مقدمه:

رله بوخهلتس یک وسیله حفاظتی در ترانسفورماتورهایی است که از روغن به عنوان خنک کننده استفاده می کنند.

در واقع این رله یک رله محافظتی سیستم های گازی و روغنی است.

وظیفه رله بوخهلتس محافظت از ترانسفورماتور در مقابل خطاهای احتمالی مانند جریان اتصال کوتاه است.

این رله خطاها را به محض وقوع حس می کند و آژیر را به صدا در می آورد.

مکان یک رله بوخهلتس در شکل بالا نشان داده شده است.

رله بوخهلتس برای اولین بار در سال ۱۹۲۱ توسط “Max Buchholz” طراحی و ساخته شد.

این رله یک دستگاه محافظتی است که در زمینه هایی مانند سیستم های انتقال قدرت و توزیع استفاده می شود.

این رله در برخی از ترانسفورماتورهای روغن پر شده به عنوان یک وسیله محافظ برای شکست های الکتریکی در ترانسفورماتور مانند نشت جریان، دشارژ شدن،استفاده می شده است،

بنابراین هدف رله این است که شرایط ترانسفورماتور را به دقت اندازه گیری کند.

صاعقه گیر آذرخش

مواردی که رله بوخهلتس دستور قطع میدهد:

رله بوخهلتس با تشخیص خطا در ترانسفورماتور و ارسال سیگنال قطع ، ترانسفورماتور را در برابر خطرات ناشی از بروز عیوب در مواقع زیر محافظت می نماید:

۱-گازهای ایجاد شده که ممکن است ناشی از تجزیه روغن و یا مواد عایقی جامد در اثر عیوب اکتیو پارت باشد.

۲-کاهش سطح روغن که ممکن است ناشی از نشتی از مخزن ترانسفورماتور باشد.

۳-جریان سریع روغن از مخزن به سمت منبع انبساط که ممکن است ناشی از انبساط روغن در اثر اتصال کوتاه باشد.

صاعقه گیر آذرخش

ساختار رله بوخهلتس:

رله بوخهلتس از اجزاء زیر تشکیل شده است :

۱-گوی شناور خبر دهنده

۲-شناور قطع

۳-دریچه اطمینان

۴-شیر امتحان و محل خروج گاز

۵-فنر فابل تنظیم برای برگشت دریچه به محل اولیه

صاعقه گیر آذرخش

مقدمه:

با وجود روش های مختلف برای جلوگیری از برق گرفتگی سالانه تعداد قابل توجهی مرگ و میر در اثر برق گرفتگی اتفاق می افتد.

برق گرفتگی زمانی رخ می دهد که اختلاف پتانسیلی بین دو نقطه از بدن ایجاد شود.

در این حالت جریان الکتریکی از نقطه ای از بدن وارد و از نقطه دیگری خارج شود.

یا به عبارت ساده تر، بدن انسان قسمتی از مدار الکتریکی شود.

برای جلوگیری از برق گرفتگی باید از انواع برق گرفتگی آگاهی کافی داشته باشیم.

تا بتوانیم از انسان در برابر برق گرفتگی محافظت کنیم.

شدت برق گرفتگی به مستقیم یا متناوب بودن جریان بستگی دارد.

جریان متناوب به علت ایجاد انقباض عضلانی و تاثیر روی عملکرد قلب، حدود ۴ تا ۶ برابر خطرناک تر از جریان مستقیم است.

انواع برق گرفتگی:

۱-برق گرفتگی در اثر تماس مستقیم:

 برق گرفتگی در اثر تماس مستقیم یا تماس با هادی برقدار هنگامی که سیستم الکتریکی سالم است و انسان بر اثر سهل انگاری یا بی توجهی، با هادی برقدار در یک یا دو نقطه تماس می گیرد.

شدت برق گرفتگی به اختلاف پتانسیل بستگی دارد و در ولتاژ های بالا یا پایین ممکن است رخ دهد.

اگر اختلاف پتانسیل پایین باشد فقط در صورتی که تماس مستقیم با هادی برقدار اتفاق بیفتد برق گرفتگی اتفاق می افتد.

اما اگر ولتاژ بالا باشد در هر دو صورت فرد دچار برق گرفتگی می شود.

