برق گیرها ( 1 )
از وسايل حفاظتي محدود کننده ضربه براي حفاظت سيستم هاي قدرت در برابر اضافه ولتاژها استفاده مي شود . يک وسيله حفاظتي محدود کننده ضربه بايد اضافه ولتاژهاي گذرا يا ولتاژهايي که باعث تخريب تجهيزات شبکه مي شوند را محدود و به زمين هدايت کند و بتواند اين کار را بدون آنکه آسيبي ببيند به دفعات تکرار کند . برقگيرها نسبت به ساير وسايل حفاظتي بهترين حفاظت را انجام مي دهند . و بيشترين مقدار حذف امواج گذرا را فراهم مي کنند . از وسايل حفاظتي ديگري مثل سيم هاي زمين ( براي حفاظت خطوط و تجهيزات از برخورد مستقيم صاعقه ) ، جرقه گيرها خازن هاي ضربه و مقاومت هاي زمين کننده ، وريستورها ( SiC , Zno ) ، ديودهاي بهمني ( براي تغيير و دگرگوني شکل موج اضافه ولتاژها ) و فيلترهاي RC ( براي حذف موج ضربه ) استفاده مي شود . اما برقگيرها بهترين روش حفاظت براي محدود کردن دامنه موج گذرا را ارائه مي دهند . امروز براي حفاظت تجهيزات قدرت در برابر اضافه ولتاژهاي گذرا ، اغلب از برقگيرها استفاده مي شود . برقگيرها به صورت موازي با وسيله تحت حفاظت و يا بين فاز و زمين قرار مي گيرند . انرژي موج اضافه ولتاژ بوسيله برقگير به زمين منتقل مي شود و افت ولتاژ ناشي از جريان تخليه برقگير به يک مقدار معيني ( درحد سطح حفاظتي برقگير ) محدود مي شود .
ابتدا مروري داريم بر عامل بيروني و دلايل پيش آمدن اين عامل و نحوة مهار کردن آن.
1.اضافه ولتاژهاي موقت که نوسانات فرکانس قدرت يا هارمونيک ها هستند .
2.اضافه ولتاژهاي کليد زني، که داراي دورة کوتاه بوده و به شدت ميرا شده اند.
اضافه ولتاژهاي موقت بدون استثناء در شرايط بي باري يا بار بسيار کم رخ مي دهند . به دليل اينکه اضافه ولتاژهاي موقت و کليد زني داراي مبدأ مشترکي هستند ، در طراحي عايق سيستم هاي فشار قوي بايد اثر هر دو به حساب آورده شود .
دامنه اضافه ولتاژهاي صاعقه يا خارجي اساساً مستقل از طرح سيستم ها هستند ، در حالي که اضافه ولتاژهاي کليد زني يا داخلي با ازدياد ولتاژ کار سيستم افزايش مي يابند . بنابراين با ازدياد ولتاژ کار سيستم به نقطه اي مي رسيم که اضافه ولتاژهاي کليد زني در طراحي عايق سيستم ها عامل غالب مي شوند ، تا حدود ولتاژ kv 300 عايق سيستم بايد طوري طراحي شود که امواج صاعقه اوليه را تحمل نمايد . در ولتاژهاي بالاتر هم امواج صاعقه و هم امواج کليد زني بايد مورد توجه قرار گيرند. در سيستم هاي ماوراء فشار قوي kv 765 و بالاتر اضافه ولتاژهاي کليد زني همراه با کثيف بودن مقره ، در طراحي عايق عامل غالب مي شوند . براي مطالعه اضافه ولتاژهايي که در سيستم هاي قدرت رخ مي دهد . نياز به آگاهي از قوانين انتشار امواج مي باشد .
در يک ابر تندر فعال ذرات بزرگتر معمولا بارهاي منفي را اشغال مي کنند و حامل هاي بار کوچکتر مثبت هستند . بنابراين بخش زيرين ابر عموماً داراي بار منفي و بخش بالايي داراي بار مثبت و کل ابزار نظر الکتريکي خنثي است . چنانکه بعداً بحث خواهد شد . مراکز بار متعددي مي تواند در يک ابر موجود باشد . نوعاً مرکز بار منفي جايي بين 500 تا 10000 متري بالاي سطح زمين واقع است . تخليه صاعقه به زمين معمولاً از ريشه يک مرکز بار منفي آغاز مي گردد .
