محاسبه مقدار اضافه ولتاژ موقت در برقگیرها
معمول ترين اضافه ولتاژهاي موقت را در شـبكه اضـافه ولتاژهـاي موقـت ناشـي از
عيوب فاز- زمين تشكيل مي دهند. شرايط ديگر ظهور اضافه ولتاژهـاي موقـت بـه شـرح
زير مي باشند:
– قطع كليد در انتهاي خطوط و افزايش ولتاژ در انتها و در ايستگاه تغذيه
– قطع كليد در انتهاي خطوط و بروز اتصالي فاز- زمين و افزايش ولتـاژ در فازهـاي
سالم
– بروز رزنانس و فرو رزنانس به عنوان اضافه ولتاژهاي غيرخطي
هنگامي كه احتمال بروز پديده هـاي فـوق و افـزايش ولتـاژ بـه شـرح فـوق موجـود
باشد، الزم است باالترين مقدار دامنه اضافه ولتاژ موقت بـه منظـور بـرآورد ولتـاژ اسـمي
به كار رود.
طبق پيش بيني و توصيه استاندارد IEC باالترين مقـدار اضـافه ولتـاژ موقـت بـه
منظور برآورد ولتاژ اسمي برقگير، به شرح زير مي باشد:
– هنگامي كـه مـدت اضـافه ولتـاژ عمـده ظـاهر شـده در شـبكه
باشد، ولتاژ rated خواهد بود:
– هنگامي كـه مـدت اضـافه ولتـاژ ظـاهر شـده در شـبكه
ولتاژ rated خواهد بود:
– هنگامي كه مدت اضافه ولتاژ عمده ظاهر شده در شـبكه
خواهد بود تا ولتاژ rated با تبادل نظر با سازنده برقگير انتخاب شود.
– براي اضافه ولتاژها كه مدت برقراري آنانباشد به
عنوان ولتاژ COV در نظر گرفته شده، ولتاژ COV=TOV خواهد بود.
ب- ولتـاژ COV و انتخـاب برقگيـر بـه منظـور مقابلـه بـا اضـافه ولتاژهـاي موقـت
درازمدت: در استاندارد IEC حداكثر ولتاژ فركانس 21 كه بـراي مـدت بـيش از 10 ثانيـ ه
ظاهر مي شود، به عنوان حداكثر ولتاژ كار دائم شبكه تعريف شـده بـا
مي شود. عبارت COV مخفف عبارت زير مي باشد:
Continous Operating Voltage =COV
عبارت فوق به عنوان »ولتاژ كم دائم« قابـل ترجمـه مـي باشـد، بـر طبـق آن ولتـاژ
COV حداكثر ولتاژ فاز – زمين شبكه مي باشد كه به طور دائـم بـه برقگيـر اعمـال مـي
شود. )بيش از 01 ثانيه(، بدون اينكه درجه حرارت المانها افزايش يابـد . )مؤلفـه اهمـي
جريان نشتي افزايش يابد( كارخانجات سازنده ولتاژ قابـل تحمـل فركـانس 21 را كـه مـي
تواند به طور دائم بيش از 01 ثانيه به برقگيـر اع مـال شـود، بـدون اينكـه درجـه حـرارت
المانها افزايش يابد را به عنوان ولتاژ COV تعيين نموده، در رديـف مشخصـات آن ذكـر
مي نمايند. در هنگام سفارش برقگير الزم است ولتاژ كـار دائـم برقگيـر بـرآورد شـود، بـه
عبارت ديگر اضافه ولتاژهاي دراز ولتاژ فركانس 21 در هر رديف به منظـور مح اسـبه ولتـاژ
COV طبق رابطه زير به كار مي رود:
در شرايط خاص و بر حسب نوع شبكه و موقعيت نصب برقگير ممكن اسـت ولتـاژ
قرار گرفته بـر روي برقگيـر، بـراي فاصـله زمـاني بـيش از 01 ثانيـه از حـدود فـوق تجـاوز
ننمايد، نظير برقگيرهاي واقع در انتهاي خطوط با طول باال، در ساعات كـم بـاري شـبكه،
نظير ساعات نيمه شب.
