عوازل جوفاء – اعثر على الشركات المصنعة والموردين

عادة ما تكون العوازل المجوفة عبارة عن أجسام أسطوانية مجوفة داخليًا مصنوعة من مواد عازلة - عادةً من السيراميك أو السيليكون أو المواد المركبة.

وهي مصممة لتلبية المتطلبات الميكانيكية والكهربائية في أنظمة الجهد العالي. يتيح التجويف إمكانية دمج أو تغذية المعدات الكهربائية مثل قواطع الدارة الكهربائية ومحولات الأجهزة والبطانات بالداخل، مع ضمان العزل الكهربائي من البيئة في نفس الوقت.

ستجد أدناه لمحة عامة عن هيكل ومواد، وطريقة تشغيل واستخدام العوازل المجوفة، بالإضافة إلى نظرة عامة على مزاياها ونظرة عامة على التحديات والمتطلبات التي تواجهها:

هيكل ومواد العوازل المجوفة:

تتكون العوازل المجوفة عادةً من:

1. جسم عازل: مصنوع من البورسلين أو راتنجات الإيبوكسي أو مواد السيليكون المركبة (GRP).
2. الأضلاع الخارجية (الدروع): تزيد مسافة الزحف إلى المناطق المحيطة، وتمنع تيارات التسرب وتحسن مقاومة الطقس.
3. حواف في الأطراف: مصنوعة من المعدن، للتوصيل بمكونات النظام الأخرى وللتوصيل الكهربائي.
4. الداخلية (التجويف): مملوءة بالهواء أو الغاز، وربما تكون مزودة بمكونات تقنية مثل قواطع التفريغ أو محولات الطاقة أو الحساسات.

غالبًا ما يتم تصنيع العوازل المجوفة الحديثة على شكل ما يسمى بالعوازل المجوفة المركبة، حيث يتم دمج هيكل مقوى بالألياف الزجاجية مع غطاء سيليكون مقاوم للعوامل الجوية.

كيف تعمل العوازل المجوفة:

تتمثل المهمة الرئيسية للعازل المجوف في توفير العزل الكهربائي بين موصل داخلي أو جهاز حي أو جهاز حي والبيئة المؤرضة. وهو يعمل كغلاف واقٍ ويضمن عدم حدوث أي ومضات أو تيارات تسرب.

يعمل هيكل الضلع الخارجي على تمديد مسافة الزحف ويحسن من قوة العزل الكهربائي في حالة التلوث والرطوبة، مثل المطر أو الغبار أو الأبخرة الصناعية. يحمي الجزء الداخلي التركيبات الحساسة من التأثيرات البيئية، ويسمح بتخفيف الضغط ويمكن أن يساهم في زيادة قوة العزل الكهربائي الداخلية في حالة الإصدارات المملوءة بالغاز، مثل SF₆.

استخدام العوازل المجوفة:

يمكن العثور على العوازل المجوفة في كل مكان تقريبًا في منشآت الجهد العالي، سواء في الهواء الطلق أو في الداخل. يكون استخدامها ضروريًا دائمًا عندما تكون هناك حاجة إلى تجويف للتكنولوجيا المتكاملة أو البطانات بالإضافة إلى العزل. مجالات الاستخدام النموذجية هي

1. التغذية:
في محولات الجهد العالي أو مجموعة المفاتيح الكهربائية.
لتوصيلات موصل التغذية من خلال جدران الضميمة المؤرضة.
ضمان العزل بين الموصل الداخلي والجهد الأرضي.

2. محولات الأجهزة وأجهزة الاستشعار:
دمج محولات الجهد أو التيار في الداخل.
حماية المكونات الحساسة من التأثيرات البيئية.
تحسين التصميم المدمج.

3. مبيت مجموعة المفاتيح، على سبيل المثال قواطع الدوائر الكهربائية المفرغة:
غلاف العازل يحيط بآلية المفتاح.
يعزل أجزاء التلامس المتحركة عن المبيت.
حماية ضد التداخل الجوي.

4. مجموعة المفاتيح الكهربائية المعزولة بالغاز (GIS):
تُستخدم كجزء من الغلاف العازل للغاز غالباً مع SF₆.
التكامل في الأنظمة المعيارية المعقدة.
متطلبات عزل عالية جداً في مساحة صغيرة.

5. وظائف تخفيف الضغط والحماية:
في المناطق المحمية من الانفجارات أو ذات الانحناء الداخلي.
يسمح التجويف بتبديد الضغط المستهدف من خلال فتحات محددة.

مزايا العوازل المجوفة:

• تخفيض الوزن مقارنة بالعوازل الصلبة مع ثبات ميكانيكي مماثل.
• مساحة داخلية لدمج المكونات أو الموصلات الكهربائية.
• صيانة منخفضة وغالباً ما تكون أكثر متانة من الأنظمة المفتوحة.
• قوة عازلة أفضل بسبب العزل الداخلي المتحكم فيه.
• قدرة تحميل ميكانيكية أعلى مع عزل كهربائي متزامن.

تحديات ومتطلبات العوازل المجوفة:

تخضع العوازل المجوفة لمتطلبات عالية جداً من حيث:

• القوة الميكانيكية: خاصة تحت حمل الرياح أو قوى الدائرة القصيرة أو التأثيرات الزلزالية.
• قوة العزل الكهربائي: حتى في ظل الظروف البيئية القاسية (البرق والأوساخ والرطوبة).
• الإحكام: خاصةً بالنسبة للأجهزة المعزولة بالغاز (إحكام SF₆ مطلوب لعقود)
• خالية من التفريغ الجزئي: عدم وجود تفريغ كهربائي غير مسموح به في الداخل.
• المتانة ومقاومة الأشعة فوق البنفسجية: مهم بشكل خاص في التطبيقات الخارجية.

العوازل المجوفة هي مكونات لا غنى عنها في البنية التحتية الحديثة عالية الجهد. إن قدرتها على عزل الفولتية العالية بأمان مع حماية ودمج المكونات الكهربائية تجعلها متعددة الاستخدامات - من المحولات إلى المفاتيح الكهربائية. ويتطلب تصميمها معرفة هندسية دقيقة، خاصةً فيما يتعلق باختيار المواد، والإحكام، وتوزيع المجال الكهربائي والمرونة الميكانيكية. في تكنولوجيا الطاقة، فهي عنصر أساسي لحلول الجهد العالي الآمنة والمدمجة.

فيما يلي نظرة عامة على أهم النقاط التي يجب مراعاتها عند شراء العوازل المجوفة:

عند شراء العوازل المجوفة - سواء كانت لمجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد العالي أو المحولات أو الأنظمة المعزولة بالغاز - لا يتعلق الأمر فقط باختيار منتج مناسب، ولكن أيضًا بالسلامة طويلة الأجل والوظائف وفعالية النظام من حيث التكلفة. يؤثر القرار على جوانب مثل السلامة التشغيلية وتكاليف الصيانة وعمر الخدمة والامتثال التنظيمي. ولذلك فإن الاختيار الجيد أمر ضروري.

