تحقیق درباره انواع دستگاه های حفاظتی

مقدمه

برای آن که سیستم توزیع خوب کار کند و برای رضایت بخش بودن عملکرد آن باید اشکلات هر بخشی از آن جدا و ازبقیه ی سیستم با سرعتی که امکان دارد قطع کرد. در حقیقت، اگر ممکن باشد باید از بوقوع پیوستن چنین اشکالاتی جلوگیری کرد. ابزار اصلی برای انجام این امر شامل : فیوزها، تقسیم کننده های خودکار، وصل کننده های مجّدد، کلیدهای مدار، برق گیرها یا اضافه جهش گیرها می باشد. با این حال موفقیّت به هماهنگی این وسایل بستگی داردبه طوری که عملکردشان با یکدیگر منافاتی نداشته باشد. نمودار1-5 نشان می دهد که این ابزار به کدام قسمت این سیستم مرتبط می شوند.

2-1 فیوزها  چیست؟

ویژگی جریان – زمان. اساساً یک فیوز شامل یک اِلمنت فلزی است که وقتی جریان بیش از حدی از میان آن جاری می شود، المنت ذوب می شود. مقدار(بزرگی ) جریان بیش از اندازه به طور معکوسی با طول مدت آن متغیّر خواهدبود. این ویژگی جریان زمان نه تنها بوسیله ی نوعی فلز استفاده شده وابعاد آن (شامل شکل آن) تعیین شده است، بلکه همچنین با نوعی ضمیمه های آن ومحافظ نیز تعیین شده است. مورد دومی نه تنها بر زمان ذوب تأثیر می گذارد بلکه، برزمان تخلیه ی قوس نورهم تأثیر می گذارد. پس ((زمان تخلیه ی )) فیوز، حاصل جمع زمان ذوب زمان تخلیه ی قوس نور می باشد. به نمودار 1-5 و 2-5 مراجعه نمایید. اشاره می کند که در منحنی b در نمودار3-5، زمان تخلیه برای مقدار معینی از جریان نسبت به منحنی a کمتر است، از این رو، فیوز با ویژگی b که به عنوان ((فیوز محکم )) رجوع شده، با فیوز منحنی a مقایسه می شود.

فیوزهای سریع برحسب ولتاژ، توانایی حمل عادی جریان را ارزیابی می کنند و معمولاً ویژگی های قطع را توسط منحنی های جریان زمان نشان می دهند. در واقع هر منحنی مُعرف ارتباطی بین پایین ترین و بالاترین زمان تخلیه برای یک فیوز خاص می باشد.

هماهنگی فیوز. تعداد، سرعت و نوع ابزار قطع کننده که در نمودار 1-5 نشان داده شده، به سیستم ولتاژ، جریان عادی، بالاترین خطای جریان و بخش ها وتجهیزات مرتبط با آن ها، بستگی دارد و شرایط عادی دیگر. این ابزار معمولاً در مدار شاخه ای بخش خای درونی قرار گرفته اند، و باید طوری هماهنگ شوند که تنها بخش آسیب دیده را از جریان باز دارند.

2-2 فیوزهای تکرار کننده (تقویت کننده)

فیوزهای ردیفی که گاهی 2 تایی و 3تایی (هر فاز ) نصب می شوند، به عنوان فیوزهای تکرار کننده شناخته شده اند که دارای وقفه زمانی بین هر دو واحد فیوز می باشند. زمانی که اشتباهی رخ می دهد، فیوز اول می پرد و فیوز دوم به طور خودکار و با باز شدن فیوز اول، در مدار قرار می گیرد. اگر این اشتباه ادامه یابد، فیوز دوم می پرد، اگر فیوز سوّمی هم باشد، این فرضیه تکرار می شود. اگر اشتباه همیشگی است، تمام فیوزها خواهند پرید و بخش آسیب دیده از مدار جریان بازداشته می شوند. جایی که خازن خا برای تغذیه کنندگان به منظور اصلاح عامل قدرت به کار می روند.

فیوزها برای محافظت ردیف از گروه آسیب دیده ( وبرعکس) انتخاب می شوند و همچنین باید برای تقسیم شدن و ابزار دیگر مدار واقع در پشت منبع هماهنگ باشند.

3-2 فیوز های ترانسفورماتور چیست

فیوزهای در قمست اولیه از ترانسفورماتورهای توزیع بکار می روند تا نه تنها در موقع اشتباه در ترانسفورماتور یا قسمت ثانویه، بلکه همچنین وقتی که بار عادی دو ترانسفورماتور آن قدر زیاد می شود که نقصی در شرف وقوع است، ترانسفورماتور را از مدار قطع می کنند. فیوزها در قسمت ثانویه ترانسفورماتور را از اشتباهات و یا بار اضافی در مدار ثانویه به کار رفته، محافظت  می کند.

ویژگی های فیوز اولیه، حد وسط و سازشی بین محافظت از اشتباه و محافظت از بار اضافی می باشد، با این وجود، فیوز باید با فیوزهای دیگر در آن ردیف هماهنگ باشد. تلاش برای حل این مسأله، ترانسفورماتور های کاملاً خود محافظ CSR هستند که در آن فیوز اولیه با ویژگی های تنها براساس محافظت در برابر خطا، در میان مخزن ترانسفورماتور قرارگرفته اند. (برای تشخیص آن راخط اتصال نامیده اند). در حالی که حفاظت بار اضافی در قسمت ثانویه ی ترانسفورماتور که در میان مخزن قرار گرفته است، توسط کلیدهای مداری با ولتاژ پایین انجام می شود. کلیدهای مدار تنها بار باز می شوند، با این وجود باید به صورت دستی دوباره بسته شوند.

فیوزها درقسمت ردیفی محافظت کننده ها در شبکه های ثانویه با ولتاژ پایین تأمین شده اند. این ها محافظت تقویت کننده در مواقعی هستند که محافظ نمی تواند در طول تغذیه از شبکه به فیوز اولیه باز شود وقتی که آسیب دیده اند و یا به طور آگاهانه به زمین متصل شده اند.

 فیوزهای ثانویه که محدود کننده نیز می نامند، در هنگام اتصال شبکه های اصلی ثانویه تأمین شده اند تا بخش های آسیب دیده ی شبکه های اصلی ثانویه را جدا کنند و از گسترش آتش سوزی در رساناها (معمولاً در سیستم های برق ) جلوگیری کنند جایی که جریان کافی خطا برای سوزاندن آن سیم ها وجود ندارد پس در بخش کوچکی از شبکه های اصلی تخلیه می شوند.