موتورهای الکتریکی

یک موتور الکتریکی ، الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند

. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته است، توسط ژنراتور انجام می‌شود. این دو وسیله بجز در عملکرد ، مشابه یکدیگر هستند. اکثر موتورهای الکتریکی توسط الکترومغناطیس کار می‌کنند، اما موتورهایی که بر اساس پدیده‌های دیگری نظیر نیروی الکتروستاتیک و اثر پیزوالکتریک کار می‌کنند، هم وجود دارند.ایده کلی این است که وقتی که یک ماده حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، نیرویی بر روی آن ماده از سوی میدان اعمال می‌شود. در یک موتور استوانه‌ای ، روتور به علت گشتاوری که ناشی از نیرویی است که به فاصله‌ای معین از محور روتور به روتور اعمال می‌شود، می‌گردد. اغلب موتورهای الکتریکی دوارند، اما موتور خطی هم وجود دارند. در یک موتور دوار بخش متحرک (که معمولاً درون موتور است) روتور و بخش ثابت استاتور خوانده می‌شود. موتور شامل آهنرباهای الکتریکی است که روی یک قاب سیم پیچی شده است. گر چه این قاب اغلب آرمیچر خوانده می‌شود، اما این واژه عموماً به غلط بکار برده می‌شود. در واقع آرمیچر آن بخش از موتور است که به آن ولتاژ ورودی اعمال می‌شود یا آن بخش از ژنراتور است که در آن ولتاژ خروجی ایجاد می‌شود. با توجه به طراحی ماشین ، هر کدام از بخشهای روتور یا استاتور می‌توانند به عنوان آرمیچر باشند. برای ساختن موتورهایی بسیار ساده کیتهایی را در مدارس استفاده می‌کنند. DC 1821م ساخته شده بود و شامل یک سیم آویخته شده آزاد که در یک ظرف جیوه غوطه‌ور بود، می‌شد. یک آهنربای دائم در وسط ظرف قرار داده شده بود. وقتی که جریانی از سیم عبور می‌کرد، سیم حول آهنربا به گردش در می‌آمد و نشان می‌داد که جریان منجر به افزایش یک میدان مغناطیسی دایره‌ای اطراف سیم می‌شود. این موتور اغلب در کلاسهای فیزیک مدارس نشان داده می‌شود، اما گاهاً بجای ماده سمی جیوه ، از آب نمک استفاده می‌شود.
موتور کلاسیک DC دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوییچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می کند تا در آرمیچر جریان یابد و آهنرباهای الکتریکی، آهنربای دائمی را در بیرون موتور جذب و دفع کنند. سرعت موتور DC به مجموعه ای از ولتاژ و جریان عبوری از سیم پیچهای موتور و بار موتور یا گشتاور ترمزی ، بستگی دارد.
سرعت موتور DC وابسته به ولتاژ و گشتاور آن وابسته به جریان است. معمولاً سرعت توسط ولتاژ متغیر یا عبور جریان و با استفاده از تپها (نوعی کلید تغییر دهنده وضعیت سیم پیچ) در سیم پیچی موتور یا با داشتن یک منبع ولتاژ متغیر ، کنترل می‌شود. بدلیل اینکه این نوع از موتور می‌تواند در سرعتهای پایین گشتاوری زیاد ایجاد کند، معمولاً از آن در کاربردهای ترکشن (کششی) نظیر لکوموتیوها استفاده می‌کنند. اما به هرحال در طراحی کلاسیک محدودیتهای متعددی وجود دارد که بسیاری از این محدودیتها ناشی از نیاز به جاروبکهایی برای اتصال به کموتاتور است. سایش جاروبکها و کموتاتور ، ایجاد اصطکاک می‌کند و هر چه که سرعت موتور بالاتر باشد، جاروبکها می‌بایست محکمتر فشار داده شوند تا اتصال خوبی را برقرار کنند. نه تنها این اصطکاک منجر به سر و صدای موتور می‌شود بلکه این امر یک محدودیت بالاتری را روی سرعت ایجاد می‌کند و به این معنی است که جاروبکها نهایتاً از بین رفته نیاز به تعویض پیدا می‌کنند. اتصال ناقص الکتریکی نیز تولید نویز الکتریکی در مدار متصل می‌کند. این مشکلات با جابجا کردن درون موتور با بیرون آن از بین می‌روند، با قرار دادن آهنرباهای دائم در داخل و سیم پیچها در بیرون به یک طراحی بدون جاروبک می‌رسیم. (استاتور) بیرونی یک موتور DC را می‌توان با آهنرباهای الکتریکی تعویض کرد. با تغییر جریان میدان (سیم پیچی روی آهنربای الکتریکی) می‌توانیم نسبت سرعت/گشتاور موتور را تغییر دهیم. اگر سیم پیچی میدان به صورت سری با سیم پیچی آرمیچر قرار داده شود، یک موتور گشتاور بالای کم سرعت و اگر به صورت موازی قرار داده شود، یک موتور سرعت بالا با گشتاور کم خواهیم داشت. می‌توانیم برای بدست آوردن حتی سرعت بیشتر اما با گشتاور به همان میزان کمتر ، جریان میدان را کمتر هم کنیم. این تکنیک برای ترکشن الکتریکی و بسیاری از کاربردهای مشابه آن ایده‌آل است و کاربرد این تکنیک می‌تواند منجر به حذف تجهیزات یک جعبه دنده متغیر مکانیکی شود. DC میدان سیم پیچی شده. اسم این موتورها از این واقعیت گرفته شده است که این موتورها را می‌توان هم با جریان DC و هم AC بکار برد، اگر چه که اغلب عملاً این موتورها با تغذیه AC کار می‌کنند. اصول کار این موتورها بر این اساس است که وقتی یک موتور DC میدان سیم پیچی شده به جریان متناوب وصل می‌شود، جریان هم در سیم پیچی میدان و هم در سیم پیچی آرمیچر (و در میدانهای مغناطیسی منتجه) همزمان تغییر می‌کند و بنابراین نیروی مکانیکی ایجاد شده همواره بدون تغییر خواهد بود. در عمل موتور بایستی به صورت خاصی طراحی شود تا با جریان AC سازگاری داشته باشد (امپدانس/راکتانس بایستی مدنظر قرار گیرند) و موتور نهایی عموماً دارای کارایی کمتری نسبت به یک موتور معادل DC خالص خواهد بود.
