مقدمه
هدف این مقاله، آگاهی رسانی به دست اندرکاران و کاربران سوئیچ گیرهای برقی در سازمان های صنعتی و بازرگانی بوده که غالباً دانش و مهارت محدودی در خصوص موضوعات برقی مرتبط با کار خود دارند. این نوشتار توصیه های جامعی را در قالب راهنمای HSE با عنوان نگهداری ایمن سوئیچ گیرهای برقی ارایه داده که کاربری آن در سازمان هایی است که مدیران و کارشناسان مهندسی برق در آن سازمان ها شاغل هستند .
همچنین نوشتار فوق راهنمایی های لازم در باره مدیریت بر سوئیچ گیرهای برقی سه فاز با ولتاژ نامی متناوب 1000 ولت تا 33000 ولت را ارایه می کند. همچنین نوشتار یاد شده به ذکر مواردی از قبیل چگونگی انتخاب، استفاده، مراقبت و نگهداری از تجهیزات می پردازد. تجهیزات مورد بحث شامل سوئیچ گیر های روغنی، هوایی، گازی (SF6) یا خلاء به عنوان وسایل قطع مدار می باشد که در حدفاصل شبکه های تغذیه برق نصب می شوند. این نوشتار با بریکرها، کلید ها، کلیدفیوزها و مقره ها سر و کار داشته و نیز کنتاکتورهای با ولتاژ متناوب حدود 1000 ولت را مد نظر قرار می دهد. شایان ذکر است که سوئیچ گیرهای جریان مستقیم، سوئیچ گیرهای فشار ضعیف (ولتاژ های متناوب تا سطح 1000 ولت) و سوئیچ گیرهای مورد استفاده در سیستم های برق تکفاز جریان متناوب در این مقوله مورد بحث قرار نمی گیرند.
توصیه های مندرج در نوشتار یاد شده، به شما کمک می کند تا سوئیچ گیرهای برقی خود را ایمن نگهداشته و آن ها را مطابق با بخش "ایمنی و بهداشت کار" موضوع بند 1974 قانون مدیریت ایمنی و بهداشت کار مصوب سال 1999 و دستورالعمل های مربوط به کارهای برقی مصوب سال 1989 نگهداری نمایید.
در حالت کلی، سوئیچ گیرها دارای قابلیت اجرا و اطمینان اثبات شده ای می باشند. عیب و نقص در سوئیچ گیرها به ندرت اتفاق می افتد ولی هنگامی که عیبی در سوئیچ گیرها رخ دهد، نتیجه ناشی از آن ممکن است جدی و خطرآفرین باشد. محفظه ها و مخازن ممکن است منفجر شوند و در سوئیچ گیرهای روغنی، این انفجار می تواند سبب سوختن روغن و ایجاد ابرهای گازی شده و در نهایت منجر به مرگ و میر یا جراحات جدی و یا صدمات عمده به کارخانجات و ساختمان های مجاور شود. همچنین عیب و نقص در سوئیچ گیرها می تواند منجر به زیان های جدی مالی شود.
استفاده از سوئیچ گیرهای پیشرفته حاوی گاز SF6 و یا سوئیچ گیرهای خلاء، ضایعات و خطرات ناشی از آتش سوزی روغن را حذف کرده ولی به گونه ای اجتناب ناپذیر خطرات دیگری را پدید آورده اند که نیاز به مدیریت و سازماندهی دارند. تجربه های به دست آمده از حوادث قبل نشان داده که عیب و نقص معمولاً پس از راه اندازی سوئیچ گیر یا اندکی پس از راه اندازی آن رخ می دهد. نحوه راه اندازی سوئیچ گیر، موقعیت نصب آن و شرایط موجود در شبکه برق در زمان راه اندازی سوئیچ گیر، می تواند بر توانایی سوئیچ گیر در راه اندازی ایمن آن اثر بگذارد.
تعریف سویچ گیر:
به مجموعه ای از تجهیزات فشار قوی که عمل ارتباط فیدر های مختلف را به شین ها بر عهده دارند
و یا قسمت های مختلف شین ها را به یکدیگر وصل می کنند (ودر سطح یک ولتاژ معین) ارتباط دهند
سویچگیر می گویند.در پست های فشار قوی ممکن است یک یا دو یا سه سویچگیر با سطح ولتاژ های مختلف وجود داشته باشد.به عنوان مثال در یک پست 63/230/400 کیلو ولت سه عدد سویچگیر 400 و 230 و63
کیلو ولت وجود خواهد داشت.
معمولا اجزاء و تجهیزات یک سویچگیر به قرار زیر می باشد:
الف)- شینه بندی پست(busbar)
ب)- بریکر یا کلیدهای قدرت(circuit breaker)
ج)- دیسکانکت ها یا کلیدهای جداکننده(disconnect switch)
د)- ترانسفورماتورهای اندازه گیری ولتاژ و جریان(instrument transformer)
ه)-تله موج و متعلقات مربوطه(line trap)
و)- برق گیر ها(lighting arrester)
ز)- جبران کننده های بار راکتیو
ح)- مقره های نگهدارنده و عایق کننده – اسکلت فلزی پایه ها(support insulator- insulator)
معمولا سویچگیر ها از قسمت های مشابه متصل به هم در جهت شینه بندی تشکیل می شوند که به هر قسمت یک bay گفته می شود.هرbay در سویچگیر های مختلف می تواند یک دو یا چهار فیدر را به خود اختصاص دهد.
کاربردهای ایمنی در سوئیچ گیرهای برق
سوئیچ گیرهای برق از جمله ابزارهایی هستند که متخصصان و کارشناسان و کاربرانی در صنعت برق با آنها سروکار دارند. شناخت نحوه کار آنها و میزان ایمنی شان برای کاربران می تواند مفید باشد. سوئیچ گیرهایی از نوع سه فاز AC با ولتاژ نامی یک تا ۳۳ کیلوولت و ایمنی آنها مورد بررسی قرار گرفته است.
