تابلو‌برق LV – MV – HV

تابلو برق LV - MV - HV - ماه صنعت انرژی

حفاظت تابلو الکتریکی

یک تابلو الکتریکی اصطلاح عمومی‌است که شامل همه تجهیزات کلیدزنی مربوط به حفاظت سیستم برق می‌باشد. این تابلو همچنین شامل همه دستگاه‌هایی ایست که مربوط به کنترل، پایش و تنظیم سیستم برق می‌باشند. مجموع اینها در یک پک می‌شود تابلو. به بیان دیگر، سیستم‌هایی که برای کلیدزنی، کنترل و حفاظت مدارهای الکتریکی و انواع مختلف تجهیزات الکتریکی بکار می روند، به عنوان تابلو‌برق شناخته‌می‌شوند. این یک تعریف اساسی از تابلو‌برق است. تابلو‌برق LV – MV – HV

تابلو‌برق و حفاظت

همه ما با کلید های ولتاژ پایین و فیوزهای استفاده‌شده در خانه هایمان اشنا هستیم. کلید به طور دستی برای باز و بسته کردن مدار الکتریکی در در خانه هایمان استفاده‌شده‌است و فیوز‌های الکتریکی برای حفاظت مدارهای الکتریکی خانگی در برابر اضافه جریان و خطاهای اتصال کوتاه استفاده‌شده‌است.

به این طریق هر مدار الکتریکی شامل سیستم الکتریکی قدرت ولتاژ بالا به کلید و وسایل حفاظتی احتیاج دارد. اما درسیستم ولتاژ بالا و فوق ولتاژ بالا، این طرح‌های کلیدی و حفاظتی برای وقفه جریانی خطا در روشهای امن و بی خطر پیچیده‌است.

علاوه بر ان، از دیدگاه تجاری هر سیستم قدرت الکتریکی به اندازگیری، کنترل و تنظیم مرتب احتیاج دارد. به طور کلی کل سیستم تابلو‌برق و حفاظت سیستم قدرت نامیده‌میشود. تابلو‌برق الکتریکی در حالت‌های مختلف گسترش یافته‌است.

حفاظت تابلو

حفاظت تابلو در شبکه برق مدرن نقش حیاتی را بازی می‌کند، از تولید گرفته تا انتقال و توزیع. قطع‌کننده‌های جریان مدارشکن نام دارند. مدار‌شکن‌ها می‌توانند بصورت دستی بهره برداری شوند یا طبق برنامه‌ای که به آن‌ها داده‌‌شده و تشخیص یک وضعیت غیر طبیعی در پارامترهای سیستم، در برابر اضافه جریان یا خطا، مدار ار قطع کنند. این پارامترها ممکن‌است جریان، ولتاژ، فرکانس و فاز باشد. مدار‌شکن‌ها از طریق رله‌هایی که به آن‌ها متصل هستند، شرایط خطا را تشخص می‌دهند. رله‌ها از ترانس‌های جریان و ولتاژ اطلاعات می‌گیرند.

مجموعه تابلو‌برق باید عملیات حمل، تهیه و قطع جریان نرمال بار را مانند یک کلید انجام دهد و باید نقش پاک‌کننده خطا در سیستم برق را ایفا کند. علاوه بر این، تدارکات اندازه پیری، پایش و تنظیم پارامترهای مختلف سیستم برق در آن دیده‌شده‌است.

بنابراین، تابلوهای برق شامل مدارشکن، ترانس جریان، ترانس ولتاژ، رله‌های حفاظتی، وسایل اندازه‌گیری، کلیدهای الکتریکی، فیوزها، کلیدهای مینیاتوری، صاعقه گیرها، تضعیف‌کننده‌های جریان هجومی، ایزوله‌کننده‌ها و دیگر قطعات مربوطه می‌باشند.

