بررسی ساختار و الزامات ایمنی و نصب دیسکانکتور برقگیر

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: یک دیسکانکتور برقگیر همان طور که در شکل 1 نشان داده شده است، وسیله ای است که به صورت سری به برقگیر وصل می شود که هادی زمین را اگر برقگیر اضافه بار داشته یا خراب شده باشد از پایین برقگیر جدا می کند. یک دیسکانکتور (جداکننده) همچنین به عنوان یک قطع کننده هادی زمین (GLD) یا عایق شناخته می شود.


GLD تنها زمانی که جریان خطای فرکانس برق در زمان خطا در برقگیر ایجاد شود کار می کند.

دیسکانکتور زمانی که جریان صاعقه به وجود بیاید از برقگیر جدا می شود.

اساس کار دیسکانکتور


طرح های معمول دیسکانکتور استفاده شده که امروزه در دسترس هستند شامل المنت گرمایی، المنت بای پس حالت پایدار و یک المنت جداکننده می باشد. ساختار الکتریکی آن در شکل 2 نمایش داده شده است.


چندین نمونه از این طراحی وجود دارد، اما اساساً همگی آنها به همان شیوه عمل می کنند. در طول کارکرد حالت پایدار، جریان نشتی برقگیر به اطراف المنت گرمایی و المنت جداکننده هدایت می شود.

به طور کلی المنت جداکننده، یک دستگاه انفجاری کوچک است که با گرما فعال می شود. گرمای تولید شده توسط رعد و برق برای فعال کردن المنت جداکننده دیسکانکتور مناسب نیست.

المنت جداکننده طوری طراحی شده است که در زمان ایجاد جریان خطا از طریق برقگیر کار می کند.

نکته: دیسکانکتور برقگیر استاندارد یک دستگاه قطع کننده نیست، اما تنها تحت شرایط ایده آل (مانند جریان های خطای پایین) ممکن است جریان خطا را در زمان کارکرد قطع کند.

از آنجا که دیسکانکتور جریان خطا را قطع نمی کند، یک دستگاه جریان اضافه برای زمانی که یک برقگیر دچار اضافه بار شود یا خراب شده است مورد نیاز خواهد بود.

شرایط استفاده مناسب از دیسکانکتور در سیستم

همانطور که در بخش آخر گفته شد، GLD (دیسکانکتور) تنها توسط جریان خطای فرکانس برق فعال می شود. از آنجا که این الزامات کاری سیستم های غیر زمینی و سیستم های زمینی امپدانس اگر برقگیر خراب باشد ممکن است دیسکانکتور کار نکند.

برخی از طراحی های دیسکانکتور حساسیت در محدوده جریان خطای یک آمپر دارند، در حالی که نباید چنین حساسیتی داشته باشند.

 

منحنی جریان زمان

هر دیسکانکتور یک منحنی مشخصه جریان زمان دارد که به صورت گرافیکی یا جدولی نمایش داده می شود. مانند شکل 3


همانطور که قبلاً گفته شد، از آنجایی که دیسکانکتور یک قطع کننده خطا نیست؛ تنها منحنی ای که می تواند به درستی نمایش داده شود، منحنی شروع قطع کنندگی است.

شروع قطع کننده به عنوان اولین نشانه ولتاژ جرقه خارجی در سراسر دستگاه در مدتی که به عنوان قطع کننده عمل می کند تعریف می شود.
هماهنگی با دستگاه های اضافه جریان

یک دستگاه اضافه جریان بالادستِ یک برقگیر دیسکانکتوردار، ممکن است در زمان اضافه جریان از قابلیت احتراق دیسکانکتور سریع تر باشد.

این برای کاربر برقگیر دیسکانکتور دار جنبه احتیاطی برای هماهنگی منحنی قطع اولیه دیسکانکتور با منحنی ذوب حداقل دستگاه اضافه جریان خواهد داشت.

به طور کلی می توان فرض کرد که اگر وسیله اضافه جریان کندتر از یک منحنی سیم فیوز 20 K معمولی باشد، هماهنکی با دیسکانکتور به وجود خواهد آمد.

به طور معمول دیسکانکتورها در قسمت پایین (سمت زمین) برقگیر نصب می شوند. همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است. در این پیکربندی قسمت پایین برقگیر در پتانسیل خط برق بعد از اینکه دیسکانکتور جدا می شود و برقگیر اتصال کوتاه می شود.


این مهم است که کاربران این نوع از برقگیرها آگاه باشند که ولتاژ کامل خط برق دار می تواند در پایین برقگیر وجود داشته باشد، در پایین برقگیر جایی که معمولاً در نزدیک پتانسیل زمین است. به همین دلیل، باید همیشه پایین برقگیر تست شود. چون ممکن است ولتاژ خط را داشته باشد.


جنبه ایمنی دیگر دیسکانکتورها که بایستی لحاظ شود این است که وقتی پودر فعال سازی به دلیل حرارت فعالیت گرم شده است، دیسکانکتور را با سرعت و نیروی قابل توجهی جدا خواهد کرد.

این عمل ممکن است باعث خارج شدن تکه ها ی کوچک و جرقه ها شود.

همانطور که در بالا گفته شد، دیسکانکتور یک وسیله قطع کننده نیست، قوس فرکانس برق حاصل شده ممکن است برای چند سیکل پایدار باشد.

همچنین این قوس الکتریکی قادر است بخش های فلزی و پلاستیکی را ذوب کند که ممکن است به زمین بیافتند.

مسئله ایمنی سوم در رابطه با دیسکانکتورها این است که وسیله ای فعال شونده از طریق گرما می باشد و نباید در دمای بیش از 150 درجه سانتی گراد قرار گیرد، زیرا می تواند آنرا فعال کند.

