جرقه گیر ترانس
جرقه گیر ترانس نوعی بولت است که یک سر آن رزوه و سر دیگر با زاویه 45درجه خم شده است. این پیچ ها در فاصله‌های خاصی از بوشینگ‌های ترانسفورماتور نصب می‌شوند. این ابزار ایمنی با انتقال جریان برق به زمین، از ایجاد جرقه جلوگیری می‌کند و تجهیزات الکتریکی را در برابر ولتاژهای بالا حفاظت می‌کند. از جرقه گیر ترانس برای محافظت از ترانسفورماتورها در برابر جرقه‌زنی و احتمال آتش‌سوزی استفاده می‌شود.
پیچ دو سر رزوه
پیچ دوسر رزوه نوع پیچ چند منظوره است که از هر دو طرف آن قابل استفاده است. برای سفت کردن این پیچ، معمولاً از دو مهره استفاده می‌شود که باید از همان جنس و آلیاژ پیچ باشند. این پیچ دو سر رزوه با شکل استوانه‌ای و معمولا دارای رزوه در هر دو سر طراحی شده‌اند. برخی از آنها بدون رزوه با سطح صاف و ساده دارای طراحی هستند. تولید این پیچ‌ها معمولاً به صورت اینچی انجام می‌شود. یکی از ویژگی‌های بارز این نوع اجزای ساختمانی، مقاومت بالای آنها در برابر حرارت است.
وظیفه جرقه گیر ترانس
وظیفه اصلی جرقه گیر، جلوگیری از ایجاد جرقه بین ترمینال‌های ترانسفورماتور است که می‌تواند به دلیل عیوب در سیستم یا شرایط محیطی ناامن اتفاق بیافتد. این دستگاه عموماً شامل یک سری سیم‌هایی است که بین ترمینال‌های ترانسفورماتور قرار می‌گیرند و جریان را از مسیرهای احتمالی جلوگیری می‌کنند.
همچنین، برخی جرقه گیرها دارای محافظت‌های اضافی مانند سیستم‌های اطفاء حریق هستند که در صورت لزوم عمل می‌کنند. استفاده از جرقه گیرها از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا جلوگیری از جرقه زدن ترانسفورماتور می‌تواند آسیب جدی به تجهیزات و حتی افراد در اطراف آن وارد کند.
ساختار جرقه‌گیر ترانس
ساختار جرقه‌گیر ترانسفورماتور شامل دو میله رسانا است که یکی از آنها در قسمت برقدار و دیگری زیر ایزولاتور یا بدنه نصب شده و به زمین متصل می‌شود. جرقه‌گیر ترانس هنگامی که ولتاژ بیش از حد است، استقامت الکتریکی هوا را می‌شکند و با تخلیه ولتاژ اضافی به زمین، ترانسفورماتور را در برابر ولتاژهای زیاد محافظت می‌کنند، بدون ایجاد آسیب به بوشینگ‌ها و ایزولاسیون ترانس.
تنظیم فاصله بین دو نوک، به ولتاژ، شرایط و زمان اعمال ولتاژ بستگی دارد. این ابزار برای محافظت از ترانسفورماتورها در تاسیسات، نیروگاه‌ها و سایر محیط‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
همانطور که در ابتدا به آن اشاره شد، جرقه گیر ترانس یک دستگاه ایمنی است که برای حفاظت از ترانسفورماتورها در برابر جرقه‌زنی و احتمال آتش‌سوزی استفاده می‌شود. در ادامه به تعریف ترانسفورماتور و اجزا آن پرداخته شده است.
ترانسفورماتور چیست؟
ترانسفورماتور یک دستگاه است که انرژی الکتریکی را بین دو یا چند سیم‌پیچ منتقل می‌کند، از طریق القای الکترومغناطیسی. یک جریان متغیر در سیم‌پیچ اولیه، میدان مغناطیسی متغیری را در هسته ترانسفورماتور ایجاد می‌کند که باعث تولید ولتاژ در سیم‌پیچ ثانویه می‌شود. استفاده از ترانسفورماتورها در افزایش یا کاهش ولتاژ متناوب در پروژه‌های برق بسیار رایج است.
این دستگاه‌ها همچنین برای کاهش جریان در خطوط انتقال انرژی الکتریکی استفاده می‌شوند، که باعث کاهش تلفات و هزینه‌های انتقال می‌شود. ترانسفورماتورها از ترانسفورماتورهای کوچک در میکروفون تا ترانسفورماتورهای بزرگ با توان بالا، به صورت گسترده‌ای استفاده می‌شود، هرچند در طراحی و ساخت ممکن است متفاوت باشند.
اصول پایه‌ای ترانسفورماتور به‌طور کلّی بر دو اصل استوار است:
- جریان الکتریکی متناوب می‌تواند میدان مغناطیسی متغیر پدیدآورد. میدان مغناطیسی متغیر در یک سیم‌پیچ می‌تواند موجب به وجود آمدن جریان الکتریکی متناوب در یک سیم‌پیچ دیگر شود.
- در یک ترانسفورماتور ایدئال، هسته بدون مقاومت مغناطیسی و دو سیم‌پیچ بدون مقاومت الکتریکی وجود دارد. ولتاژ به ورودی‌های اولیه ترانسفورماتور اعمال می‌شود و برای ایجاد شار در مدار مغناطیسی هسته، جریانی کوچک در سیم‌پیچ اولیه جاری می‌شود. در ترانسفورماتور واقعی، بخشی از تلفات ترانسفورماتور از این جریان ناشی می‌شود.
اجزای ترانسفورماتور و کاربردها
اجزای ترانسفورماتور شامل هسته، سیم پیچ، تپ چنجر، تانک، کنسرواتور، بوشینگ، رله بوخهلتس، ترمومترها، ارتفاع‌سنج، رطوبت‌گیر، و فشارشکن می‌باشند. این ترکیبات برای کنترل، حفاظت، و عملکرد بهینه ترانسفورماتور استفاده می‌شوند.
- هسته (مدار مغناطیسی): ورقه‌های فولادی با درصد بالای سیلیکون/مسیر اصلی عبور شار مغناطیسی است
- سیم پیچ (اولیه و ثانویه): (مهمترین قسمت یک ترانسفورماتور) مجموعه‌ای از حلقه‌های هادی بر روی ستون های هسته
- تپ چنجر: تنظیم ولتاژ با تغییر تعداد دور سیم پیچ ها
- تانک و رادیاتورها: محل قرارگیری هسته و سیم پیچ ها
- کنسرواتور: تنظیم وضعیت بار ترانسفورماتور و تعادل سه فازها
- بوشینگ (فشار قوی و ضعیف): اتصال و جداسازی کابل‌های مربوط به هسته ترانسفورماتور
- رله بوخهلتس: حفاظت و کنترل ترانسفورماتور در مواقع اضطراری
- ترمومترها (سیم پیچ و روغن):اندازه‌گیری دما و کنترل حرارت در ترانسفورماتور
- ارتفاع سنج: اندازه‌گیری ارتفاع نیزنگلیسه ترانسفورماتور
- رطوبت گیر: جلوگیری از ورود رطوبت و محافظت از ترانسفورماتور
- فشار شکن: جلوگیری از بروز حوادث ناشی از فشارهای بالای ترانسفورماتور
* هسته‌های ترانسفورماتور اغلب از فولاد سیلیکاتی ساخته می‌شوند، که این قابلیت در فولاد بارها بیشتر از خلاء است. از نوع‌های مختلف هسته‌ها مانند E-I و C شکل استفاده می‌شود. هسته‌های حلقوی هم باعث افزایش بهره‌وری ترانسفورماتور می‌شوند و برای بسامد‌های بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند.
انواع ترانسفورماتورها و کاربرد
ترانسفورماتور، دستگاهی است که انرژی الکتریکی را بین دو یا چند سیم‌پیچ منتقل می‌کند، از طریق القای الکترومغناطیسی. از ترانسفورماتورها برای افزایش یا کاهش ولتاژ و جریان در خطوط انتقال انرژی الکتریکی استفاده می‌شوند. متناسب با نیازهای مختلف، انواع مختلفی از ترانسفورماتورها وجود دارد.
کاربردهای ترانسفورماتور عبارتند از:
- ترانسفورماتورهای ولتاژ در خطوط انتقال برق.
- ترانسفورماتورهای تطبیق امپدانس در آمپلی‌فایرها.
- ترانسفورماتورهای ایزوله مورد استفاده در تعمیرات.
- ترانسفورماتورهای کاهنده ولتاژ که به عنوان منابع تغذیه برای مدارات الکترونیکی استفاده می‌شوند.
- ترانسفورماتورهای استفاده شده در منابع سوئیچینگ و…