خصوصيات نصب برقگيرها در خطوط
برقگيرها به منظور نصب در خطوط الزم است خصوصيات زير را دارا باشند:
1- نصب برقگيرها بر روي برج مستلزم نصب رساناي ارتباط از رساناهاي فاز بـه
برقگيرها به طول چند متر خواهد بود. لذا نصب برقگيرها در مجـاور زنجيرهـاي مقـره بـر
روي رسـانااي فـاز، طبـق شـكل 2-9 و يـا بـه مـوازات زنجيرهـاي مقـره، طبـق شـكل 3-9
مناسب خواهد بود. براي اين منظور الزم است وزن برقگيرهـا حـداقل بـوده، بـار اضـاف ي
مكانيكي را بر رساناهاي فاز و يا بدنه برج وارد نسازند.
2- انفجار برقگيـر موجبـات صـدمه بـه خـط از جملـه شگسـتگي مقـره هـا، قطـع
رساناهاي فاز با سيم هاي زمين را فراهم نسازد. براي اين منظور الزم است بـروز عيـب و
صدمه در برقگير با هيچ گونه انفجار برقگير همراه نباشد.
3- در صورت از كار افتادن برقگير و از دست رفـتن خاصـيت غيرخطـي المانهـاي
واريستور، امكان تشخيص برقگير معيوب موجود باشد. در غير اين صورت بـروز هرگونـه
عيب در برقگير، اتصال فاز-زمين را نشـان داده، موجبـات قطـع خـط را فـراهم مـي كنـد .
تشخيص برقگيـر معيـوب بـا توجـه بـه تعـداد قابـل مالحظـه برقگيرهـا ونصـب آنهـا در
سرتاسر طول خط دشوار است و قطع خط را در درازمدت ايجاب مي كند.
4- افزايش اطمينان و طول عمر طوالني برقگير بخصـوص در برقگيرهـاي مـورد
. نصب در رديف ولتاژهاي
5- با توجه به بند 4 تعداد برقگيرهاي نصب شده در خط حتي االمكـان محـدو د
باشـد، اگرچـه افـزايش هرچـه بيشـتر تعـداد برقگيرهـا، ولتـاژ يكنواخـت بـا دامنـه نسـبتاً
يكسان را در طول خط عرضه مي كند
6- ايجاد هماهنگي كامل بين منحني ولـت -ثانيـه بـروز قـوس در زنجيـر مقـره و
منحني ولت-ثانيه تخليه برقگير، آنچنان كه احتمال بروز قوس در زنجيـر مقـره و فواصـل
هوايي ايزوالسيون خط قبل از برقراري تخليه در برقگير موجود نباشد.
بــه منظــور نصــب برقگيرهــا در خطــوط، برقگيرهــاي معمــول مــورد اســتفاده در
ايسـتگاه هـاي فشـار قـوي بـه طورمناسـب طراحـي و پـيش بينـي شـده انـد، آنچنـان كـه
خصوصيات مناسب به شرح بندهاي باال را دارا شوند.
الف) به منظور كاهش وزن برقگيـر، بدنـه برقگيـر از جـنس پلـي مـر سـاخته شـده،
بدين ترتيب وزن آن نسبت به برقگيرها با بدنه چيني تـا حـدود1/5
كـاهش يافتـه اسـت .
در اين صورت امكان اتصال بر قگير به رساناهاي فاز خطوط انتقال انرژي طبق شـكل 8-2 موجود است. برقگيرها با بدنه چيني با توجه به وزن باال در حدود زنجير مقره از بدنـه
برج و Cross Arm برج به صورت معلق نصب مي شوند.
ب)منظور افزايش عمـر و دوام برقگيـر و جلـوگيري از تـأثير برقگيـر معيـوب در
قطع خط و ايجاد اتصالي، برخي كارخانجات سازنده فاصله هوايي با ستون مقاومت ها را
به طور سري پيش بيني كرده اند، كه به عنوان برقگير با فاصله هوايي سـري يـا Serie
.Gapped A موسوم است. در شكل هاي 2-9 )الف( برقگير از نـوع فـوق نصـب شـده در
خط نشان داده شده است.
A: بدنه برقگير از جنس چيني شامل ستون مقاومت هاي غيرخطي
B: فاصله هوايي سري
پيش بيني فاصله هوايي به شرح فوق برخي اشكال هاي ناشـي از نصـب برقگيرهـا
را در خطوط انتقال انرژي به شرح زير رفع مي سازد:
0- پيش بيني فاصله هوايي موجب مي شود تا برقگير به طور دائم تحـت ولتـاژ
واقع نشده، جريان نشتي تحت تأثير ولتاژ فركـانس 21 واقـع بـر برقگيـر برقـرا ر نشـود .
كاهش عمده عمر و دوام برقگيـر از برقـراري جريـان نشـتي Leakage Current تحـت
تأثير ولتاژ فركانس 21 ناشي مي شـود . جريـان فـوق تحـت تـأثير اضـافه ولتـاژ موقـت
فركانس 21 در طول 24 ساعت واقع بوده، در سـاعات بـي بـاري شـبكه )سـاعات شـب (
همزمان با افزايش ولتاژ شبكه )اضافه ولتاژ موقت فركانس 21( فزوني مي يابد. پـيش
بيني فاصله هوايي در افزايش عمر و دوام برقگير فوق العاده مؤثر است.
