بسمه تعالي

برقگيرآشنايي با

وحيد ماسوري: تهيه آننده

ir.kbc.www :آدرس سايت

ir.kbc@kbcmanager :ايميل

1

هر تجهيز فشارقوي براي تحمل ولتاژ اعمالي نـسبت بـه زمـين سـاخته شـده اسـت،

اسـت بـه دسـتگاه ولي در طول آار دستگاه اضافه ولتاژهايي پيش مي آيد آـه ممكـن

اين اضافه ولتاژها بـه دالئـل مختلفـي چـون آـم شـدن بـار، آليـدزني و . آسيب برساند

رعد و برق بصورت ولتاژ ضربه به خطوط و تجهيـزات اعمـال مـي . صاعقه بوجود مي آيند

. دامنه اين اضافه ولتـاژ خيلـي زيـاد بـوده و بـه چنـد برابـر ولتـاژ نـامي مـي رسـد . شود

ولتاژ نامي آمتر باشد، اضافه ولتاژ ناشي از رعد و برق نسبت بديهي است آه هر چه

داشـتن تـوان زيـاد و )lightning surge(خـصوصيت صـاعقه . به ولتاژ نـامي بزرگتـر اسـت

( بـراي آـاهش اضـافه ولتـاژ ناشـي از صـاعقه، از برقگيـر . مدت زمان آوتاه مي باشد

surge arresterيا Lightning arrester( برقگير مي تواند جريان صـاعقه . استفاده مي شود

طول مدت اضـافه ولتاژهـاي ناشـي از . را از خود عبور داده و باعث آاهش ولتاژ آن گردد

بيشتر از طول مدت اضافه ولتاژهاي ناشـي از صـاعقه مـي )switching surge(آليدزني

عبـور برقگير قادر است جريان ناشي از اضافه ولتاژهـاي آليـدزني را نيـز از خـود . باشد

ولي برقگيـر قـادر نيـست جريـان ناشـي از . داده و باعث آاهش دامنه اين ولتاژها گردد

هرتز را از خود عبور دهـد و باعـث آـاهش 50اضافه ولتاژهاي متناوب، يعني با فرآانس

حتي عبور جريان از برقگير به مدت چند پريود مي توانـد مقاومـت داخـل آن را . آنها گردد

آـه ايـن مقاومـت بـسوزد و درنتيجـه ) رقيرهاي با مقاومت غيرخطي در ب (چنان گرم آند

.برقگير منفجر گردد

:به طور آلي سه نوع اضافه ولتاژ در سيستم قدرت وجود دارد

اضافه ولتاژ صاعقه يا تخليه جوي -الف

اضافه ولتاژ آليد زني آه در اثر قطع آليد در هنگام رفع خطا، وصـل آليـد در هنگـام -ب

.ن، آليد زني جريانهاي خازني و اندوآتيو بوجود مي آيدبرقدار آرد

به اضافه ولتاژهايي آـه بـيش از پـنج سـيكل . هرتز 50 اضافه ولتاژ موقت با فرآانس -ج

پديده هايي نظير اتصال زمـين، قطـع " معموال. تداوم يابند، اضافه ولتاژهاي موقت گويند

2

ايـن . چنين ولتاژهـايي مـي شـوند ناگهاني با رزونانس و فرورزونانس باعث بوجود آمدن

از " نوع ولتاژها داراي فرآانسي در حدود فرآـانس قـدرت هـستند و دامنـه آنهـا معمـوال

. پريونيت آمتر است1.5

خالصه اينكه برقگيـر فقـط مـي توانـد اضـافه ولتاژهـاي ناشـي از صـاعقه و آليـدزني را

ولتاژهاي اعمـال شـده در حقيقت برقگير باعث مي شود آه دامنه اضافه . آاهش دهد

. به تجهيزات فشارقوي آاهش يافته و درنتيجه به تجهيزات فشارقوي صدمه وارد نشود

نحوه عملکرد برقگير چهت حفاظت تجهيزات به اين صورت است که انرژی موج ضربه يـا

صاعقه به زمين منتقل شده و بالفاصله پس از برقراری جريان موجی در فاصـله زمـانی

، )سطح حفـاظتی برقگيـر (ه و کاهش دامنه ولتاژ موج تا مقدار مشخصی چند ميکروثاني

مسير جريان تخليه قطع شده و از ادامه برقراری جريـان و تبـديل آن بـه جريـان اتـصالی

). در برقگيرهای با مقاومت غير خطی(فرکانس قدرت جلوگيری می شود

ارقوي اضافه مـي آننـد آـه امروزه عالوه بر برقگير، فاصله هوايي در خارج تجهيزات فش

مــثًال بــر روي ترمينالهــاي . تحمــل آن آمتــر از تحمــل عــايق داخــل دســتگاه اســت

