تحقیق تاسیسات الکتریکی و اجزای ایزولاسیون در صنعت برق



بسم الله الرحمن الرحیم

موضوع :

تاسیسات الکتریکی و اجزاء ایزولاسیون در صنعت برق

فهرست

مقدمه 12
ساختمان مسکونی 13
ساختمان تجاری 14
ساختمان اداری 14
ساختمان درمانی 14
ساختمان آموزشی 14
ساختمان عمومی 14
ساختمان صنعتی 14
نمایشگاه، پارکها و کارگاهها 14
سیستم روشنایی ساختمان 14
سیستم روشنایی ایمنی ساختمان 14
سیستم پریزهای برق ساختمان 14
سیستم اعلام حریق ساختمان 14
سیستم بدون وقفه ساختمان (UPS) 15
سیستم تلفن ساختمان 15
سیستم تلویزیون و آنتن مرکزی ساختمان 15
سیستم کامپیوتر و شبکه ساختمان 15
سیستم دوربین مدار بسته ساختمان 15
سیستم صوتی ساختمان 15
سیستم اتصال زمین و همبندی ساختمان 15
سیستم صاعقه گیر ساختمان 15
سیستم احضار پرستار و اینترکام (ساختمانهای درمانی) 15
تاسیسات بهداشتی 36
آشنایی با برخی تاسیسات الکتریکی 37
آشنایی با تاسیسات الکتریکی 40
مزایای سیستم سه فاز 43
عایق کابلها 43
N 44
F 44
B 44
فیوز 46
انتخاب نوع فیوز 49
حداکثر افت ولتاژ 50
کلیدها 51
پس کلید دارای سه حالت قطع – ستاره و مثلث می باشد. کلیدهای مرکب 54
موارد استعمال سکسیونرها : 63
سکسیونرهای قابل قطع زیربار : 65
کلید قدرت یا دیژنکتور : 66
تایمر(کلید زمانی) : 69
جنس مقره ها و طراحی شکل آنها 98
مقره های چینی 98
مقره های شیشه ای 98
مقره های پلاستیکی 98
طراحی شکل مقره ها و اندازه آنها 98
انواع مختلف مقره ها 99
مقره چرخی 99
مقره سوزنی 100
مقره بشقابی 100
مقره های یکپارچه (Long rod Insulator)[ 101
مقره های بوشینگ (Bushing Insulator)[ 101
آرایش مقره ها در زنجیره 101
زنجیره مقره های آویزی (Suspension String)[ 101
زنجیره مقره کششی (Tension String)[ 102
زنجیره مقره جامپر (Jumper Insulator String)[ 103
منابع : 147
مقدمه
حدود یک قرن پیش به وجود این انرژی پی برده و تا امروز برای رشد تصاعدی آن به انواع مختلف راهکارهای تولید متوسل شده اند که امروزه علاوه بر اینکه از سوخت های فسیلی استفاده می شود از انرژی های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، باد، آب و غیره استفاده سرشاری می نمایند. توزیع انرژی الکتریکی از چندین بخش مختلف تشکیل شده است که تاسیسات الکتریکی یکی از بخش ¬های آن می ¬باشد. هدف از طراحی تاسیسات الکتریکی تامین انرژی مورد نیاز وسایل الکتریکی است که این وسایل به صورت انفرادی در محیط باز و یا در ساختمان ها و اماکن مسکونی و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند، لوازم و تجهیزات و دستگاه هایی در تاسیسات برقی ساختمان ¬ها قابل نصب و استفاده خواهد بود که طبق مشخصات یک یا چند استاندارد ساخته و موفق به اخذ گواهی لازم نیز شده باشنددر طراحی و اجرای تاسیسات الکتریکی ساختمان ها باید رعایت مقررات ولتاژ ایمن – محیط های ایمنی بدون اتصال زمین، انتخاب سیستم نیرورسانی مناسب، با توجه به آئین نامه های ارائه شده تهیه شده و در اجراء، مجوزهای لازم کسب شود. در تهیه طرح تاسیسات برقی ساختمانها و اماکن مسکونی و صنعتی یکی از کارهای مهم، پیش بینی برآورد هر چه دقیق تر درخواست یا خواست (تقاضا یا دیماند) یا حداکثر توان مصرفی خواهد بود که در کلیه مراحل بخصوص مراحل اولیه طرح و اجرای کارهای ساختمانی و تاسیساتی لازم است. همکاری نزدیکی بین همه دست اندرکاران، اعم از طراحان، اجراء کنندگان ساختمان و تاسیسات آن وجود داشته باشد تا با تبادل اطلاعات به موقع موارد مختلف اجراء گردد، در همین راستا بحث طراحی تاسیسات برق اماکن مختلف از اهمیت ویژهای برخوردار است. چرا که یک مهندس طراح علاوه بر اینکه باید دید عملی نسبت به طراحی خود داشته باشد؛ باید به کلیه نیازهای ساختمان متناسب با کاربری که دارد باید آشنا بوده تا متناسب با آن نیازها طراحی داشته باشد انرژی الکتریکی بهترین و پاک ترین انرژی جهت مصارف در بخش صنایع، اقتصادی و اداری می باشد.
که حدود یک قرن پیش به وجود این انرژی پی برده و تا امروز برای رشد تصاعدی آن به انواع مختلف راهکارهای تولید متوسل شده اند که امروزه علاوه بر اینکه از سوخت های فسیلی استفاده می شود از انرژی های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، باد، آب و غیره استفاده سرشاری می نمایند. توزیع انرژی الکتریکی از چندین بخش مختلف تشکیل شده است که تاسیسات الکتریکی یکی از بخش های آن می باشد. هدف از طراحی تاسیسات الکتریکی تامین انرژی مورد نیاز وسایل الکتریکی است که این وسایل به صورت انفرادی در محیط باز و یا در ساختمان ها و اماکن مسکونی و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند، لوازم و تجهیزات و دستگاه هایی در تاسیسات برقی ساختمان ها قابل نصب و استفاده خواهد بود که طبق مشخصات یک یا چند استاندارد ساخته و موفق به اخذ گواهی لازم نیز شده باشند. ساختمان ها از لحاظ کاربری که دارند به چند دسته کلی تقسیم بندی میشوند که شامل موارد زیر می گردند:
ساختمان مسکونی
ساختمان تجاری
ساختمان اداری
ساختمان درمانی
ساختمان آموزشی
ساختمان عمومی
ساختمان صنعتی
نمایشگاه، پارکها و کارگاهها
ساختمانهای کشاورزی و دامداری
در هریک از ساختمانهای فوق الذکر طراح تاسیسات برق باید چندین سیستم مختلف را متناسب با کاربری ساختمان طراحی کند که این سیستم ها شامل موارد زیر می باشد:
سیستم روشنایی ساختمان
سیستم روشنایی ایمنی ساختمان
سیستم پریزهای برق ساختمان
سیستم اعلام حریق ساختمان
سیستم بدون وقفه ساختمان (UPS)
سیستم تلفن ساختمان
سیستم تلویزیون و آنتن مرکزی ساختمان
سیستم کامپیوتر و شبکه ساختمان
سیستم دوربین مدار بسته ساختمان
سیستم صوتی ساختمان
سیستم اتصال زمین و همبندی ساختمان
سیستم صاعقه گیر ساختمان
سیستم احضار پرستار و اینترکام (ساختمانهای درمانی)
هریک از موارد فوق دارای اصول و قوانینی است که باید موقع طراحی مدنظر قرار گیرند. در عین حال باید بین بخش های مختلف هماهنگی باشد تا موقع اجرا، اجراء کننده به آسانی قادر به پیاده سازی آنها باشد. این هماهنگی هم باید بین هریک از طرح های فوق با یکدیگر باشد و هم بین نقشه های معماری، سازه و تاسیسات این هماهنگی ایجاد گردد. وظیفه مهندس طراح طراحی هریک از بخش های فوق می باشد بطوریکه متناسب با هر طرح نیازهای طرح را با مهندسین معمار و سازه مطرح سازد، بعنوان مثال در طراحی روشنایی مهندس طراح باید یک تابلو برق برای سیستم خود در نظر بگیرد اگر ساختمان بلند مرتبه باشد به یک داکت در طبقات نیاز خواهد بود، بطوریکه مکان این داکت به چندین عامل از جمله پلان معماری ساختمان، موقعیت ورودی کابل اصلی، مکان تابلوها در طبقات، وجود و عدم وجود سیستم اضطراری و … وابسته هست که مهندس تاسیسات برق باید با علم به این موضوعات مکان مناسب داکت را مشخص نماید و با نقشه های معماری و سازه هماهنگ کند. تنها ابزار مهندس طراح تاسیسات برق در مرحله اول دانش و مهارت در هریک از زمینه های فوق بوده و در مرحله دوم مسلط بودن به ابزار طراحی و شبیه سازی می باشد بطوریکه بدون داشتن یکی از این مهارت ها یک مهندس طراح قادر به طراحی نخواهد بود.
در همین راستا هدف این بخش آموزش هر دو مهارت مورد نیاز برای مهندسین تاسیسات برق می باشد بطوریکه در انتهای این آموزش یک مهندس برق قادر خواهد بود با تکیه بر دانش خود یک منبع درآمد عالی در راستای رشته خود داشته باشد بدون اینکه کار یا فعالیت عملی انجام دهد. کاری که بیش از نیمی از مهندسین برق از وجود آن بی اطلاع هستند و بعد از فارغ التحصیلی به دنبال کار عملی می باشند، در حالی که با تسلط داشتن به دانش مورد نیاز ساختمان های مختلف و یک ابزار ترسیم نقشه قادر به طراحی نقشه برای دفاتر فنی-مهندسی و مهندسین مشاور و کسب درآمد خواهند بود.
الزامات قانونی
این بخش الزامات حداقل که رعایت آن ها در تاسیسات برقی و مکانیکی هر ساختمانی الزام قانونی دارد را در مراحل طراحی، اجرا، بهره برداری و نگهداری، تغییرات و بازرسی بیان می نماید.
احکام این بخش باید تاسیسات برقی و مکانیکی را با اهداف ایمنی و بهداشت و تامین انرژی کنترل نماید. الزامات این بخش شامل هرگونه تغییر کاربری در ساختمان می گردد.
ساختمان های موجود
تاسیسات برقی و مکانیکی در ساختمان های موجود که پیش از انتـشار رسـمی این ضوابط به طور قانونی از آنها استفاده شده است، مشمول الزام قانونی رعایت احکام این مبحث قرار نمی گیرد ولی از زمان انتشار رسمی احکام این مبحث، کار در ساختمان های در دست اجـرا باید با رعایت این احکام صورت گیرد.
مقررات کلی
طراحی، نصب، راه اندازی، سرویس و نگهداری سیستم های تاسیسات گرمایی، تعویض هوا و تهویه مطبوع باید با رعایت الزامات مندرج در مبحث ۱۴ مقررات ملّی ساختمان ایران انجام گیرد.
طراحی تاسیسات آب سرد و گرم مصرفی و سیستم دفع فاضلاب باید با رعایت الزامات مندرج در مبحث ۱۶ مقررات ملّی ساختمان ایران انجام گیرد.
لوله کشی گاز طبیعی ساختمان، نصب وسایل گازسوز و نصب دودکش های ساختمانی باید با رعایت الزامات مندرج در مبحث ۱۷ مقررات ملّی ساختمان ایران انجام گیرد.
طراحی سیستم اطفاء حریق ساختمان باید با رعایت الزامات مندرج در مبحث ۳ مقررات ملّی ساختمان ایران انجام گیرد.
طراحی آسانسور و پله برقی باید با رعایت الزامات مندرج در مبحث ۵ مقررات ملیّ ساختمان ایران انجام گیرد.
طراحی و اجرای تاسیسات برقی ساختمان ها باید با رعایت الزامات مندرج در مبحث ۱۳ مقررات ملّی ساختمان ایران انجام گیرد.
تاسیسات تامین یا انتقال برق مجموعه به هیچ وجه نباید در صورت وقوع انفجار، در معرض تماس با عناصر اشتعال پذیر یا هادی جریان برق قرار گیرند.
در صورت لزوم به مجاورت تاسیسات و عناصر آسیب زا در کنار یکدیگر، هریک از آنها باید به طور کاملاً مجزا و محفوظ در میان سازه ای که بتواند بار انفجاری مربوط را تحمل نماید نصب گردد.
امکانات ضروری در هر ساختمان (مانند منابع آب، برق اضطراری و تلفن) باید پیش بینی شوند.
فضای باز ساختمان باید به تجهیزات و سطوحی جهت فوریت های پزشکی، آب، تلفن و برق اضطراری مجهز باشند.
وجود شیر آتش نشانی در هر ساختمان ضروری است؛ تعداد و فاصله شیرهای آتش نشانی، تابع ضوابط سازمان آتش نشانی خواهد بود.
نکات تاسیسات برقی و مکانیکی
۱- تاسیسات برقی
سیستم الکتریکی
از نظر سازه ای، دیوارها و کف هایی که در مجاورت تجهیزات قرار دارند باید از عناصر سازهای مقاوم و مناسب ساخته شده باشد. حفاظت مسیر کابل های ورودی اصلی، خطوط توزیع برق اضطراری و سیستم اعلام حریق (شامل سیم کشی و تجهیزات اصلی) در مقابل انفجار و بارهای انفجاری الزامی است.
نگهداری نقشه های تاسیسات الکتریکی ساختمان در محلی امن و قابل دسترس، برای تعمیر و تقویت احتمالی سیستم ها الزامی است.
تابلوهای برق نرمال و اضطراری، لوله های برق و تابلوهای توزیع و حفاظت فشار ضعیف و متوسط، حتی المقدور باید به صورت مجزا و در محل های مختلف و به اندازه کافی دور از یکدیگر اجرا گردند؛ سیستم های توزیع برق باید از محل های مجزا قابل راه اندازی باشد.
برای جلوگیری از شکست لوله ها، پیش بینی های لازم در محل های درز انبساط انجام شود؛ استفاده از اتصالات انعطاف پذیر توصیه می شود.
نصب چراغ های اضطراری در سرویس های بهداشتی الزامی است.
چراغ های اضطراری باتری دار باید در راه رو، پلکان ها و در قسمت خروجی با علامت خروج تعبیه شود.
از نصب هرگونه چراغ روشنایی آویزان و معلق از سقف باید اجتناب نمود.
برای حفاظت تجهیزات الکتریکی حساس باید از پوشش های مناسب (پوشش ریزبافت و از جنس نسوختنی) استفاده شود.
برای حفاظت مدارهای الکتریکی با حساسیت بالا باید از کلیدهای حفاظت اتوماتیک دارای میله مغناطیسی و رله حرارتی استفاده شود.
ایجاد فشار مثبت در محل نصب برخی از تجهیزات حساس الکتریکی، الکترونیکی و مخابراتی برای جلوگیری از ورود دود و گرد و غبار به درون آنها توصیه می شود.
لوله ها و سینی های نگهدارنده باید انعطاف پذیری لازم را برای تحمل حرکات جانبی در نقاط مهاری داشته باشد.
استفاده از لوله های الکتریکی به صورت مدفون (البته در مکان هایی که امکان آن وجود دارد) توصیه می شود.
سینی ها باید به گونه ای تعبیه گردند که از صدمات ناشی از ترکش های انفجار به کابل ها جلوگیری نمایند. مهار و تثبیت موتورهای الکتریکی و ژنراتورها روی سازه فونداسیون به نحوی که ازحرکات جانبی بیش از حد این تجهیزات در اثر موج انفجار جلوگیری به عمل آورد، ضروری است؛ همچنین تجهیزات اضافی و کنترلی نیز باید متناسب با تجهیزات اصلی مهار شود.
در طراحی تابلوهای برق ساختمان ها باید از تجهیزات حفاظتی در مقابل تغییرات ولتاژ و جریان اضافی استفاده نمود.
سیستم ارتباطی و مخابراتی
سیستم های اطلاع رسانی و هشدار دهنده باید به صورت متمرکز بوده و نباید داخل یک لوله اجرا شوند.
کابل های کنترل با سیگنال جریان ضعیف نباید با کابل ها و سیم های فشار قوی یا متوسط، از داخل یک لوله عبور داده شود.
لوله های برق ذخیره و خروجی های برق قدرت برای نصب تجهیزات کنترل و ایمنی در آینده، باید فراهم شود.
به منظور اخطار به موقع به ساکنین هنگام تهدید، ساختمان باید دارای سیستم اطلاع رسانی باشد.
سامانه برق اضطراری
وجود مولد برق اضطراری در مجتمع های اداری، تجاری، مسکونی، آموزشی و درمانی الزامی است.
مولد برق اضطراری باید برای تامین توان الکتریکی سیستم های هشدار، روشنایی مسیرهای خروجی، روشنایی پناهگاه ها و فضای امن، علائم خروج، سیستم های مخابراتی اضطراری، تجهیزات اعلام حریق و پمپ های آتش نشانی، پمپ آب مصرفی، سیستم تخلیه دود و آسانسور اضطراری در یک نقطه امن تعبیه شود.
به کارگیری تمهیدات لازم از قبیل مولد برق اضطراری به منظور کارکرد مداوم در بعضی مکان ها مانند اتاق های عمل بیمارستان ها الزامی است.
ژنراتور اضطراری و مخزن سوخت مربوطه باید در فضاهای امن و مجزا قرار گیرند.
مخزن سوخت باید به اندازه کافی دور از ژنراتور و حتی المقدور به صورت مدفون تعبیه شده باشد تا در صورت انفجار مخزن سوخت، آسیبی به ژنراتور وارد نشود. ابعاد مخزن باید برای ذخیره سازی میزان مناسبی از سوخت طراحی شده باشد و درمورد ژنراتورهای پر قدرت از مخزن سوخت روزانه استفاده شود.
جهت امکان اتصال ژنراتور اضطراری سیار به سیستم الکتریکی ساختمان، باید تابلو برق و فیدر مناسبی در ساختمان تعبیه شده باشد.
جهت کاهش اندازه پادری می توان از سیستم هواکش برقی استفاده نمود.
فیوزهای توزیع توان اضطراری باید دارای حفاظ محکم بوده و یا در بتن محصور گردند.
تابلوهای توزیع برق اضطراری و سوئیچ های تغییر وضعیت اتوماتیک باید در اتاق هایی مجزا از سیستم قدرت قرار گرفته باشد.
روشنایی چراغ های اضطراری و علائم خروجی در طول مسیر خروجی باید توسط باتری فراهم شده باشد تا روشنایی آنی را در زمان قطع برق تامین نماید.
مبدل های برق
مبدل های برق اصلی قدرت باید در صورت امکان در فضاهای داخلی ساختمان و دور از دسترس عموم قرار گرفته باشد.
۲- تاسیسات مکانیکی