مقالات مرتبط:

حفاظت از خطوط هوایی – خطاها و رله‌های حفاظتی

واحدها و سیستم‌های حفاظت الکتریکی

حفاظت کابل‌ها

حفاظت ترانسفورماتور قدرت و خطاهای آن

تابلو‌برق (switchgear)

تابلو‌برق در هر نقطه کلیدزنی در سیستم برق ضروری‌است. سطوح مختلف ولتاژی و به تبع آن سطوح مختلف خطا بین ایستگاه تولید و مرکز بار وجود‌دارد. بنابر این، بسته به سطح ولتاژی موجود، انواع مختلف تابلو‌برق  (switchgear) نیاز‌است. در کنار شبکه برق، در پروژه‌های صنعتی، ساختمان های مسکونی و تجاری و کارهای صنعتی نیز تابلو‌برق ها مورد نیاز هستند.

تابلو‌برق‌های فشار ضعیف (Low Voltage Switchgear)

نکته: مجموعه switchgear را ازین پس به نام تابلو خواهیم شناخت

معمولا تابلو‌برق تا ولتاژ 1کیلوولت در رده تابلو‌برق‌های فشار ضعیف قرار می‌گیرد. تابلو‌برق فشار ضعیف متشکل‌است از مدار‌شکن‌ها، کلیدها، ایزوله‌کننده‌های بدون بار، فیوزهای HRC، کلیدهای جریان نشتی زمین، کلیدهای مینیاتوری (MCB) و کلید‌های کامپکت (MCCB) و دیگر تجهیزاتی که برای حفاظت از سیستم فشار ضعیف لازم‌است. بیشترین استفاده از تابلو‌برق فشار ضعیف در پست‌های توزیع فشار ضعیف‌است و این سیستم دارای بخش‌های زیر‌است:

ورودی

ورودی، برق وارد‌شده را به باس ورودی وصل می‌کند. تابلو استفاده‌شده در ورودی باید یک کلید اصلی داشته‌باشد. تجهیزات موجود در تابلو‌برق ورودی باید توانایی تاب آوری جریان‌های غیر معمول در یک دوره مشخص را داشته‌باشد تا تجهیزات پایین دست بتوانند کار‌کنند. با این حال باید توانایی قطع بیشترین خطای جریانی تولید‌شده در سیستم را داشته‌باشد(بیشترین جریان اتصال کوتاه). باید یک اینترلاک برنامه‌ریزی شده با تجهیزات پایین دست داشته‌باشد.

معمولا کلیدهای هوایی بیشتر به عنوان تجهیزات قطع‌کنند مورد‌استفاده قرار‌می‌گیرند. کلیدهوایی فشار ضعیف به دلایل زیر برای این منظور مناسب تر‌است:

  1. سادگی
  2. عملکرد پر بازده
  3. جریان کار نامی تا 6000 آمپر
  4. توانایی تحمل جریان خطا تا 63 کیلو آمپر- تا 100 کیلو آمپر نیز وجود‌دارد

اگرچه کلیدهای هوایی زمان قطع طولانی، اندازه بزرگ و قیمت بالا دارند، آن‌ها عموما به دلایل فوق، برای تابلو‌برق‌های فشار ضعیف مناسب‌اند.

بخش ورودی

دیگر بخش پست توزیع فشار ضعیف، بخش ورودی‌است. این بخش برق را از باس اصلی گرفته و به باس تغذیه تحویل می‌دهد. تجهیزاتی که به عنوان بخشی از یک تابلو ورودی نصب می‌شوند باید دارای ویژگی‌های زیر باشند.

  1. بدون از دست دادن حفاظت و ایمنی، دارای صرفه اقتصادی باشند.
  2. نیاز به اینترلاک کمتری داشته باشد تا بتواند کل سیستم را پوشش دهد.

کلیدهای هوایی (ACB) و فیوزها معمولا به عنوان بخش ورودی به همراه کلید‌های کامپکت (MCCB) استفاده می‌شوند.

مقالات مرتبط:

MCB ( کلید مینیاتوری) – ساختار، عملکرد، انواع و کاربردها

کلید کامپکت و مینیاتوری – ویژگی‌ها، منحنی‌ها و محدودیت‌هایشان

کلید هوایی – ساختار – کاربرد و نحوه‌ی عملکرد کلید هوایی

فیدرها

فیدرهای مختلفی جهت تغذیه بارهایی مانند موتورها، روشنایی، ماشین آلات صنعت، تهویه هوا، سیستم خنک‌کننده و غیره، به فیدر اصلی متصل هستند.

