کلیدهای قدرت و کاربرد آن ها در سیستم قدرت

کلیدهای قدرت و کاربرد آن ها در سیستم قدرت

چکیده :

كلیدهای قدرت به منظور قطع و وصل خطوط انتقال انرژی، و سایر تجهیزات فشار قوی بكار می‌روند. تجهیزات فشار قوی توسط كلید قدرت به شبكه متصل و یا از شبكه جدا می‌گردند. 

هنگامیكه لازم است تا دو قسمت شبكه از یكدیگر جدا شده و یا ارتباط دو قسمت برقرار گردد از كلید فشار قوی استفاده می‌شود. همچنین زمانی كه عیبی در تجهیزات و خطوط انتقال انرژی روی دهد و لازم است تا قسمت معیوب فوراً از شبكه جدا گردد، كلیدهای قدرت بطور اتوماتیك قطع شده و از ادامه برقراری عیب در شبكه جلوگیری می‌نماید.

 OUTDOOR-VCB کلید قدرت

انواع قطع و وصل کلیدهای قدرت

قطع و وصل كلیدهای قدرت در شبكه به دو صورت مختلف زیر انجام می‌گیرد:

1- قطع كلید با برنامه قبلی و با اطلاع مسئولان شبكه به منظور انجام تعمیرات، سرویس، بازرسی تجهیزات غیره در این حالت كلید بطور دستی توسط اپراتور قطع و وصل می‌شود.

2- قطع كلید بدون برنامه قبلی كه در نتیجه بروز عیب در شبكه روی میدهد. در این حالت كلید بطور اتوماتیك توسط رله‌های حفاظتی و سایر سیستم های كنترل اتوماتیك قطع می‌گردد. در پاره‌ای از تجهیزات نظیر خطوط فشار قوی ممكن است كلید بطور اتوماتیك مجدداً وصل گردد.

بنابراین كلیدهای قدرت یكی از تجهیزات اصلی و پر اهمیت شبكه بوده كه در هنگام بروز عیب و یا ضرورت برق‌دار یا بی‌برق نمودن شبكه قطع و وصل می‌گردند.

 

نقش کلیدهای قدرت در سیستم قدرت

نقش اصلی كلیدها در پی بروز عیب در شبكه ظاهر می گردد. چنانچه با بروز عیب و ضرورت قطع اتوماتیك خط، كلید خط به عللی عمل نكرده و یا موفق به قطع جریان عیب نگردد، شبكه با خاموشی موضعی مواجه می‌گردد. ولی درصورتی كه به عللی خاموشی كامل باشد این خاموشی توأم با صدمات وخسارات جبران ناپذیر خواهد بود. كلیدها در شرایط كار عادی شبكه و در هنگام وصل بودن، نقش مهمی در تأمین انرژی مصرف كننده‌ها به عهده ندارند نقش اصلی آنها تنها در هنگام بروز عیب ظاهر می‌گردد. در هنگام بروز عیب كه قطع و یا وصل فوری آنها ضروری است، ‌باید با صدور فرمان بطور اتوماتیك و با اطمینان كافی عمل نمایند. اختلاف عمده كلیدها با سایر تجهیزات شبكه از همین جا ناشی می‌گردد، در حالیكه كلید در شرایط عادی ممكن است برای مدت طولانی مورد استفاده واقع نگردد، قطع و وصل آن در لحظه بروز عیب می‌بایست از اطمینان فوق‌العاده برخوردار بوده و احتمال بروز عیب در آنها و مكانیزم كار آنها حداقل باشد. هرگونه عیب الكتریكی در شبكه و تجهیزات فشارقوی بصورت انواع مختلف اتصالی ظاهر می گردد. 

رله‌های حفاظتی پیش‌بینی شده بروز عیب را در شبكه احساس كرده و فرمان قطع را به كلید قدرت تعیین شده اعلام می‌دارند. با قطع كلید، قسمت معیوب و صدمه دیده كه عیب در آن روی داده است از قسمت های سالم شبكه جدا می گردد. بروز عیب در شبكه امری عادی بوده و قابل پیش‌بینی نمی‌باشد. بطوریكه هیچگاه نمی‌توان بطور كامل و صد در صد از بروز آن جلوگیری نمود و تنها می‌توان با قطع سریع و به موقع كلیدها از ادامه عیب و اثرات مخرب آن در شبكه جلوگیری نمود و خسارات و صدمات ناشی از عیب را به حداقل كاهش داد.

قطع و وصل كلیدها در هنگام بروز عیب و بطور اتوماتیك، بیش از قطع و وصل دستی آن ها اهمیت دارد. در هنگام بروز عیب، جریان خطایی كه از كلید می‌گذرد تا چندین كیلو آمپر رسیده و بسیار بیش از جریان عبور كرده از كلید در هنگام قطع و وصل دستی كلید می‌باشد. لذا قطع و وصل كلید در هنگام بروز عیب با دشواری بیشتری صورت گرفته و در شرایط سنگین مربوط به عبور جریان عیب انجام می‌گردد.

circuit-breaker

عمل اصلی حفاظت شبكه در هنگام بروز اتصال ها و برقراری جریان عیب توسط كلیدهای قدرت صورت می‌پذیرد. با قطع كلید قدرت، قسمت معیوب شبكه از قسمت های بدون عیب و در حال كار شبكه جدا شده و ادامه كار و ثبات شبكه تأمین می‌گردد. بروز هر گونه عیبی در كلید قدرت، بطوریكه با بروز عیب در شبكه و بكار افتادن رله‌های حفاظتی، كلید عمل نكرده و به موقع قسمت معیوب شبكه را جدا ننماید، قطع بی مورد و نابجای سایر كلیدها و از كار افتادن قسمتی از شبكه را به همراه خواهد داشت. عیب در كلید ممكن است ناشی از بروز اشكال در مدار فرمان كلید، بروز عیب در مكانیزم قطع و وصل كلید، عدم توانائی كلید در قطع جریان عیب، افزایش زمان قطع كلید و غیره باشد. 

با توجه به تعداد عیوبی كه درخطوط انتقال انرژی و سایر تجهیزات شبكه در سال روی می‌دهند و در كلیه عیوب روی داده كلیدهای قدرت نقش اصلی را در قطع قسمت معیوب و حفظ شرایط عادی شبكه عهده‌دار می‌باشند، اهمیت كلیدهای قدرت و تأثیر آنان در ادامه كار عادی شبكه روشن می‌گردد. عدم قطع به موقع و بجای كلیدها در هنگام بروز عیب منجر به قطع سایر كلیدها در نقاط دیگری از شبكه شده و قسمت های بیشتری از شبكه را با قطع برق و خاموشی مواجه می‌نمایند. تأخیر در قطع كلیدها، مدت باقی بودن عیب و برقراری جریان عیب در شبكه را افزایش داده و بازگشت شبكه را به شرایط عادی دشوارتر می‌نماید.

با روشن شدن اهمیت و نقش كلیدهای قدرت در حفظ شرایط پایداری شبكه و جلوگیری از خاموشی‌های مكرر، درجه اطمینان و قابلیت كلیدهای قدرت تعیین می گردد. این امر موجب می‌شود تا كلیدها از حداكثر اطمینان و توانائی برخوردار باشند. هر قدر عیوب روی داده در كلیدها و مكانیزم كار آنها كمتر باشد، ثبات كار شبكه بیشتر شده و قطعی‌های شبكه كمتر می‌گردد. دستیابی به حداكثر اطمینان در عملكرد كلیدهای قدرت در شبكه و توانائی كامل آنها در قطع جریان عیب، موجب می‌گردد تا بررسی‌های لازم به منظور تعیین توانائی آن ها در قطع جریان عیب و تعیین نوع مناسب آن ها با دقت زیاد و با توجه به كلیه پارامترهای شبكه صورت پذیرد. 


circuit-breakers

انواع کلید های قدرت

ابتدا کلیدهای قدرت را مطابق با سطح ولتاژ آن ها طبقه بندی می کنیم. بیشترین استفاده کلیدهای قدرت در این سه نوع طبقه بندی می باشد.

1-    کلیدهای قدرت فشار ضعیف

2-   کلیدهای قدرت فشار متوسط

3- کلیدهای قدرت فشار قوی

 

دسته بندی دیگری وجود داردکه بر مبنای مکانیسم عملی که مورد استفاده قرار می گیرد تا کلید را بکار بیندازد شامل سه دسته زیر می باشد:

-       مکانیزم فنری (Spring Mechanism)

-       مکانیزم هیدرولیکی (Hydraulic Mechanism)

-       مکانیزم هوای فشرده یا پنیوماتیکی(Peneumatic Mechanism)

 

یکی دیگر از دسته بندی های بسیار مهم جایی است که بریکرها استفاده می شود. این ممکن است در ابتدا کمی عجیب به نظر برسد ولی موقع نصب یک کلید قدرت شما باید دقت کنید که آن درون ساختمان یا هر جایی از بیرون نصب شود. این بخاطر این است که بدنه مکانیکی بیرونی بریکرها براساس دوام و حفاظتی که از آسیب مدارهای داخلی جلوگیری می کنند، طراحی شد. بنابراین دو نوع دسته بندی بر این اساس وجود دارد:

1-    کلیدهایقدرتبیرونیOutdoor Circuit Breakers

2-  کلیدهایقدرتداخلی Indoor Circuit Breakers

 

 

مسئله اصلی در کلید قدرت، خاموش سازی قوس و نیز تحمل اضافه ولتاژهای پس از خاموش سازی قوس می باشد. روش خاموش سازی قوس، عامل اصلی در طراحی و نیز تعیین ظرفیت کلید قدرت می باشد. بر این اساس کلیدهای قدرت با توجه به روش خاموش سازی قوس به صورت زیر دسته بندی می شوند:

 - کلید روغنی

 - کلید هوایی

  - کلید خلأ

 - کلیدSF6 

 

در هفته ی آینده به تمام این دسته بندی ها می پردازیم

 

 استانداردهای مربوط به کلیدهای قدرت 

 

استاندارد تست مدارشکن های فشارقوی IEEE37.09

 

 

استاندارد مدارشکن های فشار قوی IEEE C37.04) AC)

 

استاندارد IEC 60898-1 برای مدارشکن های AC

 

استاندارد IEC 60898-2 برای مدارشکن های AC و DC

 

استاندارد IS 13118 مشخصات مدارشکن های فشار قوی AC

 

پیشنهاد میکنیم از نشریه مشخصات فنی عمومی و اجرایی کلید قدرت در پست های فشار قوی1-403 دیدن نمایید

 

همچنین از فیلم های آموزشی کلیدهای قدرت زیر دیدن نمایید

 

وسایل و لوازم جانبی در مدارشکن های هوایی

 

اجزای کلیدهای قدرت و عملکرد آن

 

انواع مدارشکن هوایی

 

مدارشکن خلاء vaccum circuit breaker

 

مدارشکن روغنی oil circuit breaker

 

مدارشکن SF6

 

کلید قدرت با مکانیزم شارژ فنری

 

مکانیزم فنری یا شارژر فنری کلیدهای قدرت

منابع

http://barghnews.com/

http://engineering.electrical-equipment.org/electrical-distribution/types-of-circuit-breakers.html

  • ۱۳۹۵/۰۶/۲۸
  • 0
این مطلب را به اشتراک بگذارید
avatars
نویسنده : تیم تولید محتوای ایکهربا

نظرات خود را با ما درمیان بگذارید

محصولات مرتبط

مطالب مرتبط