سوئیچ گیرهای مورد بحث در این مقاله از نوع سه فاز AC با ولتاژ نامی ۱ تا ۳۳ کیلوولت بوده که مسایلی مانند نحوه انتخاب، بهره برداری و نگهداری از آنها در این نوشتار مطرح شده است. راهکارهای ارایه شده مربوط به سوئیچ گیرهای روغنی، هوایی، گازی (۶SF) و خلاء بوده است. همچنین توصیه های صورت گرفته درباره بریکرها، کلیدها، کلیدفیوزها و مقره ها و همچنین کنتاکتورهایی با ولتاژ AC در حد یک کیلوولت کاربرد است. این نوشتار سوئیچ گیرهای DC، سوئیچ گیرهای AC تکفاز و فشار ضعیف تا سطح ولتاژ یک کیلوولت را شامل نمی شود.
● سوئیچ گیرهای برق
به طور کلی، سوئیچ گیرها قابلیت راه اندازی و اطمینان مناسبی داشته و عیب و نقص در آنها به ندرت رخ می دهد اما وقوع عیب، ممکن است سبب بروز حوادثی همچون انفجار، سوختن روغن، ایجاد ابرهای گازی، و بروز جراحات جدی در افراد شده و حتی در مواردی منجر به مرگ و میر و نیز آسیب به کارخانه ها و ساختمان های مجاور شود و زیان های مالی را نیز به وجود آورد. سوئیچ گیرهای گازی (۶SF) و خلاء، خطرات ناشی از آتش سوزی روغن را نداشته اما ممکن است ضایعات دیگری در آنها روی دهد که برای پیشگیری از آن نیاز به مدیریت و سازماندهی است. تجربه های گذشته نشان داده که عیب و نقص معمولاً پس از راه اندازی یا اندکی پس از راه اندازی سوئیچ گیر روی می دهد. بنابراین نحوه راه اندازی سوئیچ گیر، موقعیت نصب آن و شرایط شبکه در لحظه راه اندازی، شاخص مهمی در بهره برداری ایمن سوئیچ گیر هستند.
سیستم های مدیریتی برای بهره برداری ایمن سوئیچ گیر و پیشگیری از ضایعات باید قابلیت ثبت اطلاعات شبکه را داشته و روش های نصب، راه اندازی، بهره برداری، نگهداری و تعویض تجهیزات را مشخص کند. همچنین ضرورت دارد در سیستم های مدیریتی مزبور علاوه بر آموزش کارکنان سیستم ممیزی برای کنترل اثربخشی روش های به کار رفته تعریف شود.
● ثبت اطلاعات
ضرورت دارد اطلاعات مربوط به تمام سوئیچ گیرها، دیاگرام ها و آرایش های شبکه شامل خطاهای موجود در نقاط مختلف شبکه ثبت و کنترل شده و از قابلیت دسترسی به آنها و به روزبودن اطلاعات اطمینان حاصل شود. اطلاعات ثبت شده باید حاوی مواردی چون دیاگرام های شبکه و ارتباطات بین سوئیچ گیرها و سایر اقلام باشد. ضمناً سطوح خطا، نوع تجهیزات و اطلاعات مرتبط با آنها از قبیل نام سازنده، شماره سریال و سال ساخت، تاریخ نصب، ولتاژ و جریان نامی، جریان اتصال کوتاه نامی و مکانیسم راه اندازی مدنظر قرار بگیرد و نیز اطلاعات مربوط به محدودیت های بهره برداری مانند احتمال بروز شوک های الکتریکی و نیز اطلاعات مربوط به نحوه نگهداری اقلام داخلی سوئیچ گیر و تعداد عملیات رفع خطا از بریکرهایی که تحت جریان نگهداری قرار گرفته اند، در آن موجود باشد. این موارد همچنین جزئیات تمامی اصلاحات و رفع عیوب انجام شده را باید ارایه دهد. برای مثال مواردی مانند تنظیم اهرم های فرمان وصل تجهیزات در برابر عکس العمل های مکانیکی هنگام وصل و … را بیان کرده و نیز اطلاعات مربوط به وسایل کنترل قوس الکتریکی در بریکرهای روغنی را ثبت کند.
● روش های نصب و راه اندازی، بهره برداری
به کمک اطلاعات ثبت شده، باید سوئیچ گیرها و شبکه های برق مورد ارزیابی قرار گیرند تا امکان شناسایی خطرات و مشکلات بالقوه از قبیل شوک های مکانیکی موثر بر سوئیچ گیر، وجود تجهیزات راه اندازی با فرمان دستی، عدم وجود اهرم های فرمان وصل به گونه ای که در برابر عکس العمل های مکانیکی حین وصل مقاوم باشند، و نیز وسایل نامناسب حفاظت در برابر آتش سوزی میسر شود. پس از ارزیابی می توان اقدامات مورد نیاز را برای حصول اطمینان از عملکرد ایمن تجهیزات و سیستم ها، شناسایی کرد. این اقدامات شامل جلوگیری از راه اندازی سوئیچ گیر در حالت اتصال به شبکه و قرار داشتن تحت شوک مکانیکی از طریق غیرفعال کردن قابلیت راه اندازی اتوماتیک تجهیزات تا زمان رفع خطای سیستم است. جلوگیری از امکان دسترسی به سوئیچ گیر در حالت اتصال به شبکه، کاهش سطوح خطای شبکه در نقاط مختلف از طریق آرایش مجدد شبکه ها، جلوگیری از راه اندازی کلیدهای با مکانیسم دستی در حالت برقدار بودن شبکه تحت شرایط دقیق کنترلی و جایگزینی سوئیچ گیرهای تحت شوک مکانیکی نیز مدنظر است. سایر اقدامات اضطراری و ضروری پس از ارزیابی نیز عبارتند از: تغییر مکانیزم وصل برای سوئیچ گیرهای با راه انداز دستی (در غیر این صورت باید نسبت به جایگزینی سوئیچ گیر اقدام شود). تنظیم اهرم های فرمان وصل در برابر عکس العمل های مکانیکی تجهیزات در هنگام وصل آنها به شبکه، و اقدامات اصلاحی برای حفاظت در برابر آتش گرفتگی.
