شناخت و اصول کار برقگیرها

موضوع : شناخت و اصول کار برقگیرها

توضیح : این فایل به صورت ورد و اماده چاپ می باشد

سيستم برقگير ميله اي
سيستم برقگير ميله اي از روشهاي سنتي براي مقابله با صاعقه است كه از زمان فرانكلين مورد استفاده بوده و بر اساس هدايت بار الكتريكي صاعقه به زمين عمل مي‌نمايد. صاعقه يكي از پديده هاي قدرتمند ومخرب دنياي طبيعي است كه سطح ولتاژ آن تا 100 ميليون ولت در هر ضربه مي‌رسد. ضربات صاعقه به تجهيزات شبكه هاي قدرت يكي از عوامل جدي خطر و آسيب براي شركتهاي برق و مصرف كنندگان مي‌باشد. در بعضي از مناطق آمريكا بخصوص مناطق جنوب شرقي ، صاعقه يك پديده تقريباً روزانه است ، اما تابحال امكان پيش بيني و كنترل اين پديده وجود نداشته است. در سالهاي اخير فناوري پيش بيني و رهيابي توسعه يافته و شبكه ملي آشكار سازي صاعقه NLDN هنوز براي رهيابي صاعقه بيش از پيش تأكيد دارد زيرا اين امر مي‌تواند در شبكه هاي حمل و نقل هوايي ، دريايي و فضانوردي بسيار موثر واقع گردد.
برق‌گير يا رساناي آذرخش
برق‌گيري يا رساناي آذرخش، ساختمان‌هاي بلند را از يورش آذرخش (صاعقه) مصون مي‌دارد. يك رساناي آذرخش ازيك نوار مسي كلفت تشكيل شده است كه نوك‌هاي فلزي تيزي دارند و در بالاي بلندترين قسمت ساختمان كار گذاشته مي‌شود. اين نوار را به تيغه فلزي بزرگي كه در اعماق مرطوب زمين زير ساختمان مدفون گشته است متصل مي‌كنند.
اين رسانا مسيري را براي شارش بار الكتريكي از بالاي ساختمان به زمين فراهم مي‌كند.
نشست تدريجي بار مثبت از نوكها (تخليه الكتريكي از نوك‌هاي تيز بهتر انجام مي‌شود) بسوي ابرها و شارش الكترونها از برق‌گير به زمين، از انباشته شدن انبوه بار روي بلندترين بخشهاي ساختمان جلوگيري مي‌كند. اگر اين تخليه الكتريكي از نوكها و از طريق برق‌گيري صورت نگيرد تخليه ناگهاني بار «آذرخش» صورت خواهد گرفت. شارش ناگهاني و بسيار عظيم بار كه آذرخش روي مي‌دهد آن قدر انرژي دارد كه مي‌تواند خسارتهاي جدي به ساختمان وارد كند.
ايمني از اصول مهم خلقت و راز دوام و بقاي جهان طبيعت است . حفاظت موجودات زنده كره زمين از پرتوهاي لايه ازن ، دفاع فيزيكي پوست بدن و مقابله شيميايي گلبولهاي سفيد خون در مقابل ميكروبهاي مضر ، از نمونه هاي پديده ، ايمني و حفاظت در آفرينش هستند . انسان متمدن امروز اين قانون طبيعي را در مهار نيروها و مصنوعات ماشيني خود تجربه نموده است . هر واحد صنعتي و شبكه برقي ، كه استفاده از سيستم ايمني و حفاظت را ناديده گرفته باشد ، دير يا زود از ميدان رقابتهاي صنعتي دنيا ، عقب مانده و از دور خارج مي شود . لذا با پيشرفت صنعت و پيچيدگي روز افزون تجهيزات و سيستم ها ، وجود قوانين و مقررات و همچنين تجهيزات لازم جهت رعايت موارد ايمني و حفاظـت ، از اهميـت بيشتري برخوردار ميشود . امروزه انرژي الكتريكي جاي خود را به عنـوان يك انرژي برتر تثبيت كرده است ، و با پيشرفت صنايع و كارخانجات و مصرف كننده ها ، لزوم افزايش توان انتقالي بيش از پيش شده است و اين خود مستلزم صرف هزينه ها و تجهيـزات لازم و كارآمد جهت ارائه خدمـات انتقال انرژي به صورت دائـم و مستمر و بدون خطر و با كيفيت مطلوب مي باشد . و اين مهم بدون حفاظت و مراقبت از تجهيزات و امكانات پرهزينه مورد بهره برداري در صنعت برق حاصل نمي شود . بيشتر تجهيزات به كار رفته در صنعت برق بويـژه پستها ، داراي هزينه بسيار بالايي هستند ، لذا آسيب ديدگي اين تجهيزات ازيكطرف موجب تحميل هزينه هاي سنگين بر صنعت برق مي شود و از طرف ديگر تامين انرژي الكتريكي مورد نياز مصرف كننده ها را دچار اشكال مي كند . اضافه ولتاژهايي نظير اضافه ولتاژ ناشي از رعد و برق ، كليد زني و اضافه ولتاژهاي موقت كه از بوجود آمدن آنها در سيستم به طور كامل نمي توان جلوگيري كرد موجب بروز مشكلاتي مي شونـد . اين گونه مشكـلات در نقاطي از شبـكه ، كـه سطـح عايـقي تجهيزات كمتر از مقدار اضافه ولتاژ باشد به وجود مي آيد . حال اگر از سطح عايقي بالا براي تجهيزات و سيستم استفاده كنيم ، مشكلاتي از جمله سرمايه گذاري زياد ، افزايش حجم تجهيزات و غيره را به دنبال خواهد داشت . لذا براي كاهش سطح عايقي تجهيزات و كم كردن هزينه ، بايستي اضافه ولتاژها را كنترل و به زمين هدايت نمود . اين كار با استفاده از تجهيزاتي همچون برقگيرها محقق مي شود . از طرف ديگر نصب برقگيرها در شبكه ها نياز به آشنايي كامل با انواع برقگيرها ، بررسي و تحليل اصول كار و ساختمان آنها ، عوامل موثر در بروز اشكال در اين تجهيزات و نحوه انتخاب و محل نصب آنها مي باشد . با پيشرفت تكنولوژي ساخت مقاومتهاي وابسته به جريان ، بتدريج مقاومتهايي ساخته شده كه در ولتاژ نامي جريان اندكي از خود عبور مي دهند . با ساخت اين مقاومتها گام بزرگي در جهت كنترل اضافه ولتاژهاي شبكه اعم از تخليه جوي ، ولتاژهاي موقت و كليد زني برداشته شد . اين تجهيزات هر چند وظيفه حفاظت شبكه در مقابل اضافه ولتاژها را دارند ولي بروز اشكال در اين تجهيزات علاوه بر هزينه بالا جهت تهيه و نصب آنها ، همواره شبكه هاي توزيع و انتقال كشور را ساعت ها به حال خاموشي فرو برده اند كه در پاره اي از موارد خسارت وارده از اين ناحيه خيلي بيشتر از هزينه نصب و نگهداري اين ادوات مي باشد . طرز كار و ساختمان برقگيرهاي فشار قوي در طي دو دهه اخير با دگرگوني و تحول كامل روبرو شده است . نوع ابداع شده خصوصيات كاملاً متفاوت از نوعهاي گذشته را دارا مي باشد . در حال حاضر ساخت نوع قديم منسوخ گشته ، كليه كارخانجات سازنده به تدريج و در طي دو دهه ، از سال 1980 خط توليد خود را به نوع جديد تغيير داده اند .
ساخت و استفاده از برقگيرهاي نوع جديد در حالي معمول گشته است كه بسياري از خصوصيات و پديده هاي اين نوع برقگيرها به طور دقيق و روشن شناخته نبوده ، دستورالعمل هاي انجام آزمايشات و انتخاب آنها در استانداردهاي مختلف كاملاً قطعي نمي باشد .
ضرورت استفاد ه از برقگيرها
معمولاً وقتي درباره يك سيستم برق رساني مي انديشيم ، اجزاي چشمگير آن ، از قبيل نيروگاههاي بزرگ ، ترانسفورماتورها ، خطهاي فشار قوي و غيره به ذهنمان مي آيند . در عين حال كه اين اجزاء قسمت اصلي يك سيستم برق رساني را تشكيل مي دهند ، بسيار اجزاي ضروري و جالب نيز در سيستم وجود دارند . از جمله سيستم حفاظت و ايمني ، كه وجود آنها در يك سيستم لازم و ضروري مي باشد .
فهرست مطالب
پيشگفتار   
مقدمه   
فصل اول   
تعريف سيستم برقگير   
برقگير يا رساناي آذرخش    
فصل دوم   
ايمني حفاظت    
ضرورت استفاده از برقگيرها   
اساس كار دستگاه LCM   
سيستم هاي حفاظت صاعقه   
بررسي برقگيرهاي اكسيد فلزي    
سيستم هاي حفاظتي جايگزين   
فصل سوم    
انتخاب مشخصات مناسب برقگيرها   
تعاريف لازم به منظور مشخصات مناسب برقگيرها   
امتحان مناسب برقگير به منظور اضافه ولتاژهاي موقت   
فصل چهارم   
آزمايشات به روي برقگيرها   
آزمايشات ايزولاسيون خارجي برقگيرها   
آزمايشات آلودگي برقگيرها ، آزمايش با بخار نمك   
روش انجام آزمايش ها با لايه سطحي    
فصل پنجم   
آزمايش رطوبت غيركامل ستون مقره يا برقگير   
نصب برقگيرها در خطوط انتقال انرژي    
منظور از نصب برقگيرها در شبكه هاي فشار قوي    
خصوصيات نصب برقگيرها در خطوط    
برقگيرها به صورت بشقاب مقره   
نصب برقگيرها در خطوط انتقال انرژي    
نصب برقگيرها در خطوط ويژه