مدارات لاجیک

مدارات لاجیک:

اصولا"مداراتی که برای باز و بسته شدن کلیدها ،و اینتر لاکهای آنها با هم ،توسط گیت های منطقی میکشیم تحت عنوان مدارات لاجیک شناخته شده و برای طراحی مدارات کنترل کلیدها لازم و مورد استفاده قرار میگیرد .

کلا"مدارات کنترل و مدارات قدرت کلیدها با هم در یک نوع نقشه کشیده میشوند که به عنوان نقشه های شماتیک آن را مینامیم.

مجموع شرایطی که با هم سر راه بسته شدن کلید ویا در مسیر باز شدن کلید قرار میدهیم، را توسط گیت های منطقی به عنوان لاجیک باز و بسته شدن کلید نشان میدهیم ،که برای طراحی مدار کنترل آن از این لاجیک بهره میجوییم.

کشیدن لاجیک یک کلید یا طراحی مدار کنترل آن از روی لاجیک ارایه شده نیازمند شناخت گیت های منطقی ،حالت های کاری یک کلید،شناخت تجهیزات داخلی کلید ،نوع و مکان کار کلید،مکانیزم عملکرد کلید و...... دارد.

به عنوان مثال برای عمل قطع و وصل یک دژنکتور فنرهای جداگانه ای تعبیه می شود. این فنرها هر کدام به یک شفت محرک متصل هستند.

فنر وصل دژنکتور معمولأ دارای مکانیزم شارژ دستی و یا با موتور (بسته به درخواست خریدار) می باشد و فنر قطع توسط انرژی آزاد شده فنر وصل شارژ می شود. عمل آزاد سازی فنرها نیز از طریق تحریک یک ضامن توسط بوبینهای قطع و وصل صورت می گیرد.

هر دژنکتور برای مکانیزم قطع و وصل خود دارای بوبین های جداگانه ای به نام بوبین وصل (CLOSE COIL) و بوبین قطع

(TRIP COIL) می باشد. این بوبین ها هم بطور دستی و هم از راه دور (رله و اتاق کنترل) فرمان می گیرند. عمل حفاظت در تابلوها از طریق فرمانهایی است که از سوی رله برای کلید ارسال می شود. این فرمانها در نهایت به برق دار شدن بوبینهای قطع طا وصل و عمل کردن دزنکتور منجر می شود.

پس شرایط وصل کلید سر راه بوبین وصل و شرایط قطع کلید سر راه شنت تریپ یا همان بوبین قطع قرار میگیرد.

کلید ها دارای دو رفتار OPEN وCLOSE  هستند ،کلید  های کشویی دارای 3حالت SERVICE وTESTوWITHDRAWNهستند که این حالت های کلید در مدار لاجیک آن مد نظر قرار گرفته میشود.

گیت منطقی ANDو OR:گیت And  یا همان "و"،برای دستورات یا شرط هایی مورد استفاده قرار میگیرد که همگی باید با هم سری شوند و گیت Or یا همان"یا"برای دستورات یا شرط هایی مورد استفاده قرار میگیرد که همگی باید با هم موازی شوند.این دو گیت به عنوان گیت های اصلی و پایه مورد استفاده در مدارات لاجیک هستند.

انواع مدار لاجیک:

-لاجیک یک از دو:اینتر لاکی است که بین دو کلید مورد استفاده قرار میگیرد به عنوان مثال اینترلاک بین کلیدی که ترانس را وارد مدار میکند (normal power supply)و کلیدی که زنراتور را وارد مدار میکند(emergency power supply)،که بسته شدن هر کلید ملزم باز بودن کلید دیگر است .

-لاجیک یک از سه :اینتر لاکی است که بین سه کلید مورد استفاده قرار میگیرد که در هر حالت فقط یکی ازاین کلید ها می تواند بسته باشد به عنوان مثال فیدری که سه منبع تغذیه دارد دو منبع ترانسی و یک منبع که مولد است که هر سه یک باسبار مشابه را تغذیه میکنند.

-لاجیک دو از سه:اینتر لاکی است که بین سه کلید مورد استفاده قرار میگیرد که مثال بارز آن لاجیکی است که بین کلید های ورودی ما و کلید کوپلر است که در هر شرایطی دو کلید از این سه کلید می تواند وصل باشد یا هر دو ورودی با هم یا یکی از ورودی ها و کوپلر.کار کلید کوپلر این است که در صورتی که در یکی از باسها بی برقی داشتیم با وصل کلید کوپلر بتوان باس بی برق را هم برق دار کرد پس در اینجا به یکئ نتیجه مهم میرسیم که ترانس هایی که در روی هر کدام از باس های ما است باید به تنهایی توان برق دار کردن هر دو باس را داشته باشد.

این لاجیک دو از سه همان لاجیک پر کاربرد و مهم در طراحی مدارات کنترل است که در طرح و اجرای این لاجیک شرایط و حفاظت های خاصی مد نظر قرار میگیرد که به عنوان مثال سر راه بوبین وصل کلید کوپلر باید شرط این که یا کلید ورودی A وصل باشد و کلید ورودی B  قطع باشد یا بر عکس را بگذاریم.

همچنین شرط های حفاظتی بسیاری است که باید سر راه این بوبین ها قرار بگیرد که بسته به سفارش کارفرما ها ،این تابلو ساز است که مدار لاجیک این کلید ها را طراحی میکنند.

