İzolatör Nedir? Ne İşe Yarar? İzolatör Çeşitleri Nelerdir?
İzolatör Nedir?
Bu yazımızda izolatör kavramını açıklayarak, izolatör çeşitlerine değineceğiz. İzolatör teknik ifade olarak; enerji nakil hatlarında kullanılan iletkenlerin direklere tespitine yarayan, bununla birlikte iletkenleri hem taşımaya hem de toprak ile diğer iletkenlere karşı izole etmeye yarayan şebeke malzemelerine denmektedir. İzolatörler, hava hattı iletkenlerini direkler üzerinde taşımaya ve/veya faz iletkenlerini topraktan yalıtmaya yararlar.
Bir izolatör aşağıdaki temel özellikleri taşımalıdır:
♦ Elektriksel dayanımı iyi olmalıdır. İzolatör içerisinde bir delinme veya yüzeyden toprağa kaçak meydana gelmemelidir. Bunun için izolatörlerin delinme bakımından elektriksel zorlanmaları karşılaması gerekir.
♦ Mekaniksel dayanımı iyi olmalıdır. İzolatörlerin mekaniksel dayanımı; iletken ağırlığı, kar ve buz yükleri ile rüzgar etkisinden doğacak yükleri güvenle taşıyacak düzeyde olmalıdır.
♦ Kendinden temizlenebilme özelliği iyi olmalıdır. Yani, üzerlerinde toplanabilecek toz ve kirler, yağmur suları ile, kolayca temizlenebilmelidir.
Ayrıca Bakınız: Optokuplör (Opto İzolatör) Nedir?
İzolatörler, elektrik akımına karşı büyük direnç gösteren, sıcak ve soğuk hava şartlarına dayanıklı malzemeler olan porselen ve camdan imal edilir. Bunlara ilaveten, silikon ve epoksi reçineli izolatörler de yapılmakta ancak maliyeti yüksek olduğundan pek kullanılmamaktadır. İzolatörlerin iletkenlere gelebilecek yükleri emniyetli bir şekilde taşıyabilmeleri için mekaniki dayanımlarının da iyi olması gerekir.
İzolatör başlıca beş kısımdan oluşur:
Gövde: İletkenin ve mesnet demirinin tutturulduğu kısımdır.
Tutturma ,yuvası: İzolatör demirinin izolatöre tespit edilebilmesi için açılan düz veya vidalı kısımdır.
Siper veya Etek (Damlalık): İzolatörün elektriksel direncini artırmak için gövdeye yapılmış bir veya birden fazla kanatlardır.
İletken Yuvası: İzolatöre bağlanacak olan iletkenlerin yerleştirilmesi için yapılmış yuvalardır.
Tutturma Demiri (İzolatör Demiri): İzolatörü direk veya konsol (travers) üzerine tespit etmeye yarayan demir aksamdır.
İzolatörlerin Çeşitleri Nelerdir?
Malzemeye Göre;
İzolatörler yapıldıkları malzemeye göre porselen, cam, epoksi reçineli ve silikon izolatörler olmak üzere dört farklı şekilde imal edilirler.
Porselen İzolatör
Isıl ve mekanik dayanımlarının yüksek olmasından dolayı çok eskiden beri kullanılan izolatörlerdir. Porselen izolatörler hava hatlarında kullanılan ilk izolatör tipidir. Dış ortam şartlarında yüksek performanslı ve yalıtkanlık özellikleri de oldukça iyidir. İzolatörün dielektrik dayanımını artırmak için ince bir sır (porselen) tabakasıyla kaplanarak yüzeyinin pürüzsüz (deliksiz) olması sağlanır. Yüzeyin pürüzsüz olması, kirlenen izolatörlerin yağmur sularıyla kolayca temizlenmesine yardımcı olur. Porselenin dielektrik dayanımı 60-70 kV/cm’dir ve cama göre daha azdır. Yüzeyin pürüzsüz olması, kirlenen izolatörlerin yağmur sularıyla, kolayca temizlenmesine yardımcı olur.
