نقش مقره‌ ها در شبکه برق

مقدمه

مقره‌ ها یکی از اجزای حیاتی شبکه‌های برق هستند که نقش مقره‌ ها در شبکه برق تنها به جداسازی هادی‌ها محدود نمی‌شود، بلکه به‌عنوان ستون ایمنی و پایداری شبکه عمل می‌کنند. وظیفه اصلی مقره‌ ها این است که هادی‌های برق را از پایه‌ها و سازه‌های نگهدارنده جدا کرده و مانع انتقال جریان به زمین یا بخش‌های فلزی شوند.

بدون استفاده از مقره‌ ها، احتمال بروز اتصالات کوتاه، قوس‌های الکتریکی و برق‌گرفتگی بسیار افزایش می‌یابد. از طرفی، مقره‌ ها باید توانایی تحمل فشارهای مکانیکی، شرایط محیطی سخت (رطوبت، آلودگی صنعتی، دماهای بالا و پایین) و همچنین ولتاژهای ضربه‌ای ناشی از رعد و برق یا کلیدزنی را داشته باشند.

در این مقاله، به بررسی کامل نقش مقره‌ ها در شبکه برق فشارضعیف، فشارمتوسط و فشارقوی، انواع آن‌ها، استانداردها و الزامات توانیر، فناوری‌های نوین تولید، تولیدکنندگان داخلی و خارجی و پرسش‌های متداول خواهیم پرداخت.

فهرست مطالب

1. تعریف مقره و نقش آن در شبکه برق
2. وظایف اصلی مقره‌ ها
3. اجزای تشکیل‌دهنده مقره‌ ها
4. انواع مقره‌ ها در شبکه‌های برق
5. مقره‌ ها در شبکه فشارضعیف
6. مقره‌ ها در شبکه فشارمتوسط و فشارقوی
7. ویژگی‌های فنی و مکانیکی مقره‌ ها
8. الزامات ایمنی و استانداردهای توانیر
9. فناوری‌های نوین در تولید مقره‌ ها
10. تولیدکنندگان داخلی و خارجی مقره
11. جمع‌بندی
12. منابع معتبر
13. پرسش و پاسخ‌های متداول

تعریف مقره و نقش آن در شبکه برق

مقره (Insulator) قطعه‌ای عایق است که وظیفه دارد هادی‌های برقدار را از اجزای غیرهادی شبکه مانند تیرها، دکل‌ها یا تابلوها جدا نگه دارد. نقش مقره‌ ها در شبکه برق شامل:

• ایزوله کردن جریان برق: جلوگیری از انتقال جریان به زمین یا بخش‌های فلزی.
• حفظ ایمنی عمومی: جلوگیری از برق‌گرفتگی و آتش‌سوزی.
• پایداری شبکه: کاهش خاموشی‌ها و افزایش عمر تجهیزات.

وظایف اصلی مقره‌ ها

وظایف مقره‌ ها را می‌توان در سه بخش اصلی تقسیم کرد:

• وظیفه الکتریکی: ایجاد مانع مطمئن برای عبور جریان الکتریکی.
• وظیفه مکانیکی: تحمل وزن و کشش سیم‌ها، مقاومت در برابر باد، یخ‌زدگی و ضربات مکانیکی.
• وظیفه محیطی: عملکرد پایدار در برابر رطوبت، گردوغبار، آلودگی صنعتی و اشعه فرابنفش خورشید.

اجزای تشکیل‌دهنده مقره‌ ها

• بدنه عایق: ساخته شده از چینی، شیشه سخت یا مواد کامپوزیت سیلیکونی.
• قسمت‌های فلزی: شامل کلاهک‌ها، پین‌ها و بست‌ها که اتصال مکانیکی را فراهم می‌کنند.
• سطوح ضد آلودگی: طراحی‌شده برای جلوگیری از تجمع ذرات و رطوبت.