برای انجام اقدامات فوق باید طرحی ارایه شده و جدول زمانی انجام آن تهیه شود. همچنین باید روش های راه اندازی توسعه یافته و گروه مناسبی از کارکنان برای انجام فعالیت های مورد نیاز در بهره برداری، بازرسی، تعمیر، نگهداری و تست سوئیچ گیرها انتخاب شوند. از سوی دیگر کارکنان مربوطه باید دانش مناسبی از قوانین ایمنی و اعمال آنها داشته و در صورت لزوم نسبت به آموزش کارکنان اقدام شود. همچنین ضرورت دارد به صورت منظم کل سوئیچ گیر و ملحقات آن، بازرسی، نگهداری و تست شوند. همچنین موادی از قبیل روغن و گاز ۶SF نیازمندی های خاصی از لحاظ کارکرد، تمیزی، جلوگیری از کثیفی، محل استقرار روغن و گردش آن داشته و همچنین خطرهایی در ارتباط با کاربرد آنها وجود دارد. ایستگاههای توزیع نیز باید به صورت دوره ای بازرسی شده و اقدامات اصلاحی طبق اولویت به انجام رسند. این اقدامات شامل کارهای فوری (در زمان به خطرافتادن ایمنی ایستگاه و مکان استقرار آن) و فعالیت در اسرع وقت و اقدامات آینده است. آیتم هایی از قبیل محل استقرار سوئیچ گیر، وجود علایم حاکی از رطوبت و آب، وجود علایم حاکی از دسترسی به تجهیزات و اختلال در آنها توسط افراد غیرمجاز، وجود تجهیزات آتش نشانی و تابلوهای هشداردهنده، علایم حاکی از افزایش درجه حرارت، بوی مواد داغ و اوزن وجود دود نیز قابل بررسی است.
علایم حاکی از نشت روغن و سایر شرایط غیرطبیعی، وجود دوده و مواد آلاینده، خوردگی سوئیچ گیر، کنترل سطح سیال، وجود برچسب ها، درستی اتصالات و اینترلاک های اصلی، وجود تجهیزات حفاظتی و ابزار دقیق و موقعیت تجهیزات کمکی از قبیل باتری ها و شارژرها و تابلوهای فرمان باید در برنامه بازرسی لحاظ شوند. از سوی دیگر برنامه نگهداری باید در فواصل زمانی منظم و از پیش تعیین شده انجام شده و عملیات نگهداری درباره بریکرهای روغنی به کار رفته و این اقدام بلافاصله پس از فرمان قطع بریکرها در اثر خطای موجود در شبکه، به انجام رسد. برخی اوقات از سوئیچ گیرهای ۶ SF و یا سوئیچ گیرهای خلاء به عنوان سوئیچ گیرهایی یاد می شود که "نیاز کمی به نگهداری" دارند، اما این موضوع بدین معنی نیست که این سوئیچ گیرها نیاز به برنامه نگهداری ندارند. برای امر نگهداری باید با توجه به عواملی از قبیل نوع سوئیچ گیر، عمر آن و تعداد دفعات راه اندازی، برنامه ریزی صورت گیرد. همچنین باید تاریخچه نگهداری سوئیچ گیر بررسی شده و نیز اطلاعات مربوط به هر آیتم ثبت شود تا امکان شناسایی عوامل منجر به بروز تغییرات در تجهیزات فراهم شود. به دنبال آن فاصله زمانی بین دوره های نگهداری را می توان تنظیم کرد. در صورتی که ارزیابی نشان دهد که سوئیچ گیر نیاز به جایگزینی دارد، باید موارد زیر لحاظ شده و در صورت لزوم به تصویه های مربوطه عمل شود:
۱) جایگزینی کامل سوئیچ گیر:
مزیت این کار در این است که نصب سوئیچ بورد جدید مطابق با آخرین طراحی پیشنهادی از سوی سازندگان خواهد بود.
۲) جایگزینی یا رفع عیب سوئیچ بورد در تاسیسات موجود:
در این حالت می توان قطعات انفرادی سوئیچ گیر را تعویض کرده یا نسبت به رفع عیب سوئیچ بوردها اقدام کرد. همچنین در مورد بریکرها می توان نسبت به ارتقای سوئیچ گیر اقدام کرد قبل از تصمیم گیری درمورد تعویض سوئیچ گیر، لازم است عایق تجهیزات مستقر بر روی سیستم باس بار فشار قوی، محفظه ترانسفورماتور جریان، کابل ها و ترمینال ها و غیره بررسی شده و عمر مفید آنها بررسی شوند تا هزینه های جایگزینی موردی تجهیزات، رفع عیب آنها یا نصب تجهیزات جدید قابل توجیه باشد. ضروری است که ارزیابی کلی از سوئیچ گیر انجام شود که این ارزیابی شامل بررسی عایق تجهیزات فشار قوی به کمک روش های موردی مانند اندازه گیری عایق به روش تخلیه الکتریکی و بررسی اطلاعات ناشی از آزمایش مزبور طبق استانداردهای موجود است. برای بررسی بریکرها ضروری است مواردی همچون اتصالات خروجی کلید، تجهیزات کنترلی و حفاظتی، اینترلاک و ارت کردن تجهیزات مطابق استانداردهای ایمنی، مقادیر نامی اتصال کوتاه، مجرای خروج گازهای ایجاد شده در کلید و مقادیر نامی تجهیزات مورد بررسی و مورد بازرسی قرار گیرند. همچنین دسترسی به قطعات یدکی در فرایند تصمیم گیری نقش اساسی دارد. بنابراین ضرورت دارد که از موجود بودن اقلام استراتژیک (مانند بوشینگ ها، ترانسفورماتورهای جریان، سرکابل ها، مکانیزم های راه اندازی) و نیز اقلام روتین مورد استفاده در برنامه نگهداری (از قبیل کنتاکت های اتصال جریان الکتریکی، درزبندها، کنتاکت های خاص عبور روغن جهت خاموش کردن جرقه، و سیم پیچ های فرمان قطع و وصل) اطمینان حاصل شود. علاوه بر آن باید از لحاظ اقتصادی بررسی شود که آیا ارتقای تجهیزات و یا تعویض اقلام موردی آن به منظور رفع عیب از سیستم به صرفه است و یا باید نسبت به جایگزینی تجهیزات اقدام کرد.
