شما بازدید کنند محترم میتوانید با هزینه ی اندکی فایل (برق گیر) را تهیه فرمایید.

قسمتی از متن :

2

‏سعید خوشخو هشتم 3

2

‏آذرخش گیر

‏آذرخش گیر‏ (Lightning arrester) ‏از کالاهای حفاظتی و پناه پست‌های فشار قوی می‌باشد که برای هدایت موجهای ولتاژ ضربه‌ای به زمین و جلوگیری از ورود آنها به ایستگاههای انتقال و پخش نیرو بکار می‌رود و بیشتر در پایان ‏توانراه ‏و در اندرگاه ‏ترانسفورماتورها ‏کار گذاشته می‌شود. ‏ولتاژ ‏شکست الکتریکی ‏یک آذرخش گیر بایستی کمتر از ولتاژ شکست الکتریکی ایزولاسیون کالاهای کار گذاشته شده در پست باشد.[‏۱]

‏آذرخش گیرها برای پناه کالاها دربرابر افزوده ولتاژهای گذرا و تخلیه افزوده ولتاژهای موجی پدید آمده درهادیهای ‏توانراه‌ها ‏و پست‌های فشار قوی بکار می‌روند. افزوده ولتاژهای موجی، سرسختی جداگری سازه‌ها وکالاهای فشارقوی را از کار انداخته و قوس واتصالی را درشبکه آشکار می‌سازند آذرخش گیرها بگونه موازی با ابزار زیر چتر پناهی خود قرارمی گیرند.

‏شیوه کارکرد یک آذرخش گیر برای پناه کالاهای به این گونه است که انرژی موج از سوی آذرخش گیر به زمین فرستاده شده وبی درنگ پس ازبرقراری جریان موجی درفاصله چند میکروثانیه وکاهش دامنه ولتاژ تایک مقدار روشن (سطح حفاظتی آذرخش گیر)، راه گردش جریان درآذرخش گیر بسته شده و از ادامه گذر جریان و تبدیل آن به جریان اتصالی بسامد توان جلوگیری می‌شود.

‏پیدایش آذرخش

‏ا باردار شدن ابر وبا نگرش به بار ابر وگنجایش بین ابر و زمین، یک ولتاژ فشارقوی بین ابر و زمین پدید می‌آید که می‌تواند به چندین میلیون ولت برسد. ‏گنجایش انباشتاری بین ابر و زمین درحد میکروفاراد و شدت میدان الکتریکی بین ابر باردار و زمین به چندین هزارولت برمتر می‌رسد. چنانچه شدت میدان الکتریکی بین زمین و ابربه به اندازه کافی بزرگ باشد، آنگاه هوا دریک نقطه ازپهنه ابر، آغاز به یونیزه شدن می‌کند. به دنبال یونیزاسیون، هوا بگونه یک گاز رسانا درمی آید ویک الکترود میله وار می‌سازد. راه یونیزه شده هوا را کاریز رسانا می‌گویند. نزدیکترین شاخه به الکترودهای تیز و بلند، مانند درختان وساختمانها وتوانراه‌ها مایه آن می‌شود که افزونی میدان بزرگ درحد یونیزه شدن هوا درنوک آنها پدید آید درنتیجه یک کاریز رسانا نیزازاین نقطه‌ها به سوی کاریز رسانای پائین آینده، بالا می‌رود. درآن زمانی که این دو کاریز به یکدیگر می‌رسند، یک کاریز رسانا بین ابر باردار و زمین پدید می‌آید که ازاین راه جریان الکتریکی بزرگی درحد ۲۰۰۰ تا ۳۰۰ کیلوآمپر گذر می‌نماید. زمان وابسته به پیشانی موج گردش برخاسته از آذرخش درسنجش با کل زمان استواردن آن خیلی کوچک می‌باشد. این زمان دربسیاری ازنمونه‌ها، کمتر از۱۰میکروثانیه می‌باشد. صاعقه با برخورد مستقیم به ساختمانها وکالاها، پیامد ویرانگری ازخود به جا می‌گذارد. از این رو پستهای هوایی (روباز) توان فرستی (High voltage transmission substations) ‏به سبب حساسیت و ارزشمندی آنها در بنشت ازیک سو وبهای گران آنها ازسوی دیگر بایستی از برخورد مستقیم آذرخش در پناه بمانند.

‏گونه‌های آذرخش گیر

‏آذرخش گیر میله‌ای

‏آذرخش گیر با شکاف هوایی

‏آذرخش گیر با ایستادگی ناراستگرا(non-linear)

‏آذرخش گیر خازنی

‏آذرخش گیر رشته‌ای (فیوزی)

‏آذرخش گیر میله‌ای

‏یکی از ساده ترین و ارزانترین آذرخش گیرها که از نخستین آذرخش گیرها نیز می‌باشند، آذرخش گیر میله‌ای است که با وجود قدیمی بودن، امروزه نیز کاربردهای فراوانی دارد. این آذرخش گیر به اینگونه است که دو میله نوک تیز که یکی در بخش برقدار کار گذاشته شده و دیگری در زیر جداگر و یا تنه سوار شده و به زمین گره می‌خورد. فاصله دو نوک، هماهنگ با ولتاژ و باشه و زمان اعمال ولتاژ روی سیستم آراستار پذیر است. آراستار این فاصله به گونه است که در برابر ولتاژ بیشینه ‏سامانه توان ‏پایدار بوده و تنها در برابر ولتاژهای بسیار بالا، ‏تهی سازی الکتریکی ‏انجام می‌گیرد. البته آراستار آذرخش گیر از حالت آرمانی دور بوده و می‌توان گفت که در یک بازه ولتاژ رفتار می‌کند و ویژگی کارکرد دقیقی را برای آن نمی‌توان پنداشت.

‏معمولاً، برای پناه ‏دگرگردان‌ها ‏و زنجیره‌های ایزولاتور ‏توانراه‌های ‏در برابر افزوده ولتاژ می‌توان از آذرخش گیر میله‌ای بهره برد. بدان معنی که درازای ‏نلبکی ‏را از سوی دو میله فلزی شاخی شکل که در دو سر ایزولاتور کار گذاشته می‌شود بگونه ساختگی کوتاه می‌کنند. این ابزار در کاربرد برای پناه ایزولاتور به کار برده می‌شود و مایه آن می‌شود که جرقه و گرمای برخاسته از آن از ایزولاتور دور نگه داشته شود. در این صورت، گرمای جرقه مایه آسیب زدن به ایزولاتور نمی‌شود

3

‏سعید خوشخو هشتم 3

3

.

‏فاصله بین دو الکترود باید طوری گزینش شود که در برابر بیشترین اندازه ولتاژ دستگاه ایستادگی کند؛ ولی افزوده ولتاژ مایه تهی سازی الکتریکی در آن شود.[‏۲] ‏برای آغاز ‏تهی سازی الکتریکی ‏در فاصله هوائی دستکم باید یک ‏الکترون ‏آزاد در محلی باشدت میدان الکتریکی بسیار پدیدار باشد. در اینگاه بکمک ‏میدان الکتریکی‏، الکترون شتاب می‌گیرد و با ‏اتمها ‏و یا مولکولهای بی بار برخورد خواهد کرد. اگر شدت میدان الکتریکی به اندازه بزرگ باشد، توانستار الکترونها بقدر کافی خواهد بود که اتمها و مولکولهای بی بار را باردار کند. این کار بگونه بهمن وار دنباله دار خواهد بود تا بسیاری از ریزه‌های بار دار در بازه بین دو ‏الکترود ‏پدید آید و شکاف هوایی، شایستگی رسانایی جریان را بدست آورد و به گفته دیگر تهی سازی الکتریکی انجام گیرد.

‏آذرخش با شکاف هوایی

‏نوع دیگری از آذرخش گیرها که کاربرد بسیاری در پستهای فشار قوی دارد آذرخش گیر از نوع شاخکی یا بوشینگی می‌باشد. این نوع آذرخش گیرها ساده ترین نوع آذرخش گیر می‌باشند که به آذرخش گیر با شکاف هوایی شناخته شده هستند بسیار از آنها در جایهای اتصال نلبکی به فراگرد بوشینگهای ‏دگرگردان‌های ‏پخش دیده می‌شود. این گونه از آذرخش گیرها عبارت است از یک جفت الکترود که یکی از الکترودها به زمین و دیگری به فاز همبند است و بین آنها شکاف هوائی هست. هنگامی که ولتاژ بین ‏الکترودها ‏از ولتاژ شکست هوا بیشتر شد، شکست الکتریکی در هوا انجام می‌گیرد. این نوع آذرخش گیر ساده ترین نوع آذرخش گیر است. همانگونه ایکه که می دانیم آذرخش گیرها باید در برابر ولتاژ نامی شبکه مانند یک ‏کلید ‏باز رفتار کنند و در برابر ولتاژهای بیشتر از ولتاژ نامی شبکه مانند یک کلید بسته رفتار کنند. در این نوع آذرخش گیرها (آذرخش گیر با شکاف هوایی) ‏اگر ولتاژ بالا رود؛ بین شاخکها قوس برگزار شده و توانستار آذرخش را به زمین فرستاده و این امر مایه آن می‌شود که ابزار آسیب نبیند.

‏امروزه از این نوع آذرخش گیرها تنها در نمونه‌های ویژه‌ای به کار گرفته می‌شود که عبارتنداز: ۱) برسر شاخک‌های دگر گردان‌ها (Transformer bushings) (‏برای پناه سیم پیچهای دگر گردان(transformer windings)) ‏۲) ‏در توانراه‌های فشار بالا که به شکل زنجیره‌ای هستند که هم نقش آذرخش گیر را بازی می‌کنند و هم نقش زنجیره ‏کرونا ‏را بازی می‌کنند.

‏آذرخش گیر با ایستادگی ناراستگرا (Non-linear resistance)

‏این نوع آذرخش گیر از یک یا چند خازن سری همراه با یک یا چند ایستادگی ناراستگرا ساخته شده است. این خازنها که اصولاً بگونه راه‌های هوایی می‌باشد، در حالت کار همیشگی دستگاه از گذر گردش الکتریکی به درون آذرخش گیر جلوگیری می‌کنند. چنانچه ولتاژ سامانه به عللی بالا رود، راه‌های هوایی بین خازنها رسانا شده و گردش الکتریکی می‌گذرد و گذر گردش از مقاومت ناراستگرا، اندازه افت و ولتاژ دو سر آذرخش گیر را آشکار می‌کند. شکافهای هوایی آذرخش گیر باید بگونه‌ای باشد که در برابر بیشینه ولتاژ کار سامانه توان، نستوه و شکست ناپذیر بوده، ولی اگر به عللی افزوده ولتاژ پیاده‌سازی شده، چرخه کوتاه شود پس از برپایی شرایط و باشه عادی بتواند گردش را باز کند که این کار از سوی ایستادگی‌های غیر خطی انجام می‌گیرد.[‏۳] ‏این آذرخش گیرها باید همانند یک ایستادگی ناراستگرا (non-linear resistor) ‏رفتار کنند. یعنی در برابر ولتاژ نامی شبکه ناگذرایی بالایی (High impedance) ‏را از خود نشان دهند و در برابر ولتاژهای بالاتر از ولتاژ نامی شبکه ناگذرایی کمی (low impedance) ‏را از خود نشان دهند تا تهی سازی انجام گیرد. از این رو، استوانه‌های اکسید روی بکار رفته در آذرخش گیرهای امروزی به راستی نقش ایستادگی غیر خطی را بازی می‌کنند که دارای گردش نشتی بسیار کمی می‌باشند (در حالت Normal ‏شبکه) از این رو به روی این قرص‌ها ولتاژ پخش می‌گردد. حال اگر میدان نایکنواخت باشد قاعدتاً پخش ولتاژ بر روی استوانه‌ها یکسان نخواهد بود؛ در اینگاه یک استوانه و به ویژه استوانه‌های بالایی ولتاژ بیشتری را از دیگر قرص‌ها به دوش می‌کشند و زودتر آسیب می‌بینند و این امر سبب کارکرد نادرست آذرخش گیر می‌شود. پس اگر بتوان به روشی میدان را یکنواخت کنند (به حالت یکنواخت نزدیک کنند) بخش ولتاژ بین قرصها شکل هم تراز تری را به خود می‌گیرد و قاعدتاً زندگانی قرصها افزایش می‌یابد و رفتار آذرخش گیرها بهتر می‌گردد. گزینش چند خازن در آذرخش گیر بجای یک خازن از این رو انجام می‌گیرد که پایداری آذرخش گیر در برابر ولتاژهای برگشتی بیشتر گردد. برای اینکه پخش ولتاژهای روی ‏خازن‌ها بگونه برابر انجام گیرد. یک سری خازن و ایستادگی موازی در دو سر فاصله‌های هوایی می‌گذارند و این کار را یکنواخت سازی ولتاژ می‌گویند، یعنی یکنواخت نمودن پخش ولتاژ در روی خازنهای سری.

‏ولتاژ شبکه نمی‌تواند درپی دارنده شکست در فاصله هوائی شود و از آنجاکه مقاومت سری خیلی بالا است، گردش از آذرخش گیر نمی‌گذرد. در پی افزایش ولتاژ در پایانه آذرخش گیر، شکاف هوائی سری، تاب و توان افزوده ولتاژ را نداشته و جرقه در دو سر الکترود آن زده می‌شود و در همین زمان، مقاومت ناراستگرا بسیار کاهش می‌یابد و گردش به زمین تهی سازی می‌شود. پس از تهی سازی افزوده ولتاژ، مقاومت آذرخش گیر افزایش یافته و جریان بازشدن آذرخش گیر خاموش می‌شود. شکاف هوائی جرقه از دو الکترود که می‌تواند نوک آن هموار و یا تیز باشد ساخته شده و ایستادگی‌های ناراستگرا بگونه بلوکهای استوانه‌ای از گونه سیلیکان کاربید ساخته می‌شود. ساختمان این آذرخش گیرها بگونه‌ای است که گازهای پدید آمده در پی جرقه به بیرون فرستاده می‌شود و به این ابزار، دریچه کاهش فشار گفته می‌شود. گفتنی است که شاید به هنگام کار هماره شبکه در پی افزوده ولتاژها، ولتاژ آذرخش گیر، گردشهای کمی از آذرخش گیر گذشته که رفته رفته مایه پیدایش

تصاویری از چند صفحه نخست فایل :

توجه فرمایید بدلیل تهیه ی تصویر با نرم افزار های خارجی متن نمایش داده شده در تصاویر ممکن است دارای اشکالاتی در نمایش برخی حروف باشد که در فایل اصلی بدون مشکل است