ساختار عایق تابلو برق فشار قوی را می توان به عایق در فضای کابینت و عایق اجزای داخلی، بسته به محل آنها تقسیم کرد.
رایج ترین عایق در فضای کابینت هوا است، به این معنی که هوا به عنوان عایق برای هر دو قسمت زنده و زمین و بین فازها استفاده می شود. از آنجایی که فاصله عایق بین فازها در یک تابلوی{1}پر گاز به میزان قابل توجهی کاهش می یابد، اندازه کابینت تابلو به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. بنابراین، در مقایسه با{3}}سوئیچ عایق هوا، عایق در فضای کابینت مزایایی مانند مصونیت محیطی، اندازه جمع و جور، قابلیت اطمینان بالا، بهبود ایمنی اپراتور، و مدارهای اولیه بدون تعمیر و نگهداری- را ارائه میدهد، بنابراین ایمنی و قابلیت اطمینان را بهبود میبخشد. اما عیب آن این است که استفاده از گاز SF6 می تواند مشکلات زیست محیطی ایجاد کند.
عایق بندی اجزای داخلی در درجه اول شامل مواد عایق جامد ساخته شده از سرامیک، پلاستیک، لاستیک، شیشه و مواد دیگر است. به عنوان مثال، قطع کننده های مدار خلاء، اجزای کلیدی در تابلو برق، از محفظه های خاموش کننده قوس شیشه ای یا سرامیکی استفاده می کنند. اجزای عایق مدارشکن خلاء معمولاً از قالبگیری فنولی تقویتشده با فیبر شیشهای 4330 برای عایق الکتریکی ساخته میشوند. اما این ماده مقاومت در برابر پیری و رطوبت ضعیفی دارد و مقاومت عایق آن در هنگام استفاده کاهش می یابد. بنابراین، قالب گیری فشرده سازی پلی استر غیراشباع تقویت شده با الیاف شیشه (SMC و DMC) اکنون برای افزایش فاصله خزش و بهبود عملکرد عایق استفاده می شود. با توسعه علم و فناوری، پلاستیکهای تخصصی به طور فزایندهای به مواد اولیه عایق جامد در تابلو برقهای{6} ولتاژ متوسط تبدیل میشوند.
به منظور نمایش کامل مزایای مواد عایق مختلف، فناوری ای پدید آمده است که چندین روش عایق را در یک نوع عایق ترکیب می کند که به آن فناوری عایق کامپوزیت می گویند. به طور عمده سه نوع وجود دارد:
(1) فناوری عایق کامپوزیت با عایق هوا به عنوان بدنه اصلی. این فناوری از عایق هوا به عنوان بدنه اصلی استفاده می کند و پارتیشن های عایق جامد مانند رزین اپوکسی را در مسیر تخلیه قرار می دهد تا حداقل شکاف تخلیه را کوتاه کند. کاربردهای معمولی عبارتند از: قرار دادن آستین های عایق حرارتی انقباض پذیر بر روی شینه ها، اعمال رزین اپوکسی بر روی کنتاکت ها و غیره. اصل این فناوری این است که پارتیشن عایق جامد وظیفه جلوگیری از تخلیه را دارد. اعمال شارژی با همان قطبیت ولتاژ روی سطح پارتیشن می تواند میدان الکتریکی را بهبود بخشد و ولتاژ مقاومتی 1.5 برابر عایق هوا را به دست آورد.
(2) فناوری عایق کامپوزیت با عایق گاز به عنوان بدنه اصلی. عایق کامپوزیت در گاز{2}}SF6 کم فشار نزدیک به فشار اتمسفر همانند عایق گاز است. قرار دادن پارتیشن های عایق جامد در مسیر تخلیه می تواند میدان الکتریکی را بهبود بخشد و ولتاژ مقاومت را افزایش دهد. تنها تفاوت این است که اثر پارتیشن در گاز SE6 به شکل پارتیشن مربوط می شود. تابلو برق ولتاژ متوسط با ترکیب گاز SF6 و عایق جامد می تواند حجم تجهیزات را به 1/3 تابلوی هوا کاهش دهد.
(3) فن آوری عایق کامپوزیت -گاز-وکیوم جامد. ویژگی این فناوری این است که از یک عضو عایق جامد ریخته گری با لایه زمینی سطحی به عنوان ظرف بسته خارجی استفاده می شود، یک قطع کننده خلاء در داخل ظرف قرار می گیرد و فضای باقی مانده ظرف با گاز SF6 پر می شود. از طریق این روش می توان حجم کابینت سوئیچ را به 1/3 حجم عایق هوای خالص کاهش داد.
بنابراین، چگونه میتوان سطح عایق-تجهیزات برق فشار قوی را بهبود بخشید؟عمدتاً اقدامات زیر وجود دارد:
(1) اطمینان حاصل کنید که شکاف هوای خالص الزامات را برآورده می کند. برای تابلو برق 10 کیلوولت با عایق هوا، حداقل فاصله هوا بین فازها و زمین نباید کمتر از 125 میلی متر باشد. فاصله هوا بین هادی و پارتیشن عایق نباید کمتر از 30 میلی متر باشد.
