استقلال همیشه قهرمان

مقدمه              

شبکه های توزیع در اکثر کشورهای در حال توسعه و جهان سوم با استفاده از هادی های لخت اجرا می شوند. این در حالی است که مصرف کنندگان انرژی الکتریکی در کشورهای پیشرفته بویژه در طی چند دهه اخیر شاهد روند رو به رشد استفاده از انواع خطوط هوائی عایق شده در شبکه های توزیع هوایی می باشند. از این سیستم کابل می توان بطور موقت یا دائم استفاده نمود . از نظر اجرایی و نگهداری، هزینه این سیستم بین سیستم هوایی با خطوط بدون عایق و سیستم کابل کشی زمینی می باشد . این سیستم در محلهایی که فضای لازم برای کابل کشی کم و یا گران می باشد مناسب است و عوامل دیگری که باعث برتری این سیستم بر سیستمهای هوایی می شود نصب و اجرای سریع و ساده ، ایمنی و صورت ظاهری و کنترل زیست محیطی آن می باشد. می توان از این کابلها بطور موقت نیز استفاده نمود تا اینکه شبکه دائمی (زمینی یا هوایی ) منطقه مورد نظر آماده شود .

علاوه بر موارد بالا،این سیستم،برای شرایط ذیل نیز مناسب است :
- در مناطقی که لازم است شرایط زیست محیطی آن دست نخورده باقی بماند و یا اینکه تغییرات بوجود آمده در آن حداقل باشد .
- برای دادن تغییرات در شبکه و یا توسعه آن
- برای خط ورودی و یا خروجی به پست ترانسفورماتور یا ایستگاهها، زیرا که با استفاده از این کابل نیازی به مقره های عایقی نمی باشد .
- از این کابلها که وزن آن ها کم بوده و دارای عایق پلی اتیلن کراس لینک (XLPE )می باشند، در شبکه های هوایی برای ولتاژهای ماکزیمم 12، 24، 36 کیلوولت استفاده می شود .

در مواردی که استفاده از خطوط با هادیهای لخت منجر به بروز حوادث گذرا می شود و یا اینکه رعایت حریم و سایر نکات فنی و ایمنی شبکه برق مقدور نیست استفاده از کابلهای خود نگهدار هوایی راه حل منطقی است . از عمده ترین این موارد می توان به مسیرهایی اشاره نمود که دارای عرض کم بوده و یا در آنها موانعی از قبیل ردیف درختان وجود دارد .
همانطور که می دانیم کابلهای خود نگهدار دارای هادی آلومینیومی و عایق پلی اتیلن کراس لینک می باشند و برای نصب این کابلها برروی پایه ها نیاز به یک سیم نگهدارنده (massenger ) می باشد که جنس این    سیم برای کابلهای kv 20  از فولاد و برای کابلهای فشار ضعیف از آلیاژ آلومینیوم می باشد . در کابل خود نگهدار فشار ضعیف از سیم نگهدارنده  بعنوان  سیم  نول نیز استفاده خواهد شد .
در طراحی خطوط با کابلهای خودنگهدار در دو سطح ولتاژ فشار متوسط و فشار ضعیف به ترتیب سطح مقطعهای زیر مورد نظر قرار گرفته است که این طراحی قابل تعمیم برای سطح مقطعهای دیگر نیز می باشد .
سطح مقطع  65+120×3میلیمتر مربع برای فشار متوسط و 70+25+95×3 برای فشار ضعیف که سیم نگهدارنده آنها به ترتیب 65 و 70 می باشد و سطح مقطع 25 در فشار ضعیف برای سیستم روشنایی معابر می باشد.

متعلقات شبکه

:پایه ها (1

وسایلی هستند که سیمهای هوایی را از دسترس دور نگه میدارند ممکن هست به انواع مختلف چوبی وفولادی و.....موجود باشند

هنگام استفاده ی یک نوع پایه باید به دو نکته توجه داشت که عبارتند از-

الف- طول پایه

ب-کشش پایه

که نیروی کششی پایه های چوبی 300کیلوگرم میباشد و نیروی کششی پایه های فولادی 1200کیلوگرم میباشد .

کنسول : (2

یکی دیگر از متعلقات سیم های هوایی  که مورد استفاده قرار می گیرد کنسول ها می باشند

- تعریف کنسول  :

کنسول ها متعلقاتی هستند که از انها برای نگه داری سیم ها ی هوایی روی پایه ها و هم چنین دورز نگه داشتن سیم های هر فاز از فاز های دیگر و بالاخره جهت رعایت اصول مقره ها از کنسول ها استفاده می شود .

انواع کنسول ها :-

الف-افقی

ب-جانبی   (پرچمی )

ج-جناقی  (کانادیی )

 

3) مقره :

عامل اصلی جدا سازی هادی ها یا همان سیم ها از زمین و بدنه ی برج ها ویا تیرها  مقره ها می با شند

چون مقره عایق بسیار خوبی میباشند . لذا از انها برای جدا کردن سیم  حامل جریان از پایه ها استفاده می شوند ، در نتیجه پایه  بدون برق میشود.

خواص عمومی مقره ...

عملکرد مقره از نظر الکتریکی ومکانیکی می بایست رضایت بخش باشد از نظر مکانیکی مقره باید قابلیت تحمل وزن و کشش سیم ویخ احتمالی روی ان و همچنین کلیه نیروهای  ناشی از فشار باد وحرکات و نوسانات مکانیکی سیم را که به ان منتقل میشود را داشته باشد از نظر الکتریکی مقره باید علاوه برتحمل ولتا ژ کار خط نسبت به اضافه ولتاژهای یا گذرای ایجاد شده در خط نیز مقاوم باشد .شکل و وضعیت  ظاهری مقره باید به گونه ای باشد  که بتواند طولانی ترین مسیر را برای ایجاد یا عبور قوس الکتریکی ایجاد نماید  البته  شیار های ایجاد شده  در سطح بیرونی مقره جهت طولانی بودن مسیر شکست یا فاصله ی خزشی  نباید به اندازه ی باشد که:

1-موجب کثیف شدن مقره و جمع اوری گرد وخاک که باعث  افزایش جریان خزشی میشود

2-باعث فشردگی خطوط نیروی میدان الکتریکی و در نتیجه افزایش گرادیان ولتاژ دزر ان نقطه گردد .        مواد عایقی به کار رفته در مقره های خطوط هوایی عبارتند از :

-مواد سرامیکی

-شیشه انیل شده ،شیشه ای است که بوسیله ان عملیات حرارتی  تنش مکانیکی در ان ازاد می شود

- شیشه ی تمپر شده یا چقر شده ،شیشه ای است که بوسیله ی عملیات حرارتی تنش مکانیکی کنترل شده در ان ایجاد می شود .

- مواد پلیمری که می توان از جمله رزین اپوکسی ،لاستیک های اتیلن ،پروپلیلن ،لاستیک سیلیکون و....نام برد .

نیروهای وارده بر مقره :

مقره باید طوری طراحی  گردند که نیرو های وارده ناشی از یخ ،باد،زمین لرزه اتصال کوتاه را تحمل کند .جهت انتخاب مقره از دیدگاه مکانیکی  معمولا ترکیب  بار گذاری نیرو را در نظرمی گیرند و بزرگترین نتیجه ی حاصل از انها با در نظر گرفتن یک حاشیه ی ایمنی ،معیار انتخاب مقره خواهد بود.

 

مشخصات اب هوایی محیط:

این مشخصات شامل موارد زیر می باشد :

1)حداقل وحداکثر درجه حرارت سالیانه .

2)میزان بارندگی

3)سرعت باد

4)میزان یخ

5)شتاب زلزله

6)حداکگثر میزان شبنم ومه در منتطقه

7)ارتفاع از سطح دریا

انواع مقره ها ...

1)مقره سوزنی–

یک مقره یکپارچه است که بوسیله ی میله ای که از داخل مقره عبور می کند بر روی سازه ها نصب می گردد اجزای عایقی ان ممکن است از یک یا چند قسمت که به یکدیگر متصل هستند تشکیل شود اتصال اجزای عایقی به مییله (سوزن)نیز میتواند جدا شدنی یا دایمی باشد این مقره ها جزء قدیمی ترین طرحها بوده پایه های میانی (غیر انتهایی خطوط هوایی استفاده می شوند مقره های سوزنی مورد استفاده تا 11کیلو ولت معمولا از یک قطعه یک قسمتی  تشکیل شده اما در سطوح ولتاژ بالاتر تا33کیلو ولت از دو یا سه قطعه تشکیل می گردند که توسط سیمان مخصوص به هم چسبیده می شوند تگیه گاه یا ارتباط دهنده این مقره ها به کراس ارم ها میله های فلزی می باشند که در واقع پایه

مقره های سوزنی محسوب می گردند وباید مشخصات ویژه ای داشته باشد

2)مقره های سوزنی گرافیتی

مقره ای سوزنی است که روی ان تا سطح مشخصی از قشر سیاه گرافیت پوشیده شده باشد که این قشر میدان الکتریکی را به طور یکنواخت در سطح مقره توزیع نموده واز تمرکز ان درنزدیکی محل اتصال هادی مقره ممانعت می نمایئ بدین ترتیب با جلوگیری از تخلیه ی جزیی اولا پارازیت های مزا حم فرکانس های رادیویی منتفی شده ثانیا از خورد شدن سطح نیز جلوگیری بعمل می اید .

