سايت الكتروتكنيك

تحقیق درباره رله دیستانس

11:52 PM دوشنبه، 17 خرداد هزار و سیصد و هشتاد و نه

دانلود مقاله درباره رله دیستانس در قالب فایل ورد

(نظر بدهید.)

مفاله درباره هيدروليك و پنوماتيك

11:43 PM دوشنبه، 17 خرداد هزار و سیصد و هشتاد و نه

دانلود مقاله جامع درباره هیدرولیک و پنوماتیک

(نظر بدهید.)

آز ماشين 1

9:58 AM پنجشنبه، 14 شهریور هزار و سیصد و هشتاد و هفت

سری جدید جزوات ومقالات دانشجویی در راه است.

ابتدا درس آز ماشین ۱ برای دانلود روی لینک زیر کلیک کنید.

http://www.ir-micro.com/ir-micro.com|jozavate-darsi/ir-micro.com,az_mashin1.zip

رمز:www.ir-micro.com

نظرات 1

جریان مستقیم ولتاژ بالا (HVDC)

8:24 PM دوشنبه، 19 فروردین هزار و سیصد و هشتاد و هفت

HVDC یا سیستم های انتقال توان جریان مستقیم ولتاژ بالا، با سیستم های معمول جریان متناوب متفاوت است و به عنوان سیستمی برای انتقال توان های زیاد به کار می رود. این سیستم اولین بار در دهه 1930م در سوئد در ASEA به وجود آمد و اولین نصب تجاری آن در اتحاد جماهیر شوروی بین دو شهر مسکو و کاشیرا و نیز یک سیستم 10 تا 20 مگاواتی در گاتلند سوئد در سال 1954م انجام شد.

افزایش انتقال AC
در انتقال توان الکتریکی، انتقال به روش DC بیش از آنکه یک قاعده باشد یک استثناست. محیط هایی وجود دارد که سیستم انتقال جریان مستقیم در آنها راه حل متعارف است مانند کابل های زیر دریا و در اتصالات بین سیستم های غیر سنکرون (با فرکانس های مختلف). اما برای اغلب شرایط موجود انتقال توان به صورت جریان متناوب کماکان مناسب است.
در تلاش های اولیه انتقال توان الکتریکی، از جریان مستقیم استفاده می شد. اما به هر حال در این دوران سیستم جریان متناوب برای انتقال توان بین نیروگاه ها و ماشین آلات استفاده کننده از این انرژی بر سیستم انتقال توان جریان مستقیم فائق آمد. مزیت اصولی سیستم جریان متناوب قابلیت استفاده از ترانسفورماتور برای انتقال موثر سطح ولتاژ به کار رفته در توان انتقالی بود.
با توسعه ماشین های جریان متناوب موثر، مانند موتور القایی، استفاده از جریان متناوب معمول شد. ( جنگ جریان ها را مشاهده کنید.)

توانایی انتقال سطح ولتاژ یک امر مهم اقتصادی و فنی است که بایستی مد نظر قرار گیرد، با وجود اینکه ولتاژهای بالا سخت تر مورد استفاده واقع می شوند و خطرناک تر هستند، اما سطح جریان پایین تری که برای ولتاژ های بالا مورد نیاز است، برای یک سطح توان معین منجر به استفاده از کابل های کوچکتر و تلفات توان کمتری به صورت گرما می شود. انتقال توان همچنین می تواند توسط ولتاژ حداکثر محدود شود.
یک خط جریان مستقیم که در ولتاژ حداکثری برابر یک خط جریان متناوب کار می کند، می تواند توان بسیار بیشتری را به نسبت جریان متناوب تحت این محدودیت ولتاژ حمل کند. بنابراین با مناسب بودن ولتاژ بالا برای انتقال توان زیاد و مناسب بودن ولتاژ پایین تر برای بهره برداری های صنعتی و داخلی، استفاده از سیستم جریان متناوب به دلیل قابلیت تبدیل سطح ولتاژ آن به سطوح مختلف، برای انتقال توان عام شد.
هیچ وسیله معادلی برای ترانسفورماتور در جریان مستقیم وجود ندارد و بنابراین به کارگیری ولتاژ مستقیم بسیار مشکل تر است.

مزیت های HVDC بر انتقال جریان متناوب
علی رغم اینکه سیستم انتقال توان جریان متناوب غالب است اما در برخی از کاربردها، HVDC ترجیح داده می شود:

کابل های زیر دریا (مانند کابل 250 کیلومتری بین سوئد و آلمان) انتقال توان زیاد در مسافت های بلند از یک نقطه به یک نقطه دیگر و بدون تپ های میانی، برای مثال در مناطق دور افتاده.
افزایش ظرفیت یک شبکه برق در شرایطی که نصب سیم های اضافی مشکل زا یا هزینه بردار است.
امکان انتقال توان بین سیستم های توزیع غیر سنکرون جریان متناوب.
کاهش سطح مقطع سیم کشی و دکل های برق برای یک ظرفیت انتقال داده شده. HVDC می تواند در هر هادی توان بیشتری را انتقال دهد چرا که برای یک توان نامی داده شده ولتاژ ثابت در یک خط جریان مستقیم پایین تر از حداکثر ولتاژ در یک خط جریان متناوب است. این ولتاژ ضخامت عایق و فاصله گذاری بین هادی ها را تعیین می کند.
اتصال نیروگاه های معین به شبکه توزیع
پایدار کردن شبکه های برقی که بیشتر AC هستند.
خطوط بلند زیر دریا دارای ظرفیت خازنی بالایی هستند. این امر موجب می شود که توان جریان متناوب به سرعت و به شدت به صورت تلفات راکتیو و دی الکتریک حتی در کابل های با طول ناچیز تلف شود. HVDC می تواند توان بیشتری در هر هادی انتقال دهد چرا که برای یک توان نامی ولتاژ ثابت در یک خط جریان مستقیم پایین تر از ولتاژ حداکثر یک خط جریان متناوب است. این ولتاژ تعیین کننده ضخامت عایق به کار رفته و فاصله بین هادی هاست. این روش، استفاده از سیم ها و مسیرهای موجود را برای انتقال توان بیشتر در منطقه ای که مصرف توانش بالاتر است را ممکن می سازد و موجب کاهش هزینه ها می شود.

مزیت های احتمالی بهداشتی سیستم HVDC بر سیستم جریان متناوب
برای مدتی این گمان وجود داشت که بین میدان القایی یک جریان متناوب (خصوصاً در فرکانس های عمومی خطوط که 50 و 60 هرتز است) و امراض خاصی ارتباط وجود دارد. یکی از خواص سیستم جریان مستقیم این است که دیگر چنین میدان های مغناطیسی متناوبی وجود ندارند. اخیرا در مطالعات آزمایشگاهی نشان داده شده است که چنین میدان های متناوبی منجر به افزایش اشباع رادیکال های آزاد در جرم خون حیوانات می شود (این افزایش می تواند توسط آنتی اکسیدان ها جلوگیری شود). رادیکال های آزاد به عنوان علل احتمالی تعدادی از بیماری ها شناخته شده اند. مزایای این سیستم تنها شامل آنهایی می شود که در معرض خطوط انتقال زندگی می کنند چرا که مشکلات احتمالی میدان های مغناطیسی با انتقال جریان متناوب جریان زیاد و نیز ترانسفورماتورها، موتورها و ژنراتورهای مرتبط با این جریان و حتی وسایل خانگی عادی مانند ماشین اصلاح الکتریکی با سیم پیچ و (خصوصا) مسواک های الکتریکی که به صورت القایی شارژ می شوند، ارتباط دارد.

اتصالات بین شبکه های جریان متناوب
با به کار گیری فن آوری تریستور تنها شبکه های جریان متناوب سنکرون را می توان به هم متصل کرد؛ یعنی شبکه هایی که با سرعت یکسان و فاز مشابه نوسان می کنند. بسیاری از مناطقی که مایل به اشتراک گذاشتن توان هایشان هستند دارای شبکه ای غیر سنکرون هستند.
ارتباطات جریان مستقیم به چنین مناطقی این امکان را می دهد که به هم متصل شوند. اما بهر حال سیستم های جریان مستقیمی که بر پایه ترانزیستورهای IGBT هستند اتصال سیستم های غیر سنکرون جریان متناوب را ممکن می سازند و نیز امکان کنترل ولتاژ متناوب و عبور توان راکتیو را فراهم می آورند. حتی یک شبکه سیاه را می توان به این روش به شبکه مورد نظر متصل کرد.

سیستم های تولید توان نظیر باتری های فتو ولتایی تولید جریان مستقیم می کنند. توربین های آبی و بادی تولید جریان متناوبی در فرکانسی وابسته به سرعت شاره ای که آنرا به حرکت در می آورد، می کنند. در حالت اول جریان مستقیم ولتاژ بالا را می توان مستقیما برای انتقال توان به کار برد. در حالت دوم ما دارای یک سیستم غیر سنکرون هستیم که به همین دلیل پیشنهاد می شود که از یک اتصال جریان مستقیم استفاده کنیم. در هر یک از این حالات ممکن است که تشخیص داده شود که انتقال HVDC مستقیما از نیروگاه تولید کننده به کار ببرند به ویژه در صورتی که سیستم در مناطق نامساعد قرار داشته باشد.
به طور کلی یک خط توان HVDC دو منطقه جریان متناوب از شبکه توزیع برق را به هم متصل می کند.

سیستم آلات تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم گران هستند و هزینه قابل توجهی را در انتقال توان به خود اختصاص می دهند.
تبدیل از جریان متناوب به جریان مستقیم را یک سو سازی و تبدیل از جریان مستقیم به جریان متناوب را اینورژن می نامند. برای فاصله ای بیش از یک فاصله معین ( که حدود 50 کیلومتر برای کابل های زیر دریا و احتمالا 600 تا 800 کیلومتر برای کابل های هوایی است) کاهش هزینه ناشی از به کار گیری تجهیزات الکترونیک قدرت برای سیستم جریان مستقیم از هزینه این تجهیزات بیشتر است و عملا به کاربری این سیستم در خطوط هوایی بسیار بلند مقرون به صرفه است. چنین فاصله ای که در آن هزینه ها با درآمد ها برابر می شود را یک فاصله یربه یر (مساوی) می نامند. علم الکترونیک همچنین اجازه این را به ما می دهد که توسط کنترل اندازه و جهت جریان توان، شبکه برق را مدیریت کنیم. بنابراین یک مزیت اضافی وجود ارتباطات HVDC پایداری افزایش یافته بالقوه در شبکه انتقال است.

یک سو سازی و اینورت کردن
اجزا یک سو کننده و اینورت کننده
سیستم های اولیه از یک سو سازهای آرک ـ جیوه استفاده می کردند که قابل اعتماد نبودند. برای اولین بار شیرهای تریستوری در 1960م به کار گرفته شدند. تریستور یک نیمه هادی حالت جامد مشابه دیود است اما با یک ترمینال کنترلی اضافی که از آن در یک لحظه معین در سیکل جریان متناوب برای دادن فرمان به تریستور استفاده می شود. امروزه از ترانزیستور دو قطبی گیت عایق شده (IGBT) نیز به جای تریستور استفاده می شود.
به دلیل اینکه ولتاژ در HVDC گاهاً حول 500 کیلو ولت است و از ولتاژ شکست دستگاه های نیمه هادی بیشتر است، مبدل های HVDC با استفاده از تعداد زیادی نیمه هادی ساخته می شوند که سری شده اند. با این کار عملا ولتاژی که روی هر نیمه هادی می افتد کاهش می یابد و می توان از نیمه هادی های با ولتاژ شکست پایین تر که ارزان تر نیز هستند استفاده کرد.
برای دادن فرمان به تریستور ها نیاز به یک مدار فرمانی داریم که با ولتاژی پایین عمل می کند و می بایست از مدار ولتاژ بالای سیستم جدا شود. این کار معمولا به صورت اپتیکی یا نوری انجام می شود. در یک سیستم کنترل هایبرید تجهیزات الکترونیکی ولتاژ پایین پالس های نوری را در طول فیبرهای نوری به بخش ولتاژ بالا کنترل الکترونیکی ارسال می کنند.
یک عنصر کلید زنی کامل بدون در نظر گرفتن ساختارش عموما یک شیر خوانده می شود.

سیستم های یک سو سازی و اینورتری
یک سوسازی و اینورژن اساسا یک مکانیزم را دارا هستند. بسیاری از پست های برق بگونه ای ساخته شده اند تا بتوانند هم به صورت یک سوساز و هم به صورت اینورتر عمل کنند.
در سر جریان متناوب یک دسته از ترانسفورماتورها قرار داده می شوند که اغلب سه ترانسفورماتور تک فاز جدا از هم هستند که ایستگاه مورد نظر را از تغذیه جریان متناوب جدا می کنند تا بتوانند یک زمین محلی را ایجاد کنند و نیز تا یک ولتاژ مستقیم نهایی صحیح را تضمین کنند. سپس خروجی این سه ترانسفورماتور به یک پل یک سوساز شامل تعدادی شیر وصل می شود. ساختار اصلی شامل شش شیر است که هر سه شیر هر سه فاز را به یکی از دو سر ولتاژ مستقیم وصل می کند. اما به هر حال در این سیستم، به دلیل اینکه هر 60 درجه یک تغییر فاز داریم یا به عبارتی یک ولتاژ شش پالسه داریم، هارمونیک های این ولتاژ هم قابل ملاحضه اند.

