کد خبر: ۲۲۵۷۶
تاریخ انتشار : ۱۳:۱۶ - ۲۳ خرداد ۱۳۹۶
انتقال بار الکتریکی صاعقه فن‌آوری جدیدی برای حفاظت تجهیزات در مقابل صاعقه است که از سال ۱۹۷۰ مورد توجه قرار گرفته است. تئوری انتقال بار، صد‌ها سال است که شناخته شده ولی کاربرد تجاری آن واقعاً چند دهه است که مطرح است.
سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: انتقال بار الکتریکی صاعقه فن‌آوری جدیدی برای حفاظت تجهیزات در مقابل صاعقه است که از سال ۱۹۷۰ مورد توجه قرار گرفته است. تئوری انتقال بار، صد‌ها سال است که شناخته شده ولی کاربرد تجاری آن واقعاً چند دهه است که مطرح است. سیستم برقگیر میله‌ای از روشهای سنتی برای مقابله با صاعقه است که از زمان فرانکلین مورد استفاده بوده و بر اساس هدایت بار الکتریکی صاعقه به زمین عمل می‌کند.

صاعقه یکی از پدیده‌های قدرتمند و مخرب دنیای طبیعی است که سطح ولتاژ آن گاهی تا ۱۰۰ میلیون ولت در هر ضربه می‌رسد. ضربات صاعقه به تجهیزات شبکه‌های قدرت یکی از عوامل جدی خطر و آسیب برای شرکتهای برق و مصرف‌کنندگان است. در بعضی از مناطق آمریکا بخصوص مناطق جنوب شرقی، صاعقه یک پدیده تقریباً روزانه است، اما تا بحال امکان پیش‌بینی و کنترل این پدیده وجود نداشته است، در سالهای اخیر فناوری پیش‌بینی و رهیابی توسعه یافته وشبکه ملی آشکار‌سازی صاعقه NLDN هنوز برای رهیابی صاعقه بیش از پیش تاکید دارد زیرا این امر می‌تواند در شبکه‌های حمل و نقل هوایی، دریایی و فضانوردی بسیار موثر واقع شود.

سیستمهای حفاظتی جایگزین بجای روش سنتی میله‌های برقگیر، سیستم انتقال بار الکتریکی CTS (Charge Transfer System) و سیستم استهلاک بار الکتریکی DAS (Dissipation Array System) هستند.

اصول کار سیستم‌های انتقال بار الکتریکی CTS بر طبق نظر جری‌کر و کولوبلدر که از صاحبنظران موضوع صاعقه هستند بر این استوار است که یک نقطه تیز با میدان الکترواستاتیکی قوی می‌تواند الکترونهایی از مولکولهای هوای اطراف را که یونیزه شده‌اند هدایت کند. پتانسیل این نطقه بیش از ۱۰ کیلوولت نسبت به نقاط اطراف است.

سیستم DAS از هزاران نقطه تیز تشکیل شده که بر روی سازه‌ای نصب می‌شوند و در شرایط ابری و طوفانی نقاط یونی فراوانی در فضا ایجاد شده و بدین ترتیب احتمال تشکیل مسیرهای جریان بار صاعقه را کاهش می‌دهند. در واقع سیستم DAS بعنوان یک محدودساز میدان الکتریکی عمل می‌کند.

در مجله کاربرد صنایع IEEE در جلد ۳۷ شماره ۲ مورخ مارس ۲۰۰۱، آقای دان زیپس و همکارانش تفاوت بین میله‌های برقگیر و سیستم انتقال بار را بیان کرده‌اند.

سیستم‌های حفاظت صاعقه به دو گروه تقسیم‌بندی می‌شوند:
 
جمع‌آوری ضربه‌های صاعقه
پیش‌بینی ضربه‌های صاعقه
 
میله‌های برقگیر فرانکلین به عنوان جمع‌کننده محسوب می‌شوند بدین صورت که ضربه‌های صاعقه را در مجاورت خود جذب می‌کنند. سیستم انتقال بار CTS یک سیستم جلوگیری کننده است و مانع از پیشروی جرقه‌های صاعقه می‌شود.
بعبارتی دیگر ارزیابی مکانیزم عملکرد سیستم DAS نشان می‌دهد که این سیستم بطور ساده همان نظریه رد شده فرانکلین برای میله‌های برقگیر است که با خنثی کردن بار الکتریکی ابرهای صاعقه‌ای از تشکیل صاعقه جلوگیری می‌کرد. اگر چه این میله‌ها احتمال ضربه‌ها را کاهش می‌دهند، اما این اثرغیر قابل پیش‌بینی است، برای اینکه بتوان نتایج سیستم‌های CTS و DAS را در حفاظت صاعقه ارزیابی کرده و در مورد وسعت محدوده قابل حفاظت تصمیم‌گیری کرد لازم است که درباره اثرات فن‌آوری این دو سیستم اندازه‌گیری‌های سازمان یافته و علمی انجام دهیم.
 
بعضی از مشتریهای استفاده‌کننده از فن‌آوری CT راضی هستند به طوری که در جنوب شرق آمریکا مشکلات متعددی در خصوص رعد و برق هست و کاربردهای این سیستم، استفاده از آن را مورد تاکید قرار داده‌اند. شرکت برق Auburndale دارای ژنراتورهای MW۱۵۰ بوده و در منطقه‌ای قرار گرفته که میزان صاعقه در آن بالاست و دستگاه‌ها باید ۴ تا ۶ صاعقه سنگین را در روز تحمیل کنند که در بعضی موارد به خاموشی‌های ۱۲ تا ۲۴ ساعته منجر شده است. پس از استفاده از سیستم DAS برای مهار کردن (محدودسازی) جریانهای صاعقه در سال ۲۰۰۰ فقط یکبار در طول طوفان‌ها و صاعقه خاموشی داشته‌اند و مهندسین اتاق کنترل از این موضوع متعجب شده‌اند که صدمه‌ای به دستگاه‌ها وارد نشده است. آن‌ها مصمم هستند که دستگاههای بعدی را نیز به سیستم DAS مجهز کنند تا تعداد ضربه‌های صاعقه را از ۶ به یک کاهش دهند. چنین تجربه مشابهی نیز در Lexington که منطقه پرصاعقه‌ای است نیز اتفاق افتاده است.
در آنجا نیز با استفاده از سیستم DAS هزینه‌های سنگین صدمه دیدن تجهیزات بواسطه صاعقه راکاهش داده‌اند و از کاربرد این سیستم راضی هستند در گزارش Ayers آمده است که قبل از استفاده از این سیستم صدمات ناشی از صاعقه در طول یک دوره پنج‌ساله بین ۲۵ / ۱ تا ۵ / ۱ میلیون دلار بوده حال آنکه پس از استفاده از سیستم DAS این رقم به ۵۰۰۰ دلار کاهش یافته است.
اما کارآیی فناوری انتقال بار صاعقه، بحث‌انگیز بوده و نظر منتقدین بر این است که این سیستم مانع از وقوع صاعقه نمی‌شود ضمن این که هزینه نصب آن نیز گران است. این اختلاف نظر‌ها ادامه داشته تا اینکه در سالهای اخیر انجمن IEEE تصمیم گرفت که یک استاندارد برای سیستم‌های انتقال بار صاعقه ارایه کند.
به طور خلاصه این سیستم‌ها در مقابل ضربه‌های صاعقه نمی‌توانند به طور کامل عمل حفاظت را انجام دهند زیرا روش معینی برای اندازه‌گیری یا اثبات درستی کار این دستگاه‌ها وجود ندارد. البته خبرهای دریافت شده از مشتریهای کاربرد این تجهیزات هنوز جالب است. منت‌ها خود مهندسان برق سیستمهای قدرت هستند که باید از دستگاههای خود در مقابل صاعقه حفاظت و مراقبت کنند اگر چه این کار با اطمینان کامل، دست نیافتنی است؛ لذا آن‌ها باید تلاش کنند تا ضربه‌های صاعقه تا حد امکان کاهش یافته در این راه سیستم DAS یا CTS می‌تواند به آن‌ها کمک کند.

ارسال نظر قوانین ارسال نظر
لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.
نام:
ایمیل:
* نظر:
وضعیت انتشار و پاسخ به ایمیل شما اطلاع رسانی میشود.
پربازدیدها
برق در شبکه های اجتماعی
اخبار عمومی برق نیوز
عکس و فیلم
پربحث ترین ها
آخرین اخبار
پرطرفدارترین عناوین