता है।
सजातीय इन्सुलेशन सामग्री (उदाहरण के लिए, सिरेमिक या ठोस राल)।
मुख्य सामग्री वर्गीकरण:
पॉलिमरिक कम्पोजिट इन्सुलेटर (मानक कम्पोजिट इन्सुलेटर):कोर और आवास दोनों का निर्माण पॉलिमर सामग्री से किया गया है।
हाइब्रिड कम्पोजिट इन्सुलेटर:इसमें सिरेमिक जैसी सजातीय सामग्री से बना एक कोर है।
वैकल्पिक नाम: अक्सर इसे गैर - सिरेमिक इंसुलेटर (एनसीआई) के रूप में जाना जाता है।
3. आवास (मौसम शेड): पर्यावरण और विद्युत शील्ड
समारोह:के रूप में कार्य करता हैबाहरी इन्सुलेट घटक, दो महत्वपूर्ण कार्य प्रदान करना:
· क्रीपेज दूरी:सतह के साथ आवश्यक विद्युत इन्सुलेशन पथ सुनिश्चित करता है।
· कोर सुरक्षा:कोर को पर्यावरणीय क्षति (नमी, यूवी विकिरण, प्रदूषण, रसायन) से बचाता है।
उत्पादन:आवास का निर्माण निम्न प्रकार से किया जा सकता है:
कोर पर अलग-अलग शेड स्थापित करना (मध्यवर्ती म्यान के साथ या उसके बिना)।
आवास को सीधे कोर पर ढालना या इंजेक्ट करना (एकल इकाई के रूप में या खंडों में)।
सामग्री:स्थायित्व के लिए उच्च {{0}प्रदर्शन पॉलिमर का उपयोग करता है, जिसमें शामिल हैं:
· इलास्टोमर्स:सिलिकॉन रबर (सबसे प्रचलित), एथिलीन प्रोपलीन डायन मोनोमर (ईपीडीएम)।
· रेजिन:साइक्लोएलिफ़ैटिक एपॉक्सी रेज़िन।
· फ्लोरोपॉलिमर:पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन (पीटीएफई)।
4. सामग्री विकल्प: उद्योग मानक
मुख्य:सबसे आम कोर सामग्री हैएपॉक्सी-संसेचित ग्लास फाइबर प्रबलित प्लास्टिक (एफआरपी/जीएफआरपी/जीआरपी रॉड). खोखले-कोर डिज़ाइनों के लिए (जैसे, स्टेशन पोस्ट, बुशिंग),एपॉक्सी-संसेचित ग्लास फाइबर प्रबलित ट्यूबनियोजित कर रहे हैं।
आवास: सिलिकॉन रबरइसकी असाधारण हाइड्रोफोबिसिटी और ट्रैकिंग और कटाव के प्रतिरोध के लिए इसे व्यापक रूप से पसंद किया जाता है।
5. मुख्य लाभ: बहु-सामग्री प्रणाली
कंपोजिट इंसुलेटर की मौलिक श्रेष्ठता उनके डिजाइन दर्शन में निहित है:
पारंपरिक इंसुलेटर (चीनी मिट्टी/कांच):ए का उपयोग करेंएकल-सामग्री प्रणाली. एक सामग्री को एक साथ सभी यांत्रिक तनावों (संपीड़न, तनाव, झुकने) को संभालना होगा और विद्युत क्रीपेज दूरी प्रदान करनी होगी।
कम्पोजिट इंसुलेटर:रोजगार एबहु-सामग्री प्रणाली वह मुख्य कार्यों को अलग करता है:
· मुख्य:के लिए अनुकूलितयांत्रिक शक्ति और भार-वहन.
· आवास:के लिए अनुकूलितविद्युत प्रदर्शन (क्रीपेज)औरपर्यावरण संरक्षण.
