آموزش طراحی وب و برق - برق گیر

برقگير از وسايل ايمني مي‏باشد كه براي هدايت موجهاي ولتاژ ضربه‏اي به زمين و جلوگيري از ورود آنها به ايستگاههاي انتقال و توزيع نيرو بكار مي‏رود و معمولاً در انتهاي خط انتقال و در ورودي ترانسها نصب مي‏شود. ولتاژ شكست الكتريكي يك برقگير بايستي كمتر از ولتاژ شكست الكتريكي ايزولاسيون لايه تجهيزات نصب شده در پست باشد.

برقگیـر با فاصلة هوايي

نوع دیگری از برقگیرها که كاربرد بسیاری در پستهاي فشار قوی دارد ؛ برقگیر از نوع شاخكی می باشد . این نوع برقگیرها ساده ترین نوع برقگیر می باشند که به جرقه گیر (برقگیر با فاصله هوایی ) معروف هستند به مراتب از آنها در محلهای اتصال مقره به هادی یا اطراف بوشينگهاي ترانسهای توزیع دیده می شود.
همانطوریکه که می دانیم برقگیرها 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 برقگیرها (برقگیر با فاصله هوایی) اگر ولتاژ بالا رود؛ بین شاخکها قوس برقرار شده و انرژی صائقه را به زمین منتقل شده و اين امر باعث می شود که تجهيز از بین نرود.

موارد استفادهبرقگیـر با فاصلة هوايي

امروزه از این نوع برقگیرها فقط در موارد خاصی استفاده می شود که عبارتنداز:
1) برسر بوشينگهاي ترانسها (جهت حفاظت سيم پيچهاي ترانس)
2) در خطوط انتقال فشار قوی که به شکل حلقه ای هستند که هم نقش برقگیر را بازی می کنند و هم نقش حلقة کرونا را بازی می کنند.

برقگیـر با مقاومت غیر خطی

اين نوع برقگير از يك يا چند خازن سري همراه با يك يا چند مقاومت غير خطي تشكيل شده است، اين خازنها كه اصولا ً بصورت فواصل هوايي مي‏باشد در حالت كار عادي سيستم از عبور جريان الكتريكي به داخل برقگير جلوگيري مي‏كنند. چنانچه ولتاژ سيستم به عللي بالا رود، فواصل هوايي بين خازنها هادي شده و جريان الكتريكي عبور مي‏كند عبور جريان از مقاومت غير خطي ميزان افت و ولتاژ دو سر برقگير را مشخص مي‏كند .
فواصل هوايي موجود در برقگير بايد طوري باشد كه در مقابل حداكثر ولتاژ كار سيستم مقاوم بوده ولي اگر به عللي اضافه ولتاژ اعمال شده اتصال كوتاه شود پس از برقراري شرايط عادي بتواند جريان را قطع كند كه اين كار توسط مقاومت هاي غير خطي انجام مي‏گيرد . مجموعه قسمت خازن‏ها و مقاومت غير خطي در داخل يك ايزولاتور ساخته شده از مواد عايقي قرار مي‏گيرند . انتخاب چند خازن در برقگير بجاي يك خازن به اين دليل صورت مي‏گيرد كه استقامت برقگير در مقابل ولتاژهاي برگشتي زياد گردد براي اينكه تقسيم ولتاژهاي روي خازن‏ها بطور مساوي انجام گيرد. يك سري خازن و مقاومت موازي در دو سر فاصله‏هاي هوايي قرار مي‏دهند و اين كار را درجه‏بندي ولتاژ مي‏گوئيم، يعني يكنواخت نمودن توزيع ولتاژ در روي خازنهاي متوالي .




همانطور که در شکل دیده می شود برقگیرها در قسمت فوقانی خود مجهز به یک وسیله حلقه ای شکل هستند که این وسیله به حلقه کرونا یا کروناگیر معروف می باشد .
همانطور که می دانیم پدیدة کرونا تخلیه الکتریکی ناقص در یک میدان غیر یکنواخت می باشد . در پستهاي فشار قوی این پدیده بالاخص در محل های اتصال هادیها به تجهیزات دیده می شود .
لذا برای برطرف کردن این عیب باید میدان را در این نواحی یکنواخت کنند تا اثرات مخرب کرونا کمتر گردد . برقگیرهایی که امروز در پستها بکار می روند از نوع ZNO می باشند که در داخل آنها قرص هایی از جنس اکسید رویZNO می باشد که بسته به سطح ولتاژ شبکه تعداد آنها متغیر است .