تخليه صاعقه به شکل يک تخليه نوراني به چشم مي آيد ، گرچه برخي از اوقات شاخه هايي با شدت هاي متفاوت نيز مشاهده مي شوند که در وسط هوا خاتمه مي يابند ، در حالي که کانال اصلي نوراني در مسيري زيگزاگ به زمين مي رسند . با کمک عکس بردراي سريع روشن شده است که اغلب ضربات صاعقه تکرار ضربات دنبال شده يا ضرباتي متعددند که در امتداد مسير ايجاد شده است با اولين ضربه پيش مي روند ، چنين مواردي معمولاً چند شاخه اي نبوده و مسيرشان کاملاً نوراني است .
ضربه از ناحيه مرکز بار منفي آغاز شده، که در آنجا شدت ميدان محلي نزديک به شدت ميدان يونيزاسيون (در هواي جو يا با وجود قطرات کوچک آب ) است .
در خلال اولين مرحله ، تخليه راهنما که با عنوان " راهنماي گام زن "شناخته شده ، با گام هاي معمول 50 تا 100 متر باسرعت به طرف پائين حرکت مي کند ، و بعد از هر گام به مدت چند ده ميکروثانيه متوقف مي شود . از نوک تخليه يک " جريان نوراني راهنما " با تابش کم و جرياني حدود چند آمپر با سرعتي حدود در هواي دست نخورده منتشر مي شود . راهنماي گام زن با سرعت متوسطي حدود و جرياني حدود جريان نوراني را دنبال مي کند . حدود طول مي کشد تا راهنماي گام زن از ابري واقع در زمين، به زمين برسد و با نزديک شدن راهنما به زمين اختلاف پتانسيل ، باري را در زمين القاء مي کند .
اين بار توسط تخليه هاي نقطه اي اشياء زميني نظير ساختمان هاي بلند ، درخت ها و غيره افزايش مي يابد. در بعضي نقاط تمرکز بار در شيئي زميني آن چنان زياد مي شود که باعث ظهور نوراني مثبت به طرف بالا مي گردد . در لحظه اي که دو راهنما بهم مي رسند ، ضربه " اصلي "يا " برگشتي " از زمين به طرف ابر آغاز مي شود . اين ضربه با سرعت خيلي بيشتري () در امتداد مسير يونيزه اي که قبلاً ايجاد شده ، حرکت مي کند . جريان ضربه برگشتي از حدود چند کيلو آمپر تا و دماهاي درون کانال 15 تا 20 هزار درجه سانتيگراد است . اين دماها مسؤول اثرات تخريبي صاعقه ناشي از ضربه برگشتي است .
ضربه برگشتي در فواصل زماني 10 تا 300 ثانيه با ضربات متعدد دنبال مي شود . راهنماي ضربات دوم به بعد به خاطر تجلي نيزه مانندش به نام " رهبر نيزه گون " شناخته مي شود . رهبر نيزه گون مسير اولين ضربه را با سرعتي حدود 10 برابر راهنماي گام زن طي مي کند . مسير معمولاً شاخه شاخه نيست ، و کاملاً درخشان است .
عمده تخليه هاي الکتريکي در خلال رعد و برق بين ابرها رخ مي دهد و تنها 10% تخليه ها به شکل صاعقه به زمين مي خورند . تخليه بين ابرها يک روشنايي عمومي ايجاد مي کند که به نام " صاعقه پوششي "ناميده شده است .
اندازه گيري جريانهاي ضربه در زمين نشان داده است که اين جريانها با افزايش تند ( در يک تا 10 ميکروثانيه ) به قله موج رسيده و با يک تاخير زماني طولاني تر ( 50 تا 1000 ميکروثانيه ) تا نيم زمان دنبال مي گردد . مداراک موجود دال بر اين است که جريانهاي خيلي زياد ضربه در زمان خيلي کوتاه تر به قله نمي رسند ، اصلاعات فيلد نشان مي دهد که 50 % جريانهاي ضربه شامل ضربات چند گانه داراي شدت صعودي متجاوز از و 10 % داراي شدت متجاوز از مي باشند.
