مهندس ناصر جعفری ندوشن و….محققان تولید قرص برقگیر با فناوری نانو درایران

مهندس علی مهدیخانی، مهندس ناصر جعفری ندوشن و دکتر رسول صراف ماموری از جمله محققانی بوده ­اند که در به ثمر رساندن این پروژه نقش ­های اساسی داشته­ اند.

دکتر نسترن ریاحی نوری، مدیر گروه پژوهشی مواد غیرفلزی پژوهشگاه نیرو و پژوهشگر پروژه «سنتز نانو پودر اکسید روی و افزودنی‌ها برای استفاده در ویستور» در گفت‌و‌گو با خبرنگار گفت: از آنجا که ترانس‌ها یکی از گران‌ترین تجهیزات در بخش انتقال و توزیع محسوب می ­شوند و به تغییرات ولتاژ بسیار حساس هستند و افزایش ولتاژهای ناگهانی درخطوط انتقال موجب تخریب آن‌ها می‌شود، به همین علت حفاظت از تخریب آن‌ها در اثر افزایش ولتاژهای ناگهانی ناشی از صاعقه و دیگر مواردی که می‌تواند درخطوط به‌وجود آید، موضوعی ضروری و حائز اهمیت است.
بنابراین برای حفاظت ترانس‌ها نیاز به تجهیزاتی داریم که در حالت عادی و بهره‌برداری به‌صورت عایق عمل کرده و اجازه عبور ولتاژ بهره‌برداری را به ترانس بدهد که نام این تجهیز برقگیر است که علاوه بر کاربرد بالا می‌تواند در هر مدار الکتریکی یا الکترونیکی برای جلوگیری از تخریب قطعات بعد از آن در اثر افزایش ولتاژهای ناگهانی مورد استفاده قرار گیرد.

نقش اکسید روی در صنعت برق
مدیر گروه پژوهشی مواد غیرفلزی پژوهشگاه نیرو با اشاره به این که طرح حاضر به عنوان پایان نامه دکتری ایشان در دانشگاه تربیت مدرس و حمایت های همه جانبه پژوهشگاه نیرو صورت پذیرفته است اضافه نمود، یکی از متداول­ ترین و کارآمدترین نوع برقگیرها برقگیرهای اکسید روی است، وی گفت: این برقگیرها علاوه بر عملکرد بسیار خوب و مطمئن، مدت پاسخگویی در حدود نانو ثانیه دارند.
وی افزود: ماده اولیه این قرص­ها را اکسید روی به همراه مقادیر جزئی اکسیدهای افزودنی ازجمله اکسید بیسموت، منگنز، نیکل، آنتیموان و کبالت تشکیل می‌دهد، اما از آنجا که دانش فنی تولید قرص‌های برقگیر اکسید روی به وسیله کارشناسان پژوهشگاه نیرو به‌دست آمده است و از طرفی تهیه مواد اولیه این قرص‌ها با توجه به قیمت بالای آن‌ها دارای اهمیت زیادی است تهیه مواد اولیه با استفاده از منابع داخلی بسیار مورد توجه خواهد بود.
وی گفت: به‌طور کلی قرص‌های برقگیر اکسید روی قطعات سرامیکی است که توانایی حفاظت از مدارهای الکتریکی یا الکترونیکی را در برابر ولتاژهای مازاد ناخواسته، دارا هستند. مقاومت الکتریکی این قرص‌ها و ولتاژ شکست آن‌ها نیز به شدت به ریزساختار وابسته است، بنابراین اندازه دانه و یکنواخت بودن ریزساختار از اصلی‌ترین نیازها در تهیه قرص‌های برقگیر است.

راهی برای دستیابی به قرص‌های برقگیر
یکی از راه­های نیل به این مهم، استفاده از نانو پودر همگن برای تهیه قرص‌های برقگیر اکسید روی است، زیرا چنین پودری می‌تواند علاوه بر یکنواخت کردن ریزساختار، مشخصه‌های الکتریکی قرص‌های برقگیر را نیز به شدت تقویت کند.

استفاده از نانو فناوری در تولید پودر اکسید روی
دکتر ریاحی با اشاره به تازه‌ترین دستاورد پژوهشگران در صنعت برق با استفاده از فن‌آوری نانو فناوری، گفت: در این پروژه که برای نخستین بار در جهان انجام شده یک تیم کارشناسی و محقق که متشکل از افراد خبره در صنعت برق و مواد کشور است فعالیت نموده‌اند. مهندس علی مهدیخانی، مهندس ناصر جعفری ندوشن و دکتر رسول صراف ماموری از جمله محققانی بوده ­اند که در به ثمر رساندن این پروژه نقش ­های اساسی داشته­ اند.
در این تحقیق نانو پودر اکسید روی و افزودنی‌ها شامل اکسیدهای بیسموت، آنتیموان، کروم، کبالت، نیکل و… به روش ژل احتراقی سنتز و سپس با استفاده از نانوپودر سنتز شده، قرص‌های برقگیر ساخته شد. برروی قرص‌های ساخته شده بر اساس استاندارد IEC 60099-4 آزمون‌های الکتریکی انجام شد که این قرص‌ها، آزمون‌ها را با موفقیت گذرانده ­اند. در مقایسه با نمونه‌های ساخته شده با پودر میکرونی، در ضریب غیرخطی و در ولتاژ شکست قرص‌های نانویی به ترتیب 30 و 35 درصد افزایش مشاهده شد. به منظور ارزیابی میدانی، از قرص‌های ساخته شده، 3 عدد برقگیر کامل ساخته شد و این برقگیرها در خط توزیع منطقه وردآورد تهران 1387 نصب شده و هم‌اکنون در حال بهره‌برداری است.

طرح حاضر دارای ثبت اختراع از سازمان ثبت اسناد املاک کشور نیز می ­باشد.