یک ساختار بهبود یافته این سیستم از 12 شیر (که اغلب به عنوان سیستم 12 شیره شناخته شده) استفاده می کند. در این سیستم جریان متناوب ورودی را قبل از ترانسفورماتور ها به دو بخش تقسیم می کنیم. یک بخش را به یک اتصال ستاره از ترانسفورماتورها اعمال می کنیم و بخش دیگر را به یک اتصال مثلث از ترانسفورماتورها در نظر می گیریم. در این صورت شکل موج خروجی این دو ترانسفورماتور سه فاز با هم 30 درجه اختلاف فاز خواهد داشت. حال 12 شیری که داریم هر یک از این دو دسته سه فاز را به ولتاژ مستقیم وصل می کنند و در این صورت هر 30 درجه یک تبدیل فاز خواهیم داشت، یا یک ولتاژ 12 پالسه خواهیم داشت که این به معنی کاهش قابل ملاحضه هارمونیک ها است.
علاوه بر تغییر دادن ترانسفورماتورها و شیرها، می توان توسط اجزا راکتیو، پسیو و مقاومتی مختلفی برای حذف هارمونیک های موجود بر روی ولتاژ مستقیم استفاده کرد.

نگرش کلی
قابلیت کنترل پذیری عبور جریان از طریق یک سو سازها و اینورتورهای HVDC ، کاربرد آنها در اتصالات بین شبکه های غیر سنکرون و کاربرد آنها در کابل های کارای زیر دریا به این معنی است که کابل های HVDC اغلب در مرزهای ملی و برای مبادلات توان به کار می برند.
نیرو گاه های بادی داخل آب نیز نیازمند کابل های زیر دریا هستند و توربین های آنها نیز غیر سنکرون. از خطوط انتقال HVDC می توان در برقراری اتصالات بسیار بلند بین تنها دو نقطه استفاده کرد، برای مثال اطراف اجتماعات دور افتاده سیبری، کانادا و شمال اسکاندیناوی که در این صورت کاربرد این سیستم که دارای هزینه های کمتر از خطوط معمولی است منطقی به نظر می رسد.

ساختار سیستم
یک اتصال HVDC که در آن دو مبدل AC به DC در یک ساختمان به کار رفته اند و انتقال به صورت HVDC تنها بین خود ساختمان وجود دارد به عنوان یک اتصال HVDC پشت به پشت معروف است. این یک ساختار عمومی برای اتصال دو شبکه غیر سنکرون است.

معمول ترین ساختار یک اتصال HVDC یک اتصال ایستگاه به ایستگاه است که در آن دو ایستگاه اینورتر / یک سو ساز توسط یک اتصال اختصاصی HVDC به هم متصل می شوند. این اتصالی است که به صورت زیادی در اتصال شبکه های غیر سنکرون در خطوط انتقال بلند و در کابل های زیر دریا به کار می رود.
سیستم انتقال توان چند ترمیناله (که از سه ایستگاه یا بیشتر استفاده می کند) HVDC هم به علت هزینه های بالای ایستگاه های مبدل و اینورتر، از دو سیستم دیگر کمتر مورد استفاده قرار می گیرد. ساختار ترمینال های چندگانه می تواند سری یا موازی و یا هیبرید (ترکیبی از سری و موازی) باشد. از ساختار موازی برای ایستگاه های با ظرفیت بالا استفاده می شود در حالی که از ساختار سری برای ایستگاه های با ظرفیت کمتر استفاده می شود.
سیستم های تک قطبی نوعا 1500 مگا وات را حمل می کنند.

یک اتصال دو قطبی از دو سیم استفاده می کند، یکی در پتانسیل بالای مثبت و دیگری در پتانسیل بالای منفی. این سیستم دارای دو مزیت نسبت به اتصال تک قطبی است:
اول اینکه می تواند توانی معادل دو برابر سیستم تک قطبی حمل کند که نوعا برابر 3000 مگا وات است ( جریان یکی است اما اختلاف پتانسیل بین سیم ها دو برابر است).
دوم اینکه این سیستم می تواند با وجود خطا در یکی از سیم ها، و با استفاده از زمین به عنوان یک مسیر بازگشت به کار خود ادامه دهد.

اتصالاتHVDC چند ترمیناله که بیش از دو نقطه را به هم متصل می کنند ممکن هستند اما بندرت یافت می شوند. یک مثال از این اتصالات سیستم 2000 مگاواتی Hydro Quebec است که در سال 1992 م افتتاح شد

(نظر بدهید.)

فناوري شبيه سازي و تحليل سيستم هاي قدرت

8:23 PM دوشنبه، 19 فروردین هزار و سیصد و هشتاد و هفت

سيستم هاي قدرت با سطح ولتاژ 1000 kv بالاترين سطح ولتاژ بكاررفته براي انتقال قدرت توسط خطوط انتقال هوايي طويل مي باشند. در اين سيستم ها، ترانسپوزه نمودن هاديهاي خطوط 1000 kv بواسطه مشكلات عايقي امكان پذير نبوده و لذا اين خطوط از نظر ساختاري نامتقارن مي باشند. بنابراين براي تحليل رفتار نامتقارن اين خطوط برخلاف خطوط ترانسپوزه شده و متقارن نمي توان از ابزار مولفه هاي متقارن استفاده نمود. همچنين چون عدم تقارن ولتاژ و جرياني كه در اين خطوط ايجاد مي شود منشاء گرمايش ژنراتورها و ترانسفورماتورها ميگردد، بنابراين يافتن راه حلهائي براي متعادل نمودن عملكرد اين خطوط ضروري و لازم مي باشد.

از طرفي ديگر چون عدم تعادل اينگونه خطوط طويل با حجم بسيار بالاي توان ميتواند بر عملكرد كل سيستم قدرت تأثير سوء داشته باشد لذا مطالعه و بررسي آنها ضروري است.

اكثر برنامه هاو نرم افزارهاي موجود براي تحليل سيستمهاي قدرت مبتني بر فرض متقارن بودن مشخصات سه فاز خطوط و شرايط بارگذاري آنها مي باشد. بنابراين عليرغم اينكه ميتوانند شرايط كاري نامتقارن مانند اتصال كوتاه و پايداري گذرا را تحليل نمايند، اما با شرط تقارن ساختاري خطوط و شبكه مي باشد.

برنامه EMTP عليرغم اينكه براي تحليل شرايط ولتاژ و جريان در خطوط نامتقارن استفاده ميشود اما داراي نارسائي هاي زير مي باشد.

1- مقادير ولتاژهاي داخلي ژنراتورها مي بايد داده شود كه ضرورتا"بايد از برنامه ديگري محاسبه شوند.

2- براي محاسبه دقيق جريان مؤلفه منفي ژنراتورها استفاده از امپدانس مؤلفه منفي آنها امكان پذير نميباشد.

3- حجم بسياري از اطلاعات ورودي و نتايج خروجي وجود خواهد داشت كه استفاده از آن را براي تحليل شبكه هاي بزرگ نامناسب مي سازد.

بنابراين براي شبيه سازي و تحليل رفتار سيستم هاي قدرت با خطوط نامتقارن 1000 kv ، ابداع نرم افزارهاي جديدي لازم و ضروري است.

براي اين منظور در شركت برق توكيو نرم افزار شبيه سازي طراحي شده است كه قادر است شرايط كاري نامتقارن ايجاد شده بواسطه خطوط نامتقارن، بارهاي نامتقارن و ادوات جبران سازي را تحليل نمايد.

روش مدلسازي و حل اين نرم افزار بر اساس مؤلفه هاي فازي است كه از روش مؤلفه هاي متقارن عام تر مي باشد. همچنين برخلاف برنامه EMTP كه از منابع ولتاژ و جريان استفاده مي نمايد، اين برنامه معادلات پخش بار شبكه سه فاز را بكمك روش نيوتن – رافسن حل مي نمايد.

اين برنامه قادر است كه محاسبات شبيه سازي را براي تقريبا" تمام شبكه برق توكيو انجام دهد.

براي ارزيابي و تائيد توانائي و قابليت هاي نرم افزار، يك شبكه 500 kv و 275 kv شامل 191 شين و 109 خط توسط آن شبيه سازي گرديده است. همچنين بر اساس اين برنامه يك برنامه ديگري تهيه شده است كه ميتواند در شبكه هاي پيچيده جريانهاي خطا را كه توسط سناريوهاي متعدد و ممكن خطا ايجاد ميشوند تحليل و بررسي نمايد.

برنامه محاسبات پخش بار تحت شرايط ولتاژ و جريان نامتقارن اخيرا" براي بررسي تعدادي از مسائل رايج در شبكه مانند محاسبه و آناليز مولفه منفي جريان ژنراتورها و خطوط و تحليل ولتاژهاي نامتقارن توليد شده بواسطه بارهاي نامتعادل مانند قطارهاي برقي، بكار گرفته شده است.

(نظر بدهید.)

کابل های فشارقوی الکتریکی عایق شده توسط پلیمر (Polymer-Insulated یا PE)

8:23 PM دوشنبه، 19 فروردین هزار و سیصد و هشتاد و هفت

مقدمه
با تقاضای رو به افزایش برای انرژی الکتریکی، ولتاژهای انتقال نیز رو به افزایشند. انتقال توان زیاد به مسافت های دور، که به علت مبادله قدرت بین کشورها می باشد، نیاز به کابل های فشارقوی موثری دارد تا در مناطق شهری یا برای عبور زیر زمینی یا دریایی استفاده شود. امروزه ولتاژ عملیاتی کابل های فشارقوی الکتریکی تولیدی تا 500 kV افزایش یافته است.
کابل های الکتریکی polymer-insulated یا PE ضرورتا حاوی هادی فلزی با مقاومت پایین که توسط پلیمر عایق سازی شده است هستند. این عایق هادی ها را از یکدیکر و اطرافشان جدا می کند. یک غلاف(sheath or jacket) که بدوا بسته به خواص مکانیکی قالب ریزی شده از کابل مقابل محیط محافظت می کند. محتویات عمده ی دیگر میتوانند شامل لایه های نیمه هادی، screen فلزی، سیم فلزی تقویت کننده، و لایه ی بلوکه کننده ی آب. اگرچه یک تحول محتمل از مواد با خاصیت ابررسانایی ساختار سیستم انتقال نیرو را دگرگون خواهد کرد متخصصان استعمال گسترده ی آن را تا 20-10 سال آینده عملی نمی دانند. در حال حاضر تکنولوژی کابل های فشارقوی توسط گذار از پوشش کاغذی معمول گذشته،کاغذ آغشته به روغن تحت فشار که مشکلاتی از قبیل اتلاف عایقی بالا، مخارج عملکرد بالا و آلودگی و ... دارد ،به دای الکتریک اکسترود شده ی مصنوعی (extruded synthetic dielectric) مشخص می شود.

water treeing یکی از مهمترین عیوب در عملکرد کابل های MV و HV است و از این رو طراحی،ساختمان و مواد مورد استفاده به گونه ای که از نفوذ آب،به ویژه در کابل های زیر زمینی و زیر آبی، جلوگیری کنند مهم می باشد.[1-9]
اگرچه ساختمان های بسیار متفاوتی از کابل های فشارقوی در بازار موجود هستند اما تمامی آنها دارای قسمت های ضروری زیر هستند:
* هادی ها
* شیلد های نیمه هادی
* عایق ها

