مقاله در مورد کلیدهای قدرت و انواع آن

word قابل ویرایش
35 صفحه
8700 تومان
87,000 ریال – خرید و دانلود

کلیدهای قدرت و انواع آن

۱-۳- سکسیونر ( کلید بدون بار )
سکسیونرکه به زبان انگلیسی به آن ایزولاتو هم گویند وسیله قطع و وصل سیستمهایی است که تقریبا ً بدون جریان هستند به عبارت دیگر سکسیونر قطعات و وسائلی را که فقط زیر ولتاژ هستند از شبکه جدا می ساز د .
علت بدون جریان بودن سکسیونر در موقع قطع یا وصل مجهز نبودن سکسیونر به وسیله جرقه خاموش کن است . لذا به طور کلی می توان نتیجه گرفت که عمل قطع و وصل کردن سکسیونر باید بدون جرقه یا با جرقه ناچیزی صورت گیرد .بر حسب این تعریف در صورتیکه از سکسیونر جریان عبور کند ولی در موقع قطع اختلاف پتانسیلی بین دو کنتاکت آن ظاهر نشود قطع سکسیونر بلا مانع می باشد .

مورد استعما ل سکسیونر :
کلید بدون بار ( سکسیونر )‌وسیله قطع و وصل سیستمهایی است که تقریبا بدون جریان هستند و به عبارت دیگر سکسیونر قطعات و وسایلی را که فقط
زیرولتاژ هستند از شبکه جدا می سازد ‚ تقریبا بدون بار بدان معنی است که می توان به کمک سکسیونر جریان های کاپاسیتور‚ مقره ها‚ ماشین ها و تاسیسات برقی و کابلهای کوتاه و همین طور جریان ترانسفورماتور ولتاژ را نیز قطع نمود و یا حتی میتوان ترانسفورماتورهای کم قدرت را با

سکسیونر قطع کرد. سکسیونر یک کلید نیست بلکه یک ارتباط دهنده یا قطع کنده مکانیکی بین سیستمها است بدون اینکه مداری بسته شود سکسیونر باید در حالت بسته یک ارتباط مکانیکی محکم و مطمئن درکنتاکت هر قطب برقرار سازد و مانع افت ولتاژ گردد . لذا باید مقاومت عبور جریان در محدوده سکسیونر کوچک باشد تا حرارتی که در اثر کار مداوم در کلید ایجاد می شود ازحدمجاز متجاوز نشود . این حرارت توسط ضخیم کردن تیغه و بزرگ کردن سطح تماس در کنتاکت و فشار تیغه در کنتاکت دهنده کوچک نگه داشته می شود . درضمن باید سکسیونر طوری ساخته شود که در اثر جرم و وزن تیغه با فشا ر‚ باد ‚‌برف و غیره خود به خود بسته نشود. یا در موقع بسته بودن کلید نیروی

دینامیکی شدید که در اثر عبور جریان اتصال کوتاه به وجودمی آید باعث لرزش تیغه یا احتمالاً باز شدن آن نگردد.
به طور کلی سکسیونر ها یک وسیله ارتباط دهنده مکانیکی قطعات و سیستمهای مختلف می باشند و در درجه اول به منظور حفاظت اشخاص و متصدیان مربوطه در مقابل برق زدگی به کار بر

ده می شوند . بدین جهت طوری ساخته می شوند که درحالت قطع یا وصل ‚ محل قطع شدگی ‚‌یا چسبندگی بطو ر واضح و آشکار قابل رویت باشد .
برای جلوگیری از قطع و یا وصل بیموقع و در زیر بار سکسیونر معمولا ً بین سکسیونر و کلید قدرت ‚‌چفت و بستی (‌مکانیکی یا الکتریکی )‌به نحوی برقرار می شود که با وصل بودن کلید قدرت نتوان سکسیونر را قطع و یا وصل نمود .
انواع سکسیونرها
سکسیونر را می توان از نظر ساختمانی به انواع مختلف زیر تقسیم کرد . ۱-۱-۳سکسیونر تیغه ای : برای ولتاژ هایی تا kv 30 کیلو ولت بصورت یک پل

ح افقی حرکت می کنند و در بالای ایزولاتور (‌پایه )‌قرار می گیرند.
۲-۱-۳- سکسیونر کشوئی : برای کیوسک یا قفسه هایی که دارای عمق کم هستند ‚‌بسیار مناسب است . در این سکسیونر تیغه متحرک در موقع قطع در امتداد خود (‌در امتداد سطح افقی یا عمود بر سطح محور پایه ها )‌ حرکت می کند و بدین جهت فضای اضافی برای تیغه درح

الت قطع از بین می رود . چنین سکسیونرها را برای جریان ۴۰۰ آمپر و ولتاژ ۲۰ کیلو ولت مورد استفاده قرار می گیرند .