دوره متوسط جريانهاي ضربه بالاي مقدار است . 18% جريانها نيم زماني هاي طولاني تر از هستند . از اين رو با فرض اينکه جريان ضربه اي نوعي با قله 10000 به وسط خط انتقالي با امپدانس موج برخورد کند و جريان ها به طور مساوي در هر دو طرف جاري شود اضافه ولتاژ صاعقه خواهد شد : بر پايه تعدادي پژوهشها کميته AIEE توزيع فرکانسي دامنه هاي جريان را تقسيم کرده و اغلب در محاسبات اجرايي مورد استفاده قرار مي گيرد .
اطلاعات کسب شده در مورد ضربات صاعقه و ولتاژهاي مباني اجرائي آزمايش موج صاعقه يا ضربه استاندارد را در آزمايشگاهها به وجود آورده است .
قسمت هايي از کل انرژي صرف گرم کردن اشياء زميني صاعقه زده مي گردد . به طور کلي رويدادهاي صاعقه به سيستم جهاني انرژي باز مي گردد . انرژي که در آغاز جهت به وجود آوردن ابر باردار مصرف شده است .
برخورد مستقيم صاعقه به انسان يا حيوان به ندرت رخ مي دهد ، اغلب برخوردها غير مستقيم است و معمولاً وقتي رخ مي دهد که موضوع :
1) در نزديکي يک برخورد صاعقه با ساير اشياء بلند قرار گيرد .
2) شدت ميدان الکتريکي ضربه آن چنان جرياني القاء کند که باعث مرگ شود .
3) صاعقه ختم شده به زمين مي تواند گراديان و پتانسيل زيادي در سطح زمين ، از نقطه مورد اصابت به طرف خارج به وجود آورد.
عايق سازي خارجي توسط هوا ، چيني و غيره انجام ميگيرد ، براي مثال فواصل بين هادي ها و برج در خطوط انتقال نيرو يا تکيه گاههاي شين در پستها .
اگر پتانسيل به وجود آمده توسط صاعقه از استقامت الکتريکي عايق تجاوز کند يک شکست سطحي يا سوراخ ايجاد مي شود .
شکست سطحي عايق خارجي عموماً آسيبي به وسيله وارد نمي کند . عايق " خود بهبود يابنده " است. در بدترين حالت سوراخ نسبتاً کوتاهي به وجود مي آيد تا امکان جانشيني رشته ضعيف عايق آسيب ديده را فراهم نمايد . عايق سازي داخلي اغلب از کاغذ ، روغن يا ساير عايق هاي مرکب تشکيل مي گردد. اين عايق ها در وسايل گران قيمت نظير ترانسفورماتورها ، ژنراتورها ، راکتورها ، خازن ها ، کليدهاي قدرت و غيره ، هادي هاي فشار قوي را از زمين عايق مي کنند . خرابي عايق داخلي باعث سوراخ هاي بسيار طولاني تر مي گردد . اگر قوس قدرت ادامه يابد مي تواند مصيبت زا شده و به يک تعويض بسيار پر هزينه منجر مي گردد .
عايق سازي سيستم ها بايد طوري طراحي شود که سيستم در برابر ولتاژهاي صاعقه مقاوم باشد ، و بتواند قبل از به کار گيري در آزمايشگاهها مورد آزمايش قرار گيرد .
اندازه گيري جامع جريانهاي صاعقه و ولتاژها همراه با تجربه طولاني مباني ايجاد و پذيرش آنچه را که به نام موج استاندارد يا ولتاژ " ضربه " شناخته شده فراهم آورده است . موج استاندارد يا ولتاژ ضربه شبيه ساز اضافه ولتاژهاي خارجي يا صاعقه است .
شکل موج ولتاژ ضربه صاعقه استاندارد بين المللي ضربه ولتاژي غير نوساني است که از خط صفر عبور نکرده ، در به قله رسيده و سپس با آهستگي در به نصف مقدار قله کاهش مي يابد . مشخصات فني اين ضربه استاندارد عبارتند از :
علامت آن ، مقدار قله ، زمان پيشاني ، زمان نيم مقدار.
آزمايش هاي جامع آزمايشگاهي در مورد عايق سازي خارجي نشان داده اند که ولتاژهاي شکست اساساً مناسب با طول فاصله هوايي بوده و ضربه هاي مثبت در مقايسه با ضربه هاي منفي ، مقادير شکست به مراتب پائين تري دارند . بعلاوه با يک آرايش آزمايش مشخص، هم چنان که قله ضربه اعمالي افزايش داده مي شود ، لحظه شکست از دم موج به طرف قله حرکت کرده و نهايتاً به پيشاني موج مي رسد .
در مقابل اضافه ولتاژهاي بوجود آمده سريعاً عکس العمل نشان دهند .
قابليت عبور جريان زياد را داشته باشند .
پس از رفع اضافه ولتاژ و رساندن ولتاژ به مقدار نامي ، عبور جريان از برقگير قطع شود .
از نظر اقتصادي به صرفه باشد .
از معايب اصلي برقگير ميله اي ، عدم توانايي در خاموش نمودن جرقه است و هنگامي که بر اثر صاعقه جرقه زده شد ، اين جرقه باقي خواهد ماند تا زماني که دستگاه بدون برق گردد . در نتيجه پس از هر بار جرقه ، بايستي شبکه بي برق شده مجدداً برقدار گردد . به طور کلي معايب اين نوع برقگيرها در برابر تنها مزيت آنها يعني ارزان بودنشان بخاطر سادگي ساختار آن ، خيلي زياد بوده شامل موارد زير مي باشد :
تداوم عبور جريان به زمين حتي پس از حذف اضافه ولتاژ ( در نتيجه باعث عمل کردن وسايل حفاظتي و ايجاد وقفه در سيستم مي شود ) .
ايجاد موج بريده شده که مي تواند سيم پيچي دستگاه ها ( ترانسفورماتورها ) را تهديد کند .
افت شديد ولتاژ به خاطر اتصال کوتاه شدن فاز در لحظه عبور جريان از جرقه گير.
تحت تاثير قرار گرفتن عملکرد آن با شکل موج اضافه ولتاژ و همچنين شرايط محيطي ( فشار ، آلودگي ، رطوبت ، ... )
داراي تاخير زماني متناسب با اضافه ولتاژ ( عملکرد نا مناسب در برابر اضافه ولتاژهاي با پيشاني تند مثل صاعقه ) .
پراکندگي زياد ولتاژ جرقه ( بيش از 40% ) .
جرقه گيرها فقط دو شرط اول يک برقگير خوب را دارا مي باشند .
ارسال توسط کاربر محترم سایت : mashhadizadeh
عامل های اضافه ولتاژ :
عامل بيروني :
عامل داخلي :
ابتدا مروري داريم بر عامل بيروني و دلايل پيش آمدن اين عامل و نحوة مهار کردن آن.
اضافه ولتاژها و هماهنگي عايقي :
1.اضافه ولتاژهاي موقت که نوسانات فرکانس قدرت يا هارمونيک ها هستند .
2.اضافه ولتاژهاي کليد زني، که داراي دورة کوتاه بوده و به شدت ميرا شده اند.
اضافه ولتاژهاي موقت بدون استثناء در شرايط بي باري يا بار بسيار کم رخ مي دهند . به دليل اينکه اضافه ولتاژهاي موقت و کليد زني داراي مبدأ مشترکي هستند ، در طراحي عايق سيستم هاي فشار قوي بايد اثر هر دو به حساب آورده شود .
دامنه اضافه ولتاژهاي صاعقه يا خارجي اساساً مستقل از طرح سيستم ها هستند ، در حالي که اضافه ولتاژهاي کليد زني يا داخلي با ازدياد ولتاژ کار سيستم افزايش مي يابند . بنابراين با ازدياد ولتاژ کار سيستم به نقطه اي مي رسيم که اضافه ولتاژهاي کليد زني در طراحي عايق سيستم ها عامل غالب مي شوند ، تا حدود ولتاژ kv 300 عايق سيستم بايد طوري طراحي شود که امواج صاعقه اوليه را تحمل نمايد . در ولتاژهاي بالاتر هم امواج صاعقه و هم امواج کليد زني بايد مورد توجه قرار گيرند. در سيستم هاي ماوراء فشار قوي kv 765 و بالاتر اضافه ولتاژهاي کليد زني همراه با کثيف بودن مقره ، در طراحي عايق عامل غالب مي شوند . براي مطالعه اضافه ولتاژهايي که در سيستم هاي قدرت رخ مي دهد . نياز به آگاهي از قوانين انتشار امواج مي باشد .
مکانيسم صاعقه :
در يک ابر تندر فعال ذرات بزرگتر معمولا بارهاي منفي را اشغال مي کنند و حامل هاي بار کوچکتر مثبت هستند . بنابراين بخش زيرين ابر عموماً داراي بار منفي و بخش بالايي داراي بار مثبت و کل ابزار نظر الکتريکي خنثي است . چنانکه بعداً بحث خواهد شد . مراکز بار متعددي مي تواند در يک ابر موجود باشد . نوعاً مرکز بار منفي جايي بين 500 تا 10000 متري بالاي سطح زمين واقع است . تخليه صاعقه به زمين معمولاً از ريشه يک مرکز بار منفي آغاز مي گردد .
تخليه صاعقه به شکل يک تخليه نوراني به چشم مي آيد ، گرچه برخي از اوقات شاخه هايي با شدت هاي متفاوت نيز مشاهده مي شوند که در وسط هوا خاتمه مي يابند ، در حالي که کانال اصلي نوراني در مسيري زيگزاگ به زمين مي رسند . با کمک عکس بردراي سريع روشن شده است که اغلب ضربات صاعقه تکرار ضربات دنبال شده يا ضرباتي متعددند که در امتداد مسير ايجاد شده است با اولين ضربه پيش مي روند ، چنين مواردي معمولاً چند شاخه اي نبوده و مسيرشان کاملاً نوراني است .
ضربه از ناحيه مرکز بار منفي آغاز شده، که در آنجا شدت ميدان محلي نزديک به شدت ميدان يونيزاسيون (در هواي جو يا با وجود قطرات کوچک آب ) است .
در خلال اولين مرحله ، تخليه راهنما که با عنوان " راهنماي گام زن "شناخته شده ، با گام هاي معمول 50 تا 100 متر باسرعت به طرف پائين حرکت مي کند ، و بعد از هر گام به مدت چند ده ميکروثانيه متوقف مي شود . از نوک تخليه يک " جريان نوراني راهنما " با تابش کم و جرياني حدود چند آمپر با سرعتي حدود در هواي دست نخورده منتشر مي شود . راهنماي گام زن با سرعت متوسطي حدود و جرياني حدود جريان نوراني را دنبال مي کند . حدود طول مي کشد تا راهنماي گام زن از ابري واقع در زمين، به زمين برسد و با نزديک شدن راهنما به زمين اختلاف پتانسيل ، باري را در زمين القاء مي کند .
اين بار توسط تخليه هاي نقطه اي اشياء زميني نظير ساختمان هاي بلند ، درخت ها و غيره افزايش مي يابد. در بعضي نقاط تمرکز بار در شيئي زميني آن چنان زياد مي شود که باعث ظهور نوراني مثبت به طرف بالا مي گردد . در لحظه اي که دو راهنما بهم مي رسند ، ضربه " اصلي "يا " برگشتي " از زمين به طرف ابر آغاز مي شود . اين ضربه با سرعت خيلي بيشتري () در امتداد مسير يونيزه اي که قبلاً ايجاد شده ، حرکت مي کند . جريان ضربه برگشتي از حدود چند کيلو آمپر تا و دماهاي درون کانال 15 تا 20 هزار درجه سانتيگراد است . اين دماها مسؤول اثرات تخريبي صاعقه ناشي از ضربه برگشتي است .
ضربه برگشتي در فواصل زماني 10 تا 300 ثانيه با ضربات متعدد دنبال مي شود . راهنماي ضربات دوم به بعد به خاطر تجلي نيزه مانندش به نام " رهبر نيزه گون " شناخته مي شود . رهبر نيزه گون مسير اولين ضربه را با سرعتي حدود 10 برابر راهنماي گام زن طي مي کند . مسير معمولاً شاخه شاخه نيست ، و کاملاً درخشان است .
عمده تخليه هاي الکتريکي در خلال رعد و برق بين ابرها رخ مي دهد و تنها 10% تخليه ها به شکل صاعقه به زمين مي خورند . تخليه بين ابرها يک روشنايي عمومي ايجاد مي کند که به نام " صاعقه پوششي "ناميده شده است .
اندازه گيري جريانهاي ضربه در زمين نشان داده است که اين جريانها با افزايش تند ( در يک تا 10 ميکروثانيه ) به قله موج رسيده و با يک تاخير زماني طولاني تر ( 50 تا 1000 ميکروثانيه ) تا نيم زمان دنبال مي گردد . مداراک موجود دال بر اين است که جريانهاي خيلي زياد ضربه در زمان خيلي کوتاه تر به قله نمي رسند ، اصلاعات فيلد نشان مي دهد که 50 % جريانهاي ضربه شامل ضربات چند گانه داراي شدت صعودي متجاوز از و 10 % داراي شدت متجاوز از مي باشند.
دوره متوسط جريانهاي ضربه بالاي مقدار است . 18% جريانها نيم زماني هاي طولاني تر از هستند . از اين رو با فرض اينکه جريان ضربه اي نوعي با قله 10000 به وسط خط انتقالي با امپدانس موج برخورد کند و جريان ها به طور مساوي در هر دو طرف جاري شود اضافه ولتاژ صاعقه خواهد شد : بر پايه تعدادي پژوهشها کميته AIEE توزيع فرکانسي دامنه هاي جريان را تقسيم کرده و اغلب در محاسبات اجرايي مورد استفاده قرار مي گيرد .
اطلاعات کسب شده در مورد ضربات صاعقه و ولتاژهاي مباني اجرائي آزمايش موج صاعقه يا ضربه استاندارد را در آزمايشگاهها به وجود آورده است .
انرژي موجود در صاعقه :
قسمت هايي از کل انرژي صرف گرم کردن اشياء زميني صاعقه زده مي گردد . به طور کلي رويدادهاي صاعقه به سيستم جهاني انرژي باز مي گردد . انرژي که در آغاز جهت به وجود آوردن ابر باردار مصرف شده است .
طبيعت خطر :
برخورد مستقيم صاعقه به انسان يا حيوان به ندرت رخ مي دهد ، اغلب برخوردها غير مستقيم است و معمولاً وقتي رخ مي دهد که موضوع :
1) در نزديکي يک برخورد صاعقه با ساير اشياء بلند قرار گيرد .
2) شدت ميدان الکتريکي ضربه آن چنان جرياني القاء کند که باعث مرگ شود .
3) صاعقه ختم شده به زمين مي تواند گراديان و پتانسيل زيادي در سطح زمين ، از نقطه مورد اصابت به طرف خارج به وجود آورد.
امواج صاعقه شبيه سازي براي اجراي آزمايشها :
عايق سازي خارجي توسط هوا ، چيني و غيره انجام ميگيرد ، براي مثال فواصل بين هادي ها و برج در خطوط انتقال نيرو يا تکيه گاههاي شين در پستها .
اگر پتانسيل به وجود آمده توسط صاعقه از استقامت الکتريکي عايق تجاوز کند يک شکست سطحي يا سوراخ ايجاد مي شود .
شکست سطحي عايق خارجي عموماً آسيبي به وسيله وارد نمي کند . عايق " خود بهبود يابنده " است. در بدترين حالت سوراخ نسبتاً کوتاهي به وجود مي آيد تا امکان جانشيني رشته ضعيف عايق آسيب ديده را فراهم نمايد . عايق سازي داخلي اغلب از کاغذ ، روغن يا ساير عايق هاي مرکب تشکيل مي گردد. اين عايق ها در وسايل گران قيمت نظير ترانسفورماتورها ، ژنراتورها ، راکتورها ، خازن ها ، کليدهاي قدرت و غيره ، هادي هاي فشار قوي را از زمين عايق مي کنند . خرابي عايق داخلي باعث سوراخ هاي بسيار طولاني تر مي گردد . اگر قوس قدرت ادامه يابد مي تواند مصيبت زا شده و به يک تعويض بسيار پر هزينه منجر مي گردد .