* هادی ها:
هادی ها سیم های مسی با آلومینیمی هستند که می توانند مفتولی (solid) یا افشان (stranded) باشند. هادی های افشان برای بالا بردن انعطاف پذیری کابل استفاده می شوند. به علاوه می توانند maximum electrical stress را تا 20% افزیش دهند. در این هادی ها، آب میتواند در جهت طولی در خلل و فرج ها و فضاهای میان رشته ها به راحتی نفوذ (شارش) کند. جلوگیری از نفوذ طولی آب توسط پر کردن خل و فرج ها با ترکیبی از پلاستیک یا سوار کردن مواد جذب کننده ی آب (نمگیر = hygroscopic) درون رشته های هادی بدست می آید. راه دیگر! استفاده از هادی های مفتولی (solid) است که خلل و فرجی ندارند. برای مس، هادی های مفتولی بالای شماره 1AWG عملی نیستند. در آلومینیم drawn حالت معمول کاملا سخت بودن است. وقتی آلومینیم به جای draw شدن extrude می شود، حالتی نرم پیدا می کند. استانداردهای آمریکایی هادی مفتولی آلومینیمی را نمی شناسند اما این هادی ها در اروپا استاندارد هستند. کابل های فشارقوی می توانند دارای یک یا چند هادی درون کر (core) باشند. در هادی های چند کره (چند هسته ای)، فاصله ی مناسب میان هادی ها باید از فرمول های مرتبط در تنش های الکتریکی محاسبه گردد. شکل دادن به هادی ها فرآیندهایی چون drawing، فشرده کردن، گداخته کردن (annealing)، پوشانیدن (قلع کاریtinning و روکش کاری کردنplating)، باندل کردن (bunching) و افشان کردن را در بر می گیرد. [10]،[11].
شیلد های نیمه هادی:
تحقیق روی شیلد های نیمه هادی در توسعه ی کابل های فشارقوی نقشی اساسی را بازی کرده است. در کابل های فشارقوی، مواد نیمه هادی به منظور جلوگیری از تخلیه ی جزئی در فصل مشترک بین عایق و هادی و بین عایق و لایه ی خارجی شیلد کننده مورد استفاده قرار گرفته اند و به علاوه تنش های الکتریکی را در لایه ی عایقی تعدیل می کند. آنها میدان الکتریکی یکنواختی حول عایق با کاهش دادن گرادیان پتانسیل روی سطح هادی های افشان و درون شیلد فلزی، فراهم می کنند و از تخلیه های جزئی (کرونا) در سطح هادی های افشان و عایق با نگهداشتن تماسی نزدیک بین سطوح داخلی و خارجی عایق جلوگیری می کنند. همچنین آن ها حفاظتی در مقابل آسیب های بوجود آمده از گرم شدن هادی در اتصال کوتاه ها ایجاد می کنند.
مشخص شده است که تحمل دای الکتریکی عایق به مقاومت حجمی (volume resistivity) ماده ی نیمه هادی وابسته است. فاکتورهای دیگر نیز – چون پلاریته، نوع و مقدار کراسلینک کردن ماده ی نیمه هادی – تنها اثری جزئی روی تحمل دای الکتریکی دارند. ناخالصی ها می توانند باعث بیشتر شدن پدیده ی درخت آبی شوند.
در کابل های قدرت، کوپلیمر های(copolymers) اتیلنی پر شده با Carbon Black هادی (CB)، مانند اتیلن ونیل استات و اتیلن اتیل استات، به طور متداول به عنوان لایه ی نیمه هادی استفاده می شوند. فاکتورهایی چون مقدار CB، کیفیت مخلوط کردن و دما (توسعه ی شبکه ی CB را متاثر می کند) تاثیر روی ویژگی های نیمه هادی های پر شده با CB می گذارد. افزایش بارگذاری CB و دمای فرآیند مقاومت حجمی (volume resistivity) را کاهش می دهد که معمولا بین 10 و cmاست و نباید از 4^10 اهم cm تجاوز کند [12]-[15]. 100 اهم

* عایق سازی:
الف) XLPE
پلی اتیلن (PE) ترموپلاستی (نرمش پذير دراثر حرارت) پلیمری نیمه بلورین semicrystalline است که دارای ویژگی های الکتریکی خوب می باشد (ضریب دای الکتریک پایین، تلفات دای الکتریکی پایین، استحکام عایقی بالا) به همراه خصوصیات دلخواهی چون تافنسtoughness مکانیکی و انعطاف پذیری،مقاوم در برابر مواد شیمیایی، فرآیند پذیر، و ارزان قیمت بودن. این خصوصیات آن را انتخابی دلخواه برای عایق سازی کابل های قدرت می کند و این در حالی است که عیب عمده ی آن که دمای ذوب پایین آن است تاثیری در تصمیم ما نمی گذارد.این عیب دمای عملیاتی را به C °75 محدود می کند. برای بهبود این خصوصیت، PE کراسلینک می شود (XLPE). کراس لینک کردن دمای ماکزیمم عملیاتی را تا C °90 و دمای اضطراری را تا C °130 و ماکزیمم دمای اتصال کوتاه را (گذرا) تا C °250 بالا می برد. گراس لینک کردن همچنین استحکام ضربه ای، پایداری اندازه، استحکام کششی، خصوصیات حرارتی و مقاومت شیمیایی را بالا می برد و خصوصیات الکتریکی، پیری و مقاومت در برابر حل شدن پلی اتیلن را بهتر می کند.

(نظر بدهید.)

: مجتمع كردن اتوماسيون پستهاي برق ISCS

8:22 PM دوشنبه، 19 فروردین هزار و سیصد و هشتاد و هفت

با تمام اين مزايا ISCS در آمريكاي شمالي پيشرفت چشمگيري نداشته و يكي از دلايل عمده آن اين است كه رابطهاي سخت‌افزاري و پروتكلها براي IED ها استاندارد نشده‌اند. البته زمان زيادي براي وضع استانداردها براي IEDها صرف شده است اما عليرغم فوري بودن اين مساله هنوز توسط صنايع، استاندارد مشخصي پذيرفته نشده است. برخي استانداردها در اين زمينه عبارتند از (UCA2.0)، Profibus (از IEC) و (DNP 3.0).
به جاي استفاده از يك سخت‌افزار جانبي و يك پروتكل براي هر IED، مي‌توان از gateway استفاده كرد. gateway به عنوان يك مبدل پروتكل عمل مي‌كند. با استفاده از gateway مي‌توان IEDهاي شركتهاي مختلف را به هم مربوط كرد. مثلاً رله‌هاي حفاظتي از يك شركت، سيستم مونيتورينگ از شركت ديگري و سيستمهاي PLC از شركت ديگري باشد.
موضوع مهمي كه در مجتمع كردن IED در يك سيستم كنترل دستگاهي بايد مورد توجه قرار گيرد اين است كه بسياري از IEDها تنها داراي يك پورت ارتباطي هستند و موقع ارسال فرمان توسط كاربر يا عامل به IED، داده‌هاي ديگر براي IED قابل دسترس نيستند. اين وضعيت براي حالتي كه اين داده‌ها براي عمليات زمان حاضر لازم باشند، يك وضعيت بحراني است. سيستم بايد بتواند اين شرايط را تشخيص داده و به ديگر عاملان سيستم اعلام كند. درحال حاضر بسياري از سازندگان IED محصولات خود را با دو پورت (ورودي – خروجي) توليد مي‌كنند تا ازاين مشكل جلوگيري شود.

در ISCS نياز به يك شبكه ارتباطي داريم و شبكه محلي (LAN) توپولوژي مناسبي است. در يك شبكه محلي سرعت مسير ارتباطي بايد بالا باشد. براي حفاظت ايستگاه، زمان انتقال بايد 2تا 4 ميلي‌ثانيه باشد و بايد زمان انتقال بدترين حالت، محدود و قابل پيش‌بيني باشد. (دقت در حد ميلي ثانيه بندرت در پروتكلهاي LAN سطح بالا رعايت مي‌شود). LAN بايد قابليت سنكرون كردن را داشته باشد. اين يك قابليت حياتي براي سيستمهاي امروزي است تا بتوانند حوادث گذشته را تحليل كنند و ترتيب اتفاقات (متوالي) در يك سيستم را مشخص كنند.
رابطه انسان و ماشين شايد مهمترين قسمت در كل ISCS باشد. اطلاعات بايد به صورت واضح و با يك روش مناسب، بدون هيچ خطا و ابهامي براي كاربر بيان شود. در حال حاضر PC براي اين كار انتخاب شده است.

آنچه سرمايه‌گذاري براي ISCS را توجيه مي‌كند اين است كه بتواند از نرم‌افزارهاي نگهداري و بهره‌برداري به خوبي استفاده كند. نرم‌افزارهاي در دسترس يا در حال توسعه تحت اين عناوين طبقه‌بندي مي‌شوند:

براي افزايش بازدهي نظير كاهش VAR متعادل كردن بار فيدر و بار انتقالي

براي قابليت اطمينان نظير تشخيص خطا، مديريت بار و كليد‌زني خازنها و بار انتقالي

براي كاهش نگهداري سيستم نظير ثبت ديجيتالي خطاها و ضبط ترتيب حوادث و وقايع

پيش‌بيني قانونمند نگهداري سيستم كه اين مورد هنوز يك فن‌آوري نوظهور است.

در ISCS به دليل قابليت اطمينان بايد سيستم تغذيه مجهز به UPS باشد و وسايل و تجهيزات حياتي از پشتيبان همزمان و موازي برخوردار باشند. (Redundancy)

سيستمهاي كامپيوتري اتوماسيون پستها حداقل ازپنج سال پيش، نصب شده‌اند. براي پاسخگويي به برخي مسائل نظير ايمني كاركنان كه باطيف وسيعي از تجهيزات برقي سروكار دارند. افزايش بازده كاري و صرفه‌جويي در سرمايه باعث شده تا بسياري از شركتها به سيستمهايي با رابط تصويري (CRT) براي كاربران رو بياورند.
(Person Machine Interface) PMI براي كاربران به عنوان يك جايگاه عملياتي است تا هم شرايط پستها را نظارت كنند و هم از طريق آن عمليات معمول يا اضطراري مربوط به كليدها را انجام دهند.

در حقيقت PMI تنها قسمتي از يك سيستم كنترل مجتمع اتوماسيون يك پست برق است و ساير قسمتها عبارتند از:
وسايل الكترونيكي هوشمند IED، شبكه‌هاي ارتباطي، سايتهاي كامپيوتر و سيستمهاي عامل.
در اين مقاله مزايا و معايب واقعي و پيشنهادي PMI بررسي و چگونگي به كارگيري ومجتمع‌ كردن تكنولوژي‌هاي قسمتهاي مختلف و روش رفع موانع آن در يك سيستم كنترل پست برق تحليل مي‌شود.

حركت به سمت استفاده بدون خطر از تجهيزات

به خاطر اينكه هر وسيله، مشخصات فني خاص خود را دراد و صنعت‌برق در بسياري از جاها با طيف وسيعي از تجهيزات برقي مربوط به سالهاي مختلف روبروست و به لحاظ ايمني كاركنان عملياتي سيستم، به خصوص در محدوده پستها، اين كاركنان تنها روي چند وسيله محدود كار مي‌كنند (تا خوب به آن مسلط باشند). اين مساله باعث مي‌شود كه قابليت انعطاف سيستم اداري كاركنان كم شود، يعني شرايط استخدام مشكلو هزينه آموزش و تربيت نيروي ماهر زياد مي‌شود. پيش‌بيني مي‌شودكه پيشرفت شغلي آن دسته از كاركناني كه آموزشهاي اضافي (و به روز) مي‌بينند، محدود شده و اين باعث افزايش خطرپذيري آنها در كارهاي عملياتي شود.
برخي شركتهاي برق براي انجام عمليات در محوطه پست ها، يك PMI در اختيار كاركنان قرار مي دهند تا كاركنان بتوانند از طريق آن به قطع‌كننده‌ها، ترانسفورماتورها و ساير تجهيزات فرمان قطع و وصل بدند. PMI اپراتور را از حركت در اطراف پست بي‌نياز مي‌كند و در نتيجه خطراتي كه متوجه افراد است ر ا كاهش مي‌دهد.

مزاياي واقعي

به خاطر هزينه زياد تجهيزات و (معمولاً) رشد كم تقاضاي (مصرف) سيستم، كمتر اتفاق مي‌افتد كه تجهيزات دو پست كاملاً يكسان باشد. بنابراين اگرتجهزات از سازندگان مختلفي تهيه شوند كه تكنولوژي، رابطها و پيكربندي وسايل آنها با يكديگر اختلاف داشته باشد، امري عادي است. حتي براي تجهيزات يكسان، تنظيم‌هاي عملياتي (مانند محدودكننده‌هاي بار و تنظيم‌هاي حفاظت) براي هر وسيله به صورت اختصاصي تنظيم مي شود. در نتيجه به خاطر ايمني كاركنان عملياتي سيستم، به خصوص در محدوده پستها، آنها تنها روي جند وسيله محدود كار مي‌كنند (تا خوب به آن مسلط باشند). PMI اپراتور را از حركت در اطراف تجهيزات بي‌نياز مي‌كند و در نتيجه خطرات را كاهش مي‌دهد اين بحث در سالهاي آينده يكي از مباحث مهم ايمني و سلامت شغلي است. به خصوص در پستهاي قديمي كه قطع‌كننده‌هاي مدار براي فرونشاندن قوس ناشي از قطع‌كننده‌ها،‌ امكانات كافي ندارند.
با بالا رفتن سرعت و صحت عمل كاركنان، شركتها مي‌توانند از كاركنان خبره در قسمتهاي ديگر سيستم نيز استفاده كنند و بازده كاري افراد بالا مي‌رود.
تابلوهاي mimic كه فن‌آوري قبلي مورد استفاده در پستها بود، دو اشكال اساسي دارند. يكي اينكه آنها از تعداد زيادي اجزاي جداگانه تشكيل شده است كه نياز به نگهداري زيادي دارد. ديگر اينكه اضافه كردن يك نمايشگر يا كنترل‌كننده به سيستم خيلي پرهزينه است.