در طراحی مدار لاجیک بین ورودی ها و کوپلر چند نکته را باید در نظر گرفت:

-در مدار لاجیک کوپلر از سلکتور Auto/Manual استفاده میشود در واقع حالت اتوماتیک برای کوپلر در نظر گرفته میشود و برای ورودی ها حالت دستی .

-در لاجیک حالت اتوماتیک برای دادن فرمان close  به کوپلر جهت ایجاد یک وقفه زمانی برای دشارژ شدن باس بارها از یک تایمراستفاده میکنند.

-درروی هر باس حفاظت های 27و  27r در نظر گرفته میشود ،به عنوان مثال هنگامی که باس A دچار بی برقی شده است وقرار است کلید کوپلر با بسته شدن، باس Aرا توسط باس B برق دار کند ،حال در هنگام وصل ،باسی که دچار بی برقی شده است باید حداکثر تا مقدار مجازی برق دار باشد (بعضی اوقات باسی که دچار بی برقی شده است تا یک مدت زمانی بعد از بی برقی هنوز دشارژ نشده و برق دار است و این حالت بیشتر برای فیدر های موتوری به وضوح اتفاق می افتد) که رله 27R:Residual وظیفه این حفاظت را بر عهده دارد که اگر باس بی برق بیشتر از درصدی برق دار باشد تا دشارژ این باس اجازه وصل صادر نمی شود در واقع باید یک Permission از رلهResidual طرف باسFail  شده برای بسته شدن کلید کوپلر در حالت اتوماتیک داشته باشیم .

ودر باسی که قرار است باس بی برق را برق دار کند،نباید خطای 27:Under voltage را داشته باشیم تا این باس اجازه برق دار کردن باس Fail شده را  داشته باشد.

-در حفاظت 25:سنکرون چک،رله سنکرون سه پارامترفرکانس،ولتاژوتوالی فاز هر دو باس را با هم مورد سنجش و چک کردن قرار میدهد ومعمولا" از دو فاز نمونه برداری میکند .در حالت دستی که بخواهیم کلید کوپلر را ببندیم در صورت وصل هر دو ورودی و سنکرون بودن مقادیر آنها با هم و چک شدن این مقادیر توسط رله 25و ok بودن فرمان وصل از سنکرون چک ،میتوان کلید کوپلر را بست .

-باس کوپلر به تنهایی هیچ وقت وصل نیست.

- حفاظت های دیگری از جمله emergency stop  ،spring charge motor ،earth switch و..... میتوان به عنوان شرط های سر راه closing coil قرار داد.

-تریپ سلکتور را در کوپلر در نظر گرفته و فرمان های آن را به ورودی ها ارسال میکنند،تریپ سلکتور مال زمانی است که ما رله سنکرون چک در باس کوپلر داریم که تریپ این کلید سر راه شنت تریپ قرار گرفته و باعث قطع کردن میشود،در واقع هنگامی که هر سه کلید وصل میشوند(بعد از اجازه وصل از سنکرون چک به کلید باس کوپلر)و بعد از مدت زمانی یکی ازاین سه کلید از مدار خارج نشد فرمان قطع به کلیدی که ما توسط کلید تریپ سلکتور آن را انتخاب کرده ایم صادر میشود،رله سنکرون چک مال زمانی است که ما هیچ گونه بی برقی را حتی برای چند ثانیه روی هیچ یک از باس ها نمیخواهیم داشته باشیم.

-استفاده از سنکرون چک در حالت دستی صورت میگیرد.

-چون لاجیک سلول های ورودی به هم وابسته اند فقط یک سلکتورA-M-R در سلول باس کوپلر در نظر گرفته میشود،و از این تابلو به ورودی ها برده میشود.

-در هر دو ورودی سر راه Closing Coil باید شرط قطع بودن کلید کوپلر را ببینیم،برای این کار کنتاکت بسته کلید کوپلر را با کنتاکت بسته سرویس آن وازی کرده و بصورت سری سر راه بوبین Close ورودی ها قرار میدهیم.

-کنتاکت بسته شستی استپ  (شستی استپ سر راه شنت تریپ است ) را سر راه Closing Coil  قرار میدهیم،که هنگامی که استپ را میفشاریم حتما" مسیر Close قطع باشد.

-گذاشتن TCS در مسیر شنت تریپ امری غیر قابل اجتناب است،مسیر شنت تریپ باید حتما" چک شود(در مبحث های بعدی به شرح کار TCS بطور مفصل خواهیم پرداخت).

-گذاشتن کنتاکت باز Remote Off (ابتدا وضعیتRemote Off  و  Remote On را به رله کمکی داده و از کنتاکت های آن میتوان در مدار لاجیک بهره جست)سر راه Shunt Trip یا همان Opening Coil قرار میدهیم،که هنگامی که فرمانRemote Off ما قطع شد تریپ داشته باشیم،یک کنتاکت بسته Remote Off هم سر راهC losing Coil قرار میدهیم که در مواقعی که بخواهیم مدار را بصورت دستی با شستی استارت ببندیم حتما"از حالت ریموت خارج شده باشیم.

