دانلود مقاله شین و شین بندی

بطور ساده جمع وپخش انرژی را شین گویند …بطور کلی بس بار یا شین به محلی در پست های فشار قوی گفته می شود که جهت توزیع بار بین ورودیهای پست(تغذیه کننده ها)و خروجیها(مصرف کنندگان )ارتباط برقرار می کند بنابراین با توجه به اهمیت پست و میزان حساسیت خاموشی برای مصرف کننده ودر نظر گرفتن مسا ئل اقتصادی وامکان مانور سیستم ، اصولاً شین را طوری انتخاب می کنند که با توجه به شرایط فوق حداقل هزینه و حداکثر استفاده را داشته باشد .

مشخصات شین فشار ضعیف :
شین ها معمولاً از مس و یا از آلومینیوم ساخته می شوند و در زمان خاص می توان از آلیاژ آلومینیوم که دارای خواص الکتریکی و مکانیکی خوبی هستند نیز استفاده کرد .

در پست های فشار ضعیف فاصله شین ها بستگی به جریان اتصال کوتاه شبکه و مقطع شین بستگی به جریان نامی دارد .

برای تعیین و انتخاب شین های مسی و یا آلومینیومی بر حسب شدت جریان و بار دهی شین ها و درجه حرارت مجاز استفاده می شود .

باردهی شین های رنگ نشده کمتر از شین های رنگ شده است زیرا تشعشات حرارتی شین های رنگ شده بیشتر از شینهای رنگ نشده می باشند هر چه ارتفاع تاسیسات از سطح دریا بیشتر باشد به علت کم شدن غلظت هوا تشعشات حرارتی کمتر می باشد و در نتیجه باردهی شین ها مانند بقیه وسایل برقی مانند ترانسفورماتور کم می شود .

در موقع ارتباط شین ها با یکدیگر و گرفتن انشعاب باید دقت کرد که مقاومت شین در محل اتصال حتی المقدور کوچک باشد که باعث ایجاد حرارت موضعی زیاد نشود .

انواع شین : انواع شین های رایج به قرار زیر است .
الف ) شین ساده : از این نوع در پستهای کم اهمیت در ولتاژ پایین استفاده می شود و اصولاً کم خرج بوده و عملکرد اپراتور آن بسیار ساده است در این شین ها تعمیر شین مستلزم قطع تمام ارتباط می باشد .

شکل (1) چنین شینی را نشان می دهد .

شکل 1 سیستم تک شینی ساده

برای کاهش این مشکل می توان توسط سکسیونر شین را به دو قسمت کرد تا تعداد قطعی آنها کم شود .

مانند شکل (2).


شکل 2-سیستم تک شینه با سکسیونر روی شیم
در شکل 2 نیز مشاهده می شود که با بروز اتصالی روی شین رله های حفاظتی عمل نموده و سبب قطعی تمام آنها می گردد برای جلوگیری از این مساله می توان طبق شکل 3 شین را توسط کلید قسمت شین Bus Section با حفاظت های لازم به دو قسمت تقسیم نمود بنابراین با ایجاد اتصالی در هر قسمت سبب قطعی همان قسمت خواهد شد و با عملکرد این کلید از قطع قسمتی از ارتباطات جبوگیری به عمل می آید .




شکل 3 – سیستم تک شینی با کلید قدرت روی شین
معایب شین ساده :
1-خراب شدن دژنکتور هر سیک از شین های انتقال انرژی باعث قطع برق آن خط می شود.
2-تمیز کردن مقره ها و متعلقات دیگر شین بدون قطع برق به سادگی ممکن نیست .
3-گرفتن انشعاب جدید از شین ساده بدون قطع برق امکان پذیر نیست .
سیستم های با شین دوبل
الف –شین دوبل اصلی و یدکی
همانطوریکه در سیستم تک شینه مشاهده شد در صورتیکه یکی از کلیدها احتیاج به تعمیر داشت لازم بود که خط و ترانس مربوطه را بدون بار نمود و کلید آن را تعمیر کرد .

اما در شین دوبل (اصلی و یدکی ) مطابق شکل چنانچه که کلید اصلی احتیاج به تعمیر داشت کلید Bus scoupler باس کوپلر وظیفه کلید اصلی را به عهده خواهد گرفت به عبارتی شین اصلی هم می تواند توسط کلید قدرت مربوط و هم توسط کلید کوپلاژ در شرایط اضطراری تغذیه شود و مادامی که کلید اصلی ارتباط در دست تعمیر است کلید کوپلاژ وظیفه آن را به 0عهده می گیرد مثلاً اگر فیدر شماره 3 اشکال پیدا نمود و احتیاج به تعمیر داشت با وصل کلید کوپلاژ عملاً این کلید وظیفه کلید اصلی را به عهده می گیرد بنابراین این سیستم امکان تعمیر کلید بدون از دست دادن بار امکان پذیر است در این حالت مسیر نقطه چین، مسیر جریان را نشان می دهد .
ب) سیستم دو شین اصلی :
در این نوع سیستم ، باس بار عملاً مطابق شکل زیر بین دو باس بار تقسیم شده و هر تغذیه کننده هر دو باس بار را تغذیه می کند .