مزیت این موتورها این است که می‌توان تغذیه AC را روی موتورهایی که دارای مشخصه‌های نوعی موتورهای DC هستند بکار برد، خصوصاً اینکه این موتورها دارای گشتاور راه اندازی بسیار بالا و طراحی بسیار جمع و جور در سرعتهای بالا هستند. جنبه منفی این موتورها تعمیر و نگهداری و مشکل قابلیت اطمینان آنهاست که به علت وجود کموتاتور ایجاد می‌شود و در نتیجه این موتورها به ندرت در صنایع مشاهده می‌شوند، اما عمومی‌ترین موتورهای AC در دستگاههایی نظیر مخلوط کن و ابزارهای برقی که گاهاً استفاده می‌شوند، هستند. AC موتورهای AC تک فاز: . نوع دیگر موتور AC تک فاز موتور القایی است، که اغلب در لوازم بزرگ نظیر ماشین لباسشویی و خشک کن لباس بکار می‌رود. عموماً این موتورها می‌توانند گشتاور راه اندازی بزرگتری را با استفاده از یک سیم پیچ راه انداز به همراه یک خازن راه انداز و یک کلید گریز از مرکز ، ایجاد کنند.
هنگام راه اندازی ، خازن و سیم پیچ راه اندازی از طریق یک دسته از کنتاکتهای تحت فشار فنر روی کلید گریز از مرکز دوار ، به منبع برق متصل می‌شوند. خازن به افزایش گشتاور راه اندازی موتور کمک می‌کند. هنگامی که موتور به سرعت نامی رسید، کلید گریز از مرکز فعال شده ، دسته کنتاکتها فعال می‌شود، خازن و سیم پیچ راه انداز سری شده را از منبع برق جدا می‌سازد، در این هنگام موتور تنها با سیم پیچ اصلی عمل می‌کند.موتورهای AC سه فاز: AC (یا چند فاز) استفاده می‌شود. این موتورها از اختلاف فاز موجود بین فازهای تغذیه چند فاز الکتریکی برای ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی دوار درونشان ، استفاده می‌کنند. اغلب ، روتور شامل تعدادی هادیهای مسی است که در فولاد قرار داده شده‌اند. از طریق القای الکترومغناطیسی میدان مغناطیسی دوار در این هادیها القای جریان می‌کند، که در نتیجه منجر به ایجاد یک میدان مغناطیسی متعادل کننده شده و موجب می‌شود که موتور در جهت گردش میدان به حرکت در آید.
این نوع از موتور با نام موتور القایی معروف است. برای اینکه این موتور به حرکت درآید بایستی همواره موتور با سرعتی کمتر از فرکانس منبع تغذیه اعمالی به موتور ، بچرخد، چرا که در غیر این صورت میدان متعادل کننده‌های در روتور ایجاد نخواهد شد. استفاده از این نوع موتور در کاربردهای ترکشن نظیر لوکوموتیوها ، که در آن به موتور ترکشن آسنکرون معروف است، روز به روز در حال افزایش است. به سیم پیچهای روتور جریان میدان جدایی اعمال می‌شود تا یک میدان مغناطیسی پیوسته ایجاد شود، که در موتور سنکرون وجود دارد، موتور به صورت همزمان با میدان مغناطیسی دوار ناشی از برق AC سه فاز ، به گردش در می‌آید. موتورهای سنکرون را می‌توانیم به عنوان مولد جریان هم بکار برد.
سرعت موتور AC در ابتدا به فرکانس تغذیه بستگی دارد و مقدار لغزش ، یا اختلاف در سرعت چرخش بین روتور و میدان استاتور ، گشتاور تولیدی موتور را تعیین می‌کند. تغییر سرعت در این نوع از موتورها را می‌توان با داشتن دسته سیم پیچها یا قطبهایی در موتور که با روشن و خاموش کردنشان سرعت میدان دوار مغناطیسی تغییر می‌کند، ممکن ساخت. به هر حال با پیشرفت الکترونیک قدرت می توانیم با تغییر دادن فرکانس منبع تغذیه ، کنترل یکنواخت تری بر روی سرعت موتورها داشته باشیم. . یک موتور پله‌ای ترکیبی از یک موتور الکتریکی DC و یک سلونوئید است. موتورهای پله‌ای ساده توسط بخشی از یک سیستم دنده‌ای در حالتهای موقعیتی معینی قرار می‌گیرند، اما موتورهای پله‌ای نسبتا کنترل شده ، می‌توانند بسیار آرام بچرخند. موتورهای پله‌ای کنترل شده با کامپیوتر یکی از فرمهای سیستمهای تنظیم موقعیت است، بویژه وقتی که بخشی از یک سیستم دیجیتال دارای کنترل فرمان یار باشند. (چرخش) گردشی تولید کند، یک نیروی خطی توسط ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی سیار در طولش ، بوجود آورد. موتورهای خطی اغلب موتورهای القایی یا پله‌ای هستند. می‌توانید یک موتور خطی را در یک قطار سریع السیر ماگلیو مشاهده کنید که در آن قطار روی زمین پرواز می‌کند.

انواع موتورهای الکتریکی

موتورهای

یکی از اولین موتورهای دوار ، اگر نگوییم اولین ، توسط مایکل فارادی در سال

موتورهای میدان سیم پیچی شده

موتورهای یونیورسال

موتورهای

·

معمولترین موتور تک فاز موتور سنکرون قطب چاکدار است، که اغلب در دستگاه هایی بکار می رود که گشتاور پایین نیاز دارند، نظیر پنکه‌های برقی ، اجاقهای ماکروویو و دیگر لوازم خانگی کوچک

·

برای کاربردهای نیازمند به توان بالاتر، از موتورهای القایی سه فاز

موتورهای پله‌ای

موتورهای خطی

یک موتور خطی اساساً یک موتور الکتریکی است که از حالت دوار در آمده تا بجای اینکه یک گشتاور

مدار فرمان

در عصر حاضر پی ال سی داره جایه خودشو باز میکنه و کنتاکتور که مورد نظر ماست و ما میخواهیم درباره اون بحث کنیم داره کم کم جایه خودشو به پی ال سی میده اما هنوز هم به خاطر گرانی

مدار فرمانplc در مدارات سادهتر کنتاکتور استفاده میشه و البته برای یادگیری کار با plc دونستن کار با کنتاکتور لازمه.مطالبی هم که من تو این مقاله ها میگم بیشتر بهره گرفته از کتاب گارگاه برق صنعتی است.این کتاب در دسترس عزیزان هنرستانی است ولی هدف نهایی من بحث در ارتباط با مدار فرمان های سطح بالاست که در صنایع مورد استفاد قرار میگیره و من با کمک شما با هم بتونیم این مدارها رو تجزیه و تحلیل کنیم و به اطلاعات خودمون بیفزاییم.من این مباحثو از ابتدا شروع میکنم تا برای دوستانی که تازه به این صنعت روی آوردن قابل فهم باشه البته ممکنه این بحث ها برای خیلی از دوستان عزیز ساده باشه. .در مدارهای الکتریکی  وسایل مختلفی به کار میرود که از مهمترین انها کنتاکتور یا کلید مغناطیسی است .استفاده از این کنتاکتور در مدارهای کنترل تنوع طراحی های مختلف را به وجود می آورد.برای طراحی مدارهای کنترل و کار با آنها باید وسایل تشکیل دهنده آن را به طور کامل شناخت و به اصول ساختمان و مورد استفاده این وسایل آشنا شد.وسایلی که در مدارهای فرمان به کار میروند  به این قرار است:
1_کنتاکتور(کلید مغناطیسی)2_شستی استاپ استارت3_رله الکتریکی4_رله مغناطیسی5_لامپ های سیگنال 6-فیوزها 7_لیمیت سویچ8_کلیدهای تابع فشار 9_کلیدهای شناور10_چشم های الکتریکی(سنسورها)11_تایمر و انواع آن12_ترموستات13_کلیدهای تابع دور
در مورد کنتاکتور میتوان گفت که یک کلید مغناطیس است که وقتی ولتاژ مورد نظر به آن اعمال میشود یک سری کنتاکت(یا کلید)باز را بسته و یک سری کنتاکت بسته را باز میکند.که با استفاده از این خاصیت مدارهای مختلفی میتوان مدارهای زیادی رو طراحی کرد.ساختمان کنتاکتور:این کلید از دو هسته به شکل E یا U که یکی ثابت و دیگری متحرک است و در میان هسته ثابت یک بوبین یا سیم پیچ قرار دارد،تشکیل شده است. وقتی بوبین به برق وصل میشود با استفاده از خاصیت مغناطیسی ،نیروی کششی فنر را خنثی میکند و هسته فوقانی را به هسته تحتانی متصل کرده باعث میشود که تعدادی کنتاکت عایق شده از یکدیگر به ترمینال های ورودی و خروجی  کلید متصل میشود و یا باعث باز شدن کنتاکت های بسته کنتاکتور بسته کنتاکتور گردد.در صورتی که مدار تغذیه بوبین  کنتاکتور قطع شود ،در اثر نیروی فنری که داخل کلید قرار دارد هسته متحرک دباره به حالت اول باز میگردد.مزایای استفاده از کنتاکتورکنتاکتورها نسبت به کلیدهای دستی صنعتی مزایایی به شرح زیر دارند:
1_مصرف کننده می تواند از راه دور کنترل می شود.
2_مصرف کننده میتواند از چند محل کنترل شود.
3_امکان طراحی مدار فرمان اتوماتیک برای مراحل مختلف کار مصرف کننده وجود دارد.
4_سرعت قطع و وصل کلید زیاد و استهلاک آن کم است.
5_از نظر حفاظتی مطمئن ترند و حفاظت مطمئن تر و کامل تری دارند.
6_عمر موثرشان بیشتر است.
7_هنگام قطع برق،مدار مصرف کننده نیز قطع می شود و به استارت مجدد پیدا میکند؛در نتیجه از خطرات وصل ناگهانی دستگاه جلو گیری می کند.کنتاکتور برای جریان های AC وDC ساخته میشود.تفاوت این دو کنتاکتور در این است که در کنتاکتور های AC از یک حلقه اتصال کوتاه برای جلوگیری از لرزش حاصل از فرکانس برق استفاده می شود. نیروی کششی یک مغناطیس الکتریکی جریان متناوب،متناسب با مجذور جریان عبوری از آن و در نتیجه متناسب با مجذور اندکسیون مغناطیسی است.چون مقدار جریان        لحظه ای با توجه به رابطه i=ImaxSIN wt تعقیر میکند،نیروی کششی مغناطیسی نیز برابر با
F=Fmax sin wt  (سینوس توان 2 دارد که نمیشد تایپ کنی) خواهد شد و تعداد دفعاتی که این نیرو ماکزیمم و صفر می شود، به اندازه دو برابر فرکانس شبکه خواهد گردید.در نتیجه ،در لحظاتی که مقدار نیروی کششی بیشتر از نیروی مقاوم فنر های کنتاکتور باشد ،هسته کنتاکتور جذب می شود و در لحظاتی که مقدار نیروی کششی کمتر از مقدار نیروی فنر ها شود،هسته متحرک هسته نیز آزاد شده و به محل اول خود باز می گردد.بدین ترتیب در هسته متحرک لرزش و صدا ایجاد خواهد شد این نوسانات را می توان به وسیله یک حلقه بسته در سطح قطب ها جا سازی شده و حدود نصف تا 3/2 سطح هر قطب را پوشانده است از بین برد و لرزش آن را برطرف کرد. عمل این حلقه آن است که مانند سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتوری که در حالت اتصال کوتاه قرار گرفته است،از آن جریان القایی عبور میکند و باعث ایجاد فوران مغناطیسی فرعی در مدار هسته می شود. این فوران فرعی با فوران اصلی اختلاف فاز دارد و در زمانی که نیروی کششی  حاصل از فوران اصلی صفر باشد ،نیروی کششی حاصل از فوران اصلی ماکزیمم خواهد بود و در حالتی که نیروی حاصل از فوران ماکزییم باشد ،این نیرو صفر خواهد بود و چون جمع این دو نیرو به هسته متحرک اثر میکند،نیروی کششی در هر لحظه از نیروی مقاومت فنر بیشتر خواهد بود.ولتاژ تغذیه بوبین متفاوت است و از 24 تا 380ولت ساخته می شود. در اکثر کشورهای صنعتی برای حفاظت بیشتر ،تغذیه بوبین کنتاکتور را زیر ولتاژ حفاظت شده (65ولت)انتخاب میکنند. و یا برای تغذیه مدار فرمان ،ترانسفورماتور مجزا کننده به کار می برند.شناخت مشخصات کنتاکتور
نوع کنتاکتور
با توجه به نوع مصرف کننده و شرایط کار ،کنتاکتورها دارای قدرت و جریان عبوری مشخصی برای ولتاژهای مختلف هستنند. بنابراین باید به جدول و مشخصات کنتاکتور توجه کافی مبذول کرد و انخاب کنتاکتو.را منطبق بر مشخصات مورد نیاز قرار داد.برای اتصال مصرف کننده به شبکه باید از کلید یا کنتاکتوری با مشخصات مناسب استفاده کرد که کنتاکت های آن تحمل جریان راه اندازی و جریان دائمی را داشته باشد و همچنین در صورت اتصال کوتاه،جریان لحظه ای زیادی که از مدار عبور می کند. و یا جرقه ای که هنگام اتصال مدار ایجاد می شود ،صدمه ای به کلید نزند.بدین منظور و برای این که بتوانیم پس از طراحی مدار ،کنتاکتور مناسب را برای اتصال مصرف کننده به شبکه انتخاب کنیم،باید با مقادیر نامی مربوط به کنتاکتور آشنا شویم.

