بهروز جویبار

صفر تا صد برق

بهروز جویبار

صفر تا صد برق

سلام خوش آمدید

۳ مطلب در فروردين ۱۴۰۴ ثبت شده است

 

کلید باقیمانده جریان (Residual Current Device – RCD) چیست و چگونه کار می‌کند؟

در سیستم‌های الکتریکی، کلید باقیمانده جریان (جریان نشتی) یکی از مهم‌ترین تجهیزات حفاظتی است که از برق‌گرفتگی و آتش‌سوزی ناشی از نشت جریان جلوگیری می‌کند. در این استوری، عملکرد، انواع و نکات مهم انتخاب و تست این کلید را بررسی می‌کنیم.


🔍 عملکرد کلید باقیمانده جریان چگونه است؟

🔹 این کلید با مقایسه جریان ورودی و خروجی مدار، نشت جریان را تشخیص می‌دهد.
🔹 در شرایط عادی، جریان فاز و نول برابر است، اما اگر جریان نول کمتر از جریان فاز باشد، به این معنی است که بخشی از جریان به زمین نشت کرده است (مثلاً از طریق بدن یک فرد).
🔹 در این حالت، کلید باقیمانده جریان به سرعت (کمتر از 30 میلی‌ثانیه) مدار را قطع کرده و از برق‌گرفتگی جلوگیری می‌کند.


🛠️ انواع کلید باقیمانده جریان و کاربردها

1️⃣ کلید باقیمانده جریان نوع AC:
✅ برای تشخیص نشت جریان متناوب (AC)
❌ مناسب برای سیستم‌هایی که دارای تغذیه DC هستند، نیست.
🔹 کاربرد: استفاده عمومی در سیستم‌های خانگی

2️⃣ کلید باقیمانده جریان نوع A:
✅ حساس به جریان‌های نشتی AC و DC پالسی
🔹 کاربرد: سیستم‌های دارای منابع تغذیه سوئیچینگ (UPS، اینورترها)

3️⃣ کلید باقیمانده جریان نوع B:
✅ حساس به نشتی‌های AC، DC و فرکانس‌های بالا
🔹 کاربرد: تجهیزات صنعتی، ایستگاه‌های شارژ خودروهای برقی

4️⃣ کلید باقیمانده جریان نوع F:
✅ مخصوص تجهیزات دارای مبدل‌های فرکانسی (VFDs)
🔹 کاربرد: موتورها و سیستم‌های کنترل سرعت


⚠️ چرا استفاده از کلید باقیمانده جریان ضروری است؟

حفاظت از جان افراد: جلوگیری از برق‌گرفتگی ناشی از تماس مستقیم و غیرمستقیم با برق
جلوگیری از آتش‌سوزی: قطع جریان در صورت نشت به بدنه تجهیزات
افزایش ایمنی مدار: جلوگیری از نشت‌های جریان ناخواسته که ممکن است به سیستم آسیب بزنند


🔍 روش‌های تست و نگهداری کلید باقیمانده جریان

دکمه تست (Test Button): هر کلید باقیمانده جریان دارای یک دکمه "TEST" است که باید حداقل ماهانه یک‌بار فشرده شود.
تست با دستگاه‌های حرفه‌ای: در محیط‌های صنعتی، از دستگاه‌های تست RCD Tester برای بررسی عملکرد دقیق کلید نشتی استفاده می‌شود.
بررسی افت ولتاژ: در هنگام عملکرد کلید، افت ولتاژ نباید بیش از حد مجاز باشد.


⚠️ نکات مهم نصب کلید باقیمانده جریان
🔹 مقدار جریان قطع (30mA برای حفاظت انسانی، 100mA و 300mA برای حفاظت تجهیزات) باید متناسب با کاربرد انتخاب شود.
🔹 در مدارهای دارای بارهای غیرخطی (مانند اینورترها) حتماً از کلید نوع A یا B استفاده کنید.
🔹 هرگز کلید باقیمانده جریان را بدون بررسی نوع شبکه (TN، TT، IT) در سیستم‌های صنعتی نصب نکنید.

  • ۰ نظر
  • ۱۱ فروردين ۰۴ ، ۲۲:۱۴
  • بهروز جویبار

راهنمای جامع سیم‌کشی و نصب تجهیزات خطوط انتقال 132 تا 400 کیلوولت

طراحی، اجرا و بهره‌برداری ایمن از خطوط انتقال 132 تا 400 کیلوولت نیازمند رعایت دقیق استانداردهای فنی و استفاده از تجهیزات مناسب است. در این راهنما، تمام اجزای مورد استفاده، فواصل و ارتفاع دکل‌ها، یراق‌آلات، تجهیزات حفاظتی و استانداردها بررسی می‌شوند.


---

۱. سیم‌کشی و انتخاب هادی‌ها

الف) انواع هادی‌های مورد استفاده در شبکه انتقال

هادی‌های آلومینیومی با مغزی فولادی (ACSR): پرکاربردترین نوع

هادی‌های تمام آلومینیومی (AAC): برای فواصل کوتاه

هادی‌های آلومینیومی تقویت‌شده با آلیاژ (AAAC): مقاوم در برابر خوردگی

هادی‌های روکش‌دار (Covered Conductors): برای کاهش کرونا و تلفات


ب) سایز هادی‌ها و توان انتقالی

132 کیلوولت → ACSR 240/40 یا 300/50 mm² → ظرفیت 100-250 مگاوات

230 کیلوولت → ACSR 400/65 یا 500/85 mm² → ظرفیت 400-800 مگاوات

400 کیلوولت → ACSR 700/100 یا 900/125 mm² → ظرفیت 1200-2500 مگاوات

 

---

۲. مقره‌ها و یراق‌آلات خطوط انتقال

الف) انواع مقره‌ها

مقره‌های چینی و شیشه‌ای بشقابی: متداول در خطوط هوایی

مقره‌های کامپوزیتی: وزن کمتر، استحکام بالاتر و مقاومت بیشتر در برابر آلودگی

مقره‌های پلیمری: مقاوم در برابر ضربه و ترک‌خوردگی


ب) اجزای یراق‌آلات مورد استفاده در مقره‌ها و شبکه انتقال

1. کلمپ‌های تعلیق (Suspension Clamps): برای آویزان کردن هادی‌ها


2. گیره‌های کششی (Tension Clamps): برای مهار و کشیدن سیم‌ها


3. اسپیسرها (Spacers): جلوگیری از برخورد هادی‌ها در باندل‌های چند سیمه


4. میله‌های زرهی (Armor Rods): تقویت مقره‌ها و جلوگیری از پارگی سیم


5. دمپرهای ارتعاشی (Stockbridge Dampers): کاهش ارتعاشات ناشی از باد


6. اتصال‌دهنده‌های مقره (Insulator Fittings): اتصال مقره‌ها به بازوهای دکل


7. پیچ و مهره‌های مقاوم در برابر خوردگی

 


---

۳. فواصل مجاز، ارتفاع دکل‌ها و نام‌گذاری خطوط

الف) حداقل فاصله بین فازها در خطوط مختلف

132 کیلوولت → 1.5 متر

230 کیلوولت → 2.5 متر

400 کیلوولت → 4 متر


ب) حداقل ارتفاع از سطح زمین

132 کیلوولت → 7 متر

230 کیلوولت → 8.5 متر

400 کیلوولت → 10.5 متر


ج) نام‌گذاری و کدگذاری خطوط انتقال

در سیستم‌های انتقال برق، خطوط با شماره‌های مشخصی نام‌گذاری می‌شوند:

132 کیلوولت → معمولاً با خطوط 132 یا L132 شناخته می‌شود.

230 کیلوولت → تحت عنوان L230 نام‌گذاری می‌شود.

400 کیلوولت → معمولاً با L400 شناخته می‌شود.


د) فاصله بین دکل‌ها بر اساس ولتاژ

132 کیلوولت → 250 تا 400 متر

230 کیلوولت → 350 تا 500 متر

400 کیلوولت → 400 تا 700 متر


هـ) ارتفاع دکل‌ها

132 کیلوولت → 20 تا 35 متر

230 کیلوولت → 35 تا 50 متر

400 کیلوولت → 45 تا 70 متر

 

---

۴. کلیدها و تجهیزات قطع و وصل

الف) انواع کلیدهای مورد استفاده

1. دژنکتور (Circuit Breaker): قطع و وصل بارهای سنگین


2. سکسیونر (Disconnect Switch): ایزوله کردن بخش‌هایی از خط


3. کلید ارت (Earthing Switch): زمین کردن فازها هنگام تعمیرات

 

ب) پیکربندی کلیدها در پست‌های فشارقوی

Single Bus: ساده و اقتصادی

Double Bus Double Breaker: قابلیت اطمینان بالا

One and a Half Breaker: بهینه و مقرون‌به‌صرفه

 

---

۵. حالت خازنی و اثرات آن

ظرفیت خازنی خطوط باعث ایجاد توان راکتیو اضافی می‌شود که موجب افزایش ولتاژ می‌شود. روش‌های کنترل این پدیده:

نصب راکتورهای شنت برای کاهش ولتاژ

استفاده از خازن‌های سری برای بهبود پروفیل ولتاژ

 

---

۶. جابجایی فازها و آرایش فازی در خطوط انتقال

الف) اهمیت جابجایی فازها

جابجایی فاز در خطوط انتقال برای کاهش عدم تعادل میدان مغناطیسی و کاهش اثر القایی روی خطوط مخابراتی انجام می‌شود.