PMI اين معايب را ندارد، ميزان خرابي نرم‌افزار و سخت‌افزار مربوط به آن (پس از نصب و آزمايش) خيلي كم است. تنها قسمتي كه احتمال بيشترين خرابي را دارد صفحه نمايش است. اما چون در مواقعي كه استفاده نمي‌شود معمولاً خاموش است. در مقايسه با صفحات نمايش با كاربردهاي معمول، عمر بيشتري دارد. همچنين در مقايسه با روش تابلو mimic از نظر فضا صرفه‌جويي زيادي دارد و اگر براي اتوماسيون يك پست جديد از اين روش استفاده كنيم. از نظر كار ساختماني نيز صرفه‌جويي اساسي مي‌شود. با واگذاري عملياتهايي نظير تنظيم ولتاژ ترانسفورماتور و مديريت بار به نرم‌افزار، كاهش بيشتري در تعداد تجهيزات امكان‌پذير مي‌شود. كمتر شدن تجهيزات نظارت و كنترل به معني كاهش هزينه‌هاي نگهداري است.
اتوماسيون پستهاي مبتني بر نرم‌افزار، مي‌تواند فرصت خود چك كردن و تشخيص خطاي قابل ملاحظه‌اي را فراهم كند. مثلاً اشكالات ولتاژ را تشخيص دهد و به ساير اپراتورهاي محلي يا دورتر اعلام كند. از ديگر امكانات PMI بيان راحت و ساده امكانات تصويري مانند طرح و صفحه تصوير رنگها، قلمها، نشانه‌هاي تجهيزات و متحرك‌سازي (برخي فرايندهاي سيستم) است.

اپراتورهاي پستهاي امروزي، ممكن است فردا اپراتورهاي مركز كنترل باشند، لذا كار روزمره با PMI حداقل فايده‌اي كه براي شركت و خود او دارد، آمادگي بيشتر براي آموزشهاي آينده است. اپراتورهاي پستهاي امروزي، ممكن است فردا اپراتورهاي مركز كنترل باشند. لذا كار روزمره با PMI حداقل فايده اي كه براي شركت و خود او دارد. آمادگي بيشتر براي آموزشهاي آينده است. اپراتورهاي پست هاي امروزي، ممكن است فردا اپراتورهاي مركز كنترل باشند. لذا كار روزمره با PMI حداقل فايده اي كه براي شركت و خود او دارد آمادگي بيشتر براي آموزشهاي آينده است.
در بعضي از سيستمها، مي‌توان در يك زمان اطلاعات سيستم را هم به سيستم محلي و هم به ايستگاه مركزي ارسال كرد. در اين حالت ايمني ذاتي سيستم به خاطر اينكه دو اپراتور به اطلاعات يكساني از سيستم دسترسي دارند بيشتر مي‌شود. البته دو اپراتوري بودن سيستم همه‌جا مناسب نيست. پارامترهايي مانند مباحث كاري، ظرفيت و انعطاف‌پذيري ايستگاه اصلي و نرم‌افزار ايستگاه فرعي، پروتكل ارتباط و محدوديتهاي باند فركانسي مهمترين مباحثي هستند كه در هر وضعيت و حالتي بايد موردتوجه قرار گيرد.

معايب

با گسترش ايستگاههاي كامپيوتري، شركت‌ها مجبورند افرادي را كه توانايي نگهداري و ايجاد سيستم (يا حداقل توانايي تغيير پيكربندي سيستم) PMI را دارند به كار گيرند. افرادي با اين مهارت‌ها طبيعتاً خيلي ماندگار نيستند و اين در درازمدت ممكن است به يك مشكل تبديل شود و شركت‌ها مجبور شوند از افراد يكديگر به صورت نوبت كار استفاده كنند.
PMI برخي هزينه‌هاي كوچك به سيستم تحميل مي‌كند نظير هزينه‌هاي سخت‌افزار PC، هزينه طراحي اوليه و هزينه نگهداري بعدي از سيستم PMI، اما اين هزينه‌ها با مزاياي آن جبران مي‌شود. ضمن اينكه افزايش سرعت عملياتي، ايمني و قابليت اطمينان كه به خاطر استفاده از PMI حاصل مي‌شود، ممكن است فوايد پنهان ديگري نيز در برداشته باشد، مانند: كاهش اضطراب كاركنان عملياتي و افزايش رضايت مشتري.

كنترل از راه دور ايستگاهها و تجهيزات آن

كنترل از راه دور ايستگاهها از دهه 1960 شروع شد و در حدود دهه 70، جايگزيني وسايل الكترومكانيكي با ابزارهاي نيمه‌هادي در مرحله ابتدايي و مقدماتي بود.
يك طرح اتوماسيون پست، قبل از دهه 90 به طور معمول شامل سه ناحيه عملياتي اصلي بود: كنترل نظارتي و جمع‌آوري داده‌ها (Scada) كنترل پست شامل اندازه‌گيري و نمايش، حفاظت، نمايي از اين سيستم در جدول 1 ديده مي‌شود. تجهيزات اتوماسيون مورد استفاده در هر يك از نواحي به طور عمده شامل وسايل الكترومكانيكي نظير وسايل اندازه‌گيري، رله‌ها و وسايل حفاظت، زمان‌سنج‌ها، شمارنده‌ها و وسايل نمايش آنالوگ و ديجيتال بود. سيستم‌هاي آنالوگ و ديجيتال اطلاعات دراين سيستم‌ها را در محل وسايل و يا روي پانلهاي مدل سيستم نمايش مي‌دهند. همچنين دراين پانلها سوئيچهاي الكترومكانيكي قرار داشت كه اپراتورهاي پست براي كنترل وسايل اوليه داخلي پست استفاده مي‌كردند. معمولاً براي نمايش تجهيزات مربوط به هر يك از سه ناحيه عمليات اصلي قسمتي از پانل كنترل اختصاص داده شده بود.

با ظهور ريزپردازنده‌ها دردهه 70، شرايط عوض شد. سازندگان تجهيزات پست‌ها جايگزيني وسايل الكترومكانيكي ساخت خود را با وسايل نيمه‌هادي شروع كردند. اين وسايل مبتني بر ريزپردازنده‌ كه بعداً در صنعت به وسايل الكترونيكي هوشمند (IED) معروف شدند، مزاياي چندي نسبت به وسايل قديمي داشتند. آنها قابليتهاي اضافي نظير تشخيص خطا،‌خود چك كردن توانايي ذخيره داده‌ ها و ثبت وقايع، رابطهاي مخابراتي و واحد ورودي خروجي مجتمع با قابليت كنترل از راه دور داشتند. همچنين به خاطر اينكه چندين قابليت را مي‌توان در يك IED فشرده ساخت،‌مي‌توان وسايل جانبي را حذف كرد. براي مثال، وقتي IED به يك ترانسفورماتور ولتاژ و جريان در مدار وصل است. اين وسيله مي‌تواند همزمان وظيفه حفاظت، اندازه‌گيري و كنترل از راه دور را به عهده بگيرد. از امتيازات جالب توجه IED قابليت اطمينان، راحتي نگهداري و سرعت مشكل‌دهي و پيكربندي سيستم است.

دهه 70 و اوايل دهه 80 كه اين وسايل عرضه شدند به خاطر شك و ترديد در موردقابليت اطمينان آنها و همچنين هزينه زياد، از آنها استقبال نشد. اما با كمتر شدن قيمت و پيشرفت در قابليت اطمينان و اضافه شدن قابليتها، آنها پذيرش بيشتري پيدا كردند.
در همين حال، شركتهاي برق جايگزين كردن PLC را به جاي رله‌هاي الكترومكانيكي (كه درمنطقه رله‌اي و منطق كنترل حفاظت در تابلوهاي تجاري و معمول كنترل پستها به كار مي‌رفتند) شروع كردند. البته فروشندگان تجهيزات هنوز اين روند را متوقف نكرده‌اند.آنها همچنين زير سيستم رابط گرافيكي كاربر را گسترش دادند. به طوري كه اكنون روي يك سكوي كامپيوتري ارزان قيمت متكي به PC قابل اجراست. اين سكوهاي گرافيكي براي برقراري يك رابط انسان ماشيني (PMI) پيشرفته‌تر (نسبت به اندازه‌گيري‌هاي قديمي آنالوگ و صفحات نمايش ديجيتال) از واحدهاي كنترل از راه دور و PLC استفاده كردند. هر چه توابع و فعاليتهاي اتوماسيون پستها در يك دستگاه تنها فشرده‌تر مي شد، مفهوم يك IED گسترش مي‌يافت. اين كلمه هم‌اكنون در مورد يك وسيله مبتني بر ريزپردازنده‌ با يك درگاه ارتباطي (مخابراتي). كه همچنين شامل رله‌هاي حفاظت، اندازه‌گيريها، واحدهاي خروجي، PLCها، ثبت‌كننده‌ ها ديجيتالي خطا و ثبت‌كننده ترتيب وقايع نيز مي‌شود، به كار مي‌رود.

گفته‌هاي گروه‌كاري

IED اولين سطح فشرده‌سازي اتوماسيون است. اما حتي با استفاده گسترده از آن نيز تنها جزيره‌هايي از اتوماسيون در بين پستهاي مختلف پراكنده مي‌شوند. صرفه‌جويي بيشتر موقعي حاصل مي شود كه تمام IEDها در يك سيستم كنترل ايستگاههاي متمركز (ISCS) قرار گيرند. تحقق سيستمهاي كنترل كاملاً مجتمع، هزينه‌هاي سيم‌كشي، تعمير و نگهداري، مخابراتي و عملياتي را كاهش و كيفيت برق و قابليت اطمينان سيستم را افزايش مي‌دهد.
اگر چه اين مزايا ارزشمند است اما مجتمع كردن سيستم اتوماسيون ايستگاهها (مثلاً در آمريكاي شمالي) پيشرفت كمي داشته است و دليل عمده آن اين است رابطهاي سخت‌افزاري و پروتكلها براي IED استاندارد نيستند. تعداد پروتكل‌ها برابر تعداد سازندگان وسايل و يا بلكه بيشتر، به خاطر اينكه توليدات يك كارخانه نيز اغلب پروتكلهاي مختلفي دارند.
يك راه‌حل براي اين مشكل نصب و برقراري يك gateway است كه به عنوان يك سخت‌افزار ورابط پروتكل بين IED و يك شبكه عمل مي‌كند. gateway به شركت برق اجازه مي‌دهد تا با اجزاي يك شبكه و پروتكل ارتباطي مشترك، وسايل مختلف را با هم روي يك ايستگاه مجتمع كند. gateway به يك رابط فيزيكي بين IED و استانداردهاي الكتريكي شبكه و همچنين به يك مبدل پروتكل بين آنها است.
Gateway باعث مي‌شود تمام IEDها ازديدگاه شبكه مورد استفاده در پست، از نظر ارتباطي يكسان به نظر برسند. از آنجا كه براي هر IED يك نرم‌افزار نوشته شده اين وضعيت نرم‌افزار نيز كار را پيچيده‌تر و مشكل‌تر كرده است. براي مثال ممكن است يك شركت بخواهد تعدادي رله حفاظت از نوع DEL، رله‌هاي حفاظت فيدر از نوع ABB، مونيتورهاي با كيفيت بالاي GE Multilim اندازه‌گيريهاي PML و يك PLC نوع Modicon را در سيستم كنترلي ايستگاهي خود مجتمع كند. رله‌هاي SEL براي ارتباط از يك فرمت ASCLL كه توسط SEL پشتيباني مي‌شود استفاده مي‌كند. رله‌هاي ABB و GE پروتكل ENP3.00 را مورد استفاده قرار مي‌دهند و اندازه گيري هاي PML نيز از همين پروتكل استفاده مي كنند. در حالي كه PLC براي ارتباط از پروكتل Modbus كه Modicon تهيه كرده است،استفاده مي كند. براي داشتن تمام اين IED ها و پروتكلهاي نامتجانس آنها روي يك سكوي كامپيوتري،استفاده از درگاه بهترين راه حل است.
درگاه نه تنها به عنوان يك رابطه بين لايه فيزيكي شبكه محلي و درگاههاي RS232/RS485 كه روي IED ها هستند عمل مي كند بلكه به عنوان يك مبدل پروكتل،پروكتلهاي خاص هر IED را (مانند SEL DNP3.0 يا Modbus) به پروكتل استاندارد مورد استفاده شبكه محلي نصب شده ترجمه
مي كنند.