ترانسفورماتورها، شاخك يا جرقه گير نصب مي آنند تا در صورت افزايش ولتـاژ، در ايـن

در مقره ها نيز گاهي چنـين شـاخكي وجـود . فاصلة هوايي قوس الكتريكي ايجاد شود

اين شاخك بر روي مقره، دور نگهداشتن قـوس الكتريكـي از سـطح هدف از نصب . دارد

. گويندarcing hornبه اين شاخكها . مقره است تا باعث صدمه ديدن سطح عايق نشود

: دو نوع استقامت برای تجهيزات تعرف می شود

) Internal Insulation( استقامت عايق داخلي - الف

)External Insulation(تقامت عايق خارجی اس- ب

انواع برقگير -1

)Horn Arrester( برقگير فاصله هوايي شاخکی -1-1

اين نوع برقگيرها شامل دو ميلـه يـا دو شـاخک مـي باشـند کـه متناسـب بـا ولتـاژ، در

قـوس فاصله معيني بين هادي و زمين قرار گرفته و در صورت بروز اضافه ولتاژ، بين آنهـا

الکتريکی برقرار شده و با شکـست اسـتقامت الکتريکـی هـوا اضـافه ولتـاژ را بـه زمـين

اين قوس باعث اتصال کوتـاه شـده و از اضـافه ولتـاژ جلـوگيری مـی . هدايت می نمايند

در شبکه با قدرت ). 1 شکل(البته باعث اختالل در امر برق رسانی نيز می گردد . نمايد

کوتاهی قوس خاموش شـده و " شاخکها، پس از مدت نسبتا کم، با شکل دادن به اين

3

از خاصيت . چون جريان اتصال کوتاه می باشد خسارت ناشی از اتصال کوتاه وجود ندارد

حرکت قوس الکتريکی و طوالنی شدن آن بر اثر نيروی الکترومغناطيـسی و کنوکـسيون

. دبرای خاموش کردن قوس الکتريکی در برقگير شاخکی استفاده می شو

شاخکی شکل داده شده- ب- ميله ای - الف: برقگير فاصله هوايي-1 شکل

در برقگير شاخکی به منظور پايين آوردن ولتـاژ شکـست در مقابـل ولتـاژ ضـربه، صـفحه

هاديي بين دو شاخک قـرار داده و ايـن صـفحه را از يـک طـرف بوسـيله خـازنی بـه يـک

البتـه مقـادير خـازن و . مـی کننـد شاخک و به وسيله مقـاومتی بـه شـاخه ديگـر وصـل

مقاومت طوری انتخاب می شوند که ولتاژ بين دو فاصله هوايي ميان شاخکها، در ولتاژ

در ولتاژ ضربه، اقت ولتاژ بـر روی ). 2 شکل( هرتز بطور يکنواخت توزيع گردد 50فرکانس

ست در نتيجه يکـی از فواصـل هـوايي دچـار شکـ . خازن کم و برروی مقاومت زياد است

بـه ايـن ترتيـب . الکتريکی می شود و بدنبال آن فاصله هوايي ديگر نيز خواهد شکست

. ولتاژ شکست بين دو شاخک برقگير برای ولتاژ ضربه پايين می آيد

. برقگير شاخکی با خازن و مقاومت بين شاخکها-2 شكل

4

ح مقــره امــروزه در شــبکه از ايــن نــوع برقگيرهــا بــا هــدف دور نگهداشــتن قــوس از ســط

شاخکهايکه بـا ايـن هـدف . استفاده مي شود تا درصورت بروز قوس، مقره آسيب نبيند

گوينـد کـه جرقـه گيـر نيـز ناميـده مـی )Arcing Horn(نصب می شوند را شـاخک قـوس

. شوند

جرقه گير استقامت خارجی دستگاه را مشخص می کند، در حاليکه برقگير وسـيله ای

عملکرد جرقه گير به معنی سوختن دسـتگاه . که است برای کاهش اضافه ولتاژ در شب

نيست زيرا عايق بين دو شاخک، هوا است و قوس بوجود آمده بـين دو شـاخک صـدمه

لـذا در . ای به دستگاه وارد نمي آورد اما در امر بـرق رسـانی اخـتالل ايجـاد مـي گـردد

.يستصورتيکه بتوان به برقگير اطمينان کرد، استفاده از جرقه گير مناسب ن

برقگير با مقاومت غير خطی با فاصله هوايي-1-2

با افزايش قدرت شبکه و افزايش جريان اتصال کوتاه، استفاده از برقگير شاخکی باعـث

ايـن . لذا مقاومتي بصورت سری به اين شاخک متصل نمودند . ايجاد صدماتی می شود

اومت بزرگ باشد، نمـي اگر اين مق . مقاومت باعث کاهش جريان اتصال کوتاه می شود

تواند اضافه ولتاژ را آاهش دهد و اگر ايـن مقاومـت کوچـک باشـد، جريـان اتـصال کوتـاه