همه فیدر ها در مرحله اول توسط فیوزخانه محافظت می‌شوند و به علاوه آن، بسته به نوع بار متصل شده، تجهیزات تابلوی مختلفی برای فیدرهای مختلف انتخاب می‌شوند. اجازه بدهید کمی توضیح بدهیم:

فیدر موتور

  • فیدر موتور باید در برابر اضافه بار، اتصال کوتاه، اضافه جریان و تکفاز شدن محافظت شود.

فیدرهای ماشین آلات صنعتی.

  • فیدرهای متصل به ماشین آلات صنعتی مانند کوره، حمام آبکاری و غیره معمولا بوسیله کلید کامپکت (MCCB) و واحدهای قطع کن فیوز(switch fuse disconnector units)محافظت می‌شوند.
  • فیدر روشنایی

این فیدر مشابه فیدر بارهای صنعتی محافظت می‌شود بعلاوه اینکه حفاظت جریان نشتی زمین نیز در این مورد تعبیه شده تا از هرگونه صدمات جانی به اشخاص یا خسارات آتش سوزی ناشی از نشتی جریان زمین جلوگیری شود.

در سیستم تابلو فشار ضعیف، تجهیزات الکتریکی در مقابل اتصال کوتاه و اضافه جریان توسط فیوزها یا مدارشکن ها محافظت می‌شوند.

تابلو برق - ماه صنعت انرژی

با این حال، اپراتور انسانی در مقابل خطاهایی که در داخل تجهیزات اتفاق می افتد، به خوبی محافظت نمی‌شوند. می‌توان با استفاده از یک کلید جریان نشتی زمین این مساله را حل کرد. این حفاظت در جریان‌های نشتی پایین عمل می‌کند. کلید جریان نشتی زمین می‌تواند جریان‌هایی به اندازه 100 میلی آمپر را تشخیص دهد و قادر‌است تجهیزات را در کمتر از 100 میلی ثانیه قطع کند.تابلو‌برق LV – MV – HV

تابلو برق - ماه صنعت انرژی

شکل

یک دیاگرام معمولی از تابلو فشار ضعیف در بالا نشان داده شده‌است. در اینجا ورودی اصلی از سمت فشار ضعیف یک ترانس می آید.

این ورودی از طریق یک ایزوله کننده به همراه یک کلید کلید کامپکت  (در بالا نشان داده نشده‌است)، باس ورودی را تغذیه می‌کند.

دو تابلو زیر مجموعه ورودی به باس ورودی و این زیر مجموعه ها توسط فیوزها یا کلیدهای هوایی محافظت می‌شوند. این کلیدها با باس کوپلر به صورت اینترلاک قرار می‌گیرند.

به این صورت که اگر باس کوپلر روشن باشد فقط یک کلید ورودی می‌تواند روشن باشد و هردو کلید ورودی در صورتی روشن خواهد‌بود که باس کوپلر خاموش باشد.

این آرایش برای جلوگیری از هر گونه خطای توالی فاز در بخش‌های زیر مجموعه ورودی مثمر ثمر است.بارهای مختلفی به باس‌های این دو بخش متصل هستند.

در اینجا فیدر موتور توسط دستگاه اضافه جریان حرارتی به همراه کلید فیوز مرسوم محافظت شده‌است. فیدر حرارتت تنها توسط یک کلید فیوز مرسوم محافظ می‌شود.

روشنایی خانگی و بارهای AC به صورت جداگانه تسط یک کلید مینیاتوری به همراه یک کلید فیوز محافظت می‌شوند. این اساسی ترین و ساده ترین شما برای یک تابلو توزیع فشار ضعیف است.

تابلو‎های فشار متوسط

تابلوهای از 3 تا 6 کیلوولت در رده تجهیزات فشار متوسط قرار می‌گیرند. این تجهیزات انواع مختلفی دارند. ممکن‌است محصور‌شده در تابلو فلزی در فضای باز یا بسته و یا بدون تابلو باشند.

روش قطع این تجهیزات ممکن‌است روغن ایزوله، گاز SF6 یا خلا باشد. نیاز اصلی شبکه برق، قطع جریان حین خطا و بدون در نظر گرفتن اینکه چه نوع مدار‌شکنی در سیستم تابلو قرار‌دارد، می‌باشد.

