نصب برقگيرها به صورت بشقاب مقره
در طرح ديگر براي برقگيرهاي مورد نصب در خطوط، كه توسـط كا رخانـه سـازنده
ژاپني ارائه شده است المانهاي واريستور در داخل بشـقابهاي مقـره معمـولي جـدا سـازي
شـده انـد. آنچنـان كـه كيفيـت الكتريكـي و مكـانيكي بشـقابها هـيچ گونــه تفـاوتي بـا بشقابهاي مقره معمولي از جنس چيني ندارند و به عنـوان بشـقاب مقـره قابـل اسـتفاده
اند. مهمترين مزيت اين طرح سـهولت نصـب و امكـان تعـوي آن بـا بشـقابهاي مقـره
موجود بدون هرگونه پيش بيني اضافي است.
به منظور نصب المانهاي واريستور در بشقابهاي مقره، سه راه مناسب طبق جدول
2-9 در نظر گرفته شده اند. محدوده هاشور خورده در بشقابها محل مناسب نصب آنهـا
را به شرح زير نشان مي دهد.
– نصب المانهاي واريستور در محل گلويي: در اين جانشيني تحمـل
مكانيكي مقره كه به طور عمده توسط گلـويي تـأمين مـي شـود كـاهش يافتـه،
موجب تقليل كشش مقره مي شود )ستون اول جدول(.
– نصب المانها در سطح بشقاب )ستوت دوم جدول(.
– ساخت بشقابها از جنس المانهاي واريستور )خمير تشكيل دهنده
المانهاي واريستور از اكسيد فلزات به صورت بشـقاب پـيش بينـي مـي شـود (. در
اين حالت تحمل مكانيكي بشقابها به ميزان نصف بشقابهاي چينـي كـاهش مـي
يابد و شكستگي بشقابها در طي بهره برداري به سـهولت رخ مـي دهـد )سـتون
آخر جدول(.
با توجه به خصوصيات نصب المانها در هر حالت، محل نصـب المانهـاي واريسـتور
در سطح بشقابها انتخاب شده است. با توجه بـه اينكـه هـر بشـقاب مقـره معمـول ولتـاژ
فركانس 21 بالغ بر 21-31kv را تحمل مي كند، بنابراين الزم است المانهـاي واريسـتور
مورد نظر در ارتفاع ناچيز 2-01cm قادر به تحمل ولتاژ فوق باشند. در حـالي كـه سـتون
المانهــاي واريســتور در رديــف 21kv در حــال حاضــر طــول 21-31cm را دارد. بنــابراين
المانهاي جديد با قابليت تحمل ولتاژ باال مورد نيازند، براي ايـن منظـور المانهـاي جديـد
واريستور با ارتفاع 21mm و قطر 42mm با ولتـاژ Reference در حـدود 9/2kv سـاخته
شده، مورد آزمايش قرار گرفتند. منحني ولت- آمپر المان موجـود و المـان جديـد طراحـي
شده با ابعاد يكسان در شكل 2-9 نشان داده شده است. در اين حالت نصب سـه المـان
از نوع جديد در هر بشقاب بـه منظـور تحمـل ولتـاژ فركـانس 21 كـافي خواهـد بـود كـه
ارتفاع 6-9cm را عرضه مي كند.
محوطه جداسازي شده در سطح بشقاب در شكل 6-9 نشـان داده شـده اسـت . بـا
توجه به حساسيت فوق العاده المانهـاي واريسـتور بـه تغييـرات درجـه حـرارت و آلـودگي
محيط و با توجه به كيفيت سطح بشقابهاي مقره كه به طور مداوم در معـرل آلـودگي،
رطوبت و تشكيل اليه سطحي واقع مي باشند، الزم است آب بنـدي محفظـه المـان هـا در
سطح بشقاب با دقت كافي صورت گيـرد . بخشـي از تحقيقـات و مطالعـات صـورت گرفتـه
مربوط به انتخاب ماده مناسب آب بندي محفظه المانهاست. ماده مناسب الزم اسـت آب
بندي كامل بين حلقـه فلـزي در دو انتهـاي محفظـه و ب دنـه چينـي را امكـان پـذير سـازد .
خصوصيات مورد نظر در مواد غيرآلي موجود است وتركيب
براي منظـور فـوق بـه
كار مي آيد. به عالوه حلقه نيز از جنس آلياژ نيكل- كبالت )Ni-Co( انتخـاب شـده اسـت
پس از قرار دادن المانهاي واريستور در محفظه، ماده آب بندي كننده تحـت تـأثير حـرارت
211 درجه سانتي گراد ارتباط كامل را با اليه چيني و حلقه فلزي تـأمين كـرده اسـت . دو
حلقه بااليي و پاييني توسط دو رساناي مسي ارتباط الكتريكـي الزم را بـا مـادگي و نـري
مقره تأمين مي نمايند. عالوه بر تسمه مسي دو شاخك بروز قوس موازي بـا واريسـتورها
به منظور حفاظت واريستورها در قبال جريان هاي تخليه بـاال، تحـت عنـوان Protection
Gap پيش بيني شده اند. با پيش بيني فـوق احتمـال صـدمه و آسـيب المانهـا ناشـي از
تخليه جريان هاي باال )خارج از محل المانها( به حداقل ممكن كاهش مي يابد.
ابعاد و اندازه بشقابها در صورت نصب المانهاي واريسـتور در محـل جاسـازي شـده
در سطح بشقابها در جدول 3-9 نشان داده شده است.
برقگير مورد اشاره به منظور نصـب در رسـاناهاي فـاز، در خطـوط مجهـز بـه سـيم
زمين مناسب است. به عبارت ديگر در قبال تخليه هاي جانبي بـر رسـاناهاي فـاز )عليـرغم
وجود سيم زمـين يـا »Earth Wire Failure« و ظهـور اضـافه ولتاژهـا بـر ايـن رسـاناها
عمل مي كنند. به عنوان مثال در خط 63kv كه برقگيرها در آن نصب شده اند، در قبـال
تخليه بر رسـاناهاي فـاز عليـرغم وجـود سـيم زمـين، جريـان مـوجي بحرانـي تخليـه جـوي
20kA بوده است. در صورت وجود برقگير، جريان تخليه شده از برقگير در حـدود 02kA
خواهد بود. با توجه به اينكه جريان ها با دامنـه بـيش از 20kA موجبـات بـروز قـوس و
قطع خط را فراهم مي كنند، لذادر قبال جريان ها بـيش از مقـدار فـوق و قابليـت هـدايت المانهـا جريـان در برقگيـر طبـق منحنـي ولـت -آمپـر المانهـا برقـرار مـي شـود. در قبـال
ولتاژهاي موجي مربوط به جريان ها با دامنه بيش از 032kA قوس در فاصـله شـاخكها
واقع در دو طرف ستون مقاومت ها روي داده، شـرايط تخليـه را در مسـير خـارج از سـتون
واريستورها فراهم مي سازد. به اين ترتيب از صدمه احتمالي ناشي از جريان هـاي تخليـه
باال جلوگيري مي كند. در قبال ولتاژهاي موجي قطع و وصـل نيـز قـوس در شـاخكها روي
نمي دهد. دامنه ولتاژهاي موجي تخليه جـوي در رسـاناهاي فـاز كـه موجبـات تخليـه را در
برقگيرها فراهم مي كنند، در شـكل 9-9 در منحنـي ولـت آمپـر برقگيـر نشـان داده شـده
است.
به منظور جلـوگيري از انفجـار احتمـالي محفظـه واريسـتورها و صـدمه بـه بشـقا ب
مقره، و قطع احتمالي زنجير مقره، جدار محفظه واريستورها با تحمل نـاچيز انتخـاب شـده
تا در صورت از كار افتادن واريستورها و برقراري جريان هاي عيب فاز- زمين جدار فوق باز
شده، مانع از انفجار محفظه و صدمه به بشقاب شود.