۳-۱-۳-سکسیونر دورانی : برای ولتاژهای زیادساخته می شود . به جای یک تیغه بلند و یک کنتاکت ثابت دارای دو تیغه دوار متحرک و دورانی می باشند که با برخورد

آنها به هم ارتباط الکتریکی برقرار می شود . در شکل زیر یک سکسیونر دورانی نشان داده می‌شود.
۴-۱-۳-سکسیونر قیچی : این نوع سکسیونر برای ولتاژهای زیاد داخلی بسیار مناسب است . به علت اینکه کنتاکت ثابت آن شین یا سیم هوایی تشکیل می دهد احتیاج به دو پایه عایقی مجزا از یکدیگر که در فشار قوی باعث بزرگی ابعاد و سنگینی وزن آن می شود ندارد . فقط شامل یک پایه عایقی است که چنگک یا تیغه قیچی مانند کنتاکت دهنده روی آ ن نصب می شود و با حرکت قیچی مانندی با شینه یا سیم هوایی ارتباط پیدا می کند .
لازم به ذکر است که سکسیونر ها با کلیدهای قدرت اینترلاک هستند . اینترلاک عبارت از قفل داخل تجهیزات سیستمی است . برای جلوگیری از خطای انسانی مثلا ً برای جلوگیری از قطع ووصل بی موقع و زیر بار سکسیونر معمولاً‌بین سکسیونر و کلید قدرت بریکر یک اینترلاک مکانیکی و الکتریکی به نحوی برقرار شود که با وصل بودن کلید قدرت سکسیونر را نمی توان قطع یاوصل نمود .

مکانیزم عمل کننده سکسیونر ها
این مکانیزم ممکن است به صورت دستی یا موتور الکتریکی باشد .درپستهای کم اهمیت جهت کاهش هزینه ها ازمکانیزم دستی استفاده می شود ولی در پستهای ۶۳ کیلو ولت به بالا با موتور الکتریکی می باشد . ( امکان عملکرد دستی درزمان اضطراری ) در مکانیزم دستی بین سکسیونر و بریکر اینترلاک مکانیکی و در مکانیزم الکتریکی (‌موتور ) اینترلاک مکانیکی و الکتریکی برقرار است .
محل قرار گرفتن سکسیونر ها درپست

۱- سکسیونر ها معمولاً طرفین بریکرها قرار دارند .
۲- اول خطوط ورودی و خروجی
۳- طرفین ترانسفورماتورها
۴- ارتباط بین باسبارها

۵- سکسیونر دیگری در پستهای فشار قوی به کار می رود (‌به نام سکسیونر زمین ) که در اول خطوط ودر پستهای ۴۰۰ کیلو ولت و بعضی پستهای ۲۳۰ کیلوولت طرفین بریکر های یک ونیم کلیدی مانند پست رود شور نصب می گردد. مورد استفاده این سکسیونر ها زمانی است که خطوط یا تجهیزات سوئیچینگ نیاز به سرویس و یا تعمییر دارد و توسط تعمییرات درخواست اجازه کارمی شود و مرکز کنترل اجازه بی برق شدن را می دهد. و خط بی برق شده با تجهیزات دیگر توسط سکسیونر زمین به سیستم زمین پست وصل می گردد تا تخلیه کامل الکتریکی صورت گیرد . لا زم به ذکر است این سکسیونر ها دارای قفل مکانیکی ( اینترلاک )‌می باشند تا زمانی که بسته است نمی توان سکسیونر خط و یا بریکر مربوطه را بست .

پارامترهای مشخص کننده طراحی سکسیونر
الف) سکسیونرهائی که در پستهای ۲۳۰ و ۴۰۰ کیلو ولت نصب می شوند معمولا ً افقی سه پایه یا دو پایه استفاده می شود .
ب ) مکانیزم عمل کننده : در پستهای ۲۳۰ و ۴۰۰ کیلو ولت به دلیل ُبعد مسافت و لزوم کنترل سکسیونر از اطاق فرمان و دیسپاچینگ همواره عمل قطع و وصل آن توسط موتور الکتریکی (‌با امکان عملکرد دستی در زمان اضطراری ) می باشد در مورد سکسیونرهای زمین به دلیل اقتصادی و عدم احتیاج به کنترل از راه دور از عملکرد دستی استفاده می کنیم .
در ضمن سکسیونر ها به صورت سه فاز و تک پل ساخته می شوند .
پ ) ولتاژ نامی ،‌مقدار آن مساوی حداکثر ولتاژ سیستم یعنی ۲۰ تا ۶۳ و ۲۳۰ تا ۴۰۰ کیلو ولتا می باشد .
ت )‌ فرکانس نامی در شبکه ایران ۵۰ هرتز می باشد .
ج ) جریان نامی سیستم

