تبلیغات
وبلاگ تخصصی مهندسی برق (قدرت) - مدار شكن
 
وبلاگ تخصصی مهندسی برق (قدرت)
بهترین نعمت سلامتی است
درباره وبلاگ


تمام مطالب این وبلاگ را به روح بزرگ عموی عزیزم احمد عبدی زاده تقدیم میكنم.
در صورت داشتن سوال-انتقاد و پیشنهاد و تمایل به ارتباط با ما از طریق تماس با مدیر در بالای صفحه و یا آدرس زیر ایمیل بزنید
bhroozsolimani@gmail.com

مدیر وبلاگ : بهروز سلیمانی كارشناسی ارشد برق قدرت گرایش ماشینهای الكتریكی و کاردانی کامپیوتر و دانشجوی رشته حقوق دانشگاه پیام نور رستم
موضوعات
پیوندهای روزانه
پیوندها
نظرسنجی
لطفا نظرات خود را جهت بهتر شدن وبلاگ ثبت نمایید







برچسبها
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
احمد عبدی زاده (سلیمانی) دشتی.zip - 31 KB چت روم | قالب وبلاگ
اولین قاضی ممسنی
گالری عکس
دریافت همین آهنگ

حرکت متن استاتوس بار دریافت کد حرکت متن چت روم

مدار شکن
مدار شکن ها
مدار شکن های بخش توزیع که شامل دستگاههای جریان بالا برای ولتازهای متوسط (بین 600 تا 34.5کیلو ولت) و ولتاژهای بالا (بالای 34.5 کیلو ولت ) می باشند ، وظیفه دارند دستگاه هایی که دچار خطا شده اند را برای حفاظت از مردم و جلوگیری از صدمه رسیدن به وسایل بعد از خود و کم کردن خسارت وارد به تجهیزات قبل از خود در دو تا پنج سیکل از مدار خارج کنند. به علاوه خود مدارشکن نیز نباید در حین عملکرد آسیب ببیند. به همین منظور است که مدارشکن های پست های قدرت از مدارشکن های ولتاژ پایین با جعبه های قالب ریزی شده که در سیستم توزیع ساختمان ها بکار می روند به مراتب پیچیده تر هستند.
مداشکن ها در ظرفیت های مختلف ،از مدارشکن های قالب ریزی شده حرارتی یا مغناطیسی 125v یا15A به کار رفته در ساختمان ها گرفته تا ظرفیت های بالای 800kv و چندین هزار آمپر وجود دارند.مدارشکن ها از روی ولتاژ ، جریان دائمی ، ظرفیت قطع (حداکثر جریان خطایی که مدارشکن
می تواند بدون آسیب دیدن قطع کند) و روش خاموش کردن جرقه دسته بندی می گردند.

جرقه
وقتی کنتاکت های حامل جریان باز می شوند در لحظه جدا شدن میدان الکتریکی اولیه بین کنتاکت های خیلی بزرگ است. این میدان الکتریکی بزرگ سبب می شود گاز بین دو کنتاکت یونیزه شده و موجب عبور جریان بین آنها شود؛ به بیان دیگر جرقه رخ دهد. هر چه ولتاژی که کنتاکت ها قطع می کنند بیشتر باشد جرقه قوی تر خواهد شد.
روش های زیادی برای خاموش کردن جرقه بکار می رود ؛ این روش ها حداقل بر پایه یکی از دو اصل زیر قرار می گیرند.
اولین روش ، کشیدن جرقه است تا دراز و باریک شود. این عمل موجب می گردد مقاومت جرقه افزایش یابد بنابراین جریان جرقه افت می کند، دمای آن کاهش می یابد و نهیتا باعث می شود که انرژی کافی برای یونیزه ماندن، در جرقه وجود نداشته باشد.
روش دوم پخش جرقه در یک محیط واسط است. محیط واسط انرژی جرقه را جذب کرده و آن را خنک وخاموش می کند. معمولا از هوا ، روغن و گازهای عایق به عنوان محیط واسط استفاده می شود.