प्रत्येक सामग्री अपना विशिष्ट कार्य बेहतर ढंग से करती है, जिससे बेहतर समग्र प्रदर्शन, हल्का वजन, प्रदूषण प्रतिरोध में वृद्धि और विश्वसनीयता में सुधार होता है।
6. विकास: समग्र झाड़ियाँ
ट्रांसमिशन लाइनों और सबस्टेशनों में कंपोजिट इंसुलेटर की सिद्ध सफलता ने विकास को गति दी हैकम्पोजिट हाई-वोल्टेज बुशिंग्स. ये प्राथमिक इन्सुलेट तत्व के रूप में एक राल -संसेचित फाइबर ट्यूब का उपयोग करते हैं। इस ट्यूब का उपयोग अकेले किया जा सकता है या बाहरी प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए इसे बाहरी रबर हाउसिंग (वेदर शेड) के साथ ढाला जा सकता है।
7.प्राथमिक कम्पोजिट इन्सुलेटर वर्गीकरण
वर्तमान में निर्मित कंपोजिट इंसुलेटर चार मुख्य श्रेणियों में आते हैं, प्रत्येक को विशिष्ट भूमिकाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है:
· सस्पेंशन इंसुलेटर:मुख्य रूप से ओवरहेड ट्रांसमिशन लाइनों में उपयोग किया जाता है, जो सहायक कंडक्टरों के लिए संरचनाओं से लटकते हैं (उदाहरण के लिए, चित्र 1-1 ए)।
· लाइन पोस्ट इंसुलेटर:वितरण लाइनों, सबस्टेशन प्रवेश द्वारों, या रिसर्स के रूप में नियोजित, खंभों या संरचनाओं पर लंबवत या एक कोण पर स्थापित (उदाहरण के लिए, चित्र 1-1 बी)।
चित्र 1-1
(a) सस्पेंशन इंसुलेटर (b) लाइन पोस्ट इंसुलेटर
1-ऊपरी फिटिंग; 2-आवास/मौसम शेड; 3-एफआरपी रॉड कोर; 4-लोअर फिटिंग
· स्टेशन पोस्ट इंसुलेटर:डिस्कनेक्ट स्विच, बस बार और सर्किट ब्रेकर (उदाहरण के लिए, चित्र 1-2) जैसे उपकरणों के लिए सबस्टेशन और स्विचयार्ड के भीतर संरचनात्मक समर्थन और विद्युत इन्सुलेशन प्रदान करें।
चित्र 1-2
कम्पोजिट पोस्ट इंसुलेटरआईओसी-500
(ए) उत्पाद आरेख (बी) घटक आरेख (सी) संरचनात्मक आरेख
1 - कंपोजिट पोस्ट इंसुलेटर; 2 - कठोर किरण; 3 - परिरक्षण फिटिंग; 4 - फ़ाइबरग्लास रेज़िन रॉड;
5 - मौसम प्रतिरोधी आवास; 6 - अंतिम फिटिंग
· खोखले कोर इंसुलेटर:एक केंद्रीय ट्यूब संरचना की सुविधा दें, जो उन्हें विभिन्न विद्युत उपकरणों के लिए इन्सुलेट हाउसिंग या बुशिंग के रूप में कार्य करने में सक्षम बनाती है (उदाहरण के लिए, चित्र 1-3)।
चित्र 1-3
कम्पोजिट खोखला कोर इन्सुलेटर
1-ऊपरी फिटिंग; 2-आवास/मौसम शेड; 3-एफआरपी रॉड कोर; 4-लोअर फिटिंग
8. महत्वपूर्ण अनुप्रयोग
पारेषण एवं वितरण लाइनें:
· सस्पेंशन इंसुलेटर:उच्च -वोल्टेज ओवरहेड लाइनों की रीढ़ बनें।
· लाइन पोस्ट इंसुलेटर:मध्यम वोल्टेज वितरण नेटवर्क और सबस्टेशन लाइन प्रवेश द्वारों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
सबस्टेशन और स्विचयार्ड:
· स्टेशन पोस्ट इंसुलेटर:इसमें आवश्यक घटक:
स्विच डिस्कनेक्ट करें:स्विच ब्लेड के लिए संरचनात्मक समर्थन और इन्सुलेशन प्रदान करना (उदाहरण के लिए, चित्र 1 - 2 बस समर्थन के लिए समग्र स्टेशन पोस्ट का उपयोग करते हुए एक फ्रेम-प्रकार डिस्कनेक्ट स्विच दिखाता है)।
बस सहायता:बस बारों को इन्सुलेट और सपोर्ट करना।
सर्किट ब्रेकर समर्थन:ब्रेकर खंभों के लिए इन्सुलेशन प्रदान करना।
· खोखले कोर इंसुलेटर:में मौलिक इन्सुलेटिंग घटक के रूप में कार्य करेंसमग्र झाड़ियाँके लिए:
ट्रांसफार्मर:(उच्च-वोल्टेज और निम्न-वोल्टेज बुशिंग्स)
स्विचगियर:(सर्किट ब्रेकर, जीआईएस बुशिंग्स)
उपकरण ट्रांसफार्मर:(वर्तमान ट्रांसफॉर्मर - सीटी, वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर - वीटी)
केबल समाप्ति
सर्ज अरेस्टर्स (लाइटनिंग अरेस्टर्स)
विभिन्न विद्युत उपकरण:एक के रूप में कार्य करनाबाहरी इन्सुलेट आवास या झाड़ी(उदाहरणार्थ, चित्र 1-4)।
चित्र 1-4
का आवेदनमिश्रित इन्सुलेटरबाहरी स्थापनाओं में
(ए) मुख्य ट्रांसफार्मर के लिए ग्रेडिंग रिंग बुशिंग; (बी) सर्ज अरेस्टर;
(c) ज़िंदगीडेड टैंक सर्किट ब्रेकर; (डी) वर्तमान ट्रांसफार्मर; (ई) वोल्टेज ट्रांसफार्मर;
(एफ) वितरण ट्रांसफार्मर (420/170केवी) के लिए ग्रेडिंग रिंग बुशिंग;
(जी) केबल समाप्ति (170केवी)
सर्ज अरेस्टर और डिस्कनेक्टर्स:कंपोजिट इंसुलेटर आधुनिक पॉलिमर के बाहरी आवरणों के अभिन्न अंग हैं (उदाहरण के लिए, चित्र 1-5) और डिस्कनेक्ट स्विच पोल के लिए इन्सुलेशन प्रदान करते हैं।
चित्र 1-5
500kV ट्रांसमिशन लाइन सर्ज अरेस्टर की दो इकाइयाँसमग्र आवास, लाइन पर निलंबन प्रकार के रूप में स्थापित (जैसा कि छवि में निलंबित दिखाया गया है)
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