به همین دلیل اشخاص باید در مقابل خطرات احتمالی ناشی از تماس با قسمت های برقدار تأسیسات الکتریکی حفاظت شوند.

۲-برق گرفتگی در اثر تماس غیرمستقیم:

   برق گرفتگی در اثر تماس غیر مستقیم یا تماس با بدنه های دستگاه های الکتریکی وقتی اتفاق می افتد که در اثر خراب شدن عایق بندی یا هر علت دیگری، یک هادی برقدار با سطوح فلزی (یا بدنه هادی) دستگاه تماس یابد و انسان با همان سطح فلزی در تماس باشد.

به این حالت برق گرفتگی غیر مستقیم می گویند.

اشخاص باید در مقابل خطرات احتمالی ناشی از تماس با بدنه هادی دستگاه ها به گونه ای حفاظت شوند که موارد حفاظتی زیر را در برگیرند:

جلوگیری از عبور جریان الکتریکی از بدن انسان.

محدود کردن جریان اتصالی که ممکن است از بدن عبور کند (به میزان کمتر از جریان برق گرفتگی)

قطع خودکار مدار تغذیه به محض بروز برق گرفتگی که ممکن است به عبور جریان از بدن انسان که در تماس با بدنه فلزی دستگاه قرار دارد منجر شود؛ در زمانی که جریان برابر یا بیش از جریان برق گرفتگی باشد.

روش های جلوگیری از برق گرفتگی:

برای به حداقل رساندن احتمال خطر برق گرفتگی باید موارد ایمنی در طراحی، ساخت، نصب و بهره برداری از دستگاه های الکتریکی رعایت شود.

روش های جلوگیری از برق گرفتگی برای محافظت از مدار ها، تجهیزات و انسان ها در نظر گرفته شده اند.

این حفاظت ممکن است با یکی از روش های زیر تأمین شود:

الف)جلوگیری از عبور جریان الکتریکی از بدن انسان

ب)   محدود کردن جریانی که ممکن است از بدن عبور کند (به میزان کمتر از جریان برق گرفتگی)

روش های زیر برای حفاظت در تماس مستقیم یا غیر مستقیم قابل استفاده است:

جلوگیری از برق گرفتگی مستقیم:

روش های مختلفی برای جلوگیری از برق گرفتگی به روش مستقیم وجود دارد.

عایق بندی قسمت های برقدار

محصور کردن تجهیزات

استقرار در خارج از دسترس

کلید محافظ جان

کلید محافظ جان یا جریان کلید جریان نشتی زمین به وسیله مقایسه جریان هایی که از فاز و نول (سیم برگشت جریان) عبور می کند، جریان عبوری یا نشتی به زمین (یا ارت) را تشخیص می دهد.

محافظ جان به اندازه ای حساس است که می تواند جریان های نشتی کوچک را که باعث قطع کلید مینیاتوری نمی شود، ولی عاملی برای شروع یک آتش سوزی یا برق گرفتگی کافی باشد را بیابد.

چنین جریانی باعث قطع این کلید و در نتیجه منبع تغذیه را از مدار می شود.

محافظ جان شخصی را که احتمالاً بین دو فاز یا فاز و نول دچار شوک می شود، محافظت نخواهد کرد.

اگر شخص از قسمتی که نسبت به زمین برقدار است دچار شوک الکتریکی شود، به دلیل جریانی که از بدن وی به زمین عبور می کند، این کلید در چند صدم ثانیه منبع تغذیه را قطع می کند.

سیم های فاز و نول از یک ترانسفورماتور جریان (C.T) عبور میکند.

و سیم پیچ ثانویه آن به یک آشکارگر الکترونیکی حساس متصل می شود.

که می تواند باعث قطع یک کلید قطع کننده (بریکر) شود.

که با خط ۲۲۰ ولت و ۵۰ هرتز یا ۱۱۰ ولت و ۶۰ هرتز سری می باشد.

جلوگیری از برق گرفتگی غیر مستقیم:

۱-قطع خودکار مدار تغذیه با استفاده از اتصال زمین

اکثر شوک های الکتریکی وقتی رخ می دهند که شخص با زمین تماس دارد و قسمتی را که برقدار است یا بر اثر اتصال بدنه برقدار شده، لمس میکند.

اگر بدنه فلزی وسایل الکتریکی در دسترس به طور مناسب اتصال زمین شده باشند نمی توانند بر اثر اتصالی، برقدار شوند.

این عمل خطر ایجاد شوک را تا حدودی از بین می برد.

این سیستم بستگی به اتصال مناسب آن به زمین دارد تا اگر بین قسمت برقدار و محفظه آن اتصالی رخ داد، فیوز یا کلید قطع کننده مدار عمل کند و منبع الکتریکی را جدا نماید.

ممکن است اجسام هادی مجاور نیز بر اثر وقوع اتصالی الکتریکی برقدار شوند؛ مانند یک لوله فلزی که بر اثر تماس با هادی برق، برقدار شده است.

بنابراین توصیه می شود که اجسام فلزی به وسیله هایی به گونه ای به زمین ارت شوند که حتی اگر به یکدیگر اتصالی کنند، هیچ ولتاژ تماسی خطرناکی پیش نیاید.

این احتیاطات اولیه، به خصوص در منازل و مکان هایی نظیر:

حمام،

آشپزخانه

و به طور کلی جائی که دست های مرطوب باعث کاهش مقاومت پوست بدن و در نتیجه افزایش قابلیت شوک الکتریکی می شود، باید رعایت شود.

در روش قطع خودکار منبع تغذیه، به محض اتصالی فاز به بدنه هادی دستگاه، باید وسیله حفاظتی جریان برق تغذیه دستگاه یا مدار را در مدت زمانی کوتاه قطع کند.

برای شرایط عادی محیط، ولتاژ تماسی استاندارد، که می تواند به مدت طولانی برقرار باشد، کمتر از ۵۰ ولت است.

باید یک هادی همبندی کلیه قسمت های هادی شامل:

هادی حفاظتی،

هادی نول،

لوله های اصلی آب و گاز

با سیستم حرارتی را به یکدیگر وصل کند.

و وسایل حفاظتی از قبیل فیوزها و کلیدها متناسب با نوع سیستم اتصال زمین انتخاب شوند.

۲-حفاظت با سیم اتصال زمین:

وقتی در دستگاه الکتریکی اتصال بدنه به وجود می آید، جریانی از طریق ارت بدنه دستگاه به زمین و سپس به مرکز ستاره ترانسفورماتور شبکه توزیع جاری می شود.

مقدار این جریان باید به اندازه ای باشد تا جریان خطا، باعث قطع سریع وسیله حفاظتی یا فیوز شده و ولتاژ تماس قطع شود.

یعنی مقاومت زمین باید حداکثر برابر ۰/۲۸ اهم باشد تا جریان خطا باعث قطع فیوز شود.

بنابراین به دست آوردن چنین مقاومت زمین بسیار مشکل بوده و اقتصادی نمی باشد.

و بهتر است از سیستم حفاظتی اقتصادی تری استفاده شود.

۳-همبندی کردن:

هدف از هم ولتاژ کردن یا همبندی پیشگیری از ظاهر شدن ولتاژ خطرناک تماس است.

یک هادی همبندی هم ولتاژ کننده باید کلیه بدنه هادی قابل تماس هم زمان و بدنه های هادی بیگانه را به یکدیگر مرتبط کند.

هادی همبندی هم ولتاژ کننده نباید در ارتباط مستقیم الکتریکی با زمین از طریق بدنه های هادی و بدنه های هادی بیگانه باشد.

به هنگام استفاده از این روش لازم است دقت شود که:

افرادی که وارد محیط با همبندی هم ولتاژ کننده می شوند، تحت اختلاف ولتاژی خطرناک قرار نخواهند گرفت.

به خصوص در حالتی که در یک محیط کف، هادی عایق شده از زمین به هادی همبندی مورد بحث وصل شده باشد باید دقت لازم به عمل آید.

منظور از هادی بیگانه، قسمت های هادی یا فلزی است که جزئی از تأسیسات الکتریکی به حساب نمی آید.

نظیر:

اسکلت فلزی ساختمان ها،

لوله های فلزی گاز،

لوله های فلزی آب،

منابع فلزی آب،

منابع فلزی سوحت،

درب و پنجره فلزی،

بدنه فلزی تجهیزات،

لوله های فلزی حرارت مرکزی و غیره.

ارتینگ و کاربرد آن در مقابل برق گرفتگی

ارتینگ و کاربرد آن در مقابل برق گرفتگی

ارتینگ و کاربرد آن در مقابل برق گرفتگی

مقدمه:

برقگیر ساده:

برقگیر ساده عبارتست از یک میله ۱ الی ۲ متری با قطر ۱۶ الی ۲۲ میلیمتر که روی بام نصب میشود.

جنس این میله از مس یا فولاد روکش مس و یا فولاد ضد زنگ است.

کار برقگیر ساده هدایت انرژی برق حاصل از صاعقه به زمین است.

با پیشرفت علم امکان ذخیره انرژی برق حاصل از صاعقه نیز متصور است.

در این مقاله روشهای ذخیره انرژی برق که تا اکنون بشر به آن دست یافته است توضیح داده شده است.

روشهای ذخیره انرژی برق:

ذخیرهٔ انرژی، نگه‌داری از انرژی برای استفاده در آینده است.

دستگاهی که انرژی را ذخیره و انبار می‌کند،گاهی آکو مولاتور خوانده می‌شود.

در ذخیره‌سازی انرژی، تبدیل انرژی به شکلی از انرژی که آسان‌تر ذخیره و انبار می‌شود از شکلی که ذخیره کردن آن دشوار است؛ صورت می‌گیرد.

انرژی انواع و گونه‌های مختلفی دارد و شکل‌های متعددی داراست.

از جملهٔ این انواع عبارتند از:

 انرژی شیمیایی،

انرژی گرانشی (حاصل از نیروی گرانش)،

 انرژی الکتریکی(برق)،

 انرژی جنبشی،

انرژی آبی،

انرژی هسته‌ای،

 و گرمای نهان،

ذخیرهٔ انرژی، روش‌ها و شیوه‌های گوناگونی دارد و برای آن از ابزارها و وسایل مختلفی استفاده می‌شود.

صاعقه گیر آذرخش

روشهای ذخیره انرژی برق:

با گسترش تولید انرژی‌های تجدیدپذیر متغیر مانند برق و خورشید، گسترش سیستم‌های ذخیره سازی برق تبدیل به گلوگاهی برای توسعه این صنعت شده است.

مهمترین راه ذخیره سازی انرژی در حال حاضر استفاده ازروش تلمبه ذخیره‌ای برای پمپاژ آب به پشت سد در شرایط غیر پیک می‌باشد.

استفاده از سایر روش‌ها مانند ذخیره انرژی بوسیله فشرده سازی هوا یا توسط چرخ طیار از روش‌های استفاده شده در حال حاضر می‌باشند.

میزان ذخیره سازی انرژی در حال حاضر در جهان چندان بالا نمیباشد و تلاش برای بالا بردن میزان آن یکی از آیتم‌های بسیار موثر در آینده شبکه‌های برق جهانی خواهد بود.

ذخیره انرژی با هوای فشرده نیز دارای مقیاس‌های کوچک می‌باشند مانند دو واحد ۶۶۰ کیلووات و ۲ مگاواتی.

صاعقه گیر آذرخش

سیستم‌های هیبرید مانند ترکیب توربین گاز و باتری مانند نمونه ۵۰ مگاواتی ارائه شده از سوی جنرال الکتریک، از سیستم‌های جدید در این زمینه است.

شرکت زیمنس نیز بر روی ترکیب سیستم‌های توربین بخار و گاز با باتری‌ها فعالیت نموده است.

هم چنین تاکید بر قرار گرفتن و نزدیکی واحد‌های ذخیره ساز به مشتری برق شده است.

این ذخیره سازی باید بر پایه نیاز‌های مشتری صورت گیرد و الگوی مصرف مد نظر باشد.

هم چنین بر روی ترکیب باتری با واحد‌های تلمبه ذخیره‌ای نیز بررسی‌هایی صورت گرفته است.

در مورد باتری‌های مورد استفاده و بهبود فناوری آن‌ها نیز بررسی صورت گرفته است.

صاعقه گیر آذرخش