تاسیسات مکانیکی باید در مکان هایی تعبیه شود که یا آسیب نبیند یا در صورت آسیب دیدگی قابل مرمت باشد و در نهایت یا بر اثر آسیب دیدگی و تخریب ساختمان هیچ گونه تلفات جانی بوجود نیاید.
مکان هایی که تجهیزات اضطراری مانند مخزن سوخت، موتورهای برق اضطراری، رایزرهای آبپاش، سیستم اعلام حریق و همچنین دودکش ها در آنها قرار می گیرد، باید دارای فضای امن با دیوارهای محافظ باشد. به منظور امنیت هرچه بیشتر کانال های هوارسانی، لوله ها و لوله کشی ها، برای عایق بندی حرارتی باید از موارد و مصالح نسوز و ضد آتش استفاده شود.
در ورودی کانال های هوارسانی از محیط خارج ساختمان اجرای حداقل ۳ خم ۹۰ درجه جهت کاهش نفوذ فشار ناشی از موج انفجار به داخل توصیه می گردد.
در صورت عبور لوله روی پشت بام باید لوله ها و اجزاء مربوط به صورت مناسب محافظت شوند.
لوله کشی به صورت آویز از سقف ممنوع است.
در محل اتصال کانال های هوا به دستگاه و همچنین در محل های با احتمال برخورد موج و شوک حرکتی ناشی از انفجار از سازه به کانال هوا، باید از اتصالات قابل انعطاف استفاده شود.
در ساختمان باید از حداقل قطر موردنیاز برای کانال های هوا و فیلترها استفاده گردد.
سیستم تهویه مطبوع باید در حالات اضطراری به طور اتوماتیک قطع و در صورت بروز آتش سوزی هواکش ها نیز قطع شود.
استفاده از فضای هوابند و همچنین درز بندی موثر و مناسب در ورودی ساختمان جهت جلوگیری از ورود دود، گرد و غبار توصیه می شود.
تاسیسات گرمایی، تعویض هوا و تهویه مطبوع
در ساختمان ها باید حتی المقدور از بکارگیری سیستم های با احتمال نشت بالا یا سیستم های تبریدی دارای کویل مستقیم خودداری گردد. در صورتی که سیستم های با احتمال نشت بالا یا سیستم های تبریدی دارای کویل مستقیم به کار گرفته شوند، باید زمانی که احتمال بروز خطر در آن زیاد است، گاز و مواد مبرد داخل سیستم های یاد شده از طریق شیرهای تخلیه به بیرون هدایت شود.
در صورت استفاده از سیستم های تهویه مطبوع آبی یا آبی – هوایی، اجرای دریچه هوای تازه در دیوارهای خارجی پشت فن کوئل مجاز نیست.
سیستم های خنک کننده تبخیری باید در شرایط اضطراری توسط سیستم کنترل متمرکز به صورت سریع و اتوماتیک خاموش شود.
شبکه های لوله کشی و کانال کشی در سیستم های تاسیسات گرمایی، تعویض هوا و تهویه مطبوع باید دارای قطعات انبساطی و اتصالات انعطاف پذیر در محل نصب دستگاه ها و همچنین فصل مشترک لوله و کانال با دیوارها باشد تا خسارات ناشی از شوک حرکتی حاصل از انفجار به حداقل برسد.
بست ها و نگهدارنده های لوله ها و کانال ها نباید کاملاً صلب باشد تا قابلیت تحمل و جابه جایی در اثر شوک حرکتی را دارا باشد.
توصیه می شود در ساختمان ها با شرط رعایت الزامات مندرج در مبحث ۱۴ مقررات ملیّ ساختمان ایران از لوله های پلیمری استفاده شود.
در ساختمان ها به منظور استمرار فعالیت پس از آسیب ساختمان لازم است موتورخانه در مکان امن و دارای استحکام کافی قرار گیرد.
در موتورخانه ها استفاده از دو یا چند دستگاه تاسیساتی مانند دیگ، چیلر، پمپ، برج های خنک کننده و غیره با شرط هم پوشانی کافی و ظرفیت مناسب جهت استمرار فعالیت تجهیزات سالم در زمان اضطراری و افزایش قدرت تعمیر دستگاه ها الزامی است.
در موتورخانه ساختمان ها تجهیزات نصب شده مانند پمپ ها و مخازن آب، باید حتی المقدور به صورت افقی انتخاب و اجرا شوند تا در مقابل شوک حرکتی سازه در اثر انفجار دچار واژگونی نشوند.
ورودی هوای تازه به موتورخانه باید از محلی امن و دور از آوار ناشی از انفجار پیش بینی شود.
مشعل های حرارتی موتورخانه ها در ساختمان ها حتماً باید دوگانه سوز بوده و با استفاده از گاز شهری و گ-ازوئیل (ذخیره شده در مخزن ویژه) قابلیت کار داشته باشد.
محل مخازن ذخیره سوخت گازوئیل موتورخانه باید در فاصله مناسب و ایمن نسبت به موتورخانه و سایر فضاهای مهم پیش بینی گردد.
کانال های سیستم تهویه و تعویض هوا باید دارای انعطاف پذیری خصوصاً در فصل مشترک عبور از مقاطع دیوارها و محل نصب دستگاه ها باشد.
جهت مقابله با ورود امواج الکترومغناطیسی از طریق کانال های هوارسانی (فلزی)، لازم است تمهیدات لازم در نظر گرفته شود.
تاسیسات بهداشتی
سیستم آبرسانی
به منظور ادامه فعالیت در ساختمان ها، ساخت منبع ذخیره آب مصرفی براساس تعداد نفرات و شرایط خاص بهره برداری در شرایط پس از آسیب ساختمان و احتمال قطع شبکه آب شهری لازم است.
این منابع باید در نقاط امن و به صورت مستحکم در طبقات زیرین ساختمان یا محوطه اطراف ساختمان اجرا گردند.
اجرای منبع ذخیره آب مصرفی روی بام ساختمان مجاز نیست.
لازم است پمپ ها ضمن داشتن تجهیزات یدکی و یا تعداد جایگزین و آماده به کار (رزرو) جهت استفاده از برق اضطراری در مواقع لزوم تجهیز شوند.
نصب اتصالات قابل انعطاف، لرزه گیرها یا شیلنگ های خرطومی در مسیر عبور لوله های آبرسانی و خصوصاً در محل فصل مشترک تقاطع لوله ها با دیوارها لازم است.
توصیه می شود از لوله های پلیمری مورد تایید مبحث ۱۶ تاسیسات بهداشتی ساختمان برای کاهش خسارات ناشی از شوک حرکتی سازه و ارتعاشات وارده به لوله ها در اثر پیامدهای انفجاری استفاده شود.
نصب شیرهای قطع سریع در محل های قابل دسترس برای تغذیه شبکه و همچنین انسداد شبکه در مناطق آسیب دیده برای استفاده در شرایط اضطراری الزامی است.
تاسیسات فاضلاب
اجرای سیستم جمع آوری آب های سطحی و کفشوی ها با تعداد مناسب در طبقات زیرین ساختمان در شرایط اضطراری لازم است.
طراحی و اجرای لوله های فاضلاب خروجی باید به گونه ای باشد که هم زمانی تخلیه اضطراری فاضلاب در شرایط اضطراری به راحتی میسر باشد.
به منظور جلوگیری از صدمات ناشی از شوک حرکتی سازه توصیه می شود لوله های فاضلاب پلیمری (مورد تایید مبحث شانزدهم مقررات ملی ساختمان ایران) به جای لوله های چدنی و با فولادی اجرا گردد.
لوله کشی گاز طبیعی ساختمان
توصیه می شود در ساختمان ها در صورت ورود لوله های گاز به داخل ساختمان از شیرهای سایزمیک استفاده نمود.
توصیه می شود لوله کشی حداقل مسیر را داخل فضاها را داشته باشد.
تاسیسات اطفاء حریق
ساختمان باید دارای نقشه و علائم راهنمای مناسب نصب شده در محل های مناسب باشد.
در تمامی ساختمان ها وجود لوله های انتظار و جعبه آتش نشانی ضروری است. جانمایی، اندازه و تعداد آنها باید براساس الزامات آتش نشانی و مبحث ۳ مقررات ملیّ ساختمان تعیین شود.
سیستم لوله های انتظار باید آماده استفاده افراد متخصص آتش نشان باشد.
استفاده از سیستم اطفا حریق خودکار در ساختمان های درمانی الزامی است.
استفاده از سیستم اطفاء حریق خودکار (آب پاش) در مجتمع های مسکونی، اداری، تجاری و آموزشی توصیه می شود.
لوله اصلی آتش نشانی، علاوه بر محل درزهای انبساط ساختمان، در نقاط مناسب دیگر مانند فصل مشترک فضای خارج و داخل ساختمان، باید دارای اتصالات قابل انعطاف و مقاوم باشد.
به منظور بهره برداری مناسب از سیستم های آتش نشانی، اعم از شبکه های آب آتش نشانی و کپسول ها، استفاده از تابلوها و علائم مناسب در مجاورت همه شیرآلات روی دیوارها و فضاهای عمومی لازم است.
استفاده از شب رنگ و برچسب های علائم جهت راهنمایی کاربران در شرایط تاریکی محیط و قطع برق لازم است.
مسئول واحد آتش نشانی و یا تاسیسات ساختمان باید همواره در جهت آموزش و تمرین های لازم پرسنل، تست شبکه اطفاء حریق، شارژ کپسول ها و سایر اقدامات ایمنی، آمادگی لازم را حفظ نماید.
لازم است تمهیدات لازم جهت اتصال شبکه آتش نشانی ساختمان به شبکه آب شهری پیش بینی گردد.
محل اجرای مخزن ذخیره آتش نشانی و پمپ های این سیستم به لحاظ مقابله با برخورد موج انفجار و ترکش باید مقاوم باشد و حتی المقدور از دیوارهای بتنی در اطراف آن ها استفاده شود.
برای افزایش ضریب اطمینان، پمپ های آتش نشانی اصلی و ذخیره باید هم از برق شهری و هم از برق اضطراری تغذیه شوند.
آسانسور و پله برقی
آسانسورهای اضطراری
آسانسور نباید به عنوان وسیله ای برای فرار افراد از ساختمان در هنگام حادثه مورد استفاده قرار گیرد.
برق آسانسورهای اضطراری باید از طریق مولد برق اضطراری تامین شود.
شفت آسانسور باید درز بندی شده و دارای فشار مثبت باشد تا از نفوذ دود به داخل شفت و انتقال آن به سایر قسمت ها جلوگیری نماید.
تاسیسات پناهگاه
توصیه می شود سیستم گرمایش، سرمایش و آب گرم مصرفی پناهگاه ها از نوع برقی باشد.
هر پناهگاه باید به سیستم برق اضطراری به منظور تامین روشنایی، تعویض هوا، تامین گرمایش و سرمایش و آب گرم مصرفی مجهز باشد.
لوله کشی گاز در پناهگاه ها مجاز نیست.
تاسیسات برقی
تجهیزات برق رسانی باید از ساده ترین نوع انتخاب شود.
دستگاه تهویه هوا در پناهگاه باید به سیم کشی معمولی خانه با ولتاژ ۲۲۰ ولت وصل شود.
تاسیسات تهویه و تعویض هوا
فشار داخل سازه (فضای امن پناهگاهی) باید نسبت به محیط خارج مثبت باشد تا نفوذ آلودگی احتمالی به درون سازه غیرممکن شود.
تجهیزات تهویه و تعویض هوا، باید در مواقع اقامت طولانی در پناهگاه، درجه های حرارت و رطوبت را تا حد قابل تحمل حفظ نماید.
تجهیزات تهویه و تعویض هوا باید در مقابل آثار سلاح ها از قبیل فشار، ضربه موج، لرزش، آوار و ترکش محافظت شوند.
دود، گرد و غبار نباید به داخل پناهگاه نفوذ نمایند.
حداقل مقدار هوای تازه ای که توسط تجهیزات استاندارد تعویض هوا و تهویه مطبوع در نظر گرفته شده، باید ۶ مترمکعب در ساعت برای هر نفر است.
برای گرم نمودن سریع فضای پناهگاه می توان مقدار هوای تازه را ۳ مترمکعب به ازای هر نفر در نظر گرفت.
هوای پناهگاه حتی در زمان عدم استفاده از آن باید از مقادیر حداقل تهویه و تعویض هوا برخوردار باشد.
برای اطمینان از سلامت و کارایی دستگاه های تهویه مطبوع، راه اندازی متناوب آنها لازم است.
برای تولید هوای تازه باید هوا از طریق فیلترهای ورودی عبور داده شود.
می توان هنگام استفاده از فیلتر، مقدار هوای تازه را نهایتاً تا ۳ مترمکعب در ساعت برای هر نفر کاهش داد.
در پناهگاه ها، کلیه هوای آلوده و مصرفی باید به بیرون تخلیه گردد.
طراحی و انتخاب تجهیزات تهویه و تعویض هوا باید براساس استانداردها و مدارک فنی معتبر باشد.
در صورت قطع برق، دستگاه های تهویه و تعویض هوا باید قابلیت راه اندازی و کار به صورت دستی را داشته باشد. در این صورت، باید میزان افزایش مصرف اکسیژن و تولید دی اکسیدکربن، نفر یا نفرات فعال اپراتور این دستگاه ها در محاسبات اولیه ظرفیت و تعداد دستگاه های هوا رسان مد نظر قرار گیرد.
محل دستگاه تهویه و تعویض هوا، باید به روشنایی اضطراری برای ایجاد حداقل روشنایی مجهز باشد.
حداقل فضای موردنیاز، تعداد دستگاههای تهویه هوا و سرویس بهداشتی، راههای فرار و خروجی اضطراری باید طبق جدول۱ تعیین گردد.
جدول ۱: حداقل فضای موردنیاز، تعداد دستگاه های تهویه، سرویس بهداشتی، راه های فرار و خروجی های اضطراری
تاسیسات برقی و مکانیکی
توصیه می شود کانال ورودی هوا در بدنه بازشوی راهروی فرار و یا خروجی های اضطراری قرار داده شود.
نصب کانال های ورودی هوا باید به گونه ای باشد که هوای مصرف شده پناهگاه و سایر آلاینده ها (گازها، بوی ناشی از فاضلاب، سوخت و زباله) توسط آن ها به داخل مکیده نشود.
در صورتی که امکان تعبیه دستگاه تهویه، داخل یکی از فضاهای پناهگاه نباشد، باید آن را در نزدیک ترین مکان نسبت به کانال ورودی هوا نصب نمود.
کانال ورودی هوا را باید در امتداد دیوار و زیر سقف اجرا نمود.
هوای مصرف شده داخل پناهگاه باید از طریق سوپاپ فشار مناسب و مورد تایید از کنار در به محیط خارج هدایت شود. این سوپاپ باید درون دیواری که پشت آن راه پله و یا فضای باز است، تعبیه شود.
به منظور تعیین جانمایی، نوع و تعداد سوپاپ های فشار باید به ضوابط و دستورالعمل های شرکت های سازنده مراجعه نمود.
حجم هوای تهویه سرویس های بهداشتی باید مستقل از حجم هوای مصرفی داخل پناهگاه در نظر گرفته شود. توصیه می شود سیستم تخلیه هوای سرویس های بهداشتی نیز از تخلیه هوای مصرفی مستقل باشد.
نصب و سوار نمودن سایر قطعات و دستگاه های لازم باید براساس ضوابط تولیدکننده و با تصویب سازمان ملی استاندارد و سازمان پدافند غیرعامل انجام شود.
در زمان نصب فیلتر گازی باید لوله های اتصال خرطومی (متحرک) بدون خمیدگی و شکستن و فرو رفتگی به فیلترهای گازی متصل شوند.
فقط از آن دسته از فیلترهای گازی باید استفاده نمود که حفره های آنها پلمپ شده و جدید باشد.
پس از کار گذاشتن کانال ورودی هوا باید در دیوار خارجی بتن ریزی انجام شود.
جنس کانال باید به گونه ای باشد تا حداقل در مقابل دمای ۶۰ درجه سلسیوس مقاوم باشد.
کانال ها را باید با بست های مناسب به طور محکم به دیوار یا سقف متصل نمود.
دریچه کانال ورود هوای تازه و دریچه خروج و تخلیه هوای آلوده در دیوارهای خارجی باید با درپوش مشبک پوشانیده شود تا از ورود حشرات و حیوانات کوچک جلوگیری کند.
برای حفاظت سوپاپ ضدانفجار و گاز در مقابل آثار مکانیکی سلاح ها، دریچه خروج وتخلیه هوای آلوده که در دیوار خارجی پناهگاه قرار دارد باید به صفحات ضدضربه مجهز شود.
حصول اطمینان از سهولت ورود هوای تازه و تخلیه هوای آلوده به محیط بیرون ضروری است.
دریچه های ورود هوای تازه یا تخلیه هوای آلوده باید به گونه ای نصب گردد که در صورت لزوم بتوان به سرعت آنها را مسدود کرد.
تاسیسات و تجهیزات داخل پناهگاه که غیر قابل تفکیک و ثابت هستند، باید در جای خود محکم شوند.
تاسیسات بهداشتی
استفاده از تاسیسات فاضلاب و شبکه آب رسانی شهری و احداث مخزن بتنی در پناهگاه مجاز نیست.
می توان از تاسیسات زیربنایی ساختمان های مسکونی و تجاری که در نزدیکی پناهگاه وجود دارد، به عنوان تاسیسات پناهگاه استفاده نمود.
لوله کشی آب و فاضلاب در پناهگاه حتی المقدور با حداقل طول مسیری که قابل انجام است، صورت گیرد.
لوله های آب سرد باید به صورت روکار به روش های متداول لوله کشی محکم شود.
نصب شیرفلکه قطع سریع در ورودی شبکه لوله های آب رسانی الزامی است.
حجم مخزن ذخیره باید براساس حداقل نیاز ۱۲ ساعته نفرات پناهگاه تعیین شود.
لازم است سیستم دفع فاضلاب براساس حداقل انباره چاه جذبی یا محفظه سپتیک در فاصله مناسبی از فونداسیون پناهگاه پیش بینی گردد.
لوله هواکش در سیستم لوله کشی فاضلاب نیازی به تعبیه سوپاپ ضدانفجاری ندارد.
در صورتی که هیچ راه دیگری برای اجتناب از عبور لوله های فاضلاب از درون پناهگاه وجود نداشته باشد، می توان آنها را با رعایت موارد زیر از داخل پناهگاه عبور داد.
الف) لوله های عمودی فاضلاب باید داخل دیوار بتنی و در صورت امکان، داخل دیوارهای جداکننده قرار داده شوند.
ب) چنان چه این لوله ها در دیوارهای خارجی پناهگاه قرار گیرند، باید این دیوارها را با توجه به ضخامت قطر لوله تقویت کرد.
آشنایی با برخی تاسیسات الکتریکی
اگرچه که الکتریسته به عنوان نتیجه واکنش شیمیایی ای که در یک پیل الکترولیت از زمانی که الساندرو ولتا در سال 1800م این آزمایش را انجام داد، شناخته می شده است، اما تولید آن به این روش گران بوده و هست. در سال 1831م، مایکل فارادی ماشینی ابداع کرد که از حرکت چرخشی تولید الکتریسته می کرد،
اما حدود پنجاه سال طول کشید تا این فن آوری از نظر اقتصادی مقرون به صرفه شود. در سال 1878م، توماس ادیسون جایگزین عملی تجاری ای را برای روشنایی های گازی و سیستم های حرارتی ایجاد کرد و به فروش رساند که از الکتریسته جریان مستقیمی استفاده می کرد که بطور منطقه ای تولید و توزیع شده بود، استفاده می کرد.
در سیستم جریان مستقیم ادیسون، ایستگاه های تولید توان اضافی می بایست نصب می شدند. بدلیل اینکه ادیسون قادر نبود سیستمی را تولید کند که به ژنراتورهای چندگانه اجازه بدهد که به یکدیگر متصل شوند، گسترش سیستم او نیاز داشت که تمامی ایستگاه های تولید جدید مورد نیاز ساخته شوند. نیاز به نیروگاه های اضافی ابتدا توسط قانون اهم بیان شده است، به دلیل اینکه تلفات با مربع جریان یا بار و با خود مقاومت متناسب است، بکار بردن کابل های طولانی در سیستم ادیسون به مفهوم داشتن ولتاژهای خطرناک در برخی نقاط یا کابل های بزرگ و گران قیمت و یا هر دوی اینها بود. نیکولا تسلا که مدت کوتاهی برای ادیسون کار می کرد و تئوری الکتریسته را بگونه ای درک کرده بود که ادیسون درک نکرده بود، سیستم جایگزینی را ابداع کرد که از جریان متناوب استفاده می کرد.
تسلا بیان داشت که دو برابر کردن ولتاژ جریان را نصف می کندو منجر به کاهش تلفات به میزان 4/3 می شود و تنها یک سیستم جریان متناوب اجازه انتقال بین سطوح ولتاژ را در قسمت های مختلف آن سیستم ممکن می سازد. او به توسعه و تکمیل تئوری کلی سیستم اش ادامه داد و جایگزین تئوری و عملی ای را برای تمامی ابزارهای جریان مستقیم آن زمان ابداع کرد و ایده های بعدیش را در سال 1887م در 30 حق انحصاری اختراع به ثبت رساند. در سال 1888م کار تسلا مورد توجه جرج وستینگهاوس که حق انحصاری اختراع یک ترانسفورماتور را در اختیار داشت و یک کارخانه روشنایی را از سال 1886م در گریت بارینگتون، ماساچوست راه اندازی کرده بود، قرار گرفت.
اگرچه که سیستم وستینگهاوس می توانست از روشنایی های ادیسون استفاده کند و دارای گرم کننده نیز بود، اما این سیستم دارای موتور نبود. توسط تسلا و اختراع ثبت شده اش، وستینگهاوس یک سیستم قدرت برای یک معدن طلا در تلورید، کلورادو در سال 1891 ساخت که دارای یک ژنراتور آبی 100 اسب بخار(75 کیلو وات) بود که یک موتور 100 اسب بخار (75 کیلو وات) را در آنسوی خط انتقالی به فاصله 5/2 مایل (4 کیلومتر) تغذیه می کرد. سپس در یک قرارداد با جنرال الکتریک که ادیسون مجبور به فروش آن شده بود، شرکت وستینگهاوس اقدام به ساخت یک نیرگاه در نیاگارا فالس کرد که دارای سه ژنراتور تسلای 5000 اسب بخار بود که الکتریسته را به یک کوره ذوب آلومینیوم در نیاگارا ، نیویورک و به شهر بوفالو، نیویورک به فاصله 22 مایل (35 کیلومتر) انتقال می داد. نیروگاه نیاگارا در 20 آوریل 1895م شروع به کار کرد.

آشنایی با تاسیسات الکتریکی
آشنایی با جریان سه فاز
جریان سه فاز در مداری که سیم بندی القاء شونده آن (آرمیچر) از سه دسته سیم پیچ جدا که هر کدام نسبت به هم 120 درجه الکتریکی اختلاف فاز دارند تهیه می شود.
انواع اتصال در سیستم سه فاز
در سیستم سه فاز معمولاً از سه نوع اتصال استفاده می شود :
الف- اتصال ستاره
ب- اتصال مثلث
ج- اتصال مختلط
-محاسبه جریان و ولتاژ در اتصال ستاره
همانطور که می دانیم در اتصال ستاره اختلاف سطح هر فاز با سیم نول ولتاژ فازی (UP) و اختلاف سطح هر فاز با فازی دیگر ولتاژ (Ul) را تشکیل می دهند. مقدار ولتاژ خط از مجموع دو ولتاژ فازی بدست می آید. به همین جهت برای بدست آوردن مقدار Ul باید برآیند دو ولتاژ فازی را رسم و مقدار آن را محاسبه نماییم. بدین ترتیب که یکی از بردارها را در امتداد و به اندازه خودش رسم کرده و سپس بردار را با بردار پهلویش رسم می کنیم. رابطه روبرو برقرار است :
اما جریانی که از هر کلاف عبور می کند همان جریان خط می باشد. یعنی در اتصال ستاره جریان خط مساوی جریان فاز است . IL=IP
-محاسبه جریان و ولتاژ در اتصال مثلث
در این روش کلافهای مصرف کننده یا مولد به شکل مثلث قرار می گیرند. همانطور که می دانیم ولتاژ خط UL در اتصال مثلث همان ولتاژی است که در دو سر کلاف قرار دارد یعنی در اتصال مثلث ولتاژ خط برابر با ولتاژ فاز است : UL = UP
اما جریانی که از هر خط می گذرد مجموع برداری جریان دو کلاف بعدی است. پس جریان هر خط 73/1 برابر جریان هر فاز است :
-اتصال مختلط ترکیبی از اتصالهای ستاره و مثلث می باشد.
توان در مدارهای سه فاز
در یک اتصال سه فاز توان کل از مجموع توانهای هر فاز بدست می آید : P = P1+P2+P3
اگر بار متعادل باشد داریم : P1 = P2 = P3 = Pph
پس توان کل می تواند سه برابر توان هر فاز باشد : P = 3Pph
P = Up.lp.COS ()
در اتصال ستاره توان بصورت زیر بدست می آید :
و ip=iL
در اتصال مثلث هم رابطه بالا صادق می باشد.
روشهای اندازه گیری توان
معمولاً برای اندازه گیری در سیستم سه فاز از دو روش زیر استفاده می کنند :
الف- روش چهار سیم (3 واتمتری)
ب- روش سه سیم (2 واتمتری)
الف- روش چهار سیم :
در این روش با استفاده از 3 واتمتر که سر راه هر فاز قرار می گیرد و سیم نول توان هر فاز جداگانه اندازه گیری شده و مجموع این سه واتمتر توان کل می باشد. اگر بار کاملاً متعادل باشد هر سه واتمتر دارای مقادیر مساوی می شوند. پس در یک بار متعادل فقط از یک واتمتر هم می توان استفاده کرد.
ب- روش سه سیم :
در این روش بدون سیم نول عمل می شود. دو واتمتر که هر کدام بین دو فاز قرار می گیرد البته فاز وسط برای فازهای اول و سوم مشترک است توان کل از مجموع دو واتمتر بدست می آید.

مزایای سیستم سه فاز
1- در جریان تکفاز مقدار قدرت لحظه ای در قسمتهایی به صفر می رسد اما در جریان سه فاز هیچگاه توان لحظه ای صفر نمی شود چون اگر یکی از فازها مقدارش به صفر برسد فازهای دیگر دارای مقادیر هستند.
2- راه اندازی موتورهای آسنکرون : می دانیم که برای گردش موتورهای آسنکرون احتیاج به میدان دوار است که این میدان با جریان تکفاز ساخته نمی شود.
3- تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم : دامنه یکسو در تبدیل سیستم سه فاز به جریان مستقیم دارای ضربان کمتری نسبت به جریان یکسو شده توسط جریان متناوب تکفاز بوده و ضریب بهره آن زیاد است.
عایق کابلها
برای پوشش عایقی سیم ها از پلاستیک / لاستیک و یا از کاغذ استفاده می شود. امروز کابل با عایق پلی وینل pvc بیشتر از کابلهای دیگر بکار می رود. عایق دیگری بنام پلی اتیلن نیز وجود دارد. عایق اکثر کابلهای جریان قوی از کاغذ آغشته به روغن تهیه می شود.
از عایق لاستیکی در جاهایی که احتیاج به چرخش زیاد باشد نیز استفاده می کنند.
ساختمان کابلهای فشار قوی و حفاظت آنها :
قسمت اصلی ساختمان کابلها هادی و عایق آن است. ضمناً کابل را باید در مقابل پدیده های زیر حفاظت نمود :
الف- حفاظت در مقابل فشار و ضربه های مکانیکی
ب- حفاظت در مقابل زنگ زدگی و اکسید شدن هادی
پ- حفاظت در مقابل اثرات شیمیایی و پوسیدگی
ت- حفاظت در مقابل اثرات میدان الکتریکی و اتصال کوتاه شدن و میدان های خارجی و جریان زیاد
علایم اختصاری کابلها
علایم اختصاری کابلهای لاستیکی و پلاستیکی به شرح زیر است :
1-کابل با هادی مسی مطابق استاندارد VDE
N
2-کابل با هادی آلومینیومی مطابق استاندارد
NA
3-عایق پروتودور PVC اولین Y در توالی حرف
Y
4-عایق پروتونن PET اولین Y2 در توالی حرف
Y2
5-علامت کاغذ متالیزه دور عایق سیم
H
6-باندراژ محافظ فولادی
F
7-باندراژ محافظ فولادی
R
8-باندراژ محافظ فولادی به شکل نوار
B
9-هادی مسی متمرکز در کابلهای فشار ضعیف
C
10-علامت سیم صفر که بصورت لوله دور عایق سه سیم دیگر پیچیده شده
C
11-سیم زمین
C
12-کابل خرطومی
CW
13-غلاف مسی
S
14-مفتول نگهدارنده برای کابلها در هوا
T
15-غلاف پروتودور
Y
16-روپوش پروتونن
Y2

بعد از حروف اختصاری تعداد سیم های داخل کابل و مقطع آنها با عدد مشخص و نوع مقطع با حروف زیر تعیین می شود :
r : مقطع گرد s : مقطع مثلثی e : هادی یک رشته ای m : هادی چند رشته ای
معمولاً ولتاژ نامی فازی را با Vo و ولتاژ خطی را با حرف V بعد از علامات اختصاری ذکر می کنند.
مثال : مشخصات کابل زیر را بخوانید. NYY 3*50+ 25 sm
(0/6 / 1kv)
کابل سه فاز با هادی مسی به مقطع 50 میلی متر مربع و سیم نول به مقطع 25 میلی متر مربع با مقطع مثلثی چند رشته ای با عایق و غلاف پروتودور (pvc) برای ولتاژ 6/0 کیلو وات فازی و 1 کیلو ولت خطی بدون محافظ. چون این کابل دارای نوار محافظ نیست در جایی مصرف می شود که هیچگونه فشار مکانیکی به آن وارد نشود.
فیوز
از فیوز برای محافظت سیم و کابل ودستگاههای اندازه گیری؛ ترانسفورماتور؛ ماشینهای الکتریکی و دیگر مصرف کننده ها در مقابل جریانهای اضافی و اتصال کوتاه استفاده می شود. البته فیوز در جایی بکار می رود که ارزش نصب یک رله و یا یک کلید جریان را نداشته باشد.
فیوزها براساس مقدار ولتاژ و نوع ساختمان قطع کننده شان به انواع زیر تقسیم می شوند :
الف- فیوز حرارتی ذوب شونده
ب- فیوز حرارتی (بی متال)
پ- فیوز مغناطیسی
ت- فیوز توان بالا NH
ث- فیوز فشار قوی HH
الف- فیوزهای حرارتی ذوب شونده :
در فیوز ذوب شونده یک سیم حرارتی وجود دارد که سر راه جریان بسته می شود و در اثر عبور جریان زیاد گرم شده و در درجه حرارت معینی ذوب می شود و مدار را قطع می کنند جرقه ای که در زمان قطع ایجاد می شود باعث سوختن وسیاه شدن کنتاکت و عایق های اطراف می شود که بایستی برطرف گردد.
برای برطرف نمودن اثر جرقه سیستم حرارتی را در داخل یک فشنگ چینی یا سفالی عبور می دهند و اطراف سیم را با ذرات کوارتز پر می کنند جرقه ایجاد شده در اثر قطع توسط براده کواتز خنک شده و از بین می رود.
برای تشخیص فیوز ساخته از پولک نشانه استفاده می کنند. این پولک توسط سیم نازکی محکم شده است.
این سیم نازل در هنگام ذوب شدن سیم داخل فیوز پاره شده و پولک توسط نیروی فنر کوچک که در زیر آن قرار گرفته قدری به خارج پرتاب می شود و نشان می دهد که فیوز سوخته است. ضمناً رنگ پولک فیوز نشان دهنده جریان اسمی فیوز است. (جدول1-1)
جریان نامی
2
4
6
10
16
رنگ پولک
صورتی
قهوه ای
سبز
قرمز
خاکستری

جریان نامی
20
25
35
50
63
رنگ پولک
آبی
زرد
سیاه
سفید
مسی

جریان نامی
80
100
125
160
200
رنگ پولک
نقره ای
قرمز
زرد
مسی
آبی

ب-فیوز حرارتی بی متال
فیوز حرارتی بی متال برای حفاظت در مقابل بار اضافی مدار را قطع می کند. بی متال در مقابل حرارت ناشی از بار اضافی لحظه ای تغییر شکل داده و باعث قطع مدار می شود.
پ-فیوز مغناطیسی
فیوزهای مغناطیسی نیز تابع شدت جریان هستند. در اثر بروز اضافه بار میدان مغناطیسی سیم پیچی فیوز قوی شده و براساس خاصیت جذب یک هسته آهنی مدار را قطع می کند. در این فیوزها زمان قطع خط را می توان بوسیله فنر تنظیم کرد. در بین فیوزهای مغناطیسی فیوز سریع نیز وجود دارد که قطع مدار در زمان معینی تنظیم نمی شود بلکه فیوز با عبور جریان بیشتر از نامی خط فوراً قطع می گردد.
ت- فیوز توان بالا
در شبکه های فشار ضعیف با توان زیاد از فیوزهای NH استفاده می شود. این فیوزها دارای دسته ای می باشند که توسط آن فیوزها در جای خود می اندازند و یا خارج می کنند و به آن فیوزکش گویند.
ث- فیوز فشار قوی
فیوزهای H.H برای فشار قوی مورد استفاده قرار می گیرند و خیلی بلندتر از فیوزهای معمولی تا 500 ولت است. برای حفاظت ترانسفورماتورهای توزیع و اندازه گیری مورد استفاده قرار می گیرند.
فیوز H.H فقط در جایی بکار برده می شود که قدرت اتصال کوتاه از MVA400 تجاوز نکند. ساختمان فیوز H.H شبیه فیوز فشار ضعیف است. در داخل یک لوله چینی یا فیبری بزرگ سیم فیوز بصورت مارپیچ قرار گرفته و در دو انتها به دو کلاهک فلزی محکم شده است. سیم فیوز بطور آزاد در داخل براده کوارتز قرار گرفته یا مدار در داخل لوله دندانه است و سیم از داخل دندانه ها عبور کرده است. فیوزهای فشار قوی دارای یک سیم فرعی اند که با قطع شدن آن دکمه ای به خارج پرتاب می شود و نشان می دهد که فیوز سوخته است. می توان از حرکت این دکمه برای مدار فرعی استفاده کرد که از قطع فیوز در داخل اطاق فرمان اطلاع حاصل کرد.
انتخاب نوع فیوز
برای خطوط ساده فیوزهای ذوب شونده جهت حفاظت کافی است. اما در شبکه های گسترش یافته با مصرف کنندگان صنعتی تنها فیوزهای ذوب شونده کافی نیست. زیرا در صورت سوختن یکی از سه فیوز قبل از دو فیوز دیگر موتور تحت ولتاژ دو فاز باقی مانده و خطر سوختن آن در بین است. باید از فیوز بی متال و مغناطیسی استفاده کرد مقدار فیوز برای کابل یا سیم معلوم با توجه به شدت جریان مجاز عبوری از سیم و جریان نامی فیوز انتخاب می شود.
جداول زیر جریان مجاز سیم و فیوز را مشخص می کنند.
تعیین افت ولتاژ مجاز و انتخاب سطح مقطع هادی
خطوط هادی الکتریسیته در حقیقت مقاومتهای الکتریکی هستند که از آنها جریان عبور می کند. با اتصال مصرف کننده به چنین خطوطی و عبور جریان از آنها در خط افت ولتاژ پدید می آید.
با توجه به قانون اهم : مقاومت خط × جریان مصرفی = افت ولتاژ
U = l.R
در انتهای خط ولتاژ به اندازه U2 کمتر از ولتاژ ابتدای خط است. آنچه که برای مصرف کننده مهم است تامین توان نامی آن است.
برای رسیدن به انی امر باید نکات زیر را درگرفت :
الف- سطح مقطع کابل و در نتیجه مقاومت آن را باید طوری انتخاب کرد که افت توان از حد معینی تجاوز نکند و در ضمن حرارت ایجاد شده در اثر عبور جریان از حد معینی تجاوز نکند.
ب- هادیها باید استحکام مکانیکی کهفی داشته باشند. حداکثر افت ولتاژ به درصد در شبکه های گوناگون مطابق جدول زیر می باشد :
ولتاژ نامی شبکه
220/330
KV6
KV30
KV60
حداکثر افت ولتاژ
%5/3
%5
%10
%10

افت ولتاژ قابل در فشار ضعیف برای مصرف کننده های مختلف چنین است :
1- افت ولتاژ در مورد مصرف کننده های روشنایی 5/1 درصد
2- افت ولتاژ در مورد مصرف کننده های الکترومغناطیسی مانند موتور و غیره 3 درصد
موازی بستن آلترناتورها :
اتصال یک آلترناتور با آلترناتور دیگر بطور موازی و یا اتصال آلترناتوری به یک شبکه جریان متناوب را عمل سنکرونیزاسیون می نامند. و برای سنکرونیزاسیون مناسب شرایط زیر لازم است :
الف- تساوی ولتاژ موثر آلترناتورها
ب- متناسب بودن سرعت به طوری که فرکانسها باهم برابر باشند.
پ- تساوی فازها

بخش دوم : وسایل کنترل ساده
کلیدها
جهت کنترل وسایل الکتریکی و مصرف کننده ها از وسایل مختلفی استفاده می شود که ساده ترین این وسایل کلیدها هستند. بطور کلی کلید وسیله ای است که با تغییر حالتی که در این وسیله ایجاد می شود. باعث قطع یا وصل مدار می شود. عمل تغییر حالت کلید از نیروی مکانیکی ناشی می شود و نیز اینکه این نیروی مکانیکی مستقیماً به کلید اعمال شود و یا توسط انرژی دیگر مثل الکتریسیته.
می توان کلیدها را کلاً به دو دسته تقسیم نمود :
الف- کلیدهای ساده :
برای تغییر حالت احتیاج به انرژی مکانیکی دارند که بصورتهای یک پل و دو پل و سه پل و … ساخته می شوند که از نظر ساختمان خود نیز به چند دسته تقسیم می گردند.
ب- کلیدهای مرکب :
این کلیدهای نیروی مکانیکی را جهت تغییر حالت از انرژی واسطه ای دریافت می کنند مثل رله ها و کنتاکتورها.
انواع کلیدهای ساده :
کلیدهای ساده بطور کلی به دو دسته تقسیم بندی می شوند :
کلیدهای لحظه ای (شستی ها)
کلیدهای دائمی که معمولاً از نظر ساختمان بصورتهای اهرمی و غلطکی و زبانه ای ساخته می شوند که در مورد هرکدام توضیحاتی داده می شود.
1-کلید اهرمی ساده
کلید اهرمی ساده از جمله ساده ترین کلیدها بوده و بوسیله اهرمی که به تیغه های کلید نیرو وارد می کند ارتباط برقرار می نماید. تیغه های کلید به صورت یکنواخت به کنتاکتهای ثابت وصل می شوند. معمولاً از کلیدها بیشتر برای جداکردن مدارهای کم جریان استفاده می کنند. در صنعت اغلب به این "کلید چاقویی" و یا "کلید کاردی" می گویند. در کلیدهای جریان کمتر با استفاده از دو کنتاکت که با فاصله قرار دارند با بستن رشته سیم نازکی عمل فیوز را برای هر تیغه انجام می دهند و در کلیدهای قدرت بالاتر از فیوزهای کاردی (NH) در زیر تیغه استفاده می کنند.
2-کلیدغلطکی
ساختمان این کلیدها از یک استوانه عایق که حول محوری بصورت غلطک حرکت می کند تشکیل شده در روی استوانه در قسمتهای لازم قطعات هادی بصورت نوار قرار داده شده فرم استوانه و قطعات هادی بصورتی است که با حرکت استوانه در حول محورش می تواند کنتاکتهای ثابتی را به هم وصل و یا از هم جدا نماید.
3-کلید زبانه ای
در کلید غلطکی به خاطر تماس و سائیدگی که بین نوار هادی و کنتاکتهای ثابت بوجود می آید از عمر کلید کاسته می شود. به همین خاطر از کلید غلطکی کمتر استفاده می شود و بجای آن از کلید زبانه ای استفاده می شود.
در این کلید بجای قراردادن نوار هادی روی استوانه استوانه را طوری طراحی می کنند که دارای برجستگی و فرورفتگی هایی می باشد که این استوانه حول محور خود حرکت کرده و زبانه هایی را بالا و پائین می برد. زبانه مزبور کنتاکتهای متحرک را به کنتاکتهای ثابت وصل و یا آنها را از هم جدا می کند. این کلید بصورتهای روکار و توکار بکار می رود.
راه اندازی الکتروموتور با استفاده از کلیدهای ساده :
مصرف کننده های سه فاز و الکتروموتورهای با قدرت کم را می توان بطور مستقیم به شبکه وصل کرد. در راه اندازی به طور مستقیم از انواع کلیدهای ساده استفاده می کنند. معمولاً این گونه کلیدها 6 کنتاکت دارند که سه کنتاکت ورودی با حرفهای R,S,T و سه کنتاکت خروجی به حرفهای U,V,W مشخص و دارای دو حالت قطع و وصل می باشند که با علامتهای (O) برای قطع و (I) برای وصل. در نقشه های الکتریکی کلیدها را در حالت قطع نشان می دهند.