3)مقره ی چرخشی یا قرقره ای

ایم مقره ها در خطوط هوایی توزیع فشار ضعیف کاربرد دارند و جهت عبور سیم مورد استفاده قرار می گیرد  و به شکل استوانه ای ودارای یک سوراخ محوری نگه دارنده وشیار می باشد .

4)مقره های بشقابی

این نوع مقره ها در خطوط انتقال فشار قوی وفوق توزیع و ولتاژ متوسط به کار می روند در خطوط ولتاژ متوسط در مواردی که به هر علتی نیروی استقامت مکانیکی مقره باید بالاتر از حدود نرمال و متعارف باشد  برای مثال در پایه های کششی یا انتهایی ،زاویه ای ، اسپان های بزرگ و یا استفاده از سیم های سنگین این نوع مقره ها مورد استفاده می با شند این نوع مقره ها از کراس ارمها اویزان شده یا در امتدادهادی قرار می گیرند .

5)مقره مهار:

مقره شامل  یک توپی یا بلوک  از جنس چینی است که در ان دو سوراخ متقاطع عمود بر هم وجود دارد  که در ان ها  سیم  مهار طوری رد شده است که چینی همواره تحت فشار قرار دارد . این مقره ها در مسیر سیم های مهار پایه های خطوط مورد استفاده قرار می گیرند و قسمت پایین با این سیم مهار را ازقسمت بالایی سیم مهار از زمین ایمنی جان سیم بان را در هنگام کار روی تیر تامین می نماید این مقره ها به گونه ای طراحی  وساخته  می شوند   که در صورت شکست سیم  مهار رها نمی گردد وبر روی زمین نمی افتد.

کلاس بندی مقره ها ...

بر اسا س طراحی زنجیر مقره های خطوط هوایی به دو کلاس تقسیم می شوند :

:Aکلاس

یک مقره یلا یک واحد مقرهای که کوچکترین مسیر سوراخ شدگی ان از طریق مواد عایق حداقل  نصف  طول  مسیر  جرقه باشد  که از این نوع میتوان  مقره های  یک پارچه با اتصال خارجی را نام برد .

:Bکلاس

یک مقره یا واحد مقره ای است که طول کوچکترین مسیر  سوراخ شدگی  در ان از طریق  مواد عایقی  از نصف طول  مسیر جرقه  کمتر باشد. که از این نوع مقره ها می توان   مقره های  بشقابی را نام برد.

 

تعاریف واصطلاحات شبکه ی هوایی ...

ظرفیت جریانی –

میزان حداکثر جریان عبوری از یک هادی را گویند

-(T)ظرفیت کشش سیم

در هر نقطه از سیم نیرویی که در امتداد محور سیم بر ان نقطه وارد می شود کشش در ان نقطه نامیده می شود به عبارت دیگر اگر سیم در ان نقطه پاره شود نیرویی  که لازم  به ان نقطه اعمال شود تا سیم در حالت قبلی بایستد کشش در ان نقطه نامیده میشود.

نشان داده می شود .    Hکشش درپایین ترین نقطه سیم افقی است وبا

)-Fفلش(

بیشترین فاصله قائم بین سیم و خط راست واصل نقاط اتصال سیم به پایه (دو پایه متوالی) رافلش یا شکم سیم  می گویند.این بیشترین فاصله همواره (در پایه های هم ارتفاع و یا غیرهم ارتفاع) در نقطه وسط دو پایه حاصل میشود .

تنش-

در هر نقطه از سیم نسبت کشش سیم به سطح مقطع را تنش در ان نقطه گویند .

-(aپارامتر سیم (

نسبت کشش افقی به وزن واحد طول سیم را پارامتر سیم گویند .

حداکثر مقاومت کششی -

مقدار نیرویی است که باید به سیم وارد شود تا سیم در استانه  پاره شدن قرار گیرد .

)-Nظرفیت اطمینان سیم(

عددی است که با توجه به اهمیت خط برای ان در نظر گرفته می شود و برابر است با نسبت حداکثر مقاومت کشش سیم به حداکثر نیروی موجود وارد بر سیم .

ضریب انبساط خط -

نسبت تغییر طول نسبی سیم ناشی از حرارزت به تغییر درجه حرارت را ضریب انبساط خطی ان سیم گویند.

 

اسپن-

فاصله ی افقی بین دو پایه مجاور  را اسپن گویند.

فاصله ی مجاز هوایی -

حداقل فاصله ی لازم بین هادی ها و تجهیزات خطوط از سطح زمین وتاسیسات اطراف خط را گویند

اسپن معادل -

اسپنی است که در یک سکشن با توجه به طول اسپن های ان سکشن محاسبه می شود .

 

اسپن قایم یا وزنی  -

عبارت است از فاصله افقی بین دو نقطه مینیمم سیم در طرفین یک پایه . نیروی وارد بر پایه ها از حاصلضرب اسپن وزنی در وزن واحد طول به دست می اید . چون هر پایه نیروی قایم را تا حد خاصی می تواند تحمل کند لذاهنگا م انتخاب پایه ها و فاصله ی بین انها از این اسپن استفاده می شود

 

 

(E)ضریب کشسانی

فلزات اگر تحت نیروی کشش قرار گیرند تغییر طول پیدا می کنند  تا یک نقطه ی مشخص تغییرات طول فلز الاستیک بوده و نسبت به نیرو خطی است . در این محدوده نسبت تغییر تنش وارده بر سیم به تغییر طول نسبی سیبم را ضریب کشسانی گویند .

اسپنالکتریکی -

از نظر شرایط الکتریکی برای فلش دریک اسپن یک مقدار حداکثر تعیین می شود و چون افزایش اسپن با افزایش فلش همراه است ، از نظر الکتریکی یک مقدار حداکثر برای اسپن وجود دارد این اسپن اسپن الکتریکی نامیده می شود .

اسپن بادگیر –

فاصله ی بین نقاط دو اسپن مجاور را اسپن افقی یا بادگیر نامند . از این اسپن در محاسبه ی نیروی وارد بر پایه استفاده می شود  زیرا نیروی افقی ناشی از باد بر روی سیم حلصلضرب اسپن بادکیر در نیروی باد وارد بر واحد طول سیم است

 

حریم خطوط هوایی...

در احداث یا اصلاح خط هوایی ویا تاسیسات الکتریکی  با هادی ها لخت و بدون روپوش عایق فواصل هوایی مجاز بین خطوط برق دار با عناصر طبیعت اطراف ان، تابع قوانین مقرراتی است که در کلیه کشور های جهان تحت عنوان حریم خطوط انتقال و توزیع نیروی برق  رویت می شود .

 

 

حریم درجه1

به دو نوار طرفین مسیر خط ومتصل به ان فکه ارز هر کدام متناسب با ولتاژ خط تعیین می گردد .حریم درجه 1 اطلاق میی گردد .

درمسیر خط وحریم درجه یک ،اقدام به هر گونه عملیات ساختمانی و ایجاد تاسیسات مسکونی ،دامداری یا باغ ،درختکاری و انبار داری تا هر ارتفاع ممنوع می باشد .زراعت فصلی و سطحی ،حفر چاه و قنات ،راه سازی و شبکه ی ابیاری مشروط  بر اینکه سبب ایجاد خسارت برای تاسیسات شبکه ی توزیع نگردد و با رعایت اصول حفاظتی به منظور جلو گیری از برزوز خطرات جانی ومالی بلامانع است.

 

حریم درجه2

به دو نوار در طرفین حریم درجه ی 1 و متصل به ان که فاصله ی افقی حد خارجی ان از محور خط تعیین مگردد  حریم درجه 2 اطلاق می شود .

در حریم درجه 2  تنها ایجاد تاسیسات ساختمانی اعم از مسکونی ،  صنعتی ومخازن   سوخت تا هر ارتفاعی ممنوع  می باشد .

