برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

کلیدهای قدرت به کار رفته در شبکه تولید ،انتقال و توزیع انرژی برق به طور کلی به دو گروه عمده تقسیم می گردند. ...

تصاویر

 

Upload center         Upload center               Upload center

 

Upload center                Upload center          Upload center

 

*CIRCUIT BREAKER *                 کلیدهای قدرت  

كلیدهای قدرت به دو دسته تقسیم میشوند:

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 و بست (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.

انواع 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.

كلید قدرت یا دیژنكتور :

دیژنكتور كلیدی است كه می تواند در موقع لزوم جریان عادی شبكه و در موقع بروز خطا جریان اتصال كوتاه و یا جریان اتصال زمین و یا هر نوع جریانی با هر اختلاف فازی را سریعاً قطع كند در اتصال سه فاز كه یك حالت خاصی از بار متعادل است با اینكه فرمان قطع به هر سه قطب كلید یكجا و در یك زمان داده می شود ولی قطع هر سه فاز تقریباً در فاصله یك چهارم پریود كه معمولاً از نظر زمانی بسیار كوتاه است انجام می گیرد. در انتخاب دیژنكتور باید به نكات زیر توجه شود :

1-       ولتاژ نامی كلید كه معمولاً برابر ولتاژ شبكه ای است كه كلید در آن نصب می شود و می تواند حدود 15% هم از ولتاژ شبكه كوچكتر باشد.

2-       جریان نامی كلید كه مساوی با بزرگترین جریان كار معمولی شبكه است.

3-     قدرت نامی قطع دیژنكتور كه باید با قدرت اتصال كوتاه در محل كلید مطابقت كند در ضمن با همین قدرت قطع قدرت وصل نامی دیژنكتور نیز عملاً مشخص می شود زیرا برحسب تعریف VDE باید قدرت وصل كلید در حدود 5/2 برابر قدرت قطع آن باشد.

انواع دیژنكتورها :

1-       روغنی    

        2-كم روغن   

        3-هوایی ‍(هوای فشرده)        

        4-گازی(گاز SF6)

كلیدهای با قطع و وصل خودكار :

در وسایل خانگی، صنعتی و تجاری كلیدهای بسیاری یافت می شوند كه فرمان قطع خود را از سیستم یا وسیله دیگری دریافت می كنند و در نتیجه وسایل متصل به مداری را بطور اتوماتیك كنترل می كنند برخی از انواع مهم این كلیدها را در ذیل تشریح می كنیم :

1-كلیدهای ساعتی : این كلیدها برای قطع و وصل اتوماتیك مدارها در ساعت معین بكار گرفته می شوند. برخی از این مدارها نظیر چراغهای ویترینهاو چراغ خیابانها می باشند.در انتخاب این نوع كلیدها لازم است به جریان مدار وظرفیت كلیدها كه برحسب آمپر داده می شود توجه شود.

این كلیدها ساختمانهای مختلف دارند. در یك نوع آن از موتور كوچكی كه از نوع سنكرون انتخاب می شود استفاده می شود كه البته در صورت قطع برق از كار می ایستد. در نوع دیگر ساعت مجهز به فنر است كه توسط موتور برقی كوك می شود و در صورت قطع برق بكار خود ادامه می دهد و دچار اختلال نمی گردد. در وصل كلیدهای ساعتی حتماً باید فیوزی برای حفاظت موتور و فیوز دیگری برای حفاظت مدار بكار برد.

2-كلید فشاری : این كلیدها از تغییرات فشار فرمان می گیرند و برای كنترل موتورهایی كه تلمبه و یا كمپرسورها را می گردانند یا برای قطع توربین های بزرگ در صورت كم شدن فشار روغن یاتاقانها مورد استفاده قرار می گیرند.

3-كلید حدی (محدود كننده مامیكر و سوئیچ) : این كلیدها از حركت و برخورد ماشین با وسایل متحرك به نقطه ثابتی فرمان می گیرد و حركت آنها را كنترل می كند. این كلیدها در جرثقیل ها و آسانسورها در مكانی كه حداكثر تغییر مكان مجاز دستگاه را معین می كند نصب می شود و دستگاه در برخورد به دسته آن مدار را قطع می كند و سبب توقف می گردد. از این كلید در مدارهای فرمان برای كنترل و محدود كردن حركت قسمتهای مكانیكی، تغییر جهت حركت و در تایمرها و شناورها و بعنوان كلید قطع یا وصل استفاده می شود. ساختمان این كلید مانند شستی بوده و توسط سیستم متحرك به آن نیروی فشار وارد شده و یا كشیده می شود. به همین دلیل سر اهرم متحرك آن بفرمهای مختلف ساده، قرقره ای، گلوله ای و می باشد. در میكروسوئیچ نیز مانند شستی، یا برطرف شدن نیروی مكانیكی وارده به اهرم آن مجدداً انرژی ذخیره در فنر میكروسوئیچ آن را به حالت اول برمی گرداند.