-در لاجیک کوپلر برای بر قراری شرط این که کلید کوپلر بسته شود ،حتما"باید یکی از Incoming  هاوصل و دیگری قطع باشد،برای این کار میتوان دو مسیر موازی سر راه کوپلر قرار داد:مسیر اول شرط وصل Incoming A (کنتاکت باز کلید این ورودی را میتوان با کنتاکت باز حالت سرویس آن سری کرد) با شرط قطع Incoming B (کنتاکت بسته کلید این ورودی را میتوان با کنتاکت بسته حالت سرویس آن موازی کرد که برای اطمینان بیشتر از این که قطع بودن این ورودی بخاطر هیچ گونه خطایی نیست میتوان بعد از موازی کردن آن دو کنتاکت در ادامه،کنتاکت بسته ای را سری کرد که این کنتاکت هنگامی که از این ورودی Fault ای نداشته باشیم بسته است و اجازه برق دار شدن مسیر را میدهد)،است و مسیر دوم بلعکس شرط قطع  Incoming Aوشرط وصل  Incoming B.

-همانطور که میدانیم وصل کوپلر در صورت قطع یکی از Incoming  ها است،حال اگر همان یک Incoming  ای وصل است هم بی برق شود در نتیجه کوپلر هم باید  تریپ دهد و قطع شود،پس بر ای این کار باید شرط قطع بودن هر دو ورودی را با هم سری کرد و در مسیر Shunt Trip قرار داد.

-نکته:تمام شرط های سر راهClosing Coil  را که همگی باید بر قرار باشد تا کلید وصل شود را با هم سری میکنیم وتمام شرط های سر راه  Shunt Trip را که در صورت بودن هر یک باید مدار تریپ دهد را با هم موازی میکنیم.

تجهیزات اندازه گیری(آمپرمتر-ولتمتر-ترانسدیوسر-واتمتر-وارمتر)

تجهیزات اندازه گیری :

- آمپرمترها:

وسایلی برای اندازه گیری جریان الکتریکی می باشند. از جهات مختلف انواع مختلفی دارند. برای سفارش یک آمپرمتر بایستی به نکات زیر توجه کرد و آنها را برای سازنده در مقطع سفارش مشخص نمود:

1- سایز آمپرمتر(48x48, 72x72, 96x96, 144x144, 48x96)

2- نحوه ی نصب (مناسب برای نصب روی درب Flush Mounted یا مناسب برای نصب روی یک سطح  Surface Mounted، که اکثر قریب به اتفاق موارد نوع Flush Mounted در صنعت تابلو سازی کاربرد دارد.)

3- کلاس دقت (0.5، 1 ، 1.5) که هر چقدر این عدد کوچکتر باشد دقت وسیله اندازه گیری بیشتر است.

4- نحوه مندرج نمودن صفحه آمپر متر : برای این مشخص نمودن این مشخصه بایستی دو مشخصه فرعی را ذکر نمود.

1-4- نسبت تبدیل ترانس جریانی که آمپر متر را تغذیه میکند.

2-4- حداکثر جریانی که ممکن تست از آمپرمتر عبور کند بدون آنکه ضربه ای ناگهانی به عقربه ی آن برخورد کند.

به این مشخصه در زبان انگلیسی Graduation می گوییم و عدد مشخص کننده این کمیت می تواند 1 یا 1.2 یا 2 یا 5 و یا 6 باشد. در مصارف موتوری به دلیل اینکه جریان راه اندازی 5 الی 6 برابر جریان نامی است

Graduation=5 or 6*In مورد نیاز است ولی در مصارف غیرموتوری این عدد می تواند 1.2 و یا 1 باشد.

5- حداکثر زاویه ای که عقربه طی می کند (این عدد می تواند 90 درجه و یا 180 درجه و یا 240درجه باشد.)

برخی آمپرمترها می توانند به عقربه ای مجهز باشند که فقط می تواند از اعداد کم به سمت اعداد بزرگتر حرکت کند. به عبارت دیگر پشت این عقربه خاص فنری وجود ندارد که در ازای وقتی که جریان کم می شود عقربه نیز به سمت اعداد کمتر برگردد. به این گونه آمپرمترها که مجهز به عقربه ثانویه ای با این مشخصه باشد، آمپر متر را مجهز به

Max. Demand گویند. تصور کنید یک اپراتور عقربه ی Max. Demand را روی صفر می گذارد و برای مدتی به عنوان مثال چند ساعت، چند روز و یا چند هفته دیگر موردی پیش نمی آید که به این وسیله مراجعه کند، بلافاصله پس از مراجعه به این نوع آمپر متر می تواند دریابد که در تمام طول غیبت، حداکثر جریانی که از این آمپرمتر گذشته به چه میزانی بوده است. البته طبیعی است که این آمپرمتر با عقربه عادی دیگر خود که مجهز به فنر برگشت می باشد مقادیر لحظه ای جریان را نشان می دهد.

نکات فنی دیگری نیز در خصوص آمپرمترها وجود دارد که بایستی دقت نمود، به عنوان مثال آیا آمپرمتر مختص جریان AC است و یا DC ؟

اگر AC باشد در عالم واقع کدام کمیت را اندازه گیری می کند؟ مقدار مؤثر یا مقدار Peak و یا غیره...