 

هادیهای شبکه ی هوایی...

تعاریف -

مفتول :به هادی با یک رشته به مقطع دایره گفته می شود

هادی چند رشته :هادی چند رشته متشکل از هفت ویا تعداد بیشتری مفتول که در لایه های مختلف به دور یکدیگر پیچیده می شوند  .را هادی چند رشته گویند .هنگامی که هادی بیش از یک لایه  داشته باشد لایه های بعدی در خلاف لایه هی قبلی پیچیده می شود .

 

هادی الومنیوم:

هادی شامل هفت ویا تعداد بیشتری مفتول از جنس الو منیوم و فولاد می باشد .بطوریکه لایه های داخلی از جنس فولاد و لایه های خارجی از جنس الو منیوم می با شند .

قطر هادی :متوسط دو اندازه گیری از مقطع هادی با برش عمودی می باشد .

جهت لایه :

جهت قرار گیری لایه ها روی یکدیگر جهت لایه گویند . و به دو حالت راستگرد وچپ گرد تقسیم می شوند . در لایه ی راستگرد در صورت مشاهده به صورت عمودی ،بخش داخلی لایه به صورت حرف )لاتین می باشد .و به همین ترتبب برای لایه ی چپ گرد ،بخش داخلی در صورت مشاهده بصورتz(

عمودی ،به صورتSلاتین می باشد

نسبت لایه:

نسبت طول محوری یک دور کامل پیچشی که توسط یک مفتول مشخص ایجاد می شود به قطر خارجی مارپیچ  مذکور را گویند.

مفتول های شبکه ی هوایی...

چگونگی اتصالات در مفتول های الومنیومی و فولادی-

اتصالات درمفتول های الومنیومی:

به علت گسیختگی های غیر قابل پیش بینی هنگام ساخت و به منظور استفاده از مفتول با طول کوتاه ،

به اتصال مفتول های الو مینیوم نیاز می باشد .در این مفتولها ،مستقل از تعداد مفتولهای هر هادی ،

اتصال مفتولهای الومینیومی باید ازطریق جوش سر به سر الکتریکی ،جوش سر به سرفشاری

سرد یا هر طریق مورد تائید دیگرصورت پذیرد و نیازی نیست که مفتول در نقطه اتصال مشخصات

مکانیکی یک مفتول یکسره و بدون اتصا ل را کاملا دارا باشد وتنها کافی است اتصالاتی که با استفاده

ازجوش سربه سر الکتریکی انجام شده اند ،تنشی به میزان  حداقل  75 نیوتن بر میلیمتر مربع و

اتصالاتی که از طریق جوش سر به سر فشاری سرد انجام شده اند، تنشی به میزان 130  نیوتن بر

میلیمتر مربع را تحمل کند . فاصله دو اتصال  در یک هادی نباید کمتر از 15متر باشد و در اتصالاتی

که از طریق جوش سر به سر االکتریکی ایجاد شده اند ،باید پس از جوشکاری در محدوده ای به طول

250 میلیمتر در هر دو طرف نقطه اتصال تنش پسماند به طریق عملیات حرارتی از بین  برود .لازم به

ذکر است منظور از اتصال در این بند،اتصالاتی که پیش از اخرین مرحله کشش سیمها ایجاد می شوند

نبوده و این اتصالات  مشمول مقررات این بند نمی باشند.

 

 

اتصالات در مفتولهای فولادی :

 

هیچ اتصالی،از هر نوع در طول مفتولهای فولادی مجاز نمی باشد.تنها اتصالات مجاز،اتصالات با جوش

الکتریکی بصورت سر به سر الکتریکی و در مراحل پیش از کشش میباشد.در صورتیکه هادی دارای

هفت مفتول باشد وجود اتصالاتی که پس از مرحله نهایی کشش ایجاد میشوند نیز به شرطی که فاصله دو

اتصال در یک هادی بیش از 15 متر باشد بلا مانع است .در این صورت این اتصال باید از طریق جوش

سر به  سر الکتریکی انجام پذیرد و در مقابل خوردگی به نحو مطلوبی محافظت شود.

 

کات اوت های فشار متوسط...

برای کارکرد  مطلوب سیستم توزیع لازم است که خطا های واقع شده در هر بخش از ان در کوتاه ترین زمان ممکن از بقیه سیستم قطع شود و در واقع باید در صورت امکان از وقوع ان جلوگیری به عمل اید. فیوز کات اوت ها یکی از وسایلی هستند که این کار را به عهده دارند .

ترانس فورماتورهای توزیع  غالبا از طریق یک فیوز قطع کننده (فیوز کات اوت ) به خطوط اولیه متصل می شوند . فیوز کات اوت شامل یک عنصر ذوب شونده می باشد که به صورت اتوماتیک در مواقع بروز خطا ،منجر به جدا شدن ترانس فور ماتور از خط گشته و نه تنها از گسترش  خسارت به ترانس فورماتور جلو گیری می کند  بلکه از قطع مدارات اولیه که ترانس فورماتورها و مشترکین تغذیه شده از ان مدارات را نیز تحت تاثیر قرار خواهد داد ممانعت به عمل می اورد .فیوز کات اوت ها همچنین برای جدا کردن مدارات اولیه دچار خطا یا اضافه بار از بقیه ی قسمت های سالم مدار به کار می رود .

فیوز کات اوت بیشتر برای محافظت ترانس فور ماتورها و همچنین محا فظت بانکهای خازنی و محافظت خط استفاده می شود.

اجزای فیوز کات اوت –

فیوز کات اوت دارای اجزای اصلی زیر می باشد :

- پایه فیوز

- فیوز گیر

- لینک فیوز

- اتصال پایه فیوز

- اتصال فیوز گیر

- ترمینال های فیوز

- المان فیوز

معرفی اجزای مربوط به کات اوت فیوز :

فیوز یک عنصر قطع می باشد که عناصر مختلف ان به گونه ای طراحی شده اند که می توانند جریان را در هنگامی که بیش از مقدار مشخصی از ان عبور کرد در زمان تعیین شده قطع نماید .

فیوز تمامی وظایف مربوط به همه ی بخش های یک عنصر را به طور کامل لنجام می دهد.

پایه فیوز :

بخش ثابت یک فیوز است که اتصال ترمینال های فیوز را به مدار خارجی برقرار می سازد . پایه فیوزبخش هایی که برای عایق شدن لازم است را شامل می شود .

اتصال پایه فیوز :

بخش هادی یک فیوز به ترمینال وصل می شود .و به اتصال بین لینک فیوز با حامل فیوز گیر داده می شود .

فیوز گیر :

بخش متحرک یک فیوز که برای حفظ لینک فیوز طراحی می شود. حامل فیوز شامل لینک فیوز نمی باشد.

 

اتصال فیوز گیر :

بخش رسانای یک حامل فیوز که به لینک فیوز وصل می شود و ان نیز به کنتاکت پایه فیوز داده می شود.

نگهدارنده ی فیوز :

ترکیب پایه فیوز و حامل مربوطه را نگهدارنده ی فیوز می گویند.

 

لینک فیوز:

 

به قسمتی از فیوز گفته می شود که شامل المان یا المان های فیوز بوده و پس از عمل فیوز بایستی تعویض شود:

اتصال لینک فیوز :

بخشی از رسانای یک لینک فیوز که به اتصال پایه فیوز و یا اتصال حامل فیوز گیر داده می شود:

 

المن فیوز :

یک بخش از فیوز می باشد که برای زمانی که فیوز عمل می کند باید ذوب شود .

 

نماینگر:

یک بخشی است که نمایشگر عمل فیوز میباشد.

 

 

میله ی ضربه زن:

وسیله ایست مکانیکی که قسمتی از رابط فیوز را تشکیل داده و هنگام عمل فیوز انرژی لازم جهت عمل وسیل دیگر یا نمایگر ها را تامین می کند و یا وسایل قفل وبست را ازاد می کند.

 

روش های زمین کردن ...

در کلیه ی مراحل نصب به هم بستن تمامی تجهیزات و زمین های الکتریکی در یک ارایه ی مشترک بسیار مهم می باشد . اگر چه موجود چنین شبکه هم هیچ تضمینی د ر خصوص عدم وجود خطرات ناشی از اختلاف پتانسیل بین بخش های به هم پیوسته و زمین بدست نمی دهد .

