تبیان، دستیار زندگی

رتور ژنراتورها وظیفه دارند تا علاوه بر تحمل سیم پیچ های تحریک، یک مسیر مغناطیسی با مقاومت مغناطیسی کم را برای شار مغناطیسی مهیا نموده و گشتاور نامی را از توربین به عکس العمل الکترومغناطیسی در فاصله ی هوایی منتقل نمایند. فولاد تنها ماده ای است که توانایی برآورده ساختن این نیازها را دارد. روتور ژنراتورها مشابه استاتور آن ها از قسمتهای متعددی تشکیل شده است.

ساختمان روتور:

ساختمان روتور الکتریکی، پیچیده ترین قسمت ژنراتور است. با توجه به اینکه روتور ژنراتورهای مدرن با سرعت 3000 دور بر دقیقه می چرخد. لذا نیروهای گریز از مرکز بسیار زیادی بر روی روتور ایجاد می شود. روتور در حقیقت یک ماده الکترومغناطیسی است و برای این که دارای قدرت مغناطیسی کافی باشد، باید از سیم پیچ های آن جریان زیادی عبور کند. عبور جریان از سیم پیچ های روتور باعث ایجاد حرارت می شود که نباید از حد مجاز فراتر رود. در غیر اینصورت، اشکالاتی را در عایق کاری بوجود می آورد. برای کاهش درجه حرارت، می توان سطح مقطع سیم ها را بزرگتر انتخاب کرد ولی سطح مقطع سیم پیچ ها بزرگتر می شود باید شیارها پهن تر و عمیق تری را در درون روتور ایجاد نمود که این عمل، مقاومت مکانیکی روتور را کاهش می دهد. این مساله را می توان با به کار بردن حداکثر مس در سیم پیچ های روتور و با طراحی خوب و دقت زیاد در ساختمان روتور حل نمود.  

تلفات در ماشین های AC: 

تلفاتی که در یک ماشین رخ می دهد را می توان به چهار بخش اصلی تقسیم کرد:

1_ تلفات الکتریکی یا مسی 2_ تلفات هسته 3_ تلفات مکانیکی 4_ تلفات بار متفرقه

تلفات الکتریکی یا مسی:

تلفات مسی همان تلفات گرمایی مقاومتی است که در سیم پیچ های استاتور ( آرمیچر) یا رتور( میدان) ماشین رخ می دهد.

تلفات هسته:

تلفات هسته همان تلفات هیسترزیس و تلفات جریان گردابی در فلز موتور است. این تلفات با مربع تراکم شار متغیر بوده و برای استاتور با توان 5/1 سرعت گردش میدان مغناطیسی متناسب است.

تلفات مکانیکی:

تلفات مکانیکی در یک ماشین AC تلفات مربوط به اثرات مکانیکی است. دو نوع تلفات اصلی مکانیکی وجود دارد: اصطکاک و بادخوری. تلفات اصطکاک تلفاتی هستند که به وسیله اصطکاک بلبرینگ در ماشین ایجاد می شوند، در حالی که تلفات بادخوری توسط اصطکاک اجزای در حال حرکت ماشین و هوای داخل موتور ایجاد می گردند. تلفات مکانیکی و هسته ای یک ماشین را اغلب با هم در نظر می گیرند و به آنها تلفات چرخشی بی بار ماشین می گویند.در حالت بی باری تمام انرژی ورودی باید صرف غلبه بر این تلفات گردد. بنابراین با اندازه گیری توان ورودی به استاتور ماشین AC که به عنوان موتور در بی باری کار می کند، مقدار تقریبی این تلفات را به دست می دهد.

تلفات متفرقه:

تلفات متفرقه تلفاتی هستند که نمی توانند در یکی از چند دسته بندی قبلی قرار گیرند. این که با چه دقتی این تلفات محاسبه شوند اهمیت ندارد، در هر حال همیشه تلفاتی وجود دارند که به حساب نیایند. تمام این تلفات تحت نام تلفات متفرقه ملاحظه شده اند. در بسیاری از ماشین ها تلفات متفرقه بنا به قرارداد 1 درصد بار کل در نظر گرفته می شود.