از طرف دیگر کارکنانی که وظیفه راه اندازی، بهره برداری، بازرسی، نگهداری و تست سوئیچ گیرهای شبکه را برعهده دارند، باید با روش ها و قوانین ایمنی به ویژه درمورد سوئیچ گیرهای فشار قوی آشنا بوده و باید مسوولیت هایشان ایشان به آنان یادآوری شده و در صورت لزوم تحت آموزش قرار گیرند تا بتوان از کار ایمن و بدون خطر تجهیزات اطیمنان حاصل کرد.
● سیستم ممیزی برای کنترل اثربخشی روش ها
به کار بردن سیستم ممیزی برای حصول اطمینان از روش های مورد استفاده جهت کارکرد درست تجهیزات بسیار مهم است. همچنین سیستم ممیزی باید دربردارنده وسایلی باشد که شناسایی و رفع خطاهای شبکه را ممکن سازد؛ از جمله موارد مهم محدودکردن آتش سوزی بوده و باید دانست که عیب و نقص در سوئیچ گیر می تواند منجر به آتش سوزی شود که در صورت استفاده از تجهیزات روغنی، حادثه می تواند وخیم تر باشد. تکنیک هایی وجود دارند که می توان آنها را به طور انفرادی یا به صورت جمعی به کار برد تا سبب کاهش اثرات ناشی از آتش سوزی شده و منجر به محدودکردن گسترش دود شود. همچنین می توان تجهیزات موجود در پست را با سیستم های مقاوم در برابر آتش ایزوله کرد تا از سرایت آتش به اقلام تاثیرگذار جلوگیری شود. باید توجه داشت که این مورد خروج دود و گازهای ناشی از آتش را که عامل مهمی برای ایمنی در برابر انفجار هستند، محدود می سازد. در صورت مجهز بودن به وسایل آتش نشانی یا کنترل آتش، جداسازی تجهیزات اقدام مفیدی خواهد بود. در سیستم های آتش نشانی از مواد خاموش کننده نظیر هالون و دی اکسیدکربن استفاده می شود.
استفاده از هالون به دلیل ملاحظات زیست محیطی، انتخاب ایده آلی نیست اما در مناطقی که خطرات آتش جدی بوده و بر دستگاه های مجاور اثر منفی دارد، استفاده از آن ضروری است. از سوی دیگر سیستم های آتش نشانی مزبور زمانی فعال می شوند که آتش به آنها اثر کند و غالباً به صورت اتوماتیک به آشکارسازی آتش می پردازند. بنابراین ضرورت دارد اقدامات ایمنی را به کار برد تا سیستم به صورت غیراتوماتیک نیز قابل فرمان باشد تا قبل از سرایت آتش به مناطق حساس بتوان نسبت به خاموش کردن آن اقدام کرد. همچنین باید اطلاعیه ها و دستورالعمل های هشداردهنده مناسبی در نقاط مورد نظر نصب شده و به وضوح قابل رویت باشند. در این دستورالعمل ها باید قوانین ایمنی لحاظ شوند.
علاوه بر موارد یادشده، ضرورت دارد چگونگی تهیه و استفاده از کپسول های پرتابل آتش نشانی و روش های کنترل آنها و نیز سیستم های ثابت آتش نشانی بررسی شوند. زمانی که در طراحی، راه اندازی و یا در خلال بازرسی سیستم های آتش نشانی، مشکلات مورد شناسایی قرا رگرفت باید از انجام اقدامات اصلاحی از قبیل جایگزینی، شارژ و نصب مجدد سیستم ها و اقداماتی از این قبیل اطمینان حاصل کرد. مناسب ترین اقدام کنترلی جلوگیری از آتش است. راهکارهایی که باید برای مقابله با آتش به کار برد، عبارتند از: مدیریت مناسب بر اقلام داخلی تجهیزات و کنترل کیفیت آنها (زیرا احتمال بروز حادثه پس از جایگزینی یا اتمام پروسه نگهداری تجهیزات وجود دارد)، کنترل دقیق هرگونه کاهش در روغن و عایق دی الکتریک، کاهش منابع احتمالی بروز جرقه و آتش سوزی و مراقبت مناسب از تجهیزات. یک سیستم مناسب و اتوماتیک آشکارسازی آتش را می توان در منطقه یا اتاق استقرار تجهیزات تعبیه کرد که آتش را به زودی آشکار کرده و سریعاً آلارم دهد. این سیستم همچنین می تواند با سیستم کنترل و بازرسی لینک شده تا پاسخ سریعی درباره کنترل یا بازرسی آتش ارایه دهد.
مدیریت بر سوئیچ گیرها
اگر در شبکه برق خود از سوئیچ گیر استفاده می کنید، ضرورت دارد مطابق قانون ها و دستورالعمل ها، اقدام به ایجاد سیستم های مدیریتی نمایید تا بدین ترتیب از راه اندازی ایمن دستگاه اطمینان حاصل نموده و همچنین خطرات ناشی از صدمات و جراحات را به حداقل ممکن برسانید. چنین سیستم های مدیریتی بایستی دارای شرایط زیر باشند:
– سیستم مناسب برای ثبت اطلاعات شبکه،
– خط مشی ها و روش هایی که نصب، اجرا، راه اندازی، نگهداری و حذف تجهیزات را در برنامه کار خود دارد،
– تعریف مسئولیت ها و آموزش های مورد نیاز برای پرسنل، و
– سیستم ممیزی که اثر بخشی روش ها را کنترل کرده و سبب بقای اثر بخشی شود.
ثبت اطلاعات
اطلاعات مربوط به تمام سوئیچ گیرهای آماده به کار، دیاگرام ها و آرایش های شبکه شامل خطاهای موجود در نقاط مختلف شبکه را ثبت و کنترل نمایید و همچنین از قابلیت دسترسی به آنها و به روز بودن اطلاعات اطمینان حاصل کنید. اگر به اطلاعات مزبور دسترسی ندارید، ضرورت دارد به اقداماتی دست بزنید تا منجر به ثبت و نگهداری اطلاعات شوند.
اطلاعات ثبت شده مربوط به سوئیچ گیرها بایستی دربردارنده موارد زیر باشد :
– دیاگرام یا دیاگرام هایی از شبکه برق که ارتباطات و اتصالات بین اقلام مختلف شبکه را که حاوی سوئیچ گیرها و مکان نصب آن هاست، نشان دهد.
