کلیدهای قدرت و انواع آن
1-3- 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 برده 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 . 1-1-3سکسیونر تیغه ای : برای ولتاژ هایی تا kv 30 کیلو ولت بصورت یک پل
ساخته می شود و دارا ی تیغه یا تیغه هایی هستند که در ضمن قطع کلید ‚عمود بر سطح افقی حرکت می کنند و در بالای ایزولاتور (پایه )قرار می گیرند.
2-1-3- 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 درحالت قطع از بین می رود . چنین سکسیونرها را برای جریان 400 آمپر و ولتاژ 20 کیلو ولت مورد استفاده قرار می گیرند .
سکسیونر دورانی را نشان می دهد
(تصاویر در فایل اصلی موجود است)
3-1-3-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.
4-1-3-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 کلید های 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 63 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
سکسیونر ها معمولاً طرفین بریکرها قرار دارند .
اول خطوط ورودی و خروجی
طرفین ترانسفورماتورها
ارتباط بین باسبارها
سکسیونر دیگری در پستهای فشار قوی به کار می رود (به نام سکسیونر زمین ) که در اول خطوط ودر پستهای 400 کیلو ولت و بعضی پستهای 230 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 230 و 400 کیلو ولت نصب می شوند معمولا ً افقی سه پایه یا دو پایه استفاده می شود .
ب ) مکانیزم عمل کننده : در پستهای 230 و 400 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 20 تا 63 و 230 تا 400 کیلو ولتا می باشد .
ت ) فرکانس نامی در شبکه ایران 50 هرتز می باشد .
ج ) جریان نامی سیستم
2-3- 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 اتصال زمین را به عهده دارند . کلیدهای فشار قوی باید بتوانند هر نوع جریانی را اعم از جریان کوچک 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 کلید های فشار قوی د ر حالت های مختلف دارای شرایط و مشخصاتی به شرح زیر باشند :
کلیدها در حالت بسته باید اولا ً در مقابل عبور جریان بار و یا حتی جریان 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 .
در حالت باز (قطع مدار )باید کلید قادر باشد اختلاف سطح الکتریکی موجود بین دو کنتاکت باز را به طور کاملا ً مطمئن تحمل کنند
تمام قسمتهای کلید که در شرایطی هم پتانسیل فشار الکتریکی شبکه هستند باید در موقع قطع و یا در حالت و صل به طو رکاملاً مطمئن نسبت به زمین و نسبت به قطبها و تیغه ها ی دیگر عایق باشند و تحمل فشار الکتریکی واردشده را بنمایند .
کلیدهای فشار قوی باید بتوانند مدار الکتریکی را زیر ولتاژ نامی ببندند ‚ حتی در موقع جریانهای اتصال کوتاه در شبکه این قدرت را داشته باشد که آسیبی نبیند.
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 .
1-2-3- تعمیرا ت و نگهداری بریکرها
زمانیکه بریکر تعداد 3 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 :
موقع بازرسی و اورهال. بریکر باید قطع و فنرهای مکانیزم عمل کننده در حالت خلا ص باشند .