تفاوت ریکلوزر و دیژنگتور در شبکه های برق:

دیژنگتور نوعی کلید قدرت است که برای نگه داری و قطع عبور جریان مدار در شرایط نرمال یا اتصالی بکار می رود. این کلید توانایی قطع و وصل انواع بارها را دارد مضاف بر اینکه می تواند جریان اتصال کوتاه را قطع کند. اما ریکلوزر نوعی رله است که فرمان وصل مجدد رو به کلید قدرت می دهد به این صورت که در حین رخ دادن اتصال کوتاه در شبکه توانایی چندین مرتبه ( معمولا سه مرتبه) قطع و وصل را دارد. بدین معنی که در صورت ایجاد خطا در شبکه این کلید شبکه را به مدت تقریبا یک ثانیه قطع کرده و مجددا و صل می کند اگر همچنان خطا وجود داشت مجددا قطع می کند و این عمل را چندین مرتبه انجام می دهد و اگر در هر وصل خطا برطرف شده بود که وصل باقی می ماند در غیر اینصورت مجدد قطع می شود و زمانیکه تعداد قطع و وصل به اندازه تعریف شده رسید قطع می ماند. دلیل این قطع و وصل ها معمولا ( در اکثر موارد) خطا در شبکه ها موقتی است و پس از یک قطع و وصل برطرف می شود. مثلا اگر خطای بوجود آمده در اثر وجود شخصی در بین دو فاز شبکه باشد پس از مدتی اندک این آدم خشک می شودو می افته پایین و خطا بر طرف می شود. پس هیچ لزومی ندارد به خاطر چنین مساله ای که خود به خود برطرف می شود شبکه کلا قطع شود.

انواع ترانسهای جریان و تشریح ترانس کور بالانس:

بطور کلی ترانس های جریان را می توان در 4 گروه دسته بندی کرد: 1_ ترانس های جریان ابزار دقیق که بر سه نوع تقسیم می شوند: (الف_ ترانسهای جریان اندازه گیری ب_ ترانس های جریان حفاظتی ج_ ترانس های جریان با کاربرد خاص). 2_ ترانس های جریان مداخله گر 3_ ترانس های جریان جمع کننده 4_ ترانس های جریان کوربالانس.

اصول نصب و عملکرد ترانس کوربالانس:

این نوع CT ها به لحاظ ساختمانی از نوع حلقوی می باشند، که در این نوع  CT ها هادی حامل ولتاژ اولیه از درون یک حلقه مانند که در واقع ثانویه CT  است عبور می کند و به CBCT ( core balance current transformer)  مشهور هستند. عموما هر سه هادی یک کابل ( سه کور) از درون این CT ها عبور داده می شوند. چنانچه می دانید در حالت کلی جمع برداری جریان های گذرنده از سیستم سه فاز سه سیمه متعادل برابر با صفر است. و در یک سیستم سه فاز چهار سیمه اگر هر سه فاز ( نول در سیستم چهار سیمه) را از درون یک CT  عبور دهیم، خواهیم دید که در حالت کار عادی سیستم از ثانویه CT  هیچ جریانی عبور نخواهد کرد. و عبور جریان از ثانویهCT  نشان دهنده  وجود خطایی در سیستم است.

سیم کشی با استفاده از کانالهای زیرزمینی:

در مراکز تجاری و اداری امروز که از فضاهای باز استفاده می شود به منظور زیبایی و سهولت برق رسانی از کانالهای زیر زمینی استفاده می شود که در جهات طول و عرض کشیده می شوند و در فواصل معین قوطیهای خروجی که با کف هم سطح هستند قرار می گیرند. به علت کمبود گردش هوا در کانالهای زیرزمینی ضوابط اختصاص 35 درصد مقطع کانال را به سیمها جایز دانسته اند.

سیم کشی با کابلها با عایق معدنی:

در این کابلها هادیها از سیم یک رشته تشکیل شده که در داخل غلاف مسی قرار می گیرند. فضای داخل غلاف از اکسید منگنز فشرده پر شده که نقش عایق را ایفا می کند. امتیاز اساسی این کابلها این است که در درجه حرارتهای بالا تا حدود 250 درجه سانتیگراد می توانند مورد استفاده قرار گیرند.اکسید منگنز به راحتی زطوبت جذب می کند و لذا در محل اتصال کابلها از بستهای مخصوص استفاده می شود به طوری که رطوبت قادر به نفوذ در آن نباشد.

سیم کشی ضد آتش سوزی:

در مراکز صنعتی که هوا آلوده به مواد قابل اشتعال یا انفجار است از سیم کشی ضد آتش سوزی استفاده می شود.نمونه این گونه مراکز پالایشگاههای نفت و معادن ذغال سنگ می باشند .در این گونه سیم کشی ، سیمها را در داخل لوله های سخت قرار می دهیم یا از کابلها با عایق معدنی استفاده می کنیم .کلیه وسایل مورد استفاده مانند کلیدها و شینها و غیره از نوع ضد آتش سوزی انتخاب می شوند .وسایل ضد آتش سوزی آنقدر محکم ساخته می شوند که در صورت انفجار اشتعال در داخل آنها صدمه ای به آنها نمی رسد و لذا هیچ گونه شعله ای از آنها خارج نمی شود تا سبب اشتعال در خارج گردد.وسایل ضد آتش سوزی ،ساختمان محکمی دارند و در آنها به خوبی جفت می شود و با تعداد زیادی پیچ به آنها محکم می گردند .فشاری که در داخل آنها به دلیل انفجار ایجاد می شود از فاصله بسیار کوچک بین بدنه و در خارج می شود و هنگام خروج به قدر کافی سرد می شود که نتواند سبب اشتعال در خارج گردد.

چگونگی طرز کار و ساختمان کلید بی متال:

در صنعت برق یک کلید حساس به دما است که بر پایه عنصر بی متال ساخته شده. کلید بی متال یا رله حرارتی یکی از رایج ترین انواع رله های اضافه بار حرارتی است که در صنعت برق مورد استفاده قرار می گیرد و به صورت سری در مدار الکتروموتور قرار می گیرد و برای حفاظت از آن در مقابل اضافه بار استفاده می شود.

ساختمان کلید بی متال:

در اثر عبور جریان الکتریکی از بی متال هر دو فلز گرم شده و طول آنها زیاد می شود اما از آنجایی که ضریب انبساط دو فلز متفاوت است، بی متال به سمت فلزی که ضریب انبساط پایین تری دارد خم می شود. این جابجایی به وسیله اهرم یا به صورت مستقیم کنتاکت ها را قطع یا وصل می کند. از این ویژگی در فیوزها و رله های بی متال استفاده می شود. رله های حرارتی تنظیم پذیر هستند و می توان آنها را به گونه ای تنظیم کرد که جریان هایی بین 05/1 تا 10 برابر جریان نامی موتورها را قطع کنند. روش تنظیم رله حرارتی بدین گونه است که باید پیچ تنظیم آنرا برابر جریان نامی الکتروموتور تنظیم نمود. برخی از رله های بی متال دارای دو حالت دستی و خودکار هستند که در حالت دستی اگر رله عمل کند باید آنرا به صورت دستی و با فشردن دکمه RESET به حالت اول بازگرداند، اما در حالت خودکار برگشتن به حالت اول پس از گذشت مدتی معین به صورت خودکار انجام می شود. قسمت های مختلف یک رله حرارتی عبارتند از: تیغه های اتصال بهکنتاکتور، ترمینال های اتصال به کابل موتور، ترمینال های مشترک مدار فرمان، پیچ تنظیم جریان، ترمینال های باز و بسته ی مدار فرمان، پیچ تغییر وضعیت و دگمه برگشت وضعیت.

رله بی متال سه فاز معمولا دارای سه پل قدرت و دو کنتاکت فرمان است( یک کنتاکت باز برای اتصال به سیستم هشدار دهنده و یک کنتاکت بسته  برای قرار دادن در مسیر تغذیه کنتاکتور). کنتاکت بسته بی متال با شماره های 95_96 و کنتاکت باز آن با شماره های 97_98 مشخص می شود.