حفاظت

حفاطت اشخاص:

معمولا" ولتاژ بيش از 65 ولت براي انسان خطرناك مي باشد.

انواع حفاظت اشخاص عبارتند از:

1-حفاظت توسط سيم زمين:

كه اغلب در مجتمع ها و ساختمان ها از اين نوع حفاظت استفاده مي كنند.

الكترود زمين عبارت است از يك قطعه جسم هادي كه در زمين قرارداده مي شود و سيم زمين به آن متصل مي شود.الكترودها به اشكال مختلف ساخته مي شوند.

الف:ميله هاي مسي معمولا به قطر 16 ميليمتركه با چكش در زمين كوبيده مي شوند اين ميله ها داراي نوك تيزفولادي هستندكه فرو رفتن در زمين را آسان ميكند.پس از كو بيدن يك ميله مي توان ميله ديگري به آن پيچ كرد و كوبيدن را ادامه داد تا ميله با طول مورد نظر تا حدود 3 متر به دست آيد.

ب:صفحه هاي مسي كه در عمق 60 سانتيمتري يا بيشتر بصورت افقي خوابانده مي شود. اجراي اين روش با زحمت بيشتري همراه است .

ج:استفاده از لوله هاي آب شهري در گذشته بسيار معمول بوده است ولي امروزه كه بيشتر از لوله هاي پلاستيكي استفاده مي شود اين روش قابل استفاده نيست.

د:غلاف يا زره فلزي كابلهاي زير زميني امروزه بيشتر به عنوان الكترود زمين و سيم زمين مورد استفاده قرار مي گيرد. غلاف و زره كابل در پست به نوترال متصل هستند. در اين سيستمها در صورت اتصالي, جريان از غلاف يا زره عبور كرده و به زمين نفوذ نمي كند.

در بسياري از موارد براي كاهش دادن مقاومت زمين از مجموعه ميله ها استفاده مي كنند و با اتصال الكتريكي آنها به يكديگر آنها را به صورت الكترود واحد مورد استفاده قرار مي دهند.اما نكته قا بل توجه اين است كه مقا ومت بين الكترود و زمين بستگي به مقا ومت ويژه زمين دارد كه خود بسته به جنس زمين و ميزان رطو بت است.

2_ سيستم حفاظت نول:بصورت يك سيم جداگانه به بدنه تابلو يا دستگاه وصل مي شود.كاربردآن در تا سيسات الكتريكي كه در آنها دستگاه ها بصورت انفرادي به زمين وصل مي شوند,مي باشد و نبايد براي دستگاههاي ديگر از حفاظت نول استفاده نمود. چون با بودن مقا ومت كم جريان زيادي مي گذرد در نتيجه اختلاف ولتاژ نسبتا" زيادي در روي تمام مصرف كننده هاي ديگر بين بدنه هادي آنها و زمين بوجود خواهد آمد.

3_ حفاظت بوسيله عايق كردن:

تمام قسمتهايي كه امكان اتصال با بدن انسان را دارد عايق مي كنند كه براي ساختمان ها اقتصادي نيست

– حفاظت توسط کلید خطای جریان یا FI 

کلید خطای جریان برای حفاظت شخص در مقابل ولتاژهای تماس به کار می رود.اصول کار این کلید به این ترتیب است که دو هادی با جریان هایی در جهت مخالف هم و یکسان در داخل یک هسته آهنی که روی آن سیم پیچی تعبیه شده قرار گرفته اند.میدان های حاصله از آن ها در هسته  ، مخالف هم بوده و همدیگر را خنثی می کنند . در نتیجه در سیم پیچ روی هسته نیروی محرکه القا نمی شود.و رله جریانی که به سیم پیچ وصل است تحریک نمی شود.یعنی کلید در حالت عادی کاری انجام نمیدهد.

در صورتی که از یکی از دو هادی جریان عبور نکند یا جریان هادی ها یکسان نباشد میدان حاصل باعث ایجاد نیروی محرکه در سیم پیچ شده و رله جریانی  که توسط این سیم پیچ تغذیه می شود را تحریک می کند .این رله خود می تواند باعث قطع کنتاکت های کلید و در نهایت قطع کلی مدار گردد.

 

 

 

 

 

 

در نوع سه فاز این کلید تمامی هادی های فاز و نول از داخل هسته عبور می کند و با توجه به اینکه در این سیستم مجموع جریان ها در هر لحظه صفر است ولتاژی در سیم پیچ روی هسته القا نمی شود.چون در حالت بار نا متعادل از سیم نول جریان عبور می کند در سیستم های یک فاز و سه فاز باید سیم نول از داخل هسته آهنی عبور داده شود.در صورتی که یکی از فازهای مصرف کننده به بدنه اتصال یابد در این صورت مجموع جریان های لحظه ای سه فاز و نول در داخل هسته آهنی صفر نشده و میدان مغناطیسی متغیر هسته باعث ایجاد نیروی در سیم پیچ دور هسته و در نهایت باعث تحریک رله جریان و قطع مدار خواهد شد.برای آزمایش کلید FI از شستی آزمایش روی کلید استفاده می شود.

                                    

با فشار دادن شستی آزمایش روی کلید اختلاف جریان در سیم های داخل کلید ایجاد شده و باعث قطع مدار خواهد شد.در استفاده از این کلید نیز بدنه مصرف کننده بایستی به سیستم زمین حفاظتی مجهز باشند ولی نیازی نیست تا مقاومت زمین به کمتر از 2 یا 4 اهم برسد.بلکه این مقاومت می تواند در حدود چند صد اهم نیز باشد.

 

 

 

سلام خوبان همراه

---

2- حفاظت توسط عایق کاری

در این نوع حفاظت تمام قسمت های دستگاه که امکان تماس با آن وجود دارد عایق کاری می شود.در مورد دستگاه هایی که ساکن هستند می توان کف زمین و یا دیوارها را عایق کاری نمود.

3 -  حفاظت توسط ولتاژ کم

در حفاظت توسط ولتاژ کم از ترانسفورماتور کاهنده با دو سیم پیچ مجزا استفاده می شود.ولتاژ ثانویه ترانسفورماتور باید کمتر از 42 ولت باشد.استفاده از اتوترانسفورماتور در این نوع حفاظت مجاز نمی باشد.دستگاه هایی که با ولتاژکم حفاظت می شوند ، برای سیم حفاظتی به ترمینال احتیاج ندارند  و مدار جریان آنها را نباید به زمین یا سیم نول و یا به دستگاه هایی که با ولتاژ بالا سر و کار دارند وصل کرد.

4 -  حفاظت توسط ترانسفورماتور جدا کننده

در این نوع حفاظت از ترانسفورماتور با دو سیم پیچ مجزای یک به یک و یا کاهنده استفاده می شود که ولتاژ

خروجی آن بیش از 42 ولت است.در ترانسفورماتور یک به یک ولتاژ ثانویه برابر ولتاژ شبکه می باشد.ترانسفورماتور

ولتاژ تغذیه مصرف کننده را از نظر الکتریکی از شبکه جدا می کند.به ثانویه ترانسفورماتور حفاظتی اتصال بیش از یک مصرف کننده مجاز نمی باشد.زیرا در صورت اتصال بدنه همزمان دو مصرف کننده احتمال خطر برق گرفتگی وجود دارد.ثانویه این نوع ترانسفورماتور نباید اتصال زمین داشته باشد.

 

51 -  ولتاژ تماس [47] :                                                                                   

       ولتـاژی است که بـه هنگام بـروز خرابی در عـایـق بندی بیـن قسمتهایـی از هاديهـا ،  بدنه هـاي 

      هادي ، قسمتهاي هادي بيگانه و غيره کـه بـه طـور همزمـان در دسـترس هستند ، ظاهر می شود.        .

52 - ولتاژ تماس احتمالی[48] :

      حداکثر ولتاژ تماس است که احتمال دارد در صورت بروز اتصـال کوتاهی با امپـدانس ناچیـز ، در

      تأسیسات الکتریکی ظاهر شود.

53 - ولتاژ گام

 

ولتاژي است كه بر اثر برخورد هادي فاز با زمين ايجاد مي شود. اين برخورد ممكن است در اثر پارگي هاديهاي فاز برق فشار ضعيف يا فشار قوي بوجود آمده و يا اينكه در اثر از بين رفتن عايقبندي      سيم ها يا كابلهاي برقدار و نشت جريان برق به زمين حادث مي شود ( شكل 1 ) .

 

 

 

خطاياب شينه

SF6 خطاياب شينه 

در صورت وقوع خطايي در شينه  SF6، پيدا كردن محل آن بسيار مشكل است. شركتها براي پيدا كردن محل  خطا از روش سعي و خطا استفاده ميكنند بدين صورت كه در طول شينه از طريق شنيدن محل خطا را پيدا  مي كنند. براي شناسايي محل خطا ، ولتاژ تا جايي كه جرقه الكتريكي سطحي رخ دهد به شينه اعمال مي گردد.  سپس پرسنل از راه شنيدن صداي آن ، محل خطا را بطور تخميني حدس مي زنند. اين در حالي است كه پرسنل مختلف جاهاي مختلفي را نشان مي دهند. سپس شينه در جايي كه تخمين زده شده ، باز  مي شود تا عاقبت  محل خطا پيدا شده و خطا بر طرف گردد. اين كار اغلب مستلزم صرف هزينه و وقت اضافي براي باز كردن و بستن شينه است.

شركت PowerTech  براي سرعت بخشيدن به تعمير و صرفه جويي در زمان و هزينه ها اقدام به ساخت يك وسيله ساده خطاياب شينه SF6  كرده است. وسيله مزبور روي شينه SF6 نصب شده و در صورت وقوع خطاياب روي شينه، كار تعيين محل خطا به سرعت انجام مي گيرد.

   

منبع:    شركت PowerTech

آدرس :  http://www.powertech.bc.ca/

خطوط انتقال با استفاده ازفناوری " IED Data

مکان یابی محل خطا درخطوط انتقال با استفاده ازفناوری   " IED Data"

اخيرا شركت برق TVA (Tennessee Valley Authority ) يك نرم افزار تعيين محل خطا قابل اجرا توسط كامپيوترهاي شخصي را بكار گرفته و به شبكه ارتباطي نيز مجهز شده است. در پيكر بندي بكار رفته در اين شركت پايگاه اطلاعات مربوط به تعيين موقعيت خطا كه در پايگاه اطلاعات كمكي ORACLE نگهداري مي شود، با ارتباط از طريق شبكه سرويس گيرنده، پايگاه اطلاعات را مي توان از راه دور بكار برد. اين شركت در برنامه هاي آتي خود قصد ارتباط با ساير توليد كنندگان رله ها و توسعه اين سيستم براي ارتباط با شبكه ملي بازيابي را دارد.

در اين نرم افزار براي تعيين محل خطا از اطلاعات  فازوري دو انتهاي خط انتقال استفاده مي شود. لذا استفاده از اين نرم افزار منوط به استفاده از تجهيزات هوشمند الكترونيكي IED است . امروزه دو نوع IED قابل دسترسي مي باشند كه عبارتند از رله هاي ميكروپروسسوري و ثبات هاي ديجيتالي خطا.  رله هاي حفاظتي ميكروپروسسوري در زماني كه خطا را تشخيص مي دهند، اطلاعات مربوط به آن را به صورت شكل موج اسيلوگرافيك ثبت مي كنند. نرخ نمونه برداري معمولاً بين 8 تا 32 نمونه در هر سيكل مي باشد.در ثباتهاي ديجيتالي سرعت نمونه برداري معمولاً در حدود 100 نمونه در هر سيكل است. اما بهر حال در كاربردهاي تعيين محل خطا به صورت اتوماتيك ، رله هاي مبتني بر ميكروپروسسور نسبت به ثباتهاي ديجيتالي بدلايل لزوم  ثبت ولتاژ و جريانهاي فقط مربوط به  فاز خطادار ، نرخ نمونه برداري پائين ولذا حجم اطلاعاتي ارسالي كمتر و تريگر نمايش گرافيكي بر اساس موج خطا داراي مزيت  مي باشند.

ادامه نوشته

حفاظت - رله جهت دار

رله جهت دار جديد بر اساس آشكارسازي سيگنالهاي ولتاژ گذرا:

 در اين نوع رله از تكنيك آشكارسازي سيگنالهاي ولتاژ گذراي ناشي از خطا براي تعيين جهت خطا استفاده شده است. سيگنالهاي فركانس بالا توسط ترانسديوسر ولتاژ گذرا (Transient Voltage Transducer) TVT  كه مستقيما به شين متصل است گرفته مي شوند. از تله موجها به عنوان محدود كننده فركانسهاي غير لازم به ناحيه حفاظتي استفاده مي گردد. سيگنالهاي مذكور از يك فيلتر چند كاناله عبور داده مي شوند و خروجي هاي فيلتر به يك مدار طيف نگار انرژي ( Spectral Energy Circuit ) وارد ميگردند. در اين مدار سطوح طيف انرژي سيگنالها به روش انتگرال گيري محاسبه گرديده و مقدار اين سطوح براي تشخيص جهت خطا با هم مقايسه مي گردند.

 شماي كلي اين طرح در شكل (1) نشان داده شده است. اين طرح از يك مدار تركيب كننده مؤلفه هاي مودال، فيلترهاي ميان گذر، مدار طيف نگار انرژي و مدار تصميم گير منطقي DLU تشكيل شده است.خروجي ترانسديوسر TVT يعني V_Relay  به رله وارد ميگردد. با استفاده از روش تبديل مودال سيگنالهاي فازي به مؤلفه هاي مناسب تجزيه شده كه بر اساس آنها سيگنالهاي ولتاژي جلو و پشت ساخته ميشوند. ميزان سطح انرژي هر يك از سيگنالهاي ولتاژي جلوي خط ( Forward Voltage ) و پشت خط (Reverse Voltage) توسط مدارهاي طيف نگار  انرژي بدست مي آيد. انرژي هاي محاسبه شده توسط واحد تصميم گيرنده ( Decision Logic unit )  DLU با هم مقايسه مي گردند كه بر اساس اين نتيجه   جهت خطا مشخص ميشود.

شكل (1) : شماي كلي رله جديد جهت ياب خطا

ادامه نوشته