لذا در اين نوع برقگير از يک مقاومـت غيرخطـی اسـتفاده شـده اسـت . بزرگ می شود

).3 شکل(

. برقگير با مقاومت غير خطی با فاصله هوايي-3 شكل

فاصله هوايي برای مقاومت خطی و مقاومـت غيرخطـی مشخصه برقگير با 4 در شکل

در مورد مقاومت غيرخطی ممکن اسـت ولتـاژ خـاموش شـدن قـوس . آورده شده است

باالتر از ولتاژ نامی باشد اما در مورد مقاومت خطی، ولتاژ خاموش شـدن قـوس نـسبتًا

رگ کم است و اگر بخـواهيم قـوس در ولتـاژ بـاالتری خـاموش شـود بايـد مقاومـت را بـز

.انتخاب کنيم که در اينصورت کاهش ولتاژ بر اثر عملکرد برقگير چندان زياد نخواهد بود

5

مقاومت سری خطی- ب- مقاومت سري غيرخطی- الف: مشخصه برقگير با-4 شكل

حداکثر ولتاژ اعمال شده با وجود عملکرد برقگير بستگی به ميزان جريـان برقگيـر دارد و

ايــن ولتــاژ ســطح . گفتــه مــی شــود) Residual Voltage( ولتــاژ باقيمانــده برقگيــر

حفاظتي برقگير را مشخص می کند با اين توصـيف برقگيرهـا بايـد سـه خواسـته زيـر را

:برآورده آنند

. تا حد امکان ولتاژ باقيمانده کمی داشته باشند- الف

. نده نزديکتر باشد تا حد امکان ولتاژ عملکردشان به ولتاژ باقيما- ب

ولتاژ خـاموش شـدن قـوس، بـاالتر از حـداکثر ولتـاژ شـبکه درحالـت کـار عـادی - ج

. باشد

برقگير نبايستي در اضافه ولتاژهای متناوب عمل کند، زيرا مدت عبـور جريـان از آن چنـد

ی لـذا برقگيـر فقـط بـرا . پريود طول کشيده و ظرفيت حرارتی برقگير جوابگو نخواهـد بـود

گرفتن اضافه ولتاژ ضربه و کليدزنی طراحی شده که مدت آنها از چند ميلی ثانيه تجاوز

.نمی کند

در اين نوع برقگيرها برای قطع مطمئن جريان، فاصله هوايي را به چند قسمت تقـسيم

می کنند تا قوس نيز به چند تكه تقسيم گرديده و با شکل دادن به الکترودهای فاصـله

در اين روش تقسيم قـوس بـه چنـد قـوس . اموش شدن قوس شود هوايي سعی در خ

کوتاه در خاموش کردن آن بسيار موثر است به گونه ای که اوًال با تقسيم قوس به چنـد

دومًا با تقسيم قوس به چند قـوس کوتـاه ولتـاژ . قوس آوتاه، قوس بهتر خنک می شود

فاصله بين دو پريود خنـک الزم برای روشن نگهداشتن آن زياد بوده و قوس الکتريکی در

.شده و مجددًا روشن نمی گردد

6

لذا مقاومـت ). 5 شكل(مشخصه برقگير در ولتاژ ضربه داراي يك نوع هيسترزيس است

. و ولتاژ در حين باال رفتن ولتاژ، زيادتر از زماني است آه ولتاژ و جريان آاهش مـي يابـد

راي برقگيـر خطـر نـاك اسـت زيـرا لذا عملكرد مكرر برقگير در فاصله هاي زمـاني آـم، بـ

درصورتي آه مقاومتها خنك . مقاومتها بايد براي خنك شدن فرصت آافي داشته باشند

نشوند، دنباله جريان بزرگ و تلفات آن زياد بـوده و ممكـن اسـت خـاموش شـدن قـوس

. در اين حالت برقگير منفجر ميگردد. غيرممكن گردد

. ولتاژ ضربه مشخصه هيسترزيس برقگير در-5 شكل

برقگير با فاصله هوايي و فوت مغناطيسي -3- 1

در اين نوع برقگير از فـوت مغناطيـسي، در فاصـله هـوايي، بـراي خـاموش آـردن قـوس

در اين روش سـيم پيچـی آـه بـصورت سـري بـا جريـان . الكتريكي استفاده شده است

ايجـاد ) وسعمـود برقـ (قوس وصل مي شود، يك ميدان مغناطيسي در جهـت عمـودي

اين ميدان به قوس الكتريكي نيـرو وارد مـي آنـد و ايـن نيـرو باعـث طـوالني . مي نمايد

.خنك شدن و خاموش شدن آن مي شود" شدن مسير قوس و طبعا

برقگير غيرخطي بدون فاصله هوايي -1-4

در طي سالها مطالعه، با پيشرفت علـم مـواد و ابـداع نيمـه هـادي هـا، بـا اسـتفاده از