– سطوح خطا را در تمام نقاط مربوطه مشخص نماید.
– نوع تجهیزات را به عنوان بخش مفیدی از ثبت اطلاعات بیان نماید که این مورد بایستی حاوی اطلاعات تفصیلی از قبیل سازنده تجهیزات و نوع تجهیزات، شماره سریال و سال ساخت، تاریخ نصب، ولتاژ و جریان نامی، جریان اتصال کوتاه نامی و نوع مکانیسم راه اندازی تجهیزات باشد.
– اطلاعات تفصیلی پیرامون محدودیت های راه اندازی را ارایه دهد، که برای نمونه می توان از موارد مربوط به امکان بروز شوک های مکانیکی یاد کرد.
– اطلاعات مربوط به نگهداری هر یک از اقلام داخلی سوئیچ گیر را ثبت نماید.
– تعداد عملیات رفع خطا از بریکرهایی که اخیراً تحت پروسه نگهداری قرار گرفته اند (در صورت وجود) را مشخص نماید.
– جزئیات تمامی اصلاحات و رفع عیوب انجام شده را ارایه دهد، برای مثال مواردی مانند تنظیم اهرم های فرمان وصل تجهیزات در برابر عکس العمل های مکانیکی هنگام وصل و … را بیان نماید، و
– اطلاعات مربوط به وسایل احتمالی کنترل قوس الکتریکی در بریکرهای روغنی را ثبت نماید.
همچنین ثبت اطلاعات اساسی در تاسیسات فشار ضعیف می تواند حاوی گواهی های نصب تجهیزات برقی و گزارش های بازرسی دوره ای باشد. در این خصوص به استاندارد BS 7671 2001 موضوع نیازمندی های تاسیسات برقی (دستورالعمل های شبکه برق IEE ، ویرایش شانزدهم) مراجعه نمایید.
خط مشی ها و روش ها
ایمنی تجهیزات
به کمک اطلاعات ثبت شده مربوط به تجهیزات، بایستی سوئیچ گیرها و شبکه های برق را مورد ارزیابی قرار دهید تا امکان شناسایی خطرات و مشکلات بالقوه فراهم گردد. از خطرات و مشکلات بالقوه می توان به مواردی همچون شوک های مکانیکی موثر بر سوئیچ گیر، وجود تجهیزات راه اندازی با فرمان دستی، عدم وجود اهرم های فرمان وصل به گونه ای که در برابر عکس العمل های مکانیکی هنگام وصل مقاوم باشند، و نیز وسایل نامناسب حفاظت در برابر آتش سوزی اشاره نمود.
با توجه به ارزیابی های فوق، قادر خواهید بود که اقدامات اصلاحی مورد نیاز را به منظور حصول اطمینان از عملکرد ایمن تجهیزات و سیستم ها شناسایی نمایید. اقداماتی که نیاز ضروری به انجام آنها احساس می شود، می توانند شامل موارد زیر باشند :
– جلوگیری از راه اندازی سوئیچ گیر در حالتی که به شبکه وصل بوده و تحت شوک مکانیکی قرار دارد. این اقدام شامل غیر فعال کردن قابلیت راه اندازی اتوماتیک تجهیزات تا زمان رفع خطاهای سیستم می باشد. در این صورت نیاز به تنظیمات مربوط به حفاظت الکتریکی برای اطمینان از تداوم حفاظت سیستم احساس می شود.
– جلوگیری از امکان دسترسی به سوئیچ گیر در زمانی که دستگاه به برق وصل است.
– کاهش سطوح خطای شبکه در نقاط مختلف از طریق آرایش مجدد شبکه ها.
– جلوگیری از راه اندازی کلیدهای با مکانیسم راه اندازی دستی در حالت برقدار بودن شبکه مگر این که این عمل تحت شرایط بسیار دقیق کنترلی صورت پذیرد.
– جایگزینی سوئیچ گیرهایی که تحت شوک مکانیکی قرار گرفته اند.
سایر اقدامات مورد نیاز ( اقدامات اضطراری که پس از ارزیابی شما ضرورت دارند) عبارتند از :
– جایگزینی سوئیچ گیرهایی که تحت شوک مکانیکی قرار گرفته اند.
– در صورت امکان، تغییر مکانیسم وصل برای سوئیچ گیرهای با راه انداز دستی. در صورتی که این کار مقدور نباشد، بایستی نسبت به جایگزینی سوئیچ گیر اقدام نمایید.
– تنظیم اهرم های فرمان وصل در برابر عکس العمل های مکانیکی تجهیزات در هنگام وصل آنها به شبکه.
– اقدامات اصلاحی برای حفاظت در برابر آتش گرفتگی.
چنانچه برای ارزیابی و تصمیم گیری در رابطه با اقدامات مناسب، کارشناسان فنی به اندازه کافی ندارید، می توانید به اشخاص یا سازمان های مناسب و مورد تایید به شرح ذیل مراجعه کرده و مشاوره بگیرید :
– شرکت های توزیع برق.
– سازندگان سوئیچ گیر.
– شرکت های پشتیبانی کننده سوئیچ گیر که دارای مهارت خاص در انواع سوئیچ گیرهای قدیمی هستند.
– سازمان های مشاور و متخصص در سوئیچ گیرها.
زمانی که تصمیم گرفتید اقدامات لازم را به انجام رسانید، بایستی طرحی را ارایه داده و جدول زمانی انجام اقدامات را تهیه نمایید.
روش های راه اندازی
شما بایستی روش های راه اندازی را توسعه داده و گروه مناسبی از پرسنل را برای انجام فعالیت های مورد نیاز در راه اندازی، بازرسی، تعمیر، نگهداری و تست سوئیچ گیرها انتخاب نمایید. در تمامی موارد، پرسنل به کار گرفته شده بایستی دانش مناسبی از قوانین ایمنی داشته و ضرورت دارد نحوه اعمال دستورالعمل های ایمنی را بدانند. همچنین ضرورت دارد که مسئولیت های ایشان برای حصول اطمینان از ایمنی و کار ایمن در شبکه، به آنان گوشزد شود. سطح دانش ایشان در باره سوئیچ گیرها می تواند از درک کلی تا دانش کامل فنی بسته به انتظار شما از آنان متغیر باشد.