4-كلیدهای حرارتی : این كلیدها از تغییرات درجه حرارت فرمان قطع و وصل می گیرند و در وسایل مثل سیستم حرارتی مركزی و یا یخچال و اتوبرقی مورد استفاده قرار می گیرند.

 معرفی کلیدهای اتوماتیک فشار ضعیف


مقدمه ای بر کلیدهای اتوماتیک فشار ضعیف :

بمنظور حفاظت تأسیسات روشنائی، برق صنعتی، سیم و کابل و ماشین آلات در برابر اضافه بار و جریان اتصال کوتاه از فیوز، کلید- فیوز و کلیدهای اتوماتیک استفاده میگردد. لیکن به لحاظ اینکه اولا فیوزها همیشه نمی توانند عمل حفاظت موضعی و سلکتیو را در انواع مختلف شبکه ها بطور کامل و بدون خطا انجام دهند و در ثانی بعلت اینکه در شبکه سه فاز در موقع ازدیاد جریان اغلب قطع سه فاز بطور همزمان لازم و ضروری است لذا نمی توان همیشه از فیوز و کلید- فیوز استفاده کرد. در ضمن در بعضی از شبکه های توزیع می بایست به محض برگشت جریان (ولتاژ) یا افت بیش از حد مجاز ولتاژ، مدار بطور خودکار قطع و آلارمهای لازم ایجاد گردد. همچنین در بعضی موارد ورود اتوماتیک یا دستی ژنراتور اضطراری یا ترانسفورماتور در شبکه توزیع جهت تداوم کار شبکه یا انجام تعمیرات دوره ای شبکه اجتناب ناپذیر می باشد. در چنین حالاتی فقط از کلید اتوماتیک می توان استفاده کرد.


کلیدهای اتوماتیک علاوه بر موارد فوق نسبت به فیوزها و کلید- فیوزها دارای مزایای زیر می باشند :

کلید خودکار پس از قطع مدار در اثر جریان زیاد و یا هر عامل دیگری بلافاصله مجددا آماده بهره برداری می باشد.

با کمک کنتاکتهای فرعی که در آن تعبیه شده می توان وضعیت کلید را در هر حالت (قطع، وصل یا وقوع خطا) توسط سیگنال تعیین و در اطاق فرمان منعکس کرد.

ساختمان این کلیدها بگونه ای است که اگر کلید را بر روی یک مدار اتصال کوتاه شده ببندیم، در ضمن عمل بسته شدن، رله اضافه جریان کلید بسرعت وارد عمل شده و مدار را قطع می کند.



- کلیدهای فشار ضعیف :

از انواع کلیدهای فشار ضعیف می توان به کلیدهای زیراشاره کرد:

- کلیدهای اتوماتیک کمپکت(Moulded case circuit breaker:M.C.C.B)

- کلیدهای اتوماتیک هوایی(Air circuit breaker:A.C.B)

- کلیدهای مینیاتوری(Miniature circuit breaker:MCB)

- کلیدهای حافظ موتور(Motor protection circuit breaker:M.P.C.B)

- کلیدهای محافظ جان(Residual current circuit breaker:R.C.C.B )



-کلید اتوماتیک و کلید غیر اتوماتیک:ابتدا لازم است بدانیم کلیدهای اتوماتیک با کلیدهای غیر اتوماتیک چه فرقی دارند،کلیدهای اتوماتیک به کلیدهایی گفته میشود که دارای رله هستند و هر کدام برای کاربردهای مخصوصی مورد استفاده قرار میگیرد بطور مثال کلیدهای اتوماتیک هوایی دارای رله های بسیار هوشمندی هستند واین رله ها از نوع رله های الکترونیکی هستند،اما کلیدهای غیر اتوماتیک کلیدهایی هستند که صرفا"برای قطع و وصل مورد استفاده قرار میگیرد و فاقدرله میباشند بطور مثال کنتاکتور یک تجهیز غیر اتوماتیک است که برای قطع و وصل های گوناگون با کاربردهای مختلف یک مشخصه ای دارد مثلا"کنتاکتور AC3 برای بارهای القایی است.

*بیشترین توسعه ای که روی کلیدهای فشار ضعیف انجام میدهند رویcurrent limiting است که هر چه این خاصیت بیشتر شود کلید گرانتر میشود.این خاصیت مستقیما"به زمان قطع کلید بستگی دارد.

*معمولأ در کاتالوگ کلیدهای فشار ضعیف دو مشخصه فنی به نامهای Icu و Ics مشخص شده اند که دانستن مفهوم آنها در انتخاب کلید مهم است.

: Icu جریان اتصال کوتاهی که کلید تنها یکبار بدون انکه آسیبی ببیند قادر به قطع آن می باشد و برای دفعات بعدی نیاز به تعمیر و سرویس و یا تعویض دارد.