انواع مدارشکن ها
1. مدارشکن هوایی
2. مدارشکن هوایی فشرده
3. مدارشکن روغنی
4. مدارشکن کم روغن
5. مدارشکن خلاء
6. مدارشکن SF6
7. مدارشکن های اکسپانزیون

مدارشکن هوایی
مداشکن های هوایی از هوا به عنوان محیط واسط خاموش کننده جرقه استفاده می کنند. چون هوا در فشار اتمسفر به راحتی یونیزه می شود باید به جز مدارشکن های با ولتاژهای خیلی کم و ظرفیت پایین در بقیه مدارشکن ها تجهیزات کمکی دیگری به کار رود تا جرقه خاموش گردد. تقریبا تمام مدارشکن های ولتاژ پایین از هوا به عنوان محیط واسط خاموش کننده استفاده می کنند.
سرهای جرقه در شکل1 نشان داده شده است. اصول عملکرد شاخک های جرقه مشابه است با این تفاوت که همرفتی هوا جرقه را به سمت بالای شاخک های در حال باز شدن سوق می دهد و موجب می گردد جرقه کنتاکت های حامل جریان بار را ترک کند و طول آن افزایش یابد که در شکل2 دیده می شود.
پره های قطع کننده ای در مسیر جرقه های بالا رونده وجود دارد تا طول جرقه را افزایش دهد، آن را خنک تر کرده و به خاموش شدن جرقه کمک کند. این عمل در شکل3 نشان داده شده است.

مدارشکن های هوای فشرده
مدارشکن های هوای فشرده عرضی، مدارشکن های ولتاژ متوسط با کاربرد ویژه هستند. این مدارشکن ها
در جایی بکار می روند که نویز عامل مهم می باشد. آنها عمدتا در ولتاژهای بین 14.4kv و 34.5kv بکار می روند. شکل4 اصول کار مدارشکن های هوای فشرده عرضی را نشان می دهد. به هنگام باز شدن کنتاکت ها ، هوای فشرده ( تا 800psi ) بین کنتاکت های مدارشکن دمیده می شود. دمیده شدن هوای پر فشار، جرقه را به سوی پره های قطع کننده می راند، طول جرقه را زیاد کرده و آن را خنک می کند.
شبیه مکانیزم باز کننده تمام مدارشکن های ولتاژ متوسط و فشار قوی مکانیزم بازکننده کنتاکت ها در مدارشکن های هوای فشرده نیروی مورد نیاز خود را از فنرهای قوی می گیرند. کنتاکت ها توسط یک موتور یا هوای فشرده بسته می شوند
در شکل 5 مدارشکن های هوای فشرده محوری، هوای فشرده در طول محورهای کنتاکت ها برای کشیدن و خنک کرئن جرقه دمیده می شود. اغلب هوا از یک مجرای ورودی در مجاورت کنتاکت های ثابت، به سمت کنتاکت های متحرک دمیده می شود. مدارشکن های های فشرده محوری معمولا مدارشکن های فشار قوی هستند. آنها می توانند برای قطع جریان های به بزرگی 63kA در ولتاژ 800kv ساخته می شوند.

مدارشکن های روغنی
مدارشکن های روغنی از روغن به عنوان محیط واسط خاموش کننده جرقه استفاده می کنند. روغن، استحکام دی الکتریکی خیلی بالاتری نسبت به هوا دارد. وقتی کنتاکت های درون روغن باز می شوند، جرقه موجب می گردد که روغن تجزیه شده و با این عمل انرژی جرقه جذب شود. یکی از محصولات این تجزیه هیدروژن است که ظرفیت گرمایی بیشتری نسبت به هوا دارد و برای استفاده به عنوان محیط واسط خنک کننده ، نسبت به هوا برتری دارد.
هیدروژن توسط جرقه یونیزه می شود و انرژی بیشتری از جرقه می گیرد. حباب های هیدروژن نزدیک جرقه به طرف بالا حرکت می کنند و روغن جدید بین کنتاکت ها قرار می گیرد. این روغن جدید تجزیه می شود و هیدروژن بیشتری تولید می کند. هیدروژن های جدید نیز یونیزه شده و به طرف بالا حرکت می کند و اجازه می دهند که روغن بیشتری بین کنتاکت ها قرار گیرد. این عمل تا زمانی ادامه می یابد که جرقه فروکش کند. مدارشکن های روغنی پر حجم که کنتاکت های آنها به سادگی در ظرف روغن غوطه ور هستند در ولتاژهایی تا حدود 230KV نیز کار می کنند. مدارشکن های روغنی پر حجم ، ظرفیت قطع محدودی دارند.
استفاده از یک محفظه قطع جرقه می تواند ظرفیت یک مدارشکن روغنی را به 10000MVA (500 برابر ) و ولتاژ شکست 500KV افزایش دهد. به غیر از مدارشکن ها با ظرفیت خیلی کم بقیه از محفظه جرقه استفاده می کنند.
یک محفظه جرقه روغنی در شکل 6 نشان داده شده است. محفظه جرقه روغنی ، یک محفظه فیبری عایق است که کنتاکت ها در آن باز می شود و قطع کننده های جرقه که در این کاربرد برشگر جرقه نامیده می شوند ،در یک طرف آن قرار دارند. محفظه جرقه محفظه کمپرس روغن نیز نامیده می شود.
در عمل جرقه روغن داخل محفظه را خیلی سریع تبخیر می کند و هیدروژن با فشار بسیار بالا تولید می شود؛ زیرا هیدروژن داخل محفظه حبس شده است. هیدروژن پر فشار به سختی یونیزه می گردد.

کلید کم روغن
برای تشریح طرز کار کلید کم روغن وقایعی که در موقع جرقه زدن در روغن اتفاق می افتد و عواملی که در خاموش شدن جرقه موثر هستند ذیلا توضیح داده می شود.
در موقع جدا شدن دو کنتاکت کلید زیر بار در محفظه روغنی جریانی که از آخرین نقطه تماس فلزی کنتاکت ها می گذرد باعث گداخته شدن و تبخیر فلز (مس) می شود و با آن پایه و اساس جرقه یا قوس الکتریکی بین دو کنتاکت جدا شده گذاشته می شود. حرارت زیاد جرقه روغن اطراف قوس را تبخیر و ایجاد یک حباب گازی یا فشار زیاد می کند. این حباب گازی از لایه های مختلفی تشکیل شده که از دیدگاه روغن به رف مرکز قوس عبارتند از :
1. لایه بخار مرطوب روغن
2. لایه بخار داغ و خشک
3. لایه اطراف قوس مرکب از C2H2و H2و H با حرارتی در حدود 1000 تا 5000 درجه کلوین و همین طور که بعدا خواهیم دید وجود همین اتم ها و ملکول های هیدروژن است که به خواص خوب حرارتی که دارند روغن را برای قطع جریان مناسب می کنند.
در وسط حباب جریان به صورت یک قوس الکتریکی عبور می کند و قوس قسمتی از گاز است که بعلت درجه حرارت زیادی که دارد (5000-10000) باعث ایونیزاسیون حرارتی می شود و قسمتی از اتم های هیدروژن را یونیزه کرده و یک مجرای هادی بین دو کنتاکت کلید برای عبور جریان بوجود می آورد. حرارت شدید قوس توسط گازهای مجاور که بیشتر از ملکول و اتم هیدروژن تشکیل شده و دارای قابلیت هدایت حرارتی بسیار زیادی است (20 برابر هوا) به خارج یعنی به روغن مجاور پس داده می شود.
مدارشکن های هوای فشرده باید یک مقاومت در دو سر جرقه داشته باشد تا با جدا شدن کنتاکت ها هرگونه نوسانات شدید ولتاژی که ممکن است موجب روشن شدن مجدد جرقه شود را میرا کند. بعد از قطع شدن جرقه ، کنتاکت های کمکی جریان کم موجود در مقاومت را قطع می کنند. کنتاکت ها توسط فنرهایی که توسط هوای متراکم فشرده گردیده اند، باز می شوند. این فنرها بعد از اینکه بریکر قدرت سیگنال قطع را از رله های حفاظتی دریافت کرد، رابطه ها یا اهرم های محرک را حرکت می دهند.