راه اندازی موتورها با استفاده از کلید ستاره – مثلث :
همانطوریکه گفته شد موتورهای قدرت پائین را می توان بطور مستقیم به شبکه وصل کرد.
اما الکتروموتور با قدرتهای بالاتر را به علت جریان نسبتاً زیاد در راه اندازی نباید مستقیماً به شبکه وصل کرد بلکه بطور تدریجی، که روشهای مختلفی برای این کار وجود دارد که ساده ترین آنها راه اندازی به روش ستاره مثلت است که هم با کلیدهای ساده و هم مرکب قابل اجرا می باشد.
کلیدهای ستاره- مثلث ساده نیز معمولاً بصورت غلطکی و زبانه ای ساخته می شدند.
این کلید ابتدا سیم پیچهای موتور را بصورت ستاره به شبکه وصل می کند. پس از اینکه موتور به سرعت نرمال خود رسید، با تغییر حالت کلید سیم پیچهای موتور را به حالت مثلث در شبکه قرار می دهد.
پس کلید دارای سه حالت قطع – ستاره و مثلث می باشد.
کلیدهای مرکب
کلیدهای مرکب
همانطور که گفته شد کلیدهای مرکب نیروهای مکانیکی جهت قطع و وصل را از انرژی واسطه ای مانند الکتریسیته دریافت می کنند مانند رله و کنتاکتور.
تعریف رله :
بطور کلی رله به دستگاهی گفته می شود که در اثر تغییر کمیت الکتریکی و یا کمیت فیزیکی مشخص تحریک شده و موجب بکار افتادن دستگاه یا ماشینی بشود.
تعریف کنتاکتور :
کنتاکتور نیز یک رله است (کلید بوبین دار) که مانند کلید ساده سه فاز دارای سه کنتاکت برای وصل مدار قدرت و کنتاکتهای کمکی جهت مدار فرمان می باشد و اساس کارش بر مبنای بوبین سیم پیچی شده با هسته آهنی است.
-سیم پیچ کنتاکتور ممکن است با جریان مستقیم یا متناوب و یا ولتاژ های 330، 220، 127، 110 و … و با جریان کم تحریک شود. هسته آهنی از دو قسمت که یکی ثابت و دیگری متحرک است ساخته شده.
قسمتی که در زیر قرار گرفته ، ثابت و قسمت بالائی متحرک است و توسط فنر از قسمت ثابت فاصله می گیرد. سیم پیچ کنتاکتور روی قرقره پیچیده در وسط هسته جای می گیرد. زمانی که این بوبین تحریک شود بخش ثابت هسته بخش متحرک را به سمت خود می کشد و هنگامی که بوبین از منبع انرژی قطع شود.
فنرها قسمت متحرک را مجدداً به جای خود برمی گردانند.
بر روی قسمت متحرک، کنتاکتهای کنتاکتور نصب شده است که با حرکت هسته بالا و پائین می روند.
و با کنتاکتهای ثابتی که در اطراف کنتاکتور قرار دارد تماس برقرار می کنند. بدین ترتیب که کنتاکتهایی که از نظر الکتریکی باز بودند، در اثر جذب هسته بالایی بسته و کنتاکتهای بسته باز می شوند.
کنتاکتهای یک کنتاکتور به دو دسته اصلی و فرعی تقسیم می شوند :
کنتاکتهای اصلی برای ورود جریان سه فاز از شبکه به مصرف کننده و کنتاکتهای فرعی به عنوان کنترل در مدار فرمان عمل می کنند. معمولاً جریانی که کنتاکتهای فرعی می توانند از خود عبور دهند کمتر از جریانی است که کنتاکتهای اصلی از خود عبور می دهند.
ساختمان داخلی کنتاکتور بصورت زیر می باشد :
قاب نگهدارنده کنتاکتهای بالایی
تیغه اصلی
بوبین
هسته
حلقه اتصال کوتاه
کنتاکت اصلی
کنتاکت فرعی
بست نگهدارنده
فنر
قاب نگهدارنده کنتاکتهای پایین
کانال جداکننده
پین نگهدارنده
کنتاکت اصلی
کنتاکت فرعی
بست نگهدارنده
مشخصات کنتاکتور :
مشخصات الکتریکی و حرارتی و مکانیکی هر کنتاکتور بصورت زیر می باشد :
الف- ولتاژ نامی :
هر کنتاکتور ممکن است در شبکه های مختلفی از ولتاژ و فرکانس کار کند لذا باید قطعات آن از نظر عایق تحمل ولتاژ و فرکانس شبکه مزبور را داشته باشد.
ب- جریان نامی :
حجم و شکل هر کنتاکتور مانند هر کلید دیگر باید متناسب باشد با جریانی که آن را قطع و وصل می کند و نیز نوع بار مهم است. به عنوان مثال کنتاکتور 63 آمپری برای یک بار القایی می تواند جریان بیشتری را برای یک بار اهمی مثلاً روشنایی تحمل کند. به همین دلیل شرایط کار در 4 حالت زیر استاندارد شده است : RC1 , RC2 , RC3 , RC4
ولتاژ نامی
جریان نامی
انرژی مصرفی
درجه حرارت
جریان حرارتی
تعداد تیغه ها
زمان قطع
زمان وصل
عمر مکانیکی
نرم (استاندارد)
———-
—
————-

RC1 :
این نوع شامل کلیه دستگاههای غیرالقایی می باشد.
نوع RC2 :
این حالت برای راه اندازی الکتروموتور با رتور سیم پیچی می باشد. جریان راه اندازی تقریباً دو برابر جریان نامی موتور است البته مقدار دقیق جریان بستگی به مقاومت مدار رتور دارد.
در حالت بازشدن تیغه ها جریان نامی موتور را قطع می کنند. ولتاژی که در دو سرآنها بوجود می آید تابعی است از نیروی ضدمحرکه موتور و حالت قطع به اسانی انجام می پذیرد.
نوع RC3 :
این حالت برای راه اندازی الکتروموتورهای القایی رتور قفسی است. در حالت بسته شدن کنتاکتور جریان راه اندازی الکتروموتور را تحمل می کند و در زمان بازشدن جریان نامی که توسط موتور از شبکه کشیده می شود را قطع می کند.
نوع RC4 :
این حالت شامل راه اندازی، ترمز، تغییر جهت جریان در الکتروموتورهای رتور قفسی است. در این حالت نیز جریان در زمان بسته شدن کنتاکتور جریان راه اندازی 5 تا 7 برابر جریان موتور است. قطع در این نوع تقریباً مشکل است.
الف- انرژی مصرفی :
ب- انرژی مصرفی :
سیم پیچ بوبین هر کنتاکتور را می توان برای کار با ولتاژهای مختلف طراحی نمود از 12 ولت جریان مستقیم تا 500 ولت جریان متناوب. البته اگر جریان مستقیم به سیم پیچ داده شود، بهتر است.
به همین علت در بعضی از کنتاکتورها با استفاده از یکسوکننده ها جریان متناوب شبکه را برای مصرف سیم پیچ کنتاکتور یکسو می کنند.
به علت عبور جریان از سیم پیچ بوبین، کنتاکتور بصورت یک مصرف کننده، مقداری توان مصرف کرده و گرم می شود. یک کنتاکتور خوب باید دارای مصرف داخلی کم باشد. برای کم کردن مصرف کنتاکتور می توان از یک مقاومت که بعد از عمل کردن کنتاکتور با سیم پیچ بوبین سری می شود استفاده کرد.
پ- درجه حرارت کار :
کنتاکتور نیز مانند دیگر وسایل، در درجه حرارت معینی از محیط باید قابل کارکردن باشد. معمولاً درجه حرارت کار کنتاکتور از 20- تا 60+ سانتی گراد است.
ت- جریان حرارتی :
حداکثر جریانی که در اثر عبور آن کنتاکتور خراب می شود را جریان حرارتی کنتاکتور می نامند.
و این جریان غیر از جریان نامی کنتاکتور است. جریان مزبور نیز روی کنتاکتورها نوشته می شود.
ث- تعداد تیغه ها :
همانطور که گفته شد هر کنتاکتور دارای دو قسمت تیغه است. تیغه های اصلی که معمولاً سه تیغه باز برای قطع و وصل مدار قدرت و تعدادی تیغه های فرعی باز و بسته که در اصطلاح به آن تیغه های کمکی گویند.
ج- زمان قطع و وصل :

عمر مکانیکی :
هر کنتاکتور پس از زمان معینی فرسوده و غیرقابل استفاده می گردد. این زمان را عمر مکانیکی کنتاکتور می نامند.
د- نرم (استاندارد) کنتاکتور :
کنتاکتورها با استاندارهای مشخصی ساخته می شوند که استانداردها بصورت زیر با علامتهای اختصاری آمده است :
1-نرم آلمانی
VDE – DIN
2-نرم فرانسوی
UTE – NF
3-نرم انگلیسی
B.S
4-نرم کانادایی
CSA
5-نرم انتشارات کمیسیون بین المللی الکترونیک
I.E.C

آشنایی با قطع کننده های ولتاژ (سکسیونرها) و کلیدهای قدرت (دیژنکتورها).
به طور کلی کلیدها وسیله ارتباط سیستمهای مختلف هستند و باعث عبور و یا قطع جریان می شود. کلید در حالت بسته یعنی عبور جریان و یا در حالت باز یعنی قطع جریان دارای مشخصاتی به شرح زیر می باشد :
1-در حالت قطع دارای استقامت الکتریکی کافی و مطمئن در کل قطع شدگی است.
2-در حال وصل باید کلید در مقابل کلیه جریانهایی که امکان عبور آن در مدار هست حتی جریان اتصال کوتاه مقاوم و پایدار باشد و این جریانها و اثرات ناشی از آن نباید کوچکترین اختلالی در وضع کلید و هدایت صحیح جریان به وجود آورد. بدین ترتیب باید کلید فاز قوی در مقابل اثرات دینامیکی و حرارتی جریانها مقاومت باشد. البته برای اینکه ساختمان کلید ساده تر و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد. اغلب استقامت الکتریکی و دینامیکی و حرارتی کلید را توسط دستگاههای حفاظتی تا حدودی محدود می کنند کلیدهای فشار قوی را می توان برحسب وظایفی که به عهده دارند به انواع مختلف زیر تقسیم نمود :
1- کلید بدون بار یا سکسیونر
2- کلید قابل قطع زیر بار یا سکسیونر قابل قطع زیر بار
3- کلید قدرت یا دیژنکتور

1-سکسیونر ساده :
سکسیونر وسیله قطع و وصل سیستمهایی است که تقریباً بدون جریان هستند به عبارتی دیگر سکسیونر قطعات و وسایلی را که فقط زیر ولتاژ هستند از شبکه جدا می سازد. برحسب این تعریف در صورتی که اختلاف پتانسیای بین دو کنتاکت سکسیونر ظاهر نشود قطع آن بلامانع است. همینطور وصل سکسیونر که بین دو کنتاکت آن تفاوت پتانسیلی موجود نباشد مجاز خواهد بود از آنچه گفته شد چنین نتیجه می شود که در واقع سکسیونر یک ارتباط دهنده یا قطع کننده مکانیکی بین سیستمها است. سکسیونر باید در حالت بسته یک ارتباط مکانیکی محکم و مطمئن در کنتاکت هر قطب برقرار سازد و مانع افت ولتاژ گردد لذا باید مقاومت عبور جریان در محدوده سکسیونر کوچک باشد تا حرارتی که در اثر کار مداوم در کلید ایجاد می شود از حد مجاز تجاوز نکند.
این حرارت توسط ضخیم کردن تیغه و بزرگ کردن سطح تماس در کنتاکت و فشار تیغه در کنتاکت دهنده کوچک نگه داشته می شود در ضمن باید سکسیونر طوری ساخته شود که در اثر جرم و وزن تیغه یا فشار باد و برف و غیره خود به خود بسته نشود.
موارد استعمال سکسیونرها :
به منظور حفاظت اشخاص و متصدیان مربوطه در مقابل برق زدگی بکار برده می شود به این جهت طوری ساخته می شوند که در حالت قطع شدگی یا چسبندگی به طور واضح وآشکار قابل رویت باشند. یعنی در هوای آزاد انجام گیرند. از آنجایی که سکسیونر باعث بستن یا بازکردن مدار الکتریکی نمی شود (برای بازکردن و بستن هر مدار الکتریکی فشار قوی احتیاج به یک کلید دیگری خواهیم داشت به نام) کلید قدرت که قادر است مدار را تحت هر شرایطی باز کند سکسیونر وسیله ای است برای ارتباط کلید قدرت به شین و یا هر قسمت دیگری از شبکه که دارای پتانسیل است. سکسیونر را می توان از نظر ساختمانی به انواع مختلف زیر تقسیم نمود :
1- تیغه ای 2- کشویی 3-دورانی 4-قیچی ای.
برای جلوگیری از قطع و وصل بی موقع و در زیر بار سکسیونر معمولاً بین سکسیونر و کلید قدرت چفت و بست مکانیکی یا الکتریکی به نحوی برقرار می شود که هنگام وصل بودن کلید قدرت سکسیونر را به هیچ وجه نتوان قطع یا وصل کرد.
مشخصات مهم یک سکسیونر که گویای مشخصات فنی و استقامت الکتریکی و دینامیکی است.
ولتاژ نامی Vn
جریان نامی In
جریان اتصال کوتاه ضربه ای Is
جریان اتصال کوتاه کوتاه مدت (معمولاً 1 تا 3 ثانیه) Ith

سکسیونرهای قابل قطع زیربار :
به علت اینکه در بیشتر شبکه ها و پستهای کوچک کلید قدرت و سکسیونر و وسایل اضافی مربوط به چفت و بست آنها مبالغ زیادی از مخارج و هزینه کل تاسیسات را شامل می گردد و به علت اینکه در اغلب موارد نصب کلید قدرت با مزایای قطع و وصل سریع آن حتماً لازم و ضروری نیست کلید سکسیونر قابل قطع زیر بار طرح و ساخته شد سکسیونر قابل قطع زیر بار در ضمن اینکه باید وظیفه یک سکسیونر را انجام دهد یعنی در ضمن برداشتن ولتاژ یا قطع شدگی قابل رویت و مطمئن در مدار شبکه فشار قوی بوجود آورد باید قادر باشد مانند یک دیژنکتور نیز قدرتها و جریانهای کوچک الکتریکی را نیز قطع کند لذا هر سکسیونر قابل قطع زیر بار باید دارای وسیله ای برای قطع فوری جرقه باشد. سکسیونر قابل قطع زیربار اصولاً دارای قدرت وصل بسیار زیاد است و می تواند شدت جریانهایی با شدت 25 تا 75 کیلوآمپر را به خوبی وصل کند.
ولی قدرت قطع آن کم واز 400 تا 1500 آمپر تجاوز نمی کند لذا نتیجه می شود که این کلیدها برای قطع جریان اتصال کوتاه ساخته نشده و مناسب هم نمی باشند. در صورتی می توان از سکسیونر قابل قطع زیربار در شبکه های فشار قوی استفاده کرد که مجهز به فیوزهای فشارقوی باشند فیوزهای فشار قوی در ولتاژ 20 کیلو ولت دارای قدرت قطعی در حدود 400 مگاولت آمپر می باشند که جریان اتصال را در همان مراحل ابتدایی قطع می کنند از آنچه گفته شد نتیجه می شود که سکسیونر قابل قطع زیربار فقط برای قطع جریان نامی شبکه مناسب است و جریان اتصال کوتاه را فیوز قطع می کند نه کلید البته باید متذکر شد که پس از قطع جریان اتصال کوتاه توسط سوختن فیوز ساچمه فیوز به طور خودکار باعث قطع سکسیونر به صورت سه فازه خواهد شد چون سکسیونر قابل قطع زیربار باید مدارهای حاصل جریان را قطع و وصل بکند. بنابراین بایستی مجهز به محفظه احتراق بوده که در داخل آن محفظه احتراق جرقه و قوس الکتریکی حاصل از قطع و وصل جریان را خاموش کند.
به محض فرمان قطع کلید تیغه اصلی از کنتاکت تیغه اصلی از کنتاکت ثابت کلید جدا می شود و قوس الکتریکی که ایجاد می گردد در اثر دو عامل زیر خاموش می گردد :
1- در اثر حرارت قوس الکتریکی مقداری گاز از سطح داخلی عایق متصاعد شده که باعث خنک شدن جرقه شده و عمل خاموش شدن جرقه را سهل تر می سازد.
2- فاصله بین دو کنتاکت دارای جرقه در اثر بازشدن فنر در داخل محفظه احتراق به سرعت زیاد شده این اضافه فاصله باعث قطع جرقه می گردد.
کلید قدرت یا دیژنکتور :
دیژنکتور کلیدی است که می تواند در موقع لزوم جریان عادی شبکه و در موقع بروز خطا جریان اتصال کوتاه و یا جریان اتصال زمین و یا هر نوع جریانی با هر اختلاف فازی را سریعاً قطع کند در اتصال سه فاز که یک حالت خاصی از بار متعادل است با اینکه فرمان قطع به هر سه قطب کلید یکجا و در یک زمان داده می شود ولی قطع هر سه فاز تقریباً در فاصله یک چهارم پریود که معمولاً از نظر زمانی بسیار کوتاه است انجام می گیرد. در انتخاب دیژنکتور باید به نکات زیر توجه شود :
1- ولتاژ نامی کلید که معمولاً برابر ولتاژ شبکه ای است که کلید در آن نصب می شود و می تواند حدود 15% هم از ولتاژ شبکه کوچکتر باشد.
2- جریان نامی کلید که مساوی با بزرگترین جریان کار معمولی شبکه است.
3- قدرت نامی قطع دیژنکتور که باید با قدرت اتصال کوتاه در محل کلید مطابقت کند در ضمن با همین قدرت قطع قدرت وصل نامی دیژنکتور نیز عملاً مشخص می شود زیرا برحسب تعریف VDE باید قدرت وصل کلید در حدود 5/2 برابر قدرت قطع آن باشد.
انواع دیژنکتورها :
1- روغنی 2-کم روغن 3-هوایی ‍(هوای فشرده) 4-گازی(گاز SF6)
کلیدهای با قطع و وصل خودکار :
در وسایل خانگی، صنعتی و تجاری کلیدهای بسیاری یافت می شوند که فرمان قطع خود را از سیستم یا وسیله دیگری دریافت می کنند و در نتیجه وسایل متصل به مداری را بطور اتوماتیک کنترل می کنند برخی از انواع مهم این کلیدها را در ذیل تشریح می کنیم :
1-کلیدهای ساعتی : این کلیدها برای قطع و وصل اتوماتیک مدارها در ساعت معین بکار گرفته می شوند. برخی از این مدارها نظیر چراغهای ویترینها و چراغ خیابانها می باشند. در انتخاب این نوع کلیدها لازم است به جریان مدار وظرفیت کلیدها که برحسب آمپر داده می شود توجه شود.
این کلیدها ساختمانهای مختلف دارند. در یک نوع آن از موتور کوچکی که از نوع سنکرون انتخاب می شود استفاده می شود که البته در صورت قطع برق از کار می ایستد. در نوع دیگر ساعت مجهز به فنر است که توسط موتور برقی کوک می شود و در صورت قطع برق بکار خود ادامه می دهد و دچار اختلال نمی گردد. در وصل کلیدهای ساعتی حتماً باید فیوزی برای حفاظت موتور و فیوز دیگری برای حفاظت مدار بکار برد.
2-کلید فشاری : این کلیدها از تغییرات فشار فرمان می گیرند و برای کنترل موتورهایی که تلمبه و یا کمپرسورها را می گردانند یا برای قطع توربین های بزرگ در صورت کم شدن فشار روغن یاتاقانها مورد استفاده قرار می گیرند.
3-کلید حدی (محدود کننده مامیکر و سوئیچ) : این کلیدها از حرکت و برخورد ماشین با وسایل متحرک به نقطه ثابتی فرمان می گیرد و حرکت آنها را کنترل می کند. این کلیدها در جرثقیل ها و آسانسورها در مکانی که حداکثر تغییر مکان مجاز دستگاه را معین می کند نصب می شود و دستگاه در برخورد به دسته آن مدار را قطع می کند و سبب توقف می گردد. از این کلید در مدارهای فرمان برای کنترل و محدود کردن حرکت قسمتهای مکانیکی، تغییر جهت حرکت و در تایمرها و شناورها و … بعنوان کلید قطع یا وصل استفاده می شود. ساختمان این کلید مانند شستی بوده و توسط سیستم متحرک به آن نیروی فشار وارد شده و یا کشیده می شود. به همین دلیل سر اهرم متحرک آن بفرمهای مختلف ساده، قرقره ای، گلوله ای و … می باشد. در میکروسوئیچ نیز مانند شستی، یا برطرف شدن نیروی مکانیکی وارده به اهرم آن مجدداً انرژی ذخیره در فنر میکروسوئیچ آن را به حالت اول برمی گرداند.
4-کلیدهای حرارتی : این کلیدها از تغییرات درجه حرارت فرمان قطع و وصل می گیرند و در وسایل مثل سیستم حرارتی مرکزی و یا یخچال و اتوبرقی مورد استفاده قرار می گیرند.
بی متال ‍(رله حرارتی) :
جهت حفاظت موتور در برابر اضافه بار از قطع کننده حرارتی (بی متال) استفاده می شود اساس کار رله حرارتی مانند فیوز حرارتی بی متال می باشد. رله حرارتی دارای سه کنتاکت ورودی و سه کنتاکت خروجی می باشد که در مدارات قدرت و بین کنتاکتور و موتور قرار می گیرد دور هر بی متال چند دور سیم مقاومت دار پیچیده شده که از آن جریان عبور می کند. در اثر عبور جریان از سیم بی متالها گرم شده و خم می شوند. مقدار خم شدن بی متال بستگی به درجه حرارت و همچنین مقدار جریان عبوری از موتور دارد. گرمای حاصل بیش از حد مجاز بی متال را خم کرده و روی کنتاکت کناری که در مدار فرمان قرار می گیرد اثر گذاشته و تیغه وصل را قطع نموده و می تواند تیغه به کنتاکت دیگری وصل شده و لامپ خبر را روشن و آژیری را به صدا درآورد. روی هر بی متال پیچ تنظیم جریان نیز وجود دارد که توسط آن می توان جریان را به اندازه لازم تنظیم نمود ‍(با توجه به جریان نامی موتور). پس از عمل کردن بی متال کنتاکتور قطع شده و بی متال مجدداً سرد و به حالت اول خود بازمی گردد، در اغلب بی متالها کنتاکت باز شده و پس از سردشدن بی متال به حالت اول خود باز نمی گردد و بسته نمی شود و بایستی با فشار دادن دکمه ای که روی بی متال قرار دارد مجدداً به حالت وصل درآورد.
در بعضی رله های حرارتی حالت MAN و AUTO وجود دارد که با قراردادن اهرم روی AUTO پس از عمل کردن رله، مجدداً بعد از مدتی به حالت اولیه درمی آید.
تایمر(کلید زمانی) :
تایمر کلیدی است مرکب که مانند شستی یا میکروسوئیچ به مدار کنتاکتور فرمان می دهد. فرق تایمر با شستی یا میکروسوئیچ در نوع فرمان دادن آن می باشد شستی بوسیله دست فرمان می گیرد، اما تایمر پس از گذشت مدت زمانی که روی آن تنظیم می شود بطور خودکار فرمان می دهد. بنابراین می توان گفت که تایمر یک شستی اتوماتیک است. تایمر جزء کلیدهای مرکب است، چون از انرژی واسطه ای برای قطع و وصل استفاده می کند. تایمر موارد استعمال زیادی در صنعت دارد، یکی از مهمترین مورد استعمال تایمر در راه اندازی موتورهای سه فازه بصورت ستاره و مثلث می باشد.
تایمرها در انواع مختلف ساخته می شوند که به شرح چند نوع آن می پردازیم :
1-تایمر موتوری (رله زمانی موتوری) : این تایمر دارای یک موتور کوچک جریان متناوب یک فاز می باشد که با عبور جریان به حرکت درآمده و سرعت آن توسط چرخ دنده هایی کم شده و صفحه دیسک مانندی که روی آن یک زایده قرار دارد را به حرکت در می آورد. (این صفحه در روی محور موتور قرار دارد) با رسیدن این زایده به میکروسوئیچ داخل تایمر باعث فشار به اهرمی شده و کنتاکتهای دیگر را قطع می نماید. زمان عمل تایمر بستگی به محل صفحه و در حقیقت بستگی به فاصله زایده روی صفحه تا اهرم میکروسوئیچ دارد. لذا برای تنظیم زمان تایمر می توان پیچی که روی تایمر می باشد و مدرج است را برای زمان دلخواه تنظیم نمود.
2-تایمر الکترونیکی : از این تایمر برای تنظیم زمانهای کمتر از ثانیه تا چند ثانیه استفاده می شود. ساختمان این تایمر از مدارات و اجزاء الکترونیکی استفاده شده و با شارژ یا شارژ شدن یک خازن، بوبین رله تحریک می شود. در ساده ترین نوع تایمر الکترونیکی یعنی در تایمر نوع خازنی رله هنگامی وصل می شود که خازن شارژ شده و ولتاژ دو سر آن برابر ولتاژ وصل رله شود (پس از وصل رله بار ذخیره شده در خازن روی مقاومتی که توسط کنتاکت باز رله به دو سر خازن وصل می شود) تخلیه می گردد. در این مدار با تغییر ظرفیت خازن می توان تایمر را تنظیم نمود.
3-تایمر پنیوماتیک : این تایمر دارای یک کپسول هوا و یک بوبین (سیم پیچ) با هسته آهنی می باشد. وقتی که بوبین تحریک شود، هسته متحرک را جذب می نماید، در اثر جذب هسته متحرک اهرم بالای آن قطعه ای را که بشکل دم آهنگری است فشار خواهد داد و هوای داخل دم از طریق سوپاپ خارج می شود. وقتی که بوبین از تحریک خارج شود. فنر دم را منبسط می کند. دم از طریق سوپاپ تنظیم از هوا پر می شود. انبساط دم در رابطه با پیچ تنظیم فرق می کند. کار این تایمر شبیه تایمر موتوری می باشد با این تفاوت که تایمر موتوری پس از وصل موتور آن به ولتاژ شروع بکار کرده و بعد از زمان تعیین شده برای آن عمل می کند ولی تایمر پنیوماتیک پس از قطع بوبین آن از ولتاژ شروع به کار کرده و بعد از زمان تعیین شده برای آن عمل می کند.
4-تایمر حرارتی (رله زمانی حرارتی) : این تایمر دارای بی متال می باشد و زمانیکه جریان وارد آن می شود گرم شده و پس از مدتی عمل قطع یا وصل را انجام می دهد. دقت این تایمر زیاد نیست (سرما و گرمای محیط روی آن اثر می گذارد) به همین جهت از آن در برق صنعتی استفاده نمی کنند، ولی بصورت رله زمانی و راه پله در سیم کشی ساختمان مور داستفاده قرار می گیرد.
تایمرها بطور کلی به دو نوع تقسیم بندی می شوند :
الف- تایمر با تاخیر در وصل (ON – DELAY) به این نوع تایمر باید انرژی داده شود و سپس رله عمل کرده و کنتاکتی را باز یا بسته نماید. مانند رله زمانی موتوری.
ب- تایمر با تاخیر در قطع (OFF – DELAY) این تایمر بعد از قطع انرژی عمل کرده و کنتاکتی را باز یا بسته می نماید. مانند رله زمانی پنیوماتیکی.
زمان تعیین شده در تایمرها خیلی دقیق بوده و حدود دهم ثانیه می باشد.
تایمرها را همواره بایستی همراه کنتاکتور بکار برد و هیچ وقت نباید از آن بجای کلید استفاده نمود.

ایزولاسیون ایستگاههای فشار قوی:
در ایستگاههای فشار قوی ارتباط تجهیزات فشار قوی به یکدیگر و به شینه های اصلی و خروجی ها توسط شینه های ارتباطی صورت می پذیرد. ایزولاسیون هادیهای تحت ولتاژ در محفظه بسته تجهیزات فشار قوی, از جمله ترانسفورماتورهای قدرت, ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ, کلیدها و غیره توسط روغن و یا گاز و یا هوای فشرده موجود در محفظه تامین می گردد و ایزولاسیون شینه های اصلی و شینه های ارتباطی واقع در فضای باز توسط هوا تامین می گردد.
خصوصیات ایزولاسیون در محفظه بسته تجهیزات فشار قوی متفاوت از خصوصیات ایزولاسیون توسط هوا بوده و در هنگام طرح پست و انتخاب تجهیزات فشار قوی لازم است این مرحله متناسب و هماهنگ با یکدیگر صورت پذیرد.
دو نوع ایزولاسیون داخلی و خارجی تجهیزات فشار قوی خصوصیات متفاوت را در قبال انواع مختلف اضافه ولتاژها عرضه می کنند که در بخش های بعدی به شرح آن پرداخته می شود.

سطح عایقی: ( Insulation Level)
هوای اتمسفر در فواصل هوائی بین تجهیزات محیطی دی الکتریک تشکیل می دهد. این محیط دائماً در معرض اضافه ولتاژ با فرکانس صنعتی و نیز در معرض اضافه ولتاژهای موجی ناشی از تخلیه جوی (صاعقه) و کلیدزنی (قطع و وصل) می باشد. شکست الکتریکی پدیده ایست که در اثر افزایش حداقل یکی از اضافه ولتاژهای فوق در فواصل هوائی بین تجهیزات در قسمت مقره ها یا در عایق بندی سیستم ایجاد می گردد.
در میان موجهای یاد شده فوق, عامل اصلی تعیین کننده در فواصل الکتریکی بین تجهیزات و شینه ها, همان دامنه ولتاژ موجی قابل قبول توسط فواصل هوائی ایزولاسیون می باشد که به سطح ایزولاسیون ایستگاه یا Basic Insulation Level مرسوم بوده و به طور خلاصه با BIL نشان داده می شود و آن عبارتست از مقدار ولتاژی که باعث شکست الکتریکی عایق بندی سیستم می گردد. شکل این موج بر حسب زمان رسیدن به مقدار ماکزیمم و زمان لزوم برای کاهش به نصف مقدار ماکزیمم مشخص می گردد.
برای موارد مختلف و در استانداردهای مختلف زمان پیشانی موج معمولاً بین می باشد.

هماهنگی ایزولاسیون تجهیزات (Insulation Coordination)
به منظور محدود کردن اضافه ولتاژهای اعمالی تجهیزات پست, نوعی هماهنگی عایقی بایستی بین آنها برقرار گردد. این هماهنگی بوسیله سیمهای محافظ ( Shielding Net ) و برقگیر ( Arrester) انجام شده و طوری تنظیم می شود که اضافه ولتاژهای اعمالی به تجهیزات تا حدود هشتاد درصد BIL محدود شوند.
این دو وسیله به دو روش متفاوت زیر عمل می کند:
الف) سیمهای محافظ یا ( Shielding Net ) که از فضای بالای تجهیزات می گذرند و اضافه ولتاژهای موجی ناشی از تخلیه جوی را گرفته و به زمین منتقل کرده و از این طریق اضافه ولتاژ اعمالی به تجهیزات را محدود می نماید و در مورد اضافه ولتاژهای موجی قطع و وصل نیز از طریق کوپلینگ ممکن است در کاهش ولتاژ موثر باشد.
ب) برقگیرها یا Arresters با اتصال کوتاه کردن اضافه ولتاژهای موجی که از طریق خطوط انتقال وارد پست می شوند, اضافه ولتاژهای اعمالی به تجهیزات را محدود می کند.
بحث هماهنگی عایقی, ماهیتاً بدلیل تعداد پارامترها و عوامل درگیر و مشکلات ناشی از برآورد و محاسبه و آزمایش به یکی از پیچیده ترین موضوعات مهندسی برق تبدیل شده است لذا عملاً اغلب ناگزیر هستیم با نوعی سازش تقریبی میان عملکرد سیستم و هزینه مربوطه به طرح بهینه سیستم دست یابیم. بنابراین جهت انتخاب سطح عایقی تجهیزات باید اضافه ولتاژها را در طول مدت بهره برداری محاسبه نمود و مقادیر اضافه ولتاژها مشخص کننده سطح عایقی تجهیزات خواهد بود بنابراین با استفاده از وسایل حرارتی این اضافه ولتاژها را می توان تا حدودی محدود کرد و با قبول مقداری ریسک تا حد قابل قبولی سطح عایقی تجهیزات را کاهش داد. پائین آوردن سطح عایقی تجهیزات از نظر اقتصادی و بهره برداری مهم می باشد و امروزه با استفاده از برقگیرها در داخل پست (در ورودی و خروجی پستها و ورودی و خروجی ترانسفورماتورها) سطح عایقی تجهیزات را پائین می آوردند.
بنابراین حداقل مقدار سطح عایقی تجهیزات (BIL) بایستی 2/1 برابر سطح حفاظت شده توسط برقگیر باشد.

ایزولاسیون داخلی ایستگاههای فشار قوی:
همانگونه که اشاره شد ایزولاسیون هادیهای تحت ولتاژ واقع در محفظه بسته تجهیزات فشار قوی توسط روغن یا گاز و یا هوای فشرده موجود در محفظه تامین می گردد. این نوع ایزولاسیون تجهیزات فشار قوی به عنوان ایزولاسیون داخلی تجهیزات فشار قوی و ایزولاسیون داخلی ایستگاه مرسوم می باشد.
به علت محفوظ بودن ایزولاسیون داخلی, این ایزولاسیون در معرض تغییرات درجه حرارت, باران, یخبندان و آلودگی محیط واقع نمی باشد. تنها کمیت های موثر در تعیین ایزولاسیون داخلی تجهیزات فشار قوی را, اضافه ولتاژهای ظاهر شده در شبکه شامل اضافه ولتاژهای موقت فرکانس 50HZ و اضافه ولتاژهای تخلیه جوی و اضافه ولتاژهای قطع و وصل تشکیل می دهند. اضافه ولتاژهای تخلیه جوی در پی تخلیه جوی مستقیم بر هادیهای واقع در فضاهای باز نظیر شینه ها, هادیهای فاز خطوط انتقال انرژی و غیره ظاهر گردیده و با انتشار در طول هادیهای فاز به داخل محفظه بسته به تجهیزات فشار قوی وارد گردیده, ایزولاسیون داخلی را تهدید می نمایند. اضافه ولتاژهای قطع و وصل در پی وصل کلیدها در ایستگاه ظاهر گردیده و مشابه ولتاژهای موجی تخلیه جوی به دنبال انتشار در طول هادیهای فاز به داخل محفظه بسته تجهیزات فشار قوی وارد می گردند.
ولتاژ عایقی عرضه شده, توسط ماده ایزوله روغن یا گاز و فواصل ایزولاسیون هادی تحت ولتاژ از بدنه و از یکدیگر در داخل محفظه بسته در قبال ولتاژهای موجی تخلیه جوی و قطع و وصل در استانداردهای مختلف در هر ردیف ولتاژ نامی تعیین گردیده اند که به عنوان سطح ایزولاسیون داخلی تجهیزات فشار قوی مرسوم می باشند.سطح ایزولاسیون در قبال اضافه ولتاژهای موجی به عنوان Basic Insulation Level مرسوم بوده و با BIL نشان داده می شود سطح ایزولاسیون در قبال اضافه ولتاژهای موجی قطع و وصل به عنوان Switching Impulse Withstand Level مرسوم بوده و با SIWL نشان می دهند. همچنین سطح ایزولاسیون در قبال اضافه ولتاژهای موجی تخلیه جوی به عنوان Lightning Impulse Withstand Level مرسوم بوده و با LIWL نشان می دهند و سطح ایزولاسیون در قبال اضافه ولتاژهای با فرکانس صنعتی 50HZ به عنوان Power Frequncy Withstand Voltage مرسوم بوده و با PFWV نشان می دهند. در کلیه استانداردها در هر ردیف ولتاژ نامی چند مقدار برای LIWL, SIWL عرضه گردیده که در هنگام انتخاب ایزولاسیون ترانسفورماتور یک مقدار استاندارد با توجه به مشخصات شبکه و انجام محاسبات لازم به عنوان سطح ایزولاسیون داخلی ترانس انتخاب و به کارخانه سازنده اعلام می گردد. دامنه اضافه ولتاژهای ناشی از سوئیچینگ (قطع و وصل) کلیدها در ردیف ولتاژهای نامی بیش از 300KV قابل ملاحظه بوده و ایزولاسیون داخلی و خارجی را تهدید می کند و به همین علت سطح SIWL فقط برای ردیف ولتاژهای نامی ارائه و محاسبه می گردد.
1-6) سطح عایقی خارجی:
مقدار اضافه ولتاژهای قابل تحمل توسط مقره های عایقی تجهیزات و یا فاصله بین فازها یا فازها با زمین که بوسیله هوا و یا مقره ها از یکدیگر جدا شده اند بدون اینکه بین قسمت برقدار و زمین یا بین فازها از طریق هوای آزاد جرقه زده شود را سطح عایقی خارجی می نامند.

2-6) سطح عایقی داخلی:
مقدار تحمل اضافه ولتاژها توسط عایق های داخلی تجهیزات که ممکن است از نوع جامد یا مایع یا گاز بوده و از اثرات محیط خارج و شرایط اتمسفر محفوظ باشد را سطح عایقی داخلی می گویند. سطح عایقی خارجی تجهیزات معمولاً بیشتر از سطح عایقی داخلی است.
مقادیر سطح عایقی بایستی از طریقی انتخاب شود که امکان بوجود آمدن جرقه در اثر اضافه ولتاژ در سطح خارجی دستگاهها وجود نداشته باشد و سطح داخلی دستگاهها نیز بتوانند این اضافه ولتاژها را تحمل کنند.
البته ضرورت دارد جهت اقتصادی تر نمودن تجهیزات پست با طراحی صحیح پست (نقطه نوترال, نحوه اتصال آن به زمین و اتصال برقگیرها در جای مناسب) اثر اضافه ولتاژها را بر روی تجهیزات از بین برد.
اضافه ولتاژهائی که وارد تجهیزات پست می شوند عبارتند از:
1) اضافه ولتاژهای ناشی از کلید زنی
2) اضافه ولتاژهای ناشی از رعد و برق
3) اضافه ولتاژهای موقت با فرکانس معمولی

7) امپدانس درصد ترانس:
برای انتخاب امپدانس درصد ترانس باید پارامترهای زیر را در نظر گرفت:
1) تعداد ترانسفورماتورهای موازی
2) سطح اتصال کوتاه طرف تغذیه شونده
3) مسائل اقتصادی
هر چقدر امپدانس درصد ترانسفورماتور کمتر باشد بهتر است زیرا که راکتانس ترانسفورماتور احتیاج به قدرت راکتیو دارد که بایستی بوسیله ژنراتور و یا وسایل جبران کننده تامین شود. و از طریق خطوط انتقال تا محل ترانسفورماتور هدایت شود ولی از طرف دیگر کاهش امپدانس علاوه بر افزایش قیمت ساخت ترانس باعث می شود سطح اتصال کوتاه بالا رفته و فراهم کردن تجهیزات با سرمایه گذاری بیشتری انجام گیرد بنابراین استاندارد IEC برای ترانسهایی با قدرت زیر, امپدانس مناسب را انتخاب نموده است که به شرح ذیل می باشد.
امپدانس درصد Z% قدرت ترانس به کیلو ولت آمپر
4 631-1250
5 1251-3150
6.25 3151-6300
8.35 6301-12500
10 12501-25000
12.5 25001-200000

اصولاً قسمتهای عایق ماشینهای الکتریکی، ترانسفورماتور ها، خطوط هوایی و غیره به صورتی طراحی می شود که بتوانند به طور مداوم تحت ولتاژ معینی کارکرده و ضمناً قدرت تحمل ضربه های ولتاژ را در لحظات کوتاه داشته باشند. هر نوع تغییرات ناگهانی و شدید در شرایط کاری شبکه، موجب ظهور جهشها یا پالسهای ولتاژ می شود. برای مثالمی توان اضافه ولتاژ های ناشی از قطع و یا وصل بارهای زیاد به طور یکجا ، جریانهای اتصال کوتاه ، تغییر ناگهانی مدار و غیره رانام برد. رعد و برق نیز هنگامی که روی خطوط شبکه تخلیه شود، باعث ایجاد پالسهای فشار قوی با دامنه زیاد و زمان کم می شود.
لذا عایق های موجوددر ماشینهای الکتریکی و تجهیزات فشار قوی باید از نظر استقامت در مقابل این نوع پالسها نیز طبقه بندی شده و مشخص شوند. عایقهای الکتریکی با گذشت زمان نیز در اثر آلودگی و جذب رطوبت فاسد شده و خاصیت خود را از دست می دهند. در مهندسی برق سطوح مختلفی از مقاومت عایقی تعریف شده است که هر کدام بایستی در مقابل ولتاژ معینی استقامت نمایند. (ولتاژ دائمی و ولتاژ لحظه ای هر کدام به طور جداگانه مشخص می شوند)و البته طبیعی است که ازدیاد ولتاژ بیشتر از حد مجاز روی عایق باعث شکست آن می شود. در عمل دو نوع شکست برای عایق ها می توان باز شناخت ،حرارتی و الکتریکی.
زمانی که عایق تحت ولتاژ قرار دارد، حرارت ناشی از تلفات دی الکتریکی می توان باعث شکست حرارتی شود. باید توجه نمود که افزایش درجه حرارت باعث کاهش مقاومت اهمی عایق و نتیجتاً افزایش تصاعدی درجه حرارت آن خواهد شد. خلاصه اینکه عدم توازن بین حرارت ایجاد شده در عایق با انچه که به محیط اطراف دفع می نماید، موجب افزایش درجه حرارت آن شده و این پروسه تا زمانیکه عایق کاملاً شکسته شده و به یک هادی الکتریسته در آید ، ادامه می باید.
شکست الکتریکی در عایق ها به دلیل تجزیه ذرات ان در اثر اعمال میدان الکتریکی نیز صورت می گیرد.
با توجه به آنچه گذشت، عایقهای الکتریکی عموماً در معرض عواملی قرار دارند که باعث می شود در ولتاژ نامی نیز حالت نرمال خود را از دست بدهند. لذا در انتخاب عایقها، عایق با کلاس بالاتر انتخاب می شود . اندازه گیریهای مختلفی که جهت شناسایی نواقص موجود در عایق ها انجام می گیرند عبارتند از :
اندازه گیری مقاومت D.C عایق یا جریان نشتی آن، تلفات دی الکتریک، ظرفیت خازنی عایق ، توزیع ولتاژ در عایق، دشارژهای جزئی در عایق و میزان پارازیتهای حاصل از آن و تست استقامت الکتریکی عایق . تعیین میزان و تلفات یک عایق ومقایسه آن با مقادیر اولیه، معیار خوبی برای ارزیابی وضعیت آن می باشد. اصولاً افزایش تلفات در عایق های جامد ناشی از جذب رطوبت و در روغن ها به دلیل افزایش در صد آب یا آلودگیهای دیگر درآن می باشد.
باید دانست که مقدار تلفاتی که در مورد یک ترانس اندازه گیری می شود، جمع تلفات روغن و ایزولاسیون جامد سیم پیچ بوده و هرگاه تلفات عایق یک ترانس از مقدار مجاز تجاوز نماید، ابتدا باید روغن را به طور جداگانه مورد آزمایش قرار داد تا بتوان وضعیت ایزولاسیون سیم پیچی را ارزیابی نمود.
با توجه به انکه با تعیین مقدار تلفات به طور مطلق و بدون در نظر گرفتن ابعاد فیزیکی و جنس عایق نمی توان قضاوت صحیحی در مورد ان به عمل آورد ، بهترین پارامتری که می تواند وضعیت ایزولاسیون را مشخص نماید نسبت مولفه اکتیو به راکتیو جریان نشتی عایق می باشد . با اندازه گیری ظرفیت تلفات عایق می توان وضعیت ان را از نظر استقامت حرارتی ، میزان رطوبت جذب شده و عمر عایق ارزیابی نمود .
تجربه نشان داده است که در موارد زیر خطر اتصال کوتاه در ایزولاسیون تجهیزات الکتریکی که مستقیماً به فساد عایق مربوط باشد ، وجود ندارد :
الف : وقتیکه ایزولاسیون دارای ضریب تلفات عایق ثابتی است و با مروز زمان افزایش نمی یابد .
ب: وقتیکه ضریب تلفات عایق روغن بوشینگ دژنکتورهای روغنی که مستقیماً روی کلید اندازه گیری شده است ، بدون توجه به اندازه گیری قبلی در حد استاندارد باشد .
با اندازه گیری ظرفیت خازنی ایزولاسیون تجهیزات الکتریکی در دوفرکانس و یا دو درجه حرارت مختلف می توان اطلاعاتی مشابه با نتیجه تست تلفات دی الکتریک از وضعیت عایق بدست آورد .
وجه تمایز تست ظرفیت خازنی در دو فرکانس مختلف با دستگاههایی که جهت همین کار ساخته شده اند در این است که در هر درجه حرارتی قابل انجام بوده و احتیاجی به گرم کردن ترانس و یا تجهیزات دیگر نیست و به همین جهت پرسنل را از حمل و نقل دستگاهها و ادوات نسبتاً سنگین که برای گرمایش بکار می روند بی نیاز می سازد . در این روش اساس کار بر این اصل مبتنی است که ظرفیت خازن با تغییر فرکانس تغییر می نماید . تجربه نشان داده است که در مورد ایزولاسیون سیم پیچ هایی که آب زیادی به خود جذب نموده اند نسبت بین ظرفیت خازنی در فرکانسهای 2 و 50 هرتز حدود دو بوده و در مورد ایزولاسیون خشک این نسبت حدود یک خواهد بود .
اندازه گیری فوق معمولاً بین سیم پیچ هر یک از فازها و بدنه در حالتیکه بقیه سیم پیچ ها نیز ارت شده اند انجام می گیرد . دقیقترین روش برای بررسی نتایج بدست امده در هر آزمایش مقایسه آن با مقادیر کارخانهای و یا تستای مشابه قبلی می باشد که البته در این عمل باید ارقام بر اساس یک درجه حرارت واحد اصلاح شد باشند . چنانچه مقایسه فوق به عللی تحقیق پذیر نباشد ، می توان به بعضی از اتسانداردهایی که در این زمینه موجود است مراجعه نمود . برای مثال پس از انجام تعمیرات ، میزان مقاومت D.C عایق نباید کاهش بیش از 40 در صد (برای ترانس 110 کیلو ولت به بالا 30 در صد ) ، نسبت ظرفیت خازن در فرکانس 2 هرتز به ظرفیت خازن در فرکانس 50 هرتز افزایش بیش از ده درصد و ضریب تلفات عایق افزایش بیش از 30 در صد نسبت به نتایج قبل از تعمیرات را نشان بدهند .
دردرجه حرارتهای 10 و 20 درجه سانتیگراد نسبت ظرفیت خازن در فرکانس 2 هرتز به ظرفیت خازن در فرکانس 50 هرتز باید به ترتیب مقادیری حدود 2/1 و 3/1 را داشته باشند .
اضافه گرمایش مجاز در هادیهای تجهیزات الکتریکی روشن است که عبور جریان نامی به طور مداوئم در هادیهای الکتریکی موجب گر شدن آنها و ایزولاسیون مجاورشان می شوند . این پدیده عاملی است که محدودیت اساسی را برای باردهی تجهیزات الکتریکی بوجود می آورد . براساس استاندارد های معتبر ، حداکثر درجه حرارت مجاز در انواع مواد عایقی بین 90 تا 180 درجه سانتیگراد معین شده است .
درمورادی که قسمتهای حامل جریان و یا قطعات فلزی بدون جریان تجهیزات ، در تمای با عایق ها نباشند ، اضافه دماهای زیادتری مجاز دانسته شده است . در مورد هر ماشین الکتریکی ، حد مجاز برای افزایش درجه محیط تعیین می شود که اصولاً به نوع مواد عایقی موجود در آن بستگی دارد ولی به خاطر پاراکترهای مختلفی که در این زمینه دخالت دارند درجه حرارت مجاز از طریق آزمایشهای ویژه ای که در شرایط بار نامی صورت می گیرد مشخص می شود .
در ماشینهای الکتریکی که با گازها خنک کی شوند ،جریان نامی بر اساس ماکزیمم حرارتی که گاز خنک کننده قادر به دفع آن است تعیین می شود و اصولاً بکارانداختن ماشین در شرایطی خارج از محدوده فوق به جز دو موارد استثنایی که می توان ان را برای مدت کوتاهی تحت اضافه بار قرار داد به هیچ وجه مجاز نمی باشد .
لازم به ذکر است که شرایط اضافه بار معمولاً در مدارک فنی ماشین ثبت شده است . درجه حرارت مجاز در مورد ترانسفورماتورها بر این اساس مشخص می شود که ایزولاسیون سیم پیچها باید 20 تا 25 سال عمر مفید داشته باشد ،بدین منظور درمناطقی که درجه حرارت محیط به 35 درجه سانتیگراد می رسد ، اضافه سیم پیچهای ترانس (اضافه بر دمای محیط ) نباید از 70 درجه سانتیگراد تجاوز نماید . (غالباً ترانس ها را برای کار در شرایط 35 درجه سانتیگراد حرارت می سازند .)
بنابراین ماکزیمم دمای مجاز سیمپیچ ترانس برای کار دائم دراین مناطق عبارت است از 105 درجه سانتیگراد. در این شرایط می توان ترانس را به طور مداوم تحت بار نامی قرار داد ،بدون انکه کاهشی درعمرمفید آن بوجود آید . لازمه ذکر است که یک عایق وقتی تحت دمای مجاز کار کند، قادر به ارائه عمر مفید خود بوده و به همان نسبتی که در دمای افزون بر حد مجاز قرار گیرد (چه از نظر حرارت و چه از نظرزمان ) از عمر مفید آن کاسته خواهد شد.
با توجه به این مطلب و همچنین با توجه به اینکه عملاً درجع رحارت محیط هم در طول روز و هم در طول سال تغییر مینماید ، عمر ایزولاسیون و در نتیجه عمر مفید ترانس بستگی به درجه حرارت میانگین سالیانه محیط و نوع بهره برداری از ترانس خواهد داشت. در استاندارد های معتبر دمای ماکزیمم مجاز برای ترانسهای قدرت با توجه به تغییرات روزانه دما و ماینگین درجه حرارت سالیانه محیط تدوین شده است . به علاوه همین استانداردها ماکزیمم افزایش درجه حرارت مجاز برای لایه بالایی روغن در مخزن ترانس نسبت به دمای محیط را نیز 60 درجه سانتیگراد تعیین نموده است . بنابراین اگر دمای محیط 35 درجه سانتیگارد باشد ، ماکزیمم دمای مجاز روغن (که توسط ترمومتر در بالای ترانس اندازه گیری می شود ) عبارت است از 95 درجه سانتیگراد .
با این درجه حارت روغن و شرایط محیط عملاً سیم پیچ ها تا 105 درجه سانتیگراد گرم می شوند . البته 95 درجه سانتیگراد حرارت روغن مربوط به ترانس هایی است که با سیستم روغن تحت سیرکولاسیون (به کمک پمپ) وهوای تحت فشار (OFAF) خنک می شوند . دمای هوای خنک کننده در مورد ماشینهای الکتریکی مستقیماً درمحلهای ورود و خروج هوا اندازه گیری می شود . این ماشینها مجهز به ترمومترهای جیوه ای روی ماشین و یا دماسنجهایی ترمورزیستوری هستند که ترمورییستورهای مربوط در جلوی فن در دو طرف ماشین جا سازی می شود . در ماشینهایی که با گاز هیدورژن خنک می شوند درجه حارت گاز به عنوان یک قاعده مورد توافق در مهندسی برق توسط ترموریزستوری که در مسیر جریان هیدروژن سرد به داخل ماشین قرار دارد ، اندازه گیری می شود . ماشینهای کوچکی که با فن سر خود خنک کی شوند نیز مجهز به ترمومتر هستند .
برای به حداقل رساندن تلفات حرارتی در یاتاقانها و پیشگیری از صدمه دیدن یا به اصطلاح یاتاقان زدن ، درجه حرارت روغن و پوسته یاتاقان ماشینهای الکتریکی باید مورد کنترلدقیق و مداوم قرار گیرد . یکی از مشخصات اصلی روغنی که در یاتاقانها بکار می رود چسبندگی آن است که به شدت با درجه حرارت تغییر می کند . لذا دمای این روغنها باید بین 40 تا 80 درجه سانتیگراد باشد . در مناطقی که میانگین درجه حرارت روزانه محیط کمتر از 35 درجه سانتیگراد است ، می توان میزان بار تجهیزات الکتریکی را تا 20 در صد افزایش داد ، ولی باید توجه داشت که به هر حال دمای قسمتهای مختلف آن از مقادیری که درجدول 2 مشخص شده است تجاوز ننماید .
البته در این موارد بایستی میزان اضافه بار مجاز در دستورالعمل های کتبی در اختیار اپراتور قرارگیرد . بر عکس در مناطقی نیز که درجه حرارت محیط از 35 درجه سانتیگراد بالاتر می رود ، باید بار نامی طبق دستورالعمل کارخانه سازنده کاهش داده شود .
ژنراتورهای سنکرون:
تغییرات ولتاژ در ترمینالهای ژنراتور های سنکرون به میزان 5/0 +تثیری درقدرت نامی نخواه داشت ،ولی در صورتیکه همین تغییرات از 5 % تجاوز نماید جریان بار را نیز باید برای هر حالت خاص در مقداری که به کمک تست و یا محاسبه قابل حصول است معین نمود ، البته در هر حال نباید قدرت خروجی بیش از مقدار نامی شود .
افزایش بیش از 5% در ولتاژ ماشین موجب افزایش تلفات آهنی و نتیجتاً افزایش درجه حرارت خواهد شد که برای پیشگیری از آن باید بار خروجی را به میزان مناسب کاهش داد و نیز اگر ولتاژ نامی از ترمینالهای ژنراتور بیش از 5% کاهش یابد ، می توان با افزودن جریان بار (جریان استاتور)قدرت ظاهری ماشین را به مقدار نامی نزدیک نمود .
ولی به هر حال باید توجه داشت که اضافه جریان مجاز در استاتور فقط 5% و اضافه ولتاژ مجاز فقط 10% مقدار نامی باشد . ژنراتورها عموماً برای کار در ولتاژهای 15/3 ، 3/6 ، 5/10 ، 8/13 ، 75/15 ، 18 . 20 . 24 کیلو ولت و ضریب توان های 8/0 . 85/0 ، 9/0 و درجه حرارت مایع و یا گاز خنک کننده در 40 درجه سانتیگراد ساخته می شوند . (کندانسورها فقط با ولتاژهای 3/6 . 75/15 کیلو ولت طراحی می شوند).

