كلیدهای قدرت

1- كلید بدون قابلیت قطع زیر بار (سكسیونر)

2-كلید با قابلیت قطع زیر بار ( دژنكتور)

سكسیونر : سکسیونر باید در حالت بسته یک ارتباط گالوانیکی محکم و مطمئن در کنتاکت هر قطب برقرار می سازد و مانع افت ولتاز می شود.لذا باید مقاومت عبور جریان در محدوده سکسیونر کوچک باشد تا حرارتی که در اثر کار مداوم در کلید ایجاد میشود از حد مجاز تجاوز نکند .این حرارت توسط ضخیم کردن تیغه و بزرگ کردن سطح تماس در کنتاکت و فشار تیغه در کنتاکت دهنده کوچک نگهداشته می شود .در ضمن موقع بسته بودن کلید نیروی دینامیکی شدیدی که در اثر عبور جریان اتصال کوتاه بوجود می آید .باعث لرزش تیغه یا احتمالاباز شدن آن نگردد.از این جهت در موقع شین کشی و نصب سکسیونر دقت باید کرد تا تیغه سکسیونر در امتداد شین قرار گیرد .بدین وسیله از ایجاد نیروی دینامیکی حوزه الکترومغناطیسی جریان اتصال کوتاه جلوگیری بعمل آید.

موارد استعمال سکسیونر:

همانطور که گفته شد اصولا سکسیونر ها وسائل ارتباط دهنده مکانیکی وگالوانیکی قطعات وسیستمهای مختلف می باشندودر درجه اول بمنظظور حفاظت اشخاص و متصدیان مربوطه در مقابل برق زدگی کار برده میشوند.بدین جهت طوری ساخته میشوند که در حالت قطع یا وصل محل قطع شدگی یا چسبندگی بطور واضح واشکار قابل رویت باشد .

از انجاییکه سکسیونر باعث بستن یا باز کردن مدارالکتریکی نمیشود برای باز کردن یا بستن هر مدار الکتریکی فشار قوی احتیاج به یک کلید دیگری بنام کلید قدرت خواهیم داشت كه قادر است مدار را تحت هر شرایطی باز کند و سکسیونر وسیله ای برای ارتباط کلید قدرت ویا هر قسمت دیگری از شبکه که دارای پتانسیل است به شین میباشد .طبق قوانین متداول الکتریکی جلوی هر کلید قدرتی از 1کیلوولت به بالا و یا هر دو طرف در صورتیکه ان خط از هر دو طرف پتانسیل می گیردسکسیونر نصب می گردد. برای جلوگیری از قطع ویا وصل بی موقع ودر زیر بار سکسیونر معمولا بین سکسیونر وکلید قدرت چفت وبست(مکانیکی یا الکتریکی)بنحوی برقرار می شود که با وصل بودن کلید قدرت نتوان سکسیونر را قطع ویا وصل کرد. بر خلاف کلید های هوایی ،سکسیونرها قادر به قطع هیچ جریانی نیستند .آنها فقط در جریان صفر باز و بسته می شوند . این کلیدها اصولا جدا کننده هستند که ما را به جدا کردن کلیدهای قدرت روغنی ، ترانسفورماتوها، خطوط انتقال و امثال آنها از شبکه زنده قادر می سازند .سکسیونرها از لوازمات تعمیراتی وتغییر مسیر جریان میباشند. 

سکسیونر :

1- سکسیونر تیغه ای یا اره ای

2- سکسیونر کشویی

3- سکسیونر دورانی

4- سکسیونر قیچی ای یا پانتوگراف

سکسیونر تیغه ای یا اره ای: برای قطع و وصل ولتاز و حفاظت مطمئن در زمان عملکرد استفاده می شود و بیشتر برای فشار متوسط کاربرد دارد . بر حسب میزان جریانی که از آن عبور می کند تیغه های آن می تواند از ساده به دوبل و از نوع تسمه ای به پروفیلی و میله ای و لوله ای تغییر یابد . نوع اهرمی آن در فشار قوی وفوق فشار قوی کاربرد دارد . این سکسیونر ها به دلیل وجود شرایط جوی و وجود تنش های مختلف بایستی طوری نسب شود که در اثر نیروی برف یا باد به راحتی وصل نگردد.


سکسیونر کشویی: برای عملکرد ،سکسیونر در جایی استفاده می شود که عمق تابلو کم باشد . این سکسیونرها بیشتر به صورت میله ای در جهت عمودی قطع و وصل می شود و بیشتر در فشار متوسط کار برد دارد .


سکسیونر دورانی: بیشتر در شبکه های 63Kv به بالا استفاده می شود و عملکرد این سکسیونر به صورت دو بازو در یک پل که جهت چرخش آنها 90 درجه معکوس همدیگر می باشند این نوع کلید در شرایط جوی نا مناسب مقاومت خوبی از خود نشان میدهد.

سکسیونر قیچی ای یا پانتوگراف: این نوع سکسیونرها بیشتر در شبکه فوق فشار قوی کاربرد دارند و به لحاظ آنکه هر قطب روی یک پایه سوار است لذا از نظر جایگیری در پست حجم کمتری اشغال می کند و بیشتر زیر خط فشار قوی نصب می گردد.


سکسیونر با قطع زیر بار : این سکسیونرها بدلیل جلوگیری از حجم زیاد پست و جلوگیری از مانور اپراتور و همچنین برای جلوگیری از اینترلاک (تنش) بین سکسیونر و دژنكتور طوری طراحی می شوند که برای قطع و وصل خطی کوچک و یا فیدرهای تغذیه و یا راه اندازی موتورهای فشار قوی و همچنین وصل آنها حدود 5/2 تا10 برابر قدرت قطع آنهاست و جریان قطع این کلیدها 2تا 5/2 برابر جریان نامی است . این نوع سکسیونرها دارای محفظه قطع ضعیفی می باشند که از نوع هوایی می باشند.


دژنكتور:


کلیدهای قدرت برای قطع جریانهای عادی و اتصال کوتاه طراحی می شوند .آنها مانند کلیدهای بزرگی رفتار میکنند که توسط شصتی های محلی و یا سیگنالهای مخابراتی توسط سیستم حفاظت از دور می توانند باز ویا بسته شوند . بنابر این ، کلیدهای خودکار در صورتی که جریان و ولتاز خط از مقدار تنظیم شده كمتر و یا بیشتر شوند , دستور قطع را از طریق رله دریافت می كند.


مهمترین کلید های قدرت به شرح زیر می باشند :


کلید قدرت روغنی (OCBS)


کلید قدرت هوایی


کلید قدرت SF6


کلید قدرت خلا


کلید قدرت روغنی (OCBS): این کلید از بک تانک فولادی پر از روغن عایقی تشکیل شده است.اگر اضافه باری به وجود آید ،پیچک قطع یک فنر قوی را آزاد می کند که سبب کشیده شدن میله عایق وباز شدن کنتاکت ها میگردد . به محض جدا شدن کنتاکت ها جرقه شدیدی ایجاد می شود که سبب تبخیر روغن در اطراف جرقه می گردد . فشار گاز های داغ ایجاد اغتشاشی در اطراف کنتاکت ها میکند که سبب چرخش روغن خنک در اطراف قوس شده ،آن را خا موش می کند . در کلیدهای پر قدرت مدرن قوس در مجاورت یک محفظه انفجار قرار میگیرد، به طوری که گازهای داغ سبب جریان شدید روغن می گردند . این جریان شدید در اطراف قوس برای خاموش کردن آن جاری می شود . سایر انواع کلیدهای قدرت به صورتی طراحی شده اند که

قوس الکتریکی در آن توسط یک میدان مغناطیسی خودایجاد شده منحنی وار و طولانی می شود و به قوس در برابر یک سری بشقاب های عایقی دمیده می شود ، به طوری که قوس تکه تکه شده خنک می شود .


کلید قدرت هوایی: این کلید ها مدار با دمیدن هوای فشرده با سرعت ما فوق صوت به کنتاکت های باز شده قطع می کنند . هوای فشرده در یک مخزن با فشار حدود MPa3 ذخیره شده و توسط یک کمپرسور در پست پر می شود . پر قدرتترین کلید قدرت می تواند جریانهای اتصال کوتاه 40 کیلو آمپر را در ولتاز خط 765 کیلو ولت را در مدت زمان 3 تا 6 سیکل در یک خط hz60 قطع کند . صدایی که از دمیدن هوا ایجاد می شود آن قدر بلند است که از صدا خفه کن در صورت نزدیکی کلید قدرت به مناطق مسکونی باید استفاده می شود .

کلید قدرت: SF6 این کلید کاملا بسته و با گاز عایق شده در هر کجا که فضا کم با شد مانند پست های اول شهر به کار می رود . این کلید ها از انواع دیگر با قدرت های مشابه خیلی کوچکتر و از کلید های هوایی نیز کم صداتر است.


کلید قدرت خلا: این کلید ها با اصول متفاوتلی از دیگر کلید ها کار می کنند ، زیرا هیچ گازی برای یونیزه شدن در موقع باز شدن کنتاکت ها وجود ندارد . این کلیدها کاملا آب بندی می باشند ودر نتیجه ساکت بوده وهیچ گاه در معرض آلودگی هوا قرار نمی گیرند . ظرفیت قطع انها به حدود kv 30 محدود می شود و برای ولتازهای بالاتر از اتصال سری چند کلی استفاده می شود . از این کلیدها اغلب در سیستم های مترو استفاده می شود.

منبع : http://eleele.blogfa.com

پست الکتریکی

پست الکتریکی ایستگاهی فرعی است که در مسیر تولید، انتقال یا توزیع انرژی الکتریکی ولتاژ را به وسیله ترانسفورماتور به مقادیر بالاتر یا پایین تر تغییر می‌دهد. توان الکتریکی ممکن است از میان تعداد زیادی پست بین نیروگاه و مصرف کننده عبور کند و ولتاژ آن در طول مسیر بارها تغییر کند.
پست‌هایی که از ترانسفورماتورهای افزاینده استفاده می‌کنند باعث افزایش ولتاژ و به این ترتیب کاهش جریان می‌شوند، در حالیکه پست‌هایی که ازترانسفورماتورهای کاهنده استفاده می‌کنند برای افزایش ایمنی، ولتاژ را کاهش داده و جریان را افزایش می‌دهند.

اجزای یک پست

یک پست به طور کلی دارای یک یا چند ترانسفورماتور و همچنین از سیستم‌های محافظت کننده و تجهیزات کنترل است. در پست‌های بزرگ از مدارشکن‌ها یا دژنکتور برای قطع هرگونه اضافه جریان ناشی از اتصال کوتاه یا اضافه بار استفاده می‌شود. در پست‌های کوچکتر ممکن است از سکسیونر یا فیوز برای محافظت از مدارهای منشعب استفاده کنند.
پست‌ها (معمولا) دارای ژنراتور نیستند اگرچه نیروگاه‌ها ممکن است در نزدیکی خود پست داشته باشند. یک پست الکتریکی شامل تجهیزات نگهدارنده پایان خط، تابلوی فشار قوی، یک یا چند ترانسفورماتور قدرت، تابلوی فشار ضعیف، جرقه گیر، سیستم کنترل، سیستم زمین و سیستم‌های اندازگیری می‌شود، همچنین ممکن است از تجهیزات دیگری مانند خازن‌های اصلاح ضریب توان یا تنظیم کننده ولتاژ نیز در پست استفاده شود.
پست‌های الکتریکی ممکن است بر روی سطح زمین و در حصار، زیر زمین و یا در ساختمان‌ها با توجه به کاربردشان ساخته شوند. ساختمان‌های بسیار بلند ممکن است دارای یک پست الکتریکی مجزا باشند. از پست‌های داخلی معمولا در مناطق شهری و برای کاهش صدای ناشی از ترانسفورماتورها، ملاحظات بصری شهر و محافظت تابلوها از تاثیرات آلودگی هوا و تغییر آب و هوا استفاده می‌شود. در مناطقی که از حفاظ فلزی در اطراف پست استفاده می‌شود باید این حفاظ زمین شده باشد تا از خطر برق گرفتگی در موارد ایجاد جریان خطا در پست استفاده شود. بروز خطا در شبکه و تزریق جریان ناشی از آن به زمین در پست ممکن است باعث افزایش پتانسیل در مناطق اطراف پست شود. این افزایش پتانسیل در اطراف پست باعث ایجاد یک جریان در طول حصارهای فلزی می‌شود و در این مواقع ولتاژ مصارها می‌تواند با ولتاژ زمینی که فرد بر روی آن ایستاده کاملا متفاوت باشد که این موجب افزایش ولتاژ تماس تا حدی خطرناک خواهد شد.

پست انتقال

وظیفه پست انتقال اتصال دو یا چند خط انتقال است. ساده‌ترین حالت زمانی است که دو خط دارای ولتاژ یکسان هستند. در این موارد پست دارای مدارشکن‌هایی است تا در صورت نیاز مثل انجام تعمیرات مدار را از شبکه جدا کند. یک پست انتقال ممکن است دارای ترانسفورماتور برای تبدیل دو ولتاژ انتقال یا تجهیزات تنظیم اختلاف فاز باشد.
پست‌های انتقال ممکن است ساده یا پیچیده باشند. یک ایستگاه کوچک سوئیچینگ گذشته از چند مدارشکن چیزی بیشتر از یک گذرکاه ندارد. درحالیکه یک پست انتقال بزرگ, منطقه بزرگی را با چندین ولتاژ پوشش می‌دهد و دارای تجهیزات متعدد حفاظتی و کنترلی (خازن‌ها, رله‌ها, سوئیچ‌ها, مدارشکن‌ها و ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ) است.

پست توزیع

وظیفه یک پست توزیع تحویل گرفتن توان از سیستم انتقال و تحویل آن به سیستم توزیع است. از نظر اقتصادی و ایمنی وصل مصرف‌کننده‌ها به طور مستقیم به شبکه انتقال به صرفه نیست بنابراین پست توزیع ولتاژ را تا میزانی مناسب برای مصرف‌کننده‌ها کاهش می‌دهد.
حداقل برای ورودی یک پست توزیع از دو خط انتقال استفاده می‌شود. ولتاژ ورودی به پست‌ها توزیع بع استانداردهای هر کشور وابسته است با این حال ولتاژ ورودی به پست‌های توزیع معمولا ولتاژی متوسط بین 2.4 تا 33 کیلوولت است.
گذشته از تغییر ولتاژ, وظیفه پست توزیع ایزوله کردن هر یک از شبکه‌های توزیع یا انتقال از خطاهای رخ داده در دیگری است. پست‌های توزیع ممکن است وظیفه تنظیم ولتاژ را نیز بر عهده داشته باشند, البته در مسیرهای توزیع طولانی (چندین کیلومتر) تجهیزات تنظیم ولتاژ در طول خط نصب می‌شوند.
پست‌های توزیع پیچیده را بیشتر می‌توان در مراکز شهرهای بزرگ دید.

پست جمع‌کننده

در روش‌های تولید غیر متمرکز مانند استفاده از انرژی بادی, ممکن است به پست جمع‌کننده نیاز باشد. این پست‌ها تا حدودی شبیه پست‌های توزیع هستند با این تفاوت که به جای توزیع برق آن را جمع‌آوری می‌کنند و عملکرد تقریباً معکوس دارند. معمولا به دلیل ملاحظات اقتصادی سیستم جمع‌آوری کننده ولتاژی در حدود 35 کیلوولت تولید می‌کند و سپس پست جمع‌آوری ولتاژ را تا ولتاژ انتقال برای وصل به شبکه انتقال بالا می‌برد. این پست‌ها همچنین دارای تجهیزات اندازگیری و اصلاح ضریب توان نیز هستند.

طراحی

بزرگترین ملاحظات در مهندسی قدرت هزینه و اعتبار تاسیسات طراحی شده هستند. یک طراحی خوب در تلاش است تا تعادلی را بین این دو به وجود آورد تا بتواند به بیشترین میزان اطمینان با خرج کمترین هزینه برسد. طراحی باید امکان توسعه شبکه را نیز در نظر گرفته و راحی آسان برای آن ایجاد کند.
در انتخاب محل نصب پست الکتریکی باید به عوامل مختلفی توجه کرد. برای انتخاب محل مناسب باید به امکان دسترسی به پست برای انجام عملیات تعمیر یا نگهداری توجه کافی داشت. در منطقی که قیمت زمین بالا است (مانند مناطق شهری) استفاده از تجهیزات کوچک بسیار پراهمیت است. محل باید دارای اتاقی اضافه برای امکان توسعه پست باشد تا در صورت نیاز بتوان تجهیزات جدیدی را در آن نصب کرد. تاثیر محیطی بر کار پست نیز باید در موقع طراحی مورد توجه قرار گیرد. ملاحظات مربوط به سیستم زمین و افزایش پتانسیل باید مورد محاسبه قرار گیرد تا با استانداردها مغایرت نداشته باشد.

جانمایی




یک پست الکتریکی در کانادا که به صورت یک خانه طراحی شده. تابلوی اخطار در ورودی به راحتی قابل رویت است.


اولین قدم برای طراحی یک پست الکتریکی یک دیاگرام تک خطی ساده‌شده است که ترتیب سوئیچ‌ها و تجهیزات محافظ کننده مدار و همچنین خطوط ورودی, خروجی فیدرها یا خطوط انتقال را نشان دهد.
خطوط ورودی تقریبا همیشه دارای سکسیونر و دژنکتور (مدار شکن) هستند. در برخی موارد خط دارای هر دوی آنها نمی‌باشد و با استفاده از یک سکسیونر یا دژنکتور نیاز مدار برطرف می‌شود. از سکسیونر‌ها برای جداسازی یا ایزوله کردن قسمتی از مدار استفاده می‌شود چراکه این کلیدها قابلیت قطع مدار زیر بار را ندارند. از دژنکتور معمولا برای قطع خودکار جریان‌های خطا استفاده می‌شود اما ممکن است برای قطع یا وصل بار نیز مورد استفاده قرار گیرد. زمانیکه یک جریان خطای بزرگ از میان دژنکتور عبور می‌کند با استفاده از یک ترانسفورماتور جریان میزان جریان تشخیص داده می‌شود. ممکن است از جریان خروجی ترانسفورماتور جریان به عنوان جریان تغذیه دژنکتور برای قطع مدار استفاده شود. این عملکرد موجب جدا شدن مدار معیوب از بقیه مدار می‌شود و این امکان را فراهم می‌کند که بقیه مدار با کمترین ضربه به کار خود ادامه دهد. دژنکتورها و سکسیونرها ممکن است به طور محلی (از داخل پست) یا از خارج به وسیله مرکز کنترل نظارتی فرمان بگیرند.
پس از سوئیچ‌ها, خطوط با ولتاژی مشخص به یک یا چند شین وصل می‌شوند. این شین‌ها معمولا به صورت سه تایی مرتب شده‌اند چراکه استفاده از سیستم توزیع سه فازه به طور گسترده‌ای در سراسر جهان رایج است.
ترتیب استفاده از سکسیونرها, دژنکتورها و شین‌ها سیستمی را به وجود می‌آورد که به طور اختصاصی دارای محاصن و معایبی از نظر هزینه و اعتبار است. به این ترتیب در اصطلاح سیستم شین‌بندی پست می‌گویند. در پست‌های مهم ممکن است از سیستم شین‌بندی رینگ یا دوبل استفاده شود, به این ترتیب در این پست‌ها با بروز خطا در هر یک از خطوط شبکه می‌تواند بدون وقفه به کار خود ادامه دهد و همچنین این امکان برای شبکه به وجود می‌اید تا بدون نیاز به قطع مدار عملیات تعمیر یا نگهداری از کلید‌ها انجام شود. پست‌های که تنها برای تغذیه یک بار صنعتی مورد استفادهقرار می‌گیرند معمولا از کمترین میزان کلیدها و تدارکات استفاده می‌کنند.
زمانی که از ولتاژهای مختلفی برای وصل به شین‌ها استفاده می‌شود بین سطوح مختلف ولتاژ از ترانسفورماتور استفاده می‌شود. هر ترانسفورماتور نیز به نوبه خود دارای یک مدارشکن است تا در صورت بروز خطا در آن, بقیه مدار را از ترانسفورماتور جدا کند.

راه‌گزینی

یکی از وظایف مهم که به وسیله پست انجام می‌شود راه‌گزینی یا سوئیچینگ است که به معنای قطع یا وصل خطوط انتقال یا مصرف‌کننده‌ها از یا به شبکه است. این راه‌گزینی‌ها ممکن است از پیش برنامه‌ریزی شده باشند یا به طور اتفاقی صورت گیرند.
ممکن است نیاز باشد که خط‌های انتقال یا تجهیزات موجود در پست برای انجام تعمیرات یا عملیات گسترش مانند اضافه کردن یک ترانسفورماتور از شبکه جدا شوند. برای انجام چنین عملیاتی به هیچ وجه کل شبکه را قطع نخواهند کرد بلکه کل عملیات در طول کار شبکه صورت می‌گیرد.
در صورت بروز یک خطا در شبکه یا یک قسمت از تجهیزات موجود در پست نیز این ضرورت ایجاد خواهد شد که این قسمت از مدار جدا شود بدون آنکه تاثیری زیادی در کار دیگر قسمت‌ها داشته باشد. در این موارد وظیفه پست‌ها خواهد بود تا قسمت‌ها اسیب دیده بر اثر باد, قوس الکتریکی یا هر دلیل دیگری را از شبکه جدا کنند تا عملیات تعمیر شروع شود.

حفاظت

حفاظت الکتريکی

 خطاهاي ناشي از جريان برق عمدتا" به سه دسته تقسيم ميشوند: 1_ اتصال بدنه كه عبارت است از اتصال يكي از سيمهاي جريان برق به بدنه د ستگاه . 2_ اتصال كوتاه عبارت است از اتصال دو سيم لخت كه نسبت به هم داراي اختلاف پتانسيل الكتريكي مي باشندبه يكديگر. 3_ اتصال زمين كه عبارت است از اتصال يكي از سيم هاي حامل جريان به زمين .

خطا هاي نامبرده شده به دوصورت كامل وناقص اتفاق مي افتد . دراتصال كامل درمحل اتصالي مقاومت وجودندارد وجريان زيادي از اين نقطه عبور ميكند اما اگر اتصال ناقص باشد درمحل اتصال مقاومت وجود دارد بنابر اين جريان خطا نسبت به حالت قبل كمتر است. انواع حفاظت 1_حفاظت سيم ها و كابل ها : در بخش وسايل كنترل وحفاظت بطور كامل مورد بررسي قرار ميگيرد. 2_ حفاظت مصرف كننده ها و دستگاهاي الكتريكي : قسمت عمده مصرف كننده هاي سه فاز در مراكز صنعتي را موتورهاي الكتريكي تشكيل مي دهند .معمولا" جهت حفاظت موتورهاي الكتريكي از كليد حفاظت موتور استفاده مي شود اين كليد موتور را در مقابل بار اضافي و همچنين اتصال كوتاه حفاظت مي كند.بدين صورت كه در اثر اضافه بار و يا دو فازشد ن موتور جريان كمي بيشتر از جريان نامي آن ميشود.حرارت بي متال كــــــه عضو حفاظت كننده حرارتي است بالا رفته ودراثر تغيير فرم بي متال به اهرم فشار آورده وكليد را قطع مي كند.اگر خطاهايي مانند اتصال كوتاه در موتور پيش آيد در اثر عبور جريان از بوبين حفاظت كننده مغناطيسي كليداهرم آهني بسرعت به سمت هسته بوبين جذب شده و كليد را قطع مي نمايد.

حفاطت اشخاص:

معمولا" ولتاژ بيش از 65 ولت براي انسان خطرناك مي باشد.

انواع حفاظت اشخاص عبارتند از:

1-حفاظت توسط سيم زمين:

كه اغلب در مجتمع ها و ساختمان ها از اين نوع حفاظت استفاده مي كنند.

الكترود زمين عبارت است از يك قطعه جسم هادي كه در زمين قرارداده مي شود و سيم زمين به آن متصل مي شود.الكترودها به اشكال مختلف ساخته مي شوند.

الف:ميله هاي مسي معمولا به قطر 16 ميليمتركه با چكش در زمين كوبيده مي شوند اين ميله ها داراي نوك تيزفولادي هستندكه فرو رفتن در زمين را آسان ميكند.پس از كو بيدن يك ميله مي توان ميله ديگري به آن پيچ كرد و كوبيدن را ادامه داد تا ميله با طول مورد نظر تا حدود 3 متر به دست آيد.

ب:صفحه هاي مسي كه در عمق 60 سانتيمتري يا بيشتر بصورت افقي خوابانده مي شود. اجراي اين روش با زحمت بيشتري همراه است .

ج:استفاده از لوله هاي آب شهري در گذشته بسيار معمول بوده است ولي امروزه كه بيشتر از لوله هاي پلاستيكي استفاده مي شود اين روش قابل استفاده نيست.

د:غلاف يا زره فلزي كابلهاي زير زميني امروزه بيشتر به عنوان الكترود زمين و سيم زمين مورد استفاده قرار مي گيرد. غلاف و زره كابل در پست به نوترال متصل هستند. در اين سيستمها در صورت اتصالي, جريان از غلاف يا زره عبور كرده و به زمين نفوذ نمي كند.

در بسياري از موارد براي كاهش دادن مقاومت زمين از مجموعه ميله ها استفاده مي كنند و با اتصال الكتريكي آنها به يكديگر آنها را به صورت الكترود واحد مورد استفاده قرار مي دهند.اما نكته قا بل توجه اين است كه مقا ومت بين الكترود و زمين بستگي به مقا ومت ويژه زمين دارد كه خود بسته به جنس زمين و ميزان رطو بت است.

2_ سيستم حفاظت نول:بصورت يك سيم جداگانه به بدنه تابلو يا دستگاه وصل مي شود.كاربردآن در تا سيسات الكتريكي كه در آنها دستگاه ها بصورت انفرادي به زمين وصل مي شوند,مي باشد و نبايد براي دستگاههاي ديگر از حفاظت نول استفاده نمود. چون با بودن مقا ومت كم جريان زيادي مي گذرد در نتيجه اختلاف ولتاژ نسبتا" زيادي در روي تمام مصرف كننده هاي ديگر بين بدنه هادي آنها و زمين بوجود خواهد آمد.

3_ حفاظت بوسيله عايق كردن:

تمام قسمتهايي كه امكان اتصال با بدن انسان را دارد عايق مي كنند كه براي ساختمان ها اقتصادي نيست

   حفاظت سيستم های الکتريکی

 حفاظت سيستم های الکتريکی ابعاد بسيار گسترده ای دارد از حفاظت يک خانه مسکونی گرفته تا حفاظت يک باس بار در يک پست فشار قوی.

 بهتر است ابتدا به تقسيم بندی اين موضوع بپردازيم .

 الف )  تقسيم بندی حفاظت سيستم های الکتريکی در ابعاد مختلف :

 - حفاظت شبکه های فشار ضعيف شامل خطوط توزيع انرژی – ترانسفورمرها – موتورها – خازنها و ساير مصرف کننده ها (تا 1 کيلو ولت)

     حفاظت شبکه های فشار متوسط شامل خطوط توزيع و انتقال انرژی – ژنراتورها – موتورهای فشار متوسط – ترانسفورمرها – خازنها – باس بارهای پست و .. (1 کيلو ولت تا 36 کيلوولت)

 حفاظت شبکه های فشار قوی شامل خطوط انتقال انرژی وخطوط و باس بارهای پست ها (36 کيلو ولت به بالا)

 ب) انواع حفاظت در سيستم های الکتريکی

 حفاظت خطوط و فيدرها در برابر خطاهای جريانی مانند اتصال کوتاه – جريان زياد – اضافه بار و خطاهای نشتی جريان (جهت دار و ساده) ....

 حفاظت در برابر خطاهای ولتاژی شامل اضافه ولتاژ-  کاهشو ولتاژ - توالی فاز و .... 

 حفاظت موتورها در برابر اتصال کوتاه – اضافه جريان – اضافه بار – کاهش بار – محدوديت دفعات استارت - ديفرانسيل  و.....

 حفاظت ژنراتورها در برابر خطاهای اتصال کوتاه – اضافه جريان – اضافه بار – ديفرانسيل – اضافه جريان وابسته به ولتاژ – افزايش و کاهش فرکانس و ....

 حفاظت ترانسفورمرها در برابر خطاهای جريانی مانند اتصال کوتاه – جريان زياد – اضافه بار – ديفرانسيل و خطاهای فيزيکی ترانسفورمر ها شامل اضافه حرارت سيم پيچ و روغن و سطح روغن و بوخهلتس و ..

 حفاظت خازنها در برابر خطاهای اتصال کوتاه -  اضافه بار – اضافه  ولتاژ و .....

 حفاظت باسبارهای پست ها در برابر انواع  خطاهای  ولتاژی – ديفرانسيل – سنکرون چک و ...

 و ساير حفاظت ها که جنبه خاص دارند .

  حفاظت و تکنولوژی حفاظت سيستم های الکتريکی

 امروزه با گستردگی شبکه های انتقال و توزيع نيروی الکتريکی و سيستم های توليد انرژی الکتريکی طبعا حفاظت از آنها از اهميت ويژِهای برخوردار خواهد گرديد . 
قبلا اغلب رله های حفاظتی با تکنولوژی الکترومکانيکی ساخته می شدند وهنوز هم اين رله ها در شبکه های الکتريکی مشغول به کار هستند مانند :

رله های جريان زياد و اتصال کوتاه - رله های ارت فالت - رله های ديستانس - رله های ديفرانسيل و ....

با ظهور علم الکترونيک تکنولوژی ساخت اين رله ها تغيير يافت و رله های الکترونيک ساخته شدند واين  رله ها جای رله های مکانيکی را گرفتند .

طبعا اين رله ها از لحاظ دقت،  ابعاد،  مصرف انرژی  و مهمتر اين که ساخت تابع های پيچيده تر با اين تکنولوژی ممکن تر ميباشند ، دارای امتيازات بسياری بودند .
مهمتر اين که رله های حفاظتی که مهمترين قسمت يک سيستم الکتريکی هستند بايد عناصر قابل اعتماد و با دقتی باشند . و رله های الکترونيکی دارای اين امتيازات بودند .
تا اين که تکنولوژی جديدی ابداع شد !!!!

 با ورود ميکروپروسسورها تکنولوژی ساخت رله های حفاظتی متحول شد . با توجه به توانايی های بالای ميکروپروسسورها وقدرت برنامه ريزی آنها توانايی های کاربردی رله های حفاظتی نسل جديد نيز متحول گرديد و فزونی يافت وتوانايی های زير به آنها اضافه شدند : برنامه ريزی ساده اين رله ها جهت کاربردهای متفاوت که رله های چند تابعی نسل جديد معمولا به يک پی ال سی نيز مجهز هستند . اتصال رله های حفاظتی به باس های اطلاعاتی وارسال و دريافت سيگنالهای آنالوگ مانند کميت های الکتريکی وهمچنين اطلاعات مربوط به خطاها و تنظيم رله ها از طريق باسهای اطلاعاتی اتصال وبرنامه ريزی از طريق کامپيوترهای شخصی توسط نرم افزارهای کمپانی سازنده رله قدرت خطا يابی و چک کردن مدارات داخلی رله ها و ....

همانطوری که قبلا اشاره کرديم حفاظت سيستم های الکتريکی از اهميت بسيار زيادی برخوردار است و امروزه کمپانی های متعددی در حال طراحی و ساخت رله های حفاظتی می باشند . برخی از کمپانی های معتبر که در اين زمينه مشغول به فعاليت می باشند را معرفی می کنيم .

Siemens  -Alstom  - ABB  - GE Power  - Schneider  - CEE  - Reyroll

به طور کلی رله های حفاظتی بايد دارای مشخصات زير باشند :

سرعت عملکرد : اين پارامتر در رله های حفاظتی بسيار حائز اهميت است چون رله های حفاظتی هنگام خطا موظفند با سرعت هرچه تمامتر بخش های معيوب را از قسمت های سالم جدا نمايند .

حساسيت : اين پارامتر به حداقل جريانی که سبب قطع رله می گردد بر ميگردد .

تشخيص و انتخاب در شرايط خطا : اين پارامتر نيز بسيار مهم است زيرا در شبکه هايی که دارای چند باس بار و رله حفاظتی هستند هنگام وقوع خطا می بايد قسمت معيوب به درستی تشخيص داده شده و از شبکه جدا گردد و قسمتهای سالم به کار خود ادامه دهد.

پايداری : اين پارامتر به اين باز ميگردد که يک رله حفاظتی به تمامی خطاهايی که در محدوده حفاظتی خود به درستی عکس العمل نشان دهد و در مقابل خطاهای خطاهای اين محدوده عکس العملی نشان ندهد .

دسته بندی رله های حفاظتی بر اساس پارامترهای اندازه گيری :

الف) رله های جريانی : اين رله ها بر اساس ميزان جريان ورودی به رله عمل می کند . حال اين جريان می تواند جريان فازها – جريان سيم نول – مجموع جبری جريانهای فازها است (رله های جريان زياد – رله های ارت فالت و .... ) و حريان ورودی رله می تواند تفاضل دو يا چند جريان باشد ( رله های ديفرانسيل و رستريکت ارت فالت )

ب) رله های ولتاژی : اين رله ها بر اساس ولتاژ ورودی به رله عمل ميکند اين ولتاژ می تواند ولتاژ فازها باشد (رله های اضافه يا کمبود ولتاژ و ....) و يا ميتواند مجموع جبری چند ولتاژ باشد ( رله تغيير مکان نقطه تلاقی بردارهای سه فاز)

ج) رله های فرکانسی : اين رله ها بر اساس فرکانس ولتاژ ورودی عمل ميکند ( رله های افزايش و کمبود فرکانس)

د) رله های توانی : اين رله ها بر اساس توان عمل می کنند به عنوان مثال رله هايی که جهت توان را اندازه گيری می کنند يا رله هايی که توان اکتيو و راکتيو را اندازه گيری می کنند .

ه) رله های جهتی : اين رله ها از جنس رله های توانی هستند که بر اساس زاويه بين بردارهای ولتاژ و جريان عمل ميکنند مانند رله های اضافه جريان جهتی که در خطوط چند سوتغذيه رينگ و پارالل بکار می روند و يا رله های جهت توان که جهت پرهيز از موتوری شدن ژنراتور هنگام قطع کوپلينگ آن بکار ميرود .

و) رله های امپدانسی : مانند رله های ديستانس که در خطوط انتقال کاربرد فراوانی دارند .

ز) رله های وابسته به کميت های فيزيکی : مانند حرارت – فشار – سطح مايعات و .... مانند رله بوخ هلتس ترانسفورمرها ح) رله های خاص : رله هايی هستند که برای منظورهای خاص به کار ميروند مثلا رله تشخيص خطای بريکر – رله مونيتورينگ مدار تريپ بريکر – رله لاک اوت و .....

 

رله ديستانس

رله ديستانس نامي عمومي براي رله‌هاي امپدانسي است كه از وروديهاي ولتاژ و جريان استفاده كرده و يك سيگنال خروجي را تهيه مي‌نمايند. فرمان قطع زماني صادر مي‌شود كه فاصله نقطه خطا از محل نصب رله كوچكتر از يك مقدار مشخص باشد.

اين نوع رله بطور گسترده‌اي براي حفاظت خطوط مورد استفاده قرار مي‌گيرد. رله ديستانس همچنين براي حفاظت اتصال حلقه به حلقه سيم‌پيچي‌هاي ترانسفورماتورهاي قدرت نيز مي‌تواند مورد استفاده قرار گيرد.

مشخصه عملكردي رله ديستانس معمولاً بصورت گرافيكي و بر حسب دو متغيرR و X  نشان داده مي‌شود. دياگرام مشخصه رله نشان‌دهنده امپدانسهايي است كه در جهت قطع رله واقع مي‌شوند و هچنين شامل امپدانسهايي است كه رله به ازاي آنها عمل نمي‌كند. رله‌هاي ديستانس بر حسب مشخصه عملكردي خود به انواع مختلفي تقسيم مي‌شوند .

 

 

معرفی کتابهايی در مورد رله های حفاظتی

 

حفاظت الكتريكي ورله هاي حفاظتي ژنراتورها

حفاظت شبكه هاي توزيع انرژي الكتزيكي

- حفاظت سيستم هاي قدرت صنعتي

حفاظت و رله ها

حفاظت سيستم هاي فشار قوي

رله و حفاظت سيستم ها

راهنماي استفاده از رله هاي حفاظتي

  - حفاظت الكتريكي ورله هاي حفاظتي ژنراتورها

تاليف : طهماسبقلي شاهرخشاهي

انتشارات ناقوس

كتابي كاربردي با ذكر تجربيات عملي مولف كه از اساتيد قديمي اين رشته مي باشد و كلا در مورد حفاظت ژنراتورها صحبت كرده است .

- حفاظت شبكه هاي توزيع انرژي الكتزيكي

تاليف : خوان ام- هريس و اروارد جي- هومز

ترجمه: د كترمحمود رضا حقي فام و مهندس محمد كاظم شيخ الاسلا مي

انتشارات دانشگاه هرمزگان

- حفاظت سيستم هاي قدرت صنعتي

تاليف : T-DAVIS

ترجمه: دكتر صادق جمالي

انتشارات دانشگاه علم وصنعت

- حفاظت و رله ها

تاليف : دكترحسين عسگريان ابيانه - مهندس مهدي طالشيان جلودار

انتشارات دانشگاه اميركبير

- حفاظت سيستم هاي فشار قوي

تاليف: ام- وي- د شيند

ترجمه: گروه مترجمين شركت برق منطقه تهران

انتشارات شركت برق تهران

- رله و حفاظت سيستم ها

تاليف : دكتر مسعود سلطاني

انتشارات دانشگاه تهران

اين كتاب كه از پروفسور سلطاني اين استاد قديمي و بزرگ مي باشد با آن كه ساختار قديمي دارد ولي اطلاعات زير بنايي خوبي دارد كه مطالعه آن براي مهندسين برق به نظر ضروري است.

- راهنماي استفاده از رله هاي حفاظتي

تاليف شركت جنرال الكتريك

ترجمه يدالله اخلاقي و فريبرز پرتوي راد

انتشارات مركز نشر دانشگاهي

اين كتاب مرجع انگليسي بسيار خوبي دارد و اطلاعات بروز تري دارد اما حيف كه ترجمه آن از متن لاتين آن سخت تر است !

 

البته از ديد كارشناسان برق در ميان كتابهاي بالا هر كدام نقاط قوت وضعفي  رادارند

عوامل موثر در برق گرفتگی

به اميد سلامتي براي تمامي همكاران گرامي در امور انتقال كردستان كه شبانه روز خدمت ميكنند

عوامل موثر در برق گرفتگی

شدت جريان

شدت جريان در برق گرفتگي عامل اصلي و مخاطره آميز مي باشد. به عبارت ديگر، عامل مرگ مصدوم شدت جريان مي‏باشد. جريان برق با شدت دو ميلي آمپر فقط لرزش خفيفي در بدن ايجاد مي‏كند و جريانهاي بالاتر از نه ميلي آمپر سبب بروز شوك زودگذر در سطح بدن مي‏شود و در جريانهاي بالاتر از سي ميلي آمپر خطر مرگ انسان را تهديد مي‏كند. بطور كلي مقدار جرياني كه از بدن عبور مي كند، بستگي به عوامل زير دارد:

پتانسيل (ولتاژ) برقي كه شخص در معرض آن قرار گرفته است.

شرايط عايق بودن مكاني كه حادثه در آن محل اتفاق افتاده است.

مقاومتي كه پوست يا لباس شخص يا مجموعه آنها از خود نشان مي‏دهند.

محل تماس بدن با جسم هادي.

فشار و ميزان سطح تماس بدن با جسم هادي.

مسير جريان برق

 وقتي جريان برق وارد بدن مي‏شود، مسير خود را از راهي كه كمترين مقاومت را دارد، انتخاب مي‏كند و از نقطه‏اي نزديك اتصال به زمين خارج مي‏شود. اين ورود و خروج سبب از بين رفتن بافتها و ضايعات شديد مانند از بين رفتن عضو و حتي مرگ مي‏شود. بطور خلاصه جريان برق ممكن است از دست چپ به دست راست و بالعكس ، از دست راست به دست پاي راست يا چپ، از دست چپ به پاي چپ يا راست و يا از پاي راست به چپ و بالعكس و يا از ميان سيستم عصبي مركزي عبور كند، در هر حال اگر جريان برق به طريقي از بدن عبور كند كه قلب در مسير آن قرار گيرد، اين بدترين و مخاطره‏آميزترين حالت براي مصدوم مي‏باشد.

نوع جريان

در برق گرفتگي نوع جريان نيز بسيار مهم است. جريان برق متناوب خطرناك‏تر از جريان برق مستقيم است. زيرا جريان متناوب باعث انقباض دايمي عضله شده و قطع جريان وصل شده به بدن طولاني مي‏شود و در نتيجه آسيب وارده نيز تشديد مي‏شود. البته در ولتاژهاي بالا، جريان مستقيم اثر تخريبي بيشتري دارد و چون قوسهاي الكتريكي جريان مستقيم سوزانده تر است بنابراين شدت سوختگي در جريان مستقيم به مراتب بيشتر از جريان متناوب است. از جمله منابع برق مستقيم مي‏توان از باطري‏ها ، شارژرها و خازنها نام برد.

مقاومت بدن

با توجه به عناصر مختلف تشكيل دهنده بافتهاي بدن، عبور جريان برق از آنها حرارتهاي مختلف و در نتيجه ضايعات متفاوتي را ببار مي‏آورد. مقاومت بافتهاي بدن به ترتيب عبارتند از: استخوان ، چربي ، تاندون ، پوست ، عضله ، عصب و عروق خوني. به عبارت ديگر استخوان بالاترين مقاومت و مايعات داخل رگها كمترين مقاومت را دارند. پوست بدن نيز مقاومتهاي مختلفي نسبت به جريان برق دارد. هر چه پوست ضخيم تر و جثه فرد بزرگتر باشد، مقاومت بدن نيز بيشتر خواهد بود و هر چه پوست مرطوبتر باشد، مقاومت آن كمتر مي‏شود. مي‏توان مقاومت بدن را بين 500 تا 1000 اهم در نظر گرفت. بنابراين اگر مثلاً از دو دست ولتاژ 220 ولت بگذرد، جرياني با شدت 440 تا 220 ميلي ‏آمپر از بدن عبور خواهد كرد كه خطرناك است.

جريان قوي يا ولتاژ بالا

جريانهاي قوي سبب انقباضات عضلاني شديد، بيهوشي شديد، بيهوشي فوري، فلج تنفسي و سوختگي‏هاي شديد مي‏شود ، انقباضات عضلاني گاهي سبب پرتاب مصدوم و در نتيجه شكستگي استخوان مي‏گردد. همچنين ولتاژ زياد موجب ايجاد قوس الكتريكي و حرارتي معادل 2500 تا 4000 درجه سانتيگراد مي‏شود كه حاصل آن گاهي ذغال شدن يك عضو و حتي تمام بدن مي‏باشد. بنابراين در حوالي سيستم‏هاي انتقال انرژي برق با ولتاژ زياد، خطر ايجاد قوس الكتريكي و سوختگي فوق‏العاده شديد وجود دارد. در ضمن حتي در مواردي كه عبور جريان برق قطع مي‏شود، بلافاصله نبايد به مدار نزديك شد، زيرا اثر “خازني“ مدار مي‏تواند با تخليه الكتريكي خود، سبب قوس الكتريكي شده و صدماتي را ببار آورد.

غروب تماشايي بام ايران

باورتان شايد نشود كه غروبي اينچنين زيبا در پست ديواندره ۶۳/۲۳۰ كيلو ولت ديواندره هم هست

تقديم به محمد اردلان  همكار گراميم در پست ۱۳۲ كيلو ولت سقز هميشه سرفراز باشد