 

درجه ی ایمنی سیستم حفاظت زمین مورد نیاز در هر عملیات نصب بستگی به میزان خطرات موجود در محیط و فضای اطراف پروژه دارد . عملیات نصب سیم های محافظ دور از خطوط  برق دار انجام گیرد ویا عملیات نصب سیم های محافظ در مناطقی که احتمال بروز صاعقه کم می باشد صورت پذیرد ،فراهم نمودن حداقل ملزومات سیستم زمین کفایت می نماید. حداقل ملزومات شامل ماشین ها ووسیل در گیر در عملیات کشش سیم محافظ از جمله سیم راهنما و کششی می باشد

 

منابع خطر:

1)بار های القایی بواسطه ی خطوط برق دار مجاور

2)خطای حادث شده بر اثر تماس تصادفی بین سیم محافظ و خطوط برق دار مجاور

3)بار های القایی ساکن بر اثر غوامل جوی

4)بر خورد صاعقه به سیم های محافظ در حال نصب

5)در اثر خطای غیر عمدی که خط برق دار شده

 

1)زمین انفرادی:

زمین انفرادی وسیله ی قابل حملی می باشد که برلی اتصال یک هادی بی برق یا قطعه ای از تجهیزات یا هر دو ،به زمین مرجع به کار گرفته می شود.

 

زمین اصلی:

زمین اصلی  وسیله ی قابل حملی می باشد که از طول معینی سیم وگیره های مخصوص تشکیل شده است . این وسیله برای اتصال یک هادی بی برق یا قطعه ای از تجهیزات یا هر دو ،به زمین مرجع بکار برده  می شود .

فرق این وسیله با زمین انفرادی این است که این وسیله معمولا در محل های دور دست و در دو انتهای محلی که کارگران جهت حفاظت نیاز به اتصال زمین دارند به کار گرفته می شوند .در حالی که زمین انفرادی برای حفاظت از دستگاه ها و یا هادی هایی که امکان برق دار شدن دارند به کار می روند.

جرقه گیر

در سیستم های انتقال انرژی اغلب اختلاف سطح های زیادی به صورت امواج سیار در اثر قطع و وصل بی موقع کلیدها و یا اثرات جوی مانند صاعقه به وجود می آید که باعث جرقه زدن بین دو سر مقره ها می شود . این جرقه ها و هر جرقه ی دیگری که در اثر کثیف شدن مقره یا مه آلود بودن هوا به وجود می آید حرارت کلاهک فلزی مقره را بخصوص در پایه ی جرقه به شدت بالا می برد و چون مقاومت حرارتی چینی زیاد نیست اغلب باعث ترکیدن مقره می شود . در ضمن حرارت شعله جرقه باعث ذوب کردن لعاب شیشه ای روی مقره می گردد.برای حفاظت مقره در مقابل جرقه از وسایلی بنام جرقه گیر استفاده می شود . جرقه گیرها قطعات فلزی (میله های حفاظتی)هستند که علاوه بر اینکه مانع شروع جرقه از کلاهک مقره می شوند تا حدودی باعث تقسیم بهتر اختلاف سطح (ولتاژ) روی مقره می گردد. به خصوص مقره های بلند که در مقابل حرارت جرقه بسیار حساس هستند . باید حتما با جرقه گیر مناسبی مجهز شوند . جرقه گیر شاخه ای باید طوری نصب شود که در موقع جرقه زدن چکه های قطعات ذوب شده روی سیم ناقل انرژی نریزد. فاصله ی نوک شاخه تا محور مقره در حدود 30 سانتیمتر می باشد .

 

 

...LIGHTING ARRESTER برقگیر

برقگیر وسیله ای است جهت حفاظت تجهیزات در برابر امواج ضربه ای همانطوریکه می دانیم امواج ضربه ای ناشی از دو عامل درونی و بیرونی سیستم می باشند که عوامل درونی عبارتند از کلید زنی ، اتصال کوتاه و ورود و خروج بارهای بزرگ و عوامل بیرونی مانند صاعقه و رعد وبرق ، القا متقابل در اثر عبور یک خط فشار قوی از روی خط فشار ضعیف .

  برقگیر حتی از ایجاد جرقه و قوس الکتریکی در داخل تاسیسات فشار قوی نیز جلوگیری می کند و بدین جهت می توان آن را در هر نقطه ای از شبکه ی زمین شده بدون توجه به قدرت اتصال کوتاه آن را نصب کرد . در اینجا باید متذکرشد که با فعال شدن برقگیرها حتی همزمان و در فازهای مختلف ، رله های حفاظتی شبکه به طور کاملا مطمئن عمل نخواهند کرد و در نتیجه عمل انتقال انرژی نیز مختل نخواهند شد .                       در موقع کار عادی شبکه برقگیر که بین فاز و زمین بسته شده است ،مانند یک عایق عمل می کند ولی به محض اینکه ولتاژ شبکه از ولتاژ کار برقگیر تجاوز کرد برقگیر مانند یک گیرنده ی موج سریع عمل می کند و روشن می شود و جریانی که توسط برقگیر از راه قوس الکتریکی به زمین هدایت می شود باعث هدایت اختلاف سطح زیاد به زمین می گردد. برقگیرهای 3 تا 30 هزار ولت برای جریان     ضربه ای معمولا 5 کیلو آمپر و برقگیرهای 60 الی 220 هزار ولت برای جریان ضربه ای 10 کیلو آمپر ساخته می شوند و جریان های هدایت شونده ی ضربه ای که تا به امروز در شبکه ها سنجیده شده در بیش از 90 درصد ضربه ها از هزار آمپر تجاوز نمی کند .

 

- انواع برقگیر :

 

برقگیرها از نظر ساختمان انواع مختلف دارند که به چند نمونه از آنها اشاره می شود .

1 – برقگیرهای میله ای (شاخکی)

2 – برقگیرهای با مقاومت غیر خطی و فاصله ی هوایی یا سیلیکون کاربید یا سوپاپی

3 – برقگیرهای بدون فاصله ی هوایی (اکسید روی)

4 – برقگیرهای فیوزی

5 – برقگیرهای انفجاری

6 – برقگیرهای خازنی

 

- مشخصات برقگیرها :

کلیه برقگیرهای مورد استفاده در شبکه باید دارای مشخصات زیر باشند .

1 – ولتاژ نامی (با توجه به ولتاژ شبکه) : ولتاژی که برقگیر روی آن قرار می گیرد ولی روی ان عمل نمی کند .

2 – ولتاژ عمل برقگیر برای اضافه ولتاژ صاعقه : مقدار پیک موج ضربه ای که در صورت اعمال باعث عملکرد برقگیر می شود .

3 – ولتاژ عمل برقگیر برای اضافه ولتاژ سوئیچینگ (کلید زنی)

4 – جریان تخلیه (دشارژ) نامی به قدرت تخلیه شبکه : حداکثر جریانی که به راحتی از برقگیر عبور می کند . مانند برقگیر با آمپرهای 5/1 ، 5/2 ، 5 ، 10 و 20  کیلو آمپر .

 

 

...DISCONNECTOR SWITCH سکسیونر

سکسیونر وسیله ی قطع و وصل سیستمهایی است که تقریبا بدون جریانی (بار) هستند . به عبارت دیگر سکسیونر قطعات و وسایلی را که فقط تحت ولتاژ هستند ، از شبکه جدا می کند . تقریبا بدون بار بدان معنی است که می توان به کمک سکسیونر جریان های خیلی کم را قطع کرد .

بنابراین 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 اختلاف پتانسیلی موجود نباشد ، گرچه به محض وصل باعث عبور جریان گردد نیز مجاز خواهد بود .

سکسیونر را تحت انتقال بار نمی توان قطع و یا وصل نمود . مگر اینکه از نظر طراحی مجاز به قطع و وصل باشیم . مانند سکسیونرهای ساخته شده برای خطوط 20 کیلوولت .

 

با توجه به گفته های فوق چنین نتیجه می گیریم که سکسیونر یک کلید نیست بلکه یک ارتباط دهنده یا قطع کننده ی مکانیکی بین سیستم ها است ، بدون اینکه مداری بسته شود .                              

  سکسیونر باید در حالت بسته یک ارتباط گالوانیکی محکم و مطمئن در کنتاکت هر قطب برقرار سازد و مانع افت ولتاژ گردد. لذا باید مقاومت عبور جریان در محدوده ی سکسیونر کوچک باشد تا حرارتی که در اثر کار مداوم در سکسیونر ایجاد می شود ، 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 باید سکسیونر طوری ساخته شود که در اثر جرم و وزن تیغه یا فشار باد و برف و غیره خود بخود بسته نشود یا در موقع بسته بودن سکسیونر نیروی دینامیکی شدیدی که در اثر عبور جریان اتصال کوتاه به وجود می آید باعث لرزش تیغه یا احتمالا بازشدن آن نگردد.