البته روشن است که ولتاژهای کم برای ماشینهای با ظرفیت کمتر و ولتاژهای بالا برای ماشینهای با ظرفیت بالاتر انتخابمی شوند .
برای ازولاسیون سیم پیچ استاتور ژنراتورها معمولاً عایق کلاس B به کار می رود که از جنس میکل بوده و روی ان با قیر معدنی و کاغذهای مخصوص باضریب هدایت بالا آغشته به گلسیرین فتالیت پوشانده می شود .
در عمل ابتدا سیم پیچ را تحت شرایط خلاء کاملاً خشک و گرم کرده و سپس عایق داغ را روی آن تزریق می نمایند . امروزه در ماشینهای مدرن و با ظرفیت بالا از ایزولاسیون مقاومتریکه عمدتاً از رزین (اپوکسی) تشکیل شده و در دمای 150 تا 160 درجه سانتیگراد کاملاً بهصورت منجمد باقی می ماند استفاده می کنند . برتری این نوع ایزولاسیون رد این است که در اضافه دمای شرایط کاری استحکام خود را از دست نمی دهد .
برای پیشگری از ایجاد پدیده کرونا درماشینهای با ولتاژ 10 کیلو ولت به بالا معمولاً روی عایق بین باسبارها و شیار استاتوررا با لایه ای از ماده نیمه هادی (فروس آسبست و غیره) می پوشانند . برای سیم پیچ روتور نیز غالباً از عایق کلاس B که با استفاده از عملیات حرارتی در محل فرم می گیرد استفاده می شود . برای این منظور ، ابتدا هادیها را با مکانیک سخت غلافی شکل می پوشانند و روی ان را با شارلاک و یا گلسیرین فتالیت مالیده و مجموعه رادر حالیکه تحت فشار قرار دارد به روش الکتریکی گرم می نمایند . بدین ترتیب ماده یکنواختی بوجود می آید .
کنترل درجه حرارت قسمتهای مختلف ژنراتورها از اهمیت ویژه ای برخوردار است . در این رابطه باید نکات زیر را مورد توجه قرار داد :
الف ) دمای سیم پیچ استاتور به کمک ترمورزیستوری که بین باسبارها در شیار و یا در سربندی کلافها قرار دارد ، اندازه گیری شده و دمای بدنه استاتور نیز توسط ترمورزیستور واقع در کف شیار کنترل می شود . دمای سیم پیچ روتور نیز به کمک تست مقاومت اهمی سیم پیچ مشخص می گردد .
ب ) درجه حرارت سیم پیچ استاتور و روتور نباید به ترتیب از مقادیر120و 130 درجه سانتیگراد تجاوز نماید و به تعبیر دیگر افزایش دمای مجاز برای قسمتهای فوق نسبت به دمای نرمال یک گاز خنک کننده (40 درجه سانتیگراد) به ترتیب 80 و 90 درجه سانتیگراد می باشد . اگر در ایزولاسیون سیم پیچ استاتور ترکیباتی از قیر بکار رفته باشد ، ماکزیمم درجه حرارت مجاز به 105 درجه سانتیگراد کاهس می یابد .
سیستم تحریک ژنراتورها معمولاً به صورتی طراحی می شود که بتواند برای مدت کوتاهی ولتاژ خود را به 3/1 تا 5/3 برابر مقدار نامی افزایش دهد . این شرایط برای لحظاتی که شبکه تحت اتصال کوتاه قرار دارد مورد نیاز می باشد . علاوه براین سیسصتم تحریک باید مجهز به کنترل اتوماتیک باشد تا ولتاژ ترمینالهای ژنراتور را علی رغم تغییرات سطح ولتاژ ، میزان بار و ضریب توان درشبکه قدرت به طور اتوماتیک در مقادیر مورد نظرتثبیت نماید . امروزه کلیه ماشینهای سنکرون مدرن دارای سیستم ویژه ای جهت کنترل اتوماتیک تحریک می باشند .
این سیستم باید به طور مداوم وصل بوده و به هیچ وجه حتی در موقع قطع و یا زمان راه اندازی ماشین نیز نباید آن را از مدار خارج نمود و پرسنل بهره بردار برای انجام کارهای خود حق ایجاد هیچگونه تغییر و یا اختلالی در این سیستم را ندارد . در خلال اتصال کوتاههایی که در شبکه قدرترخ می دهد معمولاً افت ولتاژ شدیدی بروز می نماید . در چنین حالتی ژنراتورهاباید با افزایش سریع در نیروی الکتروموتوری خود ضمن تثبیت ولتاژ در ترمینالهای ژنراتور بار راکتیو مورد نیاز شبکه را تامین نموده ومانع پیدایش عدم تعادل در ان بشوند .
این عمل به طور اتوماتیک و توسط سیستمی موسوم به سیستم فورسینگ صوت می گیرد که ولتاژ اکسایتر را به طور آنی تا مقدار ماکزیمم خود افزایش می دهد . البته این اضافه بار برای ژنراتور و سیستم تحریک آن بیش از یک دقیقه قابل تحمل نبوده و پس از ان ماشین به طور اتوماتیک به وضعیت نرمال خود برگشت خواهد نمود .

راه اندازی مجدد موتورها پس از برگشت ولتاژ:
در موارد زیادی ممکن است ولتاژ شبکه به طورموقت افت نموده و یا کاملاً قطع و مجدداً به حالت اولیه برگشتنماید . در چنین حالتی سرعت موتورهای الکتریکی نیز تناسب به حالت اولیه برگشت نماید . در چنین حالتی سرعت موتورهای الکتریکی نیز متناسب با افت ولتاژ کاهش خواهد یافت . اصولاً مدتی که از زمان قطع ولتاژ از روییک موتور تا ایستادن کامل آن به طول می انجامد ، به پریود استپ موتور شهرت داشته و در مورد مکانیزمهای مختلف ممکن است از چند ثانیه تا چند ده ثانیه طول بکشد . اگر مدت زمان کاهش ولتاژ و یا قطع موقت برق شبکه از تاخیر زمانی رله های حفاظت ولتاژ پایین باس کمتر باشد ، در این خلال مدار موتور قطع نشده و پس از برگشت ولتاژ به حالت اولیه پدیده ای که اصطلاحاً به راه اندازی مجدد موسوم است به وقوع می پیوندد . بدینترتیب هر چه فاصله زمانی کاهش ولتاژ کوتاهتر باشد به همان میزان نیز راه اندازی مجدد راحتتر صورت می گیرد . د رراه اندازی مجدد نیز جریان مصرفی سیستم چند برابر مقدار نامی می شود که در اینصورت اگر کلیه موتورهای منشعب از یک باس بخواهند همگی با هم از حالت قطع راه اندازی مجدد شوند، جریان مصرفی به اندازه مجموع جریانهای راه اندازی موتورها بوده و افت ولتاژ شدیدی را ایجاد می کندکه باعث تحریک رله های اضافه بار شده و عمل راه اندازی را غیرممکن می سازد. لذا اگر راه اندازی جمعی موتورها غیر قابل انجام باشد ،باید تدابیری اندیشید که ابتدا موتورهایی که نقش حیاتی دارند راه اندازی شوند و سپس بقیه مصرف کننده ها بکار بیفتند.
موتورهای اصلی واحد معمولاً به کمک حفاظت ولتاژ کم که عموماً در 30 در صد افت ولتاژ و یا تاخیر یک تا دو ثانیه عمل می کند از شبکه جدا می شوند.
زمان لازم برای عملکرد خود رله های حفاظتی نیز مجموعاً حدود 5/0 ثانیه است . بنابراین در تعویض با سبارها موقعی می توان از راه اندازی مجدد الکتروموتورهای اساسی واحد اطمینان حاصل نمود که مدت عمل تعویض از 5/2 ثانیه تجاوز ننماید .
به هر حال عدم استفاده از راه اندازی مجدد الکتروموتورها موجب بروزاختلالات پی در پی در پروسه تولید واحد می شود .
لازم به ذکر است که در مکانیزمهایی که با همان اینرسی ثابت کار می کنند کاهش ولتاژ موتور تا 80 در صد و در مورد پمپها و فنها تا 65 در صد مقدار نامی نیز برای مدت محدودی اشکال اساسی در ادامه کار سیستم بوجود آورد .
در اینجا بهتر است وضعیت ویژه موتور سنکرون د رراه اندازی مجدد نیز مورد اشاره واقع شود .
پس از قطع ولتاژ شبکه و زمانی که موتور سنکرون تحت تاثیر ممان اینرسی به دوران خود ادامه می دهد موتور به ژنراتور تبدیل شده و در زمانی حدود 3/0 الی 4/0 ثانیه ولتاژی در ترمینالهای آن ظاهر میس شود که 180 درجه با ولتاژ اولیه اختلاف فاز خواهد داشت .
به همین جهت پس از برگشت وضعیت شبکه به حالت عادی تفاضیل دو ولتاژ که 6/1 تا 8/1 برابر مقدار نامی است که روی مدارهای ارتباطی موتور قرار گرفته و جریان راه اندازی را به میزان قابل ملاحظه ای افزایش خواهد داد .
لذا در بررسی شرایط راه اندازی مجدد سنکرون و همچنین نقطه تنظیم رله های حفاظتی آن پدیده فوق را نباید از نظر دور داشت .
نکاتی که در امر نگهداری موتورهای تحت سرویس باید مورد توجه پرسنل مسئول قرار گیرد، عبارتند از:
کنترل جریان مصرفی موتور تا از مقدار ماکزیمم مجاز تجاوز ننماید، چک کردن درجه حرارت و ویبراسیون موتور به کمک دست و یا دستگاه اندازه گیری ،کنترل سطح روغن و کیفیت آن در یاتاقانها، مراقبت از جاروبکها در موتورهایDC . تمیز کردن سطوح خارجی موتور ،روغنکاری یاتاقانها.
در هر پروسه راه اندازی ،استارت موتورهای القایی، بیش از دو مرتبه برای حالت سرد و بیش از یک مرتبه برای حالت گرم مجاز نمی باشد.
زیرا استارتهای متوالی موجب اضافه دمای روتور و تغییر شکل روتور قفسه سنجابی و همچنین انبساط های حرارتی شدید هادیها و ترکیدن ایزولاسیونهای استاتور خواهد شد.
فاصله دو استارت متوالی مجاز 5/0 الی یک ساعت در نظر گرفته می شود که البته موارد اضطراری و همچنین مکانیزمهایی که زمان راه اندازی آنها خاص می باشد (نظیر rachet پمپ و غیره از اعده فوق مستثنی هستند .
اپراتورمسئول بایستی توجه داشته باشد که در هنگام کار موتور ، روغن در یاتاقانهای روغنی ، باید با سرعت معینی در گردش بوده و کم شدن سرعت گردش یا توقف آن مبین آن است که روغنکاری به میزان کافی صورتنگرفته و یاتاقان در معرض افزایش درجه حرارت و آسیب دیدگی قرار دارد . (معمولاً در موتورها گردش روغن از روزنه ای روی یاتاقان قابل روئت است) و نیز اگرسرعت جریان روغن بیش از اندازه بوده و یا سطح آن پایین برود ممکن است قطرات روغن در حال تراوش به بیرون باشد .
سطوح خارجی موتور را همواره باید خشک و تمیز نگهداشت و نباید از نظر دور داشت که ورود روغن به داخل موتور و روی سیم پیچ ، خالی از ضرر نمی باشد . لقی محور موتوری که دارای یاتاقان روغنی است اصولاً در شرایط بی باری اندازه گیری شده و در انتهای محور نباید از 2 تا 4 میلیمتر تجاوز نماید .
البته اگر قرار باشد از کوپلینگ هیدرولیکی روی موتور استفاده شود . این میزان را می توان مقداری اضافه نمود .
درشرایط کار معمولی روغن یاتاقانها را باید هر سال دو مرتبه تعویض نمود و البته اصولاً هر وقت رنگ روغن تیره شود یا بوی سوختگی از آن متصاعد گردد و یا وجود ذرات ناخالصی در ان به حدی مشهود شود که بین دو انگشت نیز قابل لمس باشد باید روغن را تعویض نمود .
هنگام تعویض روغن ابتدا باید منافذ و مجراهای روغن در یاتاقان را با نفت سفید شستشو داده و پس از تمیز کردن وخشک نمودن آن به کمک کمپرسور هوا ، روغن جدید را مورد استفاده قرار داد . ضمناً یاتاقانهای بلبرینگی و بوشی نیز حداقل شش ماه یکبار بایستی بازرسی و گریس کاری شوند . تعمیرات اساسی الکتروموتورهایی که درشرایط نامساعد کار می کنند برای اولین بار یک سال پس از شورع به کار و در دفعات بعدی هر دو تا سه سال یکبار باید صورت پذیرد . در حالیکه زمن تعمیرات اساسی موتورهایی که دروضعیت جوی نرمال کارکرده و یا دارای سیستم تهویه مدار بسته هستند با توجه به شرایط ویژه خودشان مشخص می شود .
تعمیرات دوره ای موتورهای با ظرفیت متوسط و بزرگ اصولاً همراه با مکانیزم مربوطه و هر یک سال یک بار انجام می شود .
تعمیرات اساسی موتور شامل پیاده کردن کامل وخارج نمودن روتورآن ، بازرسی و چک کردن وضعیت استاتورو روتور و تمیز کردن انها ، تعویض بابیت یاتاقانها ، تعویض بلبرینگ ها ، تعمیر تجهیزات مربوط به مدارات فرمان و کنترل ، تمیز نمودن و تعمیر سیستم کولینگ وانجام تستهای متداول روی آن می باشد .
تعمیرات دوره ای عبارتند از : تمیز کردن موتور به کمک کمپرسورها ،تعویض کامل و یا اضافه نمودن گریس در بلبرینگها ، تمیز نمودن و تعویض روغن یاتاقنهای روغنی ، چک نمودن مدارات و تجهیزات فرمان ، کنترل و حفاظت موتور، اندازه گیری مقاومت عایق و غیره. تست استقامت الکتریکی روی ایزولاسیون سیم پیچهای استاتورنسبت به بدنه که اصولاً در مورد موتورهای با ظرفیت 40 کیلووات به بالا صورت گرفته و برای هر فاز به طور جداگانه، در حالیکه دو فاز دیگر مشترکاً زمین شدهاند انجام می گیرد. ولتاژ تستس به استثنا موتورهایی که تجدید سیم پیچی شدهاند، به مقدار ولتاژ نامی آنها بستگی داشته و برای موتورهای با ولتاژ 400 ولت 15/1کیلو ولت می باشد (برای موتورهای باولتاژهای 500ولت ، 660 ولت ، 3600 ولت و 10کیلو ولت به ترتیب 7/16، 10، 5 ،1 کیلو ولت و به مدت یک دقیقه می باشد).
ضمناً فرکانس این تست همان فرکانس صنعتی یعنی 50 هرتز درنظر گرفته می شود . تستس استقامت الکتریکی ایزولاسیون رئوستای مدار روتور با 1000 ولت متناوب و به مدت یک دقیق انجام می گیرد .
تعیین ویبراسیون موتور معمولاً با اندازه ای فاصله عمودی بین ماکزیمم مثبت ومنفی منحنی نوسانات (پیک – پیک) مشخص شده و به میلیمتر بیان می شود .
این پارامتر بوسیله دستگاههای بخوصی قابل تست بوده و مقدار آن در سرعتهای 1000و 1500و 3000و750 دور دردقیقه به ترتیب نباید از 05/0 و1/0 و13/0 و16/0 میلیمتر تجاوز نماید .
شرایط غیر نرمال درکار موتورهای و نحوه رفع عیب در آنها:
به لحاظ اینکه موتورهای الکتریکی جز تجهیزات اساسی حساس می باشند ،عیوب و نقایصی که در انها بروزمی کند باید سریعاً شناسایی و بر طرف گردند .
به همین جهت ذیلاً بعضی از معایب بسیار متداول موتورها و نحوه رفع آنها مختصراً توضیح داده شده است .
1-هنگام راه اندازی یک الکتروموتور اگر جهت گردش آنمعکوس باشد باید جای دو فاز مختلف را روی ترمینال عوض نمود .
2- اگر موتوری که استارت می شود به حرکت در امده ولی تولید صدای غیر معمول بنماید و یا با سرعتی کمتر از مقدار ادی به گردش درآید ممکن الست در اثر یکی از علل زیر باشد :
الف ) قطع یکی از فازهای استاتور که اغلب در اثر سوختن یک فیوز یا اشکال در کلید اتوماتیک و یا قطعی در داخل خود موتور به وجود آمده و در برخی موارد نیز ممکن است یک فاز شبکه قطع شده و تعداد زیادی از مصرف کنندها منجمله موتورها را دو فاز نماید .
ب ) قطعی یا ضعیف شدن کنتالکت در مدار سیم پیچ روتور (ضعیف شدن اتصالات جوشی در بین قسمتهای مختلف هادیها و رینگهای انتهایی در موتورهای قفسه سنجابی و قطع مدار رئوستا یا معیوب شدن جاروبکها در موتور های با روتور سیم پیچی شده).
باید دانست که اگر موتور در حال کار باشد ضعیف شدن اتصالات مدار روتور ، با نوسان عقربه آمپر متر استاتور مشخص شدهو اگر ساکن باشد در موقع استارت به سرعت نرمال خود نخواهد رسید .
ج) ممکن است خود موتور و یا مکانیزمی که با ان کوپل شده استدارای گیر مکانیکی باشد .
د) اشتباه بودن اتصال فازهای استاتور مثلاً ستاره به جای مثلث و یا معکوس بودن یک فاز در اتصال ستاره .
3- اگر موقع استارت و یا در خلال کار در فاصله هوایی یک الکتروموتور دود و جرقه مشاده شود به احتمال قریب عدم تقارن محوری موجب برخورد روتورو استاتور شده است که این عدم تقارن نیز ممکن است در اثر ناموزون بودن خود روتور و یا تنظیم غیر صحیح یاتاقان باشد .
البته در مورادی هم جرقه و دود ، ناشی از سوختن ناخالصیهای موجود در هوای خنک کننده می باشد .
4- اگر بلافاصله پس از استارت موتور ، رله حفاظت بار زیاد و یا جریان زیاد ان عمل کند احتمال دارد که در اثر یکی از دو علت زیر باشد :
الف) وجود اتصال کوتاه درکابل تغذیه و یا خود الکتروموتور
ب) نقطه تنظیم رله جریان زیاد ، پایین تر از حد لازم بوده و یا زمیان تاخیر رله بار زیاد ، بسیار کم است .
به هر حال موتور معیوب باید سریعاً از مدار قطع شده و در موتور سیستمهای اصلی وحیاتی ، موتور رزرو به جای آن وارد مدار شود . موتوری که با عملکرد رله اتصال کوتاه و یا اضافه بار قطع شده است ، باید به دقت مورد بررسی و عیب یابی قرار گرفته و پس از رفع عیب ، فقط با اجازه کتبی سرپرست فنی مربوط می توان آن را مجدداً تحت سرویس قرار داد .
مع هذا اگر در تجهیزات اساسی ، موتوری به علت عملکرد در ارائه بار زیاد در حالیکه واحد رزرو آن نیز قابل بهره برداری نیست قطع شود ، پس از بازرسی اولیه و رفع عیب احتمالی . بهخاطر پیشگیری از اختلال در کار واحد می توان مجدداً آن را استارت نمود . در اینجا متذکر می شود که موتوری را که در اثر اتصال کوتاه قطع شده است ، به هیچ وجه نباید بدون انجام بازرسی استارت نمود و اگر دران آتش سوزی رخ دهد پس از قطع برق ، باید از آی ، دی اکسید کربن و با بروموتیل استفاده کرده و از بکار بردن فوم و یا ماسه جهت اطفاء حریق اجتناب نمود .
بهره برداری و نگهداری از ترانس ها و اتو ترانس ها:
ترانسفورماتورهایی که در نیروگاهها و پستهای برق بکار برده می شوند ممکن است کاهنده و یا افزاینده ، دو سیم پیچه یا سه سیم پیچه ، تک فاز یا سه فاز باشند . اصولاً استفاده از یک ترانس سه فاز به جای سه ترانس تکفاز با ظرفیت معادل مقرون به صرفه تر بوده و بهره برداری و تعمیرات ان نیز ساده تر انجام می پذیرد .
ولی به هر حال در مواردیکه حمل یک ترانس سه فاز به محل بهره برداری مشکل بوده و یا ترانس سه فازی با ظرفیت مورد نظر وجود نداشته باشدعملاً از سه ترانس تک فاز استفادهمی نمایند .امروزه ترانسها با ولتاژهای مختلفی تا 7500 کیلو ولت و ظرفیت تا چندین صد هزار کیلو ولت آمپر نیز ساخته می شوند .
در حالیکه در ظرفیتهای 10MVA به بالا علاوه بر آن از فنهای دمنده نیز استفاده شده و رادیاتورها و تانک روغن توسط وزش اجباری هوا خنک می شوند . در بعضی موارد نیز ترانسهای پر ظرفیت یا کولرهای آب و یا کولرهای هوایی طراحی می شوند و که در آنها روغن ترانس مرتباً در یک مدار بسته و تحت فشار از داخل کولر عبور می نماید .
در مواقعی که کاهش سطح اتصال کوتاه مورد نظر باشد ترانسهای سه سیم پیچه که دارای دو ثانویه مشابه هستند بکابر برده می شوند . نوع متداولی از ترانسهای فوق که در اغلب مراکز نیرو بکار برده می شود ترانس سه سیم پیچه ای است با اولیه 110 یا 220 کیلو ولت و دو ثانویه مشابه با ولتاژ 6 تا 10 کیلوولت.
روغن در ترانسفورماتو هم نقش سیال خنک کننده را داشته و هم به عنوان عایق مایع جهت ایزولاسیون سیم پیچ ها نسبت به بدنه بکار می رود و کنسرواتور یا تانک انبساط به خاطر اطمینان از پربودن ترانس، جبران فعل و انفعلات ناشی از انبساط و انقباض حرارتی روغن و هر چه کمتر کردن تماسروغنبا هوا که موجب اکسیده شدن آن می شود مورد استفاده قرار می گیرد .لوله ای که انتهای آن توسط ورقی از جنس سبک و شکننده مسدود شدهاست در بالای تانک ترانس تعبیه می شود که نقش سوپاپ اطمینان را داشته و ترانس را در مقابل افزایش بیش از حد فشار روغن محافظت می کند.
ترانسها معمولاً با ولتاژ نامی پیم پیچهیشان مشخص می شوند ولی باید دانست که در ترانس تحت بار اگر ولتاژ اولیه برابر ولتاژ نامی باشد ، ولتاژ به میزان افت ولتاژی که ناشی از جریان بار است از مقدار نامی خود کمتر می شود . ترانسهای تا 15 کیلو ولت به صورت خشک ساخته می شوند که فقط با جریان طبیعی هوا خنک شده و نوعی از انها با ظرفیت 1600 KVA که برای کار در فضای بسته و غیر حساس د رمقابل آتش سوزی طراحی شدهاند ، معمولاً جهت تغذیه مصرف داخلی در نیروگاهها ،پستها و مراکز صنعتی دیگر بار برده می شوند .
ترانسهای خشک در مقایسه باترانسهای روغنی ، سر و صدای زیادی تولید نمودهو باید در اتاقهای خشک و بدون گردو غبار و با رطوبت نسب حداکثر 85% نصب شوند و این ترانسها معمولاً حفاظتی در مقابل پالسهای ولتاژی جوی ندارند . ترانسهایی نیز تا ظرفیت 1000 KVA ساخته شده اند که درآنها به جای روغن از مایع ساوتول (مایعی ک در مقابل آتش سوزی غیر حساس است ) استفاده می شود.
البته این ترانس ها به علت گران بودن و همچنین سمی بودن مایه ساوتولفقط در مورادیکه استفاده از ترانس خشک به سبب شرایط خاص محیط و همچنین استفاده از ترانس روغنی به علت حساسیتا محل نسبت به آتش سوزی مقدور نباشد ، بکار برده می شوند . یکی از ارجحیتهای ترانس های خشک یا محتوی ساوتول این است که می تون ان را در همه طبقات ساختمان و در کنار مصرف کننده های مربوطه نصب نم.ود. در مقایسه با ترانسهای معمولی ، اتوترانس در ولتاژ و قدرت مشابه دارای اندوکتیویته کمتری می باشد و به همین جهت افت ولتاژ نیز در آن کمتر بوده و راندمات بالاتری خواهد داشت .
نارسائیهای قابل توجه ترانس عبارتند از اینکه اولاً فقط در سیستمهای زمین شده (دارای سیمنول) قابل استفاده بوده و ثانیاً جریان اتصال کوتاه ان به علت اندوکتیویته پایین به مراتب از ترانسهای معمولی مشابه بالاتر است . به تجربه ثابت شده است که جهت کوپل نمودن دو شبکه ارت شده (دارای سیم نول) کهنسبت بین ولتاژهای آنها نزدیک دو است اقتادی ترین روش استفاده از اتوترانس می باشد .
امروزه اتوترانس ها کاربرد وسیعی در شبکه های برق پیدا کرده اند و در عمل اتوترانس هایی با سیم پیچ سوم نیز وجود دارند که به صورت مثلث بسته شده و جهت تغذیه مصارف محلی و یا اتصال به ژنراتور مورد استفاده قرار می گیرند.
خنک کردن ترانسفورماتورها و نگهداری از سیستم های خنک کننده
کلیه ترانس های روغنی از نظر نوع سیستم خنک کننده به گروههایی به شرح زیر تقسیم می شوند :
الف ) خنک شدن از طریق جریان طبیعی روغن و هوا (ONAN)
ب ) خنک شدن از طریق جریان طبیعی روغن و فن (ONAF)
ج ) خنک شدن به کمک جریان تحت فشار روغن و فن (OFAF)
د) خنک شدن از طریق جریان تحت فشار روغن در کولرهای آبی (OF ,W)
در ترانس های روغنی ، گرمایی که از سیم پیچها و هسته ترانس متصاعد می شود ابتدا به روغن منتقل شده و سپس از طریق دیواره های تانک رادیاتورها و در پوش تانک ترانس به فضای اطراف دفع می شود .
جریان طبیعی روغن که در دسته ای از ترانس ها (ONAN , ONAF) سهم بزرگی در دفع حرارت دارد ، بدین صورت بوجود می آید که روغن گرم در اثر کاهش وزن به طرف بالا حرکت کرده و روغن خنک که به مراتب سنگین تر است به پایین تانک ترانس منتقل می شود . اگر ترانسی که با جریان طبیعی روغن خنک می شود ، در فضا مسدودنصب شود، باید جهت خارج نمودن هوای گرم و ورودهوای خنک به داخل این فضا تهویه مناسب پیش بینی شود . بهترین وضعیت برای چنین تهویه ای این است که در شرایطی که ترانس تحت بار نامی قرار دارد ، تفاوت دمای هوای ورودی و خروجی به اتاق از 15 درجه سانتیگراد تجاوز ننماید . در موقع کنترل درجه حارات روغن باید توجه داشت که در مورد ترانسهایی که جریان طبیعی روغن و یا با فن هوا خنک می شوند ، وقتی که ترانس تحت بار نامی باشد دمای متوسط سیم پیچ 10 تا 15 درجه سانتیگراد بیشتراز دمای روغن در بالای تانک می باشد .
البته مقدار فوق درمورد ترانسهاییکه با جریان طبیعی روغن خنک می شوند اختلاف دمای روغن در بالا و پایین تانک قابل ملاحظه بوده و کاملاً محسس است . مثلاً اگر دما در بالای تانک 80 درجه سانتیگراد باشد در پایین حدود 35 -30 درجه سانتیگراد ودر قسمتهای وسط حدود 70-65 درجه سانتیگراد خواهد بود .
در ترانسهای با ظرفیت کمتر از 1 MVA معمولاً درجه حرارت روغن بوسیله ترمومترهای جیوه ای که روی ترانس و در طرف بوشینگهای فشار ضعیف نصب می شوند ، اندازه گیری شده و ترانسهای با ظرفیت بیش از 1 MVA مجهز به ترمومترهایی هستند که المان آنها در بالای ترانس ودستگاه نشانده دهنده آن در پایین و حدود 5/1 متری از زمین نصب می شوند . علاوه بر این برای ترانس های با ظرفیت خیلی بالا در تابلوی کنترل نیروگاه نیز ترمومترهایی نصب می شوند که مستقیماً دمای روغن را نشان می دهند .
نکتهای که در باردهی ترانس باید مورد توجه قرار گیرد این است که تبادل حرارتی سیم پیچ در مقایسه با روغن که دارای حجم زیادی است خیلی سریعتر بوده و به همین جهت در مواقع کاهش یا افزایش بار، دمای روغن با چند ساعت تاخیر با وضعیت جدید منطق خواهد شد .
در ترانس هایی که با وزش هوای تحت فشار خنک می شوند ، معمولاً برای هر رادیاتور از یک جفت فن استفاده می شود که غالباً توسط موتورهایی القایی از نوع قفسه سنجابی با قدرت 150 وات به حرکت در می آیند . تجربه نشان داده است که ترانسهایی که جریان طبیعی روغن و فن هوا (ONAF) و یا با جریان تحت فشار روغن و فن هوا (OFAF) خنک می شوند ، د روهله اول می توان با بار نامی به مدت 10 دقیقه و بدون بار به مدت نیم ساعت با فنهای خاموش تحت سرویس قرار داد .
اگر پس از انقضاء مدت فوق دمای روغندر بالای تانک در مورد ترانسهای تا ظرفیت 250 MVA به 80 درجه سانتیگراد و در مورد ترانسهای با ظرفیت بیش از 250 MVA به 75 درجه سانتیگراد نرسد ، می توان را با رسیدن به این دما ها و حداکثر به مدت یک ساعت با فنهای خاموش تحت بار نامی نگهداشت . اگر از سیستم اتوماتیک تنظیم دما استفاده شود باید توجه داشت که به هر حال فنها باید در 55 درجه سانتیگراد دما روغن و یا بلافاصله پپس از رسیدن بار به حد نامی استارت شوند . در بعضی موارد که سطوح خارجی تانک و رادیاتورهای ترانس تکافوی دفع حرارت را به محیط اطراف نمی نماید ، از کولرهای آب استفاده می شود .
در این حالت روغن توسط یک پمپ سانتریفوژ در یک مدار بسته شامل تانک ترانس و کولر سیر کوله شده وخنک می شود .
در استفاده از کولر آبی ، روغن گرم از بالای ترانس توسط پمپ به درون کولر هدایت شده و پس از خنک شدن و عبور از هواگیر از قسمت پائین تانک وارد ترانس می شود.
البته نقاط ورد و خروج روغن باید در دو طرف یک قطر قرار گیرند تا روغن کاملاً گرم به طرف کولر رفته و راندمان سیستم افزایش یابد .
کولرهای آبی که برای این منظور بکار برده می شوند معمولاً ا زتعداد زیادی لوله های باریک که داخل یک مخزن قرار دارند تشکیل می شوند به طوریکه آب خنک کننده از درون لوله ها عبور نموده و روغن در فضای بین آنها جریان پیدا می کند .
کیفیت خنک کنندگی سیستم نیز بااندازه گیری اختلاف درجه حرارت بین روغن ورودی و خروجی از ترانس ارزیابی می شود . اگرماکزیمم درجه حرارت آب خنک کننده 25 درجه سانتیگراد باشد اختلاف دمای فوق نباید از 10 درجه سانتیگراد کمتر بشود . پمپ روغن حتماً بایستی قبل از کولر قرار گرفته و روغن با فشاری حدود 1/0 تا 2/0 مکا پاسگال وارد کولر گردد .
د رغیر این صورت یعنی وقتی که کولر در طرف مکش پمپ قرار گیرد ، چون فشار روغن در داخل آن به قدر کافی بالا نمی رود ، وجود کوچکترین منفذ و یا لقی در اتصالات لوله های کویل موجب ورود آب به داخل روغن خواهد شد .
مسیر لوله های آب کولر نسبت به ترانس و لوله های روغن طوری باید ترتیب داده شود که فشار استاتیک روغن د رمواقعه قطع اضطراری پمپ حدود 03/0 الی 05/0 مگا پاسگال از فشار آب زیادتر شود تا در صورتیکه لوله های کولر آسیب دیده باشند از ورودی آب به درون روغن ممانعت به عمل آید .
کلیه لوله ها و لوازم سیستم مخصوصاً در قسمت مکش پمپ باید کاملا محکم و آب بندی شده باشند تا از نفوذ هوا به داخل روغن پیشگیری شود ، معهذا برای جداسازی هوایی که احتمالا در روغن وجود دارد از هواگیر که از دو منبع سیلندری شکل متحدالمرکز تشکیل شده است ، استفاده شده و این هئاگیر قبل از استفاده روغن به ترانس و در مسیرلوله نصب می گردد ، به سبب حجم حرارتی زیاد فقط در زمان کوتاهی می توان ترانسهای فوق را بدون وجودکولر (در مواقع قطع اضطاری ) تحت سرویس نگه داشت .
نکته دیگری که در این رابطه لازم به یادآوری می باشد این است که برای پیشگیری از ورود آب به داخل روغن در موقع راه اندازی سیستم باید پمپ روغن و سپس پمپ آب را روشن نموده و بالعکس هنگام قطع سیستم ابتدا باید پمپ آب و سپس پمپ روغن خاموش شود . در ترانسهایی که با جریان تحت فشار روغن و فن (OFAF) خنک می شوند ، حداکثر 10 تا 15 دقیقه پس از اعمال بار نامی ، پمپ های روغن را باید استارت نمود.
در حالیکه فنهای هوا را می توان تا رسیدن درجه حرارت روغن به حدود 45 تا 50 درجه سانتیگراد همچنان خاموش نگه داشت .
در راه اندازی ترانسهایی که با جریان طبیعی روغن خنک می شوند (ONAF, ONAN) سرمایه محیط هیچگونه محدودیتی ایجاد نمی کند ، در حالیکه سیستمهای خنک کنندهای که در انها روغن تحت فشار پمپ (OFAF, OFAN) سیر کوله می شود را فقط تا 25- درجه دمای محیط می توان راه اندازی نمود .
اگر ترانسفورماتوری با سیستم خنک کننده OFAF به عنوان واحد رزرو در نظر گرفته شود، تمام سیستم خنک کننده باید در وضعیت اتوماتیک و بدون عیب آماده بهره برداری بوده و از دستی کردن بعضی قسمتها و یا تحت تعمیر قرار دادن فنها و الکتروموتورها در این خلال خود داری نمود .
اگر بخواهیم ترانسی را که با کولر آب خنک می شود برای مدت محدودی از مدار خارج سازیم ، شیرهای خروجی آب و روغن آن بلافاصله باید بسته شوند ، البته در بعضی موراد ممکن است این عمل به طور اتوماتیک و توسط شیرهای برقی نیز انجام گیرد ولی در صورتیکه این نوع ترانسها برای تعمیرات طولانی از مدار خارج می شوند ، بلافاصله باید
مَقَرّه یا گیرهٔ چینی پایه عایقی است که در دکل های انتقال برق در محل اتصال کابل های برق با دکل بکار می رود.
در خطوط انتقال نیرو لازم است هادی های تحت ولتاژ به نحوی از برج ها ایزوله شوند و برای این کار از مقره ها استفاده می شود. این مقره ها دو وظیفه عمده دارند:
* وظیفه اصلی مقره ها، ایزوله کردن هادی از بدنه برج می باشد. این مقره ها باید بتوانند بدون داشتن جریان نشتی، ولتاژهای بالای خطوط انتقال را از بدنه برج ایزوله نمایند.
* مقره ها باید تحمل نیروهای مکانیکی حاصل از وزن هادی ها و نیروهای اعمالی ناشی از باد و یخ را داشته باشند.