، نوعي مقاومت غيرخطي ساخته شده است آـه )از جمله اآسيد روي (يد فلزات اآس

در اين شـكل مشخـصة ). 6 شكل (آل نزديك است مشخصه آن، به مشخصه برقگير ايد

. مقايسه شده استSic با مشخصة برقگير از نوع ZnOبرقگير از نوع

اومتی از اکسيد روی بـا می باشند که در آنها المانهای مق ZnOبرقگيرهای جديد از نوع

مشخصات بشدت غيرخطی، که با اکسيد فلزات ديگر ترکيب شده است، ساخته مـی

: دارای مزايايي به شرح ذيل می باشند Sicاين برقگيرها نسبت به برقگيرهای. شوند

. سادگی طرح و در نهايت افزايش قابليت اطمينان- الف

.ودگی رفتار بهتر در برابر آل- ب

7

. کوچکتر بودن از نظر ابعاد- ج

با افزايش تعداد ستون های موازی می تـوان ظرفيـت جـذب انـرژی بيـشتری را - د

. داشت

ZnO، Sic مشخصة برقگيرهای -6 شکل

اين نوع در ولتاژهاي آم جريان ناچيزی دارد لذا ZnOهمانگونه آه ديده مي شود برقگير

برقگير احتياج به فاصـله هـوايي نداشـته و در ولتـاژ نـامي جريـان عبـوري از آن، در حـد

در ولتاژهـاي بـاال . ميلي آمپر است آه اين جريان باعث ايجاد گرماي زيادی نمـي شـود

همانگونه آه از شـكل . مقاومت اآسيد فلز آم شده وجريان بزرگي از آن عبور مي آند

جريان با صفر شدن ولتاژ، صفر مي شود ولي در برقگيـر Sicير مشخص است در برقگ 6

. اآسيد فلز جريان قبل از صفر شد ن ولتاژ، تقريبًا صفر شده است

بـدون فاصـله خاصيت آامًال غيرخطـي مقاومتهـا ايـن امكـان را مـي دهـد تـا برقگيرهـا،

جريـان مقاومتهـاي سـري در فاصـله فـاز بـه زمـين واقـع بـوده و . هوايي ساخته شـوند

. هرتز بطور مداوم در آنها برقرار است50نشتي فاز به زمين تحت ولتاژ فرکانس

: براي يك شبكه، دو نكته را بايستي مد نظر قراردادZnOبطور آلي در انتخاب برقگير

).انرژي حرارتي( بايد بتواند ولتاژ شبكه را به طور دائم تحمل آند - الف

. شوك حرارتي ناشي از تخليه امواج ضربه اي را داشته باشد بايد تحمل - ب

)ZnO) Metal–Oxide Arrester اصول آار برقگيرهاي اآسيد فلز يا -

ديـده مـي ZnO آمپر غيرخطـي مقاومـت در برقگيـر -همانطور آه از منحني تغييرات ولت

جريـان برقـرار هرتـز، 50، به ازاء ولتاژ فاز به زمين سينوسي با فرآـانس )6 شكل(شود

شده در مقاومت ناچيز بوده و در حدود چند صد ميكرو آمپر خواهـد بـود آـه در اينـصورت

8

با ظهور اضافه ولتاژهـا و . جريان برقرار شده در اين ولتاژ به جريان نشتي موسوم است

تغييــرات شــديد ميــدان الكتريكــي واقــع بــر المــان هــا، جريــان برقــرار شــده بــسرعت تــا

76حدود مي يابد، بطوري آه جريان برقرار شده را جريان موجي فاز برابر افزايش 10_10

با آـاهش ولتـاژ مـوجي، جريـان برقـرار شـده در برقگيـر نيـز . به زمين تشكيل مي دهد

بـدين ترتيـب مقاومـت سـتون . بتدريج آاهش يافته و به جريان نشتي تبديل مي شـود

صدآيلو اهم در شرايط عادي و چند اهم در قبـال ولتـاژ برقگير در فاصلة وسيع بين چند

به همين علت در اين نوع برقگيرها، نيازي به پيش بيني فاصله . عمومي متفاوت است

مستقيمًا به هادي تحت ولتاژ متصل مي شوندZnOهوايي نبوده و قرص هاي

ده شـده آور7 در شكلZnOقسمتهاي مختلف برقگير با مقاومت غير خطي با قرصهاي

.است

ZnO قسمتهاي مختلف برقگير -7 شكل

معايب و اشـكاالتي آـه در برقگيرهـا بـا فاصـله هـوايي موجـود بـوده و در برقگيرهـاي -