 

از این جهت در موقع شینه کشی و نصب سکسیونر باید دقت کرد تا تیغه سکسیونر در امتداد شینه قرار گیرد و بدینوسیله از ایجاد نیروی دینامیکی حوزه الکترومغناطیسی جریان اتصال کوتاه جلوگیری شود . به همین منظور تیغه ی سکسیونر به صورت تسمه یا پروفیل های موازی ساخته می شود تا نیروی الکترودینامیکی حاصل از جریان اتصال کوتاه باعث فشردن هرچه بیشتر تیغه در محل کنتاکت دهنده باشد و از لرزش آن که باعث کوچک شدن سطح تماس می گردد، جلوگیری شود .

 

همینطور مقره هایی که پایه سکسیونر را تشکیل می دهند باید قادر به تحمل فشار وارده در اثر نیروی کشش الکترومغناطیسی دو فاز مجاور و مربوط به یک فاز در زمان عبور جریان اتصال کوتاه باشند .

- موارد استعمال سکسیونر :

همانطوریکه گفته شد اصولا سکسیونرها وسایل ارتباط دهنده ی مکانیکی و گالوانیکی قطعات و    سیستم های مختلف می باشند و در درجه ی اول به منظور حفاظت اشخاص و متصدیان مربوطه در مقابل برق گرفتگی به کار برده می شوند و بدین جهت طوری ساخته می شوند که در حالت قطع یا وصل محل قطع شدگی یا چسبندگی بطور واضح و آشکار قابل رویت باشد . یعنی در هوای آزاد انجام گیرد .                                      از آنجا که سکسیونر باعث بستن یا باز کردن مدار الکتریکی نمی شود برای باز کردن و بستن هر مدار الکتریکی فشار قوی احتیاج به یک کلید قدرت که قادر است مدار را تحت هر شرایطی باز کند داریم و سکسیونر وسیله ای است برای ارتباط کلید قدرت به شینه ویا هر قسمت دیگری از شبکه که دارای اختلاف پتانسیل است .

 

لذا طبق قوانین متداول الکتریکی جلوی هر کلید قدرت از یک کیلوولت به بالا ویا در هر دو طرف در صورتیکه آن خط از دو طرف پتانسیل می گیرد ، سکسیونر نصب می گردد. برای جلوگیری از قطع و یا وصل بی مو قع و در زیر بار بودن سکسیونر،معمولا بین سکسیونر و کلید قدرت اینترلاک الکتریکی ومکانیکی به نحوی برقرار می شود که با وصل بودن کلید قدرت نتوان سکسیونر را قطع یا وصل نمود.

- انواع سکسیونر :

1 – سکسیونر تیغه ای

2 – سکسیونر کشوئی

3 – سکسیونر دورانی

4 – سکسیونر قیچی ای

ترانسفورماتور...               

ترانسفورماتور (Transformer) وسیله‌ای است که انرژی الکتریکی را به وسیله دو یا چند سیم‌پیچ و از طریق القای الکتریکی از یک مدار به مداری دیگر منتقل می‌کند. به این صورت که جریان جاری در مدار اول (اولیه ترانسفورماتور) موجب به وجود آمدن یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم‌پیچ اول می‌شود، این میدان مغناطیسی به نوبه خود موجب به وجود آمدن یک ولتاژ در مدار دوم می‌شود که با اضافه کردن یک بار به مدار دوم این ولتاژ می‌تواند به ایجاد یک جریان در ثانویه بینجامد.ولتاژ القا شده در ثانویه V_S و ولتاژ دو سر سیم‌پیچ اولیه V_P دارای یک نسبت با یکدیگرند که به طور آرمانی برابر

نسبت تعداد دور سیم پیچ ثانویه به سیم‌پیچ اولیه‌است:

به این ترتیب با اختصاص دادن امکان تنظیم تعداد سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور، می‌توان امکان تغییر ولتاژ در ثانویه ترانس را فراهم کرد.یکی از کاربردهای بسیار مهم ترانسفورماتورهای کاهش جریان پیش از خطوط انتقال انرژی الکتریکی است. دلیل استفاده از ترانسفورماتور در ابتدای خطوط این است که همه هادی‌های الکتریکی دارای میزان مشخصی مقاومت الکتریکی هستند، این مقاومت می‌تواند موجب اتلاف انرژی در طول مسیر انتقال انرژی الکتریکی شود. میزان تلفات در یک هادی با مجذور جریان عبوری از هادی رابطه مستقیم دارد و بنابر این با کاهش جریان می‌توان تلفات را به شدت کاهش داد. با افزایش ولتاژ در خطوط انتقال به همان نسبت جریان خطوط کاهش می‌یابد و به این ترتیب هزینه‌های انتقال انرژی نیز کاهش می‌یابد، البته با نزدیک شدن خطوط انتقال به مراکز مصرف برای بالا بردن ایمنی ولتاژ خطوط در چند مرحله و باز به وسیله ترانسفورماتورها کاهش می‌یابد تا به میزان استاندارد مصرف برسد. به این ترتیب بدون استفاده از ترانسفورماتورها امکان استفاده از منابع دوردست انرژی فراهم نمی‌آمد.ترانسفورماتورها یکی از پربازده‌ترین تجهیزات الکتریکی هستند به طوری که در برخی ترانسفورماتورهای بزرگ بازده به ۹۹.۷۵٪ نیز می‌رسد. امروزه از ترانسفورماتورها در اندازه‌ها و توان‌های مختلفی استفاده می‌شود از یک ترانسفورماتور بند انگشتی که در یک میکروفن قرار دارد تا ترانسفورماتورهای غول‌پیکر چند گیگا ولت-آمپری. همه این ترانسفورماتورها اصول کار یکسانی دارند اما در طراحی و ساخت متفاوت هستند.

 

شکل-1 یک ترانسفورماتور توزیع بر روی یک تیر

.

- اصول پایه

به طور کلی یک ترانسفورماتور بر دو اصل استوار است:

• اول اینکه، جریان الکتریکی متناوب می‌تواند یک میدان مغناطیسی متغییر پدید آورد (الکترومغناطیس)
• و دوم اینکه، یک میدان مغناطیسی متغییر در داخل یک حلقه سیم‌پیچ می‌تواند موجب به وجود آمدن یک جریان الکتریکی متناوب در یک سیم سیم‌پیچ شود.

ساده‌ترین طراحی برای یک ترانسفورماتور در شکل 2 آمده‌است. جریان جاری در سیم‌پیچ اولیه موجب به وجود آمدن یک میدان مغناطیسی می‌گردد. هر دو سیم‌پیچ اولیه و ثانویه بر روی یک هسته که دارای خاصیت نفوذپذیری مغناطیسی بالایی است (مانند آهن) پیچیده شده‌اند. بالا بودن نفوذپذیری هسته موجب می‌شود تا بیشتر میدان تولید شده توسط سیم‌پیچ اولیه از داخل هسته عبور کرده و به سیم‌پیچ ثانویه برسد.

 

- تلفات انرژی

یک ترانسفورماتور ایده‌آل هیچ تلفاتی نخواهد داشت و در واقع بازدهی برابر 100٪ دارد. با این حال ترانسفورماتورهای واقعی نیز جزو بهره‌ورترین تجهیزات الکتریکی محسوب می‌شود به طوری که نمونه‌های آزمایشی ترانسفورماتورهایی که با بهرگیری از ابر رسانا ساخته شده‌اند به بازدهی برابر 99.85٪ دست یافته‌اند. به طور کلی ترانسفورماتورهای بزرگتر از بازده بالاتری برخوردارند و ترانسفورماتورهایی که برای مصارف توزیعی مورد استفاده قرار می‌گیرند از بازدهی در حدود 95٪ برخوردارند در حالی که ترانسفورماتورهای کوچک مانند ترانسفورماتورهای موجود در اداپتورها بازدهی در حدود 85٪ دارند. تلفات به وجود آمده در ترانسفورماتور با توجه به عوامل به وجود آورنده یا محل اتلاف انرژی به این صورت طبقه بندی می‌شوند:

- مقاومت سیم‌پیچ‌ها

جریانی که در یک هادی جاری می‌شود با توجه به میزان مقاومت الکتریکی هادی می‌تواند موجب به وجود آمدن حرارت در محل عبور جریان شود. در بسامدهای بالاتر اثر سطحی و اثر مجاورت نیز می‌توانند تلفات مضایفی را در ترانسفورماتور به وجود آورند.