2- وجود فاصله هوايي موجب مي شود تا در صورت از كار افتادن مقاومت هـاي
غيرخطي، جريان اتصالي فاز-زمين در برقگير معيوب برقرار نشده، قطع خـط را موجـب
نشود. چنانچه المانهاي غيرخطي خاصيت خود را از دست داده باشـند، در هنگـام بـروز
قوس در فاصله هوايي سري، تحت تأثير اضافه ولتاژهاي تخليه جوي و يا قطع و وصـل،
جريان اتصالي فركانس 21 برقرار مي شود و موجبات قطع خط را فراهم مي سـازد، در
حالي كه در شرايط عادي بهره برداري، در برقگيرهاي سالم، بـا بـروز قـوس در فاصـله
هوايي سري، تحت تأثير اضافه ولتاژهاي مـوجي، همزمـان بـا تخليـه بارهـا و بـر قـراري
جريان اتصـال فركـانس 21، جريـان برقـرار شـده توسـط المانهـاي غيرخطـي كنتـرل و
محدود شده، سپس قطع مي شود.
3- با توجه به اينكه برقگير به طور مداوم تحت ولتاژ فركانس 21 واقـع نيسـت،
آلودگي محيط در كار برقگير نقشي نداشته پيش بيني فاصله خزشـي كـافي در سـتون
مقره برقگير مورد نياز نيست. لذا سـتون مقـره برقگيـر بـا ارتفـاع كـافي معـادل ارتفـاع
ستون مقاومت ها پيش بينـي شـده، ارتفـاع اضـافي بـه منظـور تـأمين فاصـله خزشـي
ضرورت نمي يابد. فاصله هوايي سري به طور مناسب پيش بيني مي شود آنچنـان كـه
تحت تأثير وزش باد تغيير نكند.
ج( بـه منظـور جلـوگيري از انفجـار برقگيرهـاي Fiberglass Reinforced
Polymer در طول ستون مقاومت ها، در فاصله ستون مقاومت هـا و جـدار داخلـي بدنـه
چيني با تحمل مكانيكي باال پيش بيني شده اسـت )شـكل 4-9(. در شـكل 2-9 اسـتوانه
FRP نشان داده شده است. در بدنه استوانه سـوراخ هـاي بيضـي شـكل در نظـر گرفتـه
شده است كه در صورت برقراري جريان تخليه معادل جريان عيب فركانس 21 بـه ميـزان
21-41kA، قوس در داخل استوانه فوق ادامه يافته، گاز و حـرارت توليـد شـده از طريـق
سوراخ هـا بـه محفظـه برقگيـر وارد فشـار را بـر جـدار داخلـي بدنـه از جـنس -Ethylene
(Propylen (EP وارد مي سازد. بـه ايـن ترتيـب افـزايش ناگهـاني فشـار ناشـي از بـروز
قوس كنترل و محدود شده، مانع از انفجار برقگير مي شود.
بدنه برقگير از جنس EP و استوانه FRP واقع در حول ستون مقاومت ها در شكل
4-9 نشان داده شده است.
با پيش بيني فوق به نصب شير اطمينـان در دو قسـمت فوقـاني و تحتـاني سـتون
مقاومتها، مشابه آنچه كه در برقگيرهاي نـوع Station بـه كـار بـرده مـي شـود، نخواهـد
بود.
فاصله هوايي سري به طور مناسب پيش بيني مي شود، به نحـوي كـه تحـت تـأثير
وزش باد واقع نشود و تغيير نكند. پيش بيني فاصله هوايي سري مشكالتي را نيز در كـار
برقگير فراهم مي سازد. از جمله پاره اي ولتاژهاي موجي كه دامنه كافي بـه منظـور بـروز
قوس در فاصله هوايي سري برقگير را ندارند، توسط برقگير تخليه نشده، با دامنه قابـل
مالحظه در طول خط منتشر مي شوند. اگرچه اين اضافه ولتاژها بـروز قـوس و اتصـالي
را در طول ستون مقره و فواصل ايزوالسيون خط فراهم نساخته قطع خط را موجب نمي
شـوند، ولـي در پـي انتشـار در طـول خـط بـه ايسـتگاه هـاي فشـار قـوي وارد و توسـط
برقگيرهاي نوع معمول موجود در ايستگاه ها به زمين تخليه مي شوند.
به طور خالصه برقگيرهاي مورد نصب در خطـوط انتقـال انـرژي از نـوع بـا فاصـله
هوايي سري و يا بدون فاصله هوايي سري انـد كـه در نـوع بـدون فاصـله هـوايي ارتفـاع
ستون مقره برقگير از ارتفاع مقره در نوع با فاصـله هـوايي اسـت، در عـول عمـر و دوام
بيشتر را عرضه مي كند.
خصوصيات كار دو برقگير به منظور مقايسه در جدول 0-9 آورده شده است.
در شـكل 2-9 )ب( نصـب برقگيـر بـا فاصـله هـوايي سـري در خـط 22kv در ژاپـن
نشان داده شده است
