دانلود فایل پژوهش: دانلود پروژه رشته برق در مورد عايقهاي الكتريكي – قسمت اول

دانلود پایان نامه

عايقهاي الكتريكي

اصولاً قسمتهاي عايق ماشينهاي الكتريكي ، ترانسفورماتور ها ،خطوط هوايي و غيره به صورتي طراحي مي گردد كه بتوانند به گونه مداوم تحت ولتاژ معيني كاركرده و ضمناً قدرت تحمل ضربه هاي ولتاژ را در لحظات كوتاه داشته باشند .

هر نوع تغييرات ناگهاني و شديد در شرايط كاري شبكه، موجب ظهور جهشها يا پالسهاي ولتاژ مي گردد . براي مثالمي توان اضافه ولتاژ هاي ناشي از قطع و يا وصل بارهاي زياد به گونه يكجا ، جريانهاي اتصال كوتاه ، تغيير ناگهاني مدار و غيره رانام برد .

نکته مهم : برای بهره گیری از متن کامل پژوهش یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و پژوهش دانشگاهی در رشته های مختلف می باشد که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

رعد و برق نيز هنگامي كه روي خطوط شبكه تخليه گردد ، باعث ايجاد پالسهاي فشار قوي با دامنه زياد و زمان كم مي گردد .

لذا عايق هاي موجوددر ماشينهاي الكتريكي و تجهيزات فشار قوي بايد از نظر استقامت پیش روی اين نوع پالسها نيز طبقه بندي شده و مشخص شوند . عايقهاي الكتريكي با گذشت زمان نيز در اثر آلودگي و جذب رطوبت فاسد شده و خاصيت خود را از دست مي دهند .

در مهندسي برق سطوح مختلفي از مقاومت عايقي تعريف شده می باشد كه هر كدام بايستي پیش روی ولتاژ معيني استقامت نمايند . (ولتاژ دائمي و ولتاژ لحظه اي هر كدام به گونه جداگانه مشخص مي شوند )و البته طبيعي می باشد كه ازدياد ولتاژ بيشتر از حد مجاز روي عايق باعث شكست آن مي گردد . در اقدام دو نوع شكست براي عايق ها مي توان باز شناخت ،حرارتي و الكتريكي .

زماني كه عايق تحت ولتاژ قرار دارد ، حرارت ناشي از تلفات دي الكتريكي مي توان باعث شكست حرارتي گردد . بايد توجه نمود كه افزايش درجه حرارت باعث كاهش مقاومت اهمي عايق و نتيجتاً افزايش تصاعدي درجه حرارت آن خواهد گردید .

اختصار اينكه عدم توازن بين حرارت ايجاد شده در عايق با انچه كه به محيط اطراف دفع مي نمايد ، موجب افزايش درجه حرارت آن شده و اين پروسه تا زمانيكه عايق كاملاً شكسته شده و به يك هادي الكتريسته در آيد ، ادامه مي بايد .

شكست الكتريكي در عايق ها به دليل تجزيه ذرات ان در اثر اعمال ميدان الكتريكي نيز صورت مي گيرد .

با در نظر داشتن آن چیز که گذشت ، عايقهاي الكتريكي عموماً در معرض عواملي قرار دارند كه باعث مي گردد در ولتاژ نامي نيز حالت نرمال خود را از دست بدهند . لذا در انتخاب عايقها ، عايق با كلاس بالاتر انتخاب مي گردد . اندازه گيريهاي مختلفي كه جهت شناسايي نواقص موجود در عايق ها انجام مي گيرند عبارتند از :

اندازه گيري مقاومت D.C عايق يا جريان نشتي ان ، تلفات دي الكتريك ، ظرفيت خازني عايق ، توزيع ولتاژ در عايق ، دشارژهاي جزئي در عايق و ميزان پارازيتهاي حاصل از آن و تست استقامت الكتريكي عايق .

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

تعيين ميزان و تلفات يك عايق ومقايسه آن با مقادير اوليه ، معيار خوبي براي ارزيابي وضعيت آن مي باشد . اصولاً افزايش تلفات در عايق هاي جامد ناشي از جذب رطوبت و در روغن ها به دليل افزايش در صد آب يا آلودگيهاي ديگر درآن مي باشد .

بايد دانست كه مقدار تلفاتي كه در مورد يك ترانس اندازه گيري مي گردد ، جمع تلفات روغن و ايزولاسيونجامد سيم پيچ بوده و هرگاه تلفات عايق يك ترانس از مقدار مجاز تجاوز نمايد ، آغاز بايد روغن را به گونه جداگانه مورد آزمايش قرار داد تا بتوان وضعيت ايزولاسيون سيم پيچي را ارزيابي نمود .

با در نظر داشتن انكه با تعيين مقدار تلفات به گونه مطلق و بدون در نظر گرفتن ابعاد فيزيكي و جنس عايق نمي توان قضاوت صحيحي در مورد ان به اقدام آورد ، بهترين پارامتري كه مي تواند وضعيت ايزولاسيون را مشخص نمايد نسبت مولفه اكتيو به راكتيو جريان نشتي عايق مي باشد . با اندازه گيري ظرفيت تلفات عايق مي توان وضعيت ان را از نظر استقامت حرارتي ، ميزان رطوبت جذب شده و عمر عايق ارزيابي نمود .