 

 

- تلفات پسماند (هیسترزیس)

هر بار که جهت جریان الکتریکی به‌خاطر وجود بسامد عوض می‌شود با توجه به جنس هسته، مقدار کمی انرژی در هسته باقی می‌ماند. به این ترتیب برای یک هسته با جنس ثابت این نوع تلفات با میزان بسامد تناسب دارد و با افزایش بسامد تلفات پسماند هسته نیز افزایش می‌یابد.

 

 

- جریان گردابی

 

                                                                 شکل-3 یک ترانسفورماتور ایده‌آل به عنوان المانی در مدار

مواد فرومغناطیس معمولاً هادی‌های الکتریکی خوبی نیز هستند و بنابراین هسته ترانسفورماتورمی‌تواند مانند یک مدار اتصال کوتاه شده عمل کند. بنابراین حتی با القای میزان کمی ولتاژ، جریان در هسته به شدت بالا می‌رود. این جریان جاری در هسته گذشته از به وجود آوردن تلفات الکتریکی موجب به وجود آمدن حرارت در هسته نیز می‌شود. جریان گردابی در هسته با مجذور بسامد منبع رابطه مستقیم و با مجذور ضخامت ورق هسته رابطه معکوس دارد. برای کاهش تلفات گردابی در هسته، هسته‌ها را ورقه ورقه کرده و آنها را نسبت به یکدیگر عایق می‌کنند.

 

 

- تغییر شکل بر اثر مغناطیس

شار مغناطیسی در یک ماده فرومغناطیس موجب حرکت نسبی ورقه‌های هادی نسبت به یکدیگر می‌شود. در صورت محکم نبودن این ورقه‌ها این اثر می‌تواند موجب ایجاد صدایی شبیه وز وز در هنگام کار کردن ترانسفورماتور شود به این اثر تغییر شکل بر اثر میدان مغناطیسی یا Magnetostriction می‌گویند. این اثر می‌تواند موجب به وجود آمدن گرما در اثر اصطکاک بین صفحات نیز شود.

- تلفات مکانیکی

به دلیل وجود تغییر شکل بر اثر مغناطیس در یک ترانسفورماتور بین قطعات ترانسفورماتور نوعی حرکت به وجود می‌آید این تحرک نیز به نوبه خود موجب به وجود آمدن تلفات مکانیکی در ترانسفورماتورخواهد شد. در صورتی که قطعات موجود در ترانسفورماتور به خوبی در جای خود محکم نشده باشند، تحرکات مکانیکی آنها نیز افزایش یافته و در نتیجه تلفات مکانیکی نیز افزایش خواهد یافت.

- مدار معادل

 

                                               شکل-4 مدار معادل یک تراسنفورماتور

 

محدودیت‌های فیزیکی یک ترانسفورماتور واقعی به صورت یک مدار نمایش داده می‌شوند. این مدار معادل از تعدادی از عوامل به وجود آورنده تلفات یا محدودیت‌ها و یک ترانسفورماتور ایده‌آل تشکیل شده‌است. تلفات توان در سیم‌پیچ یک ترانسفورماتور به طور خطی تابعی از جریان هستند و به راحتی می‌تواند آنها را به صورت مقاومت‌هایی سری با سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور نمایش داده شود؛ این مقاومت‌ها R_S و R_P هستند. با بررسی خواص شار پراکندگی می‌توان آن را به صورت خود القاهای X_P و X_S نشان داد که به صورت سری با سیم‌پیچ ایده‌آل قرار می‌گیرند. تلفات آهنی از دو نوع تلفات گردابی (فوکو) و پسماند (هیسترزیس) تشکیل شده. در بسامد ثابت این تلفات با مجذور شار هسته نسبت مستقیم دارند و از آنجایی که شار هسته نیز تقریباً با ولتاژ ورودی نسبت مستقیم دارد این تلفات را می‌توان به صورت مقاومتی موازی با مدار ترانسفورماتور نشان داد. این مقاومت همان R_C است.

هسته‌ایی با نفوذپذیری محدود نیازمند جریان I_M خواهد بود تا همچنان شار مغناطیسی را در هسته برقرار کند. بنابراین تغییرات در جریان مغناطیس کننده با تغییرات در شار مغناطیسی هم فاز خواهد بود و به دلیل اشباع پذیر بودن هسته، رابطه بین این دو خطی نخواهد بود. با این حال برای ساده کردن این تاثیرات در بیشتر مدارهای معادل این رابطه خطی در نظر گرفته می‌شود. در منابع سینوسی شار مغناطیسی 90 درجه از ولتاژ القایی عقبتر خواهد بود، بنابراین این اثر را می‌توان با القاگر X_M در مدار نشان داد که به طور موازی با تلفات آهنی هسته R_C قرار می‌گیرد. R_C و X_M را در برخی موارد با هم به صورت یک شاخه در نظر می‌گیرند و آن را شاخه مغناطیس کننده می‌نامند. اگر سیم‌پیچ ثانویه ترانسفورماتور را مدار باز کنیم تمامی جریان عبوری از اولیه ترانسفورماتور جریان I₀ خواهد بود که از شاخه مغناطیس کننده عبور خواهد کرد این جریان را جریان بی‌باری نیز می‌نامند.مقاومت‌های موجود در طرف ثانویه یعنی R_S و X_S نیز باید به طرف اولیه منتقل شوند. این مقاومت‌ها در واقع معادل تلفات مسی و پراکندگی در طرف ثانویه هستند و به صورت سری با سیم پیچ ثانویه قرار می‌گیرند.مدار معادل حاصل را مدار معادل دقیق می‌نامند گرچه در این مدار معادل نیز از برخی ملاحضات پیچیده مانند اثرات غیرخطی چشم پوشی می‌کند.

 

- انواع ترانسفور ماتور

ساخت انواع مختلف ترانسفورماتورها به منظور رفع اهداف استفاده از آنها در کاربردهای متفاوت می‌باشد. در این میان برخی از انواع ترانسفورماتورها بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند که می‌توان به نمونه‌ها زیر اشاره کرد:

- اتوترانسفورماتور

اتوترانسفورماتور به ترانسفورماتوری گفته می‌شود که تنها از یک سیم‌پیچ تشکیل شده‌است. این سیم‌پیچ دارای دو سر ورودی و خروجی و یک سر در میان است. به طوری که می‌توان گفت سیم‌پیچ کوتاه‌تر(که در ترنس کاهنده سیم‌پیچ ثانویه محسوب می‌شود) قسمتی از سیم‌پیچ بلندتر است. در این گونه ترانسفورماتورها تا زمانی که نسبت ولتاژ-دور در دو سیم‌پیچ برابر باشد ولتاژ خروجی از نسبت سیم‌پیچ تعداد دور سیم‌پیچ‌ها به ولتاژ ورودی به دست می‌آید.

با قرار دادن یک تیغه لغزان به جای سر وسط ترانس، می‌توان نسبت سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه را تا حدودی تغییر داد و به این ترتیب ولتاژ پایانه خروجی ترانسفورماتور را تغییر داد. مزیت استفاده از اتوترانسفورماتور کم هزینه تر بودن آن است چراکه به جای استفاده از دو سیم‌پیچ تنها از یک سیم‌پیچ در آنها استفاده می‌شود.

هسته                                ( هسته لایه لایه شده )

 

لایه لایه کردن هسته ترانس جریان گردابی را به شدت کاهش می‌دهد.ترانسفورماتورها مورد استفاده در کاربردهای قدرت یا بسامد بالا (رادیویی) معمولاً از هسته با جنس فولاد سیلیکاتی با قابلیت نفوذپذیری مغناطیسی بالا استفاده می‌کنند قابلیت نفوذپذیری مغناطیسی در فولاد بارها بیشتر از نفوذپذیری در خلاء است و به این ترتیب با استفاده از هسته‌های فولادی جریان مغناطیس کننده مورد نیاز برای هسته به شدت کاهش می‌یابد و شار در مسیری کاملا نزدیک به سیم‌پیچ‌ها محبوس می‌شود. سازندگان ترانسفورماتورهای اولیه به سرعت متوجه این موضوع شدند که استفاده از هسته یک پارچه باعث افزایش تلفات گردابی در هسته ترانسفورماتور می‌شود و در طراحی‌های خود از هسته‌هایی استفاده کردند که از دسته‌های عایق شده آهن تولید شده بود. در طراحی‌هایی بعدی با استفاده از ورق‌های نازک آهن که نسبت به یکدیگر عایق شده بودند، تلفات در ترانسفورماتور باز هم کاهش یافت. از این روش در ساخت هسته امروزه نیز استفاده می‌شود. همچنین با استفاده از معادله عمومی ترانسفورماتور می‌توان نتیجه گرفت که کمترین سطح اشباع در هسته با سطح مقطع کوچکتر ایجاد می‌شود.