درگاهها

دو روش در استفاده از درگاه براي ارتباط دادن وسايل با شبكه ايستگاهي مورد توجه است. در يك روش براي وسيله هوشمند يك درگاه ارزان قيمت تك ارتباطي استفاده مي شود و در روش دوم از يك درگاه كه داراي چندين گذرگاه است براي ارتباط با چندين IED استفاده مي شود. اينكه كدام روش اقتصادي تر است به محل استقرار IED ها بستگي دارد. اگر آنها در يك محل مركزي جمع شده باشند روش استفاده از چند درگاه مطمئناً مناسبتر است.

يك مشكل ديگر كه هنگام مجتمع كردن IEDها بايد مورد توجه قرار گيرد پيكربندي تجهيزات است. تعداد زيادي از IEDها تنها يك درگاه ارتباطي دارند كه دو منظور را پشتيباني مي‌كند. يكي دريافت داده‌هاي گذشته و داده‌هاي زمان حاضر سيستم و ديگري خواندن و چندين كانال به صورت ترتيبي كار كند. اگر IDEها در تمام ايستگاه پخش شده باشند، هزينه كابل‌كشي ممكن است خيلي سنگين شود. همبند شدن قسمتهاي منطقي و هماهنگ عمل كردن، به يك كابل‌كشي مخرب نياز دارد. چرا كه معمولاً وروديها به صورت سخت‌افزاري به محلهاي مناسب وسيله متصل مي‌شوند. اين ارتباط مي‌تواند به صورت يك شبكه محلي (LAN) به عنوان يك نوع مسير ارتباطي خوب برقرار شود.

سرعت مسير ارتباطي براي انتقال اطلاعات حفاظت پست بايد بالا باشد (با زمان انتقال 2-4 ميلي‌ثانيه و اين مقدار اجباري است) يعني بدترين محدوديت قابل پيش‌بيني زمان انتقال منظور شود
براي جايگزيني و تعويض كابل‌كشي شبكه بايد قابليتهاي اضافه‌تري در مواجهه با تغييرات محيطي (فيزيكي و الكتريكي) و تاخير در پردازش و فراخواني داده و قابليت سنكرون شدن داشته باشد. سنكرون شدن در شبكه‌هاي كنترل ايستگاهي، براي تحليل وقايع گذشته و تعيين ترتيب وقايع در يك سيستم حادثه ديده حياتي است. اما دقت در حد ميلي‌ثانيه كه مناسب اين نوع كارها باشد، به ندرت در پروتكلهاي شبكه‌هاي سطح بالا پيش‌بيني شده است. اگر چه به نظر مي رسد به خاطر اين مشكلات استفاده از LAN روش خوبي نيست، اما به كمك ماهواره مي‌توان به وسايل مورد نياز، سيگنال سنكرون كننده (زمان يكسان) ارسال كرد و مشكل سنكرون نبودن سيستم را برطرف كرد.

در سيستمهاي آينده مبتني بر استانداردهاي باز LAN دسترسي به قسمت سوم تجهيزات و مجموعه‌هاي مهارتي آسانتر است. استفاده گسترده‌تر و معمولتر از استاندارد باعث مي شود تا قسمت سوم تجهيزات به سازگار بودن محصولاتشان با محصولات يكديگر مطمئن شوند و به عنوان آخرين مزيت، اين براي سرمايه‌گذاران اشتغال خوبي است كه به سادگي تجهيزات خود را با يكي از تجهيزات بزرگ موجود و پايه‌سازگار كنند.

جدا از بحث مربوط به نيازهاي يك شبكه، در حال حاضر دو شبكه استاندارد وجود دارد. حداقل آنها در بين شركت‌ها و سازندگان آمريكا و اروپا بيشتر از همه مورد توجه هستند. اين دو عبارت‌اند از: اترنت و پروفيبوس. هيچكدام از آنها تمام نيازهاي پيش‌گفته را برآورده نمي‌كنند، اما هر دو راه‌حلهاي تجاري خوبي هستند.
مزيت بزرگ، اترنت اين است كه سخت‌افزار و امكانات آن را سازندگان زيادي عرضه مي‌كنند، از كاربردهاي چند لايه پشتيباني مي‌كند،‌كيفيت مناسب دارد پشتيباني پروتكل شبكه مطابق با استانداردهاي صنعتي و كميت ناچيز وسايل آزمايش است. اما مهمترين نقص آن براي استفاده در پست، طبيعت احتمالي و غيرقطعي است كه در نسخه استاندارد استفاده شده است (البته روشهايي براي رفع اين مشكل ابداع شده است)

از شبكه پروفيبوس براي فرآيندهاي صنعتي در اروپا خيلي وسيع استفاده مي‌شود و قطعي و غير احتمالي گزارش شده است. اما پروتكل‌هاي شبكه و لايه‌هاي كاربردي تنها به استانداردهاي تعريف شده پروفيبوس محدود مي‌شود و تجهيزات و سخت‌افزار اضافي آزمايش خيلي بيشتر از آنهايي است كه براي اترنت در دسترس است.
به فرض اينكه تمام مشكلات و مباحث مربوط به سخت‌افزار IED، تكنولوژيهاي LAN و پروتكل IED و LAN حل شده باشد، سوال بعدي اين است كه تمام اين اطلاعات مجتمع را به چه روش اقتصادي و مناسبي براي اپراتور پست نمايش دهيم.

رابطهاي غيرمبهم مناسب كاربر

رابطه انسان – ماشين (PMI) شايد مهمترين قسمت در كل ISCS باشد. از طريق اين رابط است كه اپراتور پست بايد كل پست را نظارت و كنترل كند. داده‌ها بايد براي اپراتور با دقت و آشكار بيان شود. امكان خطا و يا ابهام نبايد وجود داشته باشد. چرا كه عمليات اپراتور روي تجهيزات سيستم مهم و حساس است، همان طور كه ايمني افراد اهميت دارد.
تكنولوژي انتخاب شده دراينجا PC است. PC يك مركز كامپيوتري قوي براي كاربردها فراهم مي‌كند. نرم‌افزارهاي گرافيكي براي ارتباط با كاربر PC را قادر مي‌كند كه به صورت يك وسيله پيشرفته نظارت و كنترل براي اپراتورهاي پست باقي بماند. كارت‌هاي شبكه زيادي براي ارتباط PC با شبكه LAN در دسترس است. همچنين محدوده انتخاب كامپيوترهاي قوي گسترده است. Pentium Pro, Pentium) و ...)

در يك دستگاه كامپيوتري، نرم‌افزارهاي كنترل نظارتي و ثبت اطلاعات،‌داده‌ هاي سيستم را از طريق اطلاعات،‌داده‌هاي سيستم را از طريق IEDهاي واصل به شبكه جمع‌آوري و در يك پايگاه داده مركزي ذخيره مي‌كند. سپس داده‌ها به راحتي توسط نرم‌افزارهاي كاربردي و رابطهاي گرافيكي در دسترس كاربر هستند. عمليات SCADA مي‌تواند هر دستور كنترلي اجرا شده به وسيله اپراتور را به IED مورد نظر بفرستد. در حال حاضر بسياري از نرم‌افزارهاي گرافيكي به اپراتورها كمك مي‌كنند تا كار نظارت و كنترل پستها را با راندمان بالايي انجام دهند. وضوح تصوير خوب و قابليت كامل گرافيكي بسياري از نرم‌افزارها به اپراتورها امكان مي‌دهد تا اطلاعات را به صورت‌هاي مختلف ببيند (به صورت جدولي، شماتيكي و يا هر نوع روش مناسب ديگر). حتي برخي بسته‌هاي نرم‌افزاري قوي توانايي اين را دارند كه بسياري از فرآيندهاي داخل يك پست را با متحرك‌سازي نمايش دهند.

پيشرفت‌ در اقتصادي شدن طرح

طرح iscs كه از IEDها، LANها، پروتكلها، رابطهاي گرافيكي كاربران (PMI) و كامپيوترهاي ايستگاهي تشكيل شده، پايه و اساس پستها و ايستگاهها خودكار است.اما بلوكهاي ساختماني كاربردي (كه متشكل از نرم‌افزارهاي عملياتي و نگهداري است). باعث سوددهي و توليد نتايج مطلوب شده و سرمايه‌گذاري در يك iscs را توجيه مي‌كند.
كاربردهاي در دسترس يا در حال توليد امروزي كه باعث افزايش ظرفيت و سود سيستم مي‌شوند تحت عناوين زيرند:

براي بازده عمليات: كاهش ولتاژ، كاهش VAR، متعادل كردن بار ترانسفورمرها و متعادل كردن بار فيدرها

براي قابليت اطمينان عملياتي: تشخيص خطا، مجزا كردن خطا و اصلاح سيستم، مديريت بار، بارزدايي، كليدزني راكتور و خازن و انتقال بار.

براي كاهش نگهداري: نظارت مدار شكن‌ها، نظارت ترانسفورمرها، ضبط ديجيتالي خطاها و ضبط ترتيب وقايع

نگهداري بر اساس پيش‌بيني به كمك‌ قوانين

اين موارد آخري اگر چه هنوز يك تكنولوژي نوظهور است، اما قادر است آنقدر قابليت اطمينان سيستم را بالا ببرد كه به تنهايي سرمايه‌گذاري در يك iscs را از نظر اقتصادي توجيه كند.

لزوم وجود پشتيبان براي سيستم

هر چه تعداد عمليات بيشتري بر روي يك سيستم تنها متمركز شود، اهميت قابليت اطمينان سيستم افزايش پيدا مي‌كند. براي مثال مشكلات كامپيوتر با قطع برق، ممكن است اجزايي از سيستم را به طور موقت از كار خارج كند. در يك طراحي خوب براي سيستمهاي كنترل مجتمع ايستگاهي بايد امكان خرابي تجهيزات سيستم را در نظر داشت و سيستمهاي كنترلي و نظارتي پشتيبان كافي قرار داد. بنابراين بايد همه تجهيزات و عملياتهاي مهم از پشتيبان برخوردار باشند. يك سيستم كنترل و حفاظت پشتيبان كه به عمليات سيستم كامپيوتري وابسته نباشد، بايد براي انجام عمليات مناسب وجود و سيستم براي قطع ناگهاني برق آمادگي داشته باشد.

بررسي ساير موانع

در مجموع يك iscs از يك سكوي كامپيوتري پشتيباني مي‌كند تا تمام فعاليتهاي يك پست برق در يك سيستم منفرد هوشمند و خودكار مجتمع شود. شركتهاي هماهنگ با اين محيط رقابتي به چند فايده دست پيدا مي‌كنند. صرفه‌جويي در هزينه‌هاي عمليات و نگهداري افزايش قابليت اطمنيان و معماري مدولار و قابل انعطاف كه در نتيجه به نيازهاي مشتري سريعتر پاسخ مي‌دهد و سرويسهاي مشتري بهتري فراهم مي‌كند.

با وجود اين قبل از پياده سازي اتوماسيون كامل پستها، مهندسان شركت با مشكلات چندي روبرو هستند. يك بررسي كه اخيراً شركت تحقيقي نيوتن – ايوان انجام داده است اين موارد را به ترتيب اهميت و اندازه به صورت زير فهرست مي‌كند. توجيهي نبودن كامل درستي پروژه، كمبود نقدينگي، عدم اعتقاد مديريت به فلسفه كار، كمبود مهارت مورد نياز در شركت، نبود تكنولوژي مناسب و اهميت هزينه‌هاي تغييرات مورد نياز سيستم براي بعضي از مديران.

معمولاً دو مانع اول وابسته هستند،‌به اين معني كه سرمايه‌گذاري موقعي انجام مي‌شود كه بتوان ثابت كرد نسبت سود به هزينه مثبت است. اما در شركتهاي كوچك شده امروزي پيدا كردن وقت و منابع مالي كافي براي توجيه اين كار بسيار سخت است. به خصوص اگر دانش داخلي مجموعه ناكافي باشد. دراين حالت تعدادي از مشاوران فني كار آزموده مي‌توانند درطرح و توسعه يك پروژه معقول و گويا كمك كنند. همچنين برخي از سازندگان رده اول تجهيزات اتوماسيون پستها مي‌توانند از نظر دانش فني نيز به خريداران براي توجيه و نصب سيستم كمك كنند.

مطالعه وضعيت اتوماسيون پستها در چند شركت برق

الف) شركت «انرژي استراليا»

اين شركتها بزرگترين شركت خدمات انرژي در استراليا است و يك پنجم نياز انرژي برق استراليا راتامين مي‌كند. در حال حاضر اين شركت، شش سيستم اتوماسيون پست مبتني بر صفحه نمايش دارد و سه پست ديگر از اين نوع در دست اقدام دارد. سه شركت سازنده اين سيستم‌ها را پشتيباني مي‌كنند و اولين نمونه در سال 1993 فروخته شده است.
قبل از كامپيوتري كردن سيستم از يك تابلوي كنترل تركيبي (CCB) استفاده مي‌شد كه تمام قسمتهاي نمايش و كنترل بر روي آن سوار مي‌شد. بعضي از اين تابلوها از قسمتهاي كنترلي كوچكتر تشكيل مي‌شد كه براي تعمير قابل جابه‌جايي بود و برخي از آنها از تابلوهاي ثابت تشكيل مي‌شد. در هر دو صورت هزينه طراحي، ساخت وتعمير و نگهداري آنها بالا بود. درانرژي استراليا از چهار نمونه CCB استفاده شده بود.

