مقره ها

وظایف

1- ایزوله کردن خطوط نسبت به همدیگر و نسبت به زمین

2-فراهم کردن یک استقامت مکانیکی مطلوب و مناسب

انواع مقره از نظر نگهداری سیم :

1- کششی

2- نگهدارنگی

مقره ها باید بتوانند 7 ویژگی مهم را داشته باشند :

1- استقامت الکتریکی بالا

2-استقامت مکانیکی بالا

3- داشتن ضریب اطمینان با از نظر مکانیکی و الکتریکی ( چند برابر خواص الکتریکی و مکانیکی را در تست ها از خود نشان دهند )

4- استقامت در برابر تغییر درجه و عدم دفرمگی در این حرارت ها ( ضریب انبساط کم )

5- عاری از حفره و تخلخل باشند

6- پایین بودن ضریب تلفات عایقی

7- در برابر نفوذ آب و آلودگی به داخل آن مقاوم باشند

انواع مقره از نظر جنس :

1-چینی

مقره های شیشه ای :

3-پلیمر های مصنوعی:

4-رزین (ترکیب اکسیژن و پلاستیک ها )

مواد تشکیل دهنده ی مقره های چینی :

1- کائولین برای اقزایش استحکام حرارتی

2-فلد اسپات برای افزایش خاصیت الکتریکی

3- خاک کوارتز برای افزایش خاصیت مکانیکی

در صد ترکیب این مواد :

کائولین 40%-50% . فلد اسپات 25% . خاک کوارتز 25%

 مواد تشکیل دهنده ی مقه های شیشه ای :

خاک کوارتز - سنگ آهک -کربنات سدیم - دولومیت کربنات باریم - کربنات پتاسیم - سولفات باریم - که این مواد در دمایی حدود 3000 درجه ی سانتی گراد ذوب می شوند و در طی دو مرحله به صورت ناگهانی سرد می شوند .

مقره های پلیمری در سه نوع تولید می شوند :

1-سیلیکون رابر که در خطوط انتقال کاربرد دارند و 2- سیلیکون آلیفاتیک که در بوشنگ ها استفاده می شوند 3-EPDM

از مزایای آنها ایکه :

1- سبک اند

2-حمل و نقل راحت ( بدون شکستگی)

3-هزینه ی نصب پایین

4-از همه مهمتر خاصیت آب گریزی 

5-جریان نشتی سطحی بسیار پاینی دارند

6- مناسب برای مناقط آلوده و مرطوب (نزدیک دریا ها )

7_ پدیده ی FLASH OVER در آنها بسیار نادر است .

انواع شکست در مقاره ها :

1- شکست درونی ( از داخل مقره ، پدیده ی PUNCTURE )برای جلوگیری از این پدیده باید ذخامت عایق را زیاد کرد

2-شکست سطحی FLASH OVER: برای جلوگیری از آ باید فاصله ی خزشی را افزایش داد .

 علت وجود چتر در مقره ها چیست ؟

این کار باعث افزایش طول فاصله ی خزشی می شود و شیب رو به پایین باعث می شود در بارندگی ها عالودگی ها راحت شسته شوند و قسمت های زیر چتر ها خشک بماند و قدرت عایقی  افزایش پیدا کند .

 مقره ی مهار:

در پایه های آخر یا پایه های موجود در زاویه مه نیرو های کششی در یک سمه بیشتر از طرف دیگر است برای مهار این نیرو  طرف دیگر باید بکسلی به صورت کششی نصب کرد که به منظور دایمنی بیشتر و ایزوله کردن این سیم از برق دار شدن احتمالی از مقره ی مهار یا معره ی تخم مرغی استفاده می کنند.

 اگر فرض کنیم از یک خط توزیع سه فاز تنها از یک فاز ن ولتاژ بگیریم درنتیچه در کل سیستم یک عدم تعادلی بزرگ خواهیم داشت .

اگر جریان فازی اضافی خطی که دارای اضافه بار است را In بنامیم و بخواهیم عدم تعادل را محاسبه کنیم داریم:

100*3In/Ia+Ib+Ic=%عدم تعادل

 پس باید برای جلوگیری از عوارض ناشی از عدم تعادل باید برای راه اندازی بار های تک فاز و دو فاز چاره ای اندیشید ، ترانس اسکات که توسط آقای اسکات طراحی شده است راهی مناسب برای توزیع اینگونه بار ها ب روی سه فاز است . شکل زیر دقیقا حالت سیم بندی ها را نشان می دهد .طرف فشار قوی دارای دو سیم پیچ است که دوتای آن به هم متصل اند سر های Y به سه فاز وصل می شوند و سر های R سرهای خروجی اند که R1 & R4 به زمین وصل می شوند  . طرف دو فاز آن با هم 90 درجه اختلاف فاز دارند . فاز R3 & R4 را فاز تنه یا کمکی کویند که با طرف فشار قوی نسبت    2/3√(N1/N2) و در سمت R1&R2 ما ترانس اصلی را داریم گه دارای نسبت تبدیل N1/N2است . البته ترانس فوق را هم می توان یه صورت بست . ینی دو فاز بدهیم و سه فاز متعادل بگیریم .

از ترانس اسکات می توان به صورت سه فاز به تک فاز هم استفاده کرد . کافی است سر بندی فشار ضعیف را تغییر داد و R4را به R2 وR3 را به بار و از بار به R1 ببندیم . البته محاسبات و اثبات ها قدری پیچیده اند که در زیر به آن ها اشاره شده است .

1/ علت افزایش جریان در لحظه ی راه اندازی چیست؟

ابتدا لازم است با پدیده ی لغزش و مفهوم آن آشنا شویم . لغزش در واقع نسبتی بین سرعت میدان گردان مغناطیسی و سرعت موتور ( سرعت استاتور ) می باشد . در واقع نسبت اختلاف بین این دو را  به نشان می دهد ، طبیعتا هرچه این مقدار کوچکتر و به صفر نزدیک تر باشد راندمان بالا تر جریان کمتر و دمای کمتر موتور و .... را در بر دارد. فرمول زیر فمول لغزش می باشد:

s=ns-nr/ns

sلغزش

nsسرعت میدان مغناطیسی استاتور

nr سرعت مکانیکی روتور

سرعت میدان مغتاطیس از رابطه ی 120f/p=ns بدست می آید که f فرکانس و p تعداد قطب ها ی موتور می باشد و سزعت روتور چون یک پدیده ی مکانیکی است به راحتی از روش های شمارش تعداد دور به دست می آید .

نکته : در لحظه ی راه اندازی لغزش برابر یک است و در لحظه ی حرکت بدون بار لغزش حداقل و نزدیک به صفر است .

پس در  راه اندازی لغزش از یک تا حدودا صفر تغییر می کند . اگر مدار معادل یک موتور القایی سه فاز را در نظر بگیریم متوجه می شویم مقاومت استاتور رابطه عکس دارد پس اگر لغزش رو به صفر میل کند مقاومت بی نهایت شده و جریان کم می شود (  در لحظه ی راه اندازی جریان حداکثر در لحظه ی حرکت بی بار جریان حداقل می باشد .)

2/ ستاره مثلث یا مثلث ستاره ؟

یکی از روش های کنترل سرعت تغییر ولتاژ است . در لحظه ی راه اندازی اگر ولتاژ را کم کنیم در نتیجه جریان افزایش یافته و موتور با گشتاور بیشتری حرکت می کند وبعد از راه اندازی به جریان و ولتاژ عادی نیاز داریم تا موتور آسیب نبیند این ایده در حرکت به صورت مثلث ستاره به به وقوع می پیوندد. اما در موتور های بزرگتر به دلیل جریان های بالا و تاثیر روی شبکه و نیاز به کابل های زخیم باید از روش ستاره مثلث استفاده کرد . معمولا موتور های بالای 10کیلو وات را به عنوان موتور های بزرگ به حساب می آورند .

3/ چگونه تایمر کنتاکنور های ستاره مثلث را تنظیم کنیم ؟

اگر یک تایمر دستی برای اندازه گیری زمان داشته باشیم و موتور را برای آزمایش راه اندازی کنیم با شنیدن صدای موتور می توان زمان رسیدن کشتاور دور عادی را اندازه گیری کرد . راه دقیق تر اینکه با یک آمپر متر عقربه ای زمان رسیدن به حداکثر جریان را اندازه گرفت .

4/ انواع هارمونیک ها در موتور ها :

 هارمونیک های زمانی / هارمونیک هایی که ناشی از استفاده از اینورتر های VSI  CSI هستند که میدانی مخالف میدان اصلی  ایجاد می کنند را هارمونی های زمانی گویند .

هارمونیک های مکانی / هارمونیک هایی که بر اثر توزیع نامساوی و عدم یکنواخت سیم ها در شیار های استاتور و نیرو محرکه ی نایکنواخت در موتور می کند را هارمونی مکانی گویند.

<>

اگر برق سه فاز را به اعمال کنیم ایجاد یک میدان دوار می کند که با سرعت    می چرخد.و همچنین اگر سیم پیچ های رتور اتصال کوتاه شده باشند روی آن نیز جریانی القا می شود که با سرعت    روی روتور می چرخد . تقابل این دو میدان دوار باعث چرخش بخش محرک ، یعنی روتور می شود . اما همیشه سرعت میدان استاتور کمتر از سرعت میدان استاتور می باشد ، زیرا اگر برابر باشند القاء متقابل صورت نمی گیرد و تغییرات شار در سیم پیچ روتور اتفاق نمی افتد و ولتلژ و جریان القایی روی روتور صفر می باشد و در نتیجه روتور می ایستد.

مزایای موتور القایی سه فاز نسبت به موتور تک فاز :

از مهمترین مزیت ها می توان به کاهش ریپل ها به دلیل وجود کشتاور های توزیع شده ی یکسان و افزایش توان نسبت به حجم و راه اندازی راحت تر نسبت به موتور های تک فاز نام برد .

انواع روتور :

 روتور های سیم پیچی شده که از جنس مسی یا آلومینیم هستند. ( هزینه ی نسبتا بالایی دارند و در سنگین تر هستند و معمولا در مصارف خاص استفاده می شوند )

روتور های قفس سنجابی ، که در این روتور ها میله هایی از دوطرف با هم اتصال کوتاه شده اند و جنس آنها مس یا آلومینیم می باشد .

جنس هسته ( روتور ) مواد فرومغناطییس مورق (لایه لایه ) مرغوب می باشد و جنس استاتور فولاد مرغوب مورق می باشد .انواع کار برد های موتور القایی سه فاز :

1. انتقال دهنده ی فاز : اگر مدار روتور باز باشد ( روتور ایستاده ) میدان گردان استاتور روی فاز متفابل خود ولتاژی با فرکانس معادل فرکانس استاتور اعمال می کند . حالا با تغییر زاویه یی مکانیکی روتور نسبت به استاتور تغییر زاویه الکتریکی در خروجی روتور داریم . از این روش می توان به جای دستگاه فرجا جهت تست رله های دیفرانیل استفاده کنیم .

2.استفاده از موتور به جای ترانس : اگر با سر بندی درست و روتور در حال ایستاده استفاده منیم ، می توان از موتور به عنوان بک اتوترانس استفاده کرد . البته از این روش به خاطر مشکلات اقتصادی استفاده نمی شود.

3. عملکرد به صورت موتوری : عملکرد عادی موتور که خود دارای سه دسته است :

موتوری / ژنراتوری / ترمزی ( جای دو فاز در یک لحظه عوض شود )

سیستم ارت ( اتصال به زمین ) قسمت سوم :

اما مقاله امروز ، جونم براتون بگه که امروز می خوام در مورد خاکی که الکترود را در ان نصب می کنیم براتون صحبت کنم . مقاومت ویژه خاک در درجه اول به جنس ان و سپس رطوبت و دما بستگی دارد . از انجائیکه مقاومت ویژه خاک طبیعتی الکترولیتی دارد بنابراین مقدار رطوبت و نمک های حل شده در اب ان در مقاومت ویژه تاثیر فراوان دارند . اهمیت دمای خاک بر مقاومت ویژه ان تاثیر فراوان دارد . اهمیت دمای خاک برمقاومت ویژه ان بیشتر به خاطر دمای انجماد ان است لذا الکترود را باید در عمقی که سرمای انجماد نتواند به ان نفوذ کند نصب کرد بنابراین می بایست یک متر اول عمق الکترود در مقاومت ان به حساب اورده نشود . ترتیب اولویت محل نصب الکترود به این صورت است : 1- زمین باتلاقی 2- زمین رسی 3- زمین ماسه ای 4- زمین شنی 5- شن تر یا نم ناک . اما زمین هایی که باید از احداث الکترود در انها خود داری کرد عبارتند از : 1- زمین های خشک 2- زمین های ماسه ای وشنی 3- زمین های دارای انواع سنگ های سخت مثل گرانیت . در بعضی موارد برای کم کردن مقاومت اتصال به زمین ممکن است لازم باشد اقدام به اماده سازی خاک شود . اماده سازی خاک بااستفاده از مواد شیمیایی انجام می شود . بهترین نمونه از این نوع اماده سازی عبارتند از : 1- بنتونیت 2- بتن 3- روش سنتی با استفاده از مخلوطی از نمک و ذغال . ایرادی که به روش سوم وارد است این است که دو سال بیشترجواب نمی دهد و بعد از دو سال اگر چاله را بالا بریزیم اثری از الکترود نیست . در پایان منتظر مقاله فردا باشید چراکه می خواهم در مورد چگونگی نصب الکترود در زمین باریتان صحبت کنم .                                                     ارش کاویانی