نصب برقگيرها درخطوط انتقال انرژي
در سال هاي اخير نصب برقگيرها در خطـوط انتقـال انـرژي موردتوجـه قـرار گرفتـه
است. انگيزه نصب برقگيرها در خطوط از خصوصـيات فيزيكـي منا سـب برقگيرهـاي نـوع
MOA ناشي مي شـود . بـا وجـود ايـن نصـب برقگيرهـا در خطـوط همـواره از مشـكالت
متعدد برخوردار است، در حالي كه مزاياي قابل توجه را عرضـه نمـي سـازد . بـا توجـه بـه
مشكالت باال، نصب برقگيرها در خطوط در حال حاضر جنبـه آزمايشـي وتجربـي دارد و در
برخي خطوط با درصد قابل مالحظه قطعي ها ناشي از تخليـه جـوي بـه كـار بـرده شـده
است.
در اين فصل تنها به ضـرورت نصـب برقگيرهـا در خطـوط و مزايـاي ناشـي از آن و
مشكالت مربوطه اشـاره مـي شـود . در صـورت عموميـت نصـب آنهـا در خطـوط و ارائـه
استانداردهاي مربوطه، مورد مطالعه كامل قرار خواهد گرفت.
منظور از نصب برقگيرها در شبكه هاي فشار قوي
منظـور از نصـب برقگيرهـا در شـبكه و ايسـتگاه هـاي فشـار قـوي )توزيـع و انتقـال
انرژي( در طي فصل هاي قبل تا حدودي آشكار ومشخص شد. با وجود اين اشاره مختصـر
به هدف استفاده از برقگيرها، از نظر تأثير نصب آن در خطوط ضروري است.
برقگيرهـاي فشـار قـوي در حـال حاضـر بــه منظـور محافظـت ايزوالسـيون داخلـي
تجهيـزات فشـار قـوي در قبـال ولتاژهـاي مـوجي بـه كـار بـرده مـي شـوند . ايزوالسـيون
تجهيزات فشار قوي به طور كلي به دو نوع تقسيم مي شـوند . ايزوالسـيون نـوع خـارجي
واقع در فضاي باز متشكل از فواصل هوايي و ايزوالسيون داخلي واقـع در فضـاي بسـته و
آب بندي شده، كه توسط تركيبي از مواد ايزوله جامد، مايع و گاز تأمين مـي شـود . بـروز
هرگونه اختالل و قوس در ايزوالسيون داخلي با انهدام و آسيب كامل بـه دسـتگاه فشـار
قوي و خسارت هاي فراوان همراه بوده، به همين علت انتخاب سطح ايزوالسـيون داخلـي
در قبال انواع مختلف اضـافه ولتاژهـا، بـه طـور مناسـب صـورت مـي پـذيرد . آن چنـان كـه
احتمال بروز قوس پـايين تـرين حـد ممكـن يعنـي صـفر را دارا شـود . نظيـر ايزوالسـيون
داخلـي در ترانسـفورماتورها، كليـدها، كابـل هـا، سـركابل هـا، ترانسـفورماتورهاي جريـان
وولتاژ، بوشينگها و غيره. ايزوالسيون خارجي شامل فواصـل هـوايي ايزوالسـيون واقـع در
فضاي باز، طبق كليه استانداردها با احتمال 01% بروز قوس طرح و پيش بيني مي شود.
به همين ترتيب كليه فواصـل هـوايي ايزوالسـيون بـا ولتـاژ قابـل تحمـل خـود بـه
عنوان ولتاژ 81% مشخص مي شوند )01% احتمال بروز قوس در قبـال ولتـاژ قابـل ت حمـل
(. بروز قوس در ايزوالسيون خارجي يا فواصل هوايي آسـيب و صـدمه جـدي
U90%
81% يا
را به تجهيزات فشار قوي وارد ساخته، به طوري كه دستگاه فشار قـوي بالفاصـله پـس از
بروز قوس و قطع كليد و برداشته شـدن ولتـاژ، قابـل بهـره بـرداري مجـدد خواهـد بـود .
احتمال بروز قوس در ايزوالسيون خارجي به ميزان 01% در مقايسه با احتمال بروز قـوس
در ايزوالسيون داخلي به ميزان P=%1، امكان مي دهد تا در قبال ظهور اضـافه ولتاژهـا،
شرايط بروز قوس در ايزوالسيون خارجي قبل از ايزوالسيون داخلي فراهم شود و از بـروز
قـوس در ايزوالسـيون داخلـي محفظـه بسـته تجهيـزات فشـار قـوي و صـدمه و انهـدام
دستگاه فشار قوي جلـوگيري شـود . بـدين ترتيـب بـروز قـوس در ايزوالسـيون خـارجي و
فواصل هوايي در قبال اضافه ولتاژهـاي مـوجي قبـل از قـوس در ايزوالسـيون داخلـي بـه
عنوان محافظت ايزوالسيون داخلي تجهيزات فشار قوي محسوب مي شود. بـا وجـود ا يـن
پيش بيني فوق مطمئن نبوده، قوس در ايزوالسيون خارجي، نظير قوس در شـاخك هـاي
برقگير ترانسفورماتورها، اتصالي فاز-زمين را بـه وجـود آورده، بـا قطـع كليـد و بـي بـرق
شدن ترانسفورماتور و قطع انرژي مصـرف كننـده هـا همـراه خواهـد بـود . روش مطمـئن
كاهش دامنه اضافه ولتاژهاي موجي تا حداقل ممكن كمتـر از سـطح ايزوالسـيون داخلـي
تجهيزات فشار قوي با اسـتفاده از بـر قگيرهـاي فشـار قـوي اسـت . شـرايط كـار ومقـررات
نصب آنها در شبكه هاي توزيع و انتقال انرژي در طي فصل هاي پيش مورد مطالعه قـرار
گرفت.
نصب برقگيرها علاوهبر حفظ دستگاه فشار قوي در قبال اضـافه ولتاژهـاي مـوجي،
موجب كاهش سطح ايزوالسيون داخلـي )كـاهش سـطح BIL( و ابعـاد و انـدازه دسـتگاه
فشار قوي و هزينه آن مي شود. چنانكه ديده شد هنگامي كه تجهيزات فشار قوي متعـدد
در مجاور يكديگر واقع باشند، از يك دستگاه برقگير به منظور محافظت آنان استفاده مـي
شود. براي تجهيزات با اهميت بيشتر و هزينه بـاالتر از برقگيرهـاي متعـدد اسـتفاده مـي
شود، نظير برقگيرهاي نصب شده در مجاور ترانسفوماتورها در ايستگاه هـاي فشـار قـوي
و يا در طول خطوط هوايي توزيع در مجاور سركابل هـا و ترانسـفوماتورهاي توزيـع واقـع
بر روي پايه ها. ايزوالسيون خطوط انتقال انرژي از نوع خارجي بوده و از فواصـل هـوايي
با زنجير و يـا سـتون مقـره تشـكيل شـده اسـت . اخـتالل وبـروز قـوس در فواصـل هـوايي
خطوط انتقال انرژي به طور مداوم تحت تأثير عوامل طبيعي از جمله جابجايي رسـاناهاي
فاز )ناشي از نيروي باد(، تخليه جوي بر بدنه برج ها و سيم زمـين، آلـودگ ي بشـقاب هـاي
مقره، اضافه ولتاژهاي قطع و وصل و عوامل اتفاقي ديگر مشاهده مي شود. همچنان كـه
اشاره شد اختالل به شرح باال با آسيب به تجهيزات فشار قوي )مقره هـا، رسـاناها و بدنـه
برج( همراه نيست و امكان وصل مجدد كليدها بالفاصله پس از خفه گشتن قوس وجـود
دارد. برق دار كردن خط بالفاصله پس از قطع كليد و ناشي از بروز قوس در ايزوالسيون
خارجي، به طور دستي و يا اتوماتيك صورت مي پذيرد. برق دار كـردن اتوماتيـك خـط بـا
استفاده از رله وصل مجدد در فاصله زماني كوتاه پـس از قطـع انجـا م مـي شـود . فاصـله
زماني بـاال بـه منظـور خفـه شـدن قـوس و ديونيزاسـيون محـل قـوس و ارائـه ولتـاژ دي
الكتريك كافي در نظر گرفته مي شود، كه به حـدود 1/3-1/2 ثانيـه بـالغ مـي شـود . بـه
اين ترتيب در خطوط انتقال انرژي در پي بروز قـوس در فواصـل هـوايي ايزوالسـيون بـه
عنوان عيوب توأم با قوس يا Arc Fault، كليد خط قطع شـده، بـه فاصـله زمـاني 1/2-
1/3 ثانيه به طور اتوماتيك توسط رله وصل مجدد اتوماتيـك مجـدداً وصـل مـي شـود و
خط مجدداً مورد بهره بردار ي قرار مي گيرد. در فاصله زماني فوق محـل قـوس ديـونيزه
مي شود و ولتاژ دي الكتريك كافي را عرضـه مـي كنـد . در ولتاژهـاي بالا
اختلال ايزوالسيون در 81% موارد در يك فاز به صورت اتصالي تك فـاز بـه زمـين رخ داده
از طريق قطع و وصل مجدد فازي كه در آن عيب روي داده، بـا آن مقابلـه مـي شـود . ايـن
پيش بيني به وصل مجدد تك فاز در خطوط انتقال انرژي بوده، تأخير زماني وصل مجـدد
تك فاز پيش از تأخير زماني وصل مجدد سه فاز و به حدود 2 برابر آن بالغ مي شود.
اختالل و بروز عيب در ايزوالسيون خارجي در خطوط انتقال انرژي بـه طـور روزمـره
روي مي دهد كه با استفاده از دستگاه وصل مجدد اتوماتيك سه فاز و تك فـاز بـا قطعـي
هاي ناشي از آن مقابله مي شود، آن چنـان كـه قطـع ووصـل خـط از نظـر مصـرف كننـده
محسوس نبوده، بدون هرگونه قطعي به نظر مي رسد. خطـوط انتقـال انـرژي بـه طـول
31-611km دور از دسترس، در معـرل كليـه عوامـل طبيعـي و حـوادق غيرقابـل پـيش
بيني واقع بوده، تعداد قطعي ها در صورت عـدم نصـب دسـتگاه وصـل مجـدد ا توماتيـك
قابل مالحظه بوده، امكان بهره برداري خط غيرممكن خواهد بود. مقابله با قطعي هـا و
عيوب Arc Fault در خطوط انتقال انرژي، آنچنـان كـه بهـره بـرداري خـط بـدون قطعـي
امكان پذير شود، مستلزم پيش بيني رله وصل مجدد اتوماتيك و كار موفق آن بـا درصـد
بيش از 82% است. منظور از كار موفق دستگاه وصـل مجـدد، وصـل موفقيـت آميـز كليـد
خط در 82-89% موارد است.