در طرحي كه از RTU‌هاي پراكنده در سيستم استفاده مي شود، اگر چه RTUهاي اضافي و شبكه ارتباط به همراه آن يك هزينه اضافي است، اما اطلاعات اضافي كه از سيستم به دست مي‌آيد نظير عملكرد رله‌ها، خود نظارتي و ثبت خطاها جبران اين هزينه اضافي را مي‌كند.
در طراحي اتوماسيون پستها قوانين زير توسط «انرژي استراليا» به كار گرفته شده است.

سيم‌كشي براي سيستم اتوماسيون بايدحداقل ممكن باشد. يعني به طور معمول يك RTU ساده و ارزان قيمت درداخل تابلو قرار مي‌گيرد و به يك يا دو وسيله يا تابلوي ديگر وصل مي شود، يا حداكثر به پنج رله هوشمند محلي متصل به bus وصل مي شود.

تعداد صفحه رابط با كاربرد معمولاً دو تا نيست، اما طرح به گونه‌اي است كه صفحه نمايش مي‌تواند توسط هر يك از SMUها استفاده شود.

عمليات اتوماسيون براي هر كار عملياتي مناسب با سطح همان كار انجام مي‌شود.

اين قوانين ثابت نيستند، اما بر اساس پارامترهاي زير به صورت قابل انعطاف اعمال مي شوند:

اهميت ايستگاه

تجهيزات و امكانات فيزيكي موجود

تكنولوژي قابل دسترسي

يكي از فوايد سيستم PMI نسبت به سيستم CCB براي شركت انرژي استراليا اين بود كه هزينه آن كمتر از نصف هزينه يك سيستم مشابه CCB بود. با تركيب برخي وسايل براي PMI يك پشتيبان قرار مي‌دهند (چرا كه در صورت خرابي PMI كار عملياتي براي اپراتور روي تجهيزات كليدزني خطرناك خواهد بود). مثلاً از تابلوي mimic به عنوان پشتيبان استفاده مي شود.
سيستمهاي نمايش PMI معمولاً دوگانه نبوده بلكه منفرد است، چون قابليت اطمينان آنها بالا است و در ضمن به طور دايم استفاده نمي‌شود و در ساعات غيرضروري خاموش هستند.

ب) شركت «قدرت الكتريكي آمريكا»

قدرت الكتريكي آمريكا (AEP) در كلمبوواهايو تشكيل شده ودر هفت ايالت، با جمعيت حدود هفت ميليون نفر، فعاليت دارد. AEP تا سال 1997 ده سيستم اتوماسيون ايستگاهي نصب شده است.
فوايد مشاهده شده در اتوماسيون پستها كه شامل PMI هستند عبارتند از:

كاهش هزينه به خاطر كاهش تجهيزات و فضاي ساختماني

كمتر شدن هزينه طراحي و نگهداري

بيشتر شدن انعطاف و توان عمليات سيستم: آرايش PMI به راحتي مي‌تواند به گونه‌اي انتخاب شود كه داده‌هاي عملياتي را در فرمتهاي مختلف بيان كند يا با ديگر داده‌ها تركيب كند.

تمركز اطلاعات: داده‌هاي سيستم در يك محل قرار مي‌گيرد و استفاده از آنها را براي عمليات ساده مي‌كند.

در AEP مي‌توان حدود 20% كاهش هزينه در سيستم كنترل و حفاظت يك پست توزيع را نشان داد. بيشترين صرفه‌جويي از حذف تابلوهاي كنترل ناشي شده است. از روش مجتمع كردن اتوماسيون سيستم به طور وسيع استفاده شده است تا بسياري از فاكتورهاي هزينه‌اي مانند ساخت و نصب و نگهداري درازمدت سيستم كنترل ايستگاه كاهش داده شود. تقريباً پنج رله هوشمند (بسته به اندازه ايستگاه) نيازهاي عملياتي در يك ايستگاه توزيع را انجام مي‌دهند (اندازه‌گيري، اخطارها، حفاظت، كنترل و SCADA). اين رله‌ها به وسيله يك شبكه محلي و از طيق Modbus بر پايه پروتكل ارتباطي به يكديگر وصل هستند.

ايستگاههاي كامپيوتري رابطهاي اوليه اي تهيه ديده‌اند تا اطلاعات در يك روش معمول وسازماندهي شده بيان شوند. نمايشگرهاي رله‌اي پشتيباني براي سيستم كنترل و نمايش ايستگاه كامپيوتري است. هر قسمت از اطلاعات در دسترس روي ايستگاه PMI در قسمت جلوي يك IED نيز دردسترس است. اين روش براي پيدا كردن اطلاعات كمي سخت‌تر است و به اندازه سيستم گرافيكي مورد استقبال نيست.

IED هاي مورد استفاده قابل برنامه‌ريزي هستند. IED رابط كاربر AEP را به گونه‌اي طراحي كرده است كه اجازه تغيير موقعيت سوئيچهاي كنترل را مي‌دهد. رابط كنترلي IED به سادگي استفاده از ايستگاه فرعي PMI نيست، اما AEP اعتقاد دارد كه اين روش مي‌تواند به عنوان يك كنترل پشتيبان در صورت از دست رفتن ايستگاه فرعي PMI عمل كند.

پ) شركت ComEd آمريكا

اين شركت چهارمين شركت بزرگ برق در آمريكا است. طرح اتوماسيون پستها تنها روي دو پست جديد اجرا شده و براي بعضي پستها در دست انجام است. در اين شركت يك پروژه جديد به منظور جمع‌آوري داده‌هاي بادقت بالا (جهت حفاظت و تحليل جريان خطا) تعريف شده است. اگرچه (به عنوان قسمتي از شبكه WAN) كارهاي نظارت و كنترل از طريق مركز كنترل انجام مي‌شود اما حفاظت سيستم به پروژه اتوماسيون واگذار نشده است.

ComEd كنترلهاي محلي تجهيزات را برنداشته و آنها در زمان خرابي سيستم اتوماسيون پست به عنوان پشتيبان عمل مي‌كنند. رابط WAN براي ComEd كاربرد اصلي را دارد. اين شبكه اجازه مي‌دهد تا هر يك از محل‌هاي كامپيوتري بتواند اطلاعات خود را بامحل ديگر مبادله كند و در نتيجه امكان كاربرد اتوماسيون توزيع را فراهم كند. همچنين اين مساله در سطوح بالاتر باعث مجتمع‌تر شدن بين اپراتور محلي و مركزي مي‌شود.

اخيراً يك آزمايشگاه كاري ايجاد شده است تا تغييرات نرم‌افزاري قبل از نصب آن روي ايستگاه كامپيوتري، آزمايش شود.

(نظر بدهید.)

حفاظت در برق

8:21 PM دوشنبه، 19 فروردین هزار و سیصد و هشتاد و هفت

وقتي‌ شخصي‌ دچار برق‌ گرفتگي‌ مي‌شود، عبور جريان‌ الكتريكي‌ از طريق‌ بدن‌ ممكن‌ است‌ وي‌ را از هوش‌ برده‌، منجر به‌ توقف‌ تنفس‌ و حتي‌ ضربان‌ قلب‌ وي‌ شود. جريان‌ الكتريكي‌ مي‌تواند هم‌ در محلي‌ كه‌ وارد بدن‌ مي‌شود و هم‌ در محلي‌ كه‌ براي‌ تخليه‌ به‌ «زمين‌» از بدن‌ خارج‌ مي‌شود، سوختگي‌ ايجاد كند. در بعضي‌ موارد، جريان‌ برق‌، گرفتگي‌ عضلاني‌ هم‌ ايجاد مي‌كند كه‌ اين‌ موضوع‌، مانع‌ از قطع‌ ارتباط‌ مصدوم‌ با منبع‌ برق‌ مي‌شود. بنابراين‌ وقتي‌ به‌ صحنه‌ حادثه‌ مي‌رسيد، امكان‌ دارد كه‌ هنوز جريان‌ الكتريكي‌ در بدن‌ مصدوم‌ برقرار باشد («برق‌دار»). آسيب‌هاي‌ الكتريكي‌ معمولاً در منزل‌ يا محل‌ كار و در اثر تماس‌ با منابع‌ برق‌ با ولتاژ پايين‌ رخ‌ مي‌دهند. همچنين‌ ممكن‌ است‌ اين‌ آسيب‌ها در اثر تماس‌ با منابع‌ برق‌ با ولتاژ بالا (مثل‌ خطوط‌ انتقال‌ نيروي‌ افتاده‌ روي‌ زمين‌) هم‌ رخ‌ دهند. افرادي‌ كه‌ با جريان‌ ولتاژ بالا دچار برق‌گرفتگي‌ مي‌شوند، ندرتاً زنده‌ مي‌مانند.
مباحث‌ زير را هم‌ ببينيد:

سوختگي‌هاي‌ الكتريكي‌ ، اقدامات‌ نجات‌دهنده‌ حيات‌ .
صاعقه‌
صاعقه‌ يك‌ جريان‌ الكتريكي‌ ناگهاني‌ طبيعي‌ است‌ كه‌ از جو تخليه‌ مي‌شود و در مسير خود، مقادير زيادي‌ از حرارت‌ و نور را منتقل‌ مي‌كند. صاعقه‌، تماس‌ خود با زمين‌ را از طريق‌ نزديك‌ترين‌ ساختارهاي‌ بلند محوطه‌ و احتمالاً هر شخصي‌ كه‌ نزديك‌ آن‌ ساختار ايستاده‌ باشد، برقرار مي‌كند. اصابت‌ صاعقه‌ مي‌تواند به‌ آتش‌ گرفتن‌ لباس‌ها، زمين‌ خوردن‌ مصدوم‌ و حتي‌ مرگ‌ آني‌ منجر شود. هرچه‌ سريع‌تر تمام‌ افراد را از محل‌ اصابت‌ صاعقه‌ دور كنيد.

جريان‌ ولتاژ بالا
تماس‌ با جريان‌ ولتاژ بالا (كه‌ معمولاً در خطوط‌ نيرو و كابل‌هاي‌ هوايي‌ پرفشار وجود دارد) معمولاً به‌ مرگ‌ فوري‌ منجر مي‌شود. افرادي‌ كه‌ زنده‌ مي‌مانند، سوختگي‌هاي‌ شديدي‌ خواهند داشت‌. از اين‌ گذشته‌، اين‌ شوك‌ مي‌تواند با ايجاد اسپاسم‌ عضلاني‌، مصدوم‌ را به‌ اطراف‌ پرتاب‌ كرده‌، آسيب‌هايي‌ مثل‌ شكستگي‌ ايجاد كند. جريان‌ برق‌ با ولتاژ بالا مي‌تواند تا 18 متر جهش‌ («قوس‌») داشته‌ باشد. اشيايي‌ مثل‌ چوب‌ خشك‌ يا لباس‌ نمي‌توانند از شما محافظت‌ كنند. قبل‌ از نزديك‌ شدن‌ به‌ مصدوم‌، منبع‌ جريان‌ برق‌ بايد قطع‌ شده‌ باشد؛ در صورتي‌ كه‌ خطوط‌ نيروي‌ هوايي‌ در راه‌آهن‌ آسيب‌ ديده‌ باشند، قطع‌ منبع‌ برق‌ بسيار حياتي‌ خواهد بود. مصدوم‌ احتمالاً بي‌هوش‌ است‌. پس‌ از آنكه‌ از بي‌خطر بودن‌ محل‌ مطمئن‌ شديد، راه‌ تنفسي‌ مصدوم‌ را باز كرده‌، تنفس‌ وي‌ را بررسي‌ كنيد؛ آماده‌ باشيد تا در صورت‌ لزوم‌ احياي‌ تنفسي‌ و ماساژ قفسه‌ سينه‌ را آغاز كنيد (مبحث‌ « اقدامات‌ نجات‌دهنده‌ حيات‌ » را ببينيد). در صورتي‌ كه‌ مصدوم‌ در حال‌ نفس‌ كشيدن‌ است‌، وي‌ را در وضعيت‌ بهبود قرار دهيد. علايم‌ حياتي‌ (سطح‌ پاسخ‌دهي‌، نبض‌ و تنفس‌) را مرتباً كنترل‌ و ثبت‌ كنيد.
جريان‌ برق‌ با ولتاژ بالا ناظران‌ را از محل‌ حادثه‌اي‌ كه‌ در اثر جريان‌ ولتاژ بالا رخ‌ داده‌ است‌، دور كنيد. فاصله‌ ايمن‌، بيش‌ از 18 متر از منبع‌ برق‌ است‌.

