آیا می‌دانید قرص برقگیر چیست؟ با نقش برقگیر در پست‌های توزیع برق آشنایی دارید؟ برقگیر یا سرج استر از جمله مهم‌ترین و اساسی‌ترین تجهیزات حفاظتی ترانسفورماتور به منظور مراقبت از این دستگاه در برابر اضافه ولتاژ یا ولتاژهای ناشی از صاعقه، جرقه، ولتاژهای گذرای سوئیچینگ یا کلیدزنی ناشی از قطع و وصل ناگهانی دژنگتورها، تخلیه اضافه ولتاژهای موجی در هادی‌های خطوط و پست‌های فشار قوی و سایر خطاهای برقی هم‌چون خطای زمین مورد استفاده قرار می‌گیرد.
عموماً برقگیرهایی که در پست‌های توزیع مورد استفاده قرار می‌گیرند از نوع ZNO بوده و درون آن‌ها قرص‌هایی از جنس اکسید روی ZNO بر حسب سطح ولتاژ شبکه استفاده می‌شود. در ادامه این راهنما با این تجهیزات بیشتر آشنا خواهیم شد. با ما همراه باشید.
قرص برقگیر در برقگیرهای ZNO
برقگیر از جمله ابزار حفاظتی در شبکه‌های قدرت بوده که از تجهیزات شبکه قدرت در برابر اضافه ولتاژ و اثرات تخریبی محافظت می‌کند. از بین انواع مختلف برقگیرها، برقگیرهای ZNO به عنوان برقگیرهایی با مقاومت غیر خطی بدون فاصله هوایی به دلیل داشتن اطمینان بیشتر با مشخصه حفاظتی بهتر و همچنین عدم احتیاج به تجهیزات دیگر برای قطع جریان اتصال به زمین مطمئن‌تر و اقتصادی‌تر هستند.
این برقگیرها متشکل از مجموعه قرص‌های اکسید روی بوده که ضمن برخورداری از مشخصات مقاومت غیرخطی برای اولین بار در سال ۱۹۸۹ توسط شرکت ماتسوشیتای ژاپن ابداع شده‌اند و امروزه در برقگیرهای مصرفی در پست‌های توزیع برق نقش پرکاربرد و مهمی را ایفا می‌کنند.
مشخصه قرص‌های برقگیر به گونه‌ای بوده که در ولتاژهای پایین مقاومت بسیار بالا و در ولتاژهای بالا مقاومت کمتری را تأمین می‌کنند. قرص‌های مذکور در اندازه و ابعاد مختلف طراحی و تولید شده و برای رسیدن به سطوح ولتاژ مورد نیاز از تعداد مختلف آن‌ها بهره‌گیری می‌شود.
مزایای استفاده از برقگیر ZNO
- دارای تأخیر زمانی بسیار کم
- برگشت عادی به وضعیت اولیه یا مدار باز
- وزن و حجم کم
- برخورداری از سطح حفاظتی تقریباً مناسب
- حداقل تلف توان در شرایط کار عادی
معایب برقگیر ZNO
- با تکرار عملکرد برقگیر، لایه عایق بین قرص برقگیر سوخته و این موضوع سبب افزایش جریان در ولتاژ عادی سیستم توزیع می‌شود. در نتیجه لازم است که همواره به واسطه یک میلی‌آمپر جریان عادی اندازه‌گیری شود.
- میزان مقاومت برقگیر در پی تغییر درجه حرارت متغیر بوده که این نوع تغییر در مقاومت در جریان‌های کم، بیشتر است. لازم به ذکر است که در اثر کاهش مقاومت در پی افزایش دمای محیط، احتمال افزایش دما و کاهش مجدد مقاومت وجود خواهد داشت.
نحوه ساخت قرص برقگیر
مواد اولیه مورد نیاز
مواد اولیه مورد استفاده برای تولید قرص برقگیر، نانو پودر اکسید روی و افزودنی‌ها با استفاده از روش ژل احتراقی است. در این مرحله نیترات‌های مواد اولیه به همراه اسید سیتریک با نسبت سوخت به مواد اولیه ۵/۰، Ph بازی و دمای کلسیناسیون ۴۰۰ درجه سلسیوس نانو پودر سنتز می‌شود. ناگفته نماند که اندازه ذرات سنتز شده در محدوده ۲۰ الی ۵۰ nm خواهد بود.
روش ساخت قرص برقگیر
با استفاده از نانو پودر سنتز شده، قرص‌های برقگیر با ابعاد 20mm و ضخامت 2mm با کمک پرس هیدرولیک دو طرفه در فشارهای ۴۰۰ الی ۸۰۰ MPa پرس خواهند شد. در وهله بعدی قرص‌های پرس شده در کوره الکتریکی در دماهای ۷۰۰ الی ۱۱۰۰ درجه سلسیوس و در بازه زمانی ۶ الی ۱۲۰ دقیقه سینتر می‌شوند.
روش‌های اندازه‌گیری قرص‌های برقگیر
بعد از انجام عملیات سینترینگ نمونه‌های قرص برقگیر، دانسیته خام و دانسیته سینترینگ قرص‌ها از روش ارشمیدسی (استاندارد ASTM C20-48) و میکرو سختی نمونه‌های قرص‌های برقگیر با کمک دستگاه میکروسختی سنج بر اساس استاندارد ASTM اندازه‌گیری می‌شود.
سخن پایانی
برقگیرها از جمله وسایل حفاظتی در شبکه قدرت به منظور حفاظت از تجهیزات موجود در شبکه در برابر اضافه ولتاژها مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله برقگیرها در این سیستم‌ها، برقگیر ZNO بوده که متشکل از مجموعه‌ای از قرص‌های برقگیر است. شما چه اطلاعات دیگری درباره تجهیزات مذکور دارید؟ لطفاً نظرات و پیشنهادات خود را با ما و کاربران عزیز علاقمند به صنعت برق در میان بگذارید.
محمد یاری پور
