الرسائل عبر الإنترنت

إرسال

توسيع استخدام عوازل الزجاج: من شبكة الطاقة إلى النقل بالسكك الحديدية والقطاعات الصناعية

Release time:2025.08.28

لطالما تركزت السيناريوهات الرئيسية لاستخدام عوازل الزجاج في شبكة نقل الجهد العالي. ومع ذلك، مع تحسين متطلبات الأداء لمعدات العزل في مختلف الصناعات، بدأت خصائصها الممتازة في العزل والاستقرار في جذب انتباه قطاعات النقل بالسكك الحديدية والتصنيع الصناعي وغيرها من المجالات. وبدأ نطاق استخدامها يتجاوز تدريجيًا الحدود التقليدية، مما شكل نمطًا جديدًا من التغطية المتعددة المجالات.

في مجال النقل بالسكك الحديدية، أصبحت أنظمة إمداد الطاقة الخاصة بمترو الأنفاق والسكك الحديدية عالية السرعة من السيناريوهات التطبيقية المهمة لعوازل الزجاج. فنظام إمداد الطاقة للقضيب الثالث في مترو الأنفاق (المسار الذي يوفر الطاقة للقطارات) يتطلب عوازل لتحقيق العزل الكهربائي عن حامل المسار. وتتمثل الحاجة الأساسية في هذا السيناريو في "مقاومة الاهتزازات والتآكل" — حيث تنتج القطارات اهتزازات مستمرة أثناء التشغيل (بتردد اهتزازي من 10 إلى 50 هرتز)، كما يحدث احتكاك طفيف بين القضيب الثالث وسطح العازل. ولتلبية هذه المتطلبات، تعتمد عوازل الزجاج الخاصة بأنظمة النقل بالسكك الحديدية تصميمًا يتمثل في "الجزء المُشيد السميك + طلاء مقاوم للتآكل": حيث تم زيادة سمك الجزء المشيد من 8 ملم التقليدية إلى 12 ملم لتحسين مقاومة الاهتزازات الهيكلية؛ كما تم رش السطح بطبقة رقيقة من كربيد السيليكون بسمك 10 ميكرومتر، مما زاد من صلابة السطح لتصل إلى HV1200 (مقارنة بـ HV600 لسطح الزجاج التقليدي)، وبالتالي خفض معدل التآكل بنسبة 80%. وفي الوقت نفسه، يعتمد التوصيل المُثبت للعوازل على "هيكل عازل مرن"، يعمل على امتصاص طاقة الاهتزازات من خلال إضافة حوامل مطاطية لتجنب انفصال التثبيت الناجم عن الاهتزازات المستمرة على المدى الطويل. وفي الوقت الحالي، تم استخدام هذه العوازل بالفعل في خطوط مترو الأنفاق في العديد من المدن، وبعد 3 سنوات من التشغيل، بلغ معدل الفشل أقل من 0.1%، وهو ما يقل بكثير عن نسبة 1.5% التي تسجلها العوازل الخزفية التقليدية.

يفرض نظام الإمداد بالطاقة الكاثيناري للسكك الحديدية عالية السرعة (الذي يزود القطارات بالطاقة من خلال البانتوغرافات) متطلبات عالية على "مقاومة انحراف الرياح ومقاومة درجات الحرارة المنخفضة" لعوازل الزجاج. تسير القطارات عالية السرعة بسرعات عالية (تصل إلى 350 كم/ساعة)، مما يؤدي إلى تأرجح عنيف للخط الكهربائي (بحد أقصى زاوية انحراف للرياح تبلغ 15°)، كما يجب أن تتحمل درجات حرارة منخفضة تصل إلى -30℃ في فصل الشتاء بشمال الصين. وتتبنى العوازل الزجاجية الخاصة بالسكك الحديدية عالية السرعة تصميمًا "ذو مظلات انسيابية" لتقليل معامل مقاومة الرياح (من 1.2 إلى 0.8) والحد من سعة انحراف الرياح؛ كما تتم إضافة أكسيد الكالسيوم (CaO) إلى تركيبة الزجاج لتحسين مقاومته للتجمد — حيث يتم خفض درجة حرارة نقطة التجمد من -5℃ التقليدية إلى -40℃، ما يمنع تصلب المادة الناجم عن درجات الحرارة المنخفضة. بالإضافة إلى ذلك، تم تزويد العوازل أيضًا بـ "تجهيزات لمنع انحراف الرياح"، التي تحد من زاوية انحراف الرياح بحيث لا تتجاوز 8° من خلال تعزيز الدعم الجانبي، مما يضمن اتصالًا مستقرًا بين الخط الكهربائي والبانتوغراف.

في مجال التصنيع الصناعي، توفر البيئات ذات درجات الحرارة العالية والتآكل في الصناعتين المعدنية والكيميائية مساحة تطبيق جديدة للموصلات الزجاجية العازلة. فنظام إمداد الطاقة لأفران القوس الكهربائي (التي تُستخدم لصهر الحديد والصلب) في الصناعة المعدنية يتطلب موصلات عازلة لتحقيق العزل في بيئة ذات درجة حرارة مرتفعة تبلغ 150℃، وستميل الموصلات الزجاجية التقليدية إلى الارتخاء والتشوه عند هذه الدرجة من الحرارة. أما الموصلات الزجاجية الصناعية الخاصة فتزيد من درجة حرارة انصهار الزجاج من 600℃ التقليدية إلى 800℃ من خلال تعديل التركيبة (بزيادة محتوى السيليكا إلى 75%)، ويمكنها العمل بثبات في بيئة لا تتجاوز 200℃ لفترة طويلة؛ وفي الوقت نفسه، يتم رش سطحها بطبقة من البولي تترافلوروإيثيلين (PTFE) لمقاومة تآكل الغبار المعدني والغازات المسببة للتآكل (مثل ثاني أكسيد الكبريت). كما أن نظام إمداد الطاقة الخاص بمحللات الكهرباء في الصناعة الكيميائية (الذي يُستخدم لإنتاج المنتجات الكيميائية بطريقة التحليل الكهربائي) يتطلب من الموصلات أن "تقاوم التآكل الشديد وتقليل التيار المتسرب". وتتميز الموصلات الزجاجية الخاصة باعتمادها على "مصفوفة زجاجية عالية النقاء" (بنسبة شوائب أقل من 0.1)، بالإضافة إلى إضافة جزيئات نانوية من الزركونيا (ZrO₂) لتحسين مقاومة التآكل. وبعد نقعها في حمض الهيدروكلوريك بتركيز 30% لمدة 300 ساعة، لم تظهر أداء العزل أي تغيير واضح، كما ظل التيار المتسرب دائمًا أقل من 1μA.

من شبكة الطاقة إلى النقل بالسكك الحديدية والقطاعات الصناعية، لا يُؤدي توسع تطبيقات عوازل الزجاج فقط إلى فتح مساحة نمو جديدة للصناعة، بل يعزز أيضًا تطور المنتجات نحو "التخصيص حسب المكان"، مما يوفر حلولاً أكثر دقة لاحتياجات العزل الخاصة في مختلف المجالات.

أخبار ذات صلة

عملية تصنيع عوازل الزجاج لخطوط النقل

التسمية والخصائص الوظيفية لعوازل أقراص التعليق AC (الخزف/الزجاج/المركب)

الفوائد الرئيسية للعوازل الزجاجية الشفافة

دليل شامل لعوازل الزجاج ذات الجهد العالي