1-4- تعاریف مربوط به برق‌گیرهای اکسید فلز

حداقل تعاریف لازم براي استفاده از برق‌گیرهای ZnO به شرح ذیل می‌باشند:

1-4-1- برق‌گیرهای اکسید فلز بدون فواصل هوایی1

برق‌گیرهایی با مقاومت‌های غیرخطی اکسید فلز که به‌طور سري و یا موازي بدون استفاده از فواصل هوایی جرقه گیـر سـري یا موازی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

1-4-2- مقاومت غیرخطی اکسید فلز 2

قسمتی از برق‌گیر که داراي مشخصه غیرخطی ولتاژ برحسب جریان است، به‌گونه‌ای کـه در اضـافه ولتاژهـایی همچـون اضافه ولتاژهای ناشی از صاعقه به‌صورت مقاومتی کوچک و در ولتاژ فرکانس قدرت شبکه به‌صورت مقاومت بزرگی عمل می‌کند.

1-4-3- سیستم توزیع کننده میدان داخلی برق‌گیر 3

امپدانسهاي توزیع کننده به‌ویژه خازن‌های توزیع کننده‌ای که به‌صورت موازي با یک یا دسته‌ای از مقاومت‌های غیرخطی اکسـید فلز قرار می‌گیرند تا ولتاژ را پیرامون ستون‌های مقاومت اکسید فلز توزیع نمایند.

1-4-4- حلقه‌های توزیع کننده برق‌گیر 4

قسمت‌های فلزي هستند که معمولاً به شکل دایره ساخته می‌شوند و براي اصلاح الکترواستاتیکی توزیـع میـدان پیرامـون برق‌گیر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

1-4-5- ولتاژ واقعی کار دائم (Uca) 5

حداکثر ولتاژ دائمی در فرکانس شبکه است که به‌صورت دائم (حداقل به مدت 2 ساعت) به ترمینال‌های برق‌گیر اعمـال می‌شود.

این کمیت به‌صورت مقدار مؤثر ولتاژ بیان می‌گردد.

1-4-6- ولتاژ کار دائم برق‌گیر (Uc) 6

حداکثر ولتاژ مؤثر فرکانس شبکه است که می‌تواند طبق طراحی بر ترمینال‌های برق‌گیر اعمال گردد. در برق‌گیرها همواره باید شرط Uc ‡Uca برقرار باشد. Uc یک برق‌گیر در صورتی که توزیع ولتاژ در امتداد بلوک‌های برق‌گیر یکنواخت نباشد ممکن است از مجمـوع

Uc بلوک‌های برق‌گیر کوچک‌تر باشد.

1. Metal-oxide surge arrester without gaps

.2 Non-linear metal -oxide resistor

.3 Internal grading system of arrester

.4 Grading ring of an arrester

.5 Actual continuous operating voltage

.6 Continuous operating voltage of an arrester

1-4-7- ولتاژ نامی یک سیستم سه فازه ((Un1

مقدار مؤثر یک ولتاژ فاز ـ فاز است که به‌وسیله آن یک سیستم معرفی شـده و مشخصـات کـار معینـی از سیسـتم بـه آن ارجـاع می‌شود.

1-4-8- حداکثر ولتاژ سیستم ((Um2

حداکثر ولتاژ مؤثر فاز به فاز است که تحت شرایط عادي کار سیستم، در هر نقطه از شبکه و در هر لحظه ممکن است بـه وجود آید. براي سطوح ولتاژي موردنظر این نشریه مقادیر این کمیت را می‌توان از رابطه تقریبی زیر به دست آورد:

 1.05U n £ U m £1.10U n ()1-5

که در آن Un ولتاژ نامی فاز ـ فاز شبکه موردنظر‌است. مقادیر استاندارد شده Um بـراي شبکه‌های 63 تـا 400 کیلوولـت ایـران در جدول 1-1() داده شده‌اند.

جدول 1-1: حداکثر ولتاژ سیستم

حداکثر ولتاژ سیستم [Um[kVrms ولتاژ نامی شبکه [Un[kVrms

 24 20

 36 33

 72/5 63/66

 145 132

 245 230

 420 400

1-4-9- حداکثر ولتاژ تجهیزات3

حداکثر مقدار مؤثر ولتاژ فاز ـ فاز است که عایق و دیگر مشخصه‌های آن تجهیز بر اساس آن طراحـی گردیـده اسـت. ایـن ولتاژ حداکثر مقدار مجاز ولتاژ سیستم سه فازي است که تجهیزات براي نصب در آن انتخاب شده‌اند و معمولاً حداکثر ولتـاژ تجهیـزات با حداکثر ولتاژ سیستم برابر می‌باشد.

1-4-01- اضافه ولتاژ 4

U m 2

هر ولتاژ مابین هادي یک فاز و زمین که مقدار پیک آن از بزرگ‌تر باشد یا هر ولتاژ مابین هادی‌های فازهـاي مختلـف

3

که مقدار پیک آن ازU m 2 بزرگ‌تر باشد، اضافه ولتاژ نامیده می‌شود.

.1 Nominal voltage of a 3-phase system

.2 Highest system voltage

.3 Highest voltage for equipment

.4 Overvoltage

1-4-11- اضافه ولتاژهاي موقت (TOV) 1

یک اضافه ولتاژ نوسانی فاز ـ زمین یا فاز ـ فاز که در مکان مشخص با مدت زمان تداوم نسبتاً طولانی اتفاق می‌افتد که معمولاً غیر میرا یا داراي میرایی ضعیفی می‌باشد. فرکانس این دسته از اضافه ولتاژها از چندین هرتز تا چند صد هرتز و مدت زمـان اسـتمرار آن‌ها از چند میلی ثانیه تا چند ساعت (بسته به مدت زمان رفع اختلال) می‌تواند به طول بینجامد. رایج‌ترین شـکلTOV هـا، اضافه ولتاژهای موقت ایجاد شده در فازهاي سالم سیستم، حین اتصال تک فاز به زمین است. سایر موارد دیگري که می‌توانند باعث ایجاد اضافه ولتاژ موقت در سیستم شوند عبارت‌اند از: قطع ناگهانی بار، پدیده رزونانس، فرو رزونانس و غیره. این اضـافه ولتاژهـا را می‌توان بر اساس دامنه، فرکانس نوسانات، مدت زمان کل تداوم و … طبقه بندي نمود.

1-4-21- ولتاژ نامی برق‌گیر ((UR 2

حداکثر ولتاژ مؤثر مجاز فرکانس شبکه است که چنانچه به‌دفعات در پایانه‌های برق‌گیر ظـاهر شـود موجـب ناپایـداري حرارتـی برق‌گیر نشود. مقدار این ولتاژ از آزمون‌های دوره کاري برآورد می‌گردد. این پارامتر به‌عنوان یکـی از پارامترهـاي مبنـا جهـت معرفی مشخصات برق‌گیر از طرف سازندگان مشخص شده و یک پارامتر کلیدي در انتخاب برق‌گیر می‌باشد.

طبق استانداردIEC شماره 60099-4 یک برق‌گیر باید ولتاژ نامی خود را به مدت 10 ثانیه تحمل کند بدون آنکـه دچـار ناپایداری حرارتی گردد. پیش از اعمال این ولتاژ، برق‌گیر طبق استاندارد تا 60 درجه سانتی‌گراد گرم شده و در معرض یک تخلیه انرژي لحظه‌ای قرار می‌گیرد.

مقادیر استاندارد ولتاژهاي نامی برق‌گیر (برحسب کیلوولت مؤثر) بر اساس استانداردIEC شماره 60099-4 مطابق پله‌های ولتاژی داخل محدوده‌های مشخص شده در جدول 2-1() انتخاب می‌گردند.

جدول 1-2: مقادیر استاندارد پله‌های ولتاژ نامی برق‌گیر

kV

پله‌های ولتاژ نامی برحسب rms kV

محدوده ولتاژ نامی UR برحسب rms

تحت بررسی <3

 1 3-30

 3 30-54

 6 54-96

 12 96-288

 18 288-396

 24 396-756

.1 Temporary overvoltages

.2 Rated voltage of an arrester

1-4-31- فرکانس نامی برق‌گیر1

فرکانس یا فرکانس‌هایی از شبکه هستند که برق‌گیر براي کار در آن فرکانس‌ها طراحی شده است.

1-4-41- یک واحد برق‌گیر2

یک محفظه کامل از یک برق‌گیر که می‌تواند به‌صورت سري و یا موازي با دیگر واحدها براي ساختن یک برق‌گیر با ولتـاژ نـامی بزرگ‌تر و یا جریان نامی بزرگ‌تر به کار رود.

1-4-51- یک بخش برق‌گیر3

یک قسمت گرد آمده مناسب کامل از یک برق‌گیر که براي نشان دادن رفتار برق‌گیر کامل با توجه به آزمـون ویژه‌ای مـورد نیـازاست، بخشی از یک برق‌گیر نام دارد. یک بخش لازم نیست لزوماً یک واحد برق‌گیر باشد.

1-4-61- تخلیه مخرب و قوس الکتریکی4

پدیده‌ای که همراه با خطاي عایق تحت تنش الکتریکی همراه بوده و شامل فروپاشی ولتاژ و عبور جریان است. بروز ایـن پدیده در عایق‌های جامد که اصطلاحاً سوراخ شدن5 نامیده می‌شود موجب از دست رفتن استقامت الکتریکی عـایق می‌گردد امـا در مورد عایق‌های مایع و گاز از دست رفتن استقامت الکتریکی می‌تواند فقط موقتی باشد. تخلیه مخرب بر روي سطح عایق‌های جامـد (مانند سطح خارجی مقره ها) قوس الکتریکی نامیده می‌شود.

1-4-71- امواج ضربه ولتاژ و جریان

امواج ضربه، امواج یک جهته اي هستند که به‌سرعت به مقدار ماکزیمم خود صعود کرده و سپس با سرعت کمتري به صفر نزول می‌کنند. شکل هر موج ضربه توسط دو پارامتر مشخص می‌شود که پارامتر اول نشان دهنده زمان مجازي پیشانی (1(T و پـارامتر دوم نشان‌دهنده زمان مجازي دم موج (2(T است. این پارامترها معمولاً به‌صورت 2T1/T نوشته می‌شوند و واحد آن‌ها میکروثانیـه اسـت.

علاوه بر 1T و 2T که شکل موج ضربه را مشخص می‌کنند پارامتر دیگري نیز وجود دارد که مقدار قله موج ضربه ولتاژ یـا جریـان را تعیین می‌کند. علاوه بر این پارامترها، باید پلاریته موج (مثبت یا منفی) نیز مشخص گردد (شکل 1-9).

.1 Rated frequency of an arrester

.2 Unit of an arrester

.3 Section of an arrester

.4 Disruptive discharge and flashover

.5 Puncture

شکل 1-9: شکل موج ضربه جریان و پارامترهاي مشخصه آن