مي توان گفت باالترين مقدار اضافه ولتاژ دراز مدت شبكه به منظـور بـرآورد ولتـاژ
COV به كار مي رود. در هنگام انتخاب برقگير ولتاژ COV به شرح رابطه فوق محاسـبه
شده، ارائه مي شود. در كاتالوگ و دفترچـه مش خصـات كليـه برقگيرهـا چنـد مقـدار ولتـاژ
COV براي هر رديف ولتاژ اسـمي ارائـه شـده اسـت . بـه عنـوان مثـال بـراي رديـف ولتـاژ
63kv، كه حداكثر ولتاژ كار دائـم در رديـف فـوق 22/2kv مـي باشـد، برقگيـر بـراي چنـد
COV ولتــاژ عنــوان بــه 22/2 و 21 ،69 ،62 نظيــر ،22/2kv الــي 63 ولتاژهــاي مقــدار
ساخته شده، در هنگام انتخاب برقگيـر در رديـف ولتـاژ اسـمي 63kv برقگيـر متناسـب بـا
ولتاژ COV شبكه، در رديف مقادير فوق انتخاب مي شود.
منحني هاي ولتاژ – آمپر غيرخطي برقگيرهاي فوق اختالف محـدود 0-2 كيلـو ولـت
را با يكديگر دارا بوده، ولتـاژ COV بـر حسـب ولتـاژ Reference در منحنـي هـاي ولـت –
آمپر به شرح زير مي باشد:
بــا جابجــايي منحنــي و تغييــر ولتــاژ COV، نقطــه شكســت منحنــي يــا نقطــه
Reference آن نيز جابجا شده، ولتاژ Reference مخصوص خود را دارا مي شود. بـدين
ترتيب در هر منحني ولتاژهاي rated و COV مقادير مشخص و معين را دارا مي باشـند،
از آنجـا كـه مقـادير ولتـاژ اسـمي يـا rated و ولتـاژ COV بـه يكـديگر بسـتگي نداشـته،
متفاوت و مستقل از يكديگر مي باشد، لذا در هنگام انتخاب برقگيـر و منحنـي مناسـب آن
الزم است هر دوولتاژ اسمي )rated( و ولتاژ COV محاسبه و در نظر گرفته شوند.
ولتاژ COV تحت عنوان: »COV « بر روي پالك برقگير در رديف مشخصات اسمي
ذكر مي شود. آزمايشات به منظور مناسب بودن مقـدار ولتـاژ COV در رديـف آزمايشـات
type test و routin test محسوب مي شود. بـر طبـق اسـتاندارد IEC بـه منظـور انجـام
گـرم شـده، سـپس تحـت امپولسـهاي
60C
آزمايشات فوق، مقاومت ها تا درجـه حـرارت
جريان باال قـرار داده مـي شـوند، بالفاصـله پـس از آن بـراي مـدت 01 ثانيـه تحـت ولتـاژ
اسمي )rated( و براي مدت 31 دقيقه تحـت ولتـاژ COV قـرار داده مـي شـوند . تعـداد و
مقدار امپولسها به جريان تخليه و كالس انرژي برقگير بسـتگي داشـته، در فصـل چهـارم
به طور مشروح آزمايشات فوق آورده شـده انـد سـيكل آزمـايش بـه شـرح فـوق كـه در آن
ولتاژ COV اعمال مي شود، همان سـيكل آزمـايش Operating Duty در آزمـايش ولتـاژ
اسمي يا rated مي باشد كه در انتهاي سيكل آزمايشات ولتاژ COV به مـدت 31 دقيقـه
اعمـال مـي شـود. در شـكل 8-2 امتـداد ولتاژهـاي COV و rated در منحنـي مشـخص
ولت- آمپر مقاومت ها نشان داده شده است.
با انجام پيش بيني هاي فوق و موقعيت مناسب دو امتـداد COV و rated نسـبت
به منحني ولت- آمپر برقگير، جريان نشتي در قبال حداكثر ولتاژ كار دائم شـبكه، همـواره
كمتر از جريان Reference خواهد بود. با توجـه بـه روابـط 0-2 و 4-2 ولتـاژ rated بـه
اندازه ضريب بيش از ولتاژ COV مي باشد. ضـريب kg بـا توجـه بـه وضـعيت
نقطه نول شبكه و ولتاژ
Unm
بـا توجـه بـه شـرايط بهـره بـرداري و محـل نصـب برقگيـر
تعيين مي شود، لذا نسبت مشخص بين ولتاژهاي فوق موجود نبـوده، در هنگـام انتخـاب
برقگير برآورد هر دوولتاژ ضروري است.
همچنانكــه خــواهيم ديــد در هنگــام مقايســه كيفــي المانهــا و برقگيــر ســاخت
كارخانجات مختلف، تنهـا توجـه بـه مقـدار ولتـاژ COV و بـاال بـودن آن، توانـايي بيشـتر
المانها را در قبال جريان هاي نشتي و اضافه ولتاژهاي موقت درازمـدت مشـخص نسـاخته
بلكه الزم است ولتاژ Reference، شكل منحني ولت-آمپر، توانايي مبادلـه حرارتـي بدنـه
برقگير و درجه حرارت بحراني در نظر گرفته شود.