بازرگانی بهروز

بازرگانی بین المللی بهروز ارائه دهنده باکیفیت ترین تجهیزات مهندسی در ایران

بازرگانی بهروز

بازرگانی بین المللی بهروز ارائه دهنده باکیفیت ترین تجهیزات مهندسی در ایران

رله


رله

حفاظت تجهیزات و دستگاه های سیستم قدرت در مقابل عیوب و اتصالی ها، به وسیله کلید قدرت انجام می گیرد قبل از اینکه کلید قدرت بتواند باز شود، سیم پیچی عمل کنندة آن باید تغذیه شود این تغذیه به وسیله رله های حفاظتی انجام می پذیرد. رله به دستگاهی گفته می شود که در اثر تغییر کمیت الکتریکی مانند ولت و جریان و یا کمیت فیزیکی مثل درجه حرارت و حرکت روغن (در رله بوخهولس) تحریک شده و باعث به کار افتادن دستگاههای دیگر و نهایتاً قطع مدار به وسیله کلید قدرت (در سیستم تولید و انتقال و توزیع) یا دژنکتور می گردد.

بنابراین به وسیله رله: محل وقوع عیب از شبکه جدا سازی شده باعث می شود که سایر قسمتهای سالم شبکه همچنان به کار خود ادامه دهند و پایداری و ثبات شبکه به همان حالت قبلی محفوظ بماند· تجهیزات و دستگاه ها در مقابل عیوب و اتصالی ها محافظت شده و میزان خسارات وارده به آنها محدود گردد. سبب به وجود آمدن اتصالی ها و تأثیرات آن به دو علت زیر اتصالی ها می توانند به وجود آیند:

الف – تأثیرات داخلی
تأثیرات داخلی که باعث خراب شدن و از بین رفتن دستگاهها یا خطوط انتقال و توزیع می شود عبارتند از: فاسد شدن قسمت های عایق در یک مولد، ترانسفورماتور، خط، کابل و غیره. این ضایعات و امکانات ممکن است مربوط به عمر عایق، عدم تنظیم صحیح، عدم ساخت صحیح و یا عدم نصب صحیح عایق باشد.

ب – تأثیرات خارجی
تأثیرات خارجی شامل تأثیرات زیادی است از آن جمله رعد و برق، اضافه بار که باعث به وجود آمدن حرارت شود. وقتی که یک اتصالی در مداری رخ دهد، جریان افزایش یافته و ولتاژ (اختلاف پتانسیل) نقصان پیدا می کند افزایش جریان حرارت زیادی را به وجود آورده که ممکن است منجر به آتش سوزی یا انفجار شود. اگر اتصالی به صورت جرقه باشد ممکن است خسارت زیادی به بار آورد. برای مثال اگر جرقه ای بر روی خط انتقال نیرو به وجود آمده و سریعاً بر طرف نشود خط را سوزانده و باعث پاره شدن آن خواهد شد و نتیجه سبب قطع برق برای مدت طولانی خواهد شد. نقصان ولتاژ که در اثر یک اتصالی به وجود آید می آید برای دستگاههای الکتریکی بسیار زیان آور است و اگر این ولتاژ ضعیف برای چند ثانیه ایی ادامه داشته باشد، موتورهای مشترکین از کار باز ایستاده، دوران مولدهای برق نامنظم و نا مرتب خواهد شد پس در صورت وقوع جریان شدید و ولتاژ ضعیف به سبب اتصالی در مدار می بایست به فوریت اتصالی کشف و برطرف گردد و جریان ولتاژ به حالت عادی باز گردانده شود.

انواع اتصالی: انواع اتصالی ها به قرار زیر است
الف- اتصال فاز به زمین و فاز به فاز: گرچه اتصالی در سیستم سه فاز مربوط به فازها است ولی بیشتر مربوط به وصل نبودن سیم زمین می باشد جریان در یک اتصالی بین فاز به زمین کمتر از جریان در یک اتصالی فاز به فاز است و این امر به علت مقاومت بیشتر زمین است به همین جهت در بیشتر موارد رله های جدا گانه ایی برای اتصالی های فاز به زمین و فاز به فاز در نظر گرفته می شود.

ب- اتصالی های سه فاز: اتصالی سه فاز با هم شدید ترین نوع اتصالی بوده و اتصالی بین یک فاز و زمین خفیف ترین نوع اتصالی است.

انواع رله و کاربرد آن
1- رله اضافه جریان: اینگونه رله ها به صورت اندکسیونی و الکترونیکی در پست های برق کاربرد فراوانی دارند. وظیفه این رله آن است که اگر از خط مربوطه شدت جریان از حدی که در انتظار است و رلة اضافه جریان برای آن مقدار تنظیم شده، افزایش یابد و یا اینکه اتصالی بین دو فاز و یا سه فاز بین خطوط انتقال پیش آید، رله تحریک شده و با فرمانی که به کلید دژنکتور می دهد، باعث قطع خط مزبور می شود. برای تحریک رلة اضافی جریان احتیاج به ترانسفورماتور جریان یا (CT) می باشد. این ترانسفورماتور، جریان خط را متناسب به نسبت تبدیل آن به رله مزبور انتقال داده و باعث تحریک آن می شود.
به عنوان مثال اگر نسبت تبدیل ترانسفورماتور جریان 1/200 باشد و رله برای مقدار شدت جریان 200 آمپر تنظیم شده باشد، هر گاه شدت جریان خط انتقال از 200 آمپر زیادتر گردد مقدار شدت جریان ورودی به رله از یک آمپر تجاوز می نماید، و در نتیجه باعث عملکرد رله و قطع کلید دژنکتور می گردد. به علت اینکه خطوط انتقال انرژی به صورت سه فازه می باشند، بنابراین برای هر کدام از فازها احتیاج به یک عدد ترانسفورماتور جریان و یک عدد رله اضافه جریان می باشد نحوه قرار گرفتن ترانسفورماتورهای جریان و رله های اضافه جریان در حالت عادی جریان عبوری از رله ها کمتر از حد تنظیمی آنها و در صورتی که هر کدام از خط ها اضافه بار بگیرد و یا اتصالی بین دو فاز و یا سه فاز رخ دهد رله های مربوطه عمل می نماید. مثلاً اگر شدت جریان فاز R بیش از حد معمول آن گردد، CT آن به باعث تحریک رله اضافه جریان R‌ می شود. هم چنین اگر فازهای B و Y به هم اتصال یابند، رله های مربوطه آن تحریک و باعث عمل نمودن کلید قطع مدار می گردند. اصولاً این رله ها دارای دکمة نشان دهنده و یا پرچم رنگی کوچکی می باشند که در صورت تحریک رله، عملکرد آن را اعلان می نماید.

2- رله اتصال زمین: ساختمان و طرز کار این رله ها مانند رله های اضافه جریان بوده و وظیفه اصلی این رله، تشخیص بروز هر گونه اتصالی بین هر کدام از فازها با زمین و یا دو سه فاز با زمین نیز می باشند از نظر عملی، رله های اضافه جریان سیستم سه فازه و رله اتصال زمین تواماً به صورت یک سیستم حفاظتی واحد بسته می شود. رله اتصال زمین اصولاً حساستر از رله های اضافه جریان بوده و هر گاه یکی از فازها به زمین اتصال یابد، رله اتصال زمین همراه با رله اضافه جریان همان فاز عمل می نماید. (برای سه فاز فقط احتیاج به یک رله اتصال زمین می باشد.)

3- رله اتصال زمین محدود: وظیفه رله فوق تشخیص هر گونه اتصال خط انتقال با زمین می بود. برای سهولت تشخیص محل اتصال زمین در سیستم قدرت از رله ایی دیگر به نام رله اتصال زمین محدود هم استفاده شده است.

4- رله جهتی: بروز اتصالی در جهت جریانی که مدار جاری می شود مؤثر می باشد در بیشتر طراحی ها جهت جریان برای نصب دستگاه رله می بایست مشخص شود در این صورت از رله ها ی جهتی استفاده می شود از نظر ساختمان داخلی و طرز کار، این رله به صورتهای اندوکسیونی و الکترونیکی، کاربرد فراوانی دارد. رله های جهتی دارای دو سیم پیچ بوده که یکی از آنها مانند رله های اضافه جریان با شدت جریان ورودی I تحریک شده و سیم پیچ دیگر با ولتاژ مناسبی تحریک می گردد. این رله ها از دو قسمت جهت یاب و اضافه جریان تشکیل شده اند و این بدین معنی است که هر گاه در شبکه تحت حفاظت، اتصالی رخ دهد، ابتدا این رله جهت عبور شدت جریان به محل اتصالی را به وسیله قسمت جهت یاب تشخیص داده و سپس اگر جریان در جهت عملکرد رله باشد و هم چنین از نظر مقدار به اندازه ایی باشد که بتواند موجب تحریک قسمت اضافه جریان رله گردد، رله مزبور تحریک شده و فرمان قطع را صادر می نماید.

5- رله قیاسی یا رله دیفرانسی: این رله برای حفاظت مولدها، ترانسفورماتور ها، خطوط انتقال نیرو و شین های واقع در ایستگاه های انتقال نیرو به کار می رود. توسط رله دیفرانسیل جریان ورودی و خروجی از دستگاه، مقایسه می شود در شرایط عادی هنگامی که هیچگونه اتفاق با اتصالی رخ نداده است، این جریان مساوی و یکسان می باشند. اگر در قسمت مورد حفاظت اتصالی رخ دهد جریان بلافاصله نا مساوی شده و این پدیده باعث عملکرد رله می شود.

6- رله بوخ هلتس: این رله یکی از مهمترین رله های حفاظتی ترانسفورماتورهای قدرت می باشد، وظیفه تشخیص بروز هر گونه اتصالی در محفظة داخلی ترانسفورماتور و قطع سریع برق ورودی به آن می باشد. می دانیم که اصولاً ترانسفورماتورهای قدرت به وسیله مایع مخصوصی مانند روغن عایقکاری و خنک می شوند. به خاطر سرد و گرم شدن روغن مزبور ظرف انبساطی برای آن در نظر گرفته شده و این ظرف از طریق لولة رابطی به محفظه داخلی ترانسفورماتور متصل می باشد.رله بوخ هلتس بر روی لولة رابط بین ترانسفورماتور و ظرف انبساط قرار می گیرد و روغن از این لوله عبور می نماید.

بنابراین تمامی محفظه داخلی رله پر از روغن می باشد. هر گاه هر گونه اتصالی در محفظه داخلی ترانسفورماتور پدید آید، در نقطه اتصالی مقداری جرقه و قوس الکتریکی زده می شود. در نتیجه این عمل کمی از روغن اطراف محل اتصالی سوخته و تولید حباب های گازی شکلی را می نماید. این حباب های گازی به طرف قسمت فوقانی ترانسفورماتور حرکت نموده و از طریق لوله رابطة به رلة بوخ هلتس وارد شده و در قسمت فوقانی رله جمع می گردند. این رله دارای شناوری می باشد که با تجمع حباب های گاز، سطح روغن در رله پایین آمده و همراه با آن شناور نیز به پایین می آید. پایین آمدن شناور باعث بسته شدن کلید الکتریکی رله و تحریک مدار هشدار و یا قطع می گردد.

در بعضی از مدل های این رله از دو شناور استفاده شده که شناور بالایی برای تحریک مدار هشدار و شناور پایینی برای فرمان مدار قطع دستگاه مورد حفاظت می باشد و اگر مقدار جرقه و قوس الکتریکی در محفظه داخلی ترانسفورماتور شدید باشد، یک موج انفجاری در روغن داخلی ترانسفورماتور به وجود آمده و روغن ترانسفورماتور با سرعت زیادی به رلة بوخ هلهتس وارد می شود همانطوریکه قبلاً گفته شد، سرعت زیاد روغن باعث عملکرد دریچه ورودی رله می گردد. این دریچه با شناور پائینی رله هم محور بوده و مستقیماً باعث تحریک مدار قطع می شود. هر گاه در اثر علت های مختلفی از بدنة ترانسفورماتور مقداری روغن ریزش نماید، به مرور زمان سطح روغن در ظرف انبساط کاهش یافته و به رله بوخهلس می رسد.