بهره برداری مطمئن و بی وقفه از تاسیسات الکتریکی و مراکز تولید نیرو و تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز تجهیزات برقی کارخانه جات صنعتی و مراکز اقتصادی تا حدود زیادی به خصوصیات و ویژگی ها و طرز عمل کلیدها و وسایل کنترل مدارها بستگی دارد

بریکر

نکاتی در مورد بریکر:
دژنکتور کلیدی است که علاوه بر قطع و وصل خط، حفاظت شبکه را نیز بر عهده دارد و در شرایط اتصال کوتاه شدن شبکه بوسیله عملکرد رله ها قسمت معیوب را مجزا می نماید. دژنکتور ها طوری طراحی شده اند که بطور اتوماتیک از طریق رله یا بطور دستی از اتاق فرمان و همچنین از محل ، در شرایط تحت ولتاژ و زیر بار و در زمان اتصال کوتاه که جریان عبوری از مدار ممکن است تا 10 برابر جریان نامی در دژنکتور باشد، قادرند مدار را قطع نمایند بدون آنکه آسیبی به آن برسد.
مدار وصل دژنکتور :
با فرمان از راه دور (REMOTE) از اتاق فرمان و از نزدیک (LOCAL) بوبین وصل دژنکتور که بوسیله برق DC تغذیه می شود، تحریک و دژنکنور وصل می گردد.
مدار قطع دژنکتور:
به طور اتوماتیک از طریق رله و به طریق رله و به طریق دستی از راه دور و نزدیک بوبین قطع دژنکتور انرژی دار شده و باعث قطع دژنکتور می گردد ، چنانچه عمل قطع صورت نگیرد ، اشکالات زیر ممکن است وجود داشته باشند:
 مدار قطع دژنکتور اشکال دارد که در این صورت بایستی آلارمTRIP CIRCUIT FAILURE روی تابلو آلارم ها روشن باشند.
مکانیزم دژنکتور و یا سیستم خاموش کننده جرقه اشکال دارد که در این صورت آلارم CIRCUIT BREAKER FAILURE دریافت می شود.
اگر اپراتور موفق به رفع اشکالات مذکور نگردید ، بایستی گروه رلیاژ برای بند 1 و گروه تعمیرات الکترومکانیک برای بند 2 در محل حاضر و رفع اشکال نمایند.
2- سکسیونر DS Isolator – Disconnect or Switch

کلیدی است غیر قابل قطع زیر بار و جریان اتصال کوتاه را از خودش عبور می دهد ، یا بعبارت دیگر جهت ایزوله کردن خطا بکار می رود، قابل قطع زیر بار نیست و جریان اتصال کوتاه را تحمل می کند.
این کلیدها ساختمان بسیار ساده ای دارد که از یک مکانیزم مکانیکی که در دو سر کنتاکت ها را به هم ارتباط داده یا قطع می کند تشکیل می شود . قطع و وصل این کلید با فرمان دستی مکانیکی از محل و یا فرمان الکتریکی از اتاق فرمان یا محل صورت می گیرد. این کلید فقط زمانی که مدار تحت ولتاژ و یا کلاً بی برق باشد ، قطع و وصل می گردد چون کنتا کت های آن قابل رؤیت است ، برای حفاظت جان افراد بعنوان یکی از تقاط ضمانت استفاده می گردد.
مثلاً زمانی که احتیاج به انجام تعمیرات روی یکی از تجهیزات اصلی پست باشد، با باز کردن سکسیونرهای دو طرف آن می توان دستگاه مورد نظر را کاملاً از منابع برقدار جدا نمود.
یا بعبارت دیگر:
وسیله قطع و وصل سیستم هایی که تقریباً بدون جریان هستند بعبارت دیگر سکسیونر قطعات و وسایلی را که فقط زیر ولتاژ هستند از شبکه جدا می سازد. بدین معنی که سکسیونر یک کلید نیست بلکه یک ارتباط دهنده یا قطع کننده مکانیکی بین سیستمها است بدون اینکه مداری بسته شود. سیکسیونر باید در حالت بسته یک لرتباط گالوانیکی محکم و مطمئن در کنتاکت هر قطب برقرار سازد و مانع افت ولتاژ گردد.
موارد استعمال سیکسیونر:
از آنجایی که سیکسیونر باعث قطع و یا وصل جریان الکتریکی نمی شود برای باز کردن دستگاه بستن هر مدار الکتریکی فشار قوی احتیاج به یک کلید دیگر خواهیم داشت بنام کلید قدرت که قادر است مدار را تحت هر شرایطی باز نمی کند و سکسیونر وسیله است برای ارتباط کاید قدرت به شین یا هر قسمت دیگری از شبکه که دارای پتانسیل است لذا طبق قوانین متداول الکتریکی جلوی هر کلید قدرت از 1KV به بالا و یا هر دو طرف در صورتیکه آن خط از دو طرف پتانسیل می گیرد سیکسیونر نصب می گردد.
برای جلوگیری از قطع و یا وصل بی موقع و در زیر بار سیکسیونر ، معمولاً بین سیکسیونر و کلید قدرت بست اینترلاک ( مکانیکی و الکتریکی ) بنحوی برقرار می شود که با وصل بودن کلید قدرت نتوان سیکسیونر را قطع یا وصل نمود.
انواع مختلف سیکسونر استفاده شده در پست فولاد
1)سیکسیونر تیغه ای 2)سیکسیونر دورانی
1)سکسیونر تیغه ای
این سکسیونر بصورت یک پل و مورد استفاده در SVC قرار داده شده است دارای تیغه هایی است که در ضمن قطع کلید عمود بر سطح افق حرکت می کنند و رد بالای ایزولاتور قرار می گیرند.
2)سکسیونر دورانی
سکسیونرهای مورد استفاده درپست فولاد از نوع سکسیونر دورانی است که دارای دو تیغه متحرک و دورانی می باشد که با برخورد آنها بهم ارتباط الکتریکی برقرار می شود .
در این نوع کلید تیغه ها به موازات سطح افق و یا عمود بر سطح محور پایه ها انجام می گیرد و دارای این مزیت است که با کوچک بودن طول بازوی تیغه فاصله هوایی لازم بین دو تیغه بوجود می آید و چون تیغه ها با گردش پایه ها باز و بسته می شوند، عوامل خارجی مثل فشار باد و برف و غیره نمی تواند باعث وصل بی موقع آن گردد. یا به علت یخ زدگی کنتاکت ها در زمستان احتیاج به نیروهای اضافی برای بازکردن آنها نیست.
سکسیونر دورانی در پست فولاد بصورت تکفاز ساخته شده است و بسته به نوع شین بندی شبکه سه تای آن بصورت متوالی در کنار هم در شبکه سه فاز نصب می گردد. تمام قطب ها توسط اهرم و میله بطور مکانیکی بهم متصل و مرتبط می شوند و دارای فرمان واحد می باشند که معمولاً موتوری و در حالت اضطراری دستی است.
هر یک از سکسیونرهای یک فاز دارای دو پایه عایقی که محور داخلی قابل گردش می باشند که تیغه ها در روی آنها نصب شده است بطوریکه در موقع قطع و یا وصل سسکسیونر پایه ها حول محور خود در خلاف جهت یکدیگر به اندازه 90 درجه می چرخند و باعث قطع و یا وصل کنتاکت ها می شوند.
3)سکسیونر زمین ES یا EDS
Earth Disconnector Switch
سکسیونر ارت سکسیونری است که خط یا باسبار را ارت می نماید . این سکسیونرمعمولاً در روی پایه سکسیونر خط نصب می شود و با آن اینترلاک میباشد .
معمولاً در هنگام تعمیرات به منظور تخلیه بارهای موجود از قبل و جلوگیری از القای الکتریسیته از خطوط مجاور و بی خطر کردن عملیات تعمیراتی روی دستگاهها توسط سکسیونر زمین، اتصال زمین برقرار می شود قبل از وصل سکسیونر زمین رعایت موارد زیر ضروری است:
1- دار منبع انرژی جدا شده باشد که وصل سکسیونر زمین باعث بروز حادثه نگردد.
2- سکسیونر مورد عمل کاملاً شناخته شده باشد و برای انجام عملیات قطع و وصل از دستکش عایق متناسب با ولتاژ استفاده گردد.
3- از نظر ایمنی قبل از انجام عملیات مکانیزم هوایی و اتصالات سکسیونر فوق قبل از عمل، دقیقاً مورد بازرسی قرار گیرد.
4- پس از وصل سکسیونر ارت هر سه فاز بازرسی شود که بطور کامل بسته شده باشند.
لازم به توضیح است که بسته شدن سکسیونر زمین در حالی که خط برق دار است ، باعث آسیب رسیدن به اپراتور و وارد شدن خسارات به دستگاهها و بروز اختلال در برق رسانی می گردد.
برای مما نعت از این اتفاقات سیستم اینترلاک بین سکسیونر خط و سکسیونر زمین وجود دارد و فقط هنگامی که سکسیونر خط قطع باشد ، امکان وصل سکسیونر زمین وجود دارد .
اگر چه سیستم اینترلاک مانع بروز حادثه می گردد ولی این وسیله کافی نبوده و اپراتور می بایست دقیقاً بازرسی لازم از شرایط موجود به عمل آورد تا مطمئن شود که دستگاه مجزا شده از طریق منابع دیگر برقدار نمی شود. جهت محدود کردن خطا هایی که اپراتورها سهواً مرتکب آن می شوند ، بهترین روش استفاده از دستورالعمل هایی است که برای مجزا نمودن دستگاههای مختلف توسط سرپرست پست تهیه و معمولاً در اتاق فرمان موجود است .
4) برقگیر LA Lighting Arrester
برای جلوگیری از امواج اضافه ولتاژ ناشی از صاعقه و کلید زنی استفاده میشود . برای اطمینان بیشتر تمام تجهیزات یک پست در حدود 650 KV را می توانند تحمل کنند (برای مدت کوتاه) ولی برقگیر از ولتاژ 500 KV به بالا را برش داده و نمی گذارد به تجهیزات آسیبی برسد . ورود اضافه ولتاژها به تجهیزات باعث آسیب رسیدن به عایق تجهیزات می رسد.
محل نصب برقگیر برابر طراحی صورت می گیرد ، ابتدای ورود خط، نزدیک ترانس، باسبار و ...
وسایل مهم در پست مانند ترانسفورماتور قدرت در دو طرف آن( ورودی و خروجی) برقگیر نصب می کنند.
برقگیرهای مورد استفاده عموماً از نوع برقگیر با مقاومت غیر خطی است که از یک یا چند خازن سری همراه با یک یا چند مقاومت غیر خطی تشکیل شده است.
وجود این خازنها و فواصل هوایی لازم است چون در زمان کار عادی از وجود جریان الکتریکی ، برقگیر جلوگیری به عمل می آید.
زمانی که ولتاژ سیستم به علتی بالا رود ، فواصل هوایی بین خازنها هادی جریال الکتریسیته خواهد شد و قوس الکتریکی در این فواصل تشکیل می شود . از این پس جریانی که از مقاومت غیر خطی عبور می کند میزان افت ولتاژ در دو سر برقگیر و در نهایت در دو سر سیستم مورد حفاظت را تعیین می نماید.

معمولاً مقاومت های غیر خطی که در برقگیرها به کار برده می شوند از کاربید سیلیسیوم ساخته می شوند .
این مقاومت های غیر خطی در برابر موج جریان اصلی از صاعقه یا عوامل دیگر مقاومت کمی نشان می دهند و بدین ترتیب این امواج را داخل خود هدایت کرده و سطح ولتاژ را در حد معینی نگه می دارند. اما زمانی که موج ولتاژ از داخل برقگیر عبور کرده و به حالت عادی برگردد مقاومت های غیر خطی ، به یک مقاومت بزرگ تبدیل شده و جریان عبوری از داخل برق گیر به طور قابل ملاحظه ای کاهش مییابد. کم شدن جریان باعث می شودکه قوس الکتریکی در فواصل هوایی ناپایدار شده و در لحظه ای که ولتاژ سیستم از صفر عبور کند ـ قوس به طور کامل خاموش می شود .
فواصل هوایی موجود در یک برقگیر باید در برابر بیشترین مقدار ولتاژ سیستم مقاومت نموده بدون اینکه امکان تخلیه الکتریکی این فواصل هوایی وجود داشته باشد. همچنین این فواصل هوایی باید بنحوی باشند که پس از هدایت موج جریان زیاد حاصل از عاعقه با عوامل دیگر ، موقعی که ولتاژ سیستم به حالت عادی بر میگردد جریان حاصله را در اولین نقطه صفر و ولتاژ را قطع کند.
کنتور برقگیر:
جهت مشخص شدن تعداد دفعات عملکرد برقگیر را از داخل دستگاهی بنام کنتور برقگیر عبور می دهند.
نکاتی که در مورد نصب برقگیر ها باید مورد توجه قرار گیرد:
اثر حفاظتی حتی برقگیر های خوب در اثر کاربرد نامتناسب بطور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد، در موقع نصب برقگیر باید نکات زیر مورد توجه قرار گیرد:
1-باید اختلاف پتانسیل زمین برقگیر کامل باشد.
2- برقگیر باید در مجاورت دستگاه حفاظت شونده قرار داده شود ، هر قدر که برقگیر به دستگاه مورد حفاظت نزدیکتر باشد اختلاف پتانسیل کمتری بین ترمینال برقگیر و دستگاه وجود دارد.
3- سیم زمین برقگیر باید به اتصال زمین مشترک پست وصل شود.
4- سیم اتصال زمین نباید هیچگونه پیچش یا حلقه ای داشته باشد زیرا این باعث می شود که اندوکتانس اضافه در مقابل جریان تخلیه بوجود آید.
5- در موقع نصب برقگیر باید توجه داشت که هرگونه هادی فازی ، چه دارای ولتاژ متفاوتی با ولتاژ سیستم و چه زمین باشد در خارج یک کره فرضی به شعاع R و دور برقگیر باشد.

کتاب دیجیتال حفاظت سیستمهای قدرت

کتاب دیجیتال کامل و خیلی خوب درباره حفاظت سیستمهای قدرت که 289 صفحه داره و بصورت

  Download             6.67MB 

pdf هست.