برقگیـر با مقاومت غیر خطی

همانطور که می دانیم این برقگیرها باید همانند یک مقاومت غیر خطی عمل کنند یعنی در برابر ولتاژ نامی شبکه امپدانس بالایی را از خود نشان دهند و در برابر ولتاژهای بالاتر از ولتاژ نامی شبکه امپدانس کمی را از خود نشان دهند تا تخلیه صورت گیرد . لذا قرص های اکسید روی بکار رفته در برقگیرهای امروزی در واقع نقش مقاومت غیر خطی را بازی می کنند که دارای جریان نشتی بسیار کمی می باشند (در حالتNormal شبکه) لذا به روی این قرص ها ولتاژ تقسیم می گردد.
حال اگر میدان غیر یکنواخت باشد قاعدتاً تقسیم ولتاژ بر روی قرص ها یکسان نخواهد بود؛ در این صورت یک قرص و به خصوص قرص های بالایی ولتاژ بالاتری را از سایر قرص ها متحمل می شوند و زودتر آسیب می بینند و این امر سبب عملکرد نادرست برقگیر می شود لذا اگر بتوانند به طریقی میدان را یکنواخت کنند ( به حالت یکنواخت نزدیک کنند ) تقسیم ولتاژ بین قرصها شکل متعادل تری را به خود می گیرد و قاعدتاً عمر قرصها افزایش می یابد و عملکرد برقگیرها بهتر میگردد.
برای این کار از وسیله ای به نام کروناگیر یا حلقه کرونا استفاده می کنند؛ که در حقیقت هم میدان را به سمت یکنواختی سوق می دهد و هم تقسیم ولتاژ را به روی قرص ها به حالت متعادلی نزدیک می نماید.

برقگیـر بدون فاصلة هوايي

يك نوع برقگير بدون فاصله هوايي امروزه بكار مي‏رود كه خازنهاي سري آن از قطعات اكسيد روي مي‏باشد كه اين قطعات بصورت قرصهايي با اندازه‏هاي مختلف ساخته شده و روي هم قرار مي‏گيرند. اين برقگيرها از نظر ساخت ساده‏تر بوده و داراي حجم كمتري نيز مي‏باشد. اين برقگيرها مي‏توانند در ولتاژهاي پائين‏تر عمل كنند بنابراين سطح ولتاژ حفاظت تجهيزات را نيز مي‏توان پائين‏تر آورد و در نتيجه در هزينه‏ها صرفه‏جويي نمود و جريان نشتي در اين نوع برقگيرها كمتر است يا تقريباً صفر است.

برقگیـر خـازنی

اين نوع برقگير براي ولتاژهاي فشار ضعيف استفاده مي‏شود كه انرژي اعمال شده حاصل از موج ولتاژ در خازن ذخيره مي‏شود.

برقگیـر فيـوزي

اين نوع برقگير نيز طوري ساخته مي‏شود كه در مقابل اضافه‏ ولتاژ كه سبب عبور جريان زيادي از برقگير بشود مي‏سوزد و جرقه داخل آن توسط گاز يا مواد نسوز درون آن خاموش مي‏شود و اكثراً بعنوان حفاظت ثانويه بكار مي‏رود.

محل نصب برقگیـر

برقگير بايد در ورودي پستهاي ترانس قبل از كليه تجهيزات و تا حد ممكن نزديك به آنها نصب گردد. علاوه بر برقگيري كه در ورودي پستهاي ترانس نصب مي‏شود قبل از تجهيزات مهم مانند ترانسفورماتورهاي قدرت نيز جداگانه برقگير نصب مي‏شود. معمولاً در مسير برقگير به زمين يك شماره انداز قرار مي‏دهند كه مي‏تواند تعداد دفعات تخليه موجهاي ولتاژ ضربه‏اي بر روي برقگير را ثبت نمايد.