در رله بوخ هلتس اگر سطح روغن همچنان کاهش یابد باعث عملکرد و تحریک مدار هشدار و قطع می گردد. در بعضی موارد مقداری هوای نشتی به رله راه یافته و مانند حباب های گاز باعث تحریک رله می شود. تنظیم درجه حساسیت رله بوخ هولتس کاملاً تجربی است و بستگی به ترانس و رله دارد. در هر حال باید دقت داشت که رله خیلی حساس نباشد، زیرا اضافه بار کم و جریانهای اتصال کوتاه شدید خارجی و حتی تغییرات درجه حرارت موسمی، سبب جریان پیدا کردن روغن می شود که نباید رله بوخ هولتس را بکار اندازد

7- رله سنجشی: رله ایست که بادقت و حساسیت معینی در موقع تغییر کردن یک کمیت الکتریکی و یا ‏یک کمیت فیزیکی دیگری شروع به کار کند. چنین رله ای برای مقدار معینی از یک ‏کمیت مشخص تنظیم می شود و اگر ان کمیت از مقدار تعیین و تنظیم شده کمتر ویا ‏بیشتر باشد رله ان تفییرات را می سنجد رله سنجشی بر دو نوع است: ساده و مرکب. ‏رله سنجشی ساده اغلب دارای یک سیم پیچی تحریک شونده می باشد که در اثر ‏تغییر جریان ویا ولتاژ تحریک و موجب وصل شدن کنتاکتی می شود. (رله حرارتی و رله ‏جریان زیاد و رله فشار کم) رله سنجشی مرکب دارای دو سیم پیچی تحریک شونده ‏می باشد مثل رله ای که نسبت ولتاژ و جریان را می سنجد (رله سنجش مقاومت ظاهری) ‏به کمک چنین سنجشی می توان ان قسمت از شبکه را که اتصالی شده است از مدار جدا ‏کرد.

8-‏ رله زمانی:‏ ‏رله زمانی نه تنها در حفاظت تأسیسات الکتریکی بلکه در خود کار کردن انها نیز مورد ‏استعمال بسیار دارد رله زمانی هیچ وقت به تنهایی به کار برده نمی شود بلکه با رله ‏سنجشی با حفاظت شبکه الکتریکی مصرف می شود و مورد استعمال ان در موقعی است ‏که تاخیری عمدی در عمل قطع و وصل مورد نظر باشد.

9- رله جهت یاب:‏ برای کنترل و سنجش جهت توان و نبرو در شبکه الکتریکی و یا قسمتی از شبکه ‏جریان متناوب از رله جهت یاب استفاده می شود تعیین جهت نیرو برای حفاظت محلی و ‏سلکتیو در اغلب شبکه ها کاملاً ضروری و لازم است به کمک رله جهت یاب می توان فقط ‏ان قسمت از شبکه که خسارت دیده و معیوب شده از مدار خارج کرد حتی می توان از این ‏رله جهت حفاظت ژنراتور و توربین در موقع برگشت وات و نیرو نیز استفاده نمود در ‏جریان دائم برای تعیین و مشخص کردن نیرو تنها سنجش جریان کافی است و احتیاج به ‏سنجش توان ندارد

10- رله های جریانی: رله های جریانی به منظور حفاظت شبکه های الکتریکی در مقابل عیوب ناشی از خطاهای جریان بکار میروند.

عمده عیوبی که توسط رله های جریانی تشخیص داده می شوند عبارت است از
1- اتصال کوتاه در شبکه
2 - اضافه جریان
3- اضافه بار
4 - جریان نشتی
5- عدم تقارن جریان سه فاز
6 - کاهش بار
7- افزایش مدت زمان راه اندازی
8- قفل بودن روتور

رله کنترل فاز: وظایف این رله به شرح زیر است:
1- تشخیص قطع یک یا دو فاز
2- تشخیص جابجایی فازها
3- قطع مدار در صورت متقارن نبودن ولتاژ سه فاز
4- اعلام افزایش ولتاژ
5- اعلام کاهش ولتاژ (با نشانگر >U)
6- قطع مدار در صورت وجود شوک های ناشی از قطع و وصل متوالی برق

عملکرد رله: پس از وصل شدن سه فاز و نول به ترمینال های L1 و L2 و L3 و MP در صورت مناسب بودن ولتاژها و صحیح بودن توالی فازها نشانگر U روشن می شود در صورت صحیح نبودن توالی فازها (روشن شدن نشانگر PH) میتوان با عوض کردن جای دو فاز این مشکل را رفع کرد و بعد از طی شدن زمان تاخیر (حوالی 10 ثانیه) با روشن شدن چراغ RLY کنتاکت 15 رله از 16 قطع و به 18 وصل می شود.

در صورت بروز هر گونه اشکالی در شبکه نشانگر مربوط به آن اشکال روشن میشود (برای مثال برای خطای دو فاز شدن و جابجایی فاز چراغ PH و برای افزایش یا کاهش ولتاژ چراغ های U روشن می شود) و با خاموش شدن نشانگر RLY رله داخلی قطع می شود. (اتصال 15 از 18 جدا شده و به 16 وصل میشود).

تنظیمات رله: بر روی اغلب کنترل فازها دو پیچ تنظیم وجود داردکه کاربرد آنها به شرح زیر است:
الف- زمان عکس العمل: با این پیچ تنظیم می توان زمان تاخیر در قطع را تنظیم نمود که از آن برای پوشش دادن زمان استارت وجلوگیری از عمل رله در مواقع نامطلوب استفاده می شود.
ب- حساسیت قطع فاز: با این پیچ تنظیم می توان نامتقارنی و ولتاژ برگشت را جهت قطع خروجی انتخاب کرد. ( در اکثر موارد حساسیت بین 15 تا 20 درصد مناسب است اما در موتور هایی که ولتاژ برگشت زیادی دارندمی توان از حساسیت 5 درصد استفاده کرد و در صورتی که عدم تقارن ولتاژ موجود در شبکه مزاحم عمل عادی رله باشد می توان از حساسیت های 25 تا30 درصد استفاده کرد.

تاریخ: ۱۳۹۱/۸/۲۴
 

روشهای اجرای ارت یا زمین حفاظتی


 روشهای اجرای ارت یا زمین حفاظتی
بطور کلی جهت اجرای ارت و سیستم حفاظتی دو روش کلی وجود دارد که ذیلاً ضمن بیان آنها، موارد استفاده و تجهیزات مورد نیاز هر روش و نحوه اجرای هر یک بیان می گردد.
1ـ زمین عمقی  در این روش که یک روش معمول می باشد از چاه برای اجرای ارت استفاده می شود.
2- زمین سطحی: در این روش سیستم ارت در سطح زمین (برای مناطقی که امکان حفاری عمیق در آنها وجود ندارد) و یا در عمق حدود 80 سانتیمتر اجرا می گردد.

در چه شرایطی از روش سطحی برای اجرای ارت استفاده نمائیم؟ در مکانهایی که:
ـ فضای لازم و امکان حفاری در اطراف سایت وجود داشته باشد
ـ ارتفاع از سطح دریا پائین باشد مانند شهرهای شمالی و جنوبی کشور
ـ پستی و بلندی محوطه سایت کم باش
ـ فاصله بین دکل و سایت زیاد باشد.
با توجه به مزایای روش سطحی اجرای ارت به این روش ارجحیت دارد.

اجرای ارت به روش عمقی
الف) انتخاب محل چاه ارت: چاه ارت را باید در جاهایی که پایین ترین سطح را داشته و احتمال دسترسی به رطوبت حتی.الامکان در عمق کمتری وجود داشته باشد و یا در نقاطی که بیشتر در معرض رطوبت و آب قرار دارند مانند زمین های چمن، باغچه ها و فضاهای سبز حفر نمود.
ب) عمق چاه: با توجه به مقاومت مخصوص زمین، عمق چاه از حداقل 4 متر تا 8 متر و قطرآن حدودا 80 سانتیمتر می تواند باشد. در زمین هایی که با توجه به نوع خاک دارای مقاومت مخصوص کمتری هستند مانند خاکهای کشاورزی و رسی عمق مورد نیاز برای حفاری کمتر بوده و در زمینهای شنی و سنگلاخی که دارای مقاومت مخصوص بالاتری هستند نیاز به حفر چاه با عمق بیشتر می باشد. برای اندازه گیری مقاومت مخصوص خاک از دستگاههای خاص استفاده می گردد. در صورتی که تا عمق 4 متر به رطوبت نرسیدیم و احتمال بدهیم در عمق بیشتر از 6 متر به رطوبت نخواهیم رسید نیازی نیست چاه را بیشتر از 6 متر حفر کنیم. بطور کلی عمق 6 مترو قطر حدود 80 سانتیمتر برای حفر چاه پیشنهاد می گردد.

محدوده مقاومت مخصوص چند نوع خاک در جدول زیر آمده است.
نوع خاک مقاومت مخصوص زمین (اهم متر)
باغچه ای 5 الی 50
رسی 8 الی 0
مخلوط رسی، ماسه ای و شنی 25 الی 40
شن و ماسه 60 الی 100
سنگلاخی و سنگی 200 الی 10000

ج) مصالح مورد نیاز
مصالح مورد نیاز و مشخصات آن برای اجرای چاه ارت (روش عمقی) و Rod کوبی (روش سطحی) در جدول زیر آمده است.

ردیف نوع جنس توضیحات
1میله برقگیر میله برقگیر به طول 5/1متر و قطر آن16 میلیمتر و جنس آن مس خالص و نوک تیز باشد
2بست میله برقگیر به سیم ارت جهت اتصال میله برقگیر به سیم ارت در نقاطی که ارتفاع دکل حدودا 20 متر باشد
3یوبولیت جهت استغاده در میله برقگیر
4بست سیم به دکل سیم نمره 50 را به اندازه های لازم بریده و رشته رشته کرده جهت اتصال سیم ارت به دکل استفاده می نمائیم
5 تسمه آلومینیومی یا مسی در اندازه 3*30*100 میلیمتر عدد بکار گیری با یوبولیت جهت بستن میله برق گیر در دکل های مهاری
6سیم مسی نمره 50 متر 7 رشته
7کابلشو نمره 50 جهت اتصال سیستم ارت به شینه داخل سایت و یا اتصال پای دکلهای مهاری و خود ایستا به سیستم ارت
8لوله پلی اتیلن 10 اتمسفر برای ایجاد پوشش عایق روی سیم مسی در محوطه و محل تردد
9بست لوله پلی اتیلن همراه پیچ و رولپلاک جهت اتصال لوله پلی اتیلن به دیوار
10پودر انفجاری cadweld جهت جوش دادن سیم به صفحه یا سیم به میله ROD یا اتصال سیمها به یکدیگردر نقاطی که دسترسی به جوش نقره یا جوش برنج وجود ندارد
11شینه مسی به ابعاد 3*30*250 میلیمتر برای نصب در داخل سایت و اتصال دستگاهها به آن
12صفحه مسی 5.*50*50 مورد استفاده در روش عمقی
13مقره همراه پیچ و رولپلاک جهت اتصال شینه مسی به دیوار
14پیچ و مهره نمره 8 با واشر فنری و تخت جهت استفاده شینه مسی –پلیت-شینه پای دکل و …
15بست سیم به صفحه مسی به منظورمحکم کردن اتصال سیم روی صفحه مسی
16بست دو سیم نمره 50 جهت اتصال دو سیم نمره 50 روی زمین
17پلیت مخصوص اتصال میله برقگیر به دکل برای دکل های خود ایستای 60متری استفاده می گردد
18شینه مسی مخصوص پای دکل 3*30*100 برای وصل نمودن پای دکل های خود ایستای 60متری به سیستم ارت
19میله ROD در روش سطحی استفاده می گردد
20بست مربوط به سیم مسی و میله ROD برای اتصال سیم به میله برقگیر یاROD
21کرپی ابروئی همراه پیچ و مهره برای بستن میله برقگیر به دکل های 100 فوتی و دکل های خود ایستای لوله ای
22بنتونیت اکتیو کیلو برای روش عمقی و سطحی
23بست میله برقگیر به پلیت جهت اتصال میله برقگیر به پلیت در دکلهای خود ایستای60متری

×: صفحه مسی به ابعاد 5/.*40*40 سانتیمتر برای مناطق شمالی کشور و 5/0*50*50 سانتیمتر برای مناطق نیمه خشک مانند تهران و 5/0*70*70 سانتیمتر برای مناطق کویری استفاده شده و محصول کارخانه مس شهید باهنر باشد. از صفحه مسی با ضخامت 3 یا 4 میلیمتر نیز می توان استفاده نمود.

د) اتصال سیم به صفحه مسی
اتصال سیم به صفحه مسی بسیار مهم می باشد و هرگز و در هیچ شرایطی نباید این اتصال تنها با استفاده از بست، دوختن سیم به صفحه و یا … برقرار گردد. بلکه حتما باید سیم به صفحه جوش داده شود و برای استحکام بیشتر با استفاده از 2 عدد بست سیم به صفحه (ردیف 15 جدول مصالح مورد نیاز) بسته شده و محکم گردد. برای جوش دادن قطعات مسی به یکدیگر از جوش برنج یا نقره استفاده شود و در صورت عدم دسترسی به این نوع جوش از جوش (Cadweld) استفاده گردد.