انواع مقره‌ ها در شبکه‌های برق

1. مقره‌ های پینی (Pin Insulators): برای ولتاژهای تا ۳۳ کیلوولت.
2. مقره‌ های آویزی (Suspension Insulators): برای ولتاژهای بالا و خطوط طولانی.
3. مقره‌ های کششی (Strain Insulators): تحمل تنش در زوایا و نقاط انشعاب.
4. مقره‌ های بوشینگی (Bushing Insulators): عبور هادی از دیواره ترانس یا تابلو.
5. مقره‌ های ایستاده (Post Insulators): مورد استفاده در پست‌ها و تابلوهای برق.
6. مقره‌ های کامپوزیتی: سبک‌تر، مقاوم‌تر و ضدآلودگی.

مقره‌ ها در شبکه فشارضعیف

در شبکه‌های فشارضعیف (زیر ۱ کیلوولت):

• بیشتر از مقره‌ های پینی و کوچک استفاده می‌شود.
• مقره‌ ها وظیفه دارند سیم‌ها را روی تیرهای بتنی یا چوبی ثابت کنند.
• در مناطق شهری، مقره‌ ها باید به‌گونه‌ای طراحی شوند که از تماس تصادفی افراد با هادی‌ها جلوگیری کنند.

مقره‌ ها در شبکه فشارمتوسط و فشارقوی

در شبکه‌های فشارمتوسط (۲۰ کیلوولت) و فشارقوی (بالای ۶۳ کیلوولت):

• مقره‌ های آویزی و کششی بیشترین کاربرد را دارند.
• در پست‌ها و ایستگاه‌های برق، مقره‌ های ایستاده و بوشینگی به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• این مقره‌ ها باید قادر باشند در برابر ولتاژهای ضربه‌ای (مانند صاعقه) مقاومت بالایی داشته باشند.

ویژگی‌های فنی و مکانیکی مقره‌ ها

• استقامت الکتریکی: مقاومت در برابر ولتاژ نامی و ولتاژهای لحظه‌ای.
• استقامت مکانیکی: توانایی تحمل کشش سیم‌ها و نیروهای محیطی.
• مقاومت شیمیایی: مقاومت در برابر آلودگی‌های شیمیایی و صنعتی.
• دوام بالا: طول عمر ۳۰ تا ۴۰ سال برای مقره‌ های چینی و شیشه‌ای و بیش از ۲۰ سال برای مقره‌ های کامپوزیتی.

الزامات ایمنی و استانداردهای توانیر

شرکت توانیر و شرکت‌های توزیع برق در ایران مقررات سخت‌گیرانه‌ای برای مقره‌ ها تعیین کرده‌اند:

• استفاده از استانداردهای IEC 60383، IEC 60168 و IEC 61109.
• تست‌های مکانیکی (کشش، ضربه) و الکتریکی (ولتاژ نامی، قوس سطحی).
• الزامات زیست‌محیطی (مقاومت در برابر UV، رطوبت و آلودگی).
• تأییدیه‌های توانیر برای استفاده در پروژه‌های شهری و روستایی.

فناوری‌های نوین در تولید مقره‌ ها

• مقره‌ های کامپوزیتی سبک و مقاوم: ساخته شده از سیلیکون مقاوم در برابر UV.
• طراحی هیدروفوبیک: برای جلوگیری از تشکیل فیلم آب روی سطح مقره.
• مقره‌ های هوشمند: مجهز به سنسورهایی برای تشخیص دما، رطوبت و نشتی جریان.
• مقره‌ های ضدآلودگی: ویژه مناطق صنعتی و بیابانی.

تولیدکنندگان داخلی و خارجی مقره

تولیدکنندگان معتبر مقره در ایران

شرکت مقره‌سازی ایران

• محصولات: انواع مقره‌ های چینی پینی، آویزی، خطی و بوشینگی تا سطح ولتاژ ۴۰۰ کیلوولت.
• ویژگی‌ها: دارای گواهینامه‌های بین‌المللی IEC، تأییدیه از شرکت توانیر و شرکت‌های توزیع برق.
• کاربرد: به‌طور گسترده در پروژه‌های شبکه‌های توزیع و انتقال استفاده می‌شود.
• وب‌سایت: www.isi.ir

صنایع مقره‌سازی ساوه

• محصولات: مقره‌ های چینی و شیشه‌ای، مقره‌ های پست، مقره‌ های بوشینگی و مقره‌ های توزیع.
• ویژگی‌ها: استفاده از مواد اولیه باکیفیت، صادرات به کشورهای منطقه و همکاری با شرکت‌های توزیع برق ایران.
• وب‌سایت: www.savehinsulator.com

شرکت پارس پامچال

• محصولات: تولیدکننده مقره‌ های پلیمری (کامپوزیتی) شامل مقره‌ های آویزی و خطی.
• ویژگی‌ها: تمرکز بر فناوری‌های نوین، تولید مقره‌ های سبک و مقاوم به آلودگی، مناسب برای مناطق صنعتی و ساحلی.
• کاربرد: شبکه‌های فشار متوسط و فشار قوی.
• وب‌سایت: www.parspamchal.com

تولیدکنندگان معتبر مقره در جهان

Sediver (فرانسه)

• محصولات: پیشگام در تولید مقره‌ های شیشه‌ای حرارت‌دیده و مقره‌ های آویزی زنجیره‌ای.
• ویژگی‌ها: مقاومت بالا در برابر آلودگی و تخلیه الکتریکی، مورد استفاده در شبکه‌های انتقال فشارقوی.
• وب‌سایت: www.sediver.com

NGK Insulators (ژاپن)

• محصولات: انواع مقره‌ های چینی و بوشینگی برای پست‌ها و خطوط انتقال.
• ویژگی‌ها: بیش از ۱۰۰ سال تجربه در تولید تجهیزات عایقی، کیفیت بسیار بالا و صادرات جهانی.
• وب‌سایت: www.ngk-insulators.com

LAPP Insulators (آلمان/آمریکا)

• محصولات: مقره‌ های پست، بوشینگ‌ها و مقره‌ های فشارقوی.
• ویژگی‌ها: تمرکز بر فناوری‌های مدرن و مقره‌ های مقاوم در برابر شرایط آب‌وهوایی سخت.
• وب‌سایت: www.lappinsulators.com

ABB (سوئیس/سوئد)

• محصولات: مقره‌ های پلیمری، بوشینگ‌ها و مقره‌ های پست فشارقوی.
• ویژگی‌ها: سازگار با سیستم‌های هوشمند و SCADA، ارائه تجهیزات ایزولاسیون برای شبکه‌های انتقال و فوق‌توزیع.
• وب‌سایت: new.abb.com

Siemens Energy (آلمان)

• محصولات: مقره‌ های بوشینگی و پست برای ولتاژهای بسیار بالا.
• ویژگی‌ها: طراحی مقاوم در برابر قوس الکتریکی و مناسب برای پروژه‌های انتقال انرژی در مقیاس بزرگ.
• وب‌سایت: www.siemens-energy.com

PPC Insulators (اتریش/اسلوواکی)

• محصولات: مقره‌ های چینی باکیفیت بالا برای خطوط انتقال و پست‌های فشارقوی.
• ویژگی‌ها: بیش از یک قرن تجربه، استفاده از فناوری‌های نوین سرامیک.
• وب‌سایت: www.ppcinsulators.com

جمع‌بندی

نقش مقره‌ ها در شبکه برق ستون ایمنی شبکه‌های برق هستند. انتخاب درست نوع مقره با توجه به سطح ولتاژ، شرایط محیطی، الزامات توانیر و استانداردهای بین‌المللی اهمیت بالایی دارد. امروزه با استفاده از فناوری‌های نوین، مقره‌ های هوشمند و کامپوزیتی جایگزین نسل قدیمی شده‌اند و ایمنی و پایداری شبکه‌های برق را به سطح بالاتری رسانده‌اند.

منابع معتبر

1. شرکت توانیر
2. استاندارد IEC
3. شرکت مقره‌سازی ایران
4. IEEE Power & Energy Society