بارق - تجهیزات برق قدرت: معرفی و بررسی کاربردهای کلیدی

1. ژنراتورها

تعریف و عملکرد: ژنراتورها ماشین‌هایی هستند که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. این تجهیزات قلب هر نیروگاه تولید برق هستند و برای تأمین برق در مقیاس‌های مختلف به کار می‌روند.

کاربرد:

نیروگاه‌های برق: برای تولید برق از منابع انرژی مانند سوخت‌های فسیلی، انرژی هسته‌ای، بادی و آبی.

صنایع: به عنوان پشتیبان در مواقع قطع برق.

2. ترانسفورماتور

ترانسفورماتورها دستگاه‌هایی هستند که برای تغییر سطح ولتاژ به کار می‌روند. این تجهیزات انرژی الکتریکی را بدون تغییر در توان از یک مدار به مدار دیگر منتقل می‌کنند. در واقع، ترانسفورماتورها با افزایش یا کاهش ولتاژ، جریان الکتریکی را تنظیم می‌کنند تا تلفات انتقال کاهش یابد.

کاربرد:

نیروگاه‌های تولید برق: برای افزایش ولتاژ و انتقال برق به فواصل دور.

ایستگاه‌های توزیع: برای کاهش ولتاژ و تحویل آن به مصرف‌کنندگان نهایی.

صنایع بزرگ: استفاده در فرآیندهایی که نیاز به ولتاژهای متفاوت دارند.

3. کلیدهای قدرت (Circuit Breakers)

کلیدهای قدرت دستگاه‌هایی هستند که مدارهای الکتریکی را در برابر جریان‌های غیرمجاز و خطاهای شبکه، مانند اتصال کوتاه یا اضافه جریان، حفاظت می‌کنند. این کلیدها می‌توانند به‌صورت خودکار یا دستی مدار را قطع کنند و مانع از آسیب به تجهیزات شوند.

کاربرد:

حفاظت از مدارهای الکتریکی در برابر جریان‌های غیرطبیعی و امکان کنترل و تعمیر تجهیزات با قطع و وصل ایمن مدار.

4. بریکرهای خلأ (Vacuum Circuit Breakers)

تعریف و عملکرد: بریکرهای خلأ از تکنولوژی خلأ برای قطع و وصل جریان استفاده می‌کنند. در این نوع بریکرها، مدار الکتریکی در یک محفظه خلأ باز و بسته می‌شود و جرقه‌های الکتریکی به‌دلیل نبود هوا یا گاز کاهش می‌یابند.

کاربرد:

این بریکرها در شبکه‌های فشار قوی و متوسط، به‌ویژه در محیط‌هایی که احتمال آتش‌سوزی بالا است، به‌عنوان یکی از امن‌ترین گزینه‌ها استفاده می‌شوند.

5. بریکرهای SF6

بریکر SF6 از گاز (سولفور هگزا فلوراید) برای خاموش کردن قوس الکتریکی هنگام قطع مدار استفاده می‌کنند. این گاز عایق خوبی است و به دلیل خصوصیات شیمیایی و الکتریکی مناسب، برای استفاده در بریکرهای قدرت بسیار ایده‌آل است.

کاربرد:

برای قطع جریان‌های فشار قوی در محیط‌های باز و بسته به‌ویژه در پست‌های برق و نیروگاه‌ها به کار می‌روند.

6.دیسکانکتور (Disconnectors) یا کلیدهای جداکننده

دیسکانکتور (که با نام‌های کلید جداکننده یا سوئیچ ایزولاتور نیز شناخته می‌شود) یکی از تجهیزات اساسی در برق فشار قوی است که برای جداسازی کامل بخش‌های مختلف یک شبکه یا سیستم الکتریکی از هم استفاده می‌شود. این دستگاه به صورت مکانیکی عمل می‌کند و وقتی که باز است، اطمینان حاصل می‌شود که جریان الکتریکی به طور کامل قطع شده و هیچ ارتباط الکتریکی بین بخش‌ها وجود ندارد. دیسکانکتورها برای عملیات تعمیر، نگهداری و ایمنی ضروری هستند.

کاربرد:

ایزولاسیون تجهیزات: جداسازی برای اطمینان از ایمنی در هنگام تعمیرات یا نگهداری تجهیزات

حفاظت در برابر جریان‌های ناخواسته: دیسکانکتورها با قطع کامل مسیر جریان، مانع عبور جریان ناخواسته یا حتی ولتاژهای ناخواسته‌ای می‌شوند که ممکن است به تجهیزات آسیب برساند.

تعمیر و نگهداری: هنگام نیاز به تعمیر و نگهداری تجهیزات در یک بخش از شبکه برق

کنترل شبکه: در شبکه‌های بزرگ برق، از دیسکانکتورها برای تغییر مسیر جریان برق استفاده می‌شود.

7. موج‌گیرها (Surge Arresters)

موج‌گیرها یا سرج ارسترها تجهیزاتی هستند که برای حفاظت از تجهیزات الکتریکی در برابر ولتاژهای ناگهانی و اضافی (مانند صاعقه یا نوسانات برق) طراحی شده‌اند. این دستگاه‌ها ولتاژهای اضافی را به زمین هدایت کرده و از آسیب به تجهیزات جلوگیری می‌کنند.

کاربرد:

حفاظت از تجهیزات حساس مانند ترانسفورماتورها، خطوط انتقال و تجهیزات شبکه برق در برابر صاعقه و ولتاژهای ناگهانی.

8. پست‌های فشار قوی (High Voltage Substations)

پست‌های فشار قوی مجموعه‌ای از تجهیزات هستند که وظیفه تبدیل و کنترل جریان و ولتاژ در شبکه‌های برق‌رسانی را بر عهده دارند. این پست‌ها می‌توانند شامل ترانسفورماتورها، بریکرها، موج‌گیرها و تجهیزات کنترلی دیگر باشند.

کاربرد:

این پست‌ها برای تغییر ولتاژ از سطح‌های مختلف (بالا به پایین یا بالعکس)، توزیع برق و نظارت بر سلامت شبکه به کار می‌روند.

9. بوشینگ‌ها (Bushings)

بوشینگ‌ها تجهیزاتی هستند که اجازه می‌دهند هادی‌های الکتریکی از دیوارها یا بدنه ترانسفورماتور عبور کنند بدون اینکه برق از طریق عایق بدنه یا دیوار نشت کند. بوشینگ‌ها معمولا از مواد عایقی مانند سرامیک ساخته می‌شوند.

کاربرد:

در ترانسفورماتورها و دیگر تجهیزات برای عبور ایمن جریان برق از میان محفظه‌های عایقی.

10. کابل‌های قدرت

تعریف و عملکرد: کابل‌های قدرت تجهیزاتی هستند که برای انتقال جریان الکتریکی از یک نقطه به نقطه دیگر استفاده می‌شوند. این کابل‌ها بسته به نوع کاربرد در انواع مسی و آلومینیومی و در اشکال افشان و مفتول تولید می‌شوند. (مشاهده جدول تخصصی سیم و کابل)

کاربرد:

خطوط انتقال و توزیع: برای انتقال انرژی الکتریکی در فواصل طولانی.

ساختمان‌ها و صنایع: جهت تأمین برق دستگاه‌ها و تجهیزات.

11. مقره‌ها (Insulators)

تعریف و عملکرد: مقره‌ها تجهیزاتی هستند که برای جداسازی هادی‌ها از پایه‌ها و سایر اجزای فلزی استفاده می‌شوند. این تجهیزات برای جلوگیری از نشت جریان الکتریکی به کار می‌روند و از انتقال غیرقابل‌قبول برق جلوگیری می‌کنند.

کاربرد:

خطوط انتقال: برای نگه‌داری هادی‌ها و جلوگیری از انتقال ناخواسته جریان.

پست‌های برق: برای جدا کردن تجهیزات برق از سازه‌های فلزی.

12. رله‌ها و تجهیزات حفاظتی

تعریف و عملکرد: رله‌ها تجهیزاتی هستند که برای محافظت از سیستم‌های برق قدرت در برابر خطاهای مختلف استفاده می‌شوند. این تجهیزات با شناسایی خطاها، دستورات لازم را برای قطع کلیدهای قدرت ارسال می‌کنند.

کاربرد:

سیستم‌های انتقال و توزیع: برای محافظت از تجهیزات در برابر خطرات ناشی از اضافه بار، اتصال کوتاه و دیگر خطاها.

نیروگاه‌ها: برای حفظ پایداری شبکه و جلوگیری از خرابی‌های گسترده.

13. CT و PT (ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ)

CT (ترانسفورماتور جریان) و PT (ترانسفورماتور ولتاژ) برای اندازه‌گیری جریان و ولتاژ در مدارهای فشار قوی استفاده می‌شوند. این تجهیزات جریان و ولتاژ را به مقادیر کمتر و ایمن‌تری تبدیل می‌کنند تا توسط ابزارهای اندازه‌گیری و کنترلی استفاده شوند.

کاربرد: این ترانسفورماتورها برای اندازه‌گیری جریان و ولتاژ و ارسال داده به سیستم‌های حفاظتی و کنترلی در شبکه‌های برق فشار قوی استفاده می‌شوند.

نتیجه‌گیری

تجهیزات برق قدرت نقش کلیدی در تضمین پایداری و کارایی سیستم‌های انتقال و توزیع انرژی الکتریکی دارند. از ترانسفورماتورها گرفته تا خازن‌ها، این تجهیزات در صنایع مختلف، نیروگاه‌ها، پست‌های توزیع و حتی در ساختمان‌های تجاری و مسکونی کاربرد دارند. انتخاب صحیح و نگهداری به‌موقع این تجهیزات، بهره‌وری انرژی را افزایش داده و از خرابی‌های احتمالی جلوگیری می‌کند.