البته وقتی شما در هنگام سفارش یک آمپرمتر نسبت تبدیل CT را قید می نمایید، بطور تلویحی به سازنده می گویید که جریان مورد اندازه گیری  از نوعAC است ولی به هر ترتیب نوع و ماهیت جریان از حیث AC و یا DC بودن بایستی برای سازنده روشن شود.

- ولتمترها :

ولتمترها نیز فی الواقع مشابه آمپرمترها هستند با این تفاوت که بجای نسبت تبدیل جریان باید نسبت تبدیل ولتاژی را مشخص کرد. گاهی اوقات دیده میشود که کارکنان شرکت در حین سفارش می گویند :

 VT Ratio: 20000/√3/100/√3. در هنگام سفارش ولتمتر نباید √3 را گفت بدیهی است که اگر ولتمتر به ازای 100 ولت در ورودی اش مقدار 20 کیلو ولت را نشان می دهد. به ازای 3√/100 ولت در ورودی اش عدد 11500 ولت را که همان 3√/20000 است را خواهد نشان داد.

اختلاف دیگری که ولتمتر با آمپرمتر دارد این است که Graduation یا Full Scale Indication عقربه هیچگاه

نمی تواند و اساسأ لازم نیست که 5 یا 6 برابر حالت ولتاژ نامی سیستم باشد، زیرا هیچوقت ولتاژ شبکه 5 یا 6 برابر حالت ولتاژ نامی اش نمی شود، معمولأ Graduation برابر با 1.2 کفایت می کند.

- ترانسدیوسرهای ولتاژی و جریانی :

ترانسدیوسرها با یک ورودی اعم از جریانی یا ولتاژی این وظیفه را بر عهده دارند که از ثانویه ترانس ولتاژ یا جریان تغذیه شده و در خروجی خود یک مقدارDC  در حد میلی آمپر در اختیار مصرف کننده قرار دهند. هدف از این خروجی قابل انتقال نمودن جریان یا ولتاژ تبدیل شده در حد میلی آمپر تا محلهای دوردست است. طبیعی است که 5 آمپر ثانویه یکCT و یا 100 ولت ثانویه یک VT نمی تواند به اتاق کنترلی که در پانصد متری قرار دارد انتقال یابد، اینجاست که

ترانسدیوسر معنی پیدا می کند. تصور کنید که یک ثانویه 5 آمپر یک ترانس جریان یک ترانسدیوسر جریان را تغذیه می کند، حال این ترانسدیوسر یک جریان 20 میلی آمپر را در خروجی خود ظاهرخواهد کرد. ترانسدیوسرها معمولأ 20 میلی-

آمپر را به ازای ورودی نامی خود در خزوجی ظاهر می کنند. اما اگر جریان ثانویه ترانس جریان صفر شود، می توانیم از ترانسدیوسر انتظار داشته باشیم صفر میلی آمپر یا 4 میلی آمپر را در خروجی خود ظاهر کند.

اگر از ترانسدیوسر بخواهیم 4 میلی آمپر به ازای وزودی صفر از خود ظاهر کند، حتمأ بایستی ترانسدیوسر تغذیه مجزا داشته باشد. ترانسدیوسرهایی که صفر میلی آمپر به ازای ورودی صفر در خروجی خود ظاهر می کنند، می توانند ( ممکن است) از ورودی خود تغذیه شوند و تغذیه مستقل دیگری نداشته باشند.

بعضی ها تصور می کنند که بایستی نسبت تبدیل ترانس جریان یا ولتاژ را برای سازنده ی ترانسدیوسر مشخص نمود در حالیکه اصلأ اینطور نیست، ترانسدیوسر خودش هیچ نشان دهنده ای ندارد که نشان دهد مثلأ 20 میلی آمپر مترادف با چه کمیت واقعی ای می باشد، ولی اگر بخواهیم از خروجی یک ترانسدیوسر در اتاق فرمان قرائتی داشته باشیم آنجا بایستی به سازنده ی مثلأ آمپرمتر بگوییم که آمپرمتری نیاز داریم که به ازای 20 میلی آمپر، 100 آمپر و به ارای 4 میلی آمپر، صفر نشان دهد. البته خروجی 20-4 میلی آمپر ترانسدیوسرها بیشتر برای کنترل پروسس کاربرد دارد تا قرائت در اتاق فرمان.

- واتمترها و وارمترها :

واتمترها و وارمترها هم از دیگر وسایل اندازه گیری هستند که به ترتیب توان اکتیو و رِاکتیو را اندازه گیری می کنند.

این نوع لوازم اندازه گیری ورودیهای جریان و ولتاژ را با هم دارند چرا که برای اندازه گیری توان، هم ولتاژ و هم جریان نیاز می باشد. مدارات الکترونیکی خاصی با ضرب برداری جریان و ولتاژ در خروجی خود یک جریان می سازد که این جریان در گالوانمتر منجر به تحریک عقربه نشان دهنده می شود. جریان خروجی این مدار الکترونیک که ترانسدیوسر نام دارد و به ازای مقادیر ورودی نامی، یا 1 میلی آمپر است یا 4 میلی آمپر. به عنوان یک اصل، مجموعه ی واتمتر از دو المان تشکیل شده است: گالوانمتر و ترانسدیوسر. گاهی اوقات جعبه ترانسدیوسر و گالوانمتر به هم متصل و یک مجموعه یک پارچه هستند، ولی برخی سازندگان ترانسدیوسر را در یک جعبه جداگانه و گالوانمتر را جداگانه می دهند. در این صورت جعبه ترانسدیوسر را باید داخل محفظه کنترل نصب و سیمهای خروجی ترانسدیوسر را برای تحریک عقربه گالوانمتر، به پشت جعبه LV هدایت نمود. توجه کنید که یک آمپرمتر هیچ ارتباطی به ترانسدیوسر جریان ندارد و این دو المان مستقل از هم هستند ولی واتمتر حتمأ با ترانسدیوسر معنی پیدا می کند، برای سفارش یک وارمتر به نکات زیر توجه کنید:

1-Graduation مفهوم زیاد و مهمی ندارد.

2- بایستی نسبت تبدیل CT و VT تغذیه کننده را حتمأ داد. این اطلاعات برای نحوه ی مندرج کردن صفحه گالوانمتر به سازنده کمک می کند.

3-کلاس دقت ضروری است که ذکر شود.

4-نوع شبکه را باید مشخص نمود، مثلأ اگر شبکه شما کاملأ متعادل باشد، ممکن است یک واتمتر تکفاز (با یک ورودی جریانی و یک ورودی ولتاژی ) سفارش داد. البته این نوع واتمتر کمیتی که نشان خواهد داد مربوط به سه فاز خواهد بود. ممکن است شبکه سه فاز شما متعادل باشد لیکن شما واتمتر یا وارمترها را بخواهید که حتمأ سه فاز باشد. ( ورودی جریانی و ولتاژی اش بیشتر از یک فاز باشد. )

ولی در این حالت بایستی نوع شبکه را واضح تر عنوان کنید:

3Phase, 3Wire, Balance Load یا 3Phase, 3Wire, Unbalance Load یا 3Phase, 4Wire, Unbalance Loa 

هر یک از این نوع شبکه های فوق در ورودیهای واتمتر یا وارمتر اثر می گذارند. مثلأ ممکن است ولتاژ فاز وسط و جریان فازهای R و T را بخواهند.

به عنوان مثال در حالت سیستم سه فازه ی،چهار سیم، غیر متعادل بطور قطع جریان و ولتاژ هر سه فاز نیاز می باشد.

اگر یک مشتری بخواهد که هم قرائت عقربه ای داشته باشد و هم پس از قرائت، یک سیگنال 20-4 میلی آمپر هم به اتاق کنترل ببرد، باید به سازنده بگوییم که ترانسدیوسر باید خروجی 20-4 میلی آمپر داشته باشد و گالوانمترش نیز با همین سیگنال خروجی کار کند.

مشخصاتی نظیر سایز گالوانمتر(96*96یا...) و نحوه نصب(Flush or…) و زاویه انحراف عقربه (240......90) در مورد واتمترها و وارمترها باید مشخص گردد.

چگونگی انتخاب ترانس جریان

چگونگی انتخاب ترانس جریان و معیارهای آن سوالی است که همیشه برای تمام بازدید کنندگان گرامی  مطرح  میباشد لذا برای انتخاب ترانس جریان  12 آیتم مهمی که بایستی مدنظر قرار داد به شرح ذیل میباشد:

1- کاربرد: بر حسب اینکه آیا ترانسفورماتور برای حفاظت استفاده میشود یا اندازه گیری ،ترانسفورماتور حفاظتی یا اندازه گیری انتخاب میشود.

2-حداکثر ولتاژ سیستم (ولتاژ کاری): ترانسفورماتور جریان باید به گونه ای انتخاب شود که از نظر ایزولاسیون بتوان ولتاژ موثر فاز را تحمل نماید.

3- جریان اسمی اولیه: ترانس باید به گونه ای انتخاب شود که جریان اولیه اسمی از جریان مدار بیشتر بوده و حتی الامکان نزدیک به آن باشد.

4-جریان اسمی ثانویه: جریان اسمی ثانویه ترانس بر اساس ادوات متصل به ثانویه انتخاب میگردند .

5-فرکانس: فرکانس ترانس باید همان فرکانس شبکه انتخاب گردد.

6-جریان حرارتی کوتاه مدت اسمی Ith : مقدار جریان موثر اولیه است که یک ترانس بدون آسیب دیدن به مدت یک ثانیه تحمل میکند یا به عبارتی جریانی است که ترانس بدون رسیدن به درجه حرارتی که موجب بروز آسیب به ترانس شود در  یک ثانیه تحمل نماید . لازم به ذکر است تحمل جریان حرارتی کوتاه مدت برای ترانس بسیار ضروری میباشد  زیرا درصورتی که ترانس نتواند جریان خطا را تحمل نماید کل سیستم حفاظت عمل نخواهد کرد .

7-جریان دینامیک اسمی Idyn : مقدار پیک جریان اولیه است ترانس بدون صدمه دیدن الکتریکی یا مکانیکی ناشی از نیروهای الکترومغناطیسی میتواند تحمل کند ، در صورت بروز اتصال کوتاه پیک اول جریان بطور تقریبی 2.5 برابر جریان حرارتی کوتاه مدت خواهد شد لذا اینکه ترانس بتواند جریان دینامیک را تحمل نماید حائز اهمیت است.

8- بار: بار ترانس بر اساس مصرف ادوات متصل به ترانس جریان و تلفات اهمی تعیین میگردد.

9-کلاس دقت: بر حسب کاربرد ترانس جریان حفاظتی و یا اندازه گیری تعیین می گردد مثلا" برای ترانس جریان اندازه گیری ، دقت مورد نیاز اندازه گیری تعیین کننده کلاس دقت خواهد بود .

10- کلاس عایقی: بر اساس کلاس عایقی مورد نیاز سیستم تعیین میگردد.

11- ضریب حد دقت -ضریب امنیت ابزار دقیق : برای ترانس حفاظتی ضریب حد دقت مشخص کننده درجه حفاظت میباشد.

12- شرایط محیطی: درجه حرارت محیط و ارتفاع از سطح دریا درانتخاب ترانس بسیار مهم میباشند که با توجه به افزایش ارتفاع از سطح دریا ولتاژ عایقی سیستم  تغییر خواهد نمود. 

منبع:http://power-eg.blogfa.com/

با انواع حفاظت ها آشنا شوید

۱.حفاظت اتصال زمین جهت دار برای شبکه های جبران شده ( کد ANSI:67N )

۲.حفاظت اضافه جریان فازی ( کدANSI 50 یا 51 )

۳.حفاظت  خطای زمین ( کد: ANSI 50N یا 50G,51N یا 51G )

۴.حفاظت اضافه جریان جهت دار ( کد ANSI 67 )

آموزش برق به زبان ساده

آموزش برق به زبان ساده

بین الکترونها و پروتونها نیروی جاذبه و بین خودشان باهم نیروی دافعه وجود دارد که ماهیت این نیروها هنوز شناخته نشده است اما برای تحلیل ساده تر بارالکتریکی را مطرح کرده که برای الکترون با علامت منفی و برای پروتون با علامت مثبت مشخص شده است.

● الکترون چیست؟

الکترون معنای یونانی کهربا است کهربا ماده ای است که در مالش به پارچه پشمی باردار شده و خرده های کوچک کاه را جذب می کنداین ربایش بعلت نیرویی مرموز اتفاق می افتد که یونانیان آن را الکتریسیته نامیده اند
▪ اجزای ماده :
همه مواد از ملکولهای شکل میگیرند که آنها نیز خود از اتمها ساخته می شوند . اتمها از دو جز’ اصلی الکترون و هسته ساخته می شوند که الکترونها در مدارهای مشخص بدور هسته در گردش می باشند .
چه عاملی سبب ماندن الکترون در مدار مشخص خود می شود ؟
بین الکترون و هسته نیروی جاذبه الکتریکی وجود دارد که اندازه آن برابر نیروی دافعه گریز از مرکز ناشی از چرخش سریع الکترون بدور هسته می باشد

● درون هسته چیست ؟

هسته شامل ذرات بسیاری است که مهمتریت آنها از نظر جرم پروتون و نوترون است .

● بار الکتریکی چیست ؟

بین الکترونها و پروتونها نیروی جاذبه و بین خودشان باهم نیروی دافعه وجود دارد که ماهیت این نیروها هنوز شناخته نشده است اما برای تحلیل ساده تر بارالکتریکی را مطرح کرده که برای الکترون با علامت منفی و برای پروتون با علامت مثبت مشخص شده است.

● چگونه می توان مواد را باردار کرد ؟

روشهای باردار کردن ماده همان روشهای تولید الکتریسیته است .بعبارت دیگر می توان با استفاده از این روشها الکتریسیته تولید کرد . ساده ترین این روشها مالش دو ماده بهم است که باعث می شود الکترونها از یک ماده به ماده دیگری بروند و در نتیجه اختلاف بار بین دو ماده ایجاد شود . مثلا مالش یک میله شیشه ای به یک پارچه پشمی سبب باردار شدن هر دو ماده می شود که یکی بار مثبت ( کمبود الکترون ) و دیگری بار منفی ( ازدیاد الکترون) می یابد.

● نیروی الکتریکی چیست ؟

بین بارهای الکتریکی اعم از مثبت یا منفی نیروی الکتریکی وجود دارد این نیرو به مقدار بار الکتریکی و فاصله آنها از هم بستگی دارد . مطابق قانون کولن مقدار نیرو از حاصل ضرب بارها در ضریب ثابتی که به جنس محیط بستگی دارد تقسیم بر مجذور فاصله بین دو بار بدست می آید . اما در تحلیل ساده تر هرچه مقدار بارها بیشتر باشد مقدار نیرو نیز بیشتر و هرچه فاصله آنها بیشتر شود مقدار نیرو نیز کمتر می شود .

● مواد در حالت عادی از نظر بار الکتریکی چگونه اند ؟

همه مواد در حالت عادی دارای مقدار الکترون و پروتون مساویند به همین دلیل از نظر برایند بارهای الکتریکی خنثی می باشند .

● چگونه می توان یک ماده خنثی را باردار کرد ؟
هرگاه تعادل بین بارهای مثبت و منفی در یک جسم خنثی بهم بخورد ماده بار دار شده است . بهمین منظور کلیه روشهای تولید الکتریسیته کاری نمی کنند جز برهم زدن تعادل بین بارهای الکتریکی مثبت و منفی . می دانیم که الکترون نسبت به پروتون قابلیت جابجایی و حرکت بیشتری دارد . بنابراین می توان با دادن یا گرفتن الکترون ماده را باردار نمود . اگر تعداد الکترونها بیشتر از تعداد پروتونها شود جسم بار منفی و در صورتی که عکس این حالت روی دهد جسم بار مثبت پیدا می کند .

● باردار کردن مواد چه ربطی به تولید الکتریسیته دارد ؟
اجازه دهید برای جواب به این سوال نخست مواد را دسته بندی کنیم
▪ مواد از نظر هدایت الکتریکی به چند دسته تقسیم می شوند ؟
همه مواد از نظر هدایت الکتریکی جز یک از سه دسته زیر می باشند
الف) هادی ها :
موادی که براحتی برق را از خود عبور می دهند
ب) عایقها :
موادی که برق را از خود عبور نمی دهند
ج) نیمه هادی ها :
این مواد در شرایط خاصی مانند هادی ها یا نیمه هادی ها عمل می کنند . اما در حالت عادی برق را به مقدار ناچیز از خود عبور می دهند

● جریان الکتریکی چیست ؟
هرگاه حاملهای الکتریسیته ( الکترونها ) در یک هادی بحرکت درآیند جریان الکتریکی ایجاد می شوند . اما هر حرکت الکترونی جریان برق نیست . بلکه این حرکت باید در یک مسیر مشخص باشد .هر چقدر الکترونهای بیشتری در زمان کمتری در مسیر مشخص حرکت کنند مقدار جریان نیز بیشتر می شود

● آمپر چیست ؟

برای دانستن میزان جریان باید بتوان آن را با عدد بیان کرد که به همین منظور از واحد سنجش جریان که همان آمپر است استفاده می شود

● مقدار یک آمپر جریان چقدر است ؟

هرگاه از یک هادی تعداد ۲۸/۶ ضربدر ۱۰ بتوان ۱۸ الکترون در یک ثانیه بگذرد این میزان الکترون در زمان یک ثانیه معرف یک آمپر جریان الکتریکی است.

● ولتاژ چیست ؟

دانستیم هرگاه الکترونها در یک هادی در مسیر مشخصی بحرکت در آیند جریان الکتریکی ایجاد می شود . اما الکترونها بدون دریافت نیرو و انرژی از مدار گردش بدور هسته خارج نمی شوند . بنا براین برای تولید جریان نیاز به یک نیرو داریم که آن را از منابع تولید نیرو مانند باتری می گیریم . بعبارت ساده تر نیروی لازم جهت ایجاد جریان ولتاژ نام دارد که واحد اندازه گیری آن ولت است.

● چگونه می توان ولتاژ تولید کرد ؟

این سوال پاسخ سوال دیگری نیز می تواند باشد که همان روشهای تولید الکتریسیته است . می دانیم که انرژی تولید نمی شود بلکه از صورتی به صورت دیگر تبدیل می گردد . از آنجاییکه الکتریسیته هم انرژی است پس باید تبدیل شده انرژی های دیگر باشد . انرژیهایی که بصورت متعارف برای تولید برق بکار می رود عبارتند از : انرژی شیمیایی در باتریها - انرژی مغناطیسی در ژنراتورها - انرژی نورانی در باتریهای خورشیدی - انرژی حرارتی در ترموکوپلها - انرژی ضربه ای در پیزو الکتریک و غیره.

● مقاومت چیست ؟

الکترونها در هادی براحتی نمی توانند حرکت کنند زیرا در مسیر حرکت آنها موانعی وجود دارد که بطور ساده آنها را مقاومت هادی در برابر عبور جریان می گوییم .هرچه قدر این موانع کمتر باشد عبور جریان بهتر صورت میگیرد و می گوییم جسم هادی بهتری است . این موضوع نخستین بار توسط سیمون اهم یک فیزیکدان آلمانی مطرح شد . به همین دلیل واحد اندازه گیری مقاومت اهم است.

● منظور از مدار الکتریکی چیست ؟
حال با دانستن سه فاکتور اساسی در برق ( جریان ولتاژ مقاومت ) مدار الکتریکی را تعریف می کنیم : هر مدار الکتریکی یک مجموعه از تولید کننده برق - مصرف کننده آن و سیمهای ارتباطی بین ایندو است
▪ چند نوع مدار الکتریکی داریم ؟
دو نوع مدار الکتریکی وجود دارد
۱) مدار الکتریکی باز که در آن ارتباط بین تولید کننده در نقطه یا نقاطی قطع است و در نتیجه جریان در مدار وجود ندارد
۲) مدار الکتریکی بسته که مسیر عبور جریان کامل است و مصرف کننده از تولید کننده انرژی دریافت کرده و آنرا به صورتهای دیگر تبدیل میکند مانند یک لامپ که برق را به نور تبدیل می کند .

● منظور از اتصالی در یک مدار یا اتصال کوتاه چیست ؟

هرگاه در یک مدار بسته جریان از مسیری بجز از مصرف کننده بگذرد و مقدار آن زیاد تر از حد مجاز باشد این وضعیت را اتصال کوتاه می گوئیم . در حالت اتصال کوتاه سیم کشی مدار و تولید کننده برق در معرض آسیب جدی قرار می گیرند زیرا جریان مدار بسیار زیاد شده و باعث داغ شدن سیم کشی و اضافه بار شدن منبع تولید کننده برق می گردند در نتیجه اتصال کوتاه باید سریعا و بصورت خودکار قطع شود که این وظیفه بعهده فیوز است.

● اساس کار فیوز چیست ؟

فیوز یک عنصر حفاظتی در مدار است که هرگونه اضافه جریانی را که بیشتر از مقدار نوشته شده روی فیوز باشد تشخیص داده و آنرا سریع قطع میکند . بدین صورت که جریان اضافه سبب تولید گرما در فیوز شده و یک سیم حساس به حرارت را که در مسیر عبور جریان و در داخل فیوز قرار دارد ذوب میکند و در نتیجه مسیر عبور جریان قطع شده و اتصال کوتاه بطور موقت برطرف می شود اما تا زمانی که عامل ایجاد کننده اتصال کوتاه مرتفع نگردد عوض کردن فیوز فایده ای ندارد.

● خطرات ناشی از برق کدامند ؟

خطراتی که از برق ناشی می شوند عموما به دو دسته خطرات آتش سوزی و خطرات برق گرفتگی تفسیم میشوند . در صورتیکه در یک مدار الکتریکی اتصال کوتاه پیش آید و برطرف نشود جریان مدار بشدت افزایش یافته و حرارت زیادی تولد می کند . این حرارت سبب آتش گرفتن عایق سیم ها و گسترش آن به مواد آتش گیر دیگر است . خطر ناشی از برق گرفتگی مستقیما شخص را تهدید می کند.

● جریان خطا چیست و چند نوع است ؟

در صورتیکه در مدار الکتریکی جریان از مسیر درست خود جاری نشود آنرا جریان خطا می گویند . این جریان ممکن است از طریق اتصال بدنه به زمین جاری شود یا از مدار اصلی بگذرد که میزان آن بیشتر از حد مشخص مدار است که آنرا اتصال کوتاه یا اضافه بار گویند . در حالت اتصال کوتاه دو نقطه ای از مدار که نسبت به هم دارای ولتاژ هستند بهم اتصال می یابند ( توسط یک مقتومت بسیار کوچک ) و در حالت اضافه بار تعداد مصرف کننده ها بیشتر از مقدار مجاز آنها می شود.

● منظور از برق گرفتگی چیست ؟

اگر جریان برق از بدن انسان یا حیوان بگذرد برگ گرفتگی ایجاد می شود . ممکن است اندازه جریان عبوری از بدن محسوس نباشد که در این صورت برق گرفتگی قابل تشخیص نیست . اما در صورتیکه میزان جریان عبوری زیاد شود ابتدا شوک به بدن وارد می شود و در صورت زیادتر شدن جریان سبب قطع ضربان قلب - ایست تنفس و در نهایت مرگ مغزی می شود .


● اندازه جریان و ولتاژ مجاز چقدر است ؟

برای جریان متناوب ۱۵ میلی آمپر و برای جریان مستقیم ۶۰ میلی آمپر - ولتاژ متناوب ۶۵ ولت و ولتاژ مستقیم ۴۵ ولت است.

● چگونه می توان شخص را از خطر برق گرفتگی محافظت کرد؟

به این منظور باید تمامی گزینه هایی را که سبب برق گرفتگی می شود یافت و آنها را بی اثر کرد . مهترین عاملی که سبب برق گرفتگی می شود اتصال بدنه است . در این حالت بکمک کلید FI یا سیم ارت یا کلید FU یا سیستم نول اتصال بدنه را حذف می کنیم . می توان از دستگاههایی استفاده کرد که بدنه عایقی دارند و امکان اتصال بدنه در آنها وجود ندارد . می توان ولتاژ کار دستگاهها را کمتر از ولتاژ خطرناک برای بدن - کمتر از ۶۵ ولت - بکار برد و در نهایت می توان از ترانسهای ایزوله استفاده کرد که باعث جدا سازی فاز برق شهر از تغذیه دستگاه می شود و در نتیجه در صورت اتصال بدنه خطر برق گرفتگی از بین می رود.

● توان الکتریکی چیست ؟

اصولا توان به معنی سرعت تبدیل انرژی است . در دستگاههایی که برای تبدیل انرژی بکار می روند هر چقدر این سرعت بیشتر باشد قدرت دستگاه نیز بیشتر است . مثلا در ژنراتور توان بیشتر نشاندهنده تولید انرژی برق ی ! بیشتری است . در مصرف کننده ها نیز همین موضوع صدق می کند . لامپی که توان بیشتری دارد نور زیادتری هم تولید می کند .
▪ توان را چگونه محاسبه کنیم ؟
سرعت تبدیل انرژی از تقسیم مقدار آن بر زمانی که آن انرژی تبدیل شده بدست می آید.( انرژی الکتریکی از حاصل ضرب ولتاژ در جریان در زمان بدست می آید ) . اگر میزان انرژی را بر زمان تقسیم کنیم می ماند حاصل ضرب ولتاژ مدار در جریان آن که این همان رابطه توان است (توان = ولتاژ × جریان ) . البته این رابطه فقط برای مدارهای دی سی صدق می کند و در مدارات آسی رابطه دیگری دارد که بعدا به آن می پردازیم .
▪ واحد و دستگاه اندازه گیری توان چیست ؟توان با واحد وات و در مقادیر بالاتر با کیلو وات و مگاوات سنجیده می شوند که توسط واتمتر اندازه گیری می شود.