اگرچه ممکن تابلو فشار متوسط قادر به عملیات در دیگر شرایط نیز باشد، باید دارای ویژگی‌های زیر باشد :

  • 1- عملیات قطع و وصل در شرایط نرمال
  • 2- قطع جریان اتصال کوتاه.
  • 3- قطع و وصل جریان خازنی
  • 4- قطع و وصل جریان سلفی
  • 5- بعضی کاربردهای خاص

همه کارکردهای فوق‎باید در بالاترین سطع امنیت و اطمینان انجام شود.

تابلو فشار متوسط ثابت بهتر‌است یا کشویی؟

۳ تا از مهمترین تست‌های روتین تابلو برای تایید تابلو‌های ولتاژ پایین

قطع جریان اتصال کوتاه

اصلی ترین هدف طراحی مدارشکن‌ها این‌است که همه کلیدها‎باید قادر به قطع جریان اتصال کوتاه در بالاترین سطح ار امنیت باشند. تعداد دفعات قطع و وصل جریان خطا در مدت طول عمر یک کلید کاملا به بستگی به مکان و کیفیت سیستمی‌دارد

که در آن نصب شده‌است. اگر تعداد خطا زیاد باشد، بهترین انتخاب کلیدهای خلا می‌باشد چون نیاز به هیچ گونه تعمیرات تا 100 خطا و جریان اتصال کوتاه تا 25 کیلو آمپر را ندارد.

در حالی که دیگر مدارشکن ها نیاز به تعمیر بعد از 15 تا 20 خطا و با همان جریان اتصال کوتاه کلید دارند. پست‌هایی که در مناطع شهری قرار دارند معمولا از نوع فضای باز بوده و اکثر آنها از نوع بدون مراقبت هستند.

بنابر این برای این نوع کاربردهای فضای باز و بدون تعمیرات، تابلوهای فشار متوسط بهترند. مدارشکن­های خلا سرامیکی (Porcelain clad vacuum circuit)این نیاز را برخلاف کیوسک‌های فضای بسته مرسوم، تامین می‌کنند.

قطع و وصل جریان خازنی

بانک‌های خازنی در سطح فشار متوسط جهت بهبود ضریب توان سیستم مورد استفاده قرار می گیرند. خطوط بدون بار نیز دارای جریان شارژ خازنی هستند.

خطوط بی بار و بانک خازنی باید‎به صورت امن و بدون یونیزاسیون مجدد از سیستم قطع شوند. یونیزاسیون مجدد در فضای بین اتصالات باعث ایجاد افزایش ولتاژ در سیستم می‌شود. مدار‌شکن خلا این نیازها را تامین می‌کند.

تابلو برق -ماه صنعت انرژی

همزمان با کلیدزنی بانک‌های خازنی، جریان تولیدی زیادی از کنتاکت‌های مدارشکن عبور می‌کند. مدارشکن با مکانیزم قطع روغن و کنتاکت‌های تولیپ(Tulip contact)ممکن‌است در اثر تاخیر پین‌ها، آسیب ببینند. تابلو خلا فشار ضعیف بهترین انتخاب برای این منظور‌است چون مدارشکن خلا  در زمان قبل از قوس زنی، دارای قوس الکتریکی کوتاهی‌است.

قطع و وصل جریان سلفی

مدارشکن‌های خلا (VCB) قدیمی تر هنگامی که برای کلیدزنی ترانس‌ها استفاده می‌شوند، جریان را تا سطح 20 آمپر برش می‌دهند.تجهیزات حفاظتی موج‌های ضربه‌ای خاصی مورد نیاز بود.

 مدارشکن‌های خلا جدید جریان را تا حد 2-4 آمپر برش می‌دهند. بنابر این، تابلوهای فشار متوسط جدید برای کلیدزنی و ترانس‌های بی بار خیلی مناسب ترند. چون مدارشکن‌های خلا جدید جریان را در یک سطح پایینی برش می‌دهند، نیازی به دستگاه‌های حفاظت جریان هجومی نیست. بنابراین مدارشکن‌های خلا (VCB) برای کلیدزنی بارهای کمتر سلفی مناسب‌است. اما هنگامی که جریان سلفی در سیستم پایین ولی نه خیلی پایین‌است، VCBها بهترین گزینه اند.

