home صفحه اصلی lock person ثبت نام phone_iphone تماس با ما

نوسانات برق در سیستم های حفاظتی

ستاره فعالستاره فعالستاره فعالستاره فعالستاره فعال
 

 315 Lightning

 

شناخت دلایل بروز نوسانات شدید

نوسانات گذرا به‌عنوان قوی‌ترین و مخرب‌ترین نوسانات ولتاژ در شبکه فشار ضعیف، به‌واسطه تخلیه بار الکتریکی صاعقه به وقوع می پیوندد. صاعقه‌ای که به دلیل دور‌بودن از محل مصرف‌کننده‌ها از دید اکثر مردم پوشیده می‌ماند، هنگام اصابت مستقیم به سیستم حفاظتی خارجی، میزان بسیار زیادی انرژی آزاد کرده و با نوسان بسیار شدید و مخربی بر روی کابل ها جریان می‌یابد. در اماکنی که سیستم‌های حفاظتی (برق گیر) در برابر این نوسانات  نصب نشده باشد، این عواقب به حدی گسترش می یابند که کل مصرف‌کنندگان یک منطقه را از شبکه خارج کرده، جریان برق را قطع و خسارات شدیدی در کنار آتش سوزی و ... وارد می‌سازد. اما همچنان ولتاژ القاء شده در تاسیسات ساختمان‌ها، کابل های برق، تلفن و شبکه موجب خسارات می‌شود و تا جایی که رفت‌و‌برگشت این ولتاژ شدید در مواد مستهلک گردد، ادامه خواهد یافت. با وجود این که نوسانات ناشی از کلید‌زنی (سوئیچینگ) در شبکه، به شدت تخلیه بار الکتریکی صاعقه نمی‌باشد، روزانه با تعداد دفعات بسیار زیادتری نسبت به صاعقه به وقوع می پیوندد و موجب خطا در عملکرد یا از کارافتادگی فوری سیستم الکتریکی می‌شود.

طبق قوانین فیزیکی، میزان نوسان ولتاژ ناشی از کلید‌زنی به 2 تا 3 برابر ولتاژ شبکه می رسد. نوسانات ناشی از صاعقه در مواردی تا 20 برابر ولتاژ شبکه می‌رسند و حامل میزان بسیار زیادی از انرژی مخرب می‌باشد. اغلب اختلالات هنگامی اتفاق می‌افتد که در اثر نوسانات کوچک و دائمی قبلی (که اکثرا در اثر کلید زنی روزمره به وقوع پیوسته‌اند) مقاومت قطعات الکتریکی و الکترونیکی کاهش یافته و در نهایت به صورت غافلگیرانه، یک شوک ناگهانی چه در اثر صاعقه و چه در اثر کلید زنی، وسیله برقی را می‌سوزاند. در صورت محافظت سیستم‌های الکتریکی، مخابراتی، تصویری و ... در برابر اینگونه نوسانات روزمره نامحسوس، سالم ماندن ادوات الکتریکی در برابر نوسان قوی کلید زنی و همچنین نوسانات شدید صاعقه امکان پذیر است.

 

اصابت مستقیم به ساختمان

اگر ضربه صاعقه به سیستم حفاظتی خارجی (صاعقه گیر) که قادر به حمل و انتقال میزان زیاد جریان به چاه ارت باشد برخورد نماید، انرژی صاعقه به صورت ایمن به زمین منتقل می گردد و مانع از خسارت فیزیکی به بنای ساختمان می شود. هر چند هنوز مسأله تمام‌نشده و حفاظت کامل، صرفاً از طریق آنتن صاعقه‌گیر ممکن نیست. چراکه با ورود انرژی صاعقه به چاه ارت، سطح ولتاژ کل سیستم ارتینگ ساختمان بالا می‌رود. این افزایش پتانسیل الکتریکی موجب برقرار گشتن جریان الکتریکی در سیستم ارتینگ کل ساختمان می‌گردد. علاوه بر سیستم الکتریکی، کابل های مخابراتی، اطلاعاتی، تصویری و ... مرتبط با این واحد نیز شدیداً متأثر گشته و همچنین ترانسفورمر منطقه‌ای متصل به محل برخورد صاعقه تحت نفوذ این جریان قرار می‌گیرد (میزان تهدید تا 200 کیلو آمپر).

 

اصابت مستقیم صاعقه به خط فشار ضعیف هوایی

اصابت مستقیم صاعقه به خط فشار ضعیف هوایی و یا خطوط مخابراتی می تواند میزان بسیار زیاد جریان ناشی از صاعقه را به ساختمان مشرف به آن خطوط هدایت نماید. تجهیزات الکتریکی در این ساختمان که مصرف کننده خط فشار ضعیف هوایی محسوب می شوند، تحت خطر بسیار زیاد خسارات ناشی از این نوسان شدید می باشند (میزان تهدید تا 100 کیلو آمپر).

 

نوسانات سوئیچینگ (کلید زنی) در شبکه فشار ضعیف

این گونه نوسانات در اثر عملیات قطع و وصل کلید‌های قدرت یا قطع و وصل شدن بارهای القایی و خازنی شبکه و اتصال متداول در شبکه به وقوع می‌پیوندند. به طور خاص، هنگامی که مصرف کنندگان بزرگ همچون کارخانجات تولیدی، شبکه های روشنایی یا ترانسفورمرهای قوی از مدار خارج یا خاموش می گردند، امکان خسارت دیدگی تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی واقع شده در نزدیکی آن اماکن به شدت بالا می رود (میزان تهدید تا چندین کیلو آمپر).

 

به هم آمیختگی (تزویج) نوسانات به واسطه ضربه صاعقه در فواصل دور و نزدیک

حتی اگر دو سیستم حفاظتی در برابر صاعقه و نوسانات در سیستم الکتریکی نصب شده باشد، یک ضربه صاعقه محلی می تواند میدان مغناطیسی قابل توجهی ایجاد نماید که در خطوط انتقال نیرو نیز ولتاژ زیادی  القاء می نماید.

تزویج القایی یا الکتریکی می تواند تا شعاع 2 کیلومتری محل برخورد صاعقه به زمین، موجب خسارات شدید به دستگاه های برق گردد (میزان تهدید تا چندین آمپر).

 

منبع: ماهنامه سیباشهر

 

اشتراک‌گذاری در تلگرام

نظر خود را بنویسید.