سیم رسانای مسی که با لایهٔ بیرونیپلی اتیلن عایق بندی شده
عایق الکتریکی یا نارسانا، ماده ای است که به میدان الکتریکی پاسخ نمی دهد و کاملاً در برابر جریان بارهای الکتریکی مقاومت می کند. در عمل عایق کامل وجود ندارد، بنابراین مواد دی الکتریک با ثابت دی الکتریک بالا را عایق الکتریکی می نامند. در مواد دی الکتریک الکترون های والانس به شدت به اتم هایشان وابسته اند. این مواد در تجهیزات الکتریکی همچون عایق ها یا عایق بندی بکار می روند. از عایق الکتریکی برای حمایت از رسانای الکتریکی یا جداسازی آن استفاده می شود، بدون آنکه جریانی از درونش عبور کند. در انگلیسی از واژهٔ insulator که به معنای عایق الکتریکی است، برای اشاره به مقره های خطوط انتقال انرژی الکتریکی نیز استفاده می شود.[۱]
برخی مواد همچون شیشه، کاغذ یا پلی تترافلوئورواتیلن، عایق های الکتریکی بسیار خوبی هستند. با وجود اینکه مواد دیگر ممکن است مقاومت الکتریکی پایین تری داشته باشند، مواد بسیار دیگری هم هستند که برای عایق بندی سیم کشی برق و کابل ها به اندازه کافی مناسبند. از جملهبسپارهای لاستیک مانند و بیشتر پلاستیک ها. اینگونه مواد می توانند به عنوان عایق هایی کاربردی و ایمن برای ولتاژهای پایین یا متوسط (صدها یا حتی هزاران ولت) بکار روند
جنس مقره ها و طراحی شکل آنها
متداول ترین جنس مقره های مورد استفاده در صنعت برق عبارتند از
مقره های چینی
این مقره ها از ترکیبات آلکالین و سیلیکات آلومینیوم و پودر کوارتز ساخته شده است. جهت بالا بردن استقامت مکانیکی چینی به آن اکسید آلومینیوم اضافه می کنند. مقره های چینی چندین نوع می باشندکه انواع آنها بشقابی , سنجاقی و مقره های یکپارچه می باشدکه مقره های بشقابی در تیرهای انتهایی و میانی و مقره سنجاقی و یکپارچه فقط در تیرهای میانی استفاده می شوند.
مقره های شیشه ای
از شیشه نیز در ساخت مقره ها استفاده می شود ولی به دلیل پایین بودن استقامت مکانیکی شیشه لازمست به طریقی آن را تقویت نمود. یک روش، سرد کردن سریع شیشه پس از شکل دادن آن می باشد که با این روش سطح خارجی مقره سخت شده، موجب افزایش استقامت مکانیکی آن می شود. اشکال این نوع مقره ها این است که در مقابل ضربات مستقیم شکننده می باشد و با کوچکترین ضربه مستقیم، مقره کاملاً خرد می شود.
مقره های پلاستیکی
این مقره ها از جنس پلاستیک و از ترکیبات شیمیائی اتیلن، پروپیلن و رزین می باشد. مزیت این مقره ها در دفع خوب آب می باشد زیرا پلاستیک این مزیت را دارد که قطرات آب روی سطح آن جاری نمی شود تا با قطرات دیگر ترکیب شده مسیری را برای هدایت قوس فراهم کند. در صورتی که در مقره های چینی و شیشه ای آب به راحتی روی سطح مقره جاری می شود.
طراحی شکل مقره ها و اندازه آنها
ولتاژ اعمالی بر مقره ها و عملکرد آن در مقابل اضافه ولتاژها شکل و فرم مقره را تعیین می نماید. شکست الکتریکی بر روی مقره ها به دو صورت انجام می گیرد.
* در داخل مقره جرقه ای زده شده و موجب سوراخ شدگی و از بین رفتن خاصیت عایقی مقره می شود.
* تخلیه در سطح عایق صورت می گیرد و جرقه هایی در سطح آن زده می شود و به این ترتیب ارتباط الکتریکی در طرفین عایق برقرار می شود؛ که رطوبت و آلودگی در سطح مقره در این نوع تخلیه تاثیر گذارند.
مواردی که در ساخت مقره رعایت می شود به شرح زیر است:
* سطح مقره باید کاملاً صاف و صیقلی باشد تا امکان نشستن گرد و غبار و آلودگی روی آن به حداقل برسد.
* سطح مقره باید این قابلیت را داشته باشد که هنگام ریزش باران شسته شود و باران روی آن نماند.
* جهت جلوگیری از جریان نشتی لازم است طول خزشی مقره ها (Creepage distance) افزایش یابد.
طول خزشی مقره عبارت است از کوتاهترین مسیری که لازمست جرقه برای رسیدن از ابتدا تا انتهای مقره طی کند. هر چه این مسیر طولانی تر باشد امکان ایجاد قوس کمتر می شود. افزایش این مسیر موجب سنگین شدن مقره می شود، بنابراین مقره را به صورت دندانه دندانه می سازند و به این ترتیب طول مقره را کوتاهتر بوده ولی مسیر عایقی آن افزایش می یابد.
* چون تخلیه نوع اول موجب از بین رفتن مقره می شود باید به هر شکل ممکن از آن جلوگیری کرد. برای این کار باید فاصله بین قسمت های فلزی بالا (cap) و پایین (pin) به اندازه ای انتخاب شود تا قبل از وقوع جرقه در داخل مقره، جرقه سطحی زده شود و از تولید جرقه در داخل مقره جلوگیری شود.
* نوع مقره باید با توجه به شرایط محیطی انتخاب شود و همچنین مسائل اقتصادی نیز در نظر گرفته شود.
انواع مختلف مقره ها
مقره ها بر حسب کاربرد و سطح ولتاژ به کار رفته انواع مختلفی دارند.
مقره چرخی
جنس این نوع مقره ها می تواند از چینی، شیشه یا پلاستیک باشد. این مقره ها به صورت یک شیاره یا دو شیاره می باشند و بیشتر در ولتاژهای توزیع (منظورولتاژهای فشار ضعیف ۲۲۰تا۴۰۰ولتمی باشد) کاربرد دارند. تعداد شیارها بستگی به سطح ولتاژ دارد.
مقره سوزنی
جنس این نوع مقره ها می تواند از چینی، شیشه یا پلاستیک باشد. از این نوع مقره در برج های میانی و تا ولتاژ ۳۳ کیلو ولت استفاده می شود. جهت ارتباط این نوع مقره ها با پایه فلزی، از یک فلز نرم تر به عنوان رابط استفاده می شود تا حرکات و تنش های ناگهانی باعث شکسته شدن مقره نشود. همچنین می توان این مقره را به صورت افقی نصب نمود.
مقره بشقابی
این نوع مقره از جنس شیشه و یا چینی و به شکل دیسک بوده و از نظر کاربرد نیز رایج ترین مقره در خطوط هوایی انتقال انرژی می باشد. این مقره ها به صورت زنجیره مقره استفاده می شوند که تعداد دیسک ها در زنجیر مقره بستگی به سطح ولتاژ، محل استفاده و اضافه ولتاژ دارد. ارتباط این دیسک ها با دیسک دیگر توسط دو قطعه فلزی که با پودر سیمان و شیشه و چسب مخصوص به مقره محکم می شود، صورت می گیرد. این نوع مقره بسته به نحوه اتصال به یکدیگر و با توجه به شکل آنها در انواع مختلف وجود دارد.
مقره بشقابی استانداد
این مقره خود انواع مختلفی دارد. مقره های نوع کلاهکی (Ball & Socket Type Insulator) و مقره های نوع شیار و زبانه (Tongue & Clevis Type Insulator).
مقره بشقابی ضد مه (Anti Fog Insulator)[
این مقره در مناطق آلوده و مه آلود که به فاصله خزشی بیشتری نیاز دارند استفاده می شود. در این مقره شیارهای پایین بزرگتر از شیارهای مقره های معمولی می باشد؛ ولی وزن آنها زیادتر بوده و موجب افزایش نیروی مکانیکی روی برج می شود.
مقره های بشقابی آئرودینامیک (Aerofoil Insulator)[
این مقره ها در مناطق بادگیر استفاده می شود زیرا سطح بادگیر کمتری نسبت به دیگر مقره ها دارد و در زنجیر مقره انحراف زاویه کمتری داشته و نیروهای وارده به برج کم می شود. به علت فاصله خزشی کم این نوع مقره، جهت حفظ ایزولاسیون در زنجیر مقره از تعداد بیشتری از این نوع استفاده می شود که اینکار باعث افزایش هزینه خواهد بود.
مقره زنگوله ای شکل (Bell Type Insulator)[
این مقره به شکلی ساخته می شود که امکان نشستن گرد و خاک و آلودگی روی آن حداقل باشد. از این مقره در مناطق استفاده می شود که آلودگی زیاد است و باران کم می بارد.
مقره های یکپارچه (Long rod Insulator)[
این مقره ها به شکل استوانه ای بلند بوده که دارای شیارها و برآمدگی هایی است. جنس این مقره ها معمولاً از چینی و سرامیک است و به دو صورت توپر (solid core sylindrical posts) و تو خالی (Hollow Insulator) ساخته می شود. این مقره ها می توانند به صورت های مختلفی به هم وصل شوند. (عمودی یا مایل)
مقره های بوشینگ (Bushing Insulator)[
این نوع مقره ها مانند مقره های یکپارچه می باشد با این تفاوت که قطر ابتدا و انتهای آن متفاوت است. از این نوع مقره در ترانس ها استفاده می شود که محل اتصال مقره به ترانس دارای قطر بیشتری است.
آرایش مقره ها در زنجیره
مقره های بشقابی با توجه به نیروی مکانیکی و سطوح ولتاژ به صورت تیپ ساخته می شوند. با توجه به سطح ولتاژ و نیروی مکانیکی نحوه اتصال و تشکیل زنجیره مقره ها متفاوت و به شرح زیر است.
زنجیره مقره های آویزی (Suspension String)[
این نوع زنجیره مقره دارای انواع مختلف می باشد.
زنجیره مقره آویزی (I – String)[
این زنجیره در مواردی استفاده می شود که نیروی مکانیکی چندان زیاد نباشد. معمولاً در هادی های تک سیمه از آن استفاده می شود.
زنجیره مقره آویزی دوبل (II – String)[
در این فرم جهت بالا بردن استقامت مکانیکی، دو ردیف زنجیری مقره به موازات یکدیگر و به شکل II مورد استفاده قرار می گیرد. معمولاً در هادی های باندل از این تیپ استفاده می شود.
زنجیره مقره آویزی V شکل (V – String)[
در مناطق با سرعت باد زیاد، نوسانات بوجود آمده بر روی زنجیره مقره و در نتیجه انحراف بیش از حد آن می تواند منجر به کاهش فاصله ایزولاسیون گردیده و در نتیجه بروز قوس الکتریکی و اختلال در برق رسانی را به دنبال آورد. جهت جلوگیری از این مشکلات در این مناطق از زنجیری مقره V استفاده می شود تا از نوسانات زنجیره مقره جلوگیری شود. در زنجیره مقره V شکل معمولاً طول دو بازو برابر می باشد. اما در مواردی که به دلیل زاویه خط نیاز به بازوهای متفاوت باشد، می توان با کاهش و یا افزایش طول یک بازو به این حالت دست پیدا کرد. معمولاً زاویه بین دو بازو در زنجیره مقره بین ۹۰ تا ۱۰۰ درجه می باشد.
زنجیره مقره آویزی V شکل دوبل (Double V – String)[
برای داشتن استقامت مکانیکی بیشتر، زنجیره مقره V شکل می تواند به صورت دوبل نصب شود.
زنجیره مقره کششی (Tension String)[

مقره ای کششی، که برای خط ۶۳ کیلوولت استفاده شده است.
در برج های کششی، مقره ها بصورت زنجیره مقره وظیفه اتصال هادی به برج را به عهده دارمد. این زنجیره مقره ها می توانند به صورت دوبل یا سه تایی و یا بیشتر مورد استفاده قرار گیرند که انتخاب آن بستگی به تعداد هادی های هر فاز و همچنین شرایط بارگذاری و نوع مقره دارد.
زنجیره مقره جامپر (Jumper Insulator String)[
این زنجیره مقره، سیم جامپر ارتباطی فازها را در برج کششی به صورت آویزی نگه داشته و از حرکت جانبی آن جلوگیری می کند. نیروی مکانیکی وارده به این نوع زنجیره چندان قابل ملاحظه نیست.
ترانس ایزوله چیست وچه کاربردهایی دارد؟

یکی از روشهای کاهش خطر برق گرفتگی خصوصا در خانه ها استفاده از سیستم حفاظت با ترانسفورماتور جدا کننده یا ترانسفورماتور ایزوله می باشد.

ترانسفورماتور یک به یک یا ایزوله به ترانسفورماتوری گفته می شود که ولتاژخروجی آن با ولتاژ ورودی آن برابر باشد.استفاده از ترانسفورماتور های یک به یک در بین دو مدار الکتریکی باعث می شود تا در عمل ، ارتباط و تبادل انرژی الکتریکی بین آنها قطع شود. به همین دلیل این نوع ترانسفورماتورها را ایزوله یا جداکننده نیز می نامند.
ترانسفورماتور ایزوله در مدار نقش حفاظت کننده اشخاص در مقابل برق گرفتگی را ایفا می کند زیرا این ترانسفورماتورها شبکه را از زمین ایزوله یا جدا می کنند و در نتیجه تماس با سیم برق باعث برق گرفتگی نمی شود.
در این نوع حفاظت از ترانسفورماتور با دو سیم پیچ مجزای یک به یک و یا کاهنده استفاده می شود که ولتاژ خروجی آن بیش از 42 ولت است در ترانسفورماتور یک به یک ولتاژ ثانویه برابر ولتاژ شبکه می باشد.
ترانسفورماتور ولتاژ تغذیه مصرف کننده را از نظر الکتریکی از شبکه جدا می کند.
به ثانویه ترانسفورماتور حفاظتی اتصال بیش از یک مصرف کننده مجاز نمی باشد زیرا در صورت اتصال بدنه همزمان دو مصرف کننده احتمال خطر برق گرفتگی وجود دارد ثانویه این نوع ترانسفورماتور نباید اتصال زمین داشته باشد.
با توجه به اهمیت ایزولاسیون برق اتاقهای عمل و همچنین بخشهای NICU CCU & ICU در بیمارستانها و کلینک های تخصصی ، امروزه استفاده از تابلو های ترانس ایزوله مطابق بر استاندارد های VDE الزامی می باشد. در این تابلوها از ترانس های ایزوله یک به یک با کلاس عایقی H مجهز به شیلد الکترواستاتیک ( به منظور کاهش نویز و جلوگیری از اتصال حلقه به حلقه ) جهت ایزوله کردن ولتاژ ورودی و خروجی استفاده می شود.
کلیه تابلوهای ترانس ایزوله بیمارستانی هم اکنون با بهره گیری از رله های میکروپرسسوری BENDER آلمان و مطابق با استاندارد VDE 0100-107 به بازار عرضه می شوداین رله ها پارامترهای مروبط به دمای ترانس ، میزان بار مصرفی ترانس و همچنین امپدانس شبکه را جهت تشخیص وقوع نشتی جریان اندازه گیری می نماید. قابلیت اتصال تابلوهای ترانس ایزوله به شبکه BMS از جمله دیگر ویژگی ها این رله ها میباشد مطابق با استاندارد های مربوط به سیستم های بیمارستانی ، تابلو های ترانس ایزوله در تشخیص وقوع خطا تنها مجاز به اعلام وقوع توسط سیستم آلارم می باشند . لذا به همراه این تابلو ها سیستمهای آلارم اتاق عمل جهت نصب در این اتاقها ارائه می گردد. این سیستم ها قابلیت تست سیستم الکتریکی اتاق های عمل جهت اطمینان قبل از انجام عمل برای پرسنل بیمارستانی مهیا می کنند. از آغاز پیدایش صنعت برق ، نیاز به تجهیزاتی که بتوانند نقش عایقی و جداسازی قسمتهای تحت ولتاژ‍ از سایر قسمت ها را داشته باشند وجود داشته و تحقیقات در این زمینه نیز همچنان ادامه دارد.اولین عنصری که به عنوان مقره مطرح گردید چوب خشک بود ولی بعلت اینکه پس از خیس شدن تا اندازه ای خاصیت عایقی خود را از دست میداد کنار گذاشته شد. پس از چوب استفاده از مصنوعات کلی وسرامیک مورد مطالعه قرار گرفت وامروز بطور گسترده از شیشه و چینی وپلاستیک در ساخت مقره ها استفاده می شود