: غيرخطي بدون فاصله هوايي مشاهده نمي شوند عبارت است از

9

ي، چون در برقگيرهاي غيرخطي با فاصـله هـواي . متغير بودن ولتاژ بروز قوس - الف

مقاومت (قوس در فاصله هوايي آه تحت تاثير محيط متفاوت خواهد بود، عمل مي آند

). غيرخطي متغير

داشتن ولتاژ قوس مشخص و ثابت از طريق نصب مقاومتها و خازنهاي موازي - ب

. با فواصل هوايي

از قوس آمپر مقاومت غيرخطي تحت تاثير حرارت حاصله - تغييرات منحني ولت - ج

در هنگام ظهور اضافه ولتاژهـاي پيـاپي، در ايـن وضـعيت تغييـر منحنـي مقاومـت باعـث

. آاهش سطح حفاظتي مي شود

. هرتز50 افت انرژي قابل مالحظه از زمان بروز قوس تا برقراري جريان فرآانس- د

د نـصب سـيم پـيچ هـاي ايجـا ( پيش بيني تدابير اضافي براي خفه شدن قوس - ه

). ميدان مغناطيسي و غيره

. وزن و ابعاد باالي برقگير آه از آنها نمي توان در برخي از تجهيزات استفاده آرد- و

بعلـت قـوس . دشواري استفاده از برقگير در محفظه بستة تجهيزات فشارقوي - ي

ي مجهـز تخليه در فواصل هوايي، استفاده از برقگير در محفظه بسته تجهيزات فشارقو

. به ايزوالسيون داخلي غير ممكن است

درصورت استفاده بدنه برقگيرهـا از جـنس پليمـر بـه جـاي چينـي، وزن آنهـا بطـور قابـل

آـه در اينـصورت . مالحظه اي تقليل خواهد يافت و قابليت حرارتي آن افزايش مـي يابـد

.فاده آردمي توان از آن، حتي در خطوط انتقال، به صورت معلق يا نگهدارنده است

ــشان داده شــده اســت 8 در شــكل ــا مقاومــت غيرخطــي ن ــر ب ــادل برقگي ــدار مع در . م

در حدود صفر بوده و تنهـا جريـان R هرتز، مقاومت متغير 50جريانهاي محدودة فرآانس

.خازني برقرار خواهد بود

. مدار معادل برقگير با مقاومت غيرخطي-8 شكل

10

هت طراحي برقگيرها اطالعات اوليه مورد نياز ج-2

حداکثر ولتاژ دائـم بـا فرکـانس شـبکه کـه بـه صـورت دائـم، ). (caU( ولتاژ آار دائم -2-1

.)حداقل دوساعت، به ترمينالهای برقگير اعمال می گردد

mU.(] nm( حداآثر ولتاژ سيستم -2-2 UU )1.1_05.1(=[

. و مدت زمان استقرار آنها)TOV( اضافه ولتاژهاي موقت موجود در سيستم -2-3

. اضافه ولتاژ پيش بيني شده در اثر آليدزني، صاعقه و ولتاژ شارژ خط -2-4

. امپدانس موجي خط-2-5

. سطح اتصال آوتاه پست-2-6

).به زمينفاز به زمين، فاز به فاز و يا نوترال ( نحوه اتصال برقگير - 7- 2

. ميزان آلودگي-2-8

نيروهاي وارده به ترمينال و بدنه برقگير آه در اثـر عـواملي مثـل بـاد، يـخ، زلزلـه و -2-9

.آشش سيمهاي اتصال به ترمينالهاي برقگير بوجود مي آيد

. شرايط محيطي از نظر دما، ارتفاع از سطح دريا و محدوده فرکانس شبکه-2-10

.قي استاندارد سطوح عاي-2-11

. طول و مشخصات خطوط ورودي به ايستگاه-2-12

شاخص ها و پارامترهاي مشخص آننده در طراحي برقگيرها-3

بـا rms حـداآثر ولتـاژ ).cU ()Continuous operating voltage( ولتاژ آـار دائـم برقگيـر -3-1

ي بـه صـورت دائـم بـه ترمينالهـاي برقگيـر فرآانس قدرت است آه مي توان طبق طراح

cacهمواره بايد شرط (اعمال نمود UU توسط آارخانه " اين ولتاژ معموال ). برقرار باشد ≤

سازنده با مد نظر قرار دادن پديده فرسودگي، امكان توزيع غير يكنواخت ولتاژ، تنشهاي

.اري حرارتي مشخص مي شودناشي از موجهاي صاعقه و آليدزني و همچنين پايد

يک برقگيـر بايـد IEC99-4 طبق استاندارد ).rU ()Rated voltage( ولتاژ نامی برقگير -3-2

ثانيه تحمل کند بدون اينکـه پايـداری حرارتـی خـود را از دسـت 10ولتاژ نامی را حداقل

.بدهد

ــر[ ــت 400در برقگي kvU: کيلوول n 400= ، kvU m 420= ، kvU r 360= ، kvU c و =288

kvU: کيلوولت 132در برقگير n 132= ، kvU m 145= ، kvU r 120= ، kvUc 96=[

11

با توجه به تعريف ولتاژ نامی ). rT(ير ضريب استقامت اضافه ولتاژ موقت برقگ- 3- 3

می تواند اضافه ولتاژ موقت برابر rUبرقگير می توان گفت که يک برقگير با ولتاژ نامی

اگر مشخص گردد که اضافه ولتاژ . ثانيه تحمل نمايد10ولتاژ نامی خود را برای مدت

ثانيه استمرار می يابد، مي توان برقگير با ولتاژهاي 10متر از موقت برای مدت زمان ک

اين ويژگي را مي توان توسط ضريبي بنام ضريب استقامت اضافه . آوچكتر انتخاب نمود

: ولتاژ موقت برقگير بيان کردآه

، ) =TOVدامنه اضافه ولتاژ گذرا( r

r UTOVT =

ولتاژي است آه هنگام عبور جريان تخليه در ترمينالهاي برقگير . ولتاژ تخليه برقگير- 4- 3

اين ولتاژ تابع شكل موج و دامنه جريان تخليه بوده و بر حسب . ظاهر مي شود

. بيان مي شود)peak(ماکزيمم

خليه نامي مقدار پيك جريان با شكل موج جريان ت). nI( جريان تخليه نامي - 5- 3

sµ8/20 1.5: است آه به منظور طبقه بندي برقگيرها بكار مي رود و عبارت است از

.آيلوآمپر 20 و 10 ، 5 ، 2.5،

اين . باشد گفته مي شودcUبه جريان برقگير وقتيكه ولتاژ آن). cI( جريان دائم - 6- 3

مقدار اين . بيان مي شود)peak(جريان عمدتًا خازني بوده و معموًال برحسب ماکزيمم

.در اثر آلودگي تغيير مي کند جريان تابع درجه حرارت بوده و

موج ).SIPL(و موج آليدزني) LIPL( مشخصه حفاظتي برقگير درمقابل موج صاعقه - 7- 3

مي ) nI( بادامنه اي برابر با جريان تخليه نامي برقگير sµ8/20ا شكلصاعقه موجي ب

و با دامنه جريانی مشخص شده sµ30/80باشد و موج آليدزني موجي با شکل

.استاندارد جهت سطح ولتاژهاي مختلف، می باشد

بارت است از نسبت سطح استقامت عايقي تجهيزات به سطح ع. ضريب ايمني- 8- 3

: حفاظتي متناظر آنها که در کليد زنیSIPLSIWLC ps : و در صاعقه =

LIPLLIWLC pl =

.می باشد

12

آه KJماآزيم مقدار مجاز انرژي بر حسب ). W ( ظرفيت جذب انرژي در برقگيرها- 9- 3

. ل يك موج ضربه با يك دوره زماني مشخص، قادر به جذب آن استبرقگير حين اعما

بيان شود ظرفيت جذب انرژي rUچنانچه اين آميت برحسب واحد ولتاژ نامي برقگير

. بدست مي آيد)'W(ويژه برقگير

، آالس دشارژ خط در برقگير نشان دهنده قابليت جذب انرژي: آالس دشارژ خط- 10- 3

بعبارت بهتر نشان دهنده توانايي تحمل تنش هاي ناشي از تخليه جريان هاي موجي

.در اثر اضافه ولتاژها مي باشد

ولتاژهاي موخي تخليه جوي از طريق خطوط انتقال و هادي : فاصله مجاز برقگير- 11- 3

هاي فاز متصل به شينه هاي اصلي به پست وارد گرديده در شينه هاي آن منتشر

در مدت برقراري شرايط تخليه جوي در برقگير، دامنه ولتاژهاي تخليه در . شوندمي

محل برقگير تا سطح حفاظت آن آاهش يافته و سپس در دو طرف آن و با افزايش

هر چه شيب موج ورودي تندتر و . تدريجي فاصله برقگير تا تجهيزات، فزوني مي يابد

ر باشد ولتاژ ظاهر شده در ترمينال فاصله برقگير تا تجهيزات مورد حفاظت بيشت

.تجهيزات بزرگتر خواهد بود

سيم فاز و به مجموعه هاديهايي آه برقگير را به. افت ولتاژ در هاديهاي برقگير- 12- 3

هر چه شيب موج جريان . مي آند هاديهاي برقگير گفته مي شود شبكه زمين متصل

تانس هادي بين خط و برقگير، و بين هادي افت ولتاژ روي اندوآ تخليه تندتر باشد،

.زمين آننده تا شبكه زمين بيشتر خواهد شد

براي ايجاد يك حفاظت مطمئن، نصب . برخورد صاعقه به خطوط نزديك پست- 13- 3