عايق سازي سيستم ها بايد طوري طراحي شود که سيستم در برابر ولتاژهاي صاعقه مقاوم باشد ، و بتواند قبل از به کار گيري در آزمايشگاهها مورد آزمايش قرار گيرد .
اندازه گيري جامع جريانهاي صاعقه و ولتاژها همراه با تجربه طولاني مباني ايجاد و پذيرش آنچه را که به نام موج استاندارد يا ولتاژ " ضربه " شناخته شده فراهم آورده است . موج استاندارد يا ولتاژ ضربه شبيه ساز اضافه ولتاژهاي خارجي يا صاعقه است .
شکل موج ولتاژ ضربه صاعقه استاندارد بين المللي ضربه ولتاژي غير نوساني است که از خط صفر عبور نکرده ، در به قله رسيده و سپس با آهستگي در به نصف مقدار قله کاهش مي يابد . مشخصات فني اين ضربه استاندارد عبارتند از :
علامت آن ، مقدار قله ، زمان پيشاني ، زمان نيم مقدار.
آزمايش هاي جامع آزمايشگاهي در مورد عايق سازي خارجي نشان داده اند که ولتاژهاي شکست اساساً مناسب با طول فاصله هوايي بوده و ضربه هاي مثبت در مقايسه با ضربه هاي منفي ، مقادير شکست به مراتب پائين تري دارند . بعلاوه با يک آرايش آزمايش مشخص، هم چنان که قله ضربه اعمالي افزايش داده مي شود ، لحظه شکست از دم موج به طرف قله حرکت کرده و نهايتاً به پيشاني موج مي رسد .
خصوصيات تجهيزات حفاظتي در مقابل اضافه ولتاژ :
در مقابل اضافه ولتاژهاي بوجود آمده سريعاً عکس العمل نشان دهند .
قابليت عبور جريان زياد را داشته باشند .
پس از رفع اضافه ولتاژ و رساندن ولتاژ به مقدار نامي ، عبور جريان از برقگير قطع شود .
از نظر اقتصادي به صرفه باشد .
انواع برقگير ها :
برقيگر ميله اي ( جرقه گير با فواصل هوايي ) :
از معايب اصلي برقگير ميله اي ، عدم توانايي در خاموش نمودن جرقه است و هنگامي که بر اثر صاعقه جرقه زده شد ، اين جرقه باقي خواهد ماند تا زماني که دستگاه بدون برق گردد . در نتيجه پس از هر بار جرقه ، بايستي شبکه بي برق شده مجدداً برقدار گردد . به طور کلي معايب اين نوع برقگيرها در برابر تنها مزيت آنها يعني ارزان بودنشان بخاطر سادگي ساختار آن ، خيلي زياد بوده شامل موارد زير مي باشد :
تداوم عبور جريان به زمين حتي پس از حذف اضافه ولتاژ ( در نتيجه باعث عمل کردن وسايل حفاظتي و ايجاد وقفه در سيستم مي شود ) .
ايجاد موج بريده شده که مي تواند سيم پيچي دستگاه ها ( ترانسفورماتورها ) را تهديد کند .
افت شديد ولتاژ به خاطر اتصال کوتاه شدن فاز در لحظه عبور جريان از جرقه گير.
تحت تاثير قرار گرفتن عملکرد آن با شکل موج اضافه ولتاژ و همچنين شرايط محيطي ( فشار ، آلودگي ، رطوبت ، ... )
داراي تاخير زماني متناسب با اضافه ولتاژ ( عملکرد نا مناسب در برابر اضافه ولتاژهاي با پيشاني تند مثل صاعقه ) .
پراکندگي زياد ولتاژ جرقه ( بيش از 40% ) .
جرقه گيرها فقط دو شرط اول يک برقگير خوب را دارا مي باشند .
ارسال توسط کاربر محترم سایت : mashhadizadeh