کاربردهای مخصوص از تابلو فشار متوسط

کوره القایی

یک کوره القایی باید‌مدام خاموش و روشن شود. جریان کلید زنی ممکن‌است بین 0 تا 8 برابر جریان نامی کوره باشد. کوره القایی به گونه ای طراحی شده که در جریان نامی خود تا 2000 آمپر و حدودا 100 بار در روز روشن و خاموش شود.

برای این کاربرد مداوم، کلیدهای هوایی، SF6 و روغنی مناسب نیستند. مدارشکن‌های خلا استاندارد می‌توانند جایگزین های مناسبی برای این کلیدهای قطع و وصل کننده مداوم جریان باشند.تابلو‌برق LV – MV – HV

راه آهن

دیگر استفاده‌های تابلو فشار متوسط، سیستم تکفاز قطار‌است. اصلی ترین کار مدار‌شکن مربوط به سیستم قطار، قطع جریان اتصال کوتاه و گذرای آن در سیستم کابل‌های بالای سر قطار می باشد.

بنابر این، یک مدار‌شکن برای این منظور میبایست زمان قطع کوتاه، زمان قوس کوتاه و قطع سریع داشته باشد که VCB بهترین گزینه‌است.انرژی قوس در یک فاز از مدارشکن خیلی بیشر از سه فاز آن‌است.

با این حال این انرژی در VCB خیلی کمتر از مدارشکن‌های مرسوم‌است. تعداد اتصال کوتاه هایی که در سیستم کابل بالاسر قطار اتفاق می افتد خیلی بیشتر از سیستم انتقال‌است.

تابلو فشار متوسط با مدار‌شکن خلا بسیار مناسب سیستم انتقال قطار‌است.می‌توانیم نتیجه بگیریم که در سیستم فشار متوسط که نرخ خطا زیاد‌است، تابلو خلا فشار متوسط بهترین گزینه‌است.

تابلو‌برق ولتاژ بالا

سیستم برقی که در ولتاژ بالای 36 کیلوولت کار می‌کند به عنوان تابلو‌برق ولتاژ بالا شناخته‌می‌شود. به علت ولتاژ بالا، قوس تولید شده حین کلید زنی نیز خیلی بالا است.

بنابراین، ملاحظات مخصوصی هنگام طراحی تابلو‌برق ولتاژ بالا نیاز است. مدارشکن ولتاژ بالا اصلی ترین المان تابلو‌برق‌های ولتاژ بالا است. بنابر این، این کاید‌ها باید‌ویژگی‌های منحصر به فردی برای عملکرد امن داشته باشند.

بروز خطا و کلید زنی در مدارات ولتاژ بالا خیلی به ندرت اتفاق می افتد. بیشتر اوقات، این مدار‌شکن‌ها در وضعیت روشن باقی می‌مانند، و ممکن‌است بعد از یک زمان طولانی مجبور به عملکرد شود.

بنابراین مدارشکن‌ها باید‌قابل اطمینان باشند. تکنولوژی مدارشگن‌های ولتاژ بالا در طول 15 سال گذشته خیلی عوض شده‌است.در تابلو‌برق‌های ولتاژ بالا اغلب مدارشکن‌های روغنی، هوایی و گاز SF6 مورد‌استفاده قرار‌می‌گیرند.

مدار شکن خللا - ماه صنعت انرژی

مدارشکن خلا

مدارشکن‌های خلا به ندرت در این تابلو‌ها مورد‌استفاده قرار‌می‌گیرند چون تا امروز این مدارشکن‌ها برای قطع اتصال کوتاه در ولتاژ های بالا مناسب نیستند.

دو نوع تک فشار و دو فشار برای مدارشکن‌های SF6 وجود دارد. نوع تک فشار آن در حال حاضر محبوبیت زیادی در سیستم ولتاژ بالا دارد. امروزه گاز SF6 به عنوان خنثی‌کننده قوس، بیشترین محبوبیت را برای سیستم‌های برق ولتاژ بالا و فوق بالا دارد.

با این حال، این گاز تاثیر گازهای گلخانه‌ای را تشدید می‌کند. تاثیر مخرب این گاز 23 مرتبه بیشتر از گار CO2 می‌باشد. بنابر این باید از نشتی این گاز حین سرویس دوره ای آن جلوگیری شود.