در پستهايي آه احتمال برخورد . برقگير در ابتداي خطوط ضروري بنظر مي رسد

بايد تا آنجا آه مقدور است برقگير را در ، مستقيم صاعقه در نزديكي پست وجود دارد

نزديكي وسيله مورد حفاظت قرار داد و هاديهاي ارتباط دهنده را تا آنجا آه ممكن

همچنين زمين برقگير و تجهيزات با آمترين . است آوتاه و مستقيم انتخاب نمود

.مقاومت امكان پذير، ترجيحًا يك اهم يا آمتر، به يكديگر متصل گردند

در تعيين محل استقرار برقگير اولين عامل مورد نظر . محل نصب برقگيرها- 14- 3

. نزديكي آنها به تجهيزات مهم و گران قيمت مانند ترانسفورماتورهاي قدرت مي باشد

مثًال در ايستگاه هاي فشارقوي برقگير در دو طرف ترانسفورماتور و در ابتداي ورودي

13

ورودي فيدر خط براي آاهش اضافه ولتاژها بر نصب برقگير در. خطوط نصب مي شود

نصب برقگير در ساير نقاط و مشخصًا . روي تجهيزات فيدر خط تا برقگير، توصيه ميگردد

روي شينه ها درصورت عدم امكان حصول هماهنگي عايقي به شكل آامل، قابل

.توجيه مي باشد

ها به منظور يكنواخت نمودن اين حلقه).Arcing horn( حلقه هماهنگ آننده ولتاژ- 15- 3

حلقه هاي مذآور بايد . ميدان و جلوگيري از آرونا در ورودي برقگيرها نصب ميگردند

طوري طراحي و نصب گردند آه در هنگام وارد شدن نيروي باد، مكان آن روي برقگير

.حفظ شود

بوده و مي اين نوع آنتورها از نوع الكترومكانيكي).Counter( برقگيررشمارشگ - 16- 3

اين دستگاه ثبات . بايستي توانايي تحمل ماآزيمم جريان تخليه برقگير را داشته باشند

آه بر سر راه سيم زمين برقگير نصب ميگردد، ممكن است به تعداد برقگيرها و يا يكي

.براي هر سه فاز بكار رود

هترين راه ممكن به برقگيرها بايد از آوتا . نحوه اتصال برقگير به سيستم زمين- 17- 3

سيستم زمين پست وصل گردند و سيستم زمين جداگانه اي براي آنها نياز نخواهد

.بود

انتخاب برقگير و مشخصات آن-4

).cU( انتخاب ولتاژ آار دائم برقگير - 1- 4

.'W انتخاب ظرفيت جذب انرژي ويژه برقگير - 2- 4

.rU امي برقگير انتخاب ولتاژ ن- 3- 4

جهت حفاظت تجهيزات و پرسنل بهره ( تعيين ظرفيت دريچه اطمينان برقگير - 4- 4

برداري و تعميراتي در برابر انفجار ناگهاني، محفظه برقگير بايد بر طبق استاندارد به

سيستم سوپاپ اطمينان مجهز باشد آه ظرفيت آن بر اساس جريان اتصال آوتاه

.متقارن در محل نصب برقگير تعيين مي شود

. استقامت عايقي مقره برقگير- 5- 4

. تعيين فاصله مجاز برقگير از تجهيزات مورد حفاظت- 6- 4

محاسبه افت ولتاژ در هاديها ي برقگير- 7- 4

14

در انتخاب برقگير بايد سعي شود آه قرص هاي اآسيد روي با قطر برزگتر انتخاب - 8- 4

زيرا به داليل آاهش چگالي شدت جريان و آاهش ولتاژ تخليه، پايداري برقگير در گردند

.مقابل تنش هاي ناشي از صاعقه بيشتر مي شود

آزمونها-5

آزمايشات پيش بيني شده در برقگيرها مشابه آليه تجهيزات فشارقوي، شامل

و آزمايشات )Test Routine(آزمايشات جاري يا تك به تك ،(Type Test)آزمايشات نوعي

برخي از آزمايشات به عنوان آزمايشات . مي باشند Test (Acceptance(تحويل يا قبولي

نوعي، برخي به عنوان آزمايشات جاري و برخي ديگر به عنوان آزمايشات تحويل پيش

.برخي آزمايشات در هر سه دسته فوق قرار دارند. بيني شده اند

ينان از مشخصات مورد نظر در طراحی تجهيز، صورت آزمايشات نوعي به منظور اطم

تجهيزی که برای اولين بار توليد می شود، قبل از عرضه به بازار، بايستی . مي پذيرد

)Certificate(آزمايشات نوعی برروی آن انجام شده و پس از قبولی، با گرفتن تاييديه

رضه به بازار، انجام آزمايشات درتوليد انبوه به منظور ع. برای عرضه به بازار توليد شود

فوق برروي تك تك توليدات خارج شده از خط توليد ضروري نمي باشد مگر اينکه به

درخواست و هزينه خريدار همه و يا بخشی از آزمايشات نوعی برروی تجهيز انجام

.گيرد

اين . آزمايشات جاري برروي تك تك محصوالت خارج شده از خط توليد صورت مي پذيرد

مايشات به منظور اطمينان از مونتاژ آامل و صحيح تجهيز، استفاده از قطعات مناسب آز

با ابعاد و اندازه های منطبق بر نقشه ها و دارا بودن مشخصات فني پيش بيني شده،

در اين آزمايشات هدف مطمئن شدن از آيفيت مونتاژ و نوع قطعات . صورت مي پذيرد

ندارد مربوطه، بطور قطعي و مشخص بايد برروی آزمايشات جاري طبق استا. می باشد

آزمايشات تحويل طبق درخواست خريدار و با توافق خريدار و سازنده . تجهيز انجام گيرد

اين آزمايشات به منظور اطمينان از صحت مشخصات پيش بيني . صورت مي پذيرد

ايشات آزمايشات مذکور در رديف آزم. شده تجهيز، درحضور خريدار، انجام مي گيرد

نوعي قرار داشته و يا آزمايشات ديگري مي باشند آه در استانداردها تحت عنوان

در ذيل به آزمونهای فوق . مشخص گرديده اندTest (Acceptance(آزمايشات تحويل

IEC 60099-4اين آزمونها براساس استاندارد . الذکر برای برقگير اشاره گرديده است

:مطابق ذيل می باشند

15

)Type tests( آزمونهاي نوعي-الف

آزمونهاي تحمل ولتاژ عايقي- 1-الف

اين آزمونها بايستي در شرايط محيطي برقگير اعمال گردند لذا بايد در آزمايشگاه با

در انجام آزمون های خيس، نبايد . اعمال ضريب تصحيح اين شرايط را بوجود آورند

. ضريب رطوبت اعمال گردد

بصورت منفرد(housing)مونهاي تحمل ولتاژ عايقي بر روي محفظه آز-1- 1- الف

).تكي(

. آزمونهاي تحمل ولتاژ عايقي در شرايط خيس-2- 1- الف

. آزمون اعمال موج ولتاژ ضربه صاعقه-3- 1- الف

. آزمون اعمال موج ولتاژ ضربه آليدزني-4- 1- الف

.ل ولتاژ فرآانس قدرت آزمون اعما-5- 1- الف

(Residual voltage tests) آزمونهاي ولتاژ باقيمانده - 2-الف

اين آزمونها سطوح عايقي و حفاظتي برقگير را مشخص می کنند

. آزمون ولتاژ باقيمانده با اعمال موج جريان پله اي-1- 2- الف

. اعقه آزمون ولتاژ باقيمانده با اعمال موج ص- 2- 2- الف

. آزمون ولتاژ باقيمانده با اعمال موج آليدزني- 3- 2- الف

). با دوره طوالني( آزمون تحمل موج جريان ضربه مدت دار - 3-الف

آزمون وظايف عملكرد براي نشان دادن پايداري حرارتي برقگير تحت شرايط - 4-الف

. مشخص

. آزمون هاي تحمل جريان اتصال آوتاه- 5-الف

اين آزمون در برقگيرهايي آه با ( آزمونهاي مربوط به جداآننده هاي برقگير - 6-الف

). شده اند، عملكرد صحيح جداآننده را ثابت مي آند) جفت(جداآننده ها سوار

آزمون اعمال آلودگي مصنوعي براي محفظه چيني در برقگيرهاي چند محفظه - 7-الف

. اي

). Partial discharge( آزمون تخليه جزئي داخلي- 8-الف

. آزمون ميزان نشتي منافذ برقگير- 9-الف

. آزمون توزيع جريان برای برقگيرهای چند ستونه-10-الف

اين آزمون قابليت برقگير در تحمل مقادير بارهای ( آزمون لحظه خمش -11-الف

).خمشی بيان شده توسط کارخانه را نشان می دهد

)Routine tests( آزمونهاي جاري -ب

).refU( اندازه گيري ولتاژ مرجع - 1- ب

16

. آزمون ولتاژ باقيمانده- 2- ب

).Partial discharge( آزمون تخليه جرعي داخلي- 3- ب

. آزمون نشتي براي برقگيرهاي با محفظه آبندي شده- 4- ب

. آزمون توزيع جريان براي برقگير هاي چند ستونه- 5- ب

)Acceptance tests( آزمونهاي قبولي-ج

بر روي برقگير آامل شده در جريان مرجع ) refU( اندازه گيري ولتاژ فرآانس قدرت-1-ج

. آن

ناشي از اعمال موج جريان ضربه صاعقه نامي بر ) پسماند( آزمون ولتاژ باقيمانده -2-ج

.روي برقگير آامل شده و يا يك واحد برقگير

).Partial discharge(يه جزعي داخلي آزمون تخل-3-ج