گرچه استفاده از هسته‌های با لایه‌های نازک‌تر تلفات را کاهش می‌دهد، اما از طرفی هزینه ساخت ترانسفورماتور را افزایش می‌دهد. بنابراین از هسته‌های با لایه‌های نازک معمولاً در بسامدهای بالا استفاده می‌شود. با استفاده از برخی انواع هسته‌های با لایه‌های بسیار نازک امکان ساخت ترانسفورماتورهایی برای کاربرد در مصارف تا ۱۰ کیلوهرتز پدید می‌آید.نوعی متداول از هسته‌های لایه لایه، از قطعاتی E شکل که با قطعاتی I شکل یک هسته را به وجود می‌آورند تشکیل شده. این هسته‌ها را هسته‌های E-I می‌نامند. این هسته‌ها گرچه تلفات را افزایش می‌دهند اما به علت آسانی مونتاژ، هزینه ساخت هسته را کاهش می‌دهند. نوع دیگری از هسته‌ها، هسته‌های C شکل هستند. این هسته از قرار دادن دو قطعه C شکل در مقابل یکدیگر تشکیل می‌شود. این هسته‌ها این مزیت را دارند که تمایل شار برای عبور از هر قطعه از هسته برابر است و این مزیت باعث کاهش یافتن مقاومت مغناطیسی می‌شود.پسماند در یک هسته فولادی به معنای باقی ماندن خاصیت مغناطیسی در هسته پس از قطع شدن توان الکتریکی است. زمانی که جریان دوباره در هسته جاری می‌شود این پسماند باقی مانده در هسته تا زمانی که کاهش یابد موجب به وجود آمدن یک جریان هجومی در ترانس می‌شود. تجهیزات حفاظتی مانند فیوزها باید طوری انتخاب شوند که به این جریان هجومی اجازه عبور دهند.ترانسفورماتورهای توزیع می‌توانند با استفاده از هسته‌های با قابلیت نفوذ پذیری مغناطیسی بالا تلفات بی باری را کاهش دهند. هزینه اولیه هسته بعدها با صرفه‌جویی که در مصرف انرژی و افزایش طول عمر ترانس می‌شود جبران خواهد شد.

- هسته‌های یکپارچه

هسته‌هایی که از آهن پودر شده ساخته شدند در مدارهایی که با بسامد بالاتر از بسامد شبکه تا چند ده کیلوهرتز کار می‌کنند کاربرد دارند. این هسته دارای قابلیت نفوذ پذیری مغناطیسی بالا و همچنین مقاومت الکتریکی بالا هستند. برای بسامدهایی بالاتر از باند VHF از هسته‌های غیر رسانای فریت استفاده می‌شود. برخی از ترانسفورماتورهای بسامد رادیویی از هسته‌های متحرک استفاده می‌کنند که این امکان را به وجود می‌آورد که ضریب اتصال هسته قابل تغییر باشد

     - هسته‌های حلقوی

                                   

 

                                           ترانسفورماتور هسته حلقوی کوچک

 

ترانسفورماتورهای حلقوی دور حلقه‌ای ساخته می‌شوند.جنس این هسته بسته به بسامد مورد استفاده ممکن است از نوارهای بلند فولاد سیلیکاتی، پرمالوی پیچیده شده دور یک چنبره، آهن تقویت شده یا فریت باشد.ساختار نواری باعث چینش بهینه مرز_دانه‌ها می‌شود که این امر با کاهش رلوکتانس هسته موجب افزایش بهره وری ترنسفورماتور می‌گردد.شکل حلقوی بسته باعث از بین رفتن فاصله هوایی در هسته‌هایی با ساختار E-I می‌شود.سطح مقطع حلقه عموما به صورت مربعی یا مستطیلی می‌باشند، البته هسته‌هایی با سطح مقطع دایروی با قیمت بالا نیز وجود دارند. سیم پیچیهای اولیه و ثانویه به صورت فشرده پیچیده می‌شوند و تمام سطح حلقه را می‌پوشانند. با این کار می‌توان طول سیم مورد نیاز را به حداقل رساند. در توانهای برابر ترانسفورماتورهای حلقوی از انواع E-I -که ارزانتر میباشند- بازده بیشتری دارند.دیگر مزایای ترانسفورماتورهای حلقوی به قرار زیرند:اندازه کوچکتر (در حدود نصف)، وزن کمتر(در حدود نصف)، اغتشاش (صدای هوم) پائین(ایده آل برای استفاده در تقویت کننده‌های صوتی)، میدان مغناطیسی کمتر(در حدود یک دهم)، تلفات بی باری پائین(مناسب برای مدارها در حالت آماده بکار-standby-). از معایب آنها به قیمت بیشتر و توان نامی محدود می‌توان اشاره کرد. در بسامدهای بالا هسته‌های حلقوی فریت مورد استفاده قرار می‌گیرند. فریت قابلیت کار در بسامدهای چند ده کیلوهرتز تا یک مگا هرتز را دارا میباشد. با بکارگیری فریت تلفات، اندازه فیزیکی، و وزن منابع نیروی سوئیچ مد کاهش می‌یابد. ایراد دیگر ترانسفورماتورهای حلقوی هزینه بالای سیم پیچی در آنهاست. در نتیجه آنها در توان‌های نامی بیشتر از چند کیلوولت آمپر کاربرد بسیار کمی دارند.

 

 

انواع پايه ها)پايه بتوني، فولادی، چوبي( ...

(1 چوبي

كمتر استفاده ميشود .پايه هاي چوبي عايق طبيعي خوبي هستنددر مناطقي كه چوب فراوانتر است استفاده ميشوند به علت سبكي حمل راحتتردارند.
كلاسه هاي پايه چوبي
پايه هاي چوبي برحسب قطر يا حداقل محيط در 30cm از راس تير يا 183 سانتيمتري از انتهاي تير به هفت كلاس تقسيم ميشوند .
كلاس 1و2تير چوبي سنگين .3و4 نيمه سنگين و5و6و7 سبك ميباشند.
(2پايه فولادي
قدرت ومقاومت زيادي داردو 2 نوع مي باشد:
1) لوله اي چند قسمت لوله اي شكل است كه باقطرهاي مختلف روي هم سوار ميشوند.
2) اسكلتي چندين نبش فولادي كه روي هم پيچ ياجوش داده شده
3)پايه بتوني کهبه دو دسته تو پر و تو خالي تقسيم ميگردند:

نوع توپر از ميلگردهاي باند و بتني تشكيل شده كه به صورت H يا چهارگوشميباشند.
اينتيرها داراي دو جهت نر و ماده ميباشند،
از نظر بلندي به 2 دسته 9 متري و 12 متري و از نظر تحمل قدرت به 3 دسته 200 400 800 كيلوگرم نيروي تقسيم ميشوند.
منظور از تير 200 كيلوگرمي تيري كه در 30 CM از راس تير كه در واقع محلاتصال كراس ارم ميباشد نيرو به نري تير وارد ميشود .
تيرهاي بتوني گردتوخالي :از لحاظ تحمل به 5 دسته 200 400 600 800 1000 تقسيم ميشوند.

 -نكات نصب تير

.1 - تا كار با تير تمام نشده و پايه آن سفت نشده نبايد آن را رها كرد
2 - هنگام بلندكردن تير بايد زنجير جره ثقيل در مركز ثقل تير باشد .
.3 - نبايد تير بتوني را از سمت مادگي روي زمين خواباند
4 - سمت مادگي چون ضعيف ميباشد نبايد در زواياي تند انتهاي خط استفاده گردد

 

برق رسانی وسیم کشی سه فاز ...

برای برق رسانی وسیم کشی سه فاز ابتدا تیرها را در مکان های مورد نظر در فاصله های معین برای برق رسانی کاشته و بعد از اتمام کاشت تیرها  کنسول های افقی سه فاز را در  قسمت های فوقانی تیرها نصب می کنیم و برروی  کنسول های مقره ی سه فاز را نیز نصب می کنیم وبعد از اتمام کاشت تیر ها و نصب مقره هاو کنسول ها درقسمت سیم کشی کار هر سیم فاز عبوری ازهر کدام از تیر ها را را با سیم باندینگ محکم می کنیم . (با مقره های نصب شده ) تا از احتما ل اتصال سیم ها با یکدیگر و ایجاد خسا رت جلوگیری شود .

