مهندسین برق در هنگام تلاش برای شناسایی محصول با کیفیتی که به آن نیاز دارند، به ویژه در بازار جهانی امروز که بسیاری از تأمین کنندگان محصولات رقابتی ارائه می­دهند، با یک دو راهی مشابه در یک زمان مواجه می­شوند. با این وجود، تصمیم­گیری درست که بتواند قابلیت اطمینان و حتی در موارد مهمتر که برقگیری که عملکرد آن از زیان­های مالی ناشی از صاعقه و یا کلیدزنی جلوگیری می­کند را افزایش دهد، حیاتی می­باشد. چگونگی تعریف کیفیت بستگی به نوع خاص برقگیر مورد بررسی دارد. برای برقگیرهای توزیع، توانایی آن برای قطع اتصال از سیستم در زمان اضافه بار ضروری است. این نیز به هنگام ارزیابی کیفیت برقگیر خطوط انتقال، در صدر لیست می­باشد. در مقابل، به طور کلی دیگر عوامل، به ارزیابی کیفیت یک برقگیر پست مربوط می­شود. طراحان و تولیدکنندگان برقگیر با کیفیت، گاهی اوقات نیاز به آزمایش و مشخص کردن فراتر از آنچه که در استانداردها نشان داده شده­است، دارند. در حقیقت، بررسی­ها و تست­های اضافی اغلب برای تضمین کیفیت هر برقگیر که در اختیار می­باشد، لازم است. این مقاله­ ی اخیر INMR که توسط Jon Woodworth  متخصص تهیه شده است، دیدگاه ­هایی را درباره­ی مهمترین عوامل هنگام خرید برقگیر­های محافظتی در ولتاژ بالا ارائه داده­است. برقگیرهای پست از بالاترین دارایی های ارزشمند در یک پست محافظت می­کنند، بخشی از یک شبکه که به میلیون ها نفر خدمات رسانی می­کنند. بنابراین حیاتی است که آن­ها به بالاترین کیفیت ممکن تولید شوند. آخرین طرح برای پیوستن به این خانواده، برقگیرهای هسته­ی حفره دار کامپوزیت است، که دارای ترکیبی از مزایای طرح های مجهز به پلیمر و پرسلین (چینی) است. عناصر مختلفی که چنین محصولی را تشکیل می­دهند، در شکل ۱ نشان داده شده­اند و ویژگی های بحرانی با مواد محفظه­ی پلاستیکی شروع می­شود که می­توانند سال ها فشار را بدون در نظر گرفتن محيط تحمل کنند.

 

 

شکل ۱: برقگیر کلاس پست پلیمری – طراحی هسته حفره دار

برقگیر نوع توزیع از برقگیر پست متفاوت است و فقط برای حفاظت از صاعقه استفاده می­شود. این جزء کوچک اما مهم در سیستم قدرت، برای محافظت از خطوطی است که به طور مستقیم به مشتریان نهایی مرتبط است. به طور مشابه، کاربرد اصلی برقگیر خط انتقال این است که از سیستم HV برای جلوگیری از قطع برق ناشی از رعد و برق حفاظت کند. جزء حیاتی که در هر دو حالت یافت می­شود – اما نه در برقگیر پست ها – قطع کننده است. وگر نه برای قطع کننده، اگر یک برقگیر شکسته نمی­تواند سیستم را قطع کند و منجر به قطع شدن مداوم می­شود. قطع کننده که واحد دچار شکست شده را از سیستم حذف می کند باید اتصال کوتاه شود تا باعث جلوگیری از “چشمک زدن” بیشتر سیستم می­شود.

 

 

 

شکل ۲: برقگیر کلاس توزیع

 

شکل ۳: برقگیر خطوط انتقال

 

ویژگی­های مشترک برقگیر با کیفیت

مواد مقاوم با سابقه­ی خدمات اثبات شده

محفظه­ی با کیفیت ممکن است اولین در لیست باشد، اگر یک برقگیر برای چندین دهه بدون مشکل کار کند. مواد مختلف پلیمری محفظه در عملکرد برابر نیستند، بنابراین انتخاب یکی از آن­ها که تاریخچه­ی خدمات خوب را نشان می­دهد، حتی در شرایط سخت محیطی، حیاتی است. تأمین­کنندگان برقگیر باید قادر به ارائه­ی پشتیبانی فنی برای نشان دادن این موضوع که مواد مورد استفاده­ی آن­ها در طولانی مدت قابل استفاده می­باشد، از طریق آزمایش و تجربه­ی زمینه­ی مربوطه، باشند.

سطوح حفاظتی

حفاظت از صاعقه­ی موثر و حفاظت کلیدزنی در هنگام خرید یک برقگیر ضروری است. ولتاژ تخلیه و مقادیر جرقه،­ اندازه­گیری های این حفاظت هستند که مقادیر پایین­تر از آن بهتر می­باشد. در نظر گرفتن این پارامتر مهم هنگام انتخاب یک برقگیر باید اولویت داشته باشد. علاوه بر این، یک تأمین کننده­ی برقگیر با کیفیت همواره باید یک پیگیری حسابرسی برای بررسی تمام ویژگی های منتشر شده برای برقگیر­های خود داشته باشد.

 

حالت شکست

اگر یک برقگیر بیش از ظرفیت طراحی خود و بیش از حد بارگذاری شده و با شکست مواجه شود. برای اطمینان از اینکه چنین حالت شکستی برای برقگیر اتفاق افتاده است، یک گزارش آزمایشی گواهی شده باید از آزمایشگاه مستقل و معتبر در دسترس قرار گیرد. این تست ها پیچیده هستند و به درستی اجرا نشدن آن ها، می­تواند منجر به برقگیری شود که هنوز از آن جریان عبور می کند می­شود ولی قادر به شکست به حالت ایمن نیست.

 

مقاومت در برابر رطوبت

مقاومت در برابر ورود رطوبت یکی از مهمترین ویژگی های برقگیر با کیفیت است. محصولاتی که بدون تست مناسب و تایید این قابلیت طراحی شده­اند و تولید می شوند، احتمالاً تحت فشارهای زیست محیطی طاقت نخواهند آورد. تصور غلط رایج این است که برقگیرهای مجهز به بدنه­ی پلیمری به طور ذاتی در برابر رطوبت مقاومت دارند؛ در واقع اینطور نیست. بنابراين عملكرد مهر و موم كننده­ی برقگیر بايد در طراحي و نيز در طول فرآيند توليد در اولويت باشد. برای اطمینان از کیفیت خوب، توصیه می­شود برای این که برقگیر تمام شرایط محیطی مورد انتظار را تحقق بخشد و همچنین این که چگونه این قضیه تأیید شده است درخواست مدرک کنید. استانداردهای IEEE و IEC حداقل مجموعه ای از تست­هایی را که باید منتقل شوند، ارائه می­دهند، اما برقگیر­های با کیفیت بالا معمولا از استانداردهای معمول ایجاد می شود.

 

 

 

برقگیر توزیع بعد از آزمایش اتصال کوتاه

 

نمونه ای از یک برقگیر آسیب دیده بعد از ۲۰ سال کار در یک محیط با شرایط نامناسب

 

دیسک­های با کیفیت

دیسک MOV “قلب” یک برقگیر است. بدون دیسک های با کیفیت که به صورت مشخص عمل می­کنند، یک برقگیر به سادگی سطح مطلوب حفاظت از سیستم را ارائه نمی کند.

 

 

پایانه­های با کیفیت بسیار بالا برای نصب آسان و ایمن، بسیار مهم هستند

قطع کننده­ی پیشروی زمین

 

ترمینال های پایدار

“طول عمر و ماندگاری” در اینجا بدان معنی است که به راحتی توسط عدم توجه کافی در هنگام نصب آسیب نبیند. بنابراین، این قطعات باید از موادی ساخته شده باشند که در طول عمر مفید این واحد دوام بیاورند و مشکلات نصب مانند برش های متقاطع، تخلیه جزئی یا شکستگی ایجاد نکنند. جنبه دوم پایانه های قوی مقاومت بلند مدت در برابر هوای محیط است. برای مثال، زنگ هایی که بر روی یک اتصال دهنده شکل می­گیرند، در نهایت می­توانند محفظه را بشکنند و قابلیت ارتجاعی آن را کاهش دهند.

 

مقادیر ولتاژ تخلیه­ی یک برقگیر رایج ۱۰ کیلوولتی

تجهیزات نصب که در یک برقگیر مشاهده می­شود.

 

قطع کننده­ی قابل اعتماد

قطع ­کننده می­تواند از نظر ارزشی با برقگیری که به آن متصل شده است، اگر عملیات موفقیت آمیز آن موجب اجتناب از هزینه یک قطع برق طولانی مدت شود، برابر باشد. به همین دلیل مهم است که سابقه­ی تاریخی خدمات قطع­کننده را بدانید. سوالاتی که در این زمینه مطرح می شود عبارتند از: مدت زمان استفاده از طراحی چقدر است؛ هدف اصلی عملیات چیست؛ در چه جریان حداقل و حداکثر کار خواهد کرد؛ و چگونه عملکرد آن در طول تولید تایید شده است. یک برقگیر با کیفیت نیز دارای یک قطع کننده است که توسط سازمان های نظارتی عمومی به عنوان غیر خطرناک بودن برای حمل و نقل تایید شده است. این بدان معنی است که اگر در آتش سوزی، نباید منفجر شود و مخاطبان اولیه را تهدید کند.

دیسک با کیفیت همیشه برای رسیدن به یک برقگیر کیفیت ضروری است.

 

تهویه­ی بالای برقگیر چینی ۶۰ کیلوواتی است که به طور موفقیت آمیز در طراحی عنوان یک طراحی تخلیه شده است.

 

 تهویه­ی قابل اطمینان

در صورتی که برقگیر بیش از حد بارگذاری شود، ضروری است که آن را به سرعت و به طور موثر برای جلوگیری از شکستگی های پیچیده و آسیب بالقوه به دارایی های نزدیک بیرون بکشند. هر یک از بازدارنده های پلیمر و پرسلینی (چینی) باید تحت چنین شرایطی بدون هیچ مشکلی کار کنند.

مواد دی الکتریک تثبیت شده

مواد متشکل یک برقگیر به خواص دی الکتریک خوب بسته به این که کجا از آن استفاده می­شود نیاز دارد. برای مثال، دی الکتریک خوب برای هر طول عمری که برقگیر، فشار ولتاژ را تجربه می­کند، مورد نیاز است. مواد دی الکتریک با سابقه­ی اثبات شده در برنامه های کاربردی با ولتاژ بالا باید به تولید کنندگان خوب شناسانده شود و تنها این ها باید در یک طراح برقگیر با کیفیت استفاده شوند.

روشن و کامل کردن گزارش های تست گواهی شده

کیفیت و طراحی هر برقگیر را می توان با نگاه کردن به گزارش تست گواهی و تولید کنندگان برقگیر تعیین نمود و همیشه باید این اطلاعات را برای مشتریان در دسترس قرار دهند. گزارشات باید روشن، مختصر و دقیق باشند، با آزمون هایی که IEEE C62.11 یا IEC 60099-4 را دنبال می­کنند. داده های ارائه شده باید خود توضیحی باشند و به راحتی قابل درک باشند.

توانمندی تحمل فرکانس توان بالا

قابلیت مقاومت در برابر فرکانس توان بالا (مقاومت در برابر TOV) لزوما در هر برقگیری داده نمی­شود. در حقیقت، برخی از برقگیر ها ممکن است تنها توانایی مقاومت در برابر اضافه ولتاژ موقت را ارائه دهند و در یک خطای تک فاز به زمین دچار شکست شود. توصیه می شود فقط برقگیرهایی با توانایی های بالای تحمل TOV را نصب کنند، همانطور که توسط منحنی TOV در ادبیات کاتالوگ یا گزارش های آزمایش گواهی تایید شده است. همچنین حیاتی است که این ویژگی در طول تولید به طور مرتب آزمایش شود.

محفظه­ی پلیمری برقگیر با طراحي ورود ناچیز رطوبتی که باعث بروز خوردگي داخلي و نارسايي زودرس مي شود.

 

برچسب ایمنی

به طور متفاوتی نرخ برقگیرهای توزیع می تواند در نگاه اول مشابه باشد و لذا استفاده از یک برچسب ایمنی در دهه ۱۹۹۰ پذیرفته شد. چنین برچسبی برای کارکنان نصب کننده­ی برقگیر خطوط هوایی ضروری است که باید یک برقگیر با نرخ­های کمتر به طور تصادفی در یک کارتن حاوی واحدهایی با نرخ بالاتر قرار داده­شود. برای مثال، اگر یک برقگیر ۱۰ کیلوولتی در کارتن ۱۸ کیلوولتی بسته بندی شود، نصب آن می تواند خطرناک باشد. برچسب بزرگ باعث می شود که برنامه­نویسان بتوانند امتیاز را ببینند و خطر را کاهش دهند. این برچسب برقگیر سومی است که بر روی برقگیر با کیفیت قرار دارد و باید به صورت ایده آل کاربر مورد استفاده قرار گیرد.

آزمایشگر تولید معمول

برچسب ایمنی در برقگیر های توزیع

 

قابل اعتماد و قابل اطمینان

آزمایش های معمول بر روی برقگیر ها و اجزای آن­ها در حین تولید ضروری است. ولتاژ تخلیه، TOV، تلفات توان، جریان نشتی و تخلیه جزئی، همه پارامترهای مهم هستند که باید در نظر گرفته شود و باید در مشخصات سازنده باشند.

 منبع:

September 9, 2018, INMR Journal