مقدمه:
از وسایل حفاظتی محدودکننده ضربه برای حفاظت تجهیزات در برابر اضافه ولتاژها می باشد.
یک وسیله حفاظتی محدودکننده ضربه باید اضافه ولتاژهای گذرا یا اضافه ولتاژهای که باعث تخریب تجهیزات شبکه میشوند را محدود و به زمین هدایت کند.
همچنین بتواند این کار را بدون اینکه آسیبی ببیند به دفعات تکرار کند.
برقگیر نسبت به سایر وسایل حفاظتی بهترین حفاظت را انجام میدهد.
و بایستی بیشترین مقدار حذف امواج گذرا را فراهم میکند.
برقگیر به صورت موازی با وسیله تحت حفاظت یا بین فاز و زمین قرار میگیرد.
انرژی موج اضافه ولتاژ به وسیله برق گیر به زمین منتقل میشود؛ و باعث محافظت بیشتر میشود.
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.
انواع -برقـگیـر:
۱) برقگیر – میـله ای
۲) برقگیر – بـا فاصله هوایی
۳) برقگیر – بدون فاصله هوایی
۴) برقگیر – خـازنـی
۵) برقگیر- فیوزی
۶) برقگیر بـا مقاومت غیر خطی
برقگیـر میـله ای:
یکی از ساده ترین و ارزانترین برقگیرها که از اولین برقگیرها هم میباشند برقگیر میله ای است.
این برقگیر با وجود قدیمی بودن امروزه نیز کاربردهای زیادی دارد .
این برقگیر عبارت است از دو میله نوک تیز 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 شرایط و زمان اعمال ولتاژ روی سیستم قابل تنظیم است .
تنظیم این فاصله طوری است که در مقابل ولتاژ حداکثر سیستم پایدار بوده و فقط در برابر ولتاژهای زیاد تخلیه الکتریکی صورت میگیرد .
البته تنظیم برقگیر از حالت ایده آل دور بوده و میتوان گفت در یک باند ولتاژ عمل میکند.
همچنین مشخصه عملکرد دقیقی را برای آن نمیتوان تصور کرد.
برقگیـر با فاصله هوایی:
نوع دیگری از برقگیرها که کاربرد بسیاری در پستهای فشار قوی دارد ؛ برقگیر از نوع شاخکی می باشد .
این نوع برقگیرها ساده ترین نوع برقگیر می باشند که به جرقه گیر (برقگیر با فاصله هوایی ) معروف هستند.
و در محلهای اتصال مقره به هادی یا اطراف بوشینگهای ترانسهای توزیع دیده میشوند.
همانطوریکه که می دانیم برقگیرها باید در برابر ولتاژ نامی شبکه مانند یک کلید باز رفتار کنند.
و در برابر ولتاژهای بیشتر از ولتاژ نامی شبکه مانند یک کلید بسته رفتار کنند.
در این نوع برقگیرها (برقگیر با فاصله هوایی) اگر ولتاژ بالا رود؛ بین شاخکها قوس برقرار شده و انرژی صاعقه به زمین منتقل شده و این امر باعث می شود که تجهیز از بین نرود.
موارد استفاده برقگیـر با فاصله هوایی:
۱) برسر بوشینگهای ترانسها (جهت حفاظت سیم پیچهای ترانس)
۲) در خطوط انتقال فشار قوی که به شکل حلقه ای هستند که هم نقش برقگیر را بازی می کنند و هم نقش حلقه کرونا را بازی می کنند.
برقگیـر بدون فاصله هوایی:
یک نوع برقگیر بدون فاصله هوایی امروزه بکار میرود که خازنهای سری آن از قطعات اکسید روی میباشد.
این قطعات بصورت قرصهایی با اندازه های مختلف ساخته شده و روی هم قرار میگیرند.
این برقگیرها از نظر ساخت ساده تر بوده و دارای حجم کمتری نیز میباشد.
این برقگیرها میتوانند در ولتاژهای پائینتر عمل کنند.
بنابراین سطح ولتاژ حفاظت تجهیزات را نیز میتوان پائینتر آورد.
و در نتیجه در هزینه ها صرفه جویی نمود و جریان نشتی در این نوع برقگیرها کمتر است یا تقریباً صفر است.
برقگیـر خـازنی:
این نوع برقگیر برای ولتاژهای فشار ضعیف استفاده میشود که انرژی اعمال شده حاصل از موج ولتاژ در خازن ذخیره میشود.
برقگیـر فیـوزی:
این نوع برقگیر نیز طوری ساخته شده که در مقابل اضافه ولتاژی که سبب عبور جریان زیادی از برقگیر شده میسوزد.
جرقه داخل آن توسط گاز یا مواد نسوز درون آن خاموش میشود و اکثراً بعنوان حفاظت ثانویه بکار میرود.
برقگیـر با مقاومت غیر خطی:
این نوع برقگیر از یک یا چند خازن سری همراه با یک یا چند مقاومت غیر خطی تشکیل شده است.
این خازنها که اصولا ً بصورت فواصل هوایی میباشد در حالت کار عادی سیستم از عبور جریان الکتریکی به داخل برقگیر جلوگیری میکنند.
چنانچه ولتاژ سیستم به عللی بالا رود، فواصل هوایی بین خازنها هادی شده و جریان الکتریکی عبور میکند.
عبور جریان از مقاومت غیر خطی میزان افت و ولتاژ دو سر برقگیر را مشخص میکند .
فواصل هوایی موجود در برقگیر باید طوری باشد که در مقابل حداکثر ولتاژ کار سیستم مقاوم بوده ولی اگر به عللی اضافه ولتاژ اعمال شده اتصال کوتاه شود پس از برقراری شرایط عادی بتواند جریان را قطع کند که این کار توسط مقاومت های غیر خطی انجام میگیرد .
مجموعه قسمت خازنها و مقاومت غیر خطی در داخل یک ایزولاتور ساخته شده از مواد عایقی قرار میگیرند .
انتخاب چند خازن در برقگیر بجای یک خازن به این دلیل صورت میگیرد که استقامت برقگیر در مقابل ولتاژهای برگشتی زیاد گردد.
برای اینکه تقسیم ولتاژهای روی خازنها بطور مساوی انجام گیرد.
یک سری خازن و مقاومت موازی در دو سر فاصلههای هوایی قرار میدهند.
این کار را درجه بندی ولتاژ میگوئیم، یعنی یکنواخت نمودن توزیع ولتاژ در روی خازنهای متوالی .
این برقگیرها در قسمت فوقانی خود مجهز به یک وسیله حلقه ای شکل هستند که این وسیله به حلقه کرونا یا کروناگیر معروف می باشد .
همانطور که می دانیم پدیده کرونا تخلیه الکتریکی ناقص در یک میدان غیر یکنواخت می باشد .
در پستهای فشار قوی این پدیده بالاخص در محل های اتصال هادیها به تجهیزات دیده می شود . لذا برای برطرف کردن این عیب باید میدان را در این نواحی یکنواخت کنند تا اثرات مخرب کرونا کمتر گردد .