(2) فاصله خزش عایق خارجی را بطور منطقی پیکربندی کنید. فاصله خزش لازم چینی مبنایی برای جلوگیری از فلاش اور آلودگی است. فاصله خزشی عایق خارجی باید به طور معقولی با توجه به شرایط آلودگی در منطقه تنظیم شود. برای تابلوهای داخلی که تحت شرایط محیطی تراکم و آلودگی شدید (آلودگی سطح دوم تجهیزات داخلی) کار می کنند، حداقل فاصله خزشی عایق خارجی اسمی 18 میلی متر بر کیلوولت برای مواد چینی و 20 میلی متر بر کیلوولت برای مواد آلی است.
(3) اجزای با خواص عایق خوب را انتخاب کنید. قطعات با خواص عایق خوب باید انتخاب شوند، به ویژه ترانسفورماتورهای ولتاژ. ویژگی های ولت-آمپر آنها باید نیاز به عدم اشباع قابل توجه زیر ولتاژ خط را برآورده کند. از نظر روش اتصال، بهتر است برای اطمینان از تقارن امپدانس سه فاز به زمین و اجتناب از جابجایی نقطه خنثی یا رزونانس، ترانسفورماتورهای ولتاژ یک یا دو فاز را بین خط فاز و زمین وصل نکنید.
(4) از پارتیشنهای عایق بین فازی برای تابلوهای واگن برقی، اگر فاصله بین فاز نمیتواند الزامات عایق را برآورده کند، راهحل میتواند نصب پارتیشنهای عایق بین فازی باشد. پارتیشن های عایق مورد استفاده باید پارتیشن های عایق چسب یکپارچه باشند و مواد آنها عبارتند از: ① تخته شیشه ای چند لایه رزین اپوکسی ساخته شده با گرمایش الکتریکی و پخت. ② تخته پلاستیکی تقویت شده با الیاف شیشه پلی استر غیر اشباع DMC و SMC.
(5) آب بندی عایق را انجام دهید آب بندی عایق را بین محفظه های شینه هر تابلو برق انجام دهید. هنگامی که تصادف در یک تابلو برق رخ می دهد، حادثه را می توان به کابین تصادف محدود کرد و در نتیجه تلفات را به حداقل رساند. ثانیا، آب بندی و ایزوله کردن اتاق های واحد مختلف تابلو نیز یک اقدام موثر برای محدود کردن دامنه حادثه است. برای شینه، می توان از مجموعه لوله های عایق قابل جمع شدن-حرارت بازدارنده- استفاده کرد. برای جلوگیری از وقوع حوادث "آتش سوزی کمپ" باید از تخته های عایق-مقاوم در برابر قوس و شعله- یا آستین های عایق نیز برای آب بندی محفظه های شینه کابینت های مجاور استفاده کرد. برای جلوگیری از ورود حیوانات کوچک و جلوگیری از نفوذ رطوبت کانال کابل و ایجاد حوادث اتصال کوتاه زمین یا بین فاز، قسمت پایین کابینت باید محکم بسته شود. تماس استاتیک ایزوله اولیه کابینت چرخ دستی باید با یک پوشش عایق پوشانده شود. هنگامی که چرخ دستی از کابینت سوئیچ خارج می شود، باید از یک بافل عایق برای جدا کردن قسمت زنده کنتاکت استاتیک از محفظه چرخ دستی استفاده کرد تا از برق گرفتگی تصادفی پرسنل تعمیر و نگهداری جلوگیری شود. همچنین می توان از پرده عایق استفاده کرد، اما پس از فشار دادن کلید چرخ دستی به موقعیت عملیاتی، فاصله هوا بین قسمت برق و لبه سوکت باید بیشتر از 30 میلی متر باشد. با این حال، این باعث کاهش درجه آب بندی بین محفظه ها می شود.
(6) استفاده کامل از مواد عایق. برای عایق بندی پارتیشن ها، باید مواد عایق با عملکرد عایق خوب، غیرقابل اشتعال یا شعله-با رطوبت سنجی کم انتخاب شوند. افزودن{5}}لولههای انقباض حرارتی بازدارنده شعله به شینها و سایر رساناهای در معرض در کابینت سوئیچ میتواند سطح عایق شکافهای هوای آنها را بهبود بخشد. علاوه بر این، استفاده از سیلیکون تک جزئی RTV، نصب دامن های کوهنوردی، و رنگ آمیزی شینه ها با شعله سیلیکونی رنگ عایق ولتاژ بالا و رسانای حرارتی بالا{9} نیز اقدامات موثری برای بهبود سطح عایق کابینت کلید است.
(7) مدیریت و بهبود محیط عملیاتی. مدیریت و بهبود محیط عملیاتی برای عملکرد ایمن تابلو برق اهمیت زیادی دارد. تجهیزات پست باید به اصل "تمیز کردن هر زمان متوقف شود" پایبند باشند. اتاق سوئیچ با رطوبت بالا می تواند اقداماتی مانند گرمایش و نصب رطوبت گیرها را برای بهبود محیط عملکرد تجهیزات سوئیچ اتخاذ کند.