برای کاهش انتشار این گاز، ترکیب‌های N2-SF6 و CF4-SF6 در مدار‌شکن‌ها استفاده می‌شود. باید‌توجه‌شود که هیچ گاز SF6 ای نباید از مدار‌شکن خارج شود.

اتاق تابلو و کنترل در سوئیچ‌ها و پست‌های HV / EHV (ساخت و ساز، طرح و کارکردها)

باس بار و اتصال دهنده‌های الکتریکی در سیستم‌های الکتریکی  HV و EHV

از طرف دیگر مدارشکن‌های SF6 نیاز به تعمیر کمی دارند.

تابلو‌های ولتاژ بالا بصورت زیر دسته‌بندی می‌شوند:

  • 1- نوع داخلی ایزوله‌شده با گاز(GIS)
  • 2- نوع بیرونی ایزوله‌شده با هوا

نوع بیرونی بصورت زیر دسته بندی می‌شوند:

  • مدار‌شکن نوع تانک مرده
  • مدار‌شکن نوع تانک زنده

در نوع تانک مرده تجهیز کلیدزنی با یک ایزوله کننده که به ولتاژ زمین وصل شده‌است پشتیبانی می‌شود. در نوع تانک زنده تجهیز کلید زنی برروی بوشنگ‌های عایق‌شده در پتانسیل سیستم قرار‌دارد. مدارشکن‌های نوع تانک زنده ارازن تر بوده و فضای کمتری نیاز دارند.

اساسا سه نوع مدار‌شکن وجود دارد که قبلا گفتیم: هوایی، SF6 و روغنی.

مدار‌شکن هوایی

در این طراحی، یک هوای فشرده منفجر‌شده و قوس بین دو کنتاکت را خنثی می‌کند.

مدارشکن روغنی

این نوع مدار‌شکن به دو دسته توده روغن bulk oil circuit breaker (BOCB) و حداقل روغن minimum oil circuit breaker (MOCB) تقسیم می‌شوند.

در نوع توده روغن، واحد قطع‌کننده در داخل یک تانک که به پتانسیل زمین وصل است قرار دارد و در اینجا روغن به عنوان ماده‌ی عایق و قطع‌کننده قرار‌دارد. در نوع حداقل روغن، واحد قطع‌کننده در یک محفظه قرار‌گرفته و حداقل روغن برای خنثی کردن قوس استفاده‌می‌شود.

مدارشکن SF6:

گاز SF6 استفاده زیادی به عنوان خنثی کننده قوس در مدارات ولتاژ بالا دارند. سولفور هگزا فورید (Sulfur hexafluoride gas)یک گاز الکترونگاتیو بالایی‌است

که خصوصیت خنثی کردن قوس ها را داشته و زمان تعمیر ان طولانی‌است. این خصوصیت باعث‌شده که از آن در ولتاژ‌های بالا استفاده‌کنند.

خواص گاز SF6 در کلید‌های قدرت پست های GIS

مدارشکن خلا

در نوع خلا، هیچ یونیزاسیون اضافی بین دو کنتاکتی که جریان را عبور می­دهند، بعد از جریان صفر نیست. اگرچه خنثی سازی قوس در نوع خلا خیلی سریع‌است، اما چون راه کار مناسبی برای کلیدهای ولتاژ بالا ندارد، استفاده از ان در تابلو های ولتاژ بالا به صرفه نیست.

خصوصیات ضروری یک مدارشکن ولتاژ بالا

مدار‌شکن برای عملیات امن و مطمئن باید بتواند بصورت امن عملیات زیر را انجام دهد:

  • خطاهای ترمینال
  • خطاهای خطوط کوتاه
  • جریان مغناطیس کنندگی راکتورها و ترانس‌ها
  • تغذیه کردن خطوط انتقال طولانی
  • قطع توالی نادرس فازها
  • شارژ بانک خازنی

خطای ترمینال

عموما بار متصل به سیستم برق ذاتا سلفی‌است. بخاطر این سلفی بودن، هنگامی که اتصال کوتاه توسط مدار‌شکن قطع می‌شود،خطر بوجود آمدن یک ولتاژ محصور‌شده از نوسانات فرکانس بالا در سیستم وجود دارد. این ولتاژ دو بخش‌دارد:

  • ولتاژ بازیابی گذرا با فرکانس نوسانی بالا درست بعد از قطع قوس
  • بعد از خنثی کردن این ولتاژ‌های نوسانی، فرکانس ولتاژ برق می‌گردد.

ولتاژ بازیابی گذرا

درست بعد از خنثی کردن قوس، ولتاژ بازیابی گذرا با فرکانس زیاد در طول کنتاکت‌های مدار‌شکن ظاهر‌می‌شود.  این ولتاژ نهایتا به مقدار ولتاژ نامی مدار باز می‌گردد.

نمودار - ماه صنعت انرژی

فرکانس نوسان توسط L و C در مدار مشخص‌می‌شود. مقاومت موجود در شبکه برق، این ولتاژ را به آرامی میرا‌می‌کند. ولتاژ بازیابی گذرا فقط یک فرکانس ندارد و ترکیبی از چندین فرکانس‌است.

ولتاژ بازیابی فرکانس برق

این چیزی نیست جز ولتاژ مدار بازی که درست بعد از اینکه ولتاژ بازیابی گذرا خنثی‌شد که  در سر کنتاکت‌ها ایجاد می‌شود. در سیستم سه فاز، ولتاژ بازیابی فرکانس برق در فازهای مختلف فرق می‌کند. در فاز اول بیشترین مقدار را‌دارد.

اگر سیم زمین سیستم به زمین وصل نشده باشد، ولتاژی که باید در سر اولین قطب خنثی شود، 1.5 برابر ولتاژ آن فاز‌است.

با استفاده از مقاومت میرا کننده، دامنه و نرخ افزایش ولتاژ بازیابی گذرا می‌تواند محدود شود. بازیابی دی الکتریک مربوط به خنثی‌کننده قوس و همچنین نرخ افزایش ولتاژ بازیابی گذرا، تاثیر زیادی بر عملکرد مدار‌شکن‌دارد.

در یک مدار‌شکن هوایی، زمانی که هوای یونی‌شده به آرامی خنثی‌شود، بنابر این طول می‌کشد که هوا قدرت دی الکتریک را برگرداند.به این دلیل‌است این عمل خلی آرام‌است، چون طول می‌کشد

که هوا قدرت دی الکتریک را برگرداند. به همین دلیل‌است که استفاده‌از مقاومت پایین برای آرام کردن نرخ افزایش ولتاژ بازیابی ترجیح داده‌می‌شود.

از طرف دیگر، مدارشکن‌های هوایی حساسیت کمتری به ولتاژ بازیابی اولیه دارند. به واسطه ولتاژ بالای قوس درSF6، این گاز سرعت بازیابی قدرت دی الکتریک بالاتری نسبت به هوا دارد. ولتاژ پایین تر قوس باعث‌می‌شود

که SF6 بیشتر به ولتاژ بازیابی اولیه حساس شود.

در مدارشکن‌های روغنی، در طول زمانی که قوس گاز هیدروژن را فشرده می­کند، قدرت دی الکتریک را درست بعد از جریان صفر به سرعت بازیابی می‌کند. همچنین به ولتاژ بازگشت گذرا بیشتر حساس‌است

خطای خط کوتاه

خطای خط کوتاه در شبکه انتقال به عنوان خطای اتصال کوتاهی که در 5 کیلومتری طول خط اتفاق می افتد معنی می‌شود.

فرکانس دو برابر که در مدار‌شکن بوجود می آیند و ولتاژهای مختلف بازیابی در داخل خط و منابع مختلف، هردو ولتاژ از مقدار لحظه‌ای مخالف مدار‌شکن قبل از قطع شروع می‌شوند.

در طرف منبع، ولتاژ در فرکانس منبع نوسان کرده و نهایتا به ولتاژ مدار باز می‌‌گردد. در طرف خط، بعد از قطع، شارژهای به دام افتاده، موج‌های اولیه را در طول خط تحریک می‌کنند

چون ولتاژ هدایت‌کننده‌ای در طرف هادی نیست، ولتاژ نهایی به علت تلفات صفر‌می‌شود.

تابلو‌برق LV – MV – HV

دیدگاهتان را بنویسید