وقتی که ولتاژ ضربه برق در سیستم ظاهر میشود، این ولتاژ قبل از آسیب دیدن تجهیزات سیستم از طریق دستگاههای محافظ ضربهای تخلیه میشود. بنابراین، عایت این تجهیزات باید به گونهای طراحی شود که بتواند ولتاژ حداقلی را تحمل کند قبل از اینکه ولتاژ ضربه برق از طریق دستگاههای محافظ ضربهای تخلیه شود. بنابراین، سطح ولتاژ عملیاتی دستگاههای محافظ ضربهای باید کمتر از سطح ولتاژ حداقل تحمل تجهیزات باشد. این سطح ولتاژ حداقلی به عنوان BIL یا سطح عایت اساسی تجهیزات الکتریکی تعریف میشود.
بدیهی است که قابلیت تحمل ولتاژ تمام تجهیزات یک زیرстанسیون الکتریکی یا یک سیستم انتقال الکتریکی باید بر اساس ولتاژ سیستم عملیاتی آن تعیین شود. برای اطمینان از پایداری سیستم در طی پدیدههای ولتاژ بالا، نشت یا قدرت خرابی تمام تجهیزات متصل به سیستم باید از یک سطح انتخاب شده فراتر رود. ممکن است انواع مختلفی از ولتاژهای بالا در سیستم ظاهر شوند. این ولتاژهای بالا ممکن است در ویژگیهایی مانند دامنه، مدت زمان، شکل موج و فرکانس متفاوت باشند. از نظر اقتصادی، یک سیستم برق باید برای یک سطح عایت اساسی یا BIL طراحی شود که بر اساس ویژگیهای مختلف تمام ولتاژهای بالا که در سیستم ظاهر میشوند تعیین میشود. علاوه بر این، تجهیزات مختلف محافظ ولتاژ بالا در سیستم نصب شدهاند که سیستم را در برابر پدیدههای مختلف ولتاژ بالا به صورت ایمن محافظت میکنند. به دلیل این تجهیزات محافظ، ولتاژهای غیرعادی از سیستم به سرعت ناپدید میشوند.
بنابراین، لازم نیست یک سیستم را طراحی کنیم که عایتش بتواند تمام نوع ولتاژهای بالا را برای همه مدت زمان تحمل کند. به عنوان مثال، یک ولتاژ ضربه برق برای مدت چند میکروثانیه در سیستم ظاهر میشود و به سرعت توسط جاذب ضربه برق تخلیه میشود. عایت یک تجهیز الکتریکی باید به گونهای طراحی شود که قبل از اینکه ولتاژ ضربه برق توسط جاذب ضربه برق تخلیه شود، آسیب نبیند. سطح عایت اساسی یا BIL یک تجهیز الکتریکی مشخص کننده ویژگیهای دیالکتریک اصلی دستگاه است و برای دستگاههایی که با آزمون ضربه تست شدهاند، با مقدار قله ولتاژ تحمل 1/50 میکروثانیه موج کامل بیان میشود.
مقدار عایت ارائه شده در هر تجهیز و به خصوص در ترانسفورماتورها قسمت قابل توجهی از هزینه را تشکیل میدهد. مراجع استانداردسازی در ذهن داشتهاند که سطح عایت اساسی یا BIL را به پایینترین حد ممکن که با ایمنی سازگار باشد، تعیین کنند. ولتاژ ضربه برق یک پدیده کاملاً طبیعی است و بنابراین بسیار نامشخص است. بنابراین، امکان پیشبینی شکل و اندازه ضربه برق وجود ندارد. پس از مطالعه و کار زیاد روی طبیعت ضربههای برق، مراجع استانداردسازی تصمیم گرفتهاند و یک شکل پایه از موج ضربه را برای اهداف آزمون ضربه ولتاژ بالا تجهیزات الکتریکی معرفی کردهاند. هرچند این ولتاژ ضربه ایجاد شده هیچ ارتباط مستقیمی با ضربههای برق طبیعی ندارد. قبل از ورود به جزئیات سطح عایت اساسی یک سیستم الکتریکی، بیایید سعی کنیم شکل پایه ولتاژ ضربه استاندارد را درک کنیم.
بر اساس استاندارد آمریکایی، شکل موج ضربه 1.5/40 میکروثانیه است. بر اساس استاندارد هندی، این 1.2/50 میکروثانیه است. این نمایش موج دارای معنا خاصی است. به عنوان مثال، موج ضربه 1.2/50 میکروثانیه یک موج یکطرفه را نشان میدهد که در 1.2 میکروثانیه به مقدار قلهاش از صفر بالا میرود و سپس در 50 میکروثانیه به 50 درصد مقدار قلهاش پایین میآید. شکل موج نمایش داده شده در زیر نشان داده شده است،
ولتاژ خرابی یا نشت تجهیزات الکتریکی با این شکل موج باید برابر یا بیشتر از سطح عایت اساسی تعیین شده باشد و ولتاژ نشت و ولتاژ تخلیه دستگاههای محافظ مانند جاذب ضربه برق، قطعاً باید کمتر از این مقادیر باشد تا در طی ضربههای برق، تخلیه از طریق جاذب ضربه برق و نه از طریق تجهیزات خود انجام شود. باید حاشیه کافی بین جاذب ضربه برق و سطح عایت تجهیزات وجود داشته باشد.
ولتاژ سیستم اسمی |
BIL استاندارد هندی |
BIL استاندارد بریتانیایی |
11 کیلوولت |
75 کیلوولت |
– |
33 کیلوولت |
170 کیلوولت |
200 کیلوولت |
66 کیلوولت |
325 کیلوولت |
450 کیلوولت |
132 کیلوولت |
550/650 کیلوولت |
650/750 کیلوولت |
220 کیلوولت |
900/1050 کیلوولت |
900/1050 کیلوولت |
Statement: احترام به اصل، مقالات خوب ارزش به اشتراک گذاری دارند، اگر نقض حق نشر وجود دارد لطفاً تماس بگیرید تا حذف شود.