تجربه نشان داده می باشد كه در موارد زير خطر اتصال كوتاه در ايزولاسيون تجهيزات الكتريكي كه مستقيماً به فساد عايق مربوط باشد ، وجود ندارد :

الف : وقتيكه ايزولاسيون داراي ضريب تلفات عايق ثابتي می باشد و با مروز زمان افزايش نمي يابد .

ب: وقتيكه ضريب تلفات عايق روغن بوشينگ دژنكتورهاي روغني كه مستقيماً روي كليد اندازه گيري شده می باشد ، بدون در نظر داشتن اندازه گيري قبلي در حد استاندارد باشد .

با اندازه گيري ظرفيت خازني ايزولاسيون تجهيزات الكتريكي در دوفركانس و يا دو درجه حرارت مختلف مي توان اطلاعاتي مشابه با نتيجه تست تلفات دي الكتريك از وضعيت عايق بدست آورد .

وجه تمايز تست ظرفيت خازني در دو فركانس مختلف با دستگاههايي كه جهت همين كار ساخته شده اند در اين می باشد كه در هر درجه حرارتي قابل انجام بوده و احتياجي به گرم كردن ترانس و يا تجهيزات ديگر نيست و به همين جهت پرسنل را از حمل و نقل دستگاهها و ادوات نسبتاً سنگين كه براي گرمايش بكار مي طریقه بي نياز مي سازد.

در اين روش اساس كار بر اين اصل مبتني می باشد كه ظرفيت خازن با تغيير فركانس تغيير مي نمايد . تجربه نشان داده می باشد كه در مورد ايزولاسيون سيم پيچ هايي كه آب زيادي به خود جذب نموده اند نسبت بين ظرفيت خازني در فركانسهاي 2 و 50 هرتز حدود دو بوده و در مورد ايزولاسيون خشك اين نسبت حدود يك خواهد بود .

اندازه گيري فوق معمولاً بين سيم پيچ هر يك از فازها و بدنه در حالتيكه بقيه سيم پيچ ها نيز ارت شده اند انجام مي گيرد . دقيقترين روش براي بررسي نتايج بدست امده در هر آزمايش مقايسه آن با مقادير كارخانهاي و يا تستاي مشابه قبلي مي باشد كه البته در اين اقدام بايد ارقام بر اساس يك درجه حرارت واحد اصلاح گردید باشند . چنانچه مقايسه فوق به عللي تحقيق پذير نباشد ، مي توان به بعضي از اتسانداردهايي كه در اين زمينه موجود می باشد مراجعه نمود . براي مثال پس از انجام تعميرات ، ميزان مقاومت D.C عايق نبايد كاهش بيش از 40 در صد (براي ترانس 110 كيلو ولت به بالا 30 در صد ) ، نسبت ظرفيت خازن در فركانس 2 هرتز به ظرفيت خازن در فركانس 50 هرتز افزايش بيش از ده درصد و ضريب تلفات عايق افزايش بيش از 30 در صد نسبت به نتايج قبل از تعميرات را نشان بدهند .

دردرجه حرارتهاي 10 و 20 درجه سانتيگراد نسبت ظرفيت خازن در فركانس 2 هرتز به ظرفيت خازن در فركانس 50 هرتز بايد به ترتيب مقاديري حدود 2/1 و 3/1 را داشته باشند.

اضافه گرمايش مجاز در هاديهاي تجهيزات الكتريكي

روشن می باشد كه عبور جريان نامي به گونه مداوئم در هاديهاي الكتريكي موجب گر شدن آنها و ايزولاسيون مجاورشان مي شوند . اين پديده عاملي می باشد كه محدوديت اساسي را براي باردهي تجهيزات الكتريكي به وجودمي آورد .

بر اساس استاندارد هاي معتبر ، حداكثر درجه حرارت مجاز در انواع مواد عايقي بين 90 تا 180 درجه سانتيگراد معين شده می باشد .

درمورادي كه قسمتهاي حامل جريان و يا قطعات فلزي بدون جريان تجهيزات ، در تماي با عايق ها نباشند ، اضافه دماهاي زيادتري مجاز دانسته شده می باشد . در مورد هر ماشين الكتريكي ، حد مجاز براي افزايش درجه محيط تعيين مي گردد كه اصولاً به نوع مواد عايقي موجود در آن بستگي دارد ولي به خاطر پاراكترهاي مختلفي كه در اين زمينه دخالت دارند درجه حرارت مجاز از طريق آزمايشهاي ويژه اي كه در شرايط بار نامي صورت مي گيرد مشخص مي گردد .

در ماشينهاي الكتريكي كه با گازها خنك كي شوند ،جريان نامي بر اساس ماكزيمم حرارتي كه گاز خنك كننده قادر به دفع آن می باشد تعيين مي گردد و اصولاً بكارانداختن ماشين در شرايطي خارج از محدوده فوق به غیر از دو موارد استثنايي كه مي توان ان را براي مدت كوتاهي تحت اضافه بار قرار داد به هيچ وجه مجاز نمي باشد .

لازم به ذكر می باشد كه شرايط اضافه بار معمولاً در مدارك فني ماشين ثبت شده می باشد . درجه حرارت مجاز در مورد ترانسفورماتورها بر اين اساس مشخص مي گردد كه ايزولاسيون سيم پيچها بايد 20 تا 25 سال عمر مفيد داشته باشد ،بدين مقصود درمناطقي كه درجه حرارت محيط به 35 درجه سانتيگراد مي رسد ، اضافه سيم پيچهاي ترانس (اضافه بر دماي محيط ) نبايد از 70 درجه سانتيگراد تجاوز نمايد . (غالباً ترانس ها را براي كار در شرايط 35 درجه سانتيگراد حرارت مي سازند .)

بنابراين ماكزيمم دماي مجاز سيمپيچ ترانس براي كار دائم دراين مناطق عبارت می باشد از 105 درجه سانتيگراد .

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

در اين شرايط مي توان ترانس را به گونه مداوم تحت بار نامي قرار داد ،بدون انكه كاهشي درعمرمفيد آن به وجودآيد .

لازم ه ذكر می باشد كه يك عايق وقتي تحت دماي مجاز كاركند، قادر به ارائه عمر مفيد خود بوده و به همان نسبتي كه در دماي افزون بر حد مجاز قرار گيرد (چه از نظر حرارت و چه از نظرزمان ) از عمر مفيد آن كاسته خواهد گردید .

با در نظر داشتن اين مطلب و همچنين با در نظر داشتن اينكه عملاً درجع رحارت محيط هم در طول روز و هم در طول سال تغيير مينمايد ، عمر ايزولاسيون و در نتيجه عمر مفيد ترانس بستگي به درجه حرارت ميانگين ساليانه محيط و نوع بهره برداري از ترانس خواهد داشت . در استاندارد هاي معتبر دماي ماكزيمم مجاز براي ترانسهاي قدرت با در نظر داشتن تغييرات روزانه دما و ماينگين درجه حرارت ساليانه محيط تدوين شده می باشد . به علاوه همين استانداردها ماكزيمم افزايش درجه حرارت مجاز براي لايه بالايي روغن در مخزن ترانس نسبت به دماي محيط را نيز 60 درجه سانتيگراد تعيين نموده می باشد . بنابراين اگر دماي محيط 35 درجه سانتيگارد باشد ، ماكزيمم دماي مجاز روغن (كه توسط ترمومتر در بالاي ترانس اندازه گيري مي گردد ) عبارت می باشد از 95 درجه سانتيگراد .

با اين درجه حارت روغن و شرايط محيط عملاً سيم پيچ ها تا 105 درجه سانتيگراد گرم مي شوند . البته 95 درجه سانتيگراد حرارت روغن مربوط به ترانس هايي می باشد كه با سيستم روغن تحت سيركولاسيون (به كمك پمپ) وهواي تحت فشار (OFAF) خنك مي شوند .

دماي هواي خنك كننده در مورد ماشينهاي الكتريكي مستقيماً درمحلهاي ورود و خروج هوا اندازه گيري مي گردد .

اين ماشينها مجهز به ترمومترهاي جيوه اي روي ماشين و يا دماسنجهايي ترمورزيستوري هستند كه ترمورييستورهاي مربوط در جلوي فن در دو طرف ماشين جا سازي مي گردد . در ماشينهايي كه با گاز هيدورژن خنك مي شوند درجه حارت گاز به عنوان يك قاعده مورد توافق در مهندسي برق توسط ترموريزستوري كه در مسير جريان هيدروژن سرد به داخل ماشين قرار دارد ، اندازه گيري مي گردد .

ماشينهاي كوچكي كه با فن سر خود خنك كي شوند نيز مجهز به ترمومتر هستند .

براي به حداقل رساندن تلفات حرارتي در ياتاقانها و پيشگيري از صدمه ديدن يا به اصطلاح ياتاقان زدن ،‌درجه حرارت روغن و پوسته ياتاقان ماشينهاي الكتريكي بايد مورد كنترلدقيق و مداوم قرار گيرد . يكي از مشخصات اصلي روغني كه در ياتاقانها بكار مي رود چسبندگي آن می باشد كه به شدت با درجه حرارت تغيير مي كند . لذا دماي اين روغنها بايد بين 40 تا 80 درجه سانتيگراد باشد . در مناطقي كه ميانگين درجه حرارت روزانه محيط كمتر از 35 درجه سانتيگراد می باشد ، مي توان ميزان بار تجهيزات الكتريكي را تا 20 در صد افزايش داد ، ولي بايد توجه داشت كه به هر حال دماي قسمتهاي مختلف آن از مقاديري كه درجدول 2 مشخص شده می باشد تجاوز ننمايد .

این نوشته در برق ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

دیدگاهتان را بنویسید