• أولاً وقبل كل شيء، يجب أن يتم تحديد جهد التشغيل والتطبيق المخصص له العازل بدقة. يتم تصنيع العوازل المجوفة لنطاقات الجهد المتوسط، على سبيل المثال 12-36 كيلو فولت، ونطاقات الجهد العالي حتى 245 كيلو فولت، ونطاقات الجهد العالي جدًا > 420 كيلو فولت.
• يجب أن يتطابق العازل مع جهد النظام الكهربائي ومفهوم العزل للنظام بأكمله.
• واعتمادًا على الموقع، على سبيل المثال مجموعة المفاتيح الكهربائية أو الجلبة أو مبيت المحولات أو التركيبات الخارجية، قد تكون هناك حاجة إلى أشكال وتقنيات مختلفة للعازل.
• يجب أن يكون العازل المجوف قادرًا على تحمل القوى الميكانيكية مثل حمل الرياح والوزن الميت وقوى الدائرة القصيرة وكذلك المتطلبات الكهربائية مثل جهد النبضات الصاعقة وجهد التشغيل المستمر والجهد الزائد للتبديل. النقاط المهمة هي
• التصميم وفقًا للمعايير الوطنية والدولية، مثل IEC 62155 و IEC 62231.
• مسافة زحف كافية (حسب فئة التلوث البيئي).
• القوة الميكانيكية: قوة الانحناء والضغط والالتواء.
• حماية ضد التفريغ الجزئي عند جهد التشغيل.
• التوافق مع حمولة الضغط مع تعبئة SF₆ أو التفريغ.
• يؤثر نوع المادة على السلوك والوزن ومتطلبات الصيانة وعمر الخدمة. عادة ما يكون هناك خيار:
• البورسلين: قوي ومثبت وثقيل ولكنه أكثر هشاشة ضد الإجهاد الميكانيكي.
• المواد المركبة (GRP + طلاء سيليكون): خفيفة الوزن، ومقاومة للكسر، ومقاومة للأشعة فوق البنفسجية، وذاتية التنظيف، ومثالية للتركيبات الخارجية الحديثة.
• راتنجات الإيبوكسي: كثيرًا ما يستخدم في الأنظمة الداخلية وأنظمة نظم المعلومات الجغرافية المدمجة، مع متطلبات حرارية محدودة.
• يعتمد الاختيار بشكل كبير على الموقع والضغط المناخي ومفهوم الصيانة.
• يعتبر الإحكام المطلق أمرًا حاسمًا للعوازل المجوفة ذات الحشو الغازي، مثل SF₆ أو الهواء الجاف أو المفاتيح الكهربائية المدمجة:
• أنظمة إحكام الإغلاق المتينة مثل الحلقات الدائرية والوصلات الملتصقة والموانع المعدنية.
• تحقق من معدلات التسرب مثل SF₆ ≤ 0.5% سنوياً.
• منع التكثيف في الداخل.
• إمكانية تخفيف الضغط في حالة حدوث عطل، مثل القوس الكهربائي.
• تلعب إمكانية الوصول إلى المعدات الداخلية، مثل الصيانة وأجهزة الاستشعار، دورًا أيضًا.
• يجب أن تكون العوازل المجوفة قادرة على تحمل الظروف القاسية، خاصةً في التركيبات الخارجية:
• أسطح مقاومة للأشعة فوق البنفسجية والأوزون.
• مقاومة تقلبات درجات الحرارة والصقيع.
• مقاومة الاتساخ: على سبيل المثال الأسطح الكارهة للماء مع السيليكون.
• الملاءمة لبيئات محددة: الصناعة والساحل والصحراء والجبال.
• يلزم وجود مسافات زحف أطول أو أسطح مغلفة في حالة الاتساخ الشديد.
• يجب أن يكون العازل متوافقًا ميكانيكيًا وكهربائيًا مع المكونات الأخرى مثل الشفاه أو العلب أو الموصلات الكهربائية:
• أبعاد الشفة القياسية أو المقاسات الخاصة بالعميل.
• نمط الفتحة وخيارات التركيب.
• المحاذاة والمقطع العرضي للتغذية للموصلات.
• الدمج في الأنظمة أو التجميعات الموجودة.
• الوضوح في الأبعاد قبل الشراء يمنع تكاليف التحويل اللاحقة أو التعطل.
• يجب أن يتمتع العازل المجوف عالي الجودة بعمر تشغيلي لا يقل عن 30 عامًا. يجب مراعاة ما يلي:
• مقاومة تقادم المواد، على سبيل المثال عدم التقصف أو التشقق.
• هيكل شاشة مقاوم للعوامل الجوية.
• خبرة طويلة الأجل مثبتة مع المنتجات المماثلة.
• معلومات الشركة المصنعة عن دورات الاختبار وتوقعات عمر الخدمة.
• حتى لو كانت العوازل المجوفة منخفضة الصيانة بشكل عام، يجب أن يسمح تصميمها بإجراء فحوصات بصرية منتظمة وقياسات وتنظيف إذا لزم الأمر.
• يجب اختبار العازل واعتماده وفقًا للمعايير. تشمل المعايير الهامة ما يلي
• IEC 62231 العوازل المجوفة المركبة.
• IEC 62155 العوازل المجوفة للمعدات الكهربائية.
• ANSI، IEEE للتطبيقات الدولية.
• يجب أن تكون الشركة المصنعة قادرة على تقديم تقارير اختبار كاملة عن المقاومة الكهربائية والميكانيكية والحرارية والمناخية.
• يعد اختيار شركة مصنعة ذات خبرة وموثوقية أمرًا بالغ الأهمية.

يتطلب شراء العوازل المجوفة فهمًا تقنيًا وتخطيطًا مستقبليًا ورؤية شاملة لظروف التشغيل. الحل المثالي ليس بالضرورة هو الحل الأرخص، ولكنه الحل الذي يعمل بشكل موثوق لعقود، ويتطلب القليل من الصيانة ويتناسب مع النظام الكلي دون أي مشاكل. يعد التعاون الوثيق مع الشركة المصنعة، وإذا لزم الأمر، مع قسم تخطيط النظام أمرًا ضروريًا لضمان الملاءمة المثالية والسلامة وحماية الاستثمار.

يمكن شراء العوازل المجوفة من مختلف الموردين. سوف تجد معلومات شاملة عن مصنعي وموردي العوازل المجوفة حول العالم على موقع Exportpages.