ضمن اینکه از هر دو باس بار به عنوان اصلی استفاده شده و هر کدام یدکی دیگری است در این سیستم هر کدام از ارتباطات توسط دو سکسیونر امکان مانور روی ش ین ها را دارد در صورتی که در این سیستم خطای دائمی یا مشکلی برای یمی از شین ها اتفاق بیفتد می تواند شین دیگر تا تعمیر آن شین استفاده نمود برای مانور هر ارتباط از روی یک شین به شین دیگر بایستی از کلید کوپلاژ استفاده نمود .

سیستم یک و نیم کلیده : در این سیستم مطابق شکل بازاء هر دو ارتباط سه کلید در نظر گرفته شده است و هردو شین توسط این کلیدها برقدار می باشد این سیستم نسبت به سیستم هایی که تا کنون ذکر شده گرانتر می باشد (بعلت تعداد بیشترکلید )وازدرجه اطمینان بالا برخوردار است .بنابراین در ایستگاههای مهم از جمله پست های تولید با ظرفیت بالا در نظر گرفته می شوند اگر خطایی روی شین اتفاق بیفتد با قطع کلیدهای طرف آن شین هیچگونه قطع لحظه ای در سایر ارتباطات نخواهیم داشت بنابراین سیستم دارای اطمینان بالایی است .

اما چون بروز هر خطا در ارتباطات منشعب از پست سبب قطع دو کلید مجاور آن ارتباط خواهد گردید از این نظر می توان با باز نمودن سکسیونر اصلی آن ارتباط برای تعمیر ووصل مجدد کلید ، اطمینان ارتباط آن ((بی)) را محفوظ نگهداشت .

سیستم دو کلیده : این سیستم دارای همان مزایای یک ونیم کلیده مد باشد با این تفاوت که دارای درجه اطمینان بیشتری است اما مخارج آن زیاده واصولاً استفاده نمی شود طریقه اتصال مطابق شکل می باشد که هر ارتباط توسط دو کلید به شین ها اتصال دارد .

در این سیستم نیز مانند یک ونیم کلیده بروز هر خطا در این در هر ارتباط منجربه عملکرد دو کلید در پست می گردد .

سیستم بسته MESH (حلقوی ): در این سیستم کلیدها بر روی شین قرار گرفته و بدینصورت یک شین حلقوی تشکیل می شود این سیستم از درجه خوبی برخوردار است زیرا هر ارتباط از دو جهت با بقیه متصل می شود در این سیستم نیز مانند سیستم یک و نیم کلیدی بروز خطا در ارتباط منجربه عملکرد دو کلید در پست میگردد.

مقره ها : به منظور نگهداری سیم ها ی انتقال انرژی بر روی پایه ها ودکل ها ،جلوگیری از تماس فازها به یکدیگر و ایجاد ایزولاسیون بین نازها و زمین بکار برده می شوند .

مقره ها از نظر الکتریکی و مکانیکی باید استقامت خاصی داشته تا علاوه بر مقاومت در برابر فشار ،کششی ، خمش در شرایط جوی بد نیز مثل باران ،مه ،شبنم ،رعد وبرق ، کلید زنی تحمل بالایی داشته باشند.

یک مهندس در انتخاب مقره به نکات زیر توجه می کند : 1-مشخصه ولتاژ الکتریکی شبکه 2-عوامل خارجی واثرات آب وهوا در منطقه ای که شبکه کشیده میشود (نظیر طوفان ،برف ویخ، ارتفاع و000) 3-عایق مورد نظر از نظر مرغوبیت و دوام قابل اعتماد باشد 4-اثر گذشت زمان بر روی عایق محاسبه وآزمایش شده باشد تا در مدت عمر قانونی عایق انهدامی رخ ندهد 5-اضافه ولتاچها (اموج صربه ای برق آسمانی وکلید زنی ) موارد مورد استفاده در مقره ها : اکثر مقره ها از جنس چینی یا شیشه هستند در موارد خاصی نیز از مقره هایی مثل استائیت یا رزین های فرم داده شده در قالب وبا از مقره های پلاستیکی استفاده می شوند .

مقره های نوع استائی که پرس شده باشند در خطوط فشار ضعیف بکار برده می شوند .

مقره چینی مواد اولیه ساختمانی این نوع مقره عبارت است از خاک چینی یارس (کائولی ) ،فلدسپات یا کوارتز بهمراه این مواد آب بکار برده و مخلوط حاصل را قالب ریزی کرده و سطح خارجی آن را با مواد مخصوصی (لعاب) می پوشانند قبل از قالب گیری در صدرطوبت گل را پایین آورده و سپس در خلاء عمل پرس انجام می شود تا از حفره و حباب شود .

مقره های نوع چینی دو نوع هستند : 1-مقره هایی که در درجه حرارت پایین ساخته می شوند .

