مقدمه:

از آنجا که برقگیرها نقش حساسی را در شبکه های انتقال و توزیع نیرو بر عهده دارند ضروری می باشدکه طراحیها به نحوی انجام پذیرد که یک برقگیر بتواند در بدترین شرایط آب و هوایی نیز عملکردمناسب خود را حفظ نماید. برقگیرها به منظور حفاظت تجهیزات در مقابل اضافه ولتاژهای گذرا و تخلیه اضافه ولتاژهای موجی ظاهر شده در هادیهای خطوط و پست های فشار قوی بکار می روند . اضافه ولتاژهای موجی، استقامت عایقی تاسیسات و تجهیزات فشار قوی را مختل نموده و بروز قوس و اتصالی را در شبکه ظاهر می سازند .

برقگیرها به شکل موازی با وسیله تحت حفاظت خود قرار می گیرند. ولیکن با بررسی آمار و سوابق بهره برداری به ویژه در شبکه های توزیع مشاهده می گردد که ساختار برقگیرهای فعلی در مناطق جنوبی کشورمان پاسخگو نبوده و هر ساله خسارات زیادی از این طریق به شبکه برق کشور وارد می گردد که البته این امر به غیر از در بر گرفتن شرایط حاد محیطی شامل موارد دیگری نظیر شرایط ناصحیح حمل و نقل، انبارداری، نصب و بهر ه برداری و عدم برنامه ریزی مدون در جهت بازرسی و شستشوی برقگیرها و نیز شرایط و مواردی که ممکن است در حین پروسه تولید بر کیفیت ساخت برقگیرها تاثیر نامطلوب بگذارد نیز می باشد که علاوه بر تجدیدنظر در ساختار برقگیرهای فعلی نیاز به تنظیم دستورالعمل های تعمیر و نگهداری و نیز بازرسی و کنترل کیفیت را نیز نمایان می سازد.

در مورد برقگیر باید به موارد زیر توجه داشت:

1. با نصب برقگیر تنها ریسک آسیب پذیری تجهیزات در برابر اضافه ولتاژ های ناشی از صاعقه و کلید زنی پایین می آید اما کاملا از بین نخواهد رفت.
2. هر چند میزان ظرفیت انرژی عبوری از برقگیر در حین عملکرد محاسبه میشود اما برخورد مستقیم صاعقه میتواند به فروپاشی برقگیر منجر شود هر چند که احتمال وقوع این حالت بسیار کم است.
3. برقگیر تنها در برابر اضافه ولتاژهای با انرژی بالا عمل خواهد نمود و هرگز در برابر نوسانات ولتاژ حول نقطه کار عملکرد نخواهد داشت.
4. جریان تخلیه برقگیر که برحسب KA بیان میشود یکی از مشخصه های برقگیر بوده و هیچ ارتباطی به سطح اتصال کوتاه در محل نصب برقگیر ندارد اما در مواردی که درمحل نصب برقگیر ،سطح اتصال کوتاه بسیار بالاست میبایست قبل از برقگیر از فیوز   (یا وسیله حفاظتی مناسب) جهت محافظت از برقگیر قرار داده شود.
5. در مقایسه برقگیرهای مختلف علاوه بر دامنه جریان تخلیه برقگیر بر حسب KA میبایست به زمانهای پیشانی و پشت موج قابل تحمل برقگیر هم توجه نمود.
6. در برخی موارد ممکن است جهت حفاظت کامل از چند برقگیر با کلاسهای مختلف بر حسب فاصله از مصرف کننده استفاده شود. در اینگونه موارد رعایت هماهنگی بین برقگیرها بسیار مهم است.

مشخصات برقگیر

سیمی بلند و نوک تیز است که در بالاترین نقطه ساختمان مورد حفاظت نصب می‌شود ته سیم کاملاً به زمین متصل می‌شود. برای این منظور معمولا سیم به یک صفحه فلزی لحیم شده و درون زمین تا سطح آب زیر زمینی فرو برده می‌شود. در عین طوفان تندری بارهای زیادی در سطح زمین القا می‌شوند و میدان الکتریکیشدیدی در سطح زمین بوجود می‌آید. شدت میدان بخصوص در نزدیک اجسام نوک تیز زیاد است و به این دلیل در نزدیکی نوک برقگیر تخلیه خرمنی ظاهر می‌شود. در نتیجه بارهای القا شده نمی‌توانند روی ساختمان جمع شوند و آذرخشی ایجاد نمی‌شود. با وجود این اگر آذرخشی بوجود آید که چنین مواردی کاملا نادر است، به برقگیر می‌خورد و بارها بدون خسارت به زمین می‌روند.

انواع برقـگیـر

۱) برقگیر میـله‏ای
۲) برقگیر بـا فاصله هوایی
۳) برقگیر بـا مقاومت  غیر خطی
۴) برقگیر بدون فاصله هوایی
۵) برقگیر خـازنـی
۶) برقگیر فیوزی

۷)برقگیر ساختمان

برقگیـر میـله ای

یکی از ساده‏ترین و ارزانترین برقگیرها که از اولین برقگیرها می‏باشند برقگیر میله‏ ای هستند که با وجود قدیمی بودن امروزه نیز کاربردهای زیادی دارد . این برقگیر عبارت است از دو میله نوک‏تیز 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 ولتاژ و شرایط و زمان اعمال  ولتاژ روی سیستم قابل تنظیم است . تنظیم این فاصله طوری که در مقابل ولتاژ حداکثر سیستم پایدار بوده و فقط در برابر ولتاژهای زیاد تخلیه الکتریکی صورت می‏گیرد . البته تنظیم برقگیر از حالت ایده‏آل دور بوده و می‏توان گفت در یک باند ولتاژ عمل می‏کند و مشخصه عملکرد دقیقی را برای آن نمی‏توان تصور کرد.

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 و این کار را درجه‏بندی ولتاژ می‏گوئیم، یعنی یکنواخت نمودن توزیع ولتاژ در روی خازنهای متوالی

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 به مراتب از آنها در محلهای اتصال مقره به هادی یا اطراف  بوشینگهای ترانسهای توزیع دیده می شود.
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 صائقه را به زمین منتقل شده و این امر باعث می شود که تجهیز از بین نرود.

موارد استفاده برقگیـر با فاصله هوایی

امروزه از این نوع برقگیرها فقط در موارد خاصی استفاده می شود که عبارتنداز:
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.