لازم به ذکر است که ضربه زدن به دیسکانکتور پودر را فعال نمی کند، چون فقط گرما موجب فعال شدن آن می شود. به هر حال باید مراقبت از آن صورت بگیرد چون اگر پودر سیاه تحت فشار قرار بگیرد، گرما تولید می شود و می تواند آتش بگیرد.
ملاحظات براکت عایق

از شکل 4، می توان حدس زد که برقگیر یکبار قطع شده است، خط برق از طریق براکت عایق به پتانسیل زمین وصل خواهد شد.

این شوک ولتاژ ممکن است از طریق براکت عایق به زمین هدایت شود، اگر واحد قطع کننده اجازه دهد تا برق برای زمان طولانی تری باقی بماند.

اگر برقگیر بیش از یک سال در حالت اتصال کوتاه و برق دار باقی بماند، ویژگی های استقامتیِ محیطی و الکتریکیِ بلند مدت براکت عایق باید افزایش پیدا کند.

مدیریت هدایت و ملاحظات نصب

این مهم است که توجه داشته باشید زمانی که دیسکانکتور کار می کند و انتهای متصل به زمین برقگیر را قطع می کند، هادی متصل بایستی به اندازه کافی طول داشته باشد تا به آن اجازه دهد یک فاصله بین پایین برقگیر و دیسکانکتورِ جدا شده ایجاد کند.

برای اطمینان از ایجاد فاصله ذکر شده در بالا نیاز است تا انعطاف پذیری هادی در نظر گرفته شود.

معمولاً باس بار یک مشکل اساسی خواهد شد و هادی منعطف مرسوم کافی است. هادی های مفتولی یا خشک با حداکثر قطر یک سانتی متر به راحتی از طریق برقگیر بر روی دستگاه های معمولی قطع می شود.

در زمانی که برقگیرها بر روی کراس آرم به صورت موازی با یکدیگر نصب می شوند، این مساله مهمی خواهد بود که برقگیر وسطی، بواسطه ی برقگیرهای کناری فاصله ای با هادی زمین ندارد.

این می تواند به یک نگه دارنده خارجی دیسکانکتور منجر شود، در زمانی که دیسکانکتور عمل کرده است و سعی در جدا کردن برقگیر نسبت به زمین دارد.

 

حمل و نقل و انبارداری

با توجه به این واقعیت که دیسکانکتورهای برقگیر شامل یک عنصر فعال قابل انفجار می باشد و هادی زمین را وقتی که در معرض گرمای ناشی از جریان خطای زمین قرار می گیرد، جدا می کند. آن همچنین در روش مشابهی که در آتش قرار گرفته می تواند کار کند. بنابراین در زمان حمل و نقل و انبارداری نباید در معرض شعله و حرارت قرار گیرد.

مطابق با مقررات مواد خطرناک سازمان ملل متحد، GLD باید در کلاس یک (1) مواد منفجره قرار گیرد.

به هر حال با انجام تست های مناسب یا ایجاد اصلاحاتی در GLD می توان آن را دوباره در کلاسی متفاوت قرار داد. اگر GLD ساخته شده باشد به روشی که مانند مرمی (چاشنی انفجاری) عمل نکند، اگر در یک آتش سوزی قرار گیرد می تواند به عنوان کالای غیر خطرناک طبقه بندی شود و حمل و نقل آن مشکلی نخواهد داشت.

برای اطلاعات بیشتر درباره ی مسئله ی حمل و نقل برقگیرها به مقاله ارائه شده در کنفرانس جهانی INMR 2007 با عنوان "مسئله حمل و نقل اضطراری برقگیرهای توزیع " مراجعه کنید. در فایل پیوست انتهای صفحه می توانید این مقاله را دریافت کنید.

این پرسش مطرح می شود که چگونه با خیال راحت تمام برقگیرها را با وانت ها حمل کنیم؟

پیشنهاد می شود که انتهای برقگیرها در یک محفظه محصور فلزی بر روی ماشین های شرکت های برق حمل شود. اگر این کار ممکن نیست می توان انتهای GLD برقگیر را با سیم به چیزی یا به قسمت بالایی برقگیر محکم ببندید.

دیسکانکتورهای استفاده شده در برقگیرهای خطوط انتقال عملکردی مشابه یک دیسکانکتور توزیع دارد، اما شوک های مختلف استقامتی بدون عملیات دارد. این نکته مهم است که توجه داشته باشید که هر دیسکانکتور استفاده شده در این نوع کاربرد باید تست استقامت عایقی (TLD) ، جریان بالاتر را به عنوان بخشی از فرآیند صدور گواهینامه داشته باشند.


دیسکانکتورهای آینده

امکانات مورد نیاز در آینده برای دیسکانکتورهای برقگیر

 

-دیسکانکتورهای قطع کننده

در حال حاضر چنین دستگاهی وجود ندارد اما جزء مواردی است که باید به طور جدی توسط تولید کنندگان برقگیر در نظر گرفته شود. آن می تواند میزان قطع و وصل را در سیستم برق در مواقع اضافه بار و برقگیر خراب حذف کند.

-دیسکانکتور پست برق

این دستگاهی است که می تواند بر روی دستگاه های ولتاژ بالا نصب شده باشد که برای قطع این نوع برقگیرها می تواند مورد استفاده قرار گیرد مانند کاری که برای برقگیرهای توزیع انجام می دهد.

 

-دیسکانکتورهای با قابلیت بهتر دیده شدن

اغلب اوقات کارکنان برقی متوجه نمی شوند که یک برقگیر خراب شده، به خاطر اینکه دیسکانکتور برقگیر در حالت قطع قابل مشاهده نیست. برای وضوح بیشتر حالت قطع نوعی علامت باید به دیسکانکتور اضافه شود.

 

 منبع: ایکهربا