ه) حفر چاه ارت
با توجه به شرایط جغرافیایی منطقه چاهی با عمق مناسب و در مکان مناسب (با توجه با راهنمای انتخاب محل چاه ارت) حفر گردد. شیاری به عمق 60سانتیمتر از چاه تا پای دکل برای مسیر سیم چاه ارت تا برقگیر روی دکل همچنین برای سیم ارت داخل ساختمان حفر نمائید. در صورتی که مسیر 2 سیم مشترک باشد بهتر است مسیر دو سیم ایزوله گردند. همینطور مسیر سیمها باید کوتاهترین مسیر بوده و سیم میله برقگیر و ارت حتی الامکان مستقیم و بدون پیچ و خم باشد و نبایستی خمهای تند داشته باشد و در صورت نیاز به خم زدن سیم در طول بیش از 50 سانتیمتر انجام گردد.

و) پر نمودن چاه ارت
1- ابتدا حدود 20 لیتر محلول آب و نمک تهیه و کف چاه میریزیم بطوریکه تمام کف چاه را در برگیرد بعد از 24 ساعت مراحل زیر را انجام می دهیم
2- به ارتفاع 20 سانتیمتر از ته چاه را با خاک رس و یا خاک نرم پر مینمائیم.
3- به مقدار لازم (حدود 450کیلو گرم معادل 15 کیسه 30 کیلو گرمی)بنتونیت را با آب مخلوط کرده و بصورت دوغاب در میاوریم و مخلوط حاصل را به ارتفاع 20 سانتیمتر از کف چاه میریزیم هر چه مخلوط حاصل غلیظ تر باشد کیفیت کار بهتر خواهد بود.
4- صفحه مسی را به 2 سیم مسی نمره 50 جوش میدهیم این سیمها یکی به میله برقگیر روی دکل و دیگری به شینه داخل ساختمان خواهد رفت بنابراین طول سیم ها را متناسب با طول مسیر انتخاب می نمائیم.
5- صفحه مسی را بطور عمودی در مرکز چاه قرار می دهیم
6- اطراف صفحه مسی را با دوغاب تهیه شده تا بالای صفحه پر می نمائیم
7- لوله پلیکای سوراخ شده را بطور مورب در مرکز چاه و در بالای صفحه مسی قرار می دهیم و داخل لوله پلیکا را شن میریزیم تا 50 سانتیمتر از انتهای لوله پر شود این لوله برای تامین رطوبت ته چاه می باشد و در فصول گرم سال تزریق آب از این لوله بیشتر انجام گردد. لازم بذکر است در مواردی که چاه ارت در باغچه حفر شده باشد و یا ته چاه به رطوبت رسیده باشد و یا کلا در جاهایی که رطوبت ته چاه از بالای چاه یا از پایین چاه تامین گردد نیازی به قراردادن لوله نمی باشد
8- بعد از قراردادن لوله پلیکا به ارتفاع 20 سانتیمتر از بالای صفحه مسی را با دوغاب آماد شده پر مینمائیم.
9- الباقی چاه را هم تا 10 سانتیمتر بر سر چاه مانده، با خاک معمولی همراه با ماسه یا خاک سرند شده کشاورزی پر می نمائیم و 10 سانتیمتر از چاه را برای نفوذ آب باران و آبهای سطحی به داخل چاه با شن و سنگریزه پر می نمائیم. روئ چاه مخصوصا در مواقعی که از لوله پولیکا استفاده نمی گردد نباید آسفالت شده و یا با سیمان پر گردد.
10- داخل شیار های حفاری شده را با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم معمولی و یا خاک معمولی مخلوط با بنتونیت پر نمائید. نصب شینه و میله برقگیر شینه داخل ساختمان باید توسط مقره هایی از دیوار ساختمان ایزوله گردد. قطر و طول شینه بستگی به تعداد انشعابات داخل ساختمان دارد. (تمامی تجهیزات داخل ساختمان بایستی بطور جداگانه و موازی به این شینه متصل گردد.) در حالتیکه دکل روی ساختمان قرار داشته باشد سیم میله برقگیر نبایستی از داخل ساختمان برده شود بلکه باید خارج از ساختمان سیم کشیده شود و همینطور مسیر عبوری سیم ارت به داخل ساختمان تا شینه ورودی ساختمان باید عایق دار باشد.

در پای دکل توسط بست، سیم میله برقگیر به یکی از پایه های دکل خیلی محکم متصل شود و تا بالای دکل به میله برقگیر متصل گردد. لازم بذکر است مسیر میله برقگیر از کابلهایی که به آنتنها می روند باید جدا باشد.

اجرای ارت به روش سطحی: هفت روش برای اجرای زمین سطحی وجود دارد که عبارتند از:
1- ROD
RING -2
3- پنجه ای (شعاعی)
4- مختلط
5- حلزونی
6- الکتروشیمیایی
7- شبکه ای

اجرای ارت به روش ROD کوبی
مصالح مورد نیاز: مصالح مورد نیاز همانند روش عمقی می باشد با این تفاوت که به جای صفحه مسی از میله های مغز فولادی 5/1 متری و با قطر 14 میلیمتر و با روکش مس استفاده می نمائیم.

روش اجرا: کانالی به عمق 80 سانتیمتر و عرض 45 سانتیمتر و طول X حفر می نمائیم طول کانال را به دو روش میتوان تعیین نمود.
الف - اندازه گیری مقاومت مخصوص خاک و انجام محاسبات لازم
ب - به روش تجربی که در ادامه شرح داده می شود.
ج - چنانچه سایت دارای دکل خود ایستا می باشد برای حفر کانال از فاصله بین اتاق تجهیزات و دکل و همچنین اطراف دکل استفاده شود.
د - چنانچه دکل روی ساختمان قرارداشته حفاری با در نظر گرفتن اتاق دستگاه و دکل در مسیری که زمین رطوبت بیشتری دارد انجام گیرد.
ه - پس از آماده شدن کانال 2 میله به فاصله 3متر از یکدیگر در زمین میکوبیم به گونه ای که حدود 15 سانتیمتر از میله ها بیرون بمانند سپس 2میله را با کابل مسی یا کابل برق به هم وصل نموده و با دستگاه ارت سنج مقاومت زمین ایجاد شده را اندازه میگیریم، چنانچه مقاومت نشان داده شده با دستگاه بالای 4 اهم بود میله دیگری به فاصله 3 متر از میله دوم میکوبیم و با اتصال 3 میله به هم مقاومت زمین ایجاد شده را اندازه گیری می نمائیم. اینکار را تا زمانی که مقاومت اندازه گیری شده به زیر 4 اهم برسد ادامه می دهیم بعد از آنکه به تعداد کافی میله کوبیده شد سیمی را که به شینه مسی نصب شده در اتاق دستگاه متصل است به تک تک میله ها جوش داده و به سمت دکل میبریم.
و - برای پر نمودن کانال ابتدا با بنتونیت روی سیم مسی را پوشانده (در زمین هایی که رطوبت کافی ندارند) و سپس با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم کانال را پر می نمائیم.
ز - مقاومت زمین اجرا شده را اندازه گیری نموده و ثبت مینمائیم ( بعد ازپر کردن کانال مقاومت زمین اندازه گیری شده کاهش خواهد داشت و باید کمتر از 3 اهم باشد.)

نکته: در مناطق سردسیر عمق کانال حفاری شده و بطور کلی مسیر عبور کابل مسی خیلی مهم می باشد و نباید در معرض یخبندان قرار گیرد. تاثیر کاهش درجه حرارت بر افزایش مقاومت سیستم زمین به شرح زیر می باشد.

دما بر حسب درجه سانتیگراد میزان مقاومت بر حسب اهم بر متر
20+ 72
10+ 99
0 138
5- 790

سایر روش ها: روش های دیگر در مناطق کوهستانی و سنگلاخی و مکانهای خاص کاربرد دارد که بنا به مورد با بازدید از محل و اندازه گیریهای لازم میتواند طرح مناسب تهیه گردد

اجرای ارت در ارتفاعات
ارتفاعات کشور را با توجه به نوع زمین و خاک می توان به سه دسته تقسیم کرد.
ارتفاعات خاکی که امکان حفاری و کوبیدن میله مغز فولادی در آنها وجود دارد
ارتفاعات سنگلاخی که امکان حفاری عمیق در آنها وجود ندارد ولی میتوان شیار ایجاد کرد.
ارتفاعات صخره ای

برای حالت اول: به یکی از روش های حفر چاه یا کوبیدن ROD میتوان سیستم ارت را اجرا نمود
در حالت دوم: شیارهایی بصورت ستاره و پنجه ای ایجاد نموده و تسمه مسی را در داخل شیار ها خوابانده و برای کاهش مقاومت روی تسمه را با مخلوط خاک و بنتونیت می پوشانیم.

نکته: کلیه اتصالات در زیر خاک باید به یکدیگر جوش داده شود

روش اول
در زمینهای صخره ای که امکان حفاری وجود ندارد با مصالح ساختمانی کانال ساخته، تسمه مسی را در کف کانال خوابانده و کانال را با بنتونیت پر می نمائیم. طول کانال یا کانالها باید به اندازه ای باشد که مقاومت اندازه گیری شده زیر 3 اهم گردد. برای گرفتن نتیجه مطلوب میبایستی داخل کانال بصورت مصنوعی دائما مرطوب نگهداشته شود.

روش دوم
روش شبکه ای است بدین صورت که ابتدا شبکه شطرنجی با سیم مسی به طول 3+x و عرض3+y بطوریکه نقاط اتصال به هم جوش داده شده درست کرده سپس با مصالح ساختمانی آنرا در زمین با بنتونیت به ارتفاع 40cm بطوریکه ابتدا 20cm بنتونیت ریخته سپس شبکه ساخته شده را قرار داده و روی آنرا هم تا 20cm با بنتونیت می پوشانیم و انشعابهای لازم جهت دکل و سایت ونقاط دیگر از آن گرفته میشود متغییر های x و y به میزان مقاومت خوانده شده بستگی دارد

نکات عمومی و مهم در خصوص سیستمهای ارت
1- کلیه اتصالات با مفتول برنج یا نقره جوشکاری گردد.سطح جوش باید CM 6 باشدو جهت اتصالات وجوشکاری رعایت گردد(در مواردی کدولد توصیه میشود).
2- ازهرپایه دکلهای خودایستا هم فونداسیون دکل توسط سیم مسی و بست مخصوص به سیستم ارت و هم پای دکل به سیستم ارت جوشکاری گردد.
3- سیم میله برقگیر ازپایه ای که آنتنهای کمتری نصب می شود و با کابلهای روی لدر حداکثرفاصله را داشته باشد،بدون خمش درمسیر ومستقیما به رینگ داخل کانال و از کوتاهترین مسیر توسط جوش متصل گردد.
4- میله برقگیر روی دکل در بالاترین نقطه دکل(با رعایت مخروط حفاظتی با زاویه 45 درجه ) بطوریکه تجهیزات راکاملا پوشش دهد،قرارگیرد و جنس آن تمام مس با آلیاژ استاندارد به قطرmm 16 و طول آن بستگی به ارتفاع نصب انتنهای روی دکل دارد.
5- شعاع خم سیم مسی حداقل CM20 وزاویه قوس حداقل 60 درجه رعایت گردد(رعایت زاویه خمش سیم مسی )
6- پایه.ها و نقاط ابتداوانتهای لدر افقی به سیستم گراند متصل گردد.
7- کلیه کابلهای ورودی به سالن دستگاه توسط بست گراند به بدنه دکل و ابتدای لدر افقی (بعد از محل خم شدن کابل)گراند شوند.
8- به هیچ عنوان در روی دکل،جوشکاری صورت نگیرد.
9- اتصال از شبکه گراند سیستم اجرا شده به تانکر سوخت دیزل ژنراتور، تانکر آب هوایی، اسکلت فلزی ساختمان و در و پنجره های اتاق دستگاه صورت گیرد.
10- اگر سیستمی.ازقبل.اجرا شده باشد،سیستم قدیم به.جدید در عمق.خاک متصل گردند.
11- سیم.ارت. درروی زمین باید باروکش.وسیم.داخل.کانالها. باید بدون روکش و مستقیم کشیده شود.
12- پرکردن کانال باید با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم انجام گردد.
13- ارتفاع نصب شینه مسی CM 50 ازکف تمام شده باشد.
14- شینه داخل اتاق حدالمقدور به چیدمان دستگاهها نزدیک باشد.
15- ازهر دستگاهی جداگانه سیم ارتی به شینه متصل گردد (قطر و طول شینه گراند بستگی به تعداد انشعابات آن دارد).
16- در دکلهای مهاری پر ظرفیت، مهارهای دکل بایستی توسط بست مخصوص به گراند اتصال یابد.
17- جهت استفاده ترانس برق شهر در ایستگاههای مخابرات بایستی گراند جداگانه اجرا گردد.
18- در سایتهای کامپیوتری جهت اجرای سیستم زمین حتی المقدور بایستی از یک زمین با سطح یکنواخت ( بدون شیب) استفاده نمود.
19- در ایستگاهها بین نول و گراند نبایستی اختلاف ولتاژ وجود داشته باشد.
20- در دکلهای پر ظرفیت که ابعاد قسمت بالای دکل بیشتر از m 2 می باشد نیاز به نصب یک عدد برقگیر اضافی در سمت مقابل برقگیر اول می.باشد.
21- در سیم کشی داخل محوطه سایت های کامپیوتری برای چراغهای روشنایی و سایر موارد باید از کابل زمینی استفاده گردد و در ایستگاههای بالای کوه و نقاط دور از شهر نباید از چراغهای روشنایی خیابانی استفاده شود.
22- استاندارد قابل قبول آزمایش و تحویل اتصال زمین برای سایتهای کوچک زیر 10 اهم و برای سایت های بزرگ و مهم زیر 3 اهم می باشد.

1- حفر و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت حفاظت و ایمن سازی افراد، تجهیزات و دستگاه ها
2- حفر و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت ایمن سازی اتاق سرور
3- حفر و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت ایمن سازی انواع دکل های مخابراتی (دکل مهاری، خودایستا و منوپل)
4- حفر و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت ایمن سازی مجتمع های مسکونی، برج ها و ساختمان ها
5- حفر و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت ایمن سازی پست های برق
6- حفر و ایجاد چاه ارت استاندارد جهت ایمن سازی سیستم های کنترل دقیق و تجهیزات دیجیتال مشاوره و بازدید از محل حفر چاه ارت بصورت رایگان توسط کارشناسان این شرکت انجام می پذیرد.

برای تست چاه ارت خود به دو صورت میتوانید عمل نمایید
1- توسط دستگاه ارت سنج در این حالت برای تست چاه ارت دو عدد سوند که جزء لوازم جانبی دستگاه ارت سنج می باشد را در فاصله های مساوی بین 5 تا 10 متر و در یک راستا از چاه در زمین قرار دهید لازم به ذکر است جهت تست دقیق، این فاصله ها حتماً برابر باشند بطوری که اگر سوند اول را در فاصله 6 متری از چاه نصب نمودید سوند دوم را در فاصله 12متری از چاه و یا 6 متری ازسوند دوم نصب نمایید.سپس سه عدد پراپ دستگاه را بترتیب به سیم ارت چاه و سوند اول ودوم وصل نموده و سپس چاه ارت را تست نمایید.
2- توسط یک عدد ترانسفورماتور ایزوله، یک عدد ولتمتر و یک عدد آمپرمتر در این حالت نیز مانند حالت قبل سوند ها را در زمین قراردهیدسپس آمپر متر را با ثانویه ترانس سری نمایید و یک سر آزاد ترانس را به سیم ارت چاه وصل نموده ویک سر آمپر متر را به سوند آخر وصل نمایید. یکسر ولتمتر را به سیم ارت چاه و سر دیگرآن را به سوند اول وصل نمایید سپس اولیه ترنس ایزوله را به برق 220 ولت وصل نموده و مقدار ولت قرائت شده را بر مقدار عدد آمپر متر تقسیم نمایید. مقدار بدست آمده مقاومت تقریبی چاه ارت شما می باشد.

احداث چاه ارت برای کلیه پست های برق و سیستم های قدرت تحویل زیر 2 اهم در صورت نیاز 2- احداث چاه ارت برای سیستم های ابزاردقیق و کنترل و دستگاه های دقیق و گران قیمت با ضمانت تحویل زیر 1 اهم در این چاه ها از مواد کاهنده اهم زمین و بنتونیت و خاک رس با زیرسازی مناسب و به روش مهندسی و به مقدار مورد نیاز، اجرا میگردد وقتی بار الکتریکی انباشته شده در ابرها تخلیه شده و به صورت یک قوس الکتریکی به زمین برخورد کند، صاعقه اتفاق می افتد. ولتاژ صاعقه معمولاً بین 10 تا 20 میلیون ولت در نوسان است و بعضاً تا 100.000.000 ولت هم افزایش پیدا می کند. این جریان در حدود 10.000 آمپر شدت دارد.

می توان نتیجه گرفت که صاعقه به طور معمول حدود 100 میلیارد وات (!) انرژی تولید می کند و می تواند این مقدار را تا 16000 میلیارد وات (!) نیز بالا ببرد. صاعقه می تواند علاوه بر تلفات جانی، بطور مستقیم و یا غیر مستقیم باعث اختلال و صدمات شدید در تجهیزات و ادوات شبکه، « ایجاد میدانهای شدید مغناطیسی » و یا « اضافه ولتاژهای » قدرتمند مخابرا ت شده و باعث خسارات زیادی گردد. به منظور جلوگیری از ایجاد اینگونه خسارات و حفاظت و ایمن سازی افراد، تجهیزات و دستگاه ها، باید اضافه ولتاژ تولید شده را در جایی خنثی نماییم. سیستم ارتینگ ( خازنی و معمولی ) بهترین راهکار جهت دستیابی به این هدف می باشد.

برخی مدل های پیشنهادی با توجه به این زمینه کاری
(توضیحات مربوط به تجهیزات در کاتالوگ ذکر شده)
382252 محصول کمپانی EXTECH
UT521 محصول کمپانی UNI-T
UT522 محصول کمپانی UNI-T
GRT300 محصول کمپانی EXTECH

ارت سنج کلمپی
382357 محصول کمپانی EXTECH
UT275 محصول کمپانی UNI-T
تاریخ: ۱۳۹۱/۸/۲۴
 

بازده و قابلیت ژنراتورهای الکتریکی اصلاح شده

بازده و قابلیت ژنراتورهای الکتریکی اصلاح شده
ژنراتورهای‌ توربینی‌ در بیش‌ از 100 سال‌ پیش‌ که‌ برای‌ اولین‌ بار وارد عرصه‌ کاری‌شدند با هوا خنک‌ می‌شدند. با این‌ حال‌ همچنان‌ که‌ خروجی‌ واحد ژنراتور افزایش‌ پیدا کرد نیاز به‌ خنک‌کنندگی‌ موثر افزایش‌ یافت‌. این‌ نیاز منجر به‌ تکمیل‌ ژنراتورهایی‌ شد که‌ با هیدروژن‌ و آب‌، خنک‌ می‌شدند. هدایت‌ حرارتی‌ هیدروژن‌، هفت‌ برابر هوا بوده‌ و با همان‌فشار مطلق‌، چگالی‌ آن‌ یک‌ دهم‌ هواست‌.

پیش‌ از انتخاب‌ نوع‌ سیستم‌خنک‌کنندگی‌ مورد استفاده‌ برای‌ ژنراتور، دو موضوع‌ عمده‌ وجود دارد که‌ عبارتند از: اندازه‌ مگاولت‌ آمپر ژنراتور و یک‌ سایت‌ هوا با کیفیت‌ خوب‌. با وجود این‌ که‌خنک‌کنندگی‌ با هوا نوعا برای‌ واحدهای‌ کوچکتر استفاده‌ می‌شود هم‌ اکنون‌ اصلاح‌ فن‌آوریهای‌ جدید به‌ هوا این‌ امکان‌ رامی‌دهد تا برای‌ ژنراتورهایی‌ که‌ حداکثر 30 مگاولت‌ آمپر ظرفیت‌ دارند مورد استفاده‌قرار گیرد. سیستمهای‌ هوا، هیدروژن‌، خنک‌کنندگی‌ هیدروژنی‌ داخلی‌ وسیستم‌ خنک‌کنندگی‌ هیدروژن‌ و آب‌ را که ‌توسط شرکتهای‌ زیمنس‌ و وستینگهاوس‌ برای‌ اندازه‌های‌ مختلف‌ ژنراتورها انجام‌شده‌ است‌ مقایسه‌ می‌کند.

ژنراتورهای‌ الکتریکی‌، حجم‌ زیادی‌ ازهوا را مصرف‌ می‌کنند. در جایی‌ که‌ کیفیت‌هوا مساله‌ ساز نیست‌ ژنراتورها با سیستم‌خنک‌کنندگی‌ هوای‌ باز که‌ بازده‌ بالایی‌ از نظر فیلتراسیون‌ و آب‌ بندی‌ محوری‌ تحت‌ فشار دارند بهترین‌ انتخاب‌ و همچنین‌ دارای‌حداقل‌ هزینه‌ است‌.
سایتهای‌ نیروگاه‌ قدرت‌ که‌ دارای‌ ذرات‌ریز و سولفور قابل‌ ملاحظه‌ هستند باید ژنراتورهایی‌ را که‌ خنک‌کنندگی‌ آنها با آب‌ و هوای‌ محبوس‌ انجام‌ می‌شود مورد بررسی ‌قرار دهند. این‌ ژنراتورها چنانچه‌ دارای ‌سیستم‌ خنک‌ کنندگی‌ با آب‌ و آب‌ بندی‌ محوری‌ تحت‌ فشار با فیلترهای‌ هوای‌ جبرانی‌ باشند از نظر فیزیکی‌ بزرگتر هستند. ژنراتورهایی‌ که‌ خنک‌کنندگی‌ آنها با آب‌ و هوای‌ محبوس‌ صورت‌ می‌گیرد از ژنراتورهایی‌ که‌ خنک‌کنندگی‌ آنها با هوای‌ باز انجام‌ می‌شود گران‌تر بوده‌ و بازده‌ کمتری‌ نیز دارند.

با این‌ همه‌ در حالی‌ که‌ ذرات‌ ریز، یک‌ موضوع‌ قابل‌ بررسی‌ است‌ و وقتی‌ که‌ مساله‌ای‌ از نظر ذخیره‌سازی‌ هیدروژن‌ در نیروگاه‌ وجود ندارد عموما ژنراتورهایی‌ که‌ با هیدروژن‌ خنک‌ می‌شوند انتخاب‌ مناسبی‌ به‌ نظر می‌رسد. با وجود آن‌ که‌ این‌ نوع‌ از ژنراتور گرانترین‌ نوع‌ است‌ ولی‌ بالاترین ‌بازده‌ را دارد
برای اندازه گیری راندمان می توان از برخی مدل های پیشنهادی زیر استفاده نمود. (توضیحات مربوط به تجهیزات در کاتالوگ ذکر شده)
PQ3450 محصول کمپانی EXTECH
382095 محصول کمپانی EXTECH
UT233 محصول کمپانی UNI-T

سیستمهای‌ خنک‌ کنندگی‌
طراحی‌ واحدهایی‌ که‌ با هیدروژن‌خنک‌ می‌شوند در مقایسه‌ با ژنراتورهایی‌ که‌ با هوا خنک‌ می‌شوند پیچیده‌تر است‌. سیستمهایی‌ که‌ با هیدروژن‌ خنک‌ می‌شوند به‌ محفظه‌ای‌ که‌ در مقابل‌ فشار مقاوم‌ باشد و نیز به‌ آب‌ بندی‌ خاص‌ و یک‌ دستگاه‌ تهویه‌گازی‌ نیاز دارند. علاوه‌ بر آن‌ سیستمهایی‌ که ‌با هیدروژن‌ خنک‌ می‌شوند قبل‌ از آن‌ که‌ برای‌ تعمیر و نگهداری‌ از سرویس‌ خارج‌ شوند باید با دی‌ اکسید کربن‌ پاکسازی‌ شوند. همچنین‌ قبل‌ از آن‌ که‌ مجددا از هیدروژن‌ پر شوند و به‌ سرویس‌ بازگردند لازم‌ است‌ با دی‌اکسید کربن‌ پاکسازی‌ شوند. با وجود آن‌که‌ ژنراتورهایی‌ که‌ با هوا خنک‌ می‌شوند از نظر فیزیکی‌ بزرگتر از ژنراتورهایی‌ هستند که ‌با هیدروژن‌ خنک‌ می‌شوند، با اندازه‌ یکسان ‌دارای‌ هزینه‌ اولیه‌ کمتری‌ هستند. به‌ علاوه‌ تعمیر آنها ساده‌تر و با هزینه‌ کمتر است‌.

ژنراتورهای‌ بزرگی‌ که‌ با هوا خنک‌ شده‌ و متعلق‌ به‌ شرکت‌ آلستوم‌ هستند عموما مجهز به‌ سیستم‌ خنک‌کنندگی‌ آب‌ - هوای ‌محبوس‌ (TEWAC) هستند. در سیستم‌خنک‌کنندگی‌ آب‌ - هوا، ژنراتور به‌ وسیله‌ هوا خنک‌ می‌شود. هوای‌ گرم‌ پس‌ از آن‌ که ‌در خنک‌کن‌های‌ آب‌ - هوا سرد شد مجددا وارد سیکل‌ می‌شود. در این‌ واحدها هادیهای‌ سیم‌پیچ‌ میدان‌ روتور تو خالی‌ بوده‌ و به‌ صورت‌ محوری‌ خنک‌ می‌شوند. برخلاف‌ بخش‌ فعال‌ ژنراتورهای‌ قدیمی‌ که‌ با هوا خنک‌ می‌شوند، سیم‌پیچهای‌ میدان‌جدیدتر در هر ماشین‌ دارای‌ دو بخش‌خنک‌کن‌ است‌. در بخش‌ اول‌ جریان‌ هوا از زیر استوانه‌ انتهایی‌ می‌گذرد و قبل‌ از خروج‌ به‌ داخل‌ هادی‌ تو خالی‌ جریان‌ پیدا می‌کند. جریان‌ هوای‌ خنک‌ کن‌ برای‌ بخش‌ دوم‌ از طریق‌ یک‌ شیار فرعی‌ که‌ در زیر سیم‌ پیچ‌تعبیه‌ شده‌ است‌ صورت‌ می‌گیرد.

هسته‌ استاتور که‌ به‌ شکل‌ محوری‌ به ‌اتاقهایی‌ تقسیم‌ شده‌ است‌ هوای‌ خنک‌ کننده‌برای‌ استاتور را فراهم‌ می‌آورد. این‌ کار باجریان‌ متناوب‌ هوا به‌ داخل‌ و به‌ بیرون‌اتاقکهای‌ تهویه‌ انجام‌ می‌شود. تولیدکنندگان‌ با اضافه‌ کردن‌ اتاقکهای‌تهویه‌ بیشتر نسبت‌ به‌ ماشینهای‌ ژنراتور کوتاهتر قدیمی‌ توانسته‌اند میزان‌خنک‌کنندگی‌ ژنراتور را بهینه‌ کنند. طبق‌گزارش‌ آلستوم‌، بهینه‌ سازی‌ خنک‌کنندگی‌ واین‌ واقعیت‌ که‌ هم‌ اکنون‌ خروجیهای‌بیشتری‌ برای‌ هوای‌ خنک‌ کن‌ روتور وجوددارد توزیع‌ دما در سیم‌پیچ‌ استاتور و هسته‌را یکنواخت‌ کرده‌ است‌.

شکستن‌ مانع‌ 300 کیلو ولت‌ آمپری‌
انجام‌ اصلاحات‌، طی‌ چند سال‌ اخیر برروی‌ طراحی‌ ژنراتورهایی‌ که‌ با هوا خنک‌می‌شوند سبب‌ شده‌ است‌ که‌ واحدهایی‌تولید شود که‌ تا چند سال‌ گذشته‌ فقط باژنراتورهایی‌ که‌ با هیدروژن‌ خنک‌ می‌شوند امکان‌پذیر بود. درطول‌ چهار دهه‌ گذشته‌ظرفیت‌ ژنراتورهایی‌ که‌ با هوا خنک‌می‌شوند از 90 مگاولت‌ آمپر به‌ بیش‌ از 300مگاولت‌ آمپر افزایش‌ یافته‌ است‌. یکی‌ از تولیدکنندگان‌ (آلستوم‌) خروجی‌ژنراتورهایی‌ که‌ با هوا خنک‌ می‌شوند را تا33 درصد افزایش‌ داده‌ است‌. این‌ کار باافزایش‌ قطر روتور و طول‌ فعال‌ آن‌ به‌ میزان‌10 درصد اجرا شده‌ است‌. افزایش‌ خطی‌ژنراتور نیز حجم‌ Slot (یکی‌ از شیارهای‌نگهدارنده‌ رسانا در سطح‌ روتور یا استاتوریک‌ ماشین‌ گردنده‌ الکتریکی‌) را بزرگتر کرده‌و در نتیجه‌ سیم‌پیچهای‌ بیشتری‌ قابل‌ اضافه‌کردن‌ بود.

متاسفانه‌ وقتی‌ قطر روتور افزایش‌ داده‌می‌شود اتلاف‌ سیم‌پیچ‌ نیز افزایش‌ می‌یابد. بخش‌ قابل‌ توجهی‌ از اتلاف‌ سیم‌ پیچی‌ناشی‌ از اصطکاک‌ سطح‌ است‌.
ژنراتورها دیگری‌ که‌ توسط آلستوم‌تکمیل‌ شده‌ یک‌ ماشین‌ 50 هرتز 500مگاولت‌ آمپری‌ است‌. این‌ ماشین‌ یک‌ پیشرفت‌ عمده‌ در فن‌ آوری‌ ژنراتورهایی‌ که‌با هوا خنک‌ می‌شوند بوده‌ و خنک‌کنندگی‌آن‌ به‌ شکل‌ معکوس‌ امکان‌پذیر شد. در خنک‌کنندگی‌ معکوس‌، فنها در بالا دست‌کولر قرار می‌گیرند و به‌ این‌ ترتیب‌ بخش‌فعال‌ ژنراتور به‌ طور مستقیم‌ و بدون ‌هیچ‌گونه‌ پیش‌ گرمایشی‌ از هوایی‌ که‌ ازکولرها می‌آید بهره‌مند می‌شود. هوایی‌ که‌ به‌طور مستقیم‌ از فنها تامین‌ شده‌ است‌همچنان‌ که‌ از درون‌ فن‌ عبور می‌کند،پیش‌گرم‌ می‌شود.

هوا در پایین‌ دست‌ کولرها در ابتدا ازیک‌ ناحیه‌ مخلوط عبور می‌کند که‌ توزیع ‌همگنی‌ از هوای‌ سرد را به‌ ورودی‌ ژنراتور می‌رساند. حتی‌ اگر یک‌ کولر، خارج‌ از سرویس‌ باشد این‌ نوع‌ از خنک‌کنندگی‌ به‌ ژنراتور این‌ امکان‌ را می‌دهد که‌ با75 درصداز خروجی‌ اسمی‌ خود کار کند. محفظه‌ ژنراتور 500 مگاولت‌ آمپرآلستوم‌ که‌ با هوا خنک‌ می‌شود کاملا جوشکاری‌ شده‌ و دارای‌ یاتاقانهایی‌ است‌ که‌بر روی‌ محفظه‌ای‌ نصب‌ شده‌ و از یک‌سیستم‌ خنک‌کننده‌ بسته‌ استفاده‌ می‌کند.ابتکار طراحی‌ عمده‌ دیگر آن‌ است‌ که‌ ژنراتور با راه‌ آهن‌ قابل‌ حمل‌ونقل‌ است‌.

بررسی‌ اصلاحات‌
در حالی‌ که‌ بیش‌ از 20 سال‌ از کار اغلب‌ نیروگاههای‌ قدرت‌ ایالات‌متحده‌ می‌گذرد متخصصان‌ نیروگاههای‌ تولید برق‌ در جست‌و جوی‌ راههایی‌ بوده‌اند تا قابلیت‌ اعتماد ودر دسترس‌ بودن‌ ژنراتورهای‌ قدیمی‌ رابهبود بخشند. غیر از جایگزینی‌ ژنراتورها، برخی‌ از ژنراتورهای‌ قدیمی‌تر را معمولا می‌توان‌ با سیم‌ پیچی‌ مجدد استاتورها ونوکردن‌ exciter (ژنراتور کمکی‌ کوچکی‌ که‌جریان‌ میدانی‌ لازم‌ را برای‌ ژنراتوری‌ باجریان‌ متناوب‌ فراهم‌ می‌کند) اصلاح‌ کرد. دبلیوجی‌ مور مدیر مهندسی‌ کویل‌برق‌ ملی‌ در کلمبوس‌ اوهایو می‌گوید که‌ درهنگام‌ اصلاح‌ و بازسازی‌ ژنراتورهای‌الکتریکی‌، یکی‌ از اولین‌ مراحل‌، آن‌ است‌ که‌شرایط فورجینگ‌ روتور ارزیابی‌ شود. در غیر از مواردی‌ که‌ مسائل‌ جدی‌ بروز کندجایگزین‌ کردن‌ روتور، لازم‌ نیست‌. هر گونه‌ ترکی‌ که‌ در سوراخها پیدا شود عموما ازفرکانس‌ پایین‌ و ناشی‌ از تنشهای‌ چرخشی‌در اثنای‌ شروع‌ بکار و توقف‌ واحد است‌.

با این‌ همه‌ چنین‌ ترکهایی‌ را نباید نادیده‌گرفت‌ چرا که‌ می‌توانند منجر به‌ گسیختگی‌کاتاستروفیک‌ روتور شوند. به‌ گفته‌ مور قبل‌ از بازگرداندن‌ یک‌ روتور قدیمی‌تر به‌سرویس‌ باید سوراخها به‌ طور کامل‌ بازرسی‌شوند تا شرایط کیفی‌ آنها برای‌ کارکرددرازمدت‌ تایید شود. علاوه‌ بر بازرسی‌ چشمی‌ سوراخ، آزمایشهای‌ مغناطیسی‌ و ماورای‌ بنفش‌UT) نیز باید اجرا شود. هرگونه‌ مسأله‌سطحی‌ را می‌توان‌ با سنگ‌ زدن‌ سوراخ‌، اصلاح‌ کرد. با این‌ حال‌، ترکهای‌ عمیق‌تر بایدبا سوراخ‌ کردن‌ برداشته‌ شوند.

محلهای‌ دندانه‌ دار روتور می‌تواند در شعاعهای‌ ماهیچه‌ای‌ بالای‌ دندانه‌، ایجاد ترک‌ کند. این‌ سوراخها را می‌توان‌ با بازرسی‌چشمی‌، آزمایش‌ با جریان‌ گردابی‌ (آزمایش‌غیر تخریبی‌ که‌ در آن‌ تغییر امپدانس‌ یک‌کویل‌ آزمایش‌ که‌ به‌ نزدیک‌ نمونه‌ هادی‌آورده‌ شده‌ است‌ جریانهای‌ گردابی‌ ایجادشده‌ به‌ وسیله‌ کویل‌ را از خود نشان‌ می‌دهدو در نتیجه‌ برخی‌ از خواص‌ یا معایب‌ نمونه‌را آشکار می‌کند)، نافذ رنگی‌ (مایعی‌ دارای‌رنگ‌ که‌ برای‌ تشخیص‌ ترکها یا سایر معایب‌سطحی‌ مواد غیر مغناطیسی‌ بکار می‌رود) ویا با آزمایش‌ ذرات‌ مغناطیسی‌ مرطوب‌،آشکار کرد. با این‌ همه‌ مور می‌گوید: هیچ‌گزارشی‌ از وقفه‌ اجباری‌ ناشی‌ از ترکهای‌دندانه‌دار، ثبت‌ نشده‌ است‌. ترکهای‌ کوچک‌را می‌توان‌ با بزرگ‌ کردن‌ شعاع‌ ماهیچه‌،برداشت‌ به‌ طور ی‌ که‌ در عین‌ حال‌ ترکهای‌بزرگتر نیاز به‌ برداشتن‌ بالای‌ دندانه‌ها وسپس‌ بازسازی‌ یک‌ حلقه‌ حایل‌ طولانی‌تر دارند.

هنگامی‌ که‌ رطوبت‌، وجود داشته‌ باشد حلقه‌های‌ حایل‌ غیر مغناطیسی‌ از جنس‌5Cr 18Mn نسبت‌ به‌ تنش‌ ترک‌ خوردگی‌تاثیر پذیرند و در اثنای‌ هر گونه‌ اصلاح‌ژنراتور باید تعویض‌ شوند. معمولا این‌ نوع‌حلقه‌ها با حلقه‌هایی‌ از جنس‌18 Cr 18Mn تعویض‌ می‌شوند. طبق‌گزارش‌ G.E. فولاد ضد زنگ‌ غیر مغناطیسی‌18-18 نسبت‌ به‌ تنش‌ ترک‌ خوردگی‌ مقاوم‌است‌. ترک‌ خوردگی‌ شیار فنری‌ شبه‌ بست‌ (نوعی‌ فنر که‌ به‌ عنوان‌ بست‌ استفاده‌ می‌شود) به‌ وسیله‌ نیروهای‌ متناوب‌ حلقه‌حایل‌ مخروطی‌ در حال‌ کشش‌ بالای‌دندانه‌ها ایجاد می‌شود (شکل‌ 2). با این‌وجود مور می‌گوید: این‌ ترکها به‌ سادگی‌ بایک‌ آزمایش‌ نفوذ پذیری‌ فلورسنت‌ مغناطیسی‌ مرطوب‌، آشکار می‌شوند. مشابه‌ترک‌ خوردگی‌ دندانه‌ روتور، ترکهای‌ درون‌شیار فنر شبه‌ بست‌ را می‌توان‌ با بزرگ‌ کردن‌شعاع‌، اصلاح‌ کرد.

سیم‌ پیچها و عایق‌ بندی‌
سیم‌ پیچهای‌ مسی‌ روتور، عمر نامحدودی‌ دارند ولی‌ وقتی‌ که‌ یک‌ روتورتحت‌ تاثیر گرمای‌ بیش‌ از حد قرار گیرد،مس‌، نرم‌ می‌شود. اگر مس‌ بیش‌ از حد نرم‌شده‌ باشد، آزمایش‌، سختی‌ آن‌ را تعیین‌خواهد کرد. مور می‌گوید: بازرسی‌ چشمی‌باید هرگونه‌ اعوجاج‌ اضافی‌ را مشخص‌ کند. ترک‌ خوردگی‌ درپیچهای‌ مسی‌ روتور درروتورهایی‌ که‌ روی‌ حلقه‌های‌ حایل‌ آن‌محور کوتاهی‌ نصب‌ شده‌ باشد عادی‌ است‌.

این‌ ترک‌ خوردگیها را می‌توان‌ با یک‌ آزمایش‌نافذ رنگی‌ بررسی‌ کرد. سیم‌ پیچهای‌ مسی‌باز پخت‌ شده‌ با مقاومت‌ کم‌ که‌ در واحدهای ‌قدیمی‌ نصب‌ شده‌اند باید با نوعی‌ مس‌ بامقاومت‌ بیشتر جابه‌جا شوند. طبق‌ گفته‌ مور این‌ ماده‌ (مس‌ با مقاومت‌ بیشتر) نسبت‌ به‌ تغییر شکل‌، مقاوم‌ است‌. متاسفانه‌ یک‌ سیم‌ پیچ‌ باز پیچیده‌ شده‌ جدید مسی‌ از مسهای‌ قدیمی‌ که‌ مجددا استفاده‌ شده‌ باشد گرانتر است‌.

اصلاحاتی‌ که‌ در عایق‌ بندی‌ و صفحات‌لغزش‌ از جنس‌ ماده‌ای‌ با ضریب‌ اصطکاک‌ کم‌ انجام‌ شده‌ است‌ اعوجاج‌ سیم‌پیچهای‌روتور را به‌ حداقل‌ رسانده‌ و کارکرد ژنراتورها را اصلاح‌ کرده‌ است‌ برخلاف‌سیم‌پیچهای‌ روتوری‌ که‌ به‌ صورت‌ اقتصادی‌مجددا پیچیده‌ شده‌ باشند عموما با سیم‌پیچهای‌ استاتور جایگزین‌ می‌شوند. با پیشرفتهایی‌ که‌ هم‌ اکنون‌ در سیستمهای‌عایق‌ بندی‌ انجام‌ شده‌، عایق‌بندی‌ کمتری‌مورد نیاز است‌.

کاربرد ژنراتورهای‌ الکتریکی‌ در اثر درجه‌ حرارت‌ حداکثر مجاز رساناهای‌ مسی‌ در سیم‌ پیچهای‌ استاتور و نیز دراثر انتقال‌حرارت‌ در درون‌ عایق‌بندی‌، محدود شده‌ است‌. با این‌ وجود کارکرد ژنراتور در درجه‌ حرارتهای‌ بالاتر برای‌ مس‌های‌ هادی‌ در هنگامی‌ امکان‌پذیر است‌ که‌ کلاس‌ حرارتی‌بالاتری‌ برای‌ ماده‌ عایق‌ بندی‌، استفاده‌ شده‌باشد. واضح‌ است‌ که‌ با کارکرد ژنراتور دردرجه‌ حرارتهای‌ بالاتر، خروجی‌ ژنراتور افزایش‌ پیدا می‌کند. هم‌ اکنون‌ برای‌ کارکرد ژنراتور در درجه‌ حرارتهای‌ بالاتر، مواد جدیدی‌ وجود دارد. به‌ دلیل‌ این‌ که‌عایق‌بندی‌ جدید، مقاومت‌ حرارتی‌ کمتری‌دارد انتقال‌ حرارت‌ میله‌های‌ استاتور، بهبودپیدا کرده‌ و خروجی‌ ژنراتور افزایش‌ می‌یابد.

با وجود آن‌ که‌ برای‌ ژنراتورهای‌ بزرگتر هنوز هم‌ روش‌ خنک‌ کنندگی‌ به‌ وسیله‌ هیدروژن‌ مورد استفاده‌ قرار می‌گیرد اصلاحات‌ اخیر در سیستمهای‌ خنک‌کنندگی‌ با هوا و همچنین‌ عایق‌ بندی‌ به‌ روش‌ خنک‌کنندگی‌ با هوا اجازه‌ داده‌ است‌ تا با سیستمهای‌ خنک‌کنندگی‌ به‌ وسیله‌ هیدروژن‌ برای‌ ژنراتورهایی‌ که‌ حداکثر ظرفیت‌ آنها500 مگاولت‌آمپر است‌ رقابت‌ کنند. طبق‌نظر سازندگان‌، استفاده‌ از ژنراتورهایی‌ که‌ باهوا خنک‌ می‌شوند و ظرفیتشان‌ بیش‌ از50مگاولت‌ آمپر باشد موضوعی‌ است‌ که‌فقط زمان‌، آن‌ را حل‌ خواهد کرد.
تاریخ: ۱۳۹۱/۸/۲۴
 

اثر هارمونیک ها بر خازن ها


اثر هارمونیک ها بر خازن ها

اثر هارمونیک ها بر خازن ها
نقش خازنها به عنوان المان های الکتریکی و الکترونیکی کارآمد در صنایع مربوط به تولید و انتقال و توضیع امروزی غیر قابل انکار است بگونه ای که دیگر هرگز نمی توان چنین صنایعی را بدون وجود خازنهای نیرو متصور شد. از این رو شناخت کامل خازنها و عوامل تاثیر گذار برآنها و حفظ و نگهداری و نظارت دقیق بر آنها، برای افزایش طول عمر خازن ها و کار کرد بهینه آنها امری است الزامی و اجتناب ناپذیر.

مقدمه
درسالهای اولیه هارمونیکها در صنایع چندان رایج نبودند.به خاطر مصرف کننده های خطی متعادل. مانند: موتورهای القایی سه فاز، گرم کنندها و روشن کننده های ملتهب شونده تا درجه سفیدی و ... این بارهای خطی جریان سینوسی ای در فرکانسی برابر با فرکانس ولتاژ می کشند. بنابراین با این تجهیزات اداره کل سیستم نسبتا با سلامتی بیشتری همراه بود. ولی پیشرفت سریع در الکترونیک صنعتی در کاربری صنعتی سبب بوجود آمدن بارهای غیر خطی صنعتی شد. در ساده ترین حالت، بارهای غیرخطی شکل موج بار غیر سینوسی از شکل موج ولتاژ سینوسی رسم می کنند (شکل موج جریان غیر سینوسی).

پدیدآورنده های اصلی بارهای غیر خطی درایوهای AC / DC، نرم راه اندازها، یکسوسازهای 6 / 12 فاز و ... می باشند. بارهای غیرخطی شکل موج جریان را تخریب می کنند. در عوض این شکل موج جریان شکل موج ولتاژ را تخریب می نماید. بنابراین سامانه به سمت تخریب شکل موج  در هر دوی ولتاژ و جریان می شود. در این مقاله سعی شده است تا بزبانی هرچه ساده تر توضیحی در مورد نحوه عملکرد هارمونیک ها و راه کاری برای دوری از تاثیر گذاری آنها بر خازنها ی نیرو ارائه شود.

اساس هارمونیک ها
اصولا هارمونیک آنالایزر ها آلوده سازی شکل موج را در اشکال سینوسی آنها نشان می دهند. ولی فقط در مضارب فرکانس اصلی . تخریب شکل موج را می توان در فرکانس های مختلف (مضارب فرکانس اصلی) بعنوان یک نوسان دوره ای بوسیله آنالیز فوریه تجزیه و تحلیل کرد. در حال حاضر هارمونیکهای فرد و زوج و مرتبه 3 در اندازه های مختلف ضرایب فرکانس های مختلف در سامانه های الکتریکی موجودند که مستقیما تجهیزات سامانه الکتریکی را متاثر می سازند. در معنایی وسیعتر هارمونیکهای زوج و مرتبه 3 هریک تلاش می کنند که دیگری را خنثی نمایند. ولی در مدت زمانی که بار نا متعادل است این هارمونیک های زوج و مرتبه 3 منجر به اضافه بار در نول و اتلاف انرژی شدید می شوند. با تمام احوال هارمونیک های فرد اول مانند هارمونیک پنجم، هفتم، یازدهم، سیزدهم و ... عملکرد این تجهیزات الکتریکی را تحت تاثیر قرار می دهند. برای فهم بهتر تاثیر هارمونیک ها ، شکل زیر تاثیر تخریب هارمونیک پنجم بر شکل موج سینوسی را نشان می دهد:

هارمونیک های ولتاژ و جریان تاثیرات متفاوتی بر تجهیزات الکتریکی دارند. ولی عموما بیشتر تجهیزات الکتریکی به هارمونیکهای ولتاژ بسیار حساس اند. تجهیزات اصلی نیرو مانند موتورها، خازن ها و غیره بوسیله هارمونیکهای ولتاژ متاثر می شوند. به طور عمده هارمونیکهای جریان موجب تداخل مغناطیسی (Magnetic Interfrence) و همچنین موجب افزایش اتلاف در شبکه های توزیع می شوند. هارمونیکهای جریان وابسته به بار اند ، در حالی که سطح هارمونیکهای ولتاژ به پایداری سامانه تغذیه و هارمونیکهای بار (هارمونیکهای جریان) بستگی دارد. عموما هارمونیک های ولتاژ از هارمونیک های جریان کمتر خواهند بود.  
 
تشدید
اساسا تشدید سلفی – خازنی در همه انواع بارها مشاهده می شود. ولی اگر هارمونیک ها در شبکه توضیع شایع نباشند تاثیر تشدید فرونشانده می شود. در هر ترکیب سلفی – خازنی چه در حالت سری و چه در حالت موازی، در فرکانسی خاص تشدید رخ می دهد که این فرکانس خاص فرکانس تشدید نامیده می شود. فرکانس تشدید فرکانسی است که در آن رآکتنس خازنی (Xc) و رآکتنس القایی (XL) برابر هستند.
 
برای ترکیبی مثالی برای بار صنعتی که شامل اندوکتانس بار و یا رآکتنس ترانسفورماتور که بعنوان XL عمل می کند و رآکتنس خازن تصحیح ضریب توان که بصورت Xc خودنمایی می کند فرکانس تشدیدی برابر با LC خواهیم داشت . رآکتنس خازنی متناسب با فرکانس کاهش می یابد (توجه : Xc با فرکانس نسبت عکس دارد). در حای که رآکتنس القایی متناسب با آن افزایش می یابد (توجه: XL با فرکانس نسبت مستقیم دارد).این فرکانس تشدید به سبب متغیر بودن الگوی بار متغیر خواهد بود. این مساله برای ظرفیت خازنی ثابت کل برای اصلاح ضریب توان پیچیده تر است. برای درک صحیح این پدیده لازم است دو نوع وضعیت تشدید شامل حالت تشدید سری و حالت تشدید موازی مورد توجه قرار گیرند. این دو امکان در زیر توضیح داده می شوند.

تشدید سری
به خاطر ترکیب سری سلف و خازن، در فرکانس تشدید امپدانس کل به پایین ترین سطح کاهش می یابد و این امپدانس در فرکانس تشدید طبیعتی مقاومتی دارد. بنابراین در فرکانس تشدید رآکتنس خازنی و رآکتنس سلفی (القایی) برابر هستند. این امپدانس پایین برای توان ورودی در فرکانس تشدید، افزایش توانی جریان را نتیجه می دهد.شکل داده شده زیر رفتار امپدانس خالص در وضعیت تشدید سری را نشان می دهد. در کاربری صنعتی رآکتنس ترانسفورماتور قدرت به علاوه خازنهای اصلاح ضریب توان در سمت ولتاژ پایین به عنوان یک مدار تشدید موازی برای سمت ولتاژ بالای ترانسفورماتور عمل می کند. اگر این فرکانس تشدید ترکیب سلف و خازن بر فرکانس هارمونیک شایع در صنعت منطبق شود ، بخاطر بستری با امپدانس پایین ارائه شده توسط خازن ها برای هارمونیک ها ، منجر به افزایش توانی جریان خازن ها خواهد شد. از این رو خازن های ولتاژ پایین در سطحی بسیار بالا اضافه بار پیدا خواهند کرد که همچنین این عمل موجب تحمیل بار اضافی بر ترانسفورماتور می شود. این پدیده منجر به تخریب ولتاژ در شبکه ولتاژ پایین می شود.

تشدید موازی
یک تشدید موازی ترکیبی از رآکتنس خازنی و القایی است که در شکل زیر نمایش داده شده است. در اینجا رفتار امپدانس برعکس حالت تشدید موازی خواهد بود که در شکل داده شده در زیر، نشان داده شده است.در فرکانس تشدید امپدانس منتجه مدار به مقداری بالا افزایش می یابد. این، منجر به بوجود آمدن مدار تشدید موازی میان خازن های اصلاح ضریب توان و اندوکتانس بار می شود که نتیجه آن عبور ولتاژ بسیار بالا هم اندازه  امپدانس ها و جریان های گردابی بسیار بالا درون حلقه خواهد بود.

در کاربری صنعتی خازن اصلاح ضریب توان مدار تشدید موازی با اندوکتانس بار تشکیل می دهد.هارمونیک های تولید شده از سمت بار رآکتنس شبکه را افزایش می دهند. که موجب بلوکه شدن هارمونیک های سمت تغذیه می شود.این منجر به تشدید موازی اندوکتانس بار و اندوکتانس خازنی می شود. مدار LC (سلفی – خازنی) مواز ی ، شروع به تشدید میان آنها می کند که منجر به ولتاژ بسیار بالا و جریان گردابی بسیار بالا در درون حلقه مدار سلف - خازن (LC) می شود. نتیجه این امر آسیب به تمام سمت ولتاژ پایین سامانه الکتریکی است.

ایزوله کردن تشدید موازی از ایزولاسیون تشدید سری نسبتا پیچیده تر است. اساسا این امر بخاطر تنوع بار صنعتی از زمانی به زمان دیگر است که موجب تغییر فرکانس تشدید می شود. شکل زیر تاثیر ظرفیت خازنی ثابت و اندوکتانس متغیر را نشان می دهد. این تغییر مداوم فرکانس تشدید ممکن است موجب تطبیق فرکانس تشدید بر فرکانس هارمونیک شود که ممکن است منتج به ولتاژ بالا و جریان بالا که سبب نقص و خرابی تجهیزات الکتریکی می شوند، گردد. بنا بر این در هر دو تشدید موازی و سری خازنهای قدرت متاثر هستند که بکار گیری دستگاه های حفاظتی و ایمنی را برای خازنها ایجاب می نماید. این امر درک صحیح بر خازنهای قدرت را قبل از از اعمال تصحیح بخاطر تاثیر هارمونیک ها و تشدید ایجاب می نماید.

خازنهای قدرت
خازنهای اصلاح ضریب توان نسبت به هارمونیک ها حساس اند و بیشتر عیوب خازنهای قدرت، عیوبی با طبیعت زیر را نشان می دهند:
هارمونیک ها – هارمونیک های پنجم ، هفتم ، یازدهم ، سیزدهم و ...

بسته به طراحی ساختاری اساسی، حدود پایداری در مقابل اضافه ولتاژ، اضافه جریان و هارمونیکها برای دور کردن خازن از خرابی بسیار مهم است.
اساسا خازن ها امواج کلید زنی تولید می کنند که عموما به عنوان جریان هجومی و اضافه ولتاژ آنی دسته بندی می شوند. جریان هجومی پدیده ای است که هنگام به مدار وصل کردن خازن ها رخ می دهد. امپدانس ارائه شده توسط خازن طبیعتا بسیار کم و مقاومتی است. این امر منجر به جریان هجومی به بزرگی 50 تا 100 برابر جریان اسمی می شود که از خازن عبور می کند ، اما چرا از خازن؟ زیرا امپدانس ترانسفورماتور در زمان روشن کردن خازن ها فقط در مقابل شار جریان مقاومت می کند.

این امر هنگامی پیچیده تر می گردد که در ترکیب موازی بانک خازنی ممکن است جریان هجومی کلید زنی به سطحی بالاتر از 200 تا 300 برابر جریان اسمی برسد. این جریان هجومی نتیجه تخلیه خازن های از پیش شارژ شده موازی با آن می باشد. در زیر این مطلب نشان داده شده است.نوعا جریان هجومی علاوه بر تخریب در شکل موج جریان سبب تخریب در شکل موج ولتاژ می شود.

در هنگام خاموش کردن (از مدار خارج کردن) خازن ها ، بسته به شارژ ذخیره شده در آن، اضافه ولتاژ ناگهانی بالاتری در زمان خاموش کردن خازن ها بوجود خواهد آمد که ممکن است موجب پدید آمدن جرقه در پایه ها شود. هنگامی که خازن خاموش می شود شار الکتریکی در خود نگه می دارد و بوسیله مقاومتهای تخلیه ، تخلیه (Discharge) می شود. مدت زمان تخلیه عموما بین 30 تا 60 ثانیه می باشد. تا زمانی که تخلیه بشکل موثری صورت نگرفته نمی توان خازنها را به مدار باز گرداند. هرگونه بازبست خازن قبل از تخلیه کامل دوباره موجب افزایش جریان هجومی می شود.

علاوه بر دستگاه های مسدود کننده هارمونیک ها که با صحت خازن ها نسبت مستقیم دارند ، و در سر خط بعدی تشریح می شوند ، دستگاه های تحلیل برنده امواج کلید زنی مثل جریان هجومی ، اضافه ولتاژ آنی و غیره نیاز دارند که بطور دقیق تعریف و بررسی شوند.
 

دستگاه های مسدود کننده هارمونیک ها:
برای کاربری سالم خازن ها لازم است که فرکانس تشدید مدار LC (سلف - خازن) که شامل ادوکتانس بار و خازنهای اصلاح ضریب توان می شود، به فرکانسی دور از کمترین فرکانس هارمونیک تغییر داده شود. برای مثال هارمونیک هایی که در سامانه تولید می شوند و خازن های قدرت را متاثر می سازند، هارمونیک های پنجم، هفتم، یازدهم، سیزدهم و غیره هستند. پایین ترین هارمونیکی که بر خازن ها تاثیر می گذارد هارمونیک پنجم است که در فرکانس 250 هرتز دیده می شود. اساسا اگر خازن ها با سلف ها موازی شده باشند، انتخاب مقدار اندوکتانس به شکل زیر است:

ترکیب سری LC (سلف – خازن) در فرکانسی زیر 250هرتز تشدید می کند. بنابراین در همه فرکانس های هارمونیک ها ترکیب سری سلف و خازن مانند یک ترکیب سلفی عمل خواهد کرد و امکان تشدید برای هارمونیک پنجم یا هر هارمونیک بالاتری از بین می رود. شکل زیر نامیزان سازی (De – Tuning) خازن ها را نشان می دهد.

این ترکیب سلف و خازن که در آن فرکانس تشدید در فرکانسی دور از فرکانس هارمونیک تنظیم شده است، مدار LC (سلف – خازن) نامیزان شده
(De-Tuned) نام دارد. ضریب نا میزان سازی نسبت رآکتنس به طرفیت خازنی است. در مدار خازنی نامیزان شده، اساسا سلف مانند دستگاه مسدود کننده هارمونیک ها عمل می کند. برای خازن ها ضریب مناسب نامیزان سازی حدود % 7 است که فرکانس تشدید را در 189 هرتز تنظیم می کند.
اما ، نامیزان سازی % 5.67 همچنین در جایی استفاده می شود که فرکانس تشدیدی معادل 210 هرتز دارد. هر دو درجه نامیزان سازی ، مسدود کردن (بلوکه کردن) هارمونیک ها از خازن ها را تضمین می کنند. شکل زیر درجه نامیزان سازی را نمایش می دهد.
بانک های نامیزان سازی خازن:

بانک های نامیزان سازی خازن نیازمند آن هستندکه با نکات اساسی زیر مشخص شوند:
انتخاب درجه نامیزان سازی
محاسبه خازن کل خروجی مورد نیاز
محاسبه افزایش ولتاژ بوسیله سلف های سری

درجه نامیزان سازی مطلوب بر پایه هارمونیک موجود است. لازم است که هارمونیک های سمت بار اندازه گیری شوند تا در درجه نامیزان تصمیم گیری شود. خروجی خازن و سطح ولتاژ نیاز به انتخاب صحیح بر اساس درجه نامیزان سازی دارند. برای مثال برای %7 نامیزان سازی برای رسیدن به 200 کیلو ولت آمپر رآکتیو خروجی (KVAR) در 400 ولت ، نیاز به آن داریم که خازن 240 KVAR خروجی با ولتاژ 400 ولت انتخاب نماییم. این بدلیل افزایش ولتاژ بوسیله اندوکتانس سری است. مشابها برای رسیدن به 200 KVAR خروجی در ولتاژ 440 ولت به خازن های 240 KVAR خروجی 480 ولتی نیاز است.

محاسبه افزایش ولتاژ به سبب رآکتنس سری ، بر اساس نامیزان سازی است و به روش زیر انجام می گیرد:
(درجه نامیزان سازی – 1) / (ولتاژ نرمال مجاز) = ولتاژ خازن

سامانه خازنی ایده آل
برای تصحیح ضریب توان در بار صنعتی کنونی که شامل هارمونیک ها و تشدید می شود ، یک سامانه اتصال خازنی اساسا باید خصوصیات زیر را دارا باشد :

ظرفیت خازنی متغیر بر اساس توان رآکتیو برای دوری از تغییر فرکانس تشدید. این امر انتخاب صحیح پنل های APFC را ممکن می سازد. پنل APFC باید خصوصیات زیر را داشته باشد.

حسگرها باید به طور مداوم سطح هارمونیک های ولتاژ را نمایش دهد و خازن ها را تحت زیر سطوح بالاتر هارمونیک ها محافظت نماید.

انتخاب محدوده هارمونیک های پنجم، هفتم، یازدهم، سیزدهم و همچنین شناخت تخریب همه هارمونیک ها برای تنظیم حدود ایمن و همچنین پیش بینی تغییرات بعدی هارمونیک ها.

مونیتورینگ جریان RMS برای محافظت خازن ها تحت هر حالت تشدید.

کنترل مشخصات، برای دوری از بکارگیری ظرفیت مازاد خازنی تحت حالت کم بار.

انتخاب خازن با عمر بالا و با تضمین مشخصات زیر:
ظرفیت اضافه بار: حداقل دو برابر جریان اسمی به طور مداوم و 350 برابر آن هنگام جریان هجومی.
قابلیت پایداری در مقابل اضافه ولتاژ: بیشتر از %10 و بالاتر از ولتاژ مجاز بصورت پیوسته.
قابلیت پایداری در مقابل هارمونیک ها: تضمین محدوده های هارمونیک های پنجم ، هفتم ، یازدهم ، سیزدهم و همچنین برای محدوده های THD.
مدار سلفی De – Tuned برای مسدود کردن هارمونیک ها (الگوی هارمونیک بار باید قبل از تعیین درجه نامیزان سازی (De – Tuning) اندازه گیری شود).
انتخاب سطح خازن و سطح ولتاژ براساس درجه نامیزان سازی.
دستگاه های کلیدزنی با تقلیل دهنده های داخلی برای تقلیل امواج کلید زنی برای خازن های قدرت.

اساسا این خصوصیات با مطالعه متناسب هارمونیک های ولتاژ بار همراه است که تضمین می کند که تاثیر مخرب هارمونیک ها و تشدید از خازن ها دور شود که بدین وسیله عمر خازن ها و کارایی کل سامانه الکتریکی را افزایش می دهد.

نتیجه گیری
علم به شرایط و خصوصیات خازن ها و عوامل موثر بر آنها از جمله هارمونیک ها نه تنها موجب افزایش امنیت و سلامتی و طول عمر آنها خواهد شد بلکه سبب کاهش هزینه های پیش بینی شده و نشده در بکار گیری انرژی الکتریکی می شود.

برای اندازه گیری هارمونیک ها می توان از هارمونیک آنالایزرهای برند Extech استفاده کرد.
1-پاور آنالایزر و هارمونیک آنالایزر 3 فاز 110 ولت 382095
2-پاور آنالایزر و هارمونیک آنالایزر 3 فاز 220 ولت 382096

 

تاریخ: ۱۳۹۱/۸/۲۱
 

  ادامه مطلب ...