 

و در نهایت هر یک از فاز های سیم کشی شده را ابتدا به سر برق گیر ها نصب شده بر روی براکت و از برق گیر ها  به فیوز کات اوت ها واز فیوز کات اوت ها  به سه سر ورودی ترانس اتصا ل می دهیم تا به وسیله ی ترانس برق 20 کیلو ولت را  به برق قابل استفاده ی مشترکین یعنی برق 220 ولت تبدیل شود و از سه سر خروجی ترانس یا بوشینگ های ترانس به تابلو ی ترانس که معمولا در قسمت پایینی ترانس نصب می شود انتقال می دهیم  وازط طریق تابلوی ترانس برق 220 ولت را به مکان های مورد نظر پخش  میکنیم .

 

علت نصب جلوبر...

برای بیرون آوردن شبکه از حریم و جلو گیری از ایجاد مزاحمت به عنوان مثال نزدیکی شبکه به ساختمان مشترکین از جلوبر استفاده می شود.

سامانه فوریتهای برق 121 ...

 

- اهداف سامانه فوریتهای برق 121 :

1. تهیه و بکارگیری سیستم شناسایی مکان مشترکین از روی شماره تلفن(id caller) تماس- شماره تلفن- کد پستی- پلاک-GIS شبکه

 

2. بکارگیری سیستم پاسخگویی اتوماتیک با استفاده از پروژه مکانیزاسیون مربوط به id caller پروژه مونیتورینگ وضعیت فیدرهای 20 کیلوولت و پستهای 63کیلوولت

 

3. استفاده از سیستم (سرویس UAN مخابرات) و توزیع اپراتور در چند مرکز با نگاهی بر سیستم برون سپاری

 

4. پروژه مکان جدید سامانه 121 با مشخصات سخت افزاری و نرم افزاری مناسب

 

5. خرید و نصب NSU برای خطوط PRI خریداری شده جدید جهت هره‌برداری 240 خط (180 خط با سخت افزار موجود قابل بهره برداری است)

- مأموریت گروه

    مدیریت نگهداری و تعمیرات شبکه

 

o  افزایش طول عمر تجهیزات و کاهش دفعات خرابی در مدت زمان معین با پیاده سازی مستقیم PM و ...

    عملیات فوریت های برق

 

o   کاهش مدت زمان عملیات رفع خاموشی و برطرف نمودن حوادث با مدیریت بهینه منابع

o   کنترل پایداری و بهبود بهره برداری و کنترل

    مدیریت شبکه

 

o کنترل پایداری و بهبود بهره برداری و کنترل بار و ...

 برنامه ریزی در خصوص توسعه کمی و کیفی ظرفیت پرسنل فنی و با بکارگیری پیمانکاران و آمورش و ...

- مکانیزم و نحوه پیشبرد مأموریت

  یکسان سازی و ارتقاء روش های اجرایی و دستورالعمل ها وفرم ها در بهره برداری از شبکه توزیع

 یکسان سازی و ارتقاء بانک و نرم افزارهای مرتبط با بهره برداری

 پیگیری ایجاد بستر اطلاعاتی مناسب و در دسترس برای بهره برداران با بهره گیری از   توانمندیها ی IT

   پیگیری ایجاد سیستم های ارتباطی مطلوب و راه اندازی سیستم هدایت و راهبری ناوگان حوادث

  ایجاد سیستم مکانیزه PM

   همکاری با واحدهای ذیربط در خصوص توسعه ظرفیت های پیمانکاری در زمینه اجرای عملیات تعمیر و نگهداری شبکه

    بستر سازی در خصوص ارتقاء ظرفیت پیمانکاران در زمینه رفع حوادث و خاموشی های شبکه فشار ضعیف و 20کیلوولت

   همکاری با واحدهای ذیربط در خصوص ارتقا دانش فنی همکاران شاغل در حوزه بهره برداری

    ساماندهی ماشین آلات، ابزار، تجهیزات و فضاهای عملیاتی و توانمندسازی بهره برداران با بکارگیری ماشین آلات و تجهیزات نوین

    برنامه ریزی در خصوص کاهش تنوع تجهیزات

- فعالیتهای جاری

1- مدیریت نگهداری و تعمیرات شبکه

  تدوین، بهینه­سازی، یکسان­سازی دستورالعمل­های بهره برداری و تعیین شاخص های بهره­برداری

  برنامه ریزی در خصوص اتوماسیون تعمیرات پیش بینانه و پیشگویانه با استفاده از خدمات مشاور

  برنامه ریزی در خصوص کاهش تنوع تجهیزات و برآورد لوازم یدکی و مصرفی

 

 

2- عملیات فوریت های برق

2-1- هدایت و راهبری مراکزکنترل حوادث

 دریافت ارزیابی عملکرد عوامل بهره برداری در زمینه اتفاقات، عملیات رفع خاموشی، عیب یابی، رفع اتصالی کابل ها و معایب شبکه

   کنترل برنامه های بحران های فصلی

  شناسائی نقاط حساس و استراتژیک در شبکه

    داشتن سناریو بحران برای فیدرهای مهم و استراتژیک در شبکه

2-2- ساماندهی وتوانمندسازی بهره برداری با استفاده و بکارگیری تجهیزات و ماشین آلات جدید جهت کاهش مدت زمان خاموشی

  استفاده و بکارگیری خودروهای مناسب با فعالیت بهره برداری (خودروهای عیب یابی، حوادث، اکیپهای اجرایی و ...)

بکارگیری GPSبر روی خودروهای بهره برداری

3- مدیریت شبکه

3-1- بهبود پایداری شبکه با ارزیابی برنامه های

   اولویت بندی وبرنامه ریزی و اجرای تعدیل بار فازها و فیدرها و ترانس ها (بالانس شبکه)

 اندازه گیری درجه حرارت داخل پست ها و حصول اطمینان از عملکرد صحیح فن ها

   سنجش مقاومت زمین و تامین مقاومت مجاز

   بازدید شبکه،اولویت بندی معایب موجود در شبکه و برنامه ریزی در خصوص رفع آنها

   انجام بازدید و برداشت اطلاعات شبکه

 انجام مانورهای موثر

   تعمیرات به موقع شبکه

3-2- بهره وری بهینه از شبکه با پیگیری برنامه های

 کاهش تلفات از طریق اصلاح ضریب قدرت

    حصول اطمینان از در مدار بودن خازن ها

  جلوگیری از نشت جریان با عایقبندی مناسب، شاخه زنی درختان

    راه اندازی بهره برداری کامل از نشانگرهای خطا در شبکه

 

3-3-تحلیل حوادث

    نظارت بر تحلیل فنی خاموشیهای طولانی

    جمعبندی حوادث با نرخ خرابی بالا و تحلیل آن

    تعریف شاخص زمان رفع خاموشی بهینه برای حوادث با نرخ خرابی بالا

4- نظارت بر عملکرد بمنظور برنامه ریزی در جهت بهبود

  نظارت عالیه بر تحلیل حوادث و اتفاقات ایجاد شده در شبکه (خاموشی های با مدت زمان طولانی، ترانس سوختگی، آتش سوزی ها و...)

  کنترل شاخص های بهره برداری و برنامه ریزی در خصوص بهبود آنها

 تحلیل آمار و گزارشات ماهیانه

  نظارت عالیه بر عملکرد دستگاههای نظارت بر بهره برداری

 

5- برنامه ریزی در خصوص توسعه ظرفیت پرسنل فنی

  شناسائی فعالیت های مختلف در بهره برداری و تنظیم سیلابس آموزشی بصورت کاربردی

    آموزش عوامل بهره برداری در خصوص تجهیزات جدید بکار رفته در شبکه

    برنامه ریزی افزایش اطلاعات و دانش فنی ناظرین بهره بردار

منابع :

 

1- استاندارد كات اوت فيوزها                                                                              ( تدوين كننده : دفتر فني برق)

2- استاندارد سيستم اتصال زمين شبكه هاي توزيع                                                  ( تدوين كننده : گروه مطالعات

                                                                                                                             توزيع ـ مركز تحقيقات نيرو)

3- استاندارد خطوط هوايي توزيع (جلد پنجم)                                                       (  تدوين كننده : گروه مطالعات

                                                                                                                           توزيع ـ مركز تحقيقات نيرو)

4- خطوط هوايي شبكه هاي توزيع برق ـ تجهيزات و طراحي                         ( تأليف : مهندس كريم روشن ميلاني)        

 

5- سامانه فوریتهای برق121وحریم برق                                                     (دیسپاچینگ شرکت توزیع نیروی برق   

استان گلستان وبهره برداری مدیریت توزیع نیروی برق بندرترکمن)

 

6- اطلاعات جامع در مورد شبکه های انتقال و توزیع                                    (دفتر تحقيقات و بر نامه ريزي شركت    توزيع نیروی برق استان گلستان مسئول : مهندس نبي كبير)