۲-۳- کلید قدرت(بریکرها )
کلیدهای فشار قوی تنها یک وسیله ارتباط برقرار کردن بین مولدها و تراسفورماتورها و مصرف کننده ها و سیستمهای انتقال انرژی و یا جدا کردن آنها از یکدیگر نیستند ‚ بلکه حفاظت دستگاهها و وسایل و سیستمهای الکتریکی را در مقابل جریان زیاد و بار زیاد و جریان چک بارسیمها ( جریان خازنی خطوط )‌و یا جریان مغناطیسی ترانسفورماتور بدون بار تا بزرگترین جریانی که ممکن است در شبکه به وجود می آید ( جریان اتصال کوتاه )‌از خود عبوردهند بدون اینکه اثرات حرارتی و یا دینامیکی این جریان ها خطراتی برای کلید فراهم سازد.

به طور کلی باید کلیدهای فشار قوی د ر حالت های مختلف دارای شرایط و مشخصاتی به شرح زیر باشند : ان شدید اتصال کوتاه از خود مقاومت قابل ملاحظه ای نشان ندهند . در ثانی در مقابل اثرات حرارتی و دینامیکی این جریانها در یک زمان گسترده و طولانی باید کلیدهای فشار قوی از یک استقامت حرارتی و دینامیکی تعیین شده و مورداطمینانی برخوردار باشند .
۲- در حالت باز (قطع مدار )‌باید کلید قادر باشد اختلاف سطح الکتریکی

موجود بین دو کنتاکت باز را به طور کاملا ً مطمئن تحمل کنند
۳- تمام قسمتهای کلید که در شرایطی هم پتانسیل فشار الکتریکی

مئن نسبت به زمین و نسبت به قطبها و تیغه ها ی دیگر عایق باشند و تحمل فشار الکتریکی واردشده را بنمایند .

۴- کلیدهای فشار قوی باید بتوانند مدار الکتریکی را زیر ولتاژ نا

می ببندند ‚ حتی در موقع جریانهای اتصال کوتاه در شبکه این قدرت را داشته باشد که آسیبی نبیند.
۵- کلید قدرت باید بتواند مدار الکتریکی را ضمن عبور جریان ‚ باز کند .باید هر یک از کلیدهای فشار قوی شامل کلیه شرایطی که فوقا به آن اشاره شد دارا باشند . ولی چون از دیدگاه اقتصادی تجمع کلیه شرایط در یک کلیدمقرون به صرفه نیست کلیدهای خاصی با شرایط مخصوص ومحدودی طرح وساخته می شود .
مشخصات یک کلید قدرت عبارت است :ولتاژ ماکزیمم ‚ تعداد پلها‚فرکانس ، ماکزیمم جریان قابل تحمل در حالت دائم ، قدرت قطع ماکزیمم جریان و ماکزیمم جریان لحظه ای قابل تحمل .
۱-۲-۳- تعمیرا ت و نگهداری بریکرها
زمانیکه بریکر تعداد ۳ جریان اتصال کوتاه نامی را قطع کند ‚ بهتر است که کنتاکتها چک شوند ‚ تا اگر لازم باشد تعویض و یا تعمیر شوند . قبل از انجام تعمیرا ت باید اقدامات احتیاطی زیرانجام گیرد :
ابتدا باید مطمئن شویم که بریکر ا زمنابع ولتاژ ایزوله شده باشد . و به هیچ وجه امکان برقرار شدن آن تحت هیچ شرایطی وجود ندارد . بعد باید آنها را به طو ر مؤثر زمین کنیم .
به طور خلاصه برنامه تعمیرات به قرار زیر است :
۱- موقع بازرسی و اورهال. بریکر باید قطع و فنرهای مکانیزم عمل کننده در حالت خلا ص باشند .
۲- بریکر باید به طور منظم هر سال اورهال شوند .
۳- اگر بریکربه مدت طولانی کار کند . سطح کنتاکتها هدایت اولیه خود را از دست می دهند بنابر این در مسیر جریان از خود مقاومت نشان میدهند ‚ برای جلوگیری از این عمل می باید بریکر برای مدت کوتاهی حتی بدون بار عمل کند .
۴- کنتاکتها و روغن بعد از ۳ قطع جریان اتصال کوتاه باید مورد بازرسی قرارگیرند .اگر اثرات سوختگی روی کنتاکتها مشاهده شد باید کنتاکتها تعویض شوند .
۵- از آنجائیکه روغن به تدریج در اثر قطع باید کاملاً تمیز شود و اگر مقدار روغن کاهش یافته تا سطح مشخص شده روغن اضافه شود
۶- حداقل دو بار در سال از گردو غبار باید تمیز شود

۷- روغنکاری قطعات بریکر باید طبق دستور کارخانه سازنده انجام گیرد .
۸- همیشه دفترچه راهنمائی تعمیرات و نقشه ها ی مربوط دردسترس باشد.

 

۲-۲-۳- خاموش کننده های جرقه بریکرها
به طور کلی درتمام کلیدهای قدرت به استثنای کلیدهائیکه در خلاء‌کار میکنند برای خنک کردن و خارج کردن حاملهای بار از ماده اولیه مناسبی استفاده می شود که ممکن است جامد ‚ مایع یا گاز باشد .
همانطور که می دانیم در سیستم انتقال ازکلیدهای قدرت جریان بسیار زیادی عبور می کند مخصوصا ً‌زمانی که اتصال کوتاه رخ دهد . در این زمان کلید قطع یا وصل می شود کنتاکت متحرک وقتی شروع به حرکت می کند برای بازشدن آرک شدیدی بین کنتاکت ثابت و متحرک به وجود می آید که همراه با حرارت بسیار زیاد می باشد ، برای خاموش کردن و قطع نمودن آرک و خنک کردن آن در محفظه قطع کننده روغن عایق قرار دارد ، چون روغن زمانیکه کنتاکت بسته است در زیر آن قرار دارد و تحت فشار می باشد . سوراخهایی که در اطراف کنتاکت تعبیه شده طوری است که به صورت ضربدر به قوس ایجادشده می پاشد و باعث قطع قوس و خنک شدن آن می شود . شکلهای زیر کلیه مشخصات بریکر ها را نشان می دهد .
۳-۲-۳- روغن در بریکر
روغن به علت خواص عایقی بسیارخوب و اختلاف سطح جرقه بالا در کلیدهای فشار قوی مورد استعمال زیاد دارد . موقع جدا شدن دوکنتاکت در روغن و ایجاد جرقه و قوس شدید روغن اطراف جرقه بعلت حرارت زیاد قو س تجزیه و بخار می شود . در نتیجه جرقه را حبابی ازگازمی پوشاند که متناسب با شدت جرقه ا زلایه های مختلف تشکیل شده است . در اثرآزمایش معلوم شده که گاز داخل حباب تقریبا ًدارای ۷۵ در صد هیدروژن و ۲۰-۲۵ درصد از آن اتیلن تشکیل شده است .
برتری خاصیت خنک کنندگی روغن نسبت به هوا به خاطر وجود همین H2 است ‚ زیرا قابلیت هدایت حرارتی هیدروژن ۸ برابر ازت می باشد .
۳-۳- ساختمان کلیدها ی فشارقوی
کلیدها ی فشار قوی از دو قسمت اصلی زیر تشکیل می شوند :
۱-محفظه قطع کلیدها ۲- مکانیزم عمل کننده کلیدها
۱) محفظه قطع کلیدها : قطع و وصل جریان در داخل محفظه قطع صورت می پذیرد و محفظه به صورت فضای بسته با یک یا چندین کنتاکت ثابت و متحرک می باشد . جنس آن ا ز چینی وبه شکل استوانه یا کروی ساخته می شود . ساده ترین

نوع محفظه قطع شامل یک کنتاکت ثابت و یک کنتاکت متحرک می باشد . برای قطع و وصل جریان کنتاکت متحرک در داخل محفظه حرکت کرده و با اتصال به کنتاکت ثابت یا جدا شدنی از آن جریان را برقرار و یا قطع می نماید.

۲) این کنتاکت انرژی لازم را از مکانیزم عمل کننده دریافت و در داخل محفظه می نماید و هر گونه عمل قطع و وصل کلید با قوس الکتریکی توأم می باشد . قوس ممکن است به صورت محدود یا با وسعت و شدت فوق العاده روی دهد.
شدت قوس در درجه اول بستگی به مقدار ج

ریان عبوری از کنتاکت هنگام قطع کلید دارد .
مکانیزم عمل کننده : مکانیزم عمل کننده انرژی حرکتی لازم جهت حرکت کنتاکت متحرک را تامین می نماید ‚ مکانیزم عمل کننده هیچگونه ارتبا

طی با سیم ها ی فشار قوی محفظه قطع نداشته و تنها از طریق یک اهرم نیرو به کنتاکت متحرک و صل و انرژی لازم را از طریق این اهرم منتقل می نماید و از نظر مکانیزم عمل کننده کلیدهای قدرت را به انواع زیر می توان تقسیم کرد .

۱- مکانیزم فنری ۲- مکانیزم پنوماتیک ( بادی )‌ ۳- مکانیزم هیدرو لیکی
۱- مکانیزم فنری : از طریق شارژ کردن یک فنر توسط موتور و بعد رها کردن آن عمل وصل صورت می پذیرد . رها شدن فنر وصل به نوبه خود فنری را جهت قطع بریکرها شارژ می کند .

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 8700 تومان در 35 صفحه
87,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد