محافظت از ولتاژ به دلیل صاعقه و تعویض – مهندسی برق ولتاژ چیست : افزایش ناگهانی ولتاژ برای مدت زمان کوتاه در سیستم برق به عنوان ولتاژ ولتاژ یا افزایش ولتاژ شناخته می شود. ولتاژ ولتاژ همیشه موقتی است که برای مدت کوتاه وجود دارد اما به دلیل افزایش ولتاژ ممکن است باعث آسیب به سیستم انرژی شود. دلایل زیادی برای بروز شرایط ولتاژ وجود دارد ، برخی از آنها از سیستم خود قدرت داخلی هستند و صاعقه یکی از دلایل عمده خارجی ولتاژ است. علل درونی ممکن است شامل جابجایی ، شکست عایق کاری ، زمین قوس دار و طنین انداز و غیره باشد.
همیشه این احتمال وجود دارد که سیستم انرژی الکتریکی را از فشار غیرطبیعی ولتاژ رنج بکشید. این ولتاژهای غیرطبیعی بیش از حد ممکن است به دلایل مختلفی از قبیل قطع شدن ناگهانی بار سنگین ، تکانه های روشن کننده ، تکانه های سوئیچینگ و غیره ایجاد شود. اگرچه ، تمام فشارهای ولتاژ به اندازه کافی قوی نیستند که به عایق سیستم آسیب برساند ، اما برای اطمینان از عملکرد صحیح سیستم برق ، از این ولتاژهای اضافی نیز جلوگیری می شود
محافظت از ولتاژ به دلیل صاعقه و تعویض
ولتاژ یا ولتاژ افزایش یافته است
تنشهای بیش از حد ولتاژ اعمال شده بر سیستم نیرو ، عموماً ماهیت گذرا دارند. ولتاژ زودرس یا افزایش ولتاژ به عنوان اندازه ناگهانی ولتاژ به یک قله زیاد در مدت زمان بسیار کوتاه تعریف می شود. افزایش ولتاژ از نظر ماهیتی گذرا است ، به این معنی که آنها برای مدت زمان بسیار کوتاهی وجود دارند. علت اصلی این ولتاژهای افزایش یافته در سیستم برق به دلیل تکانه های صاعقه و تکانه های سوئیچینگ سیستم است. اما ولتاژ بیش از حد در سیستم برق نیز ممکن است در اثر خرابی عایق ، قوس الکتریکی و رزونانس و غیره ایجاد شود.
افزایش ولتاژ در سیستم برق به دلیل تغییر زیاد ، خرابی عایق ، سطح قوس الکتریکی و رزونانس در بزرگی زیاد نیست. این ولتاژهای بیش از دو برابر از ولتاژ عادی عبور نمی کند. به طور کلی عایق بندی مناسب به تجهیزات مختلف سیستم نیرو برای جلوگیری از هرگونه خسارت ناشی از این ولتاژهای بالا کافی است. اما بیش از ولتاژ در سیستم برق رخ می دهد به دلیل رعد و برق بسیار زیاد است. اگر حفاظت از ولتاژ به سیستم نیرو ارائه نشود ، احتمال آسیب شدید وجود دارد. از این رو تمام دستگاههای حفاظت از ولتاژ که در سیستم نیرو استفاده می شوند عمدتا به دلیل صاعقه است.
علل مختلف ولتاژ بیش از حد
ضربه زدن به ضربه یا سوئیچینگ: هنگامی که یک خط انتقال بار به طور ناگهانی روشن نمی شود ، ولتاژ روی خط دو برابر ولتاژ سیستم عادی می شود. این ولتاژ در طبیعت گذرا است. هنگامی که یک خط لود شده به طور ناگهانی خاموش یا قطع شود ، ولتاژ در طول خط نیز به اندازه کافی جریان زیاد در سیستم می شود که عمدتا در حین باز کردن قطع کننده مدار انفجار هوا ، باعث افزایش ولتاژ در سیستم می شود.
خرابی عایق: در هنگام خرابی عایق ، یک هادی زنده به طور ناگهانی محاصره می شود. این همچنین ممکن است باعث ناگهانی بیش از حد ولتاژ در سیستم شود. اگر موج emf تولید شده توسط آلترناتور تحریف شده باشد ، ممکن است مشکل طنین ناشی از هارمونیک های ۵ یا بالاتر ایجاد شود. در واقع برای فرکانس های هارمونیک ۵ یا بالاتر ، یک وضعیت بحرانی در سیستم به نظر می رسد ، که واکنش متقابل سیستم درست برابر با واکنش پذیری خازنی سیستم می شود. از آنجا که این هر دو واکنش یکدیگر را لغو می کنند ، سیستم کاملاً مقاومت می کند. این پدیده رزونانس نامیده می شود و در تشدید ممکن است ولتاژ سیستم به اندازه کافی افزایش یابد.
دلایل فوق الذکر باعث ایجاد ولتاژ بیش از حد در سیستم می شود که از نظر بزرگی بسیار زیاد نیست. اما موج های اضافه ولتاژ که به دلیل تکانه های رعد و برق در سیستم ظاهر می شوند از نظر دامنه بسیار زیاد و بسیار مخرب هستند. از تأثیر ضربه ناشی از رعد و برق باید از حفاظت بیش از حد ولتاژ سیستم نیرو جلوگیری کرد.
اعتصاب صاعقه می تواند به اندازه ۱۰۰ میلیون ولت برق و جریان حدود ۱۰۰۰۰۰ آمپر قدرت داشته باشد ، بنابراین اهمیت و استفاده از گیرنده صاعقه برای محافظت از ساختارهای توزیع انرژی پرهزینه بسیار مهم است.
روشهای محافظت در برابر صاعقه
اینها عمدتاً سه روش اصلی هستند که عموماً برای محافظت در برابر صاعقه استفاده می شوند . آنها صفحه نمایش زمینی ، سیم بالای زمین و سیم گیر و رعد و برق و تقسیم کننده های بزرگ را تشکیل می دهند. در زیر اینها یکی یکی بحث می شود.
صفحه اراضی: صفحه نمایش اهریمن معمولاً در ایستگاه های برقی استفاده می شود. در این چیدمان یک توری از سیم GI روی ایستگاه فرعی نصب شده است. سیم های GI ، که برای صفحه نمایش زمینی استفاده می شوند ، به درستی از طریق سازه های مختلف زیر ایستگاه بریده می شوند. این شبکه از سیم GI زمینی بیش از زیر ایستگاه الکتریکی ، مسیر مقاومت بسیار کمی در زمین را برای سکته های رعد و برق فراهم می کند. این روش برای محافظت در برابر ولتاژ بالابسیار ساده و اقتصادی است اما اشکال اصلی این است که نمی تواند سیستم را از موج مسافرتی که ممکن است از طریق فیدرهای مختلف به زیر ایستگاه برسد محافظت کند.
سیم بالای سر زمین: این روش برای محافظت از ولتاژ بیش از حد شبیه به صفحه ارایش است. تنها تفاوت این است که یک صفحه نمایش زمینی روی یک زیر ایستگاه برقی قرار می گیرد ، در حالی که سیم زمین سقفی روی شبکه انتقال برق قرار می گیرد. یک یا دو سیم GI رشته ای از مقطع مناسب بر روی رساناهای انتقال قرار می گیرد. این سیم های GI به طور صحیح در هر برج انتقال قرار گرفته اند. این سیمهای سطح زمین یا سیمهای زمینی به جای اینکه به آنها اجازه ی برخورد مستقیم به سیمهای انتقال را بدهند ، تمام سکته های رعد و برق را به زمین منحرف می کنند.
محافظت از ولتاژ دستگیران رعد و برق
دو روش که قبلاً مورد بحث قرار گرفتند ، یعنی صفحه نمایش زمینی و سیم خاموش از سطح زمین برای محافظت از سیستم برق در برابر سکته مغزی رعد و برق کارگردانی اما سیستم از سکته مغزی رعد و برق کارگردانی بسیار مناسب است اما این روش ها هیچ گونه محافظتی در برابر موج مسافرتی با ولتاژ بالا که ممکن است تکثیر شود فراهم نمی کند. از طریق خط به تجهیزات زیر ایستگاه.
گیرگیر رعد و برق دستگاه هایی است که مسیر امپدانس بسیار کم به زمین را برای امواج مسافرتی با ولتاژ بالا فراهم می کند. مفهوم گیرگیر رعد و برق بسیار ساده است. این دستگاه مانند مقاومت الکتریکی غیرخطی رفتار می کند. با افزایش ولتاژ و برعکس ، پس از سطح مشخصی از ولتاژ ، مقاومت کاهش می یابد.
توابع دستگیر رعد و برق
کارکردهای گیرنده صاعقه یا تقسیم کننده موج را می توان به شرح زیر ذکر کرد.
- در زیر ولتاژ عادی ، این دستگاه ها به راحتی در برابر ولتاژ سیستم به عنوان عایق الکتریکی مقاومت می کنند و هیچ مسیری را برای جریان سیستم فراهم نمی کنند.
- در صورت افزایش ولتاژ در سیستم ، این دستگاه ها مسیر مقاومت بسیار کمی را برای بار اضافی موج افزایش به زمین ایجاد می کنند.
- پس از انجام بارهای افزایش ، به زمین ، ولتاژ به حد طبیعی خود می رسد. سپس گیرنده رعد و برق عایق خود را به درستی احیا می کند و از بازیابی خاصیت عایق بندی آن جلوگیری می کند و مانع از انتقال بیشتر جریان ، به داخل زمین می شود.
انواع مختلفی از گیربکس های رعد و برق مورد استفاده در سیستم نیرو وجود دارد ، از قبیل گیرنده شکاف میله ، گیربکس شکاف شاخه ، گیرنده چند شکاف ، نوع اخراج LA ، نوع ارزش LA. علاوه بر این رایج ترین گیرنده های رعد و برق برای محافظت در برابر ولتاژ ، رعد و برق رعد و برق ZnO بدون شک است .