در این پست به بررسی نحوه انتخاب MCOV یا Uc برقگیر های توزیع در سایت آموزش تابلو برق و تاسیسات الکتریکی پرداخته شده است.برای انتخاب یک برقگیر برای کاربردی خاص ، ملاحظات مختلفی وجود دارد که باید مد نظر طراح قرار گیرد . مهمترین قدم برای انتخاب برقگیر ، انتخاب صحیح ولتاژ های کاری برقگیر است .
که مهمترین این ولتاژها Maximum Continues Operating Voltage (MCOV IEEE) و یا Continues Operating Voltage (Uc IEC) میباشد . محاسبه Ucیا MCOVبدون داشتن شناخت دقیق از شبکه مورد نظر به نتیجه صحیحی ختم نخواهد شد .
تعاریف :
MCOV (IEEE):
حد اکثر ولتاژ (RMS)فرکانس قدرت شبکه مورد نظر که دو سر ترمینالهای برقگیر بصورت دایم خواهد افتاد .
خطای زمین :
رویدادی که بر اثر آن یک جریان با هر مقداری از یکی از فاز های شبکه به زمین تاسیسات برق جاری شود . این جریان میتواند بر اثر یک اتصال مستقیم فاز به زمین اتفاق بیفتد .همچنین میتواند بر اثر یک شکست عایقی و توسط آرک از فاز به زمین جاری شود .
Uc (IEC):
ولتاژ فرکانس قدرتی که میتوان بصورت نامحدود از نظر زمان ، به دو سر برقگیر اعمال کرد ، بدون اینکه آسیبی به برقگیر برسد .
Ur (IEC):
عدد این ولتاژ ، مقدار ولتاژ فرکانس قدرتی است که بتواند بدون ایجاد آسیب به برقگیر ، به مدت 10 ثانیه ، به دو سر برقگیر اعمال گردد .از این ولتاژ در تست Operating Dutyبرقگیر جهت تست نوعی بهره برداری برقگیر استفاده میشود .
مطالعه پارامترهای شبکه
انتخاب مقدار ولتاژ Uc با توجه به شبکه مورد نظر و با عنایت به عدد حداکثر ولتاژ دایم بین فاز و زمین ، انجام میشود .به این صورت که پیک یا حد اکثر ولتاژ فاز در سیستم های سه فاز ، با تقسیم عدد پیک یا حد اکثر ولتاژ خط بر 1.73 بدست می آید و سپس بدلیل وجود رگولاسیون %10در غالب شبکه های توزیع در یک ضریب 1.1 ضرب میشود و این عدد به عنوان حد اقل مجاز یا Minimum Marginبرای پارامتر Ucانتخاب میشود .
تا این مرحله شناختی از ولتاژ شبکه مورد نظر بدست آوردیم . مرحله بعدی شناخت شبکه از نقطه نظر نول یا ساختار زمین کردن سیستم میباشد .ساختار زمین کردن سیستم برای طراح روشن کننده این مسئله است که هنگام بروز خطای اتصال زمین برای یک فاز ، فازهای دیگر که البته برقگیر هم روی آنها نصب میشود ، تا چه میزان از نطر اندازه ولتاژ ، اضافه ولتاژ را به همراه خواهند داشت .
با توجه به ساختار متداول شبکه های توزیع و انتقال ، ما در چهار دسته کلی که در شکل زیر آورده شده اند شبکه را مورد مطالعه قرار خواهیم داد .
Annex C – IEEE standard C62.22و Annex A – IEC 60099-5به طور مفصل اندازه این افزایش ولتاژ را پوشش داده اند که بصورت خلاصه در جدول زیر تحت عنوان ضریب افزایش ولتاژ خطای زمین برای چهار نوع متداول شبکه آورده شده است .
|
ساختار شبکه |
ضریب افزایش ولتاژ خطای زمین |
|
شبکه چهار سیمه زمین شده |
1.25 |
|
شبکه سه سیمه زمین شده |
1.40 |
|
شبکه سه سیمه با زمین امپدانسی |
1.73 |
|
شبکه های زمین نشده |
1.73 |
لازم به توضیح است اگر با شبکه ای مواجه شویم که از چند ترانسفورماتور با ساختار متفاوت استفاده شده باشد ، ضریب افزایش ولتاژ خطای زمین برای هر برقگیر با توجه به نوع ساختار ترانسفورماتور منبع خودش انتخاب میشود .
در واقع محاسبه MCOV با ضرب عدد بدست آمده در مرحله اول (پیک یا حد اکثر ولتاژ فاز شبکه ضرب در 1.1) در ضریب افزایش ولتاژ خطای زمین انجام میشود .به عنوان مثال برای یک شبکه 20 کیلوولت با پیک 24 کیلوولت ولتاژ فاز 13.86 کیلوولت خواهیم داشت .با ضرب 1.1 برای در نظر گرفتن اثر رگولاسیون ولتاژ عدد ما 15.2 کیلوولت خواهد شد و با فرض شبکه چهار سیمه زمین شده به عنوان شبکه مورد نظر ما ضریب افزایش اضافه ولتاژ 1.25 انتخاب میشود و در نتیجه MCOV محاسبه شده برای برقگیر در این کاربرد نوعی عدد 19 کیلوولت بدست می آید.