در خطوط انتقال نیرو نیز لازم است هادیهای تحت ولتاژ بنحوی از برجها ایزوله شوند که مقره ها عامل اصلی جداسازی هادیها از پایه ها وزمین می باشد و برای اینکه بتوانند وظایف خود را که در حقیقت تامین فاصله مناسب می باشد به خوبی انجام دهند باید دارای خواص کلی زیر باشند :
(1) خاصیت عایقی مناسب
(2) مقاومت مکانیکی کافی
(3) تحمل الکتریکی در مقابل اضافه ولتاژ ها
(4) مقاومت الکتریکی بالا در جهت کاهش نشت جریان الکتریکی
(5) مقاوم در مقابل تغییرات درجه حرارت محیط
مسلما هرچه مقاومت الکتریکی و مکانیکی مقره ها بیشتر باشد،تحمل آنها در مقابل اضافه ولتاژها یا اضافه بارهای مکانیکی افزایش می یابد ،علاوه بر آن پایین بودن درجه عایقی مقره ها احتمال بروز جرقه بین هادیها با برجها را از طریق زنجیره مقرهها افزایش میدهد.که این امر سبب تخریب آنها میگردد که درمجموع کاهش قابلیت برق رسانی و در نتیجه خروج خطوط انتقال نیرو را بهمراه خواهد داشت.
ایزولاسیون و مقره ها :
برای اتصال هادی های خطوط انتقال به دکل ها که دارای ولتاژ های زیادی نسبت به بدنه ی دکل و نسبت به یکدیگر می باشند،از وسایل مجزا کننده استفاده میشود.این جدا کننده ها که عموما به صورت مقره در خطوط انتقال بکار می روند ، عموما دارای دو وظیفه ی مهم می باشند:
یکی وظیفه ی مکانیکی آنها است بطوری که باید دارای استقامت مکانیکی خوب بوده و قادر باشند بارهای مکانیکی راتحت شرایط متحمل از قبیل برف ،باد ، باران ، و غیره بخوبی تحمل نمایند.
دیگری وظیفه ی الکتریکی آنها است بطوری که باید دارای خواص غایقی خوب بوده و بتوانند هادی های دارای ولتاژ را بخوبی از دکل و از یکدیگر ازنظر الکتریکی جدا نمایند و علاوه بر تحمل ولتاژ کار خط ، در مقابل ولتاژ های ضربه ای ناشی از رعد و برق و قطع و وصل کلید ها و غیره که بعدا توضیح داده خواهد شد بخوبی مقاومت کنند.
در ضمن جریان نشتی مقره ها که ممکن است در اثر تخلیه ی کرونا ، تلفات دی
الکتریکی یاعایقی مواد داخلی مقره و جریان نشتی سطحی مقره به وجود اید باید حتیالامکان ناچیز باشد .
شکست ولتاژ اعمال شده روی مقره ممکن است به دلیل تخلیه ی الکتریکی در هوای اطراف مقره ، تخلیه ی الکتریکی سطحی از طریق گرد و غبار وآلودگی های روی سطح مقره ویا تخلیه ی الکتریکی ازداخل خود مقره صورت پذیرد که در حالت اخیر منجر به خرابی مقره می گردد .
اغراق نیست اگر بگوییم که ضریب اطمینان سیستم های قدرت بستگی به کیفیت و
ضریب اطمینان ایزولاتورها دارد و از آن جایی که ولتاژ انتقال و ظرفیت انتقال روز به روز در حال افزایش است میتوان گفت که نقش ایزولاتورها و مقره ها روز به روز مهمتر خواهد شد و همچنین نیاز برخورداری از تحمل مکانیکی بیشتر درآینده توام با خاصیت الکتریکی مناسب مسئولیت سنگینی را از هم اکنون بردوش مهندسان مواد گذاشته است به لحاظ اهمیت نقش ایزولاتورها ومواد تشکیل دهنده ی آنها در خطوط انتقال در اینجا به تشریح آنها می پردازیم.
1) مواد تشکیل دهنده عایقها و مقره ها
مواد مختلفی وجود دارند که بعنوان عایق الکتریکی در ساخت مقره ها به کار میروند. این مواد عموما بدوگروه سرامیکی و غیرسرامیکی (پلاستیک)می توانند تقسیم گردند . گروه سرامیکی که ازاهمیت بیشتری برخوردار می باشد خود انواع مختلفی را شامل می شود که عمده ی آنها بخصوص برای خطوط انتقال ، شامل پرسلین و شیشه می باشند.با این حال امروزه پرسلین به عنوان بهترین این مواد ازنقطه نظر استقامت الکتریکی ومکانیکی ، استقامت تحت شرایط جوی مختلف ، ضریب اطمینان بالا و غیره ، موردقبول صاحب نظراندر سراسر جهان می باشد و به عنوان بهترین ماده برای ساخت مقره ها شناخته شده است .
در این جا به دلیل اهمیت به تشریح این دو ماده می پردازیم :
1-1) پرسلین
این ماده مخلوطی است از رس و کائولین یا سیلیکات هیدراته و کوارتز ، فلدسپات
یا سیلیکو آلومینات سوداو پتاس. در ساختمان بعضی ازپرسیلینهای مخصوص ممکن است اکسیدهای بخصوص شامل تیتان و زیرکونیم نیز موجود باشد درصد کوارتزچیزی در حدود25%و درصد فلدسپات یا سیلیکو آلومینات سود و پتاس نیز در همین حدودمی باشد و خواص الکتریکی و مکانیکی آن تابعی از درصد مواد تشکیل دهنده ی آن می باشد. این مواد را پس از آرد کردن خوب مخلوط کرده و به شکل مطلوب درآورده و درکوره باحرارتی در حدود 1300 درجه می پزند .
پرسلین دارای خاصیت عایقی بسیار خوب و قوی بوده و گرادیان ولتاژی که باعثخرابی آن می گردد در حدود mm / kv30 – 15 می باشد ودر مقابل ولتاژ ضربه تا 49mm/kv تحمل دارد. مقاومت مخصوص آن زیاد و در حدود mCΩ ٩٤ 10×3 است که در نتیجه جریاننشتی آن ناچیز می باشد .ثابت دی الکتریک پرسلین 6.5- 4 =εمی باشد . مقاومت مکانیکی آن درحدود در مقابل فشار حدود٢mm/kg 50 است و در مقابل کشش تا حدود0.1 مقدار فوق مقاومت از خود نشان می دهد . با ازدیاد درصد کوارتز مقاومت مکانیکی آن افزایش می یابد و افزایش درصد رس آن، اثرات درجه حرارت را بر روی آن کاهش می دهد. پرسلین براحتی لعابدار می شود و این کار مقاومتش را در مقابل ترک خوردن و
یا لبپریدگی زیادمی کند و براحتی تمیز می شود . از طرفی هدایت لعاب سطح آن باعث توزیع یکنواخت ولتاژ در سراسر طول رشته ی مقره می گردد مرور زمان و تغییرات شرایط جوی در دراز مدت ممکن است باعث آشکار شدن خلل و فرج و خرابی این مقره بشود . این نوع مقره در مقابل ضربه، معمولا ترک بر می دارد یا دارای لب پریدگی می شود ولی کاملا خورد نمی شود .
از معایب پرسلین این است که چنانچه تحت اثر موج ولتاژی ، تخلیه ی الکتریکی در داخل آن صورت گیرد موجب ایجاد کانال بسیار باریک و غیر قابل دیدن می گردد که سبب کاهش خاصیت عایقی آن می شود .
پرسلین خود شامل چهار نوع عمده می باشد که عبارتند از :
الف) پرسلین معمولی یا پرسلین فلدسپات ، که استقامت مکانیکی آن در مقابل خمش در حدود ٢Cm / kg1000-600می باشد .
ب) پرسلین آلومنیومی که بمنظور افزایش استقامت مکانیکی به جای پرسلین معمو لی به کار می رود.استقامت مکانیکی آن در مقابل خمش تقریبا دو برابرپرسلین معمولی و برابر با ٢ Cm/ kg 1700-1000می باشد .
ج) پرسلین کریستوبالایت که از مزایای آن یکنواختی بهتر جنس آن و قابلیت بهتر
کار با آن می باشد این پرسلین اولین بار توسط ژاپنیها ساخته شده است .
د) پرسلین کریستوبالایت آلومنیومی که جدیدترین نوع پرسلین بوده و دارای مزایای پرسلین کریستوبالایت از جمله یکنواختی و قابلیت بهترگار با آن و نیز دارای مزایایپرسلین آلومنیومییعنی استقامت مکانیکی خوب می باشد
1-2) شیشه
شیشه مخلوطی از سیلیس ( ٢SiOدر حدود 70%) اکسید سدیم (O ٢ Na)،اکسید کلسیم و منیزیم (МgOوCaO) می باشد که در حدود 1400درجه حرارت ذوب و پخته می شودخنک شدن شیشه پس از پختن ممکن است به دو صورت کند و تدریجی ویا خنک شدن ناگهانی به کمک دمیدن هوا باشد ، که در صورت اخیر سطح خارجی شیشه زود سرد و سخت شود ، در حالی که قسمت داخلی آن هنوز حرارت خود را دارااست . در نتیجه پس از خنک شدن تدریجی قسمت داخلی آن تحت کشش وقسمت خارجی وسطح شیشه تحت فشار قرار خواهد داشت .
استقامت الکتریکی شیشه در حالت معمولی بهتر از پرسلین و در حدود mm/kv 120-60 بوده و در مقابل ولتاژ ضربه استقامت آنmm/kv 195می باشد . خواص آن تقریبا مشابه پرسلین است . مقاومت مخصوص آن در حدود Cm.Ω 10١٩- 10١٠ بوده و با افزایش درجه حرارت مقدار آن کاهش می یابد ، بطوری که در حرارتهای بالاتر از 1100 درجه سانتیگراد به مقداری کمتر از Cm.Ω 10 می رسد ، ثابت دی الکتریک شیشه به مقدار 10-5.5 = ε میباشد .
از خصوصیات مقره شیشه ای اینست که در مقابل ضربه معمولا خرد می شود ونیز مقاومت مکانیکی آن با زمان تحمل نیرو کاهش و در حد گسیختگی به ⅔ تقلیل می یابدمقاومت ایزولاتورهای شیشه ای در مقابل شکنندگی و تغییرات ناگهانی جوی درمقایسهبا پرسلین چندان خوب نیست .
از معایب عمده ی آن اینست که چون در ساختمان آن ترکیبات بازی شامل اکسید
کلسیم و اکسید سدیم وجود دارد ، هنگامی که جریان نشتی زیادی بر روی سطح آن در اثر آلودگی سطح مقره ایجاد گردد ،ترکیبات مزبور در مقابل رطوبت واکنش نشان داده وباعث خوردگی سطح شیشه می شود که در نهایت ممکن است بدلیل بر هم زدن تعادل نیروهای سطحی و داخلی منجر به شکستن مقره گردد.بهمین دلیل در مناطق با آلودگی زیاد به کار نمی رونند .
از مزایای شیشه شفافیت آن است بطوریکه شکستگی و ترک در داخل آن با چشم قابل رویت بوده و کم بودن ضریب انبساط و ارزانی قیمت آن در مقایسه با پرسلین ازدیگر مزایای آن می باشد .

2 ) طراحی شکل و انواع ایزولاتورها
همانطور که قبلا گفته شد شکست الکتریکی بر روی مقره معمولا به دو علت ممکن
است صورت پذیرد ، یکی تشکیل جرقه از داخل مقره و دیگر تشکیل جرقه سطحی ، که اولی چون عایق بدلیل سوراخ شدن خاصیت خودراازدست می دهد،حائزاهمیت بیشتری است . تخلیه ی نوع دوم خود ممکن است به سه صورت مختلف وقوع پذیرد:
الف) تخلیه ی بین هادی و بدنه از طریق هدایت سطحی عایق که معمولا در شرایطی که ایزولاتور بعلت کثیف بودن، آلودگی و مرطوب بودن خاصیت عایقی کمتری دارد ممکن است وقوع پذیرد (شکل 1 ) در این حالت کوتاهترین مسیر بر روی سطح ایزولاتور که هادی را به بدنه مربوط می سازد خط فراری نامیده می شود .
ب) تخلیه ی ناشی از افزایش ولتاژ ناگهانی بین هادی و بدنه هنگامیکه سطح ایزولاتورخشک و نسبتا تمیز باشد که معمولا از طریق کوتاهترین مسیر انجام میگیرد (شکل 2 )

شکل (1) مسیر تخلیه ی بین هادی و بدنه بعلت کثیف بودن مقره
ج) تخلیه ی ناشی ازافزایش ولتاژ ناگهانی بین هادی وبدنه هنگامی که سطح ایزولاتورمرطوب باشد ، در این حالت مسیر تخلیه ی طولانی تری را نسبت به حالت قبلی طی می کند که به سطح عایق نزدیکی بیشتری نشان می دهد (شکل 3 ) .
با توجه به لزوم پایداری شبکه های فشار قوی و با اطلاع از مسائل فوق الذکرتوجه به مسائل متعددی در طرح شکل و نحوه کاربرد ایزولاتورها اهمیت پیدا می کند . متذکرمی شود که پاره ای ازاین نکات طراحی و رسیدن به طرح مناسب از جهات مختلف ممکن است با یکدیگر متضاد باشند. بدیهی است درچنین شرایطی حالت اپتیمم اتخاذ می گردد.
پاره ای از نکات مهمی که باید در مورد انتخاب نوع ایزولاتور در نظر داشت بشرح زیر بیان می گردند :

شکل (2) مسیر تخلیه ناشی از اضافه ولتاژ ناگهانی بهنگام خشک بودن هادی

شکل (3) مسیر تخلیه ناشی از اضافه ولتاژ ناگهانی بهنگام مرطوب بودن هادی
1-2 ) سطح مقره صاف باشد تا از نشستن و تشکیل گرد و غبار و آلودگی های موجود در هوا که باعث کاهش ایزولاسیون سطحی و با لطبع افزایش جریان نشتی و افزایش احتمال وقوع تخلیه ی سطحی می گردد حتی الامکان جلوگیری شود . این امر در مناطق باهوای خیلی آلوده مستلزم کاربرد ایزولاتورهای با شیارهای کم عمقتر می باشد.
2-2) به منظور کاهش جریان نشتی و احتمال وقوع تخلیه ، طول خط فراری حتی الامکان بیشتر شود . این امر مستلزم ایجاد شیارها وفرورفتگیهای عمیق بر روی سطح زیرین ایزولاتورها می باشد .
3-2 ) شکل ایزولاتورچنان طراحی گردد که آب باران بر روی سطح آن نماند و حتی الامکان سریع خشک شود.این امرمعمولابه طراحی ایزولاتورهای چتری شکل منجرشده است که از خواص مطلوب آن این است که در شرایط بارانی اگر باد نباشد معمولابخش زیرین آن خشک باقی می ماند .
4-2 ) ضخامت قسمتی از ایزولاتور که قسمتهای فلزی رابط بالا و پایین را از هم از نظر الکتریکی جدا می کنند طوری انتخاب شود ، که در صورت افزایش ولتاژ ، قبل ازوقوع تخلیه ی الکتریکی از داخل ،جرقه در سطح مقره تشکیل گردد . هر چه نسبت ولتاژلازم برای وقوع تخلیه ی الکتریکی از داخل یعنی ولتاژ سوراخ شدن به ولتاژ لازم جهت وقوع تخلیه ی سطحی بیشتر باشداین ضریب اطمینان افزایش مییابد.حداقل این نسبت باید از 3/1 بزرگتر باشد ، در موارد معمولی نسیت 6/1 و حتی گاه نسبت 2 را انتخاب می نمایند .
5-2 ) از آن جایی که ثابت دی الکتریک هوا ومقره متفاوت می باشند خطوط نیرو در داخل هوا و عایق متفاوت بوده ، دارای فشردگی بیشتری در هوا خواهند بود . این امر بخصوص در مواردی که عایق دارای شیارها و برآمدگیهای پیچیده باشد می تواند گاه سبب تشگیل گرادیان ولتاژ قوی در هوا و در نتیجه وقوع تخلیه ی جزئی و نهایتا تخلیه ی الکتریکی کامل گردد . از طرفی چون وجود شیارها و برآمدگی های پیچیده به خصوص در شرایط هوایی ساکن باعث کثیف شدن سریعتر عایق شود ، لذا در مورد ایزولاتورهایی که در محل های سرپوشیده نصب می شوند شیارها دارای عمق کمتری باید باشند .
6-2 ) در کاربرد وانتخاب ایزولاتور باید به شرایط جوی منطقه و میزان آلودگی هوای محل ونوع آلودگی توجه بیشتری بشود .
7-2 ) در انتخاب شکل و طول ایزولاتور به نکات اقتصادی باید توجه شود . به
خصوص توجه به این مطلب حائز اهمیین است که ولتاژ مقاوم در نظر گرفته شده برای ایزولاتورآن چنان نباشد که هرموج ولتاژ ممکنی را تحمل کند .زیرا این امرسبب طولانی شدن بیش از حد زنجیره ی ایزولاتور و در نتیجه هزینه ی سنگین طرح خواهد شد .
3 ) انواع مختلف ایزولاتورها
توجه به نکات مختلف وشرایطمخصوص نصب منجر به طراحی وساخت ایزولاتورهای مختلفی شده است . این ایزولاتورها معمولا به دو گروه ایزولاتورهای نگهدارنده(ثابت )و ایزولاتورهای آویزان تقسیم می شوند :
الف ) ایزولاتورهای نوع نگهدارنده
این ایزولاتورها معمولا تحت نیروی فشاری و خمشی قرار می گیرند دو نمونه از آنها با اهمیت تر از بقیه می باشند که عبارتند از :
الف-1 ) مقره های سوزنی :
همانطور که از نام این مقره ها بر می آید ، مقره توسط یک سوزن یا میخ به پایه بسته می شود . معمولا از پرسلین ساخته می شود . نحوه ی استفاده از این مقره طوری است که معمولا تحت نیروی فشاری قرار می گیرد ولی چنانچه بصورت معکوس به بازوهای پایه هابسته شودتحت تاثیرنیروی کشش قرار خواهد گرفت.طبق استانداردهای مختلف تماس مستقیم بین پرسلین و فلز سخت سوزن مقره چندان مناسب نمی باشد وباید تو- سط یک انگشتانه ی فلزی از جنس نرمتر از هم جدا گردند . برای این منظور معمولا از فلز روی استفاده می شود . این مقره ها را می توان با افزایش طبقات عایق بای ولتاژهای بالاتر به کار برد اما معمولا برای ولتاژهای توزیع ساخته می شوند و کاربرد آن به ولتاژهای زیرkv 70محدود می شود زیرا در ولتاژهای بالاترهزینه ی آن غیر اقتصادی بوده وبا افزایش ولتاژازدیاد قیمتی نشان می دهدکه تقریبا متناسب با ⁿV است بطوری که ⁿ عددی بزرگتر از 2 می باشد. در این نوع مقره ضخامت پرسلین واقع بین سوزن وهادی باید به قدری باشد که در صورت افزایش ولتاژغیرمعمولی تخلیه ی سطحی ازروی عایق زودتراز شکست الکتر_ یکی در داخل آن صورت پذیرد . نسبت ولتاژ لازم برای تخلیه ی الکتریکی سطحی به ولتاژ کار مقره را ضریب اطمینان می نامند که برای ولتاژهای کمتر مقدار بیشتری دارامی باشد .
هنگامی که مقره تر باشد بخصوص در صورتی که بر روی سطح مقره آلودگی زیادایجاد شده باشد سطح بالایی چترهای مقره عملا خاصیت عایقی خود را از دست داده و حتی ممکن است هدایت خیلی زیادی از خودنشان دهند.در این صورت مسافتی که تخلیه ی الکتریکی بین هادی و سوزن صورت می گیرد عبارتست از جمع کوتاهترین فواصل موجودبین کناره ی هرچتر با نزدیکترین نقطه روی چتر پایین تر به اضافه ی کوتاهتر- ین فاصله ی موجود بین لبه ی چتر پایینی وسوزن مقره ، که در شکل ( 5 الف ) با جمع (c+b+a) نشان داده شده است . در مقره های خشک و تمیز ، پرسلین نقش عایقی خود را حفظ کرده و بنا براین مسیر جرقه عبارت است از کوتاهترین فاصله ی هوایی بین هادی و سوزن مقره که این مسیر به صورت حاصل جمع (c+b+a) در شکل (5 ب) نشان
داده شده است .
استقامت مقره و سوزن آن از نظر مکانیگی باید چنان باشد که تحمل نیروهای مکانیکی در شرایط سخت ممکن را با ضریب اطمینان کافی را داشته با شند و در مورد پایه های انتهایی که تحت نیروی کشش یکطرفه قراردارند ،مقره باید استقامت کافی در مقابل نیروی خمشی راداشته باشد .در غیراین صورت بهتر است از مقره های کششی استفاده شود .

شکل (5) مسیر جرقه در حالت تر و خشک
الف-2) مقره های نوع پست :
این مقره ها به صورت استوانه ای بلند می باشند که دارای فرورفتگی ها و برآمدگی ها ای بر روی سطح استوانه می باشد و از نظر ساخت می تواند به دو صورت تو خالی و تو پرساخته شود .نوع توپر آن دارای استقامت مکانیکی و نیزاستقامت الکتریکی بهتری در مقابل سوراخ شدن می باشد . امروزه مقره های نوع پست بیشتر به صورت تو پر ساخته می شوند .
مقره های نوع پست می توانند در خطوط انتقال مورد استفاده قرار گیرند (شکل 6 ).
و یا برای پستهای فشار قوی مورد استفاده قرار می گیرند (شکل 7 ) .

مقره های نوع پست ممکن است به صورت افقی ، عمود و یا مایل مورد استفاده قرار می گیرند . جدول (1 ) نمومه هایی از نحوه ی کاربرد مقره های نوع پست را در خطوط انتقال نشان می دهد .
ب) مقره های آویزی
همانطور که گفتیم استفاده از مقره های سوزنی در ملتاژهای بالا از نظر اقتصادی
چندان مقرون به صرفه نمی باشد . از طرف دیگر برای ولتاژهای بالا اندازه ی آنها بیش از حد بزرگ می شود . این نکات موجب گرایش توجه متخصصان به مقره های آویزی برای خطوط انتقال با ولتاژ بالا شد یکی ازاین افرادآقای لاکه صاحب امتیاز کمپانی مقره سازی لاکه بود که اولین مقره ی آویزی دنیا توسط وی در سال 1903 به مرحله ی ساخت در آمد . این مقره خیلی زود به صورت مقره ی آویزی دانکن ( سال 1905 ) تکامل یافت . مقره های آویزی که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند در حقیقت از تکامل تدریجی این مقره بوجود آمده اند .
همان طور که ازنام این مقره ها بر می آید ، هادی توسط مقره ، زیر بازوهای دکل به صورت آویزان قرار می گیرد .این سیستم دارای مزایای متعددی است که معمولاعبارتنداز :
1- هر واحد آن برای ولتاژ کار نسبتا کمی طراحی و ساخته می شود و برای ایزولاسیون هادی خط از پایه ها لازم است که یک رشته ی سری از آن ها مورد استفاده قرار گیرد .
2- درصورت خرابی ویا شکستن عایق معمولا تعویض یک واحد به جای تمام زنجیر کافی می باشد .
3- از آنجایی که هادی خط به زیرمقره ها بسته می شود ومقره هامی توانند نوسان کنند ، نیروهای مکانیکی کمتری در مقایسه با نوع مقره های سوزنی بر عایق وارد می شود ضمنا آزاد بودن نسبی این نوع مقره سبب تعادل کشش هادی در اسپنهای طرفین آن می گردد .
4- در صورتی که بخواهیم ولتاژ کار خط را افزایش دهیم با افزایش تعداد مناسبی می توان ایزولاسیون لازم را برای شرایط کار جدید تامین کرد و احتیاجی به تعویض کل زنجیر وجود ندارد .
به دلیل آزاد بودن حرکت مقره های آویزی دامنه ی نوسان هادی هایی که با مقره ی آویزی به دکل وصل شده اند در مقایسه با دامنه ی نوسان هادیهای بسته شده به مقره های سوزنی بزرکتر بوده وبنابراین در طرح برج باید فاصله ی هادی ها با یکدیگر و بابرج کمی بیشتر در نظر گرفته شوند .
چندین نوع مقره ی آویزی مورد استفاده قرار می گیرند که عبا رتند از :

ب-1 ) مقره های آویزی بشقابی :
هر واحد این مقره شامل یک بشقهب عایق از جنس پرسلین ، یک کلاهک فلزی ویک سوزن فلزی می باشد .کلاهک وسوزن مزبورتوسط سیمان بخصوصی به بشقاب مقره متصل شده اند . مقره های متوالی در یک زنجیر توسط کلاهک ویک سوزن بهم متصل می گردند و نوع اتصال ممکن است به دو صورت باشد . یکی اتصال کلاهک و سوزن توسط یک میله ی نازک که از سوراخ مشترک کلاهک مقره ی پایینی و سوزن مقره ی بالایی می گذردو نوع دیگراتصال بوسیله ی جفت شدن انتهای کروی شکل سوزن واحد مقره ی بالایی با کلاهک واحد مقره ی پایینی صورت می گیرد که نوع اخیر معمول تر است

ایزولاتورهای بشقابی در اندازه ها و شکلهای متفاوت ساخته می شود که در خطوط انتقال فشار قویایزولاتور های به قطر 254 و 304.8 میلیمتر با طول های 65/120 و 05/ 146 میلمتر معمول تر است . این بعلت مشاهداتی است که نشان داده است به ازای اندازه های فوق الذکر نسبت ولتاژ لازم برای تخلیه ی الکتریکی سطحی به ولتاژ لازم برای سوراخ شدن مقره مقدار مناسبی خواهد داشت . افزایش قطر مقره سبب افزایش ولتاژلازم برای تخلیه ی الکتریکی سطحی و در نتیجه کاهش نسبت فوق می گردد که نامطلوب است . افزایش ولتاژ خطوط EHV و UHV در سال های اخیر لزوم کاربرد مقره های با قطر و ضخامت خیلی بیشتر را فراهم نموده است .
ب-2 ) مقره ی هیولیت :
این مقره که خودبشقابی می باشد برای اولین بار در سال 1907 میلادی توسط آقای هیولیت ساخته شد.
در هر واحد این مقره دو حفره ی U مانند در خلاف جهت یکدیگر طوری قرار دارند که در خلاف جهت یکدیگر بوده ودر دو صفحه ی عمود بر هم قرار می گیرند . بست هایU شکل از فلز سخت واحد های این نوع مقره را بهم مربوط می سازند (شکل 9 )
این بست ها چنان قرار می گیرند که مانند حلقه های زنجیر به هم وصل شده و از
نظر الکتریکی توسط پرسلین از یک دیگر ایزوله می شوند .
از مزا یای آن ها بالا بودن مقاومت مکانیکی آن ها است زیرا اتصال آن ها نیازی به سیمان ندارد و نیز اگر یک و.احد به عللی شکسته شود اتصال واحد های بالایی و پا یینی توسط حلقه های U شکل تامین می گردد و خط از سرویس خارج نمی شود امااز آن جایی که ضخامت پرسلین بین دو فلز U شکل بالا و پایین در مقایسه با دیگر انواع مقره ها کم می باشد ، میدان الکترو استاتیکی در حد فاصل میله های فولادی زیاد بوده و احتمال سوراخ شدن پرسلین در اثر شکست الکتریکی در داخل مقره بیشتر از دیگر انواع مقره ها می باشد .

ب-3 ) مقره های توپر بلند آویزی :
این نوع مقره به صورت توپر و یک پارچه بوده و دارای طولی معادل چندین بشقاب متوالی وشبیه مقره های نوع پست می باشد .
دو انتهای آن به دو کلاهک فلزی مقاوم منتهی می شود که اتصال را تامین می کنند .
این نوع مقره به دلیل طول زیاد پرسلین موجود بین دو کلاهک فلزی در مقابل سوراخ
شدن در اثر موج ولتاژ ضربه ای از خود مقاومت خوبی نشان می دهد و تشکیل گرد و خاک وآلودگی بر روی سطح آن کمتر از آلودگی بر روی سطح دیگر مقره های آویزی می باشد . عیب آن این است که چنان چه مقره بشکند باید تمام طول مقره تعویز گردد (شکل 10 ) .

ج) مقره های مخصوص :
در شرایط خاص محیط مثلا هنگامی که آلودگی ناشی ازدود ،مواد شیمیایی و یا نمک بر روی سطح مقره ها بیش از حد معمول باشد ،ممکن است استفاده از مقره هایی با یک مشخصات ویژه الزامی گردد ، ویا چنان چه مثلا در محیطی رعد و برق زیاد باشد برای جلوگیری از سوراخ شدن مقره ها در مقابل ازدیاد ولتاژ های ناشی از رعدو برق باید از مقره هایی با ضخامت پرسلین بیشتر استفاده شود . مشاهد ه شده است در محیطهای با آب وهوای مدیترانه ای که از طرفی دارای رطوبت نسبی زیاد بوده و از طرفی به دلیل تراکم نسبتا زیاد مردم دارای آلودگی های ناشی از تاسیسات صنعتی می باشند ، بهتر است از ایزولاتور های مقاوم در مقابل مه ویا کثافت استفاده شود .این مقره ها باید دارای خط فراری طولانی بوده وآنچنان باشند که در اثر باران سطح مقره به خوبی تمیز گردد . شکل 11 یکی از انواع سوزنی این مقره ها را نشان میدهد .
چنانچه هدف محافظت در مقابل سوراخ شدن مقره در اثر ازدیاد ولتاژ ناگهانی باشد می توان از مقره هایی استفاده کرد که فاصله ی بین هادی و سوزن در آن ها زیاد باشد. شکل 12 یکی از انواع مقره های سوزنی را نشان ممی دهد . همان طور که از شکل پیدا است سوزن قسمت پایین مقره به جای این که در داخل مقره باشد توسط کلاهکی به قسمت برآمده ی پایین مقره وصل شده است که در نتیجه باعث افزایش استقامت مقره در مقابل سوراخ شدن ناشی از ازدیاد ولتاژ می گردد .
از دیگرانواع مقره های مخصوص ، مقره های بشقابی ضد آلودگی است که بشقابهای هر واحد دارای انحراف نا چیزی نسبت به افق بوده و واحدهای متوالی آن چنان به هم مرتبط می گردند که به صورت یکدر میان به چپ و راست انراف داشته باشند بطوری که این امر باعث افزایش طول خط فراری می گردد (شکل 13 ) .
در نقاطی که رطوبت هوا قبل از ریزش باران خیلی بالا می رود و آلودگی هم زیاد باشد ممکن است رطوبت سبب افزایش شدید هدایت بر روی سطح ایزولاسیون شود، به طوری که احتمال شکست الکتریکی بر روی سطح مقره قبل ازریزش باران وشستشوی مقره خیلی زیاد می باشد تحت این چنین شرایط جوی بهتر است از مقره های با فرورفتگیهای عمیق استفاده گردد (شکل 14 ) .

4 ) توزیع ولتاژدر طول یک زنجیره ی مقره ی آویزی
چنان چه یک زنجیره ی ایزولاتور متشکل از المانهای یکنواخت به اندازه ی کافی از بدنه ی دکل دور باشد به طوری که ظرفیت بین قسمتهای فلزی دکل و قسمت های فلزی کلاهک و سوزن مقره در مقایسه با ظرفیت موجود بین کلاهک و سوزن هر واحد مقره بسیار کوچک باشد ، اختلاف پتانسیل اعمال شده در طول زنجیره بطور مساوی بین واحد های مقره تقسیم خواهد شد .
اما در عمل بخاطر نزدیک بودن نسبی زنجیره ی مقره به هادی خط ، بازو های دکل و تنه دکل این شرایط برآورده نمی شود و ظرفیت های اضافی مزبور اثرات مهمی بر روی توزیع ولتاژ در طول زنجیره خواهند داشت . نتیجه این که نزدیکترین واحد ها به هادی خط به میزان حد اکثر مجاز تحت فشار الکتریکی قرار می گیرند ممکن است فشار الکتریکی چندانی اعمال نشود که این خود سبب کاهش راندمان مفید ایزولاسیون می شود . راندمان یک زنجیره ی ایزولاتورمقیاسی از میزان بهره گیری از ایزولاسیون زنجیره می باشد و اگر ولتاژ جرقه ی زنجیره را با V و ولتاژ جرقه ی یک واحد مقره را v نشان دهیم ، راندمان زنجیره ی ایزولاتور طبق تعریف عبارت است از :
(1)
که در رابطه ی فوق n تعداد واحد های مقره در طول زنجیره ی ایزولاتور می باشد .
راندمان زنجیره ی مقره ، بستگی به تعداد واحد های مقره در طول زنجیره و بستگی به نسبت m دارد ، بطوری که :

(2) m=

هر چند ظرفیت بین واحد های مختلف در طول یک زنجیره و زمین مقادیر مختلفی را دارا می باشد ، اما این اختلاف ناچیز بوده وبا تقریب می توان آنها را برابر دانست و در نتیجه می توان فرض کرد که مقدار m برای همه ی مقره های یک زنجیره ی مقره مقدار ثابتی است .برای برسی توزیع ولتاژ در طول زنجیره ی ایزولاتور ، فرض می کنیم که C ظرفیت هرواحد مقره بوده و  ظرفیت نسبت به زمین(دکل)باشد دراین صورت برای زنجیره ی ایزولاتور آویزی شکل 15 می توانیم بنویسیم :

در حالت کلی می توانیم بنویسیم :

پس :

و یا :
(3)
رابطه فوق را می توان برای واحدهای متوالی یک زنجیره مقره تکرار کرد و با کمک آن رابطه و

ولتاژ را در طول هر واحد بر حسب Vn به دست آورد. سپس با استفاده از این اصل که ولتاژ اعمال شده بر روی زنجیره معادل با جمع ولتاژهای واحدهای مختلف می باشد مقدار Vn را می توان تعیین کرد. سپس با کمک رابطه (3) مقادیر1Vn+ ، 2Vn+ و … محاسبه می شود.
مثال 1 – 1 : اختلاف پتانسیل موجود در طول هر واحد مقره را برای یک زنجیره ایزولاتور شامل 4 واحد مقره یکسان مربوط به یک خط هوایی پیدا کنید در صورتی که می دانیم ولتاژ بین هادی و زمین برابر با KV 60 و ظرفیت هر واحد مقره پنج برابر ظرفیت قسمتهای فلزی بین مقره ها نسبت به زمین می باشد، راندمان زنجیره ایزولاتور را حساب کنید.
حل : 5 = m
با کمک رابطه (3) داریم :
Vn+1=
اما:
پس :

بطوریکه :

در نتیجه داریم :

اما جمع ولتاژ واحدهای مقره مساوی با ولتاژ هادی خط نسبت به زمین (دکل) می باشد، پس :

و یا :

اگر واحدهای زنجیره مشابه باشند و نزدیکترین واحد به هادی بتواند بخوبی ولتاژ kv 5/23 را تحمل کند دیده می شود که از حداکثر استقامت واحدهای دوم و سوم و چهارم استفاده نشده است. در این صورت راندمان زنجیره ایزولاتور عبارتست از :

چنانچه مثال فوق را برای مقادیر مختلف m حل کنیم دیده می شود که هرچه m بزرگتر باشد توزیع ولتاژ یکنواخت تر و راندمان بهتر می شود مثلاً برای 4 واحد مقره فوق و ولتاژ kv 60 نسبت به زمین چنانچه m مقادیر 1 و 5 و 10 را اختیار کند، داریم :

با توجه به اثر فوق بخصوص برای خطوط با ولتاژ بالا مقدار m باید به اندازه کافی بزرگ باشد، در غیر اینصورت از تعداد خیلی زیادی مقره به صورت سری باید استفاده کرد.
در بحث فوق از اثر کرونا و جیان نشتی در روی سطح ایزولاتور چشم پوشی شده است. در عمل کرونا و جریان نشتی تا حدودی باعث تقسیم ولتاژ بطور مساوی بر روی واحدهای مختلف مقره می گردند. همچنین از اثر ظرفیتهای بین هادیهای خط و قسمتهای فلزی زنجیره ایزولاتور صرفنظر شده است. تحت شرایط خاصی، تحت تاثیر ظرفیتهای فوق ممکن است حداقل ولتاژ بر روی مقره دومی از بالا و نه بالاترین مقره اعمال شود. اما همیشه بیشترین ولتاژ بر روی پایین ترین مقره اعمال می شود.
5)روشهای توزیع مساوی ولتاژ در طول زنجیره مقره
توزیع یکنواخت ولتاژ در طول زنجیره مقره سبب افزایش راندمان زنجیره مقره می شود. روشهای مختلفی جهت رسیدن به این هدف وجود دارد که عبارتند از :
1-5)کنترل m
دیدیم که افزایش ضریب m سبب بهبود و یکنواخت تر شدن توزیع ولتاژ در طول زنجیره ایزولاتور می شود. برای این منظور باید ظرفیت بین قسمتهای فلزی مقره ها و زمین نسبت به ظرفیت واحدهای مقره حتی الامکان کوچک گردد. یکی از روشهای ممکن برای نیل به این هدف کاربرد دکلهایی با بازوهای بلند است. اما آشکار است که طول بازوها با توجه به مسائل مربوط به استقامت مکانیکی و گرانی هزینه نمی تواند از حد معینی بلندتر باشد. به دلیل محدودیتهای مزبور ماکزیمم مقدار در حدود 10 می باشد.
2-5) درجه بندی کاپاسیتانس واحدهای مقره
از محاسبات قسمت قبل واضح می شود که اگر کاسپتانس پایین ترین واحد مقره را بتوان افزایش داد و بترتیب کاپاسیتانس واحدهای متوالی بسمت بالای زنجیره مقره را کاهش دهیم، ولتاژ روی واحدهای پایینی کاهش یافته و بر روی واحدهای بالاتر افزایش خواهد یافت. با تنظیم صحیح کاپاسیتانس واحدهای مقره می توان توزیع ولتاژ در طول زنجیره را کاملاً یکنواخت تنظیم کرد. با توجه به شکل چنانچه ولتاژ روی هر واحد مقره برابر با v فرض شود و ظرفیت واحد مقره n ام برابر با Cn فرض شود می توانیم بنویسیم :

بنابراین چنانچه کاپاسیتانس یکی از واحدهای مقره (واحد پایینی یا بالایی) ثابت و مشخص باشد، ظرفیت دیگر واحدها با توجه به آن می توانند تعیین گردند.
واضح است که برای درجه بندی کاپاسیتانس واحدهای مقره آن چنان که ولتاژ کاملاً بر روی واحدهای مختلف زنجیره مقره یکنواخت توزیع گردد، باید تمام واحدهای مقره در طول یک زنجیره متفاوت باشند که این امر منجر به گرانی هزینه خط خواهد شد. در عمل استفاده از یک یا دو واحد مقره بزرگتر (دارای کاپاستانس بیشتر) در سمت پایین زنجیره ایزولاتور (نزدیک هادی) و کاربرد واحدهای یکسان و مشابه
برای بقیه طول زنجیره منجر به نتیجه ای رضایت بخش می شود. روش دیگر برای افزایش کاپاسیتانس واحدهای پایینی استفاده از کلاهکهای فلزی بزرگتر برای واحدهای پایینی و یا نقاشی بخشی از سطح بالایی مقره های پایینی با رنگهای هادی می باشد. روش درجه بندی کاپاسیتانس واحدهای مقره برای خطوط انتقال معمولی متداول نبوده و برای خطوط با ولتاژ خیلی زیاد EHV و UHV اعمال می شود.
3-5) کاربرد حفاظ استاتیکی یا حلقه محافظ
در این روش بمنظور توزیع یکنواخت ولتاژ از یک حلقه فلزی که در اطراف واحد مقره پایینی زنجیره ایزولاتور قرار گرفته و به هادی خط متصل است، استفاده می شود.
این حلقه سبب افزایش کاپاسیتانس بین قسمتهای فلزی زنجیره و هادی خط که در محاسبات قبلی از آن صرفنظر کردیم، می شود.
چنانچه فرض کنیم که کاپاسیتانس واحدهای مختلف مقره یکسان بوده و کاپاسیتانس بین مقره n ام و حلقه محافظ برابر با Sn باشد ، (شکل پایین) در این صورت برای توزیع یکنواخت ولتاژ و برابری ولتاژ در طول واحدهای n ام و (1+n ) ام باید داشته باشیم.

این امر ایجاب می کند که باشد، بنابراین :

چنانچه ولتاژ در طول یک واحد مقره v باشد :

در رابطه فوق k تعداد کل واحدهای زنجیره و v ( k-n) ولتاژ بین واحد n ام و هادی خط می باشد. با کمک رابطه فوق می توانیم بنویسیم :
(4)
در عمل رسیدن به یک توزیع برابر ولتاژ بر روی واحدهای مختلف با استفاده از روش فوق کاری بسیار مشکل است، زیرا باید حلقه محافظ برای واحدهای مختلف مقره در طول زنجیره ایزولاتور تنظیم شود که این امر عملی نیست، اما با کاربرد حلقه فوق بهبود قابل ملاحظه ای حاصل می شود بعنوان مثال، آزمایشات بر روی
یک زنجیره نمونه با 14 واحد مقره نشان داد که ولتاژ اعمال شده روی واحد مقره پایینی با کاربرد حلقه محافظ از 3/18% کل ولتاژ به 8/11% کل ولتاژ در طول زنجیره کاهش می یابد.
حلقه محافظ فلزی در ضمن بعنوان شاخک هوایی در قسمت پایینی زنجیره ایزولاتور مورد استفاده قرار می گیرد و در هنگام تخلیه الکتریکی ناشی از ازدیاد ولتاژ با برقراری قوس الکتریکی بین شاخک هوایی و حلقه محافظ، مانع تشکیل جرقه در سطح مقره می شود.
4-5) لعاب هادی
چنانچه هرکدام از کاپاسیتانهای واحدهای مقره یک زنجیر را بتوان با یک مقاومت موازی کرد، بطوری که اثر جریان خازنی در مقایسه با جریان مقاومتی ناچیز باشد، توزیع غیریکنواخت ولتاژ در طول زنجیره ایزولاتور ناشی از اثر کاپاسیتانس واحدهای مقره نسبت به زمین بطور محسوسی اصلاح خواهد شد و با کمک مقاومتهای مزبور توزیع یکنواخت تری در طول زنجیره مقره نتیجه خواهد شد. این عمل را می توان با پوشش ایزولاتورها بوسیله یک لعاب که دارای هدایت کمی باشد (مقاومت موازی با کاپاسیتانس) انجام داد. کاربرد عملی این روش به خاطر این که تهیه این چنین لعابی که بتواند خاصیت خود را در زمان طولانی حفظ نماید امری بسیار مشکل است و نیز به خاطر تلف انرژی الکتریکی زیاد محدود مانده است.
6- طراحی و انتخاب ایزولاتور خطوط انتقال از نقطه نظر استقامت مکانیکی
ایزولاتور خطوط انتقال باید از نظر استقامت کانیکی چنان باشد که بتواند نیروهای وارده بر زنجیره مقره در شرایط طبیعی و نرمال، از جمله وزن هادی، نیری وارد بر مقره در اثر زاویه دار بودن خط، فشار باد و نیروی ناشی از وزن یخ و برف را براحتی تحمل کند و همچنین تحمل نیروهای غیرطبیعی ناشی از تخلیه ناگهانی برف و یخ از روی هادی، پارگی سیم ، شکستن یک زنجیره مقره و غیره را داشته باشد. همچین مقره ها باید قابلیت اطمینان طولانی مدت را داشته باشند. برای مقره های آویزی که می توانند در امتداد مسیر خط، حرکت داشته باشند نیروی افقی در جهت خط انتقال در نظر گرفته نمی شود و نیروی مزبور برای مقره های بدون حرکت از جمله مقره های نوع سوزنی و مقره های نگهدارنده که عمدتاً در پستها نصب می شوند در نظر گرفته می شود. در محاسبه بارهای وارد بر ایزولاتور در شرایط نرمال از رابطه زیر استفاده می شود.
(4 – 5)

که در رابطه فوق 7 p بار قائم وارد بر زنجیره بر حسب کیلوگرم ، 7 S اسپن قائم (وزنی) بر حسب متر، Wc وزن واحد طول هادی به کیلوگرم بر متر و wi وزن برف یا یخ روی واحد طول هادی برحسب کیلوگرم بر متر می باشد. وزن یخ یا برف روی واحد طول هادی از رابطه زیر محاسبه می شود :
(5)
که در آن t ضخامت قشر یخ (برف) برحسب متر و d قطر هادی برحسب متر می باشد.
همچنین در جهت عرضی و در امتداد عمود بر مسیر خط بر زنجیره مقره نیروی 8 P از طرف هادی وارد می شود که عبارتست از :
(6)
که در رابطه فوق pA نیروی عمود بر امتداد خط بر حسب kg ، Sw اسپن بادگیر یا افقی بر حسب متر،  زاویه انحراف خط در محل دکل مزبور ( در مورد خطوط مستقیم  صفر است) بر حسب درجه و WWنیروی ناشی از باد بر واحد طول هادی بر حسب کیلوگرم بر متر می باشد که از رابطه زیر محاسبه می شود.

در رابطه فوق d قطر هادی برحسب متر، V سرعت باد بر حسب متر بر ثانیه، Ca ضریب دینامیک هوا و R ضریبی است که توضیح داده شده است.
2-6) طراحی مکانیکی مقره های آویزی معمولی :
در مورد مقره های آویزی باید استقامت مکانیکی آن طوری در نظر گرفته شود که از ماکزیمم نیروی کشش وارده بر مقره در حالت معمولی و در بدترین شرایط غیرطبیعی بیشتر باشد تا مانع از هم گسیختگی زنجیره مقره گردد.
ماکزیمم کشش که در شرایط طبیعی برای مقره در نظر گرفته می شود شامل وجود باد و برف و باران می باشد که در این حالت برآیند نیروهای وارد بر زنجیره مقره به ازای هر هادی عبارتست از

که در رابطه فوق Pw نیروی عمودی ناشی از هادی و PA نیروی وارد بر ایزولاتور از طرف هادی خط در جهت عمود بر امتداد خط، Hi نیروی عمود بر امتداد خط در اثر فشار باد بر زنجیره مقره و Win وزن زنجیره مقره می باشد چنانچه N تعداد هادی هر فاز (تعداد هادی باندل) و  ضریب اطمیمان در نظر گرفته شده برای کشش و P استقامت مکانیکی زنجیره مقره باشد باید انتخاب مقره از نظر مکانیکی چنان باشد که در رابطه زیر صدق کند :

در شرایط خاصی ( شرایط غیرطبیعی) نیروی وارد بر زنجیره مقره ممکن است خیلی بیشتر از مقدار فوق باشد. معمولاً بدترین شرایط غیرطبیعی که برای زنجیره مقره از مکانیکی در نظر گرفته می شود وقتی است که هادی یا هادیهایی از یکطرف مقره پاره شو و طبیعه مقره در این حالت به حالت کشش قرار خواهد گرفت و نیروی وارد بر زنجیره مقره در این حالت تقریباً برابر با نیروی کشش هادی در سمت دیگر مقره خواهد بود.
2-2-6) طراحی مکانیکی مقره های آویزی V شکل
در خطوط انتقال EHV و UHV برای کاهش حریم جانبی خطوط انتقال و نیز کاهش فاصله بین فازهای مختلف باید حتی الامکان از حرکت هادیها در جهت عرضی جلوگیری شود برای این منظور به جای زنجیره های مقره آویزی به صورت معمول از ترکیب V شکل استفاده می شود. در این حالت طراحی مکانیکی زنجیره باید دارای شرایط زیر باشد :
الف) چون بازوهای ترکیب V شکل خود ترکیب سری تعدادی مقره است. در حالت معمولی به صورت منحنی شنت قرار می گیرند و برای این که بازوها به صورت مستقیم قرار گیرند و از حالت خمیده خارج شوند نیروی عمودی وارد بر مقره باید حداقل kg 500 باشد، یعنی باید داشته باشیم :

ب) در شرایطی که نیروی وارد بر امتداد خط کوچکتر از نصف نیروی عمودی وارد بر مجموعه مقره باشد می توان گفت که تقریباً نقطه آویز هادی جابجایی عرضی نخواهد داشت این شرایط ایجاب می کند که رابطه زیر برقرار باشد :

در این حالت Ww نیروی ناشی از باد بر واحد طول هادی به ازای سرعت بادی برابر با 20 می باشد.
ج) برای بادهای با نیروی بیشتر در جهت عمود بر امتداد خط که باعث انحراف عرضی نقطه آویز هادی می شوند، نیرو فقط توسط بازویی تامین خواهد شد که در سمت وزش باد قرار دارد. بنابراین این بازو به تنهایی باید تحمل کشش موجود را داشته باشد. در این حالت معمولاً سرعت 40 بعنوان ماکزیمم سرعت باد در نظر گرفته می شود. در این حالت نیروی کشش وارد بر بازوی مربوطه عبارتست از :

که در رابطه فوق وزن یک بازوی مقره های V شکل و نیروی باد بر بازوی مزبور می باشد. چنانچه تعداد هادیها N و ضریب اطمینان در نظر گرفته شده  باشد داریم :
استقامت مکانیکی زنجیره مقره
3-2-6 ) طراحی مکانیکی مقره های آویزی برای دکلهای انتهایی (مقره های تحت کشش)
در این حالت زنجیره مقره مستقیماً تحت نیروی کشش هادی قرار دارد و بنابراین برای مجموعه هایی که فقط شامل یک زنجیره مقره باشند اگر کشش ماکزیمم هر هادی Tm و تعداد هادیهای آویزان شده از یک زنجیره N و ضریب اطمینان در نظر گرفته شده  و استقامت مکانیکی زنجیره مقره P باشد باید داشته باشیم :

باید مواردی که مجموعه مقره ها شامل دو یا تعداد بیشتری رشته موازی هم باشد باید اولاً نیروی وارد بر کل مجموعه به نسبت مساوی بین رشته ها تقسیم گردد که این بستگی به دقت نصب و ترکیب صحیح آنها دارد و ثانیاً باید هر کدام از رشته ها تحمل کافی را داشته باشند که در اثر بار اضافی ناشی از گسیختن یک رشته از مجموعه بقیه رشته ها پاره نشوند. برای این منظور باید حداقل استقامت یک رشته بیشتر از بار نقطه تسلیم مواد تشکیل دهنده مقره ها نباشد. بار نقطه تسلیم برای یک مقره برابر با %60 نیروی نقطه استحکام نهایی و برای یک مجموعه مقره (زنجیره) برابر با %55 نیروی نقطه استحکام نهایی در نظر گرفته می شود که اگر کشش اعمال شده بر رشته های سالم بعد از گسیختن یک رشته TB و بار نقطه تسلیم رشته های سالم P0 باشد باید داشته باشیم :

هنگامی که کشش هادیها برابر با %70 مقدار کشش ماکزیمم در نظر گرفته شده باشد، اگر نیروی کشش اعمال شده بر هر رشته را با TA نشان دهیم خواهیم داشت :

 ضریبی است که مقدارش بسته به شکل و تعداد رشته ها تغییر می کند. آزمایشات نشان داده است که مقدار مناسب برای  هنگام طراحی برابر با 3 برای مجموعه های دور رشته ای و برابر با 2 برای مجموعه های سه رشته ای موازی می باشد.
4-2-6) قابلیت اطمینان طولانی مدت مقره ها :
از دیگر مسائلی که باید در انتخاب ایزولاتور خطوط انتقال به آن توجه شود توجه به اثر گذشت زمان بر کیفیت مقره ها (پیری) می باشد و از آن جایی که خطوط انتقال برای استفاده طولانی مدت طراحی می شوند در انتخاب مقره علاوه بر استقامت الکتریکی و استقامت مکانیکی باید به جنس مقره توجه بشود و حتی الامکان مقره هایی را انتخاب نماییم که قابلیت اطمینان خود را در طولانی مدت از دست ندهند.
بطور خلاصه عوامل موثر در طراحی ایزولاتور و نحوه انتخاب ایزولاتور از نظر الکتریکی و مکانیکی را می توان با دیاگرام شکل پایین نشان داد.

3-6) تطبیق ایزولاسیون
تطبیق ایزولاسیون در یک شبکه قدرت حائز اهمیت زیاد است. جهت درک آسان مطلب می توان آن را شبیه طراحی و کاربرد فیوز و دیگر وسایل حفاظتی دانست که در آن اساس طراحی بر این اصل استوار است که در صورت ازدیاد جریان تا حد غیرمجاز حتی الامکان بخش کوچکی از شبکه از سرویس خارج گردد و قسمتهای دیگر در شرایط کار باقی بمانند.
در شبکه های قدرت که دارای افزایش ولتاژهای غیرطبیعی هستند باید تطبیق ایزولاسیون با دقت زیادی انجام گردد زیرا چنانچه مثلاً قسمتی از شبکه دارای سطح ایزولاسیون خیلی زیادی باشد، اضافه ولتاژ ممکن است سبب از بین رفتن ایزولاسیون در قسمتهای مهم و حیاتی سیستم از قبیل ترانسفورماتورها گردد. مثلاً ترجیح داده می شود که در صورت ازدیاد ولتاژ خیلی زیاد شکست الکتریکی بین دو سر مقره های خط سریعتر از بوشینگ ترانسفورماتورها صورت گیرد. همچنین استقامت الکتریکی بوشینگ ترانسفورماتورها باید کمتر از ایزولاسیون داخل ترانسفورماتور باشد که این امر بوسیله کاربرد شاخکهای هوایی در مقره های خط و بوشینگ ترانسفورماتورها انجام می گیرد. بطوری که قبل از این که ولتاژ در سر مقره ها و بوشینگها به مقدار خطرناکی برسد موج ولتاژ توسط شاخکهای هوایی طرفین آنها اتصال کوتاه شده و مستهلک می گردد. معمولاً ولتاژ جرقه شاخکهای هوایی بوشینگ ترانسفورماتورها 80% ولتاژ مقاوم ترانسفورماتور می باشد.
بطور کلی در طراحی ایزولاسیون جهت حفاظت صحیح شبکه و تجهیزات الکتریکی لازم است که کل اجزای تشکیل دهنده شبکه را با هم در نظر گرفته و تطبیق ایزولاسیون با توجه به مشخصات کل سیستم صورت گیرد و باید چنان باشد که در صورت احتمال وقوع شکست الکتریکی بین دو سر ایزولاتورها و یا در داخل تجهیزات این شکست حتی الامکان در محلی وقوع یابد که آسیب کمتری به سیستم وارد گردد.
بعنوان مثال ایزولاسیون خط در اسپن آخری که مجاور پست است که معمولاً کمی کمتر در نظر گرفته می شود تا حتی الامکان سبب حذف و یا محدود کردن موجهای ولتاژ رعد و برق و رسیدن آنها به پست گردد. سطح ایزولاسیون باسبارها در یک پست بسیار مهم بوده و به منظور تامین تداوم تغذیه باید بیشترین مقدار را داشته باشد.
برای کلیدها، ایزولاتورها، وسایل اندازه گیری و ترانسفورماتورهای اندازه گیری ( ترانسفورماتور جریان و ترانسفورماتور ولتاژ) سطح ایزولاسیون کمتری از سطح ایزلاسیون باسبارها در نظر گرفته می شود.
از آن جایی که ترانسفورماتورهای قدرت موجود در شبکه های قدرت بسیار گران است سطح ایزولاسیون در نظر گرفته شده برای آن بسیار کم می باشد تا بخوبی حفاظت شوند.

منابع :
جوادی جهانی ، حمید ، اصول مهندسی فشار قوی ، دانشکده صنعت آب و برق ، 1384.
رزاز، مرتضی ، مبانی مهندسی برق ، دانشگاه شهید چمران ، 1381.
رضایی ، عباسعلی ، نصب و راه اندازی شبکه های فیبر نوری و بی سیم ، جهاد دانشگاهی ، 1386.
طالبی ، نعمت ، برق (قدرت – الکترونیک – مخابرات و کنترل ) ،نشر قائم ، 1386 .
محسنی ، حسین ، مبانی مهندسی فشار قوی الکتریکی ، دانشگاه تهران، اسفند، 1386
مسگری ، علی ، کابل و کابل کشی ، نشر صفار ، 1385.
مولوی ، محمد ، مخابرات فیبر نوری ، نشر دانشگاه امام رضا (ع) ، 1386.
مهدوی ، محمدحسن ، فرهنگ تشریحی مخابرات، فیبر نوری و بی سیم ، نشر هزاره ، 1385.
هوشمند ، رحمت الله ، عایق و فشار قوی ، دانشگاه شهید چمران ، 1382.

32

1