: Ics جریان اتصال کوتاهی که کلید به دفعات قادر به قطع آن می باشد بدون اینکه آسیبی ببیند و یا نیاز به تعمیر و یا تعویض پیدا کند.

بحث اتصال کوتاه در استاندارد IEC60974-2 دارای دو Category میباشد:

Category 1 :در این نوع، کلیدها بدون رنج اتصال کوتاه هستند و به ازای اتصال کوتاه لازم است مورد بازبینی قرار گیرند.

Category2:در این نوع، کلیدها یک مدت زمان کوتاه برای تحمل جریان اتصال کوتاه دارند و این قضیه به Current Limiting وسیله بستگی دارد.

در نوع دوم حفاظت و سلامت تجهیزات بهتر از نوع اول است.



- کلیدهای اتوماتیک کمپکت(( Molded Case Circuit Breaker (MCCB) :

Iu جریان دایم ، نرم این کلیدها از160A تا 1600A است اما این کلیدها حداکثر تا 3200A ساخته می شوند. فریم این کلیدها با افزایش جریان نامی آنها بزرگ می شود. بطور مثال کلیدهای کمپکت ساخت شرکتABB،تیپ Isomax ان از 125A تا 3200A ساخته میشود.



- کلیدهای هوایی : ((Air Circuit Breaker(ACB):

این کلیدها از انواع دیگری از کلیدهای اتوماتیک فشار ضعیف هستند که در آن آمپراژ بالا مورد استفاده قرارمی گیرند. حد بالای جریانی این کلیدها تا 6300A می باشد.Iu جریان دایم ، نرم این کلیدها از630A تا 16300A است مورد مصرف این کلیدها عمدتأ در ورودی تابلوها

می باشد که هم جریان بالایی دارد و هم برقراری Selectivity کامل بین کلیدهای ورودی و کلیدهای خروجی که معمولأ از نوع کمپکت می باشند ضروری است.

کلیدهای هوایی دارای رله هایی که در داخل خود کلید جاسازی شده اند(Built-in) می باشد. ویژگی این رله ها خاصیت تاخیری یا Time Delay آنهاست که عنصر اصلی در تامین Selectivity از طریق صدور فرمان قطع با تاخیر می باشند. (Selectivity همان پدیده تقدم قطع در خروجیها نسبت به ورودی هاست. به این معنی که اگر خطایی در یک فیدر خروجی رخ داد، ابتدا کلید خروجی قطع شود و تنها در صورت تداوم خطا روی مدار و عمل نکردن کلید خروجی، کلید ورودی با تاخیر کل تابلو را بی برق می کند. اهمیت این موضوع در این است که در صورت وقوع خطا در یکی از خروجیها کل تابلو بی برق نشود.)

یادآوری : استفاده از کلیدهای کمپکت در هر دو مدار خروجی و ورودی در تابلو حتی اگر کلید ورودی دو سایژ بالاتر از بالاترین سایز کلید در خروجیها انتخاب شود، تنها در محدوده کوچکی از جریان اتصال کوتاه، Selectivity را تامین می کند و به هر حال Selectivity کامل بدست نمی دهد.

- کلیدهای مینیاتوری((Miniature Circuit Breaker (MCB) :

از انواع کلیدهای فشار ضعیف که معمولأ در جریانهای پایین و در تابلوهای روشنایی وتاابلوهای توزیع با توان کم و یا جهت حفاظت مدارات کنترل و فرمان تجهیزات و تاسیسات برقی مورد استفاده قرار می گیرد. جریان قطع اتصال کوتاه این کلیدها معمولأ چندان بالا نیست.حداکثر جریان مورد استفاده با کلید مینیاتوری 100A است و همینطور جریان قطع اتصال کوتاه این کلیدها بصورت نرم 10KA و حداکثر 25KA است.این کلیدها دارای دو نوع کاربرد صنعتیIEC60947 وکاربرد مسکونیIEC60898 هستند.



- کلیدهای حافظ موتور((Motor Protection Circuit Breaker (MPCB) :

همانگونه که از اسم این کلیدها معلوم است این کلیدها برای حفاظت موتورها بسیار کاربرد دارند،این کلیدها معمولا" تا100A و 100KA ساخته میشوند و برای موتورهای تا 55KW مناسب هستند.این کلیدها حفاظت به دو نوع تقسیم میشوند.