ایمنی کلید فناوری کلیدخانه (Switch gear) است

ایمنی کلید فناوری کلیدخانه (Switch gear) است
کمپانی ABB اخیرا ساخت AX1 یک محصول کلیدخانه ولتاژ متوسط جدید عرضه کرده است. این فناوری خصیصه ساختمانی منحصر به فردی را داشته و چندین مفهوم در طراحی آن به کار گرفته شده است.AX1کلیدخانه جدید عایقبندی در برابر هوا و ولتاژ متوسط ABB بر مبنای فلسفه ایمنی ساخته شده که بر مبنای آن فضای کامل ولتاژ قوی برای چندین ورودی و تغذیه کننده مکعبی و یک حصار فلزی پیش بینی شده که امکان برخورد انسانی در شرایط سرویس را پیش نمیآورد. در جهت ارتقای ایمنی و مقابله با خطرات رودرروی انسانی و کاهش زمان برپاسازی دوباره در شرایط خرابی دستگاهی به نام ”حذف کننده آرک – Arc Eliminator “ساخته، امتحان و به کار برده شده است. مشخصه های نوآورانه دیگر نظیر مشاهده گری کامل و اتصالات سیم پیچها با کنتاکت جهشی نیز ایمنی AX1 را بالاتر برده است. محصولAX1 در لودویکا ساخته شده که بزرگترین مرکز سازنده دستگاههای فشارقوی در دنیاست و آن را به مطلوبترین مکان برای توسعه بعدی AX1 بدل گردانده است. کارخانه AX1 شکل یکپارچه دارد و بخشهای تولید و اداری در کنار هم قرار دارند. این امر سبب می شود مبادله اطلاعات قابل اتکای بین بخشهای اداری و تولیدی به سرعت میسر شود

فضای کوچک، ایمنی بالا
به خاطر اندازه کوچک و ایمنی بالای این دستگاه نصب پانلهای AX1 برای فضاهای کوچکی که نیازمند ایمنی بالا هستند، بسیار مطلوب است. به دلیل پویا بودن آرک حفاظتی AX1 ،افزایش خطرناک فشار هیچگاه امکان شکلگیری پیدا نمی کند و اگر باز شدن درونی آرک کلیدخانه رخ دهد گازهای مضّر امکان انتشار ندارند. بنابراین به فضایی برای زدایش کمپرس گاز و آتش نیاز نیست زیرا حذف کننده های سریع آرک (قوس) در AX1به سرعت بسیار بالایی از هر گسست احتمالی ناشی از صدمات جلوگیری می کند. مشخصه دیگری که فضای موردنیاز AX1 را کوچکتر می کند درهای کشویی آن است که هیچ فضایی را در راهروی عملیاتی اشغال نمی کند.

تگنر Tegner در شهر واستراس ـ سوئد نمونه خوبی از تعبیه AX1در فضایی بسیار کوچک است. در زیرزمین یک ساختمان چندین کارخانه AX1 نصب شده است. یکی از آنها شامل یک AX1 با 1+6 پانل است که در یک سوراخی به اندازه شش مترمربع جاسازی شده است. در نبود فضا، پانل حایل روی دیوار مقابل پانلهای AX1 تعبیه شده است. این نمونه نشان میدهد که AX1در فضاهای کوچک چه برتری هایی دارد و ساختمان جمع و جور آن و عدم نیاز به فضای مربوط به زدایش کمپرس از آن جمله است.

یک نمونه دیگر از خصوصیات منحصر به فرد AX1 در شهر مالمبرگت در شمال سوئد دیده می شود دستگاه در جایی 1000 متر زیر سطح محیط موردنیاز برای کارگران معدن و تجهیزات الکترونیکی و تجهیزات مکانیکی و برقی معادن نصب شده است. در یک معدن به دستگاه حفاری پیوسته نیاز وجود دارد که سنگها را بشکافد. بزودی کابل مربوطه بسیار طولانی شده و کلیدخانه باید جابه جا شود. این کار معمولا پر دردسر و پرهزینه است. بنابراین به راه حلی جابهجاپذیر نیاز وجود دارد که بتوان آن را به سرعت، راحت و هماهنگ با فرایند معدن کاری جابهجا کرد. در این جاست که دستگاههای جمع و جور خاصیت خود را نشان میدهند. از آنجا که در مکعبی AX1 هنگام باز شدن به طور عمودی فشار داده می شود به فضای اضافی در جلوی پانلها نیازی نیست و جا برای مانور موردنیاز وجود دارد. یک مشخصه حیاتی دیگر AX1حذف قوس ( Arc) آن است که وجود یک سیستم رهاسازی فشار را غیرلازم میکند و این امری مهم در ایمنی کارگرانی است که در معادن کار می کنند.

کاربردهای دیگر
طراحی جمع و جور AX1 آن را برای سکوهای نفتی و گازی مطلوب میسازد. پانلهای AX1 از آلومینیوم ساخته شده و آن را سبک میکند. تجهیزات مخصوص دستگاههای دریایی با تنشهایی روبرو میشوند که در شرایط عادی و در روی زمین با آن مواجه نمیشوند. حرکت مقتدرانه امواج، ارتعاش و خوردگی به دلیل فضای آلوده به نمک از آن جمله است. برای اطمینان تأثیرپذیری AX1 در سخت ترین شرایط AX1به شکلی شدید برای سازگاری با نیازهای IEC و UL مورد آزمایش قرار گرفته است.

در کاناری وارف دوکلندز لندن نیز دستگاهای AX1 نصب شده است. در یک ساختمان بانکی برای HSBC سه کلیدخانه AX1 نصب شده است . دو دستگاه در پایین ساختمان که هر کدام 21 پانل AX1 دارند. سومی با هشت پانل در طبقه هفتم تعبیه شده است و این مساله ای ایجاد نمیکند زیرا حذف کننده های قوس الکتریکی به معنای عدم نیاز به هرگونه سیستم تخلیه فشار برای فشارهای بیش از حد و گاز است.

طراحی AX1
به دلیل شکل لوله ای، ابعاد به شکلی اساسی کوچک شده است. اخیرا در مقایسه با دستگاه های مشابه در بازار AX1 به عنوان کوچکترین آنها شناخته شده است. این اندازه کوچک به معنای آن است که AX1میتواند به راحتی در یک کانتینر استاندارد 3/7 متر قرار گیرد. گذشته از صرفه جویی در فضا، کار نصب نیز آسانتر میشود، زیرا این دستگاه به طور یکپارچه و مونتاژ شده در کانتینر قرار میگیرد و در مکان نصب، تنها کار، اتصال کابلها است. این دستگاه با شکل خود تصمین کننده طراحی بهینه و قوی پانلهاست.

میدانهای همنواختی – الکتریکی دور میله جریان وجود دارد که آن را برای سازگارسازی و به کارگیری مرحله به مرحله کوتاه ایمن میسازد. بین فازها همواره پتانسیل زمینی وجود دارد که ریسک گریپاژ جریان را به حداقل میرساند. به عایقهای سدکننده بین فازها نیازی نیست (یا بین فاز و زمین) و میلة جریان اصولا نیازی به عایق کاری ندارد. همچنین میله جریان به اتصالات فنری سیم پیچهای منحصر به فرد خود، کار الحاق پانلها به یکدیگر را ساده تر میکند.

این شکل AX1 است که استفاده از آن را به عنوان یک تکنیک اتصال به فنرهای Helicon بدون چفت میسر کرده است. اتصالات فنری سیمپیچ در تمام نقاط ارتباط مدار اصلی به کار گرفته میشود که در سیستم میله جریان بین پانلها قابل پیادهسازی ـ و یا در اتصالات بالاتر یا پایینتر و دستگاههای کابلهای ارتباطی ـ است . این تکنیک اتصالات فنری سیمپیچ در نقاط قابل جابجایی انتقال جریان داخل دستگاههای سوئیچ مورد استفاده قرار میگیرد. اگرچه این تکنیک منحصر به AX1 نیست اما صناعت و تکنیکی است که امتیاز آن را ABB دارد و برای مدارشکنهای فشارقوی و کلیدخانه های GIS در 20 سال اخیر به کار گرفته شده است.

تکنیکهای جدید اندازه گیری که در AX1 به کار گرفته شده به مفهوم آن است که جریان با سیمپیچ روگوسکی Rogowski اندازه گیری می شود. این سیم پیچ از گونهای حلقوی است که روی بدنهای از مواد غیرمغناطیسی پیچیده شده است و درجه حرارتش ثابت است. این دستگاه قادر به اندازه گیری جریان چند آمپر تا جریان مدار ـ کوتاه است و اندازه گیری دقیق اُفت فشار قوی را به عنوان وسیله ای ساده برای وارسی پوشش کنتاکت مدارشکن نیز انجام می دهد. هر سنسور مورد آزمایش قرار می گیرد و خطاها به شکل فاکتور اصلاحی برای رایانه پانل تصحیح می شود بنابراین دقت اندازه گیری آن بالاست.

پایداری
در حالی که ارزشگذاری برای ایمنی یک کلیدخانه به زبان اقتصادی دشوار است، پایداری آن از جهتی دیگر اهمیت اقتصادی دارد زیرا یک گسست برنامه ریزی نشده می تواند باعث ضرری هنگفت یا از دست رفتن درآمد شود. معمولا به دلیل سرهم بندی کردن نادرست، بیشتر اشتباهات در اتصال کابلها رخ میدهد. در AX1 اتصالات پیش ساخته کابلها در بیرون و به شکل مخروط یا در داخل به شکل پریز مورد استفاده قرار گرفته است. منبع اشتباه بخشهای مکانیکی، دستگاههای عملیاتی هستند به این دلیل که در AX1مدارشکن و کارکرد عدم اتصال وارثینگ (earthing) به هم بسته اند و همواره در چارچوب مدار اصلی نصب میشوند.

گذشته از آن می توان دستگاه های عملیاتی را بدون خارج کردن هر یک از پانلها از سرویس جا به جا کرد. یک اشتباه دیگر (اگرچه اندکتر) گرمایش بیش از حد در ارتباط با میله جریان است. از آنجا که AX1 یک سیستم لوله ای میله جریان با تکنیک اتصال بدون پیچ دارد (کنتاکت فنری سیمپیچ) خطای گرمایش بیش از حد به دلیل محکم نبودن ناکافی لنگر وجود ندارد. کنتاکت فنری سیم پیچ با حلقه هایی به شکل حرف O و پوشش لاستیکی به خوبی محافظت میشود تا از نفوذ عوامل محیطی و بیرونی جلوگیری کند.

جدیترین اشتباه در کلیدخانه ناشی از قوس الکتریکی داخلی است. دستگاه بسیار سریع حذف کننده قوس الکتریکی در AX1 به معنای جلوگیری از چنین اتفاقی است که پس از بازرسی، برگرداندن دوباره کلیدخانه به سرویس را به سرعت میسر میکند. در حالی که در کلیدخانه های دیگر به دنبال خطای ناشی از قوس الکتریکی به کار انداختن مجدد آن هفته ها طول میکشد.

از آنجا که تلفات عملیات به حداقل میرسد در صرفه جویی انرژی و عمر مفید دستگاه مؤثر است که همچنین باعث کاهش تأثیرات مخرب زیست محیطی می شود. در جریان طراحی از مواد قابل بازیافت نیز استفاده شده است.

حذف کننده قوس الکتریکی
حذف کننده قوس الکتریکی را بخش سیستم بازرسی و محافظت قوس الکتریکی اپتیک ABB پخش کرده است. اتصالات سه فازه هم زمان در مدتی کمتر از 5 میلی ثانیه بسته می شود. در نبود این سیستم فشار به حدود 50 درصد حداکثر پیشین خود می رسید. اگر یک قوس الکتریکی باز در کلیدخانه رخ دهد هر سه فاز به سرعت ”ارث“ می شوند و فشاری خطرناک مجال شکل گیری پیدا نمیکند، و گازهای داغ و زهرآلود نیز زمان برای تشکیل شدن پیدا نمی کنند. کلیدخانه همواره در معرض خسارات اندکی قرار دارد و اگر کسی جلوی آن ایستاده باشد، مجروح نخواهد شد. پس از معلوم شدن علت و انجام اقدامهای ضروری، عملیات کلیدخانه به سرعت و بدون نیاز به تعمیر برقرار میشود.
اخیرا در تایلند یک مورد خطا دیده شد که در آنجا حذف کننده قوس الکتریکی، کلیدخانه را نجات داد. این حذفکننده به مانند سیستم کیسه هوا در خودرو عمل کرد و کلیدخانه را از خسارات عمده رهانید. بعدا پس از وارسی و یافتن محل خطا، دستگاه کاملا تمیز و سالم شد.

خودنگهداری
AX1 دستگاهی است که به عنوان ”کلیدخانه هوشمند“ شناخته شده است. هوش آن را هم در رایانه های پانلها و هم در چند سیستم اداره گزارشگر خطاها میتوان دید که در هر پانل AX1 تعبیه شده و هر کدام شامل تعدادی سنسور است که میزان زیادی از اطلاعات مفید را گرد میآورند. AX1به بازرسی های ادواری معمول نیازی ندارد زیرا کاملا با پانل های کامپیوتر (رایانه) خود اداره می شود. آنها چشمی بینا بر روی کلیدخانه داشته و در موارد بسیاری در صورت نیاز به بازرسی و سرویس هشدار میدهند.

تاریخ: ۱۳۹۱/۸/۲۴