جريان‌ ولتاژ پايين‌
جريان‌هاي‌ خانگي‌ كه‌ در منازل‌ و محل‌هاي‌ كار مورد استفاده‌ قرار مي‌گيرند، مي‌توانند آسيب‌هاي‌ جدي‌ يا حتي‌ مرگ‌ ايجاد كنند. حوادث‌ معمولاً ناشي‌ از كليدهاي‌ برق‌ خراب‌، سيم‌هاي‌ برق‌ ‌ شده‌ يا وسايل‌ برقي‌ داراي‌ نقص‌ هستند. خصوصاً كودكان‌ كم‌ سن‌ و سال‌ در معرض‌ خطر هستند (كودكان‌ به‌طور طبيعي‌ كنجكاو بوده‌، ممكن‌ است‌ انگشتان‌ خود يا ساير اشياء را به‌ داخل‌ پريزهاي‌ ديواري‌ برق‌ فرو كنند). آب‌ (كه‌ يك‌ هادي‌ قوي‌ و خطرناك‌ الكتريسيته‌ است‌) ميزان‌ خطر را افزايش‌ مي‌دهد. تماس‌ با يك‌ وسيله‌ برقي‌ بي‌خطر با دست‌هاي‌ خيس‌ يا در شرايطي‌ كه‌ كف‌ اتاق‌ خيس‌ باشد، خطر شوك‌ الكتريكي‌ را به‌ مقدار زيادي‌ افزايش‌ مي‌دهد.

هشدار!
در صورتي‌ كه‌ مصدوم‌ در تماس‌ با جريان‌ الكتريكي‌ است‌، به‌ وي‌ دست‌ نزنيد؛ ممكن‌ است‌ مصدوم‌ «برق‌دار» باشد و شما هم‌ در معرض‌ برق‌گرفتگي‌ قرار بگيريد.
هرگز از وسايل‌ فلزي‌ براي‌ قطع‌ تماس‌ الكتريكي‌ استفاده‌ نكنيد. روي‌ يك‌ ماده‌ خشك‌ نارسانا ايستاده‌، از يك‌ وسيله‌ چوبي‌ استفاده‌ كنيد.
آماده‌ باشيد تا در صورت‌ توقف‌ تنفس‌ مصدوم‌، احياي‌ تنفسي‌ يا ماساژ قلبي‌ را تا رسيدن‌ كمك‌هاي‌ اورژانس‌ آغاز كنيد (عنوان‌ « اقدامات‌ نجات‌دهنده‌ حيات‌ » را ببينيد).

آنچه‌ شما مي‌توانيد انجام‌ دهيد
در صورتي‌ كه‌ به‌ محل‌ انشعاب‌ اصلي‌ يا كنتور برق‌ به‌ سهولت‌ دسترسي‌ داريد، تماس‌ بين‌ مصدوم‌ و منبع‌ برق‌ را از طريق‌ خاموش‌ كردن‌ آن‌، قطع‌ كنيد. در غير اين‌ صورت‌، دو شاخه‌ را خارج‌ كنيد يا كابل‌ را درآوريد. اگر به‌ كابل‌، پريز يا محل‌ انشعاب‌ اصلي‌ دسترسي‌ نداريد، به‌ موارد زير عمل‌ كنيد:
براي‌ محافظت‌ از خود، روي‌ يك‌ ماده‌ خشك‌ نارسانا مثل‌ يك‌ جعبه‌ چوبي‌، يك‌ كفپوش‌ پلاستيكي‌ يا يك‌ دفترچه‌ راهنماي‌ تلفن‌ بايستيد.
با استفاده‌ از يك‌ وسيله‌ چوبي‌ (مثل‌ يك‌ جارو)، اندام‌هاي‌ مصدوم‌ را از روي‌ منبع‌ الكتريكي‌ كنار بزنيد و يا منبع‌ الكتريكي‌ را از مصدوم‌ دور كنيد.
اگر قطع‌ تماس‌ (مصدوم‌ با منبع‌ برق‌) با يك‌ وسيله‌ چوبي‌ مقدور نيست‌، ضمن‌ آنكه‌ كاملاً مراقب‌ هستيد تا به‌ مصدوم‌ دست‌ نزنيد، طنابي‌ را به‌ دور مچ‌ پاي‌ مصدوم‌ يا بازوان‌ وي‌ حلقه‌ كنيد و وي‌ را از منبع‌ جريان‌ الكتريكي‌ دور كنيد.
تنها در صورتي‌ كه‌ ضرورت‌ دارد، مصدوم‌ را با كشيدن‌ بخش‌هايي‌ از لباس‌ كه‌ شل‌ و خشك‌ هستند، (از منبع‌ برق‌) دور كنيد. اين‌ كار را تنها به‌ عنوان‌ آخرين‌ تلاش‌ انجام‌ دهيد زيرا ممكن‌ است‌ مصدوم‌ همچنان‌ «برق‌دار» باشد.

دور كردن‌ منبع‌ برق‌ اگر نمي‌توانيد جريان‌ الكتريكي‌ را خاموش‌ كنيد، بر روي‌ يك‌ ماده‌ خشك‌ نارسانا (مثل‌ يك‌ دفترچه‌ راهنماي‌ تلفن‌) بايستيد و با استفاده‌ از يك‌ دسته‌ جارو، منبع‌ برق‌ را از مصدوم‌ دور كنيد. هرگز مستقيماً به‌ مصدوم‌ دست‌ نزنيد.
توجه: پزشكي دانشي هميشه در تغيير است. در ارايه مطالب سلامتيران تلاش زيادي در جهت كامل بودن و تطابق آن با استانداردهاي روز پزشكي دنيا تا زمان انتشار صورت گرفته است. اما بدليل اينكه در علوم پزشكي وجود خطاهاي پژوهشي و تغييرات روز به روز همواره متصور است، سلامتيران مطالب ارائه شده را الزاماً كامل و عاري از خطا نمي‌داند. ارجح آن‌ است كه كاربران اين اطلاعات را قبل از بكارگيري با رجوع به پزشكان و منابع ديگر نيز تأييد نمايند

برق گرفتگي
داشتن اطلاعات در مورد برق، نحوه نصب وسايل روشنايي و تعمير بعضي از اسباب برقي براي همگان ضروري به نظر مي رسد. آموزش تدريجي اين مسائل از سنين نوجواني يكي از ضروري ترين موارد آموزشي عصر ما تلقي مي شود.
بدن انسان هادي جريان برق است. اگر بدن انسان به برق اتصال پيدا كند منجر به عبور جريان برق از بدن فرد به زمين خواهد شد. در جريان برق گرفتگي علاوه بر سوختگي پوست كه محل ورود و خروج جريان برق را شامل مي شود بافتها هم دچار آسيب مي شود. اگر جريان برق از قلب عبور كرده باشد منجر به اختلال در سيستم قلب و اگر از مغز عبور كند منجر به مهار مركز تنفس و وقفه تنفسي خواهد شد.
برق گرفتگي به دو دسته تقسيم مي شود.
۱- با ولتاژهاي بالا
۲- با ولتاژهاي پائين
در موارد با ولتاژ بالا، حتماً بدن لازم نيست مستقيم با سيم يا كابل برق تماس داشته باشد بلكه ممكن است در فاصله 20 متري هم جريان برق از هوا عبور كند و به بدن فرد منتقل شود و باعث برق گرفتگي شود. در اين موارد هر چقدر ولتاژ برق و رطوبت هوا بالا باشد ميزان انتقال و آسيبي كه به بدن وارد مي شود بيشتر است.
موارد ولتاژ پائين بيشتر در خانه اتفاق مي افتد. مثلاً فرد از سيم و يا وسايل برقي مخصوصاً آن دسته از وسايل كه در آنها آب ريخته مي شود آسيب مي بيند.ممكن است از طريق كليد برق برق گرفتگي ايجاد شود.
در برق گرفتگي با ولتاژ پائين بدن فرد دچار لرزش مي شود حال آنكه در موارد با ولتاژ بالا بدليل گرفتگي عضلات، منجر به اتصال دائم با آن وسيله خواهد شد.
كمكهاي اوليه كه در برق گرفتگي با ولتاژ پائين در منزل مي توانيم انجام دهيم رعايت جوانب احتياط است. مسائلي است كه فرد كمك كننده بايد انها را رعايت كند. بدين ترتيب كه تا وقتيكه جريان برق به مصدوم متصل است نبايد به مصدوم دست بزنيم. ابتدا بايد جريان برق قطع شود كه با قطع كردن فيوز يا كشيدن دو شاخه از پريز ممكن مي شود.
بعد از قطع جريان برق بايد بدن مصدوم را از اتصال به لوازم برقي جدا كرد. فرد كمك كننده بايد دمپايي لاستيكي به پا كند و يا اگر زمين خيس است از چند روزنامه براي خشك كردن استفاده كند و توسط يك چوب و يا هر چيزي كه غير رسانا است فرد مصدوم را از محل كه برق در آن وجود دارد دور كند.
بعد از قطع ارتباط برق در ابتدا بايد تنفس مصدوم را كنترل كرد. اگر تنفس نداشت بايد تنفس دهان به دهان انجام شود. بالافاصله بايد ضربان قلب و نبض كنترل شود. در صورتيكه نبض وجود نداشت ماساژ قلبي ضروري است.
در هر نوع برق گرفتگي شخص بايد به بيمارستان منتقل شود و بايد تا ۲٤ ساعت تحت نظر باشد. البته تا رسيدن به پزشك يكبار تنفس مصنوعي و همچنين ٥ بار ماساژ قلبي لازم است.
در برق گرفتگي با ولتاژ بالا تا زماني كه جريان برق قطع نشده حتي نمي توان به مصدوم نزديك شد چون در فاصله ۶ متري هم ممكن است به فردي كه مي خواهد كمك كند برق منتقل شود.
نكاتي كه بايد در هنگام صاعقه رعايت شود تا باعث پيشگيري از برق گرفتگي شود:
۱- دوري از درختان و پايه هاي برق
۲- گريز از روي ارتفاعات
۳- خوابيدن روي زمين يا جاي گود

1- در معابر عمومي به علايم هشدار دهنده كه روي تابلو هاي برق و تابلو هاي سيار كه كارگران نصب كرده اند توجه و مراقبت نماييد .
2- از دستكاري به جعبه هاي انشعاب و باز كردن درب آنها و ساير تجهيزات برقي مثل تابلو هاي برق ، پايه هاي فلزي روشنايي ، دريچه ترمينال آنها و امثالهم خودداري نماييد.
3- در صورتيكه حفاري جهت كابل برق احداث شده و يا كارگران مشغول به كار هستند مراقبت نماييد تا خطري متوجه شما نباشد. ضمنا مسير حفاري كه تا چند روز پر نمي شود به منطقه برق خود اطلاع دهيد.
4- در صورت مشاهده هر گونه اتفاق غير منتظره در رابطه با تجهيزات برقي مثل تير شكستگي ، آتش سوزي در تجهيزات برقي ، سيم پارگي و ... مراتب را فورا به اداره حوادث منطقه خود اطلاع دهيد.
5- در هواي باراني و مرطوب ، تنه درختان و تيرهاي برق بخصوص تيرهاي فلزي را لمس نكنيد.
6- از بچه مراقبت نماييد كه به دريچه باز شده پايه هاي روشنايي فلزي نزديك و دستكاري نكنند.
7- در جاهاييكه تيرهاي سيماني برق روي هم انباشته شده و خطر لغزش تيرها وجود دارد ، بچه ها را محافظت نماييد.
8- سيم هاي كه از روي تيرهاي برق به سطح پايين يا زمين افتاده هرگز دست نزنيد.
9- مراقبت نماييد ، اشياء فلزي مثل آنتن تلويزيون به سيم هاي برق نزديك نشود.
10- اشياء فلزي را در ساختمان يا معابر به سيم هاي برق نزديك نكنيد.
11- ماشين خود را مقابل بست هاي زميني پارك نكنيد.
12- در صورتيكه اختلالي در برق منزل داريد ، هرگز تجهيزات برقي بيرون مثل جعبه انشعاب ها را باز و اقدام به تعميير نكنيد و هرگز از تعميرات الكتريكي نخواهيد اين كار را نكنيد.
13- ماشين هاي مخصوص مثل جرثقيل و كاميون و كمپرسي در موقع عبور يا مانور به شبكه برق نزديك و ايجاد خطر شود.بايستي اين مورد را توجه نماييد.
14- در رانندگي دقت نماييد بخصوص در شبها كه وسيله خودرو به تجهيزات برقي اصابت نكند.
15- لوله هاي فلزي محافظ كابل جعبه انشعاب و ساير متعلقات را هرگز دست نزنيد.
16- چراغ هاي خاموش روشنايي را در اسرع وقت به نگهباني منطقه اطلاع دهيد.
17- از شبكه هاي برق اقدام به گرفتن برق غير مجاز نكنيد و ساير تخلفات مشاهده شده را به نگهباني منطقه اطلاع دهيد.
18- اگر افرادي در ارتباط با برق مراجعه نماييد ، كارت شناسايي در خواست و مراقبت نماييد كه افراد مشكوك نباشند.
19- در موقع نصب يا جمع آوري تير برق و ترانس برق كه جرثقيل و كارگران مشغول به كار هستند، خطر باز شدن زنجير و ساير خطرات وجود دارد شديدا محوطه خطر را در نظر داشته باشيد.
20- ممكن است بر اثر بي احتياطي كارگران برق در لحظاتي درب ورودي تجهيزات برقي باز باشد. مراقبت نماييدكه بچه ها و بزرگترها داخل پست نشوند و تجهيزات برقي را دست نزنند.
21- در پشت بام ها مراقبت نماييد در هنگام برف روبي يا ساير موارد مواد به روي سيم هاي برق ريخته نشود ضمن اينكه در رطوبت، پارو و مواد عايق نيز هادي شده و خطر برق گرفتگي و حادثه وجود دارد.
22- تير هاي چوبي كه آغشته به مواد سمي هستند ، اگر تراشه آن در دست بچه ها بعلت مختلف فرو رود خطرات عفونت دارد ، مراقبت نماييد.
23- درختاني كه درگير با شبكه هستند بخصوص درختان ميوه مثل توت ، براي بچه ها و جوانان كه بالاي درخت رفته اند در مواقعي امكان خطر دارد ، مراقب باشيد.
24- هرگز روي تير هاي برق و يا درب پست ها و ساير تابلو ها ، اعلانات نصب نكنيد اين مسئله بسيار خطرناك است بخصوص نصب آگهي ها روي تير هاي برق كه خطر برق گرفتگي وجود دارد .تا بحال چندين حادثه منجر به فوت در اين قبيل موارد مشاهده شده است .
25- كارگران در معابر براي اتصال كابل هاي زمين از قير مذاب استفاده مي نمايند . خطرات قير مذاب بسيار جدي است . به بچه ها و جوانان احتياط با برخورد به اين موارد را ياد آوري كنيد.
دستورات ايمني و حفاظت برقكاران
1- برقكاران موظفند هنگام كار تمام اشياء فلزي از قبيل ساعت ، انگشتر ، گردنبند و ... را از خود دور نمايند.
2- در گروههاي دو نفره ، انجام كار همزمان در ارتفاع و يا روي تابلو براي بيش از يكنفرممنوع مي باشد و فرد دوم بايد مراقب بر چگونگي اجراي صحيح كار باشد.
3- قطع و وصل مدار بصورت غير استاندارد و به هرگونه روش شخصي ممنوع مي باشد .
4- در مدت زمان انجام كار گروه تعميرات روي تجهيزات الكتريكي ، بايستي وسيله نقليه گروه در محل كار آماده باشد.
5- در محيط كار بايد نوربه حد كافي موجود باشد.
6-در شرايط جوي غير عادي (رعد و برق) انجام كار روي خطوط برقدار ممنوع است.
7- هر گونه تغيير در لوازم ايمني استاندارد شده ممنوع مي باشد.
8- در صورت نياز به كار نفر دوم روي يك پايه ، صعود و فرود تا استقرار نفر اول ممنوع است.
9- در صورتيكه شبكه به طريقي احداث شده باشد كه انجام كار بصورت برقدار ميسر نباشد لازم است قبل از هر گونه عمليات روي شبكه مورد نظر فرم قطع و وصل مدار دريافت گردد.
10- افراد اجرايي بايستي از لوازم ايمني و ابزار كار سالم استفاده نمايند .
11- هنگام كار حضور سرپرست گروه در محل كار الزامي است .
12- افراد گروه اجرايي موظف مي باشند ضمن استفاده از لوازم ايمني و ابزار كار موارد زير را رعايت نمايند الف : تميز و سالم نگهداشتن لوازم ايمني و ابزار كار (افراد مي بايستي لوازم ايمني و ابزار كار را سالم و تميز نگهداشته و از بكار بردن لوازم ايمني و ابزار كار معيوب خودداري نمايند.)
ب : حمل و كاربرد صحيح لوازم (افراد مي بايستي لوازم و ابزار كار را بطور صحيح بكار گرفته و در حمل آن رعايت احتياط را بعمل آورده و از انداختن آنها به اطراف خود داري نمايند.
)13- در صورت استفاده از خودرو ، موتورسيكلت ، ماشين آلات و ماشين آلات سنگين ، رعايت مقررات ايمني و خاص آن الزامي است .
14- در صورت استفاده از موتور سيكلت بايستي از كلاه ايمني استفاده شود .
15- خودرو اتفاقات بايد مجهز به بي سيم ، آژير ، چراغ گردان ، پرژكتور ، كپسول اطفاء حريق ، فلاشر و كمربند ايمني باشد
16- در صورت استفاده از نردبان مقررات ايمني و خاص مربوطه الزامي است .
17- در صورت نياز به نردبان با ارتفاع بيش از سه متر ، ضمن مهار نمودن نردبان به پايه و بصورت عمودي نفر دوم همكاريهاي لازم را به عمل آورد.
18- مجريان موظف مي باشند قبل از اجراي كار و بعد از آن موضوع قطع و وصل نمودن برق مدار را به اطلاع مشتركين برسانند.
19- چنانچه وضعيت شبكه به طريقي باشد كه براي افراد اجرايي ، اهالي و يا تاسيسات خطر آفرين باشد بايستي شبكه بلافاصله از نزديكترين محل قطع گردد .
20- برقكار گروه اتفاقات هنگام عزيمت به ماموريت حق رانندگي خودرو اتفاقات را ندارد.
21- در صورت كار با شبكه بي برق ، پس از جدا نمودن شبكه از منبع تغذيه و قطع كليد راه انداز معابر و آزمايشات بي برقي مدار بايستي طرفين محل كار اتصال زمين گردد.
22- آزمايش الكتريكي بمنظور حصول اطمينان از بي برق بودن مدار با استفاده از ولت سنج ضمن رعايت فاصله مجاز
23- بستن دستگاه اتصال زمين موقت در طرفين محل كار و در معرض ديد مجري بطريقي كه تا پايان كار نيازي به جابجايي آن نباشد
24- تخليه الكتريكي مدار
25- قبل از وصل نمودن برق مدار اطمينان حاصل شود كه مدار سالم و افراد مشغول كار نمي باشند.
26- كارگران نبايد از سيم مهار ، ميخ ها ، تسمه ها ، سيم ها و امثال آن كه ممكن است استحكام كافي نداشته باشد آويزان شوند.
27- دستكش عايق لاستيكي را بدون روكش چرمي نبايد بكار برد .
28- قبل از نصب يا برچيدن هادي يا كابل ، نيرويي كه بعدا به تيرها و يا تاسيسات مشابه وارد خواهد شد بايد مورد نظر قرار گيرد و اقدام لازم جهت جلوگيري از انهدام اجزاء يا اشيا حامل نيرو به عمل آيد .
29- طنابهايي كه در نزديكي خطوط برقدار مورد استفاده قرار مي گيرند بايد از جنس غير هادي باشند

(نظر بدهید.)

حفاظت اضافه ولتاژ سيستم كابل زميني

8:19 PM دوشنبه، 19 فروردین هزار و سیصد و هشتاد و هفت

حفاظت اضافه ولتاژ سيستم كابل زميني

يكي از مطالعاتي كه شركت DSTAR در آمريكا در مورد كابل هاي زميني انجام داده است ، بررسي اثرات ولتاژهاي گذراي ضربه در آنها به دلايلي همچون صاعقه مي باشد . نقص كابل هاي زميني با عايق پلي اتيلني و امثال آن بخشهايي از صنعت را دچار مشكل كرده است. يكي از دلايل اصلي خرابي هاي زودرس، اضافه ولتاژهاي مكرري است كه بعلت حالت هاي گذرا در سيستم ايجاد مي شوند .

يك سيستم كامل آزمايشي در آزمايشگاه GE (جنرال الكتريك) براي آزمايش روشهاي مختلف حفاظت كابل در مقابل اضافه ولتاژ ايجاد شده است. اين مجموعه شامل كابل نوترال مركزي بوده كه در يك محفظه انعطاف پذير حمل مي گردد و امكان آزمايش كابل هاي كوتاه( ft300 ) و بلند ( f t 1350 ) را فراهم مي كند. براي انجام آزمايش ولتاژ ضربه يك سر كابل را به يك riser pole وصل نموده كه از طريق آن ولتاژ ضربه شبيه سازي شده صاعقه به آن اعمال ميگردد. ولتاژ ضربه مشابه صاعقه توسط يك مولد ولتاژ ضربه از نوع ماركس با قابليت توليد ولتاژ ضربه 6 ميليون ولتي توليد ميگردد. طرح هاي مختلف از نحوه نصب برقگير با يكديگر مقايسه گرديده اند. در بعضي از آنها صرفا" در محل riser pole برقگير نصب شده ودربعضي ديگر علاوه برriser pole در طول كابل نيز برقگير قرار داده شده است. يكي از يافته هاي مهم اين بود كه معلوم شد در سيستم هاي كابل نواري يا دو شاخه اي ، اضافه ولتاژ شديد تر عمل كرده و در اين سيستم ها نياز به توجه بيشتري در نصب برقگيرها مي باشد . نتايج حاصل از اين آزمايشها اكنون بوسيله شركتها جهت بهينه سازي حفاظت كابل در مقابل اضافه ولتاژ مورد استفاده قرار مي گيرد.

آزمايش ولتاژ ضربه برروي سيستم كابل زميني براي انواع ديگر كابل ها ادامه يافت. كابل جلددار (jacketed cable) بطور وسيع براي به حداقل رساندن مشكلات ناشي از خوردگي نول به كار مي رود. سيم نول خود يك هادي عايق شده است كه مي تواند امواج ضربه را همانگونه كه در شكل (1) ديده مي شود انتقال دهد .

تحقيقاتDSTAR نشان داد كه حالت هاي گذراي سيم نول ، مشكلات ديگري را نيز ايجاد مي كند. وقتي يك اضافه ولتاژ ناشي از صاعقه باعث مي شود كه برقگير تخليه كند ، جريان بين زمين برقگير و نول كابل تقسيم مي شود .

ولتاژهاي قابل توجه اي بين نول كابل و زمين ايجاد مي گردد و جلد كابل مي تواند سوراخ شود. به خصوص اين حالت زماني رخ ميدهد كه مقاومت زمين پاي برقگير زياد باشد و در نتيجه جريان بيشتري از نول كابل عبور كند.آزمايشهاي ديگري براي تشخيص ميزان مقاومت جلد كابلها در DSTAR انجام شده است .

در صورت عدم تخليه صاعقه دربرقگير محل riser pole خطر انتقال ولتاژ ضربه به سيم پيچي هاي ترانسفورماتور و صدمه به آنها در طرف اوليه و يا ثانويه وجود خواهد داشت. نتايج آزمايشها نشان ميدهند كه در حالت استفاده از برقگير تنها در محل riser pole خطر خرابي و آسيب وجود دارد.

براي حل مشكل فوق و جلوگيري از سرايت اضافه ولتاژ صاعقه به سيم پيچي هاي ترانسفورماتور تحقيقات قابل ملاحظه اي انجام گرفته است كه بر اساس آنها ايده استفاده از يك سيم خوابانده شده در كنار كابل جلددار بمنظور كاهش ولتاژ ايجاد شده در بدنه كابل ارائه گرديده است. اين روش باعث كاهش چشمگير ولتاژ بين نول و نقطه زمين محلي مي گردد.

يكي ديگر از روشهاي مهم كاهش حالت هاي گذراي نول دركابلها، بهبود سيستم زمين ميباشد. نوع ديگري از كابل كه توسط بعضي از شركت ها مورد استفاده قرار مي گيرد ، كابل جلددار از نوع نيمه هادي است . اين نوع جلد ، نول را در مقابل خوردگي محافظت مي كند و باعث ميرا شدن حالت هاي گذراي نوترال مي شود. نتايج آزمايشها برروي اين كابلها نشان ميدهد كه ولتاژ بين نول و زمين بشدت كاهش مي يابد. وليكن، جريان ضربه نوترال در اين نوع كابلها به سرعت نوترال هاي مركزي ، ميرا نمي شود .

علاوه بر صاعقه هايي كه به خطوط هوايي تغذيه كننده سيستم زميني برخورد مي كنند ، حالت هاي گذراي ضربه در اثر برخورد صاعقه به زمين در نزديكي گودال كابل نيز مي توانند در نول كابل ايجاد شوند . DSTAR با آزمايشهاي گسترده اي ، جريان القاء شده در نول را بصورت تابعي از محل برخورد صاعقه اندازه گرفت. اين كار با كابل هاي ، داراي جلد عايق و داراي جلد نيمه هادي انجام شد

(نظر بدهید.)