Cam İzolatör
Yapım malzemesi kalsiyum silikat (CaSiO3) ile sodyum silikat (Na2SiO3) ergitilerek karışım hâline gelirse adi cam elde edilir. Adi cama başka maddeler de katılarak izolatörlerde kullanılan dayanıklı cam elde edilir. Cam izolatörlerin dielektrik dayanımı porselene göre daha fazla (140 kV/cm) ve daha hafiftir.
Maliyetleri ucuzdur. Saydam olduklarından kırık ve çatlakları kolayca görülebilir. Ayrıca cam izolatörler, basit izolatör şekilleri için porselen izolatörlere göre daha ucuzdur. Ancak basit ve düzgün olmayan şekiller için sorunlar meydana getirirler. Bu sebeple camdan, ancak yekpare gövdeli ve basit şekilli mesnet izolatörleri ile zincir izolatör elemanları yapılabilmektedir.
Cam izolatörler şeffaf olduğundan, çatlama ve kırılmaların tespiti daha kolaydır. Ancak cam izolatörler, porselene göre üzerlerinde daha kolay nem toplarlar. Böylece havada toz halinde bulunan maddeler yoğunlaşıp yüzeyde kir tabakası oluştururlar. Bu, istenmeyen bir durumdur ve izolatörlerde yüzeysel atlamalara neden olur.
Ayrıca Bakınız: Şalter Nedir? Ne İşe Yarar? Nasıl Çalışır?
Epoksi Reçineli İzolatör
Epoksi; suya, aside ve alkaliye karşı çok iyi direnç gösteren bir reçine türüdür. Diğer izolatörlere nazaran pahalı olduğu için ülkemizde enerji nakil hatlarında epoksi reçineden yapılan izolatörler henüz kullanılmaya başlanmamıştır. Ancak dahili sistemlerde, bara ve ayırıcı mesnet izolatörü olarak kullanılmaktadır.
Silikon İzolatör
Silikon izolatörlerin diğer adıyla kompozit izolatörlerin cam ve porselen izolatörlere karşı birçok üstünlükleri olmakla beraber pahalı olmaları dolayısıyla kullanım alanları azdır. Ancak gelişmiş güvenlik ortamı sağlaması sebebiyle yakın gelecekte daha geniş bir kullanım alanı bulacağı kesindir.
Ayrıca Bakınız: SMD Direnç Nedir? Nasıl Okunur?
Kullanım Yerlerine Göre;
İzolatörler kullanım yerlerine göre iki çeşittir. Bunlar, dâhili ve harici tip izolatörlerdir. Bunlar da kendi arasında ayrılmaktadır;
Trafo bina içi izolatörler: Mesnet izolatörler, kapalı tesislerin baralarını taşımak ve yalıtmak amacıyla kullanılır. Tek veya çok parçalı olarak imal edilir. Duvar veya kaide üzerine monte edilir. Geçit izolatörleri, bina içinden dışarıya veya baralara, aynı zamanda bina dışından da içeriye enerji geçişlerinde kullanılan izolatörlerdir.
Panolarda kullanılan izolatörler: Mesnet izolatörler kullanılır. Kaide üzerine montaj yapılırlar. Baraları taşımak ve yalıtmak amacıyla kullanılır.
Direklerde kullanılan izolatörler: Mesnet izolatörler, 35 kV ’a kadar olan havai hatlarda tek veya çok parçalı olarak kullanılır. İletkenleri taşımak ve direklerden yalıtmak üzere travers üzerine veya ağaç direklerde doğrudan direğin üzerine montaj yapılır.
Zincir izolatörler, yalıtımı arttırmak için aynı türden (porselen veya cam) izolatörlerin birbirlerine bağlanmasıyla elde edilirler. Daha çok OG ve YG iletim hatlarında kullanılmaktadırlar. Zincir izolatörlerin darbe, kopma ve kırılma mukavemetleri, mesnet izolatörden fazla olduğundan yüksek ve çok yüksek gerilimlerin taşınmasında tercih edilir.