کلیدهای حافظ جان((Residual current Circuit Breaker(RCCB):

یکی از عوامل اصلی در بروز خسارات مالی ، صدمات و تلفات جانی به ویژه در منازل مسکونی ، مراکز اداری ، تجاری و مجتمع های صنعتی عدم رعایت مسائل ایمنی در استفاده از انرژی برق میباشد . بمنظور حفاظت از جان افراد در مقابل خطر برق گرفتگی و جلوگیری از خطرات جریان نشتی از کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی ( محافظ جان ) استفاده می شود . این کلیدها که براساس حساسیت خود به دو نوع خانگی و صنعتی تقسیم می شوند ، علاوه بر حفاظت افراد در مقابل تماس مستقیم و یا غیر مستقیم برق ، با جلوگیری از نشتی جریان در حفاظت دستگاه ها و تجهیزات صنعتی نیز موثر می باشند . براین اساس در صورتی که حساسیت کلیدها تا 30 میلی آمپر باشد این کلید به عنوان حفاظت از جان و در صورتی که حساسیت آن بیشتر از 30 میلی آمپر باشد به عنوان حفاظت از تجهیزات صنعتی بکار می رود .

اساس کار کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی ، مقایسه جریان ورودی با جریان خروجی کلید می باشد به طوری که اگر جریان نشتی در مداری که کلید در آن واقع شده است بیشتر از حساسیت کلید باشد کلید عمل کرده و جریان ورودی و در نتیجه مدار را قطع می نماید .

از مزایای دیگر استفاده از کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی جلوگیری از بروز آتش سوزی در اثر وجود جریان نشتی می باشد . باتوجه به اینکه یم جریان 5/0 آمپری می توان باعث بروز آتش سوزی شود ، کلید حفاظت از خط برق گرفتگی با تشخیص جریان نشتی و قطع جریان ورودی ، مانع از بروز آتش سوزی می شود . همچنین از آنجا که در صورت وجود جریان نشتی در بدنه وسائل برقی و یا سیستم سیم کشی ساختمان ، این جریان به مرور زمان یاد می شود و احتمال سوختن وسایل برقی و سیستم سیم کشی ساختمان را به وجود می آورد لذا استفاده از کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی ، با توجه به کاهش میزان هدر رفتن انرژی الکتریکی و برق مصرفی . صرفه جوئی اقتصادی و حفظ ثروتهای ملی را نیز در بر خواهد داشت .

- مشخصات کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی ( جریان نشتی ) :

- دمای کاری کلیدها جهت قطع جریان نشتی متناوب از 25- تا 40- درجه سیلسیوس و با قدرت اتصال کوتاه 6 تا 25 کیلو آمپر می باشد .

- جهت حفاظت کـلـیـدهـا و مـدار مصرفی در مـقـابـل اتصال کوتاه و اضافه بار بایستی فیوز پشتیبان (Back-Up Fuse) با توجه به جریان نامی کلید و مشخصات ارائه شده در کاتالوگ نصب گردد .

-کلیدها با جریان نامی 125-16 آمپر تولید می شوند .

-کلیدها جهت استفاده مشترکین تکفاز ( خـانـگی ) بـه صورت دو پـل ( فـاز + نـول ) و مشترکین سه فـاز ( صنعتی ) به صورت چهار پل ، که می تواند همراه با نول و یا بدون نول ( در سیستم های سه سیمه ) بکار رود .

-میزان جریان قطع خودکار کلیدها ( حساسیت ) از 10 میلی آمپر تا 5/1 آمپر ، و مدت زمان قطع حداکثر 200 میلی ثانیه است .

-باتوجه به موقعیت نصب ، سیم های ورودی و خروجی می توانند از بالا و یا پائین به کلید متصل شوند که این امر در کارکرد کلید اثری نخواهد داشت .

- درجه حفاظت کلیدها برای جلوگیری از ورود اجسام خارجی برابر با IP 40 می باشد.

- کلید عملیات نصب و رفع نقص بایستی توسط فرد متخصص انجام شود .

-ترمینال های ورودی و خروجی کلیدها باتوجه به آمپر کلید برای بالاترین قطر کابل یا سیم در نظر گرفته شده و از این نظر مشکلی وجود نخواهد داشت .

- همراه با کلید امکان استفاده از کنتاکت کمکی نیز وجود دارد .

علت بدون جریان بودن سکسیونر د رموقع قطع یا وصل، مجهز نبودن سکسیونر به وسیله جرقه خاموش کن است .لذا بطور کلی می توان نتیجه گرفت که عمل قطع و وصل سکسیونر باید بدون جرقه یا با جرقه ناچیزی صورت گیرد. برحسب این تعریف در صورتیکه از سکسیونر جریان عبور کند ولی در موقع قطع اختلاف پتانسیلی بین دو کنتاکت آن ظاهر نشود قطع سکسیونر بلامانع است . همینطور وصل سکسیونری که بین دو کنتاکت آن تفاوت پتانسیلی موجود نباشد گرچه به محض وصل باعث عبور جریان گردد نیز مجاز خواهد بود. از آنچه که گفته شده چنین نتیجه می شود که سکسیونر یک کلید نیست بلکه یک ارتباط دهنده یا قطع کننده مکانیکی بین سیستمها است.سکسیونر باید درحالت بسته یک ارتباط گالوانیکی محکم ومطمئن برای هدایت بهتر جریان درکنتاکت هر قطب برقرار سازد و مانع افت ولتاژ گردد. لذا باید مقاومت عبورجریان در محدوده سکسیونر کوچک باشد، تا حرارتی که در اثر کار مدام در کنتاکتها ایجاد می شود از حد تجاوز نکند. در ضمن باید سکسیونر طوری ساخته شود که دراثر جرم و وزن تیغه های یا فشار باد وبرف وغیره خود به خود بسته نشود یا در موقع بسته بودن نیروی دینامیکی شدیدی که در اثر عبو رجریان اتصال کوتاه بوجود می آید باعث لرزش تیغه های یا احتمالاً باز شدن آن نگردد. سکسیونر می تواند به تیغه های زمین مجهز باشد که تیغه های زمین برای تامین ایمنی کار روی قسمتهای بی برق شده بکار می رود . در حالیکه سکسیونر به تیغه های زمین مجهز باشد، تیغه های زمین معمولاً باز است مگر در زمانیکه سکسیونر باز شود که د راین حالت جهت تخلیه شارژهای خازنی (ولتاژ باقیمانده) روی خط یا قسمتهایی که قبلاً برق دار بوده تیغه های زمین بسته میشود.
موارد استعمال سکسیونر:
همانطور که گفته شد اصولاً سکسیونر وسایل ارتباط دهنده مکانیکی و گالوانیکی برای هدایت بهتر جریان قطعات و سیستمهای مختلف می باشند ودر درجه اول به منظور حفاظت اشخاص و متصدیان مربوطه در مقابل برق گرفتگی بکاربرده می شوند .بدین جهت طوری ساخته می شوند که در حالت قطع یا وصل،محل قطع شدگی یا اتصال بطور واضح وآشکار قابل رویت باشد. یعنی در هوای آزاد امجام گیرد و از آنجا که سکسیونر باعث بستن یا بازکردن مدارالکتریکی نمی شود ، برای باز کردن وبستن هر مدار الکتریکی فشار قوی احیتیاج به کلید قدرت می باشدکه قادر است مدار را تحت هر شرایطی بسته یا باز کند وسکسیونر وسیله ای است برای ارتباط کلید قدرت به شینه ویا هر قسمت دیگری از شبکه که دارای پتانسیل است .لذا طبق قوانین متدوال الکتریکی و به منظور ایمنی لازم درهنگام تعمیرات لازم است تا جلوی هر کلید قدرتی از1 کیلو وات به بالا ویا درهر دو طرف در صورتی که از دو طرف تغذیه گردد سکسیونر نصب گردد. با این شرایط هنگام باز کردن مدار،ابتدا کلید و سپس سکسیونر باز می شود ودرموقع بستن ابتدا سکسیونر وسپس کلید بسته می شود ودر صورتیکه سکسیونربه تیغه های زمین مجهز باشد،این تیغه های بعد ازباز شدن سکسیونر بسته شده تا شارژ های خازنی ذخیره شده رابه زمین منتقل نماید؛ سکسیونرهای بکاررفته در سیستم قدرت سه فاز بوده و دارای سه پل مشابه می باشد . عملکرد همزمان سه فاز بوسیله اینترلاک مکانیکی بین سه پل امکان پذیر میباشد. ازآنجا که مقدار شارژ خازنی باقیمانده (ولتاژ) درروی قسمتهای جدا شده از شبکه در رده ولتاژهای فشار قوی قابل توجه است، لازم است قبل از عمل تعمیرات بوسیله بستن تیغه های زمین سکسیونرها معمولاً بین سکسیونر و کلید قدرت اینترلاک ( مکانیکی یا الکتریکی) به نحوی برقرار می شودکه با وصل بودن کلید نتوان سکسیونر را قطع و وصل نمود. برای این منظور از یک بوبین که از ولتاژ خط تغذیه می شود برای ایجاد اینترلاک الکتریکی جهت عملکرد تیغه های زمین استفاده مینمایند .همچنین ازاینترلاک مکانیکی و یا الکتریکی جهت حصول اطمینان از باز بودن سکسیونر در زمان عملکرد تیغه های زمین وبالعکس استفاده می شوند.

4-5 اطلاعات مورد نیاز جهت طراحی سکسیونر:
4-5-1 مشخصات وویژگیهای شبکه وسیستمی که سکسیونر یا تیغه های زمین درآن نصب و بهره برداری خواهد شد .سکسیونریا تیغه های زمین در هنگام قطع و وصل باید از عهده انجام وظیفه مربوط برآمده و ویژگیهای شبکه الکتریکی مربوطه را به طور ایمن تحمل کند. این ویژگیهای شبکه عبارتند از:
1- ولتاژ نامـــی
2- ولتاژ حداکثر
3- فرکانس
4- تعداد فاز
5- جزئیات نحوه زمین کردن نوترال سیستم
6- جریان نامـــی
7- جریان اتصال کوتاه
4-5-2مشخصات محیطی وشرایط اقلیمی محلی که سکسیونر یا تیغه های زمین درآن شرایط مورد استفاده قرار خواهند گرفت در انتخاب سکسیونر یا تیغه های زمین شرایط آب و هوایی و محلی از اهمیت زیادی برخوردار است. زیرا به همان اندازه که تعیین شرایط محیطی واقعی و مناسب در بهره برداری ایمن، کاهش هزینه های سرویس وتعمیرات واستفاده بهینه از سرمایه گذاری اولیه تاثیر دارد، تعیین شرایط محیطی و آب و هوایی نا مناسب اعم از شرایط سنگین تر و با سبکتر از شرایط واقعی ، بهره برداری را نامطمئن و پر مخاطره نموده،تعمیرات و سرویس را افزایش داده واستفاده از سرمایه گذاری رابه صورت مناسب و بهینه نیز ناممکن میسازد بنابراین دقت د رتعیین و انتخاب این شرایط بسیار با اهمیت و حساس می باشد.

اهم پارامترهای محیطی که در طراحی سکسیونر وتیغه های زمین موثرند عبارتند از:
1- ارتفاع محل نصب از سطح دریا
2- حداکثر درجه حرارت هوای محیط
3- حداقل درجه حرارت هوای محیط
4- سرعت باد
5- میزان رطوبت نسبی
6- شتاب زلزله
7- ضخامت یخ
8- میزان آلودگی
9- هرنوع شاریط خاص وغیر عادی نظیر بخارآب غیر متعارف، رطوبت ، گرد وخاک غیر معمول، نمک، دوده گازهای قابل اشتعال و قابل انفجار و خوردگیهای غیر معمول درمواردی که درمناطق ساحلی آلوده به نمک محل نصب سکسیونر وتیغه های زمین در فضای سرپوشیده می باشد، براساس توصیه استانداردIEC شماره 129 بایستی از سکسیونر وتیغه های زمین نوع فضای باز استفاده شود.

4-6 انواع سکسیونرها:
4-6-1 نوع سکسیونر یا تیغه های زمین
انواع سکسیونر وتیغه های زمین که در رده ولتاژ 400و230 کیلو ولت بکارمی روند عبارتند از:
1- سکسیونر افقی با قطع از یک نقطه
2- سکسیونر افقی با قطع ازدو نقطه
3- سکسیونر عمودی
4- سکسیونر پانتو گراف
5- سکسیونر افقی با قطع از یک نقطه
این نوع سکسیونر شامل دو نوع قطع از وسط ویا قطع از یک طرف می باشدکه نوع قطع از وسط دارای دو تکه بازو و دو ترمینال هم سطح در دو طرف سکسیونر بوده ویک سری کنتاکت نر وماده دارند .نحوه حرکت بازوها در صفحه افقی و حول دو محور در دو طرف سکسیونر و به اندازه حدود 90 درجه می باشد . نوع قطع از یک طرف مشابه نوع قطع از وسط می باشد،با این تفاوت که دارای یک تکه بازو است وحرکت بازو وحول یکی از مقره های نگهدارنده بازو انجام میگیرد. دراین سکسیونر فاصله افقی مورد نیاز بین فازها بیشتر از انواع دیگر می باشد لذا در سطوح ولتاژ فشار قوی که فضای کافی در اختیار باشد بهترین انتخاب می باشد.
4-6-2 سکسیونر افقی با قطع ازدو نقطه
این نوع سکسیونر دارای یک بازوی یکپارچه یا دو پارچه متصل بهم ودو سیستم ترمینال هم سطح در دو طرف سکسیونر و دو سری کنتاکت نر و ماده می باشد. نحوه حرکت بازوی ای سکسیونر در صفحه افقی وحول یک محور در وسط سکسیونر وبه اندازه حدود 90درجه می باشد .سکسیونر افقی با دو قطع ازدو نقطه به فاصله افقی کمتری نسبت به سکسیونر افقی با قطع از یک نقطه و همچنین به یک ستون مقره اتکایی بیشتر نسبت به قطع از یک نقطه نیاز دارند.
4-6-3 سکسیونر عمودی:
این نوع سکسیونر دارای یک بازو ودو سیستم ترمینال هم سطح دردوطرف سکسیونرویک سری کنتاکت نر وماده می باشد نحوه حرکت بازوی سکسیونر در صفحه قائم وحول محور که دریک طرف سکسیونر قرار دارد بوده ومقدار چرخش بازوی عمودی تا حدود 90درجه می باشد .سکسیونر عمودی به فاصله افقی کمتری نسبت به سکسیونر افقی نیاز دارند،لیکن بدلیل حرکت عمودی تیغه ها عمدتاً درنقاطی استفاده می شود که سیم هوایی از بالای آن نگذرد (مثلاً سکسیونر مربوط به ترانسفورماتورها)
4-6-4 سکسیونر پانتو گراف:
این نوع سکسیونر دارای چند تکه بازوی لولایی ودو سیستم ترمینال مختلف وغیر هم سطح دربالا وپایین بوده وکنتاکتهای مخصوص گیره ای دارد که به همراه سیستم ترمینال بالایی می باشد. سیستم ترمینال پایین دارای دو محل برای اتصال هادی ازدو طرف می باشد. در سکسیونر پانتوگراف کمترین فاصله افقی و عمودی مورد نیاز می باشد و سکسیونر فاصله ایمنی خاصی را در این رابطه (فاصله افقی وعمودی) احتیاج ندارد وعمدتاً جهت انشعاب از باس بارهای هوایی ودر اشکال خاص شینه بندی بکار می رود.انتخاب هر یک از انواع سکسیونرهای بستگی به نحوه شینه بندی وجانمائی پست داشته واز یک طرح به طرح دیگر با توجه به کاربردها و محدودیتها تفاوت دارد .در ارتباط با پستهای 230و 400 کیلو ولت استفاده از سکسیونر افقی با قطع از دو قطع ازدو نقطه به دلیل افزایش فاصله فاز- فاز و تمرکز نیروی دورانی روی یک محور بجای دو محور نسبت به نوع سکسیونر افقی با قطع از یک نقطه توصیه نمی شود . مضافاً اینکه براساس نتیج بدست آمده از پرسشنامه های فنی- آماری پروژه اکثریت قاطع پاسخ دهندگان سکسیونر افقی را به نوع عمودی ترجیح داده و همچنین د رنوع افقی، سکسیونر را با قطع از یک نقطه رابه دلیل عملکرد بهتر وتعمیرات ارجع دانسته اند.
لذا ازمیان چهار نوع سکسیونر معرفی شده فوق عمدتاً نوع افقی با قطع از یک نقطه و در پاره ای موارد وباتوجه به شینه بندی وجانمایی پست ازسکسیونرپانتوگراف استفاده می شود.

4-7 نوع مکانیسم وعملکرد :
عمل قطع و وصل سکسیونر وتیغه های زمین مستلزم صرف انرژی مکانیکی می باشد اما با توجه به اینکه عمل قطع و وصل سکسیونر وتیغه های زمین در شرایط بی باری وتنها در زیر ولتاژ انجام می گیرد ونیازی به قطع جریان ندارد لذا بر خلاف کلیدهای قدرت سرعت قطع و وصل چندان مورد نظر نبوده وبنابراین بسته به شرایط بهره برداری می تواند توسط سه روش زیر انجام گیرد:
1- سکسیونر با مکانیسم عملکرد موتوری
2- سکسیونر با مکانیسم عملکرد دستی
3- سکسیونر با مکانیسم عملکرد موتوری- دستی
هریک از انواع مکانیسم های عملکرد فوق توسط کلیه سازندگان ساخته می شود ، نوع مکانیسم بسته به اینکه عملکرد وکنترل پست ویا مرکز دیسپاچینگ انجام انجام گیرد ودر پاره ای موارد به سبب بزرگ بودن ابعاد سکسیونر ونیاز به نیروی زیاد جهت عملکرد آن بصورت دستی یا موتوری انتخاب می شود.در سکسیونرهای رده 400و230 کیلو ولت به دلیل بعد مسافت در پستهای مربوطه، بزرگ بودن سکسیونر و لزوم کنترل سکسیونر از اطاق کنترل و دیسپاچینگ همواره عملکرد سکسیونر بصورت موتوری ( با امکان دستی د ر موارد اضطراری ) می باشد . در مورد تیغه های زمین به علت عدم احتیاج به کنترل ازراه دور ( اطاق کنترل و مرکز دیسپاچینگ ) واستفاده ازآن فقط به منظور تعمیرات وبه دلایل اقتصادی عموماً عملکرد آن بصورت دستی انجام می شود . مگر در پاره ای موارد که به لحاظ اهمیت فیدر مربوطه و یا شرایط اقلمی استفاده از مکانیسم موتوری الزامی بوده ویا اینکه از نظر اقتصادی توجیه پذیر باشد که در این موارد مکانیسم موتوری برای تیغه های زمین انتخاب می گردد.ضمناً نتایج بدست آمده از پرسش نامه های فنی- آماری پروژه نیز مؤید نظر شرکتهای برق دایر بر استفاده از عملکرد دستی در تیغه های زمین می باشد. همچنین پیش بینی لازم برای عملکرد سکسیونر از مراکز دیسپاچینگ برای پستهای بدون اپراتور در نظر گرفته شود.

4-8 معیار های طراحی و انتخاب سکسیو نر ها وتیغه های زمین :
1- ولتاز نامی : ولتاز نامی سکسیو نر ها و تیغه های زمین طوری انتخاب می شودکه مقدار آن حداقل مساوی حداکثر ولتاژ سیستم در نقطه ای که سکسیو نر و تیغه های زمین نصب می شود باشد. مطابق استاندارد IEC شماره 694 مقادیر ولتاژ نامی استاندارد بر حسب کیلو ولت برای سکسیونر و تیغه های زمین عبارتند از :
3.6- 7.2 – 12- 17.5 – 24 – 36 – 52 – 72.5 – 100 – 132 – 145 – 170 – 245 – 300- 362- 420 – 765 KV
که ولتاژ نامی سکسیو نر ها و تیغه های زمین با توجه به مقدار حداکثر ولتاژ برای پست مورد نظر در موزد سیستم 230 و 63 کیلو ولت ولتاژ نامی را به ترتیب برابر 245و 5/72 کیلو ولت انتخاب می کنند .
2- سطوح عایقی نامی : سطوح عایقی سکسیونر و تیغه های زمین بر اساس نتایج بدست آمده از مطالعات هماهنگی عایقی پروژه و با توجه به مقادیر استاندارد شماره 694 داده شده انتخاب می گردد. ضمنا سکسیونر با ولتاز نامی 300 کیلو ولت و بالاتر با توجه به ولتاژ استقامت عایقی موج کلید زنی بین کنتاکت ها با دو کلاس A و B تقسیم شده اند که انتخاب کلاس B در این مورد توصیه می شود.
لازم به یاد آوری است که مقادیر داده شده درجداول فوق برای شرایط محیطی استاندارد بوده و مقادیر ولتاز ها بایستی با توجه به شرایط محیطی واقعی تصحیح شود.
3- فرکانس نامی: مقاذیر استاندارد فرکانس برای تجهیزات قطع و وصل برابر 50 و 60 هرتز است که در مورد شبکه ایران این مقدار 50 هرتز می باشد.
4 – جریان نامی ( فقط برای سکسیونر و نه تیغه های زمین) : جریان نامی یک تجهیز قابل قطع و وصل عبارت است از قدرا موثر جریانی که وسیله مربوطه در شرایط مشخص استفاده قادر به عبور دادن آن بطور پیوسته باشد. مقدار جریان نامی سکسیونر با توجه به نتایج پخش بار و جریان اتصال کوتاه برای محل نصب سکسیونر و با در نظر گرفتن روند افزایش با ر بر اساس برنامه ریزی های توسعه سیستم و همچنین نوع شینه بندی از مقادیر جدول استاندارد IEC شماره129 تعیین می شود.
5 - جریان نامی اتصال کوتاه کوتاه مدت : این جریان عبارت است از مقدار موثر جریانی که یک دستگاه مکانیکی قابل قطع و وصل در وضعیت بسته در خلال یک مدت زمان کوتاه و تحت شرایط مشخص می تواند از خود عبور دهد. مقدار این جریان با توجه به محاسبات اتصال کوتاه و بر اساس مقادیر استاندارد IEC شماره 129 می شود.
6 - جریان پیک قابل تحمل : این جریان عبارت است از بزرگترین پیک مربوط به جریان نامی اتصال کوتاه که سکسیونر می تواند در وضعیت بسته و تحت شرایط مشخص از خود عبور دهد. مقدار استاندارد این جریان 205 برابر مقدار موثر جریان نامی اتصال کوتاه است. ضمنا در صورتی که سکسیونر مجهز به تیغه های زمین باشد مقدار جریان نامی پیک تیغه های زمین نیز بایستی حداقل مساوی جریان نامی پیک سکسیونر مربوط باشد.
7 - جریان نامی وصل اتصال کوتاه ( فقط برای تیغه های زمین ) : مقدار این جریان برای تیغه های زمین سکسیونر مساوی جریان نامی پیک قابل تحمل آن خواهد بود . ضمنا تیغه های زمین یک سکسیونر بایستی قادر به وصل هر جریانی تا مقدار جریان نامی وصل اتصال کوتاه تحت هر ولتاژی تا ولتاژ نامی اش باشد.
8 – مدت زمان جریان اتصال : این جریان عبارت است از مدت زمانی که یک دستگاه مکانیکی قابل قطع و وصل در وضعیت بسته بتواند جریانی معادل جریان نامی اتصال کوتاه از خود عبور دهد مقدار این جریان مطابق استاندارد یک ثانیه بوده ولی در مواردی که مدت بیشتری مورد نظر باشد 3 ثانیه توصیه شده است. برای زمانهای جریان اتصال کوتاه بیشتر از مقدار نامی در صورتی که ازطرف سازنده سکسیونر یاتیغه های زمین فرمول دیگری داده نشده باشد رابطه I^2 t برابر ثابت در نظر گرفته شود
. دانلود کلیپ باز شدن سکسیونر                                                                                     موفق و پیروز باشید

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :