برگشتن به برق

توضیحات

دانلود پایان نامه : مقره

101ص

 

چکیده

خطاهاي ايجادشده بر روي خطوط انتقال فشار قوي مي توانند به خاموشي هاي گسترده منجر شوند و در نتيجه زيانهاي اقتصادي وسيعي را باعث گردند . مهندسين بهره بردار بايد قابليت اطمينان بهره برداري را مدنظر قرار دهند و در عين حال تاكيد زيادي بر روي مهندسي صحيح سيستم قدرت داشته باشند . يك مؤلفه كليدي قابليت اطمينان در خطوط انتقال ، انتخاب مقره هاي فشار قوي مناسب است.

چون مقره ها عايق بسيار خوبي مي باشند، لذا از آنها براي جداكردن سيم حامل جريان از

پايه و كنسول استفاده مي شود و در نتيجه پايه و كنسول بدون برق مي مانند.تنها عيبي كه مقره ها دارند اين است كه چون آنها را از چيني و شيشه مي سازند، در اثر بي احتياطي ، ضربه و يا عوامل جوي مي شكنند و يا ترك بر مي دارند. مقره ها مانند كابل هاي زميني براي سطح ولتاژهاي معيني درست شده اندكه هر كدام براي ولتاژ بخصوصي مورد استفاده قرار مي گيرند.

استفاده بسيار وسيع از مقره های پليمری در سيستمهای انتقال و توزيع,آنرا به سمت يک جستجو وکاوش پيشرفته برای قيمت پايين با کيفيت بالا سوق  داده است. اين  جستجو و کاوش با استفاده از رزين هاي پليمري و كامپوزيتي ، منتج به اجراي بهتر و مزايايي در قيمت گرديده است. هر چند در حالي كه گاها ً بعضي خواص عايقي در اين نوع مقره ها

بهبود يافته اند ، اما بعضي ديگر از خواص مقره ها ، نمايش ضعيفي داشته اند.

در اين پروژه سعي شده است كه ضمن معرفي انواع مقره ها، به طرز ساخت ،كاربرد ، مزايا و معايب هر يك از آنها نيز اشاره شود. همچنين شكل هاي مربوط به انواع مقره ها  و مشخصات فني آنها در ضميمه آورده شده است.

 

 

 

 

فهرست

 

مقدمه   …………………………………………………………………………  5

جنس مقره ها     —————————————   7

انواع مقره ها     ————————————— 12

شكست الكتريكي در مقره ها     —————————- 21

آزمايش مقره هاي خطوط هوايي    ————————– 22

مقره هاي كامپوزيت در مقايسه با مقره هاي پرسيلين    ————- 27 

 

ضميمه   ……………………………………………………………………… 31            

نمونه هايي از گزارش آزمايشات صورت گرفته بر روي انواع مقره   —  32   

مشخصات فني برخي از مقره ها     ————————– 77

تصاوير مقره هاي مختلف     —————————— 92

تصاوير متنوع      ————————————- 115

 

 

 

 

مقدمه

جداسازي مسير هاي فشار قوي از زمين توسط مقره انجام مي گيرد. مقره هاي فشار قوي در مجاورت شرايط جوي و اقليمي مختلف قرار گرفته و تاثير شرايط جوي بر آنها سبب مي گردد سطح عايق مقره ها بستر مناسبي جهت هدايت جريان به سوي زمين گردد و اثرات خود را بر سيستم هاي قدرت به جا گذارد. از اين رو انتخاب مقره در بالا بردن قابليت اطمينان شبکه نقش مهمي ايفا مي کند. در واقع, مقره ها عايق برگشت پذيري هستند که چنانچه تحت ولتاژ زياد قرار گيرند منهدم شده و ديگر قابل استفاده نخواهند بود. مقره ها (Insulator) بر حسب ولتاژ مورد استفاده و شرايط محيطي از نظر آلودگي و رطوبت ، شكل خاصي به خود مي گيرند. وظايف مقره ها در شبكه را مي توان به صورت زير بيان نمود :

  • تحمل وزن هادي هاي خطوط و توزيع براي نگهداري سيم هاي هوايي روي پايه ها و دكل ها در بدترين شرايط (يعني موقعي كه ضخامت يخ و برف تشكيل شده روي سيم ها در حداكثر مقدار باشد) را داشته باشد و اصولا ًً بايد بتوانند بيشترين نيروهاي مكانيكي وارد شده بر آن ها را تحمل كنند.
  • عايق بندي هادي ها و زمين و بين هادي ها با يكديگر به عهده مقره است.يعني مقره ها بايد از استقامت الكتريكي كافي برخوردار باشند تا بتوانند بين فازهاي شبكه و دكل ها كه متصل به زمين هستند ايزولاسيون كافي براي تحمل ولتاژ فازها را داشته باشند.استقامت الكتريكي آن ها بايد درحدي باشد كه در بدترين شرايط يعني در حضوررطوبت ، باران، آلودگي وبروز صاعقه با ولتاژ بالا ، دچار شكست الكتريكي نشوند.

 

 

از مطالب فوق چنين بر مي آيد كه مقره ها بايد داراي خصوصيات زير باشند :

1- استقامت الكتريكي بالا

2- استقامت مكانيكي بالا

3- عاري بودن از ناخالصي و حفره هاي داخلي

4- استقامت در برابر تغييرات درجه حرارت و عدم تغيير شكل در اثر دما (با توجه به ضريب 5- انبساط حرارتي كه بايستي كم باشد).

6- ضريب اطمينان بالا

7- ضريب تلفات عايقي كم

8- در برابر نفوذ آب و آلودگي ها مقاوم باشد

 

جنس مقره ها

 

جنس مقره ها معمولا ً از چيني ، شيشه و پلاستيك است كه به ترتيب  در زير مورد بررسي قرار مي گيرند.

چيني

مقره هاي چيني از سه ماده ي مختلف تشكيل شده است :

1- كائولين يا خاك چيني Al2O3-2SiO2-2H2O به مقدار 40 تا 50 درصد

2- سييكات آلومينيوم (فلداسپات) Na2O-Al2O3-6SiO2 به مقدار 25 تا 30 درصد

3- خاك كوارتز SiO2O7  حداكثر به مقدار 25 درصد

سه نوع ماده ي ذكر شده به ترتيب براي بالا بردن استقامت حرارتي ، الكتريكي و مكانيكي به كار مي روند.به عبارت ديگر خواص الكتريكي ، مكانيكي و حرارتي مقره ي چيني بستگي به مقدار تركيب و درصد فراواني اين سه جزء دارد.هر چه فلداسپات بيشتر باشد استقامت الكتريكي آن زيادتر مي شود و هر چه مقدار كوارتز بيشتر باشد ، استقامت مكانيكي آن بيشتر شده و با افزايش كائولين ، استقامت حرارتي آن بيشتر مي شود.

براي تهيه چيني ، موادفوق را با كمي آب خالص مخلوط مي كنند تا به صورت گل و خمير در آيد.سپس اين گل را در قالب هاي معيني شكل داده و در كوره حرارت مي دهند تا پخته شود و رطوبت آن نيز گرفته شود.البته قبل از قالب گيري ، درصد رطوبت گل را پايين مي آورند و تحت خلأ آن را پرس مي كنند ، پس از ريخته شدن آن را سرد مي كنند.ولي سرد كردن آن به طور ناگهاني انجام نمي شود و اين كار به آرامي صورت مي گيرد تا تركي در آن ايجاد نشود.پس از اين مرحله يك لايه لعاب شيشه اي بر روي آن مي ريزند تا سطح آن كاملا ً خالي از وجود حباب ها و ترك هاي مويين گردد.لعاب شيشه اي علاوه بر افزايش استقامت مكانيكي مقره ، قدرت چسبندگي گردوغبار و نفوذ گرد وغبار و رطوبت را كاهش مي دهد. همچنين باعث ايجاد يك سطح كاملا ً صاف مي شود كه باعث افزايش مقاومت سطحي عايق مي شود.

درجه حرارت پختن در كوره نيز در تعيين استقامت الكتريكي و مكانيكي مقره ي چيني مؤثر است كه هرچه در درجه ي حرارت بالاتري قرار داده شود ، حباب هاي هوا در آن كمتر به وجود مي آيند و استقامت الكتريكي آن زيادتر مي شود ، اما در عوض عايق خيلي ترد و شكننده مي شود و هر چه درجه حرارت پختن در كوره كمتر شود استقامت مكانيكي آن بيشتر مي شود ، ولي حفره هاي بيشتري در آن باقي مي ماند و استقامت الكتريكي آن كاهش مي يابد.معمولا ً درجه حرارت پخت در كوره را بين 1200 تا 1500 درجه نگه مي دارند.در نتيجه ، استقامت الكتريكي چيني بين (kv/cm) 120 تا (kv/cm)280 مي باشد.همچنين استقامت مكانيكي چيني در برابر نيروي فشاري (MNt/m2)690 (در مقاطع بزرگتر (MNt/m2)275) و در برابر نيروي كششي (MNt/m2)48 (در مقاطع بزرگتر (MNt/m2)20) و در برابر نيروي خمشي (MNt/m2) 95 مي باشد. از خواص بسيار مهم مقره هاي چيني مي توان به شكل گرفتن آسان آن ها و استقامت در برابر مواد شيميايي و تغييرات جوي اشاره كرد.

 

 

شيشه

معمولا ً شيشه را در درجه حرارت بالا با مخلوطي از مواد مختلف از جمله آهك و پودر كوارتز ذوب مي نمايند و سپس به طور ناگهاني آن را سرد نموده و قالب ريزي مي كنند.اين عمل (Toughened Glass) باعث سفت شدن شيشه مي شود.بدين ترتيب مقره شيشه اي با استقامت مكانيكي بالا بدست مي آيد كه در مقابل لب پريدگي از چيني مقاوم تر است و استقامت مكانيكي فشاري آن 5/1 برابر چيني است و استقامت مكانيكي آن در برابر نيروهاي خمشي اندك ، كمتر از چيني است.همچنين استقامت الكتريكي آن هم خيلي بيشتر از عايق هاي چيني است ( بين (kv/cm)500 تا (kv/cm)1000).

مزيت ديگر شيشه اين است كه ضريب انبساط حرارتي آن كوچك است و در نتيجه تغيير شكل نسبي آن در اثر تغيير درجه حرارت ، خيلي كم است.همچنين در مقره هاي شيشه اي ، قبل از بروز ترك ، كاملا ً خرد مي شوند و لذا از روي زمين به راحتي مي توان مقره معيوب را تشخيص داد.برخلاف مقره هاي چيني ، در واقع در ساخت مقره هاي شيشه اي ، در آن حفره به وجود نمي آيد و اگر ترك يا حفره اي هم باشد به راحتي قابل مشاهده است.به علاوه به علت عبور نور خورشيد از آن در اثر صاف بودن ، مقاومت آن در برابر نور خورشيد بيشتر است. اما معايب مقره هاي شيشه اي آن است كه :

1- اولا ً رطوبت به راحتي در سطح آن تقطير مي شود.

2- به علت تغيير شكل نسبي داخلي پس از سرد شدن ، نمي توان مقره هاي بزرگي از آن ها ساخت.

3- گرد و خاك را بيشتر به خود جذب مي كند.

يكي از تركيبات مقره ي شيشه اي مي تواند به صورت زير باشد :

1- سيليكاد ( اكسيد سيليس SiO2 )         73 درصد

2- اكسيدهاي سديم و پتاسيم                 14 درصد

3- اكسيد پتاسيم و ساير اكسيدها            12 درصد

4- مواد ديگر                                  1  درصد

.

.

 

شكست الكتريكي در مقره ها 

دو نوع شكست در مقره ها ممكن است رخ دهد كه در زير به آنها مي پردازيم؛

1- سوراخ شدن مقره(شكست الكتريكي داخل بدنه مقره) :اين شكست بستگي به جنس مقره ، ضخامت بدنه مقره و ناخالصي هاي آن دارد كه غالبا ً اتفاق نمي افتد ، مگر در هنگام صاعقه هاي بسيار خطرناك و به وجود آمدن امواج سيار روي خط ،  كه چنين شكستي در مقره ها ديده مي شود.ضخامت بدنه مقره را طوري طراحي مي كنند كه براي ولتاژهاي ضربه اي ناشي از صاعقه و امواج سيار ناشي از سوئيچينگ ، سوراخ نشود.

2- جرقه ي سطحي مقره :

به علت اين كه سطح مقره ها با هوا در ارتباط است و با توجه به اينكه استقامت الكتريكي هوا خيلي كمتر از مقره ها است لذا قبل از سوراخ شدن ، در روي سطح مقره ها جرقه زده مي شود.معمولا ً اگر بر روي سطح مقره ها گردوغبار ، رطوبت و آلودگي بنشيند ، سطح آن رسانا مي شود و يك جريان نشتي روي سطح مقره بين هادي و پايه ي فلزي آن برقرار مي گردد و باعث پايين آمدن ارزش عايقي سطح مقره مي شود.لذا اولا ً سطح عايق ها را طولاني مي سازند تا مسير جريان نشتي طولاني تر شودو ارزش عايقي سطحي زياد از دست نرود.ديگر آن كه سطح عايق را به صورت چتري مي سازند تا باران ازآن ريخته شده و ابعاد مقره نيز بزرگ نشود و بالاخره جاي خشك هم داشته باشد.شيب چترها بايد طوري باشد كه روي سطوح هم پتانتسيل يعني عمود بر خطوط ميدان بين هادي و ميله قرار گيرند.زيرا اگر بين دو نقطه اي كه داراي اختلاف پتانسيل باشند، سطح رساناي ناشي از گردوغبار تشكيل مي شود ، جريان زيادتري جاري شده و جرقه ي سطحي زودتر زده مي شود.

آزمايش مقره هاي خطوط هوايي

به طور کلي سه دسته آزمايش بر روي مقره ها انجام مي شود:

  1. Type Test: که فقط روي سه عدد مقره انجام مي گيرد و صرفاً به خاطر بررسي مشخصات الکتريکي يک مقره است که اساساً بستگي به شکل مقره و جنس و ابعاد آن به طور کلي به طراحي مقره بستگي دارد. اين آزمايش­ها را فقط يک بار براي تأييد صحت طراحي مقره­ها و مقايسه نتايج حاصل با مقادير تعيين شده توسط استانداردها انجام مي دهند. به اين آزمايش­ها آزمايش­هاي تخليه يا آزمايش­هاي جرقه نيز مي گويند(Flashover Test).

2.Sample Test  (آزمايش­هاي نمونه): اين آزمايش­ها بر روي تعدادي از مقره­ها که به صورت کاملاً اتفاقي انتخاب مي­شوند، انجام مي­گيردو به منظور بررسي مشخصات مقره و کيفيت موارد مورد استفاده در آن ها است ئ در حقيقت معياري براي پذيرش کيفيت مقره­هاي توليدي يک تولييد کننده است.

  1. Routine Test (آزمايش­هاي سري): اين آزمايش­ها بر روي تک تک تمام مقره­هاي توليد شده در خط انجام مي گيرد و به منظور خارج شدن مقره­هايي که احتمالاً در جريان ساختن آن اشکالي به وجود آمده مي­باشد. بدين طريق مقره­هاي کاملاً معيوب از خط توليد خارج مي­شوند.

 

 

Type Test بر طبق استاندارد بين المللي IEC

گروه اول آزمايش ها شامل آزمايش هاي زير است:

1- آزمايش استقامت در برابر ولتاژ ضربه اي، صاعقه در هواي خشک:

اين آزمايش در دو حالت انجام مي شود:

الف) با موج ضربه اي مقاوم: براي هر مقره اي حداکثر دامنه موج ضربه اي استاندارد (که براي امواج صاعقه مدل مي شود) باعث ايجاد جرقه بر روي سطح مقره نمي شود را استاندارد مشخص کرده است. البته مقادير براي شرايط جوي استاندارد داده مي شود. حالا اگر شرايط آزمايش از نظر فشار و درجه حرارت و ميزان رطوبت متفاوت با شرايط استاندارد باشد، بايد مقادير فوق را تصحيح نمود. در اين آزمايش 15 بار موج ضربه اي استاندارد 1.2/50 ميکرو ثانيه به مقره به دفعات متوالي اعمال مي شود. فاصله زماني بين هر بار بايد به اندازه کافي باشد تا اثر قبلي از بين رود. دامنه موج ضربه اي همان مقدار مشخص شده در استانداردها با ضريب تصحيح مربوطه است. اگر اين آزمايش در هيچ دفعه اي جرقه سطحي روي مقره زده نشود يا تعداد دفعات جرقه سطحي کمتر از 2 بار باشد و سطح مقره ها آسيب کلي نبيند. اين آزمايش جواب مثبت داده است. البته اثر جزئي جرقه روي سطح مقره (مثل خش انداختن) مجاز است.

.

.

.

جهت دریافت و خرید متن کامل پایان نامه و تحقیق و مقاله مربوطه بر روی گزینه پرداخت مستقیم که در بالای صفحه قرار دارد کلیک نمایید و پس از وارد کردن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت هایی عضو شتاب قابل پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت انلاین به صورت خودکار لینک دانلود مربوطه فعال گردیده که قادر به دانلود فایل کامل ان می باشید.

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “دانلود پایان نامه : مقره”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *