چقدر با برقگیر آشنا هستید؟ در این مقاله، ما از الکتروشایلی قصد داریم در مورد برقگیر و انواع آن با شما صحبت کنیم. حتماً با ما همراه باشید.
اول از همه، برویم به سراغ تعریف برقگیر. از اینجا می‌توانید در مورد کلیدهای محافظ جان بخوانید.
برقگیر از وسایل ایمنی است که برای هدایت موج‌های ولتاژ ضربی به زمین و جلوگیری از ورود آن‌ها به ایستگاه‌های انتقال و توزیع نیرو به‌کار می‌رود. در ادامه این مطلب آموزشی با برقگیر و انواع آن آشنا می‌شویم.
این وسیله معمولاً در انتهای خط انتقال و در ورودی ترانس‌ها نصب می‌شود. ولتاژ شکست الکتریکی یک برقگیر بایستی کمتر از ولتاژ شکست الکتریکی ایزولاسیون لایه تجهیزات نصب شده در پست باشد.
برقگیر و انواع آن
۱) برقگیر میله‌ای
۲) برقگیر با فاصله هوایی
۳) برقگیر با مقاومت غیر خطی
۴) برقگیر بدون فاصله هوایی
۵) برقگیر خازنی
۶) برقگیر فیوزی
حالا نوبت به این می‌رسد تا تک تک این برقگیرها را برای شما توضیح دهیم.
یکی دیگر از برقگیر و انواع آن که از ساده‌ترین و ارزانترین برقگیرها و اولین برقگیرها هستند، برقگیرهای میله‌ای هستند که با وجود قدیمی بودن امروزه نیز کاربردهای زیادی دارد.
این برقگیر عبارت است از دو میله نوک‌تیز که یکی در قسمت برق‌دار نصب شده و دیگری در زیر ایزولاتور و یا بدنه نصب و به زمین اتصال می‌یابد. فاصله دو نوک متناسب با ولتاژ و شرایط و زمان اعمال ولتاژ روی سیستم قابل تنظیم است.
تنظیم این فاصله طوری که در مقابل ولتاژ حداکثر سیستم پایدار بوده و فقط در برابر ولتاژهای زیاد تخلیه الکتریکی صورت می‌گیرد. البته تنظیم برقگیر از حالت ایده‌آل دور بوده و می‌توان گفت: در یک باند ولتاژ عمل می‌کند و مشخصه عملکرد دقیقی را برای آن نمی‌توان تصور کرد.
یک نوع دیگر از برقگیرها که در پست‌های فشار قوی به کار می‌رود، برقگیر از نوع شاخکی است. این نوع برقگیرها به عنوان جرقه گیر (با فاصله هوایی) شناخته می‌شوند و کاربرد بسیاری در اتصال مقره به هادی یا اطراف بوشینگ‌های ترانس‌های توزیع دارند.
همانطور که می‌دانیم، برقگیرها باید مانند یک کلید باز رفتار کنند در برابر ولتاژ نامی شبکه، و همچنین در برابر ولتاژهای بیشتر از ولتاژ نامی شبکه مانند یک کلید بسته رفتار کنند.
در برقگیرهای با فاصله هوایی، در صورت افزایش ولتاژ، بین شاخک‌ها قوس برقرار می‌شود و انرژی صائقه به زمین منتقل می‌شود. این اقدام باعث می‌شود که تجهیز از بین نرود.
موارد استفاده برقگیر با فاصله هوایی
اکنون این نوع برقگیرها تنها در موارد خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند که عبارتند از:
１) در بالای بوشینگ‌های ترانس‌ها (برای حفاظت از سیم‌پیچ‌های ترانس)
２) در خطوط انتقال فشار قوی که به شکل حلقه‌ای طراحی شده‌اند و همچنین نقش برقگیر و نقش حلقه کرونا را بازی می‌کنند.
از میان انواع برقگیرها، نوع حاضر از برقگیر، از یک یا چند خازن به صورت سری همراه با یک یا چند مقاومت غیر خطی تشکیل یافته است. این خازن‌ها که اساساً به شکل فواصل هوایی طراحی شده‌اند، در شرایط عادی سیستم، جلوگیری می‌کنند تا جریان الکتریکی وارد برقگیر شده وجود داشته باشد.
در صورت افزایش ولتاژ سیستم به دلیل عللی، فواصل هوایی بین خازن‌ها هادی شده و جریان الکتریکی عبور می‌یابد. این عبور جریان از مقاومت غیر خطی، میزان افت و ولتاژ دو سر برقگیر را مشخص می‌سازد.
فواصل هوایی در برقگیر باید به گونه‌ای باشند که در برابر حداکثر ولتاژ کار سیستم مقاوم باشند. اگر ولتاژ اضافه شود و اتصال کوتاه شود، پس از برقراری شرایط عادی، برقگیر قادر به قطع جریان شود؛ کاری که توسط مقاومت‌های غیر خطی انجام می‌گیرد.
مجموعه‌ای از خازن‌ها و مقاومت غیر خطی در داخل یک ایزولاتور قرار می‌گیرند که از مواد عایقی ساخته شده است. انتخاب چند خازن به جای یک خازن انجام می‌شود تا استقامت برقگیر در مقابل ولتاژهای برگشتی افزایش یابد.
برای یکنواخت نمودن توزیع ولتاژ در روی خازن‌های متوالی، یک سری خازن و مقاومت موازی در دو سر فواصل هوایی قرار می‌گیرند و این کار به عنوان درجه‌بندی ولتاژ شناخته می‌شود.
همانطور که می‌دانیم، پدیده کرونا به تخلیه الکتریکی ناقص در یک میدان غیر یکنواخت اطلاق می‌شود. این پدیده به ویژه در پست‌های فشار قوی، به خصوص در محل‌های اتصال هادی به تجهیزات، مشاهده می‌شود. بنابراین، برای رفع این نقص، لازم است میدان را در این نواحی یکنواخت کنیم تا اثرات مخرب کرونا کاهش یابد.
برقگیرهای استفاده شده امروز در پست‌ها از نوع ZNO هستند که در داخل آن‌ها، قرص‌هایی از جنس اکسید روی ZNO قرار دارند و تعداد آن‌ها بسته به سطح ولتاژ شبکه متغیر است.
نکته دیگر این است که این برقگیرها باید همانند یک مقاومت غیر خطی عمل کنند. یعنی در برابر ولتاژ نامی شبکه امپدانس بالایی داشته باشند و در برابر ولتاژهای بالاتر از ولتاژ نامی شبکه، امپدانس کمی داشته باشند تا تخلیه انجام شود.
بنابراین، قرص‌های اکسید روی مورد استفاده در برقگیرهای امروزی در واقع نقش مقاومت غیر خطی را ایفا می‌کنند و دارای جریان نشتی بسیار کمی هستند (در حالت عادی شبکه). بنابراین، بر روی این قرص‌ها ولتاژ تقسیم می‌شود.
حال اگر میدان غیر یکنواخت باشد، تقسیم ولتاژ بر روی قرص‌ها قطعاً یکسان نخواهد بود. در این صورت، یک قرص و به خصوص قرص‌های بالاتر، ولتاژ بالاتری را تحمل می‌کنند و زودتر آسیب می‌بینند که این امر منجر به عملکرد نادرست برقگیر می‌شود.
بنابراین، اگر بتوانیم به طریقی میدان را یکنواخت کنیم (به حالت یکنواخت نزدیک کنیم)، تقسیم ولتاژ بین قرص‌ها شکل متعادل‌تری خواهد گرفت. این اقدام قطعاً باعث افزایش عمر قرص‌ها می‌شود و عملکرد برقگیرها بهبود می‌یابد. برای این منظور از وسیله‌ای به نام کروناگیر یا حلقه کرونا استفاده می‌شود؛ که در واقع میدان را به سمت یکنواختی سوق می‌دهد و همچنین تقسیم ولتاژ بر روی قرص‌ها را به حالت متعادلی نزدیک می‌سازد.
یک نوع برقگیر بدون فاصله هوایی امروزه در استفاده قرار گرفته است که خازن‌های سری آن از قطعات اکسید روی ساخته شده‌اند. این قطعات به صورت قرص‌هایی با اندازه‌های مختلف تولید شده و در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. این برقگیرها از لحاظ ساخت ساده‌تر بوده و حجم کمتری دارند.
این برقگیرها قابلیت عمل در ولتاژهای پائین‌تر را دارند. بنابراین، سطح ولتاژ حفاظتی تجهیزات نیز می‌تواند کاهش یابد و در نتیجه، صرفه‌جویی در هزینه‌ها رخ می‌دهد و جریان نشتی در این نوع برقگیرها کمتر یا تقریباً صفر است.
برقگیر خـازنی
برای ولتاژهای فشار ضعیف از این نوع برقگیر استفاده می‌شود که انرژی اعمال شده حاصل از موج ولتاژ در خازن ذخیره می‌شود.
برقگیـر فیـوزی
این نوع برقگیر به گونه‌ای ساخته می‌شود که در برابر اضافه ولتاژ، که باعث عبور جریان زیادی می‌شود، می‌سوزد. جرقه داخل آن توسط گاز یا مواد غیر سوز درون آن خاموش می‌شود و اکثراً به عنوان حفاظت ثانویه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
محل نصب برقگیـر
برقگیر باید در ورودی پست‌های ترانس قبل از همه تجهیزات و تا حد ممکن نزدیک به آن‌ها نصب گردد. علاوه بر برقگیری که در ورودی پست‌های ترانس نصب می‌شود، قبل از تجهیزات مهم مانند ترانسفورماتورهای قدرت نیز جداگانه برقگیر نصب می‌شود. معمولاً در مسیر برقگیر به زمین یک شماره انداز قرار می‌گیرد که می‌تواند تعداد دفعات تخلیه موج‌های ولتاژ ضربهای بر روی برقگیر را ثبت نماید.
از شما سپاسگزاریم که تا انتهای مقاله برقگیر و انواع آن همراه ما بودید. جهت تهیه تجهیزات برق صنعتی می‌توانید با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