مدارشکن های خلا
کنتاکت های مدارشکن خلا که در شکل 7 نشان داده شده است ، توسط یک محفظه با خلا شدید احاطه شده اند. هیچ جرقه قابل توجهی در این محفظه نمی تواند رخ دهد؛ زیرا هیچگونه هوایی بین کنتاکت ها وجود ندارد تا بخواهد یونیزه شود. ممکن است در هر بار عملکرد، مقدار خیلی کمی از فلز محفظه جرقه در اطراف کنتاکت ها یونیزه شود اما مقدار آن به اندازه ای نیست که جرقه پایدار بماند. تعداد اندک اتم های فلزی که توسط جرقه ناشی از عملکرد جدا می شوند از نزدیک گوشه های کنتاکت ها پرتاب شده و توسط سپر متراکم کننده بخار فلز جمع می شود در نتیجه این ذرات نمی توانند اطراف کنتاکت ها تجمع کنند. مدارشکن های خلا با نیروی فنر کار می کنند. مدارشکن های خلا برای ولتاژهای بین 480V تا بالای 34.5 KV ساخته می شوند. بسیاری از آنها برای استفاده به صورت کشویی در محیط های بسته مناسب هستند.
دو ساختار برای مخزن مدارشکن های روغنی وجود دارد. مخزن هایی که بزرگ هستند و روی زمین مستقر گشته اند مخزن های راکد نامیده می شوند. طراحی دیگر ، مخزن فعال یا مخزن کم روغن نامیده می شود که در آن از روغن کمتری استفاده می شود. مدارشکن های روغنی با مخزن فعال خیلی خوب کار می کنند ولی در ایالات متحده مدارشکن های روغنی با محفظه راکد ترجیح داده می شوند زیرا انفجار این مدارشکن ها کمتر است.
با وجود اینکه مدارشکن های روغنی می توانند برای ولتاژهای بالا ساخته می شوند ، خیلی به ندرت برای ولتاژهای بالای 345 KV به کار می روند ؛ زیرا آنها در مقایسه با مدارشکن های SF6 و هوای فشرده بسیار بزرگتر خواهند بود. مکانیزم راه اندازی کنتاکت ها توسط فنرهای خیلی قوی صورت می گیرد.

مدارشکن های هگزا فلوئورید سولفور (SF6)
گاز SF6 یک محیط واسطخاموش کننده متداول برای کاربردهای فشار قوی و فوق فشار قوی (بالای345kv )می باشد. استقامت الکتریکی SF6 سه برابر استقامت الکتریکی هواست و به شدت الکترونگاتیو می باشد. این بدان معنی است که اتم هاب آن در مدت زمان قابل توجهی می توانند الکترون آزاد دریافت کنند و در نتیجهبه یون منفی تبدیل شوند. وقتی الکترون های آزاد از جرقه گرفته می شوند امکان اینکه جرقه باقی بماند خیلی کم است چون الکترون آزاد دیگری برای آن که شتاب پیدا کرده و با برخورد به اتم ها آنها را یونیزه کند وجود ندارد.
در عمل دو نوع مدارشکن SF6 وجود دارد:
1. دو مخزنی
2. پوفر
طرح دو مخزنی یک مخزن پر فشار و یک مخزن ذخیره کم فشار دارد. قطع کننده داخل مخزن پرفشار نصب می گردد. در هنگام وقوع خطا، مخزن پرفشار به مخزن کم فشار سرریز کرده و با ایجاد یک اغتشاش به خاموش سازی جرقه کمک می کند. پس از آن گاز SF6 کم فشار فشرده می شود و به مخزن پر فشار باز می گردد. باید به مخزن پر فشار حرارت بدهیم تا گاز SF6 در دمای پایین به مایع تبدیل نشود.
طرح های پوفر نسبت به طرح های دو مخزنی ساده تر هستند؛ چون همه گاز SF6 در یک فشار قرار دارد و تا زمانی که دمای آن به -30º c افت نکند هیچ گاه به مایع تبدیل نمی شود.
 http://forum.paperdl.com




نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر