میکا (Mica) چیست؟

میکا یک ماده معدنی سیلیکات طبیعی است که به دلیل ساختار لایه‌ای (ورقه‌ای) منحصر به فردش، مجموعه‌ای از خواص استثنایی دارد که آن را برای کاربردهای الکتریکی ایده‌آل می‌سازد.

انواع میکای پرکاربرد در صنعت

این میکاها معمولاً به اشکال زیر برای صنعت آماده می‌شوند:

ورقه میکا (Mica Sheet): ورقه‌های نازک و انعطاف‌پذیر.

میکا پلیمری (Mica Paper): الیاف ریز میکا که با چسب‌های سیلیکونی یا اپوکسی به هم متصل شده‌اند.

تخته میکا (Mica Plate): ورقه‌های سفت و سخت.

کاربردهای میکا در سیم‌پیچی صنعتی

میکا عمدتاً در ماشین‌های الکتریکی قدرتمند (موتورها و ژنراتورها) که تحت استرس الکتریکی و حرارتی بالا کار می‌کنند، استفاده می‌شود.

۱. عایق‌بندی بین حلقه‌های کلاف (Turn-to-Turn Insulation)

توضیح: در سیم‌پیچی‌های حساس، بین حلقه‌های مجاور یک کلاف، نوارهای بسیار نازک میکا (میکا پلیمری) به عنوان عایق اولیه استفاده می‌شود تا از اتصال کوتاه بین حلقه‌ها جلوگیری کند.

۲. عایق‌بندی بین فازها (Phase-to-Phase Insulation)

توضیح: از ورقه‌های محکم‌تر میکا برای جداسازی فازهای مختلف سیم‌پیچی از یکدیگر استفاده می‌شود.

۳. عایق‌بندی اصلی یا “زمین” (Ground Wall Insulation)

توضیح: این مهمترین و حیاتی‌ترین کاربرد میکا در سیم‌پیچی است. در اینجا، میکا به صورت نوار (Tape) یا ورق‌های پهن برای ایجاد یک سد عایقی بسیار قوی بین هادی‌های برقدار (سیم‌پیچی) و بدنه فلزی (Stator یا Rotor) به کار می‌رود. این لایه باید هم ولتاژهای بالا و هم دمای عملیاتی را تحمل کند.

۴. صفحات عایق‌بندی (Spacers & Insulating Plates)

توضیح: از تخته‌های سفت و سخت میکا برای ایجاد فاصله‌های مکانیکی دقیق، نگهدارنده‌های داخلی و صفحات انتهایی (End Plates) در ساختار سیم‌پیچی استفاده می‌شود.

۵. بانداژ مکانیکی (Band & bracing)

توضیح: نوارهای میکا همراه با رشته‌های شیشه‌ای و رزین، برای بانداژ و مهار کردن سیم‌پیچی‌ها در برابر نیروهای گریز از مرکز و ارتعاشات به کار می‌روند.

تجهیزات و صنایع هدف

میکا عمدتاً در سیم‌پیچی تجهیزات فشارقوی و پرسرعت استفاده می‌شود:

ژنراتورهای نیروگاهی (توربوژنراتورها و هیدروژنراتورها)

موتورهای فشارقوی صنعتی (مانند موتورهای مورد استفاده در پمپ‌ها، کمپرسورها و آسیاب‌ها)

ترانسفورماتورهای قدرت

موتورهای الکتریکی لوکوموتیوهای قطار

کاربرد عایق میکا برای موتور الکتریکی

میکا در موتورهای الکتریکی، به ویژه انواع پرتوان و فشارقوی، به عنوان یک ماده عایق حیاتی کاربرد دارد. دلیل اصلی این استفاده، ترکیب بی‌نظیر خواص عایق الکتریکی بسیار قوی، مقاومت حرارتی بالا و هدایت حرارتی خوب است.

از نوارها یا ورق‌های میکا عمدتاً برای ایجاد عایق اصلی (Ground Wall Insulation) بین هادی‌های مسی برقدار و بدنه فلزی استاتور استفاده می‌شود. این لایه باید بتواند ولتاژهای عملیاتی بالا و همچنین ولتاژهای ضربه‌ای (Surge) را بدون شکست دی‌الکتریک تحمل کند. همچنین، از آنجایی که موتورها در حین کار گرم می‌شوند، میکا با مقاومت در برابر دمای بالا (تا ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد و بیشتر) از اتصال کوتاه و تخریب عایق جلوگیری می‌کند.

علاوه بر عایق اصلی، از میکا در کاربردهای مکمل دیگری نیز در ساختار سیم‌پیچی موتور استفاده می‌شود. از صفحات سخت میکا به عنوان فاصله‌انداز (Spacers) و صفحات انتهایی (End Plates) برای جداسازی و مهار مکانیکی کلاف‌ها در شکاف‌های استاتور بهره می‌برند. این صفحات استحکام لازم را در برابر ارتعاشات و نیروهای الکترومغناطیسی فراهم می‌کنند.

همچنین، نوارهای میکا ممکن است برای عایق‌بندی بین حلقه‌های کلاف در سیم‌پیچی‌های حساس یا به عنوان بخشی از سیستم بانداژ برای مهار کردن سرکلاف‌ها در برابر نیروهای گریز از مرکز به کار روند. این کاربردها در کنار هم، قابلیت اطمینان، طول عمر و عملکرد ایمن موتورهای الکتریکی صنعتی را تضمین می‌کنند.

کاربرد عایق میکا برای ترانسفورماتور

میکا در ترانسفورماتورها، به ویژه انواع قدرت و فشارقوی، به عنوان یک ماده عایق کلیدی برای ایزوله کردن هادی‌های تحت ولتاژ بالا به کار می‌رود. مهمترین کاربرد آن، عایق‌بندی بین حلقه‌های سیم پیچی (Turn-to-Turn) و بین لایه‌های مختلف (Layer-to-Layer) است. نوارهای نازک و انعطاف‌پذیر میکا که اغلب به صورت “میکا پلیمری” (میکا چسبانده شده با رزین) ساخته می‌شوند، به دور هادی‌ها پیچیده می‌شوند تا یک سد دی‌الکتریک قوی ایجاد کنند. این امر از اتصال کوتاه بین حلقه‌ها در برابر ولتاژهای عملیاتی و ضربه‌های ولتاژ بالا جلوگیری می‌کند.

همچنین، از ورق‌های سخت‌تر میکا به عنوان صفحات جداکننده (Spacers) بین سیم پیچی فشارقوی و فشارضعیف و همچنین بین سیم پیچی و هسته فولادی استفاده می‌شود تا استحکام مکانیکی و فاصله عایقی مناسب حفظ گردد.

دلیل اصلی انتخاب میکا، مجموعه خواص استثنایی آن شامل استحکام دی‌الکتریک بسیار بالا، پایداری حرارتی عالی و هدایت حرارتی خوب است.

این ترکیب منحصر به فرد باعث می‌شود میکا نه تنها در برابر میدان‌های الکتریکی شدید مقاومت کند، بلکه حرارت تولید شده در اثر تلفات مس و هسته را به خوبی به روغن خنک‌کننده منتقل کرده و از overheating موضعی سیم پیچی جلوگیری نماید. برخلاف بسیاری از عایق‌های آلی که در دمای بالا تجزیه می‌شوند،

میکا تا دماهای بسیار بالا (بیش از ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد) پایدار می‌ماند و در نتیجه قابلیت اطمینان و طول عمر ترانسفورماتور را به طور چشمگیری افزایش می‌دهد. این ویژگی‌ها، میکا را به یک ماده ضروری در طراحی ترانسفورماتورهای قابل اطمینان و فشرده تبدیل کرده است.

• گسکت

• واشر گرافیت
• واشر منهول
• واشر گرافویل