حسن این نوع مقره ها استقامت مکانیکی زیاد است ولی تعداد منافذ و حفره های این نوع مقره ها نیز بالا است و می دانیم وجود حفره در عایق موجبات تخلیه الکتریکی در عایق ودر ادامه فروپاشی را منجر می شود .

2-چینی هایی هستند که در درجه حرارت بالا ساخته می شوند این نوع چینی دارای تعداد حفره بسیار کم می باشد بنابراین تخلیه الکتریکی و فروپاشی در این نوع چینی بندرت رخ می دهد عیب بزرگ این نوع چینی استقامت مکانیکی بسیار پایین وترد و شکننده بودن آن است .

یک مقره چینی دارای پوششی از لعاب شیشه با درجه حرارت ذوب پایین است .این لعاب ضمن آنکه استقامت مکانیکی مقره را افزایش می دهد و باعث صیقلی شدن سطح خارجی مقره نیز می شود .

صیقلی شدن باعث کاهش چسبندگی گردو غبار ودوده بر سطح مقره شده لذا تخلیه الکترونی در فرو رفتگیهای سطح عایق ودر ادامه آن فرو پاشی فرسایشی عایق کاهش چشم گیری می یابد همچنین وجود لعاب سبب می شود که تنش های الکتریکی ولتاژ بر سطح عایق بطور یکنواخت انتشار یافت حسن دیگر وجود لعاب در سطح مقره کاهش تداخل امواج رادیویی است .

استقامت عایقی یک چینی سالم حدود 12تا 28 کیلووات/میلی متر است .

مقره های شیشه ای : یکی دیگر از انواع مقره ها ی رایج مقره شیشه ای است .

شیشه پس از ذوب شدن مواد اولیه تحت مرحله بنام سفت وسخت می گردند .

مرحله سفت شدن باعث می شود مقاومت شیشه بالا برود .

عایقی که بدین ترتیب بدست می آید اولاًخورد نمی شود ثانیاً سطح صاف و یکنواختی دارد ضمن آنکه استقامت آن افزایش می یابد .

مقره های شیشه ای مزیت زیادتری نسبت به مقره ها چینی دارد که عبارت است : 1- استقامت مقره های شیشه ای حدود KV/CM1950 است (حدود 2 برابر مقره های چینی ) 2- اگر حادثه ای روی خط انتقال رخ دهد مقره در معرض ضربه قرار گیرد عایق شیشه خورد می شود و لذا تشخیص آن آسان است و مقره چینی از داخل خورد می شود بنابراین تا از نزدیک بازرسی نشود و ضعیت مقره چینی مشخص نیست .

3- درمقابل لب پریدگی وقوس الکتریکی نسبت به چینی مقاومتر است .

4- ضریب انبساط حرارتی مقره شیشه ای کوچک بوده و لذا در اثر تغییر دما ،تغییر شکل قابل ملاحظه ای در مقره شیشه ای دیده نمی شود .

5-از لحاظ تحمل نیرو های کششی و فشار قوی مقاومت بیشتری نسبت به مقره های چینی دارند .

6-عایق شیشه ای در صورت خوب ذوب شدن مواد اولیه در هنگام ساخت از مقاومت بیشتری برخوردار است .

7-مقره های شیشهای از لحاظ طراحی (منظور همان فرم دهی و شکل دهی) بسیار مناسب تر از مقره های چینی هستند .

8-بعلت شفاف بودن شیشه ترک وحفره براحتی قابل تشخیص است .

از مهمترین عوامل ضعف مقره های شیشه نسبت به چینی می توان : 1-اینکه رطوبت در سطح شیشه سریعاً تقطیر شده بخصوص در مقره های بزرگ که سطح زیادی دارند بعد از تقطیر در دراز مدت تغییر شکل قابل توجهی پیدا می کنند .

2-رطوبت وگرد وغبار وآلودگی در سطح شیشه سبب ایجاد جریان نشتی در سطح شیشه شده و مقدمات ترک خوردن سطح عایق و سوراخ شدن سطح عایق را فراهم می کند .

مقره های استائیت : استائیت همان سیلیکات منیزیم است که بصورت اکسید منیزیم تحت نام تجارتی سیلیکا یافت می شود در مقایسه با مقره های سرامیکی در برابر تنش های کششی بسیار مقاوم است به همین دلیل عموماً در خطوط انتقال در مکان هایی کگه ار یک نقطه خط چند هادی تحت زوایای مختلف خارج شده باشند به علت وجود تنشهای کششی در عرض عایق استفاده از این نوع مقره ها موکداً توصیه می شود .

مقره های پلاستیکی (پلیمری ) : مقره های زنجیره ای از جنس پلاستیک برای نگهداری خطوط انتقال می باشد از محاسن عمده این مقره ها یک تک و یک پارچه بودن آنها است ضمن آنکه وزن خیلی کمتری نسبت به مقره های سرامیکی دارند .همچنین اتصالاتی که در کنار مقره های سرامیکی (چینی ،شیشه )مورد استفاده قرار می گیرند در این نوع مقره استفاده نمی شوند .

انواع مقره ها بر حسب