شرکت های توزیع برق، بنگاه های آموزشی، سازندگان سوئیچ گیرها و شرکت های خدمات فنی، پرسنلی را به کار می گمارند که آموزش های لازم را دیده و مهارت مناسب در راه اندازی شبکه و نگهداری سوئیچ گیرها داشته باشند. در زمانی که دانش و مهارت شما در باره موضوعات برقی محدود باشد، می توانید از اشخاص ماهر برای انجام تمام یا بخشی از فعالیت های مذکور استفاده نمایید. شما باید یقیناً افرادی را به کار بگمارید تا مهارت لازم در رویارویی با شرایط اضطراری را دارا باشند.
برای حصول اطمینان از این امر که فعالیت های مختلف مربوط به سوئیچ گیرها به درستی و با رعایت قواعد ایمنی انجام می پذیرند، تعریف گروه های مختلف پرسنلی مثلاً "گروه متشکل از افراد ماهر و مجاز" اهمیت ویژه ای دارد. این کار به شما اجازه می دهد که به طور شفاف وظایف مورد انتظار از پرسنل را تعریف کرده و مواردی را که آنان مجاز به انجام آنها نیستند، مشخص نمایید. همچنین می توان برای برآورده ساختن نیازهای این گروه ها دوره های آموزشی نیز برگزار نمود.
قواعد و دستورالعمل های ایمنی
شما بایستی قواعد و دستورالعمل های ایمنی را توسعه داده و نسبت به تکمیل فرم های مربوطه (برای نمونه استفاده از فرم های مربوط به محدودیت دسترسی به تجهیزات و فرم های اجازه کار بر روی تجهیزات) اقدام نمایید زیرا دستورالعمل های ایمنی برای رعایت در حین کار و نیز مراقبت و نگهداری تجهیزات، ضروری و اساسی می باشند. به یاد داشته باشید که رعایت درست دستورالعمل ها و قوانین ایمنی همواره ضروری است.
آموزش پرسنل و مسئولیت های ایشان
پرسنلی که وظیفه راه اندازی، بازرسی، نگهداری و تست سوئیچ گیرهای شبکه را بر عهده دارند، ضرورت دارد با روش ها، قوانین و دستورالعمل های ایمنی (مخصوصاً در مورد سوئیچ گیرهای فشار قوی) آشنا باشند. همچنین ضرورت دارد مسئولیت های ایشان را به آنان یادآوری نمود تا از کار ایمن و بدون خطر آنان اطمینان حاصل شود.
به عنوان کاربر سوئیچ گیر و طبق قانون ضرورت دارد افراد ماهر یا مجازی را که برای کار بر روی سوئیچ گیرها انتخاب کرده اید، آموزش های لازم را دریافت کنند به گونه ای که قادر باشند وظایف خود را به صورت ایمن و بدون این که خطری آنها را تهدید کند، به انجام برسانند. سازمان های مشروحه ذیل دوره های آموزشی کاملی را ارایه می دهند که این دوره ها شامل دوره های اطلاع رسانی عمومی مانند چگونگی دسترسی به مناطق عملیاتی شبکه و مسئولیت های ناشی از دستیابی به آن ها را در بر داشته و نیز دوره های کامل مربوط به راه اندازی، ایمنی و عملیات مربوط به نگهداری را شامل می شوند :
– شرکت های توزیع برق.
– بنگاه های آموزشی.
– سازندگان سوئیچ گیرها.
– شرکت های خدمات فنی.
سیستم ممیزی
به کاربردن سیستم ممیزی برای حصول اطمینان از روش های مورد استفاده جهت کارکرد درست تجهیزات بسیار مهم است. همچنین سیستم ممیزی بایستی دربردارنده وسایلی باشد که شناسایی و رفع خطاهای شبکه را ممکن سازد (بدین منظور نیاز به آموزش و یا آموزش های مجدد احساس می شود).
بازرسی و نگهداری سوئیچ گیرها
ضرورت دارد به صورت منظم کل سوئیچ گیر و ملحقات آن را بازرسی، نگهداری و تست نمایید. برای نمونه، موارد یاد شده را در مورد کل تجهیزات موجود در مکانی که سوئیچ گیر در آن قرار دهد، انجام دهید. در تمامی موارد شما می بایست اقدامات فوق را مطابق دستورالعمل های سازنده به انجام رسانید.
این نوشتار، موارد کلی را بیان کرده و جزئیات مربوط به بازرسی و نگهداری های ویژه مربوط به انواع مختلف سوئیچ گیر (اعم از روغنی، گازی با گاز SF6 و خلاء) را پوشش نمی دهد. همچنین موادی از قبیل روغن و گاز SF6 نیازمندی های خاصی از لحاظ کارکرد، تمیزی، جلوگیری از کثیفی، محل استقرار روغن و گردش آن داشته و همچنین خطرهایی در رابطه با کاربرد آنها وجود دارد.
بازرسی
شما می بایست پست های توزیع را نیز به صورت دوره ای بازرسی نمایید. در خلال کار بازرسی بایستی هر گونه اقدام اصلاحی را به شرح زیر و طبق اولویت به انجام رسانید:
– اقدام فوری (این کار را همیشه در حالتی انجام دهید که ایمنی پست توزیع و مکان استقرار آن به خطر بیفتد).
– اقدام در سریع ترین فرصت ممکن.
– اقدام در خصوص برنامه های آتی نگهداری.
همچنین بایستی آیتم های زیر را در برنامه بازرسی خود لحاظ نمایید :
– محل استقرار سوئیچ گیر (دسترسی به سوئیچ گیر و مکان استقرار آن و نیز نرده ها و دیوارهای خارجی در حالتی که سوئیچ گیر به صورت اوت دور نصب شده باشد)، علایم حاکی از وجود رطوبت و آب، علایم حاکی از دسترسی به تجهیزات و یا ایجاد اختلال در آنها توسط افراد غیر مجاز، وجود تجهیزات آتش نشانی و تابلوهای هشدار دهنده، و انجام مراقبت های کلی.
– علایم حاکی از شرایط غیر طبیعی از قبیل افزایش درجه حرارت، بوی مواد داغ یا ازن، وجود دود، علایم حاکی از نشت روغن یا ترکیبات آن، تغییر شکل محفظه ها و وجود دوده و مواد آلاینده بر روی آنها.
– شرایط کلی سوئیچ گیر از قبیل خوردگی، وجود نشتی، سطح سیال، وجود برچسب ها، درستی اتصالات و اینترلاک های اصلی، وجود تجهیزات حفاظتی و ابزار دقیق.
– موقعیت تجهیزات کمکی از قبیل باتری ها و شارژرها، تابلوهای فرمان و غیره.
نگهداری
برنامه نگهداری را بایستی در فواصل زمانی منظم و از پیش تعیین شده انجام داده و برای نمونه اقدامات مربوطه را از طریق برنامه ریزی نگهداری تجهیزات و عوامل پیشگیرانه مبتنی بر زمان به شرح موارد مندرج در ادامه این بحث به انجام رسانید. همچنین می بایست عملیات نگهداری را مخصوصاً در باره بریکرهای روغنی به کار بسته و این اقدام را بلافاصله پس از انجام فرمان قطع بریکرها در اثر خطای موجود در شبکه، به انجام رسانید. برخی اوقات از انواع خاص سوئیچ گیر (مخصوصاً سوئیچ گیرهایی که در آنها از گاز SF6 یا خلاء استفاده شده) به عنوان سوئیچ گیرهایی یاد می کنند که "نیاز کمی به نگهداری" دارند. اما نباید برداشت شما از این موضوع این باشد که چنین سوئیچ گیرهایی نیاز به برنامه نگهداری ندارند.
نگهداری پیشگیرانه مبتنی بر زمان
این سیستم که نگهداری تجهیزات در فواصل منظم و از پیش تعیین شده را ارایه می کند، سالهاست که مورد استفاده قرار می گیرد. در این سیستم شما تصمیم می گیرید که توالی نگهداری را با توجه به عواملی از قبیل موارد مشروحه ذیل برنامه ریزی نمایید:
– نوع سوئیچ گیر.
– شناسایی این موضوع که سوئیچ گیر از روغن، گاز SF6 یا خلاء استفاده می کند.
– عمر سوئیچ گیر.
– تعداد دفعات راه اندازی سوئیچ گیر.
همچنین می بایست تاریخچه نگهداری سوئیچ گیر را مورد بررسی قرار داده و نیز اطلاعات مربوط به هر آیتم را ثبت کنید تا بتوانید موارد منجر به بروز تغییرات در تجهیزات را شناسایی نمایید. به دنبال آن خواهید توانست فاصله زمانی بین دوره های نگهداری را تنظیم نمایید.
انتخاب سوئیچ گیر جدید، جایگزینی یا رفع عیب و راه اندازی سوئیچ گیر
در صورتی که ارزیابی شما نشان دهد که سوئیچ گیر نیاز به جایگزینی دارد، بایستی موارد زیر را در نظر گرفته و در صورت لزوم توصیه هایی را به کار بندید.
جایگزینی کامل سوئیچ بورد
مزیت جایگزینی کامل سوئیچ بورد این است که نصب سوئیچ بورد جدید مطابق با آخرین طراحی پیشنهادی از سوی سازندگان خواهد بود.
جایگزینی یا رفع عیب سوئیچ بورد در تاسیسات موجود
در این حالت می توانید انتخاب های زیر را انجام دهید :
– جایگزینی قطعات انفرادی سوئیچ گیر (اعم از قسمت های ثابت و متحرک).
– رفع عیب سوئیچ بوردها و یا سایر قطعات انفرادی سوئیچ گیر.
– ارتقا دادن سوئیچ گیر (این مورد معمولاً در بریکرها مورد استفاده قرار می گیرد).
عوامل مد نظر قبل از انتخاب سوئیچ گیر
قبل از این که تصمیم به تعویض سوئیچ گیر بگیرید، لازم است اطمیان حاصل کنید که عایق تجهیزات مستقر بر روی سیستم باس بار فشار قوی، محفظه ترانسفورماتور جریان، کابل ها و ترمینال ها و غیره از عمر مفید مناسبی برخوردارند تا بدین ترتیب هزینه های جایگزینی موردی تجهیزات، رفع عیب آنها یا نصب تجهیزات جدید قابل توجیه باشند. ضروری است که ارزیابی کلی پیرامون سوئیچ گیر داشته باشید که این ارزیابی شامل بررسی عایق تجهیزات فشار قوی با استفاده از روش های موردی مانند اندازه گیری عایق به روش تخلیه الکتریکی و بررسی اطلاعات ناشی از آزمایش مزبور طبق استانداردهای موجود می باشد. برای بررسی بریکر ها، ضروری است موارد زیر را در برنامه خود لحاظ نمایید:
– بررسی اتصالات در قسمت خروجی کلید و نیز بازرسی تجهیزات کنترلی و حفاظتی.
– اینترلاک و ارت کردن تجهیزات مطابق استانداردهای ایمنی موجود.
– کنترل مقادیر نامی اتصال کوتاه.
– کنترل محل خروج گازهای ایجاد شده در کلید (در صورت امکان)
– بررسی مقدار نامی تجهیزات موجود (ثابت) که عامل مناسبی بوده و به کمک آن می توان با اطمینان نسبت به جایگزینی تجهیزات در زمان بار کامل اقدام نمود.
دسترسی به قطعات یدکی در فرایند تصمیم گیری نقش اساسی دارند. بنابراین ضرورت دارد که از موجود بودن اقلام استراتژیک (مانند بوشینگ ها، ترانسفورماتورهای جریان، سرکابل ها، مکانیسم های راه اندازی) و همچنین اقلام روتین مورد استفاده در برنامه نگهداری (از قبیل کنتاکت های اتصال جریان الکتریکی، درزبندها یا gasket، کنتاکت های خاص عبور روغن جهت خاموش کردن جرقه موسوم به turbulator inserts، و سیم پیچ های فرمان قطع و وصل) اطمینان حاصل نمایید. این کار را می توانید از طریق تماس با سازندگان اصلی تجهیزات، شرکت های مرتبط با آنها (در صورتی که سازندگان اصلی در حال حاضر خدمات عرضه نکنند) یا شرکت های خصوصی فعال در زمینه فعالیت های مهندسی انجام دهید.
علاوه بر آن باید از لحاظ اقتصادی بررسی شود که آیا ارتقای تجهیزات و یا تعویض اقلام موردی آن به منظور رفع عیب از سیستم به صرفه است و یا بایستی نسبت به جایگزینی تجهیزات اقدام نمود.
تجهیزات دست دوم
شما می توانید از شرکت هایی که در زمینه اصلاح سوئیچ گیر های بزرگ مهارت داشته و یا توانایی رفع عیب و راه اندازی مجدد آن ها را دارا هستند، سوئیچ گیر دست دوم بخرید اما باید مطمئن شوید که فقط با شرکت های مجرب و مورد تایید سر و کار دارید. چنین شرکت هایی جهت استفاده و نگهداری تجهیزاتی که به مشتریان خود می فروشند، نیاز به مستند سازی مدارک دارند و فراهم سازی مدارک شامل اخذ اطلاعات از سازندگان اصلی تجهیزات نیز می باشد. شرکت های عرضه کننده تجهیزات جهت رفع عیب و راه اندازی مجدد سوئیچ گیر باید مطمئن باشند که همه اقلام مورد نیاز برای تعمیر اساسی (اورهال)، ارتقای سوئیچ گیر و سایر اصلاحات لازم برای رفع عیوب را دارا هستند. برای این منظور می توانید از همکاری یک مشاور مستقل برای بازرسی قراردادهای مربوط به اصلاح و رفع عیب تجهیزات کمک بگیرید. در این صورت می توانید از خرید تجهیزات نامناسبی که بعدها مشکل آفرین خواهند بود، جلوگیری کرده و ایمنی لازمی را از این لحاظ ایجاد نمایید.
اقدامات محدود کننده آتش سوزی
عیب و نقص در سوئیچ گیر می تواند منجر به آتش سوزی شود و در صورتی که در شبکه از تجهیزات روغنی استفاده شود، حادثه می تواند وخیم تر باشد. یک حادثه جدی نه تنها سبب آتش سوزی بالقوه و خطرات ناشی از دود برای افراد شاغل در مجاورت تجهیزات و ساختمان کارخانجات می شود، بلکه ممکن است بر دیگر کارخانه ها نیز تاثیر منفی بگذارد. بنابراین شما بایستی دقیقاً اقداماتی را برای اصلاحات لازم در موارد ضروری به کار برید. تکنیک هایی وجود دارند که می توان آنها را به طور انفرادی یا به صورت جمعی به کار برد تا سبب کاهش اثرات ناشی از آتش سوزی شده و منجر به محدود کردن گسترش دود شود.
جداسازی تجهیزات
می توانید اقلام موجود در تجهیزات پست را با سیستم های مقاوم در برابر آتش ایزوله و جداسازی نمایید تا از گسترش و سرایت آتش به آیتم های تاثیرگذار جلوگیری شود، اما توجه داشته باشید که این مورد خروج دود و گازهای ناشی از آتش را که عامل مهمی برای ایمنی در برابر انفجار هستند، محدود می سازد. از سوی دیگر چنانچه مجهز به وسایل آتش نشانی یا کنترل آتش باشید، آنگاه جداسازی تجهیزات اقدام مفیدی خواهد بود.
کنترل آتش و آتش نشانی
سیستم های آتش نشانی از مواد خاموش کننده نظیر هالون و دی اکسید کربن استفاده می کنند. استفاده از هالون به دلیل ملاحظات زیست محیطی، انتخاب ایده آلی نیست اما استفاده از آن ممکن است در مناطقی که خطرات آتش مخصوصاً جدی بوده و می توانند بر دستگاه های مجاور اثر بگذارند، ضرورت داشته باشد.
از سوی دیگر سیستم های آتش نشانی مذکور زمانی فعال می شوند که آتش به آنها اثر کند و غالباً به صورت اتوماتیک به آشکارسازی آتش می پردازند. بنابراین ضرورت دارد اقدامات ایمنی را به کار برد تا سیستم به صورت غیراتوماتیک نیز قابل فرمان باشد تا قبل از سرایت آتش به مناطق حساس بتوان نسبت به خاموش کردن آن اقدام نمود. همچنین بایستی اطلاعیه ها و دستورالعمل های هشدار دهنده مناسبی در نقاط مورد نظر نصب شده و به وضوح قابل رویت باشند. در این دستورالعمل ها بایستی قوانین ایمنی لحاظ شوند.
علاوه بر موارد یاد شده، ضرورت دارد چگونگی تهیه و استفاده از کپسول های پرتابل آتش نشانی و روش های کنترل آنها و نیز سیستم های ثابت آتش نشانی را مرور کنید. وقتی در طراحی، راه اندازی و یا در خلال بازرسی سیستم های آتش نشانی، مشکلات شناسایی شدند، می بایست از انجام اقدامات اصلاحی از قبیل جایگزینی، شارژ و نصب مجدد سیستم ها و اقداماتی از این قبیل اطمینان حاصل کنید.
جلوگیری از آتش و آشکارسازی آن
مناسب ترین اقدام کنترلی جلوگیری از آتش است. راهکارهایی که باید برای مقابله با آتش به کار برید، عبارتند از :
– مدیریت خوب بر اقلام موجود در تجهیزات و کنترل کیفیت آنها زیرا احتمال بروز حادثه پس از جایگزینی یا نگهداری تجهیزات وجود دارد.
– کنترل دقیق هر گونه کاهش در روغن و عایق دی الکتریک.
– کاهش منابع احتمالی بروز جرقه و آتش سوزی.
– مراقبت مناسب از تجهیزات.
یک سیستم مناسب و اتوماتیک آشکارسازی آتش را می توان در منطقه یا اتاق استقرار تجهیزات تعبیه نمود که آتش را به زودی آشکار کرده و سریعاً آلارم دهد. این سیستم همچنین می تواند با سیستم کنترل و بازرسی لینک شده تا پاسخ سریعی در خصوص کنترل یا بازرسی آتش ارایه دهد.
منابع :
ایمن نگاهداشتن سوئیچ گیرهای برق HSG230کتاب های منتشر شده سال 2002 HSE ،
www.bsi-global.com
www.hsebooks.co.uk
8