ب) استانداردهای جابجایی فاز

132 کیلوولت → تعویض فاز هر 75-100 کیلومتر

230 کیلوولت → تعویض فاز هر 100-150 کیلومتر

400 کیلوولت → تعویض فاز هر 150-200 کیلومتر

 

---

۷. ارت دکل‌ها و حفاظت در برابر صاعقه

الف) سیستم زمین کردن دکل‌ها

مقاومت سیستم ارت باید کمتر از 10 اهم باشد.

استفاده از سیم‌گارد برای هدایت صاعقه به زمین

نصب مش‌های مسی و میله‌های ارت برای کاهش مقاومت زمین


ب) سیم گارد (Earth Wire) و نقش آن

در بالاترین نقطه دکل برای حفاظت از هادی‌ها نصب می‌شود.

معمولاً از سیم فولادی-آلومینیومی یا OPGW (فیبر نوری درون سیم گارد) استفاده می‌شود.

کاهش خطر صاعقه‌زدگی و افزایش قابلیت اطمینان شبکه.

 

---

۸. استانداردهای مورد استفاده در طراحی و اجرا

IEEE 524: استاندارد نصب خطوط هوایی

IEC 60815: استاندارد مقره‌های فشارقوی

IEC 60287: محاسبه ظرفیت جریان مجاز کابل‌ها

IEC 60071: استاندارد عایقی تجهیزات فشارقوی

IEC 61936: ایمنی در طراحی و بهره‌برداری سیستم‌های انتقال

 

---

۹. حفاظت و مانیتورینگ خطوط انتقال

ریلزینگ (Reclosing) برای کاهش خاموشی‌های گذرا

رله‌های دیستانس و دیفرانسیل برای تشخیص خطاها

نصب سیستم‌های مانیتورینگ آنلاین (WAMS) برای نظارت بر عملکرد شبکه

 

---

نتیجه‌گیری

انتخاب صحیح هادی، مقره، یراق‌آلات، سیستم ارت، و حفاظت باعث افزایش پایداری شبکه و کاهش خاموشی‌های ناخواسته می‌شود. رعایت استانداردها در طراحی، اجرا و بهره‌برداری از خطوط انتقال 132 تا 400 کیلوولت، موجب افزایش کارایی و طول عمر شبکه می‌شود.

  • ۰ نظر
  • ۰۹ فروردين ۰۴ ، ۲۱:۵۶
  • بهروز جویبار

در شبکه‌های توزیع برق، رله‌های حفاظتی نقش مهمی در جلوگیری از آسیب به تجهیزات و تأمین ایمنی شبکه دارند. در ادامه انواع رله‌های مورد استفاده در شبکه توزیع را نام برده و توضیح می‌دهم که در کجا نصب می‌شوند.


✅ ۱. رله‌های اضافه جریان (Overcurrent Relay - OCR)

🔹 وظیفه: حفاظت در برابر جریان بیش از حد مجاز (اضافه جریان ناشی از اضافه بار یا اتصال کوتاه).
🔹 نحوه عملکرد: اگر جریان عبوری از حد تنظیم‌شده بیشتر شود، این رله فرمان قطع صادر می‌کند.
🔹 انواع:

  • رله اضافه جریان زمان معین (Definite Time Overcurrent - DTOC) → قطع با تأخیر زمانی ثابت.
  • رله اضافه جریان زمان معکوس (Inverse Time Overcurrent - ITOC) → هرچه جریان بیشتر باشد، زمان قطع کمتر خواهد شد.
    🔹 محل نصب: در خروجی فیدرهای ۲۰ کیلوولت در پست‌های توزیع، روی بریکرهای فشار متوسط.

✅ ۲. رله اتصال زمین (Earth Fault Relay - EFR)

🔹 وظیفه: تشخیص جریان نشتی به زمین و جلوگیری از برق‌گرفتگی و آسیب به تجهیزات.
🔹 نحوه عملکرد: اگر جریان نشتی در شبکه از مقدار تنظیم‌شده بیشتر شود، رله فرمان قطع صادر می‌کند.
🔹 انواع:

  • رله اتصال زمین آنی (Instantaneous Earth Fault Relay - IEFR)
  • رله اتصال زمین زمان معکوس (Inverse Time Earth Fault Relay - ITEFR)
    🔹 محل نصب: روی بریکرهای فیدرهای توزیع، خروجی ترانس‌های قدرت و تابلوهای توزیع.

✅ ۳. رله دیستانس (Distance Relay)

🔹 وظیفه: حفاظت در برابر اتصال کوتاه با توجه به امپدانس شبکه (تشخیص محل خطا بر اساس فاصله).
🔹 نحوه عملکرد: اگر امپدانس شبکه کاهش یابد (نشانه وقوع اتصال کوتاه)، رله فرمان قطع صادر می‌کند.
🔹 محل نصب: در پست‌های فوق توزیع و انتقال برای حفاظت خطوط ۶۳ و ۱۳۲ کیلوولت.


✅ ۴. رله فرکانس (Under/Over Frequency Relay)

🔹 وظیفه: حفاظت در برابر کاهش یا افزایش غیرمجاز فرکانس (برای جلوگیری از بی‌ثباتی شبکه).
🔹 نحوه عملکرد: اگر فرکانس از حد مجاز خارج شود (مثلاً کمتر از ۴۸ هرتز یا بیشتر از ۵۲ هرتز در سیستم ۵۰ هرتزی)، این رله بارهای غیرضروری را قطع می‌کند.
🔹 محل نصب: در نیروگاه‌ها، پست‌های فوق توزیع و بارهای حساس صنعتی.


✅ ۵. رله ولتاژ (Under/Over Voltage Relay)

🔹 وظیفه: حفاظت از شبکه در برابر افزایش یا کاهش غیرمجاز ولتاژ.
🔹 نحوه عملکرد: اگر ولتاژ از مقدار تنظیم‌شده خارج شود، رله فرمان قطع می‌دهد.
🔹 انواع:

  • رله اضافه ولتاژ (Over Voltage Relay - OVR)
  • رله کمبود ولتاژ (Under Voltage Relay - UVR)
    🔹 محل نصب: روی ترانس‌ها، فیدرهای حساس و شبکه‌های صنعتی.

✅ ۶. رله سنکرون‌سازی (Synchronizing Relay)

🔹 وظیفه: بررسی تطابق فرکانس، ولتاژ و زاویه فاز هنگام موازی کردن ژنراتورها یا خطوط انتقال.
🔹 محل نصب: در نیروگاه‌ها و پست‌های فوق توزیع برای هماهنگ کردن منابع تغذیه.


✅ ۷. رله جهت‌دار اضافه جریان (Directional Overcurrent Relay - DOCR)

🔹 وظیفه: تشخیص جهت جریان خطا و عملکرد فقط در مسیر مورد نظر (برای شبکه‌های حلقوی).
🔹 محل نصب: در پست‌های فوق توزیع و انتقال و شبکه‌های توزیع حلقوی.


✅ ۸. رله حفاظتی ترانسفورماتور

🔹 ۸.۱. رله بوخهلتس (Buchholz Relay)

  • وظیفه: تشخیص خرابی داخلی ترانس (گاز، جریان روغن غیرطبیعی).
  • محل نصب: بین تانک اصلی و منبع انبساط روغن ترانس قدرت.

🔹 ۸.۲. رله دمای ترانس (Temperature Relay)

  • وظیفه: حفاظت از ترانس در برابر افزایش دمای بیش از حد.
  • محل نصب: روی ترانس‌های روغنی و خشک.

✅ ۹. رله حفاظتی موتورهای الکتریکی

🔹 ۹.۱. رله اضافه بار حرارتی (Thermal Overload Relay)

  • وظیفه: حفاظت در برابر افزایش جریان و دمای سیم‌پیچ موتور.
  • محل نصب: در مدارهای کنترل موتورهای صنعتی.

🔹 ۹.۲. رله جریان هجومی (Inrush Current Relay)

  • وظیفه: جلوگیری از قطع موتور هنگام جریان هجومی اولیه.
  • محل نصب: در تابلوهای کنترل موتورهای بزرگ.

✅ ۱۰. رله خطای فاز (Phase Failure Relay)

🔹 وظیفه: تشخیص قطع یا نامتعادلی فازها در مدارهای سه‌فاز.
🔹 محل نصب: در تابلوهای برق صنعتی و موتورها.


✅ ۱۱. رله جهش ولتاژ (Surge Relay)

🔹 وظیفه: حفاظت در برابر اضافه ولتاژهای ناگهانی (سرج‌ها).
🔹 محل نصب: در سیستم‌های حساس مانند دیتا سنترها و بیمارستان‌ها.


📌 نتیجه‌گیری

مهم‌ترین رله‌های مورد استفاده در شبکه توزیع برق عبارتند از:

  1. رله اضافه جریان (OCR) → حفاظت فیدرها و ترانس‌ها
  2. رله اتصال زمین (EFR) → تشخیص نشتی جریان به زمین
  3. رله دیستانس → حفاظت خطوط انتقال و فوق توزیع
  4. رله فرکانس → کنترل پایداری شبکه
  5. رله ولتاژ → حفاظت از تجهیزات در برابر نوسانات ولتاژ
  6. رله‌های حفاظتی ترانس → بوخهلتس، دما، اضافه جریان
  7. رله‌های موتور → اضافه بار، قطع فاز، جریان هجومی

  • ۰ نظر
  • ۰۸ فروردين ۰۴ ، ۱۴:۰۱
  • بهروز جویبار