سازمان مد بریت و برفامه ریزی کشور

⚠ این متن با نرم‌افزار از روی تصویر خوانده شده و ممکن است خطا داشته باشد؛ برای استناد، اصلِ سند را ببینید. جمهوری اسلامی ایران سازمان مد بریت و برفامه ریزی کشور راهنمای طراحی و اجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان معاونت فنی و توسعه آمور زیربنایی امور نظام فنی و اجرایی ی ۱۳۹۴ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- 0 سندای را مور ۰ دا ری باران‌برمت ام ری ور ربیس سازمان شماره: ۳۸۳ بخشنامه به دستگاه‌های اجرایی, مهندسان مشاور و پیمانکاران تاریخ: ۱۳/۶ موضوع: راهنمای طراحی واجرای سیستم های برق اضطراری و پشتیبان به استناد ماده (۲۳) قانون برنامه و بودجه و مواد (۶) و (۷) آیین‌نامه استانداردهای اجرایی طرح‌های عمرانی- مصوب سال ۱۳۵۲ و در چارچوب نظام فنی و اجرایی کشور (موضوع تصویب‌نامه شماره ۹ ت ۳۳۴۹۷ مورخ ۱۳۸۵/۴/۲۰ هیأت محترم وزیران)» به پیوست ضابطه شماره ۳۸۰ امور نظام فنی و اجرایی. با عنوان «راهنمای طراحی و اجرای سیستم های برق اضطراری و پشتیبان» از نوع گروه سوم ابلاغ می‌شود. رعایت مفاد این ضابطه در صورت نداشتن ضوابط بهتر, از تاریخ ۰۷/۰۱/ ۱۳۹۴ الزامی است. امور نظام فنی و اجرابی این سازمان دربافت‌کننده نظرات و پیشنهادهای اصلاحی در مورد مفاد این ضابطه بوده و اصلاحات لازم را اعلام خواهد کرد. سس ۷۳/۳۸ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- اصلاح مدارک فنی امور نظام فنی و اجرایی سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور با استفاده از نظر کارشناسان برجسته مبادرت به تهیه این نشریه کرده و آن را برای استفاده به جامعه مهندسی کشور عرضه نموده است. با وجود تلاش فراوان» این اثر مصون از ایرادهایی نظیر از این‌رو از ما خواننده گرامی صمیمانه تقاضا دارد در صورت مشاهده هرگونه ایراد و اشکال فضی مراتب را به صورت زیر گزارتس فرمایید: ۱ - تسماره بند و صفحه موضوع مورد نظر را مشخ ص کنید. ۳- ایراد مورد نظر را به صورت خلاصه بیان دارید. ۳- در صورت امکان من ن اصلاح تسده را برای جایگزینی ارسال نمایید. 2- نشانی خود را برای تماس احتمالی ذکر فرمایید. کارشناسان این امور نظرهای دریافتی را به دقت مطالعه نموده و اقدام مقتضی را معمول خواهند داشت. پیشاپیش از همکاری و دقت نظر جنابعالی قدردانی می‌شود. نشانی برای مکاتیه: تهران, میدان بهارستان» خیابان صفی‌علی‌شاه» مر کز تلفن ۳۳۲۷۱ معاونت فنی و توسعه امور زیربنایی ۳:1۵[۱: 10۲ 0 -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- طبیعت وقوع انواع خرابی های نیروی برق, قطعی ها و مدت آن دارای طیف وسیعی است که از میکروثانیه شروع و ممکن است گاهی تا چند روز ادامه یابد. تغییرات ولتاژ ممکن است درطیف وسیعی از چندین برابر ولتاژ عادی تا قطع کامل برق به وجود آید. تغییرات فرکانس نیز ممکن است در مقیاس وسیعی از هارمونیک ها شروع و تا تبدیل به جریان مستقیم رخ دهد. این گونه اختلالات ممکن است به علت شرایط گوناگونی هم قبل از سرویس مشترک و هم به صورت داخلی در شبکه برق مشترک حادث شود. حوادتی از قبیل باد. باران و طوفان, آذرخش, کلیدزنی خطوط. برخورد با پایه های برق و خرابی دستگاه ها از جمله عواملی هستند که ممکن است خارج از محدوده استفاده کننده باعث قطع برق شود. در محدوده شبکه برق استفاده کننده, عواملی همجون اتصال کوتاه و باز شدن مدارهاءکابل های تغذیه کمتر ازظرفیت بارء خرایی تجهیزات. اشتباهات اپراتورء اضافه بارهای موقتیء ناموازنه ناشی از تک فاز شدن فیدرهاء آتش و بسیاری عوامل دیگر باعث خرابی و قطع برق می شود. امروزه با گسترش استفاده از دستگاه ها و تجهیزات الکترونیکی و کامپیوترء استفاده از نیروی برق مداوم قابل اعتماد و با کیفیت بالاء امری حیاتی گردیده و در بسیاری موارد استفاده از نیروی برق بدون وقفه (7۳5]) .که فاقد تغییرات فرکانس, ولتاژ و جریان است. اجتناب ناپذیر شده است. این ضابطه باعنوان "راهنمای طراحی و اجرای سیستم های برق اضطرازی و پشتیبان". در اجرای ماده ۳ قانون برنامه و بودجه و در چارچوب نظام فنی و اجرایی کشور (مصوبه ۳۲۳۳۹/ت ۲۳۳۹۷ه مورخ ۰ هیاأت محترم وزیران)» و به منظور ایجاد هماهنگی و یکنواختی در معیارهای طراحی. اجراء نظارت. راهبری و نگهداری این گونه سیستم ها در طرح ها و پروژه های سرمایه گذاری عمرانی کشورء تهیه و تدوین شده است. به طور کلی برسی نوع برق اضطراری و پشتیبان و موارد نیاز به آن و تعیین و ارایه راهبرد کلی برای هر یک از نیازها متناسب با هزینه قابل توجیه موضوع مورد مطالعه در این نشریه است. این راهنما عمدتاً بر اساس مفاد استانداردهای 1۳۳۳ و 1۳۳۸« در نه فصل و سه پیوست تهیه شده و در موارد لازم از دیگر استانداردها همچون ۸151,150,1۳0,01,85بآلآ,۳/51٩۸‏ نیز استفاده شده است. این مجموعه شامل ضوابط و معیارهای استاندارد برای انتخاب, طراحی, نصبء کاربری, راهبری و نگهداری سیستم های برق اضطراری و پشتیبان جهت ساختمان های عمومی. تجاری. درمانی» صنعتی. و مراکز داده می باشد. معاونت فنی و توسعه آمور زیر بنایی به این وسیله از دانشگاه علم و صنعت آیران که مسوولیت قرارداد انجام این پروژه را داشته است و همچنین تمامی آفرادی که در تهیه و تدوین و پیشبرد این ضابطه اهتمام ورزیده اندء جناب آقای مهندس غلامحسین حمزه مصطفوی, کارشناسان امور نظام فنی و نیز شرکت های مهندسی مشاور که با اظهار نظرهای سازنده خود این معاونت را در جهت غنا بخشیدن به آن یاری نموده اند سپاسگزاری و قدردانی نموده و توفیق روزافزون آنان را از ذرگاه آیزد یکتا ارزومند است. معاون فنی و توسعه آمور زیربنایی تابستان ۱۳۹۴ -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- راهنمای طراحی و اجرای سیستم های برق اضطراری و پشتیبان مجری طرح: دانشگاه علم و صنعت ایران -معاونت پژوهش و فناوری اعضای گروه دهیه کننده: پرویز سیداحمدی امور نظام فنی کارشناس مهندسی برق وحید طباطباوکیل ‏ دانشگاه علم و صنعت ایران دکترای برق -مخابرات اعضای گروه هدایت و راهبری پروژه علیرضا توتونچی معاون امور نظام فنی و اجرابی -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فهرست مطالب ۳-۲- روش‌های کنترل اختلالات منابع تَغذیه سس ۱0 ۳-۲ انواع اختلالات نیروی برق متتاوی شم ۱۱ ۶-۳۲- نیروی برق اضطراری و پشتییان و ۱۵ ۸-۲- نیروی برق راه‌اندازی سس و ۱۳۳ ۹-۲- سیستم‌های پالایر و چایجایی سس ۹۴ ۱۳ ۱۰-۲- سیستم‌های مصارف یا تاسیسات مکانیکی سس ۱۳ ۱۱-۲- سیستم‌های گرماز اس و ۹ ۱۳ ۱۳-۲- فرآوری یا تولید سس و ۱۳۹۳ ۱۵-۲- حفاظت خ ریق سسوم ۱۳۴ ۱۷-۲- سیستم‌های ایمنی حیاتی و حفاظت از زندگی (516105ر(5 500011 ]11 200 58101 0 ]انا سمش ۵ ۱۸-۲- سیستم‌های مخابراتی و ار تباطی سس سس ۴ 0 ۱۹-۲- مدارهای سیگتال ی و 0۵ فصل سوم - سیستم‌های ژنراتور و تیروی برق عادی سس ۹ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳-۳ موتور - ژنراتورها رازه ۴- ۳- سرویس‌های تغذیه برق چندگانه ۱۵ ۵-۳- توربین - ژنراتورها و ۹ ۶-۳- مولدهای متحرک موم و ۹۹ فصل چهارم - سیستم‌های ذخیره انرژی ۱0 ۱- ۴- کلیات و تعاریف همم مهم ۹ ۱ ۲-۴- سیستم‌های باتری ۱ ۳-۴- ذخیره انرژی مکانیکی همم ۴ ۳۴ ۱ ۴-۴- سیستم‌های باتری / اینورتر م۰ ۵ ۱۱۳ فصل پنجم - حفاظت سیستم‌ها ۱ ۱- ۵-کلیات ۹ ۱۱۹ ۲-۵- بررسی شرایط جریان اتصال کوتاه ۵ ۵ ۳-۵- لوازم انتقال مه م6 ۹ ۱ ۴-۵- حفاظت ژنراتور ۱ ۵-۵- حفاظت محرک اولیه ۱ ۶-۵- منبع برق شهری ۱۳ ۷-۵- سیستم برق بدون وقفه (1۳۹5]) و ۳۴ ۱۳ ۸-۵- حفاظت فیزیکی تجهیزات وم ۵ ۱۳۹ ۹-۵- اتصال زمین و۰ ۱۹ ۱۳۰۹ فصل ششم - الزامات اتصال زمین ۳ ۱- ۶ -کلیات ۵ ۱۵ ۲-۶- کار کردهای اتصال زمین سیستم و تجهیزات و۰ ۱۳۱۳۹۱ ۳-۶- هم‌بندی تجهیزات مکمل م۱۰ ۹۴ ۱۳۴ ۱۳۴ ۴-۶- جریان ایرادی در هادی‌های اتصال زمین ۳۳0 ۵-۶- الزامات اتصال زمین ها -------- صفحهٔ بعد -------- ۶-۶- انواع هادی‌های اتصال زمین تجهیزات ۳۳۹ ۷-۶- اتصال زمین سیستم‌های تغذیه جداگانه و تغذیه سرویس ۳۳ ۸-۶- انواع اتصال زمین‌های سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۱۳۳۳ ۹-۶- سیستم‌هایی با هادی مدار زمین شده ۳۳۳ ۱۰-۶- هشدار خطای زمین ۳۳ ۱۱-۶- سیستم‌هایی بدون هادی مدار زمین شده هر ۱۵ ۱۳۲-۶- دستگاه‌های ماشین - ژنراتور متحرک ۳0 ۱۳-۶- سیستم‌های برق بدون وقفه ۳ فصل هفتم -نگهداری ۳ ۱- ۷- کلیات ۳0 ۲-۷- ماشین‌های درونسوز ۳ ۳-۷- توریین‌های گازی ۳۳ ۳-۷- ژنراتورها و ۳۳ ۱۳ ۵-۷- سیستم‌های منبع تغذیه بدون وقفه بخ ۱ ۶-۷- باتری‌های ساکن ۱۳۳ ۷-۷- سویچ‌های انتقال خودکار ۱۳۳ فصل هشتم - الزامات برخی ساختمان‌ها و صنایع به استفاده از برق اضطراری و پشتیبان یا ه ۱۵ ۱- ۸- کلیات ۳ ۳-۸- یادآوری‌های مرتبط با جداول ۱-۸ تا ۱۰-۸ ۳۳ فصل نهم - ملاحظات طراحی و راهبری برای افزابش پایداری سیستم‌های برق اضطراری ۵ ها -۱-۹٩‏ مقدمه ۳۹۳ ۲- ۹ -کاربردها ۳۹ ۳-۹- شرایط و بستگی‌های محیطی ۳۹ ۴-۹- مشخصات دستگاه‌ها و آزمون‌های پذیرش ۳۹ ۵-۹- نگهداری و آموزش ۳۹ -------- صفحهٔ بعد -------- واژه‌نامه انگلیسی - قار سی سسوم و۱۳ فهرست منابع و استاندار ها سس ی ۱۳۳0۵ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول کلیات و تعاریف -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول : کلیات و نعاریف ۳ یر ۱-۱ دامنه پوشش در این نشریه اصول مهندسی, اجرا و راهنمایی لازم در زمینه انتخاب. طراحی, نصب. کاربرد. راهبری, و نگهداری از سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ارایه شده است. این اطلاعات اصولا" از دیدگاه مصرف‌کننده بررسی شده است. لیکن در موارد خاص باید اثرات اختلالات سیستم برق منطقه مورد نظر نیز با همکاری کاربرء برق منطقه. و سازندگان تجهیزات بررسی شود. -‏ لزوم استفاده از برق اضطراری یا پشتیبان (یا هر دو) و آنچه از آن حاصل می‌شود. - انواع سیستم‌های موجودی که نیازهای استفاده کننده را تامین می‌کند. - چگونگی طراحی و استفاده از مناسب‌ترین سیستم برای منبع برق موجود. - الزامات راهبری و نگهداری سیستم برای حفاظت از قابلیت اطیمنان به آن. - ملاحظات طراحی برای حفاظت از قابلیت اطیمنان به سیستم. تعارف و اصطلاحات ۱-۲-۱ سئول با الکترولیت جذب شده (۷1:1.۸ ,ااع» ۵1001۳۵1۲۲۵ 30807000) یک سلول اسید - سرب با دریچه قابل تنظیم که الکترولیت آن در جداسازهای جاذب (مانند فیبر شیشه با پلیمر) غیرفعال شده است. ۲-۲-۱ کلید انتقال خودکار (ع:۶۷ ۲۸۳۶۲۵۲ 010:210د) کلید خودکاری که برای انتقال بار از یک یا چند هادی بار یک منبع نیرو به منبع دیگر به کار می‌رود: ۳-۲-۱ باتری ((۷۸46۲) دو یا چند سلول بااتصال الکتریکی برای تولید آنرژی الکتریکی. ۴-۲-۱ راک یا قفسه باثر ی (1ع۲2 ۷۸0۲۲) سازه‌ای که سلول‌ها بر آن استقرار می‌یاید. -------- صفحهٔ بعد -------- : راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۵-۲-۱ کلید کنارگذر/جداکننده ([ع۷16٩‏ ۱۷0295/1901211010) وسیله‌ای دستی که در ارتباط با کلید انتقال خودکار برای اتصال مستقیم هادی‌های بار به منبع نیرو و جداسازی آن استفاده می شود. ۶-۲-۱ نرخ جربان ابستادگی (۲2111186 ۷1۲191210 2۱۱۳۳۵۲۱۲) حداکثر جریان لحظه‌ای یا دوره‌ای مجازی که یک وسیله می‌تواند بدون صدمه و آسیب در برابر آن ایستادگی کند بدون این که از ضابطه ایمنی یا عملکرد استاندارد مرتبط با آن تجاوز نماید. این ۷-۲-۱ ولتاژ باجر بان افت (از کار افتادن) ((0۱۱۳۳۵۱۱۲ 0۲) ۲۵1286 0۳۵۹۲) ولتاژ یا جریانی که در آن یک وسیله الکترومغناطیسی غیرفعال می‌شود. ترازی از ولتاژ (یاجریان) است که برای ۸-۲-۱ سیستم نیروی برق اضطراری (۹۲۹1 00۷۷۵۲ (ع0110801) یک منبع پشتیبانی مستقل برق که در صورت خرابی یا قطع نیروی برق عادی, به طور خودکار شروع به‌کار کند و نیروی برق قابل اطمینان را طی مدت زمان مشخصی به لوازم حیاتی و تجهیزاتی که از کار افتادن آن تندرستی و ایمنی افراد را به مخاطره می‌اندازد یا سبب خسارت به اموال می‌شود تامین کند. ۹-۲-۱ قطع اجباری برق (ع0۷28 ۵۵ع10۲) قطع نیرویی که از خرابی یکی از اجزای سیستم حاصل می‌شود و خارج نمودن فوری آن را از سرویس به صورت انسانی نتیجه می‌شود. این نوع قطع برق مستقیما" قابل کنترل نبوده و معمولا" غیره منتظره است. ۱-۲-۱ تغییر فرکانس (1۳000 7ع1۳۵۵۱111) ۱-۲-۱ تنظیم فرکانس (۲۵81211011 1۳۵۹۱۵۲1۲) درصد تغییر فرکانس برق اضطراری یا پشتیبان از حالت ثابت در شرایط بی‌باری به حالت ثابت در بار کامل. ۳. 0 - ۱0 11 -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول : کلیات و نعاریف ۱۳-۲۱ سلول با الکترولیت ژل (سلول ژلی) (1۱ع) 01001۲۵۱۲۷۵ 801100 0۳ |ام [عع8) یک سلول اسید - سرب با دریچه قابل تنطیم که الکترولیت آن با افزایش یک عامل ژل‌کننده غیرفعال شده ۳-۲-۱ محتوای هارمونیک (ع۳۵711611 ع۱12۳۲10111) مقیاسی از وجود هارمونیک‌ها در شکل امواج ولتاژ یا جریان برحسب درصد دامنه فرکانس پایه در هر فرکانس هارمونیک. مجموع محتوای هارمونیک برحسب مربع مجموع مربعات و دامنه هارمونیک بیان می‌شود. ۱۴-۲۱ الکترولیت غیرفعال (1۲۵۱۲۲۵عع1ه ۱11100111700) الکترولیت درون سلول که با استفاده از ژل یا فناوری الکترولیت جذب شده نگهداری می‌شود. ۱۵-۲-۱۱ ربزش بار ‎٩۳600118(‏ 1020) فرآیند برداشتن بارها از یک سیستم در واکنش به یک شرایط غیرعادی به منظور نگهداری تمامیت سیستم. ۱۶-۲-۱ شاخص اکسیزن (11007 077801) حداقل غلظت اکسیژن برحسب درصد حجمی در مخلوط اکسیژن ونیتروژن که برای احتراق در حرارت اتاق کافی باشد. این شاخص در مشخصات قابلیت احتراق ارایه شده توسط سازندگان باتری اعلام می‌شود. ۱۷-۲-۱ خرابی نیروی برق (ع1211۳ 00۷۷۵۲) هر تغییری که در منبع تغذیه نیروی برق سبب عملکرد غیر قابل قبول تجهیزات کاربر شود. ۱۸-۲۱ قطع نیرو (برق) (ع0۱۳28 00۷۷۵۲) عدم وجود کامل برق در نقطه کاربری. ۱۹-۲ محرک اولیه (110۷۵۲ ع0۲11) ماشین مورد استفاده برای تولید نیروی مکانیکی (اسب بخار 110) به منظور به حرکت درآوردن یک ژنراتور اضطراری یا پشتیبان برای تولید نیروی برق. ۲-۲-۱ نیروی برق اولیه با عادی (00۷۷۵۲ 0111136) منبع تغذیه انرژی برق که به طور عادی موجود و در شبانه‌روز تداوم دارد و معمولا" به وسیله شرکت‌های برق منطقه‌ای تامین می‌شود. لیکن در پاره‌ای موارد نیز ممکن است در محل تولید شود. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۲-۲-۱ ظرفیت اسمی (باتری) ((02۵۲۲) 202011۷ ۲21۵0) مقدار آمپر - ساعت یا وات - ساعت تعیین شده به وسیله سازنده که می‌تواند به وسیله باتری کاملا" شارژ شده. برابر نرخ تخلیه و دمای الکترولیت مشخص. یک ولتاژز تخلیه انتهایی تحویل شود. ۲۲-۲-۱ تکرارپذبری با افزونگی (۲ع۲۵۵۲۵2۲۱) تکرار عناصر در سیستم یا تاسیسات به منظور حصول اطمینان یا تداوم بهره‌برداری از سیستم یا تاسیسات. ۲۳-۲-۱ قطع برنامه‌ریزی شده برق (ع0۷628 ۱۵0۱۵0ع٩) قطع برق که به علت برداشت عمدی یک جزء از سیستم در یک زمان انتخاب شده صورت می‌گیرد و معمولا" به معمولا" قابل پیش‌بینی است. ۲۴-۲۱ تحریک جداگانه (۵3014211011 ‎)٩002۲21۵ یک منبع نیروی تحریک میدان ژنراتور ناشی از یک منبع مستقل از توان خروجی ژنراتور. ۲۵-۲۱ تحریک شانت (63211211011 ‎)٩811۲ یک منبع نیروی تحریک میدان ژنراتور گرفته شده از خروجی ژنراتوره که معمولا" از طریق ترانسفورماتورهای ولتاژ قدرت مستقیما" یا به طور غیر مستقیم متصل به ترمینال‌های خروجی ژنراتور می‌باشد. ۲۶-۲۱ سیستم نیروی برق پشتیبان ‎)٩120 01 00۷۷۵۲ ٩۲۷۹1۵171( یک منبع پشتیبانی مستقل برق که در صورت خرابی یا قطع نیروی برق عادی, نیروی برق با کیفیت قابل قبول را تامین کند به گونه‌ای که تجهیزات کاربر بتواند به طور رضایت‌بخشی کار کند. آن بخش از تغییر در یک متغیرء مانند ولتاژه جریان یا سرعت که به وسیله یک تغییر در شرایط حالت ثابت. یا توسط یک عامل خارجی بوجود بیاید. که به دنبال ظهور آن تنزل یافته و ناپدید می‌شود. ۲۸-۲۱ منبع نیروی برق بدون وقفه ((۳۹]) ‎٩۱:001۷‏ 00۱۷۵۲ 10۳۵۲۱1۵ ۷11111) سیستمی که به گونه‌ای طراحی شده است که در طول هر دوره‌ای در صورت غیرقابل قبول بودن عملکرد منبع برق عادی بتواند به طور خودکار نیروی برق لازم را بدون تاخیر یا وجود جریان‌های زودگذر تامین کند. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل اول : کلیات و تعاریف ۷ ۲۹-۲۱ سلول اسید - سرب با دریچه قابل تنظیم (11عع (۷121,۸۹) 1020-2010 ۷21۷۵-۲212100) سلول اسید - سربی که جز وجود یک دریچه تنظیم کننده‌ای که به فضای آزاد باز می‌شود بسته بوده (آب‌بندی شده) و هنگام تجاوز فشار درون سلول از فشار اتمسفر دریچه مزبور به مقدار از پیش تعیین شده‌ای باز می‌شود. ۳۰-۲۱ سلول منغذدار (۸1۱» ۲۵۱۱۲۵۵) طرح سلولی که با الکترولیت آزاد اضافی توصیف می‌شود و در آن محصولات بخار و الکترولیز آزادانه از راه منفذ خارج می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم راهبردهای نیازهای کلی -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهبردهای نیازهای کلی ۱۱ ۱-۳۲ مقدمه در حالی که استفاده کنندگان از نیروی برق انتظار دارند که این نیرو همواره تداوم داشته و تمامی اجزای آن از قبیل فرکانس, ولتاژ و مانند آن کامل و در بهترین شرایط باشد. لیکن در عمل این امر به علل مختلف خارج از کنترل شرکت‌های برق منطقه‌ای است و امکان‌پذیر نمی‌باشد. عوامل انسانی مانند تصادم اتومبیل‌ها با تیرهای برق و نیز عوامل طبیعی مانند بادء باران» طوفان و زلزله نیز ممکن است باعث اختلال یا قطع برق شود. اگرچه سیستم‌های کابل‌کشی زیرزمینی کمتر ممکن است تحت تاثیر مخاطرات جوی و طبیعی قرارگیرد وگرچه این‌گونه سیستم‌ها دارای افت کمتری است لیکن در صورت وقوع هرگونه قطعی برق زمان بیشتری برای تعیین محل آن و انجام تعمیرات لازم مورد نیاز خواهد بود. عملکرد لوازم حفاظتی می‌تواند سبب اختلالات منبع تغذیه شود. به عنوان مثال, برای عملکرد لوازم حفاظت در برابر اضافه جریان و اتصال کوتاه, جریان زیادی باید در مدار بوجود آید که طبعا" باعث افت ولتا خط می‌شود. همچنین لوازمی که برای حفاظت خط در برابر آذرخش باز و بسته می‌شود نیز سبب ایجاد قطعی لحظه‌ای (وقفه) می‌گردد. ۲-۲ روش‌های کنترل اختلالات منابع تغذیه بررسی و اندازه‌گیری اختلالات نیرو مستلزم استفاده از لوازم و وسایل ویژه‌ای است که اندازه و طول زمان این گونه اختلالات را بتواند با سرعت پاسخ بسیار بالا اندازه‌گیری و ثبت نماید. این گونه اختلالات برحسب مناطق جغرافیایی و فصلی نیز باید مورد توجه قرار گیرد. در فهرست زیر روش‌هایی که با استفاده از آن می‌توان اختلالات منبع تغذیه برق را تا حدود قابل قبولی کاهش داده و یا حتی حذف نمود. ارایه شده است : - اصلاح طرح تجهیزات کاربردی به گونه‌ای که به اختلالات و قطع نیرو تاثیر ناپذیر باشد. - اصلاح سیستم توزیع نیروی اولیه به گونه‌ای که با تجهیزات کاربردی سازگار باشد. - اصلاح هر دو سیستم به گونه‌ای که ضوابط برای هر دو واقع‌بینانه باشد. - استقرار یک سیستم تغذیه برق مداوم بین سیستم نیروی اولیه و تجهیزات کاربردی, که به عنوان میانگیر نسبت به تغییرات لحظه‌ای خارجی عمل می‌کند. اما بسته به طراحی. ممکن است میزان اختلالات ناشی از ۳-۲ انواع اختلالات نیروی برق متناوب در بررسی اختلالات نیروی برق متناوب موارد زیر باید مورد توجه قرار گیرد : -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۲ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۱-۳۲ تقریبا" هر انحراف قابل ملاحظه از پارامترهای نیروی برق عادی ممکن است سبب ایجاد مشکل برای برخی تجهیزات الکترونیکی شود. انحراف‌های ثابت یا کند از طیف طراحی ولتاژ یا فرکانس خط محصول می‌تواند بر سرعت گردش موتورهاء و بر نیرو و سرعت کاراندازها (20121075) و تبدیل ولتاژ متناوب به ولتاژ مستقیم تنظیم‌شده برای کار مدارهای الکترونیک موثر واقع شود. ۲-۳-۲ اختلالات نیروی برق متناوب شامل انحراف در یک یا چند مورد از زمینه‌های زیر می‌باشد : الف - ولتاز ۱- مقادیر حالت ثابت متوسط کند (۹ع|۷۵1 ‎٩1216‏ (51020)» شامل عدم موازنه ۲- قطعی‌ها و وقفه‌ها ۳- ضربه‌ها و افت ولتاژ (2895ف ‎)٩۳865 ۴- ضربه‌های الکتریکی و نویز (1۵۱96 ‎)10۱1۹6٩ یادا وری : واژه ناپایداری (1۳۵118101) در موارد ۳ و ۴ به سختی قابل اعمال است. ب - شکل موج پ - فرکانس ت - ارتباطات فازی ۳-۳-۲ اغلب انحراف‌ها در ولتاژ حالت ثابت به سبب افت ولتاژز در خطوط نیروء ترانسفورماتورهاء و فیوزها براثر افزایش بار ایجاد می‌شود. هنگامی که گام ولتاژز اصلاحی به وسیله تپ‌چنجر یا افزایش و حذف خازن‌ها ایجاد می‌شود. ناپایداری بوجود می‌آید. به‌علاوه روند تغییری که شرایط افت ولتاژ را به علت افزایش بار جبران می‌نماید باید متعاقبا" هنگام کاهش بار معکوس شود. زیرا در غیر این‌صورت اضافه ولتاز حاصل می‌شود. ولتاژ معمولا" به صورت تدریجی و در گام‌های کوچک تغییر می‌کند. لیکن گاهی اوقات نیز گام‌های بزرگ ممکن است رخ دهد. ۴-۳-۳ بدترین شرایط انحراف ولتاژز در حالت ثابت در مواردی است که مجموع بار به ظرفیت تولید یا توزیع نیرو نزدیک شده یا از آن تجاوز کند. در این‌گونه موارد علی‌رغم مدت زمان کوتاه اضافه بار». ضرورت دارد که در هنگام اوج بار» ریزش بار مد نظر قرار گیرد. مواردی از این نوع شامل هنگامی است که براثر امواج حرارتی جوی, بار سیستم تهویه به بارهای عادی اضافه شود. در این‌گونه موارد ممکن است نه تنها افت ولتاژ شدید بین منبع نیرو وبار وجود داشته باشد بلکه یک کاهش ولتاژ برنامه‌ریزی شده نیز ممکن است پیش‌بینی شده باشد. این کاهش ولتاژ "بران اوت"" (0۳۵۷۷۵۷۲) نامیده می‌شود. با کاهش ۳ ۵ یا حتی ۸ درصد در نقاطی که ولتاژ معمولی است. می‌تواند سبب یک کاهش اضافی برابر با ۵ تا ۱۰ درصد در نقاط بار شود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهبردهای نیازهای کلی ۱۳ معمول‌ترین نوع حفاظت در برابر "بران اوت" استفاده از برخی انواع تنظیم ولتاژه ترجیحا" نوعی است که با امپدانس داخلی کم و زمان پاسخ سریع می‌باشد. که برای اجتناب از اختلالات ناشی از تغییرات بار و تنظیم بار فاز به‌کار می‌رود. در مواردی که "بران اوت"" برنامه‌ریزی شده نمی‌تواند اضافه بار سیستم نیرو را جبران نموده و تغذیه انرژی با ولتاز کاهش یافته به تمامی کاربران ادامه یابد» دیگر راه باقی مانده. خاموشی به صورت دورانی است که "آخاموشی گردشی"* (۳12010۷۸ ۲۵1118) نامیده می‌شود. ۵-۳-۲ بارگذاری نا برابر خطوط چند فاز یا خطوط یک فاز سه سیمه اغلب علت ناموازنه ولتا است. لوازم کنترل ولتاژ عموما" متوسط ولتاژ را کنترل می‌کند و گاهی فقط ولتاژ یک فاز را تنظیم می‌کند با این فرض که فازهای دیگر برابر آن خواهد بود. بهترین اقدام اصلاحی برای تنظیم ولتاژ خطوط موازنه بار بین فازها است. هر چند. منابع نیرو با امپدانس داخلی بالا برای توزیع مساوی بار و جلوگیری از ناموازنه ولتاز اضافی حائز اهمیت بیشتری است. برای رفع توزیع نابرابر بارگذاری فازها انتخاب سیم‌پیچ اولیه با اتصال مثلثی و سیم‌پیچ ثانویه با اتصال ستاره نسبت به ورودی و خروجی ستاره چهارسیمه ترجیح دارد. ۶-۳-۲ تاسیسات کامپیوتری بزرگ که معمولا" مجهز به سامانه برق بدون وقفه (1۳5]) برای مدت حداقل ۵ تا ۱۵ دقیقه می‌باشد. در صورت تداوم قطعی برق عادی برای تغذیه کامپیوتر و دیگر سیستم‌های مورد نیاز در ساختمان مانند تهویه مطبوع و شارژ باتری‌های ذخیره‌ای نیز نیاز به نیروی برق پشتیبان دارد. در این‌گونه موارد موتور - ژنراتورهای دیزل یا توربین - ژنراتورهای گازی می‌تواند این نوع نیازها را برآورده نماید. ۷-۳-۳ انحراف‌های غیردایم در ولتاز و فرکانس خط نیروی برق عادی به عنوان اختلال طبقه‌بندی می‌شود. این گونه اختلالات شامل ضربه. نویز (نوفه) ناپایداری و حتی تغییرات فرکانس و نوسانات ناگهانی فاز در زمان عملیات همزمانی می‌شود. اگرچه انحرافات فرکانس و فاز هنگام کلیدزنی بارهای بزرگ بندرت رخ می‌دهد لیکن این‌گونه تغییرات در مورد منابع نیروی مستقل و کوچک در هنگام همزمانی و کلیدزنی بار از یک منبع به منبع دیگر ۸-۳-۲ اختلالات کوتاه مدت اغلب اختلالات سیستم نیرو دارای زمان کوتاهی است. بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهد که ۹۰ درصد این گونه اختلالات در کمتر از یک ثانیه رخ می‌دهد. اختلالات ولتاژی که بیش از یک سیکل تداوم می یابد معمولا" برحسب مقدار موثر (۲18) آن بیان می‌شود و در صورتی که کمتر از یک سیکل باشد برحسب مقدار پیک اصلی آن بیان می‌شود. دسته‌بندی اختلالات برحسب طول زمان. شرح و علل آن در بندهای ۱-۸-۳-۲ تا ۳-۸-۳-۲ ارایه شده است : -------- صفحهٔ بعد -------- ۱ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۱-۸-۳-۲ اختلالات کمتر از یک سیکل - ناپایداری ناپایداری‌ها از تمامی انواع اختلالات ناشی می‌شود. شدیدترین اختلالات کمتر از یک سیکل عبارتند از آذرخش طبیعی. تخلیه الکتروستاتیک. کلیدزنی بار و خطاهای کوتاه مدت. ۲-۸-۳-۲ اختلالات از نیم سیکل تا چند ثانیه - افت یا خیز (۹۱4۱۱ 0۳ ‎)٩۵8 خیز ولتاژ (افزایش ولتاژ) یا افت آن (کاهش ولتاژ) معمولا" از خطاهای سیستم ناشی می‌شود که با بازشدن متعاقب فیوز و باز و بسته شدن کلید تندکار قطع مدار همراه است. در فازهای باردار افت ولتاژ و در فازهای بدون بار خیز ولتاژ رخ می‌دهد. ۳-۸-۳-۲ اختلالات بیش از چند ثانیه - اضافه ولتاز با ولتاز کم (ع ۷۲۵۲۷۵۱128 ۱۲ ع۱۷۵۲۷۵۱128) اضافه ولتاژ یا ولتاژ کم که معمولا" به علت خطاهای شدید همراه با از دست رفتن ۵۰ تا ۱۰۰ درصد ولتاژ در یک یا چند فاز رخ می‌دهد. اغلب باعث قطع ولتاژ در برخی مدارها و گاهی هر سه فاز می‌شود. این‌گونه اختلالات ممکن است در نتیجه سقوط یک تیر برق یا برخورد درخت یا جرثقیل با خطوط انتقال برق, یا فقل شدن یک کلید قطع‌کننده مدار و یا قطع یک فیوز خط رخ دهد. ۹-۳-۲ اختلالات فرکانس در سیستم‌های نیروی بزرگ تغییرات فرکانس بندرت رخ می‌دهد. لیکن در موتور - ژنراتورهای کوچک که برای تغذیه برق اضطراری به‌کار می‌رود. هنگام کلیدزنی مجموعه‌های بار تغییرات فرکانس اجتناب ناپذیر است. این گونه اختلالات را ممکن است با استفاده از گاورنرهای همزمانی مدرن (0۷۵۲۵۲۹ع ‎)5٩(1101170108‏ به کمتر از ۵ درصد و مدت آن را به کمتر از ۵ ثانیه تقلیل داد. ۴-۳۲ اتصال زمین اتصال زمین بخش لازمی از سیستم‌های نیرو و اتصالات آنها به بار است. اتصال زمین ایمنی کارکنان را تضمین و مسیر بازگشت با امپدانس کم را فراهم می‌نماید. و به‌عنوان یک مرجع سیگنال ثابت به‌کار می‌رود. ویژگی‌های اتصال زمین سیستم‌های اضطراری در فصل هفتم آرایه شده است. ۵-۳۲ تک فاز شدن طراحان سیستم‌ها باید از امکان تک فاز شدن سیستم‌های سه فاز آگاهی داشته باشند. دو وضعیتی که ممکن است سبب این گونه شرایط شود عبارت است از ادامه کار موتورهای سه فاز پس از قطع یکی از فازها و رزونانس غیر خطی یا فرورزونانس. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهبردهای نیازهای کلی ۱ ۱-۵-۲ موتورهای سه فاز در موتورهای سه فاز هنگام قطع یک فاز موتورء ولتاژی به فاز مزبور القاء شده و سبب عمل نکردن مدار حسی می‌گردد. در این گونه موارد ادامه کار موتور باعث داغ شدن آن می‌شود. برای اجتناب از بروز این‌گونه حوادث یک روش استفاده از حسگرهای ترتیبی منفی ‎٩۵۱۱۹۱۵(‏ 50011 1108211۷0) برای قطع کار موتور است. روش دیگر به کار گیری رله‌های قطع اختلاف ولتاز در هر سه فاز کلید کنترل انتقال می‌باشد (به طور تقریبی ولتاژ پیک آپ ۵ درصد و ولتاز آفت ۹۰ درصد). ۲-۵-۲ فرورزونانس (ع۳0۲۵۹۵۲۱1211۳)) فرورزونانس شرایطی است که می‌تواند یک ولتاژ القایی بر روی بازویی از ترانسفورماتور که برق آن قطع شده است ایجاد کند. این شرایط می‌تواند سبب اشتباه عملکرد مجدد کلیدهای انتقال سیستم‌های برق اضطراری یا پشتیبان شود. در این‌گونه موارد بازشدن تنها یک فیوز منبع تغذیه برق عادی سبب عملکرد کلید انتقال شده و تمامی بار به برق اضطراری یا پشتیبان منتقل می‌شود و ترانسفورماتور تغذیه برق عادی با بار صفر باقی می‌ماند. فرورزونانس ولتاژی برابر با ولتاژ برق عادی بر روی بازوی بار ترانسفورماتور ایجاد می‌نماید و کلید انتقال بار حساس نیروی برق عادی به حالت اولیه باز می‌گردد. روش توصیه شده برای کنترل سیستم‌هایی که کلیدزنی به علت قطع یاعملکرد فیوز یک فاز رخ می‌دهد. نگهداری مقدار کمی بار منتقل نشده بر روی سیم‌پیچ ثانویه ترانسفورماتور است. برای اطلاعات بیشتر به استاندارد 141 5[0 ۲۲| نگاه کنید. ۶-۲ نیروی برق اضطراری و پشتیبان توجیه هزینه‌های لازم برای تامین نیازهای هر کاربر به سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان به سه دسته زیر قابل طبقه‌بندی است : الف - مواردی که براساس قوانین» مقررات و استانداردها باید برق اضطراری و پشتیبان تامین شود. ب - کاهش زیان‌های اقتصادی ناشی از قطع برق. پ - تامین ایمنی افراد هنگام قطع نیروی برق عادی مقررات الزامی برای منابع نیروی برق جایگزین به منظور تامین ایمنی کارکنان و جلوگیری از آلودگی محیط‌زیست دایما" در حال افزایش است. مقررات لازم برای نصب ایمن سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان در استاندارد 70 ۸/۳۳۸ ارایه شده است. ضوابط مرتبط با شرایط آزمون, عملکرد و نگهداری این‌گونه سیستم‌ها در استاندارد 99 ۱۳۳۸ و ۱10 1۷۳۳۸/ |۸۸51 شرح داده شده است. در استاندارد 101 1۱۷۳۳۸/ |۸5 فهرست تصرف‌هایی که به برق اضطراری نیاز دارند ارایه شده است. این گونه الزامات معمولا" در ارتباط با ایمنی متصرفان -------- صفحهٔ بعد -------- ها راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان در بندهای ۷-۲ تا ۱۹-۲ شرح کامل نیاز به برق اضطراری و پشتیبان برای موارد مختلف همراه با جداول فشرده نیاز مربوط به هر بند ارایه شده است. در جداول مزبور ارقام ارایه شده در ستون‌های "حداکثر زمان قطع"" و "حداقل زمان تغذیه برق کمکی" براساس تجربه ذکر گردیده و استاندارهای مرجع نیز در موارد مربوط مشخص در پاره‌ای مواردء در ستون "آنوع برق کمکی". برحسب نیاز برق اضطراری و پشتیبان یا هر دو ذکر شده است. در این گونه موارد معمولا" برق اضطراری تا به‌کار افتادن نیروی برق پشتیبان» برق مورد نیاز را تامین می‌کند. بدیهی است که ترکیب‌های مختلف نیازها باید با بررسی و تجزیه و تحلیل کامل سیستم‌ها و تجهیزات و مقایسه هزینه‌ها به گونه‌ای آنجام شود که نیازهای مورد لزوم را به بهترین وجه تامین نماید. ۷-۲ روشنابی ۱-۷-۲ مقدمه تامین روشنایی اضطراری در هر نوع کاربری باید با آرزیابی کیفیت. کمیت. نوع, و مدت زمان برق اضطراری و پشتیبان مورد لزوم انجام شود. انواع سیستم‌های مختلف درجات گوناگونی از قابلیت اطمینان دارند که در انتخاب ۲-۷-۲ روشنابی برای تخلیه قطع برق عادی سیستم روشنایی در هنگام تخلیه ساختمان یا بخشی از آن ممکن است باعث صدمه و سیب به افراد و یا به مخاطره افتادن حیات آنان شود» بنابراین در این‌گونه موارد سیستم روشنایی اضطراری باید به طور خودکار فعال شود. براساس استاندارد 101 ۸۸۱5/8/8۸ در مواردی که برای تغذیه روشنایی اضطراری از سیستم باتری و شارژر استفاده می‌شود. روشنایی اضطراری باید حداقل برای مدت ۱/۵ ساعت تداوم داشته باشد. این گونه سیستم‌ها باید روشنایی کافی برای خروج ایمن و آسان از منطقه یا ساختمان مورد نظر را در اختیار قرار دهد. در طراحی سیستم روشنایی اضطراری باید روشنایی لازم برای مشاهده کلیه دستگاه‌های موجود در راهروها با وسایلی که به طور نیمه توکار نصب شده است در نظر گرفته شود و کلیه چراغ‌های خروجء علائم و چراغ‌های راه‌پله‌ها توسط هر دو نوع نیروی برق عادی و اضطراری تغذیه شود. ۳-۷-۲ روشنابی پیرامونی وحفاظتی نیروی برق اضطراری یا پشتیبانی لازم برای روشنایی پیرامونی و حفاظتی ممکن است به منظور کاهش خطرات جانی و مالی یا پیشگیری از دزدی مورد لزوم باشد. در این‌گونه موارد نیروی برق اضطراری یا پشتیبان ممکن است با وقفه چند دقیقه‌ای پس از قطع برق عادی جریان یابد لیکن باید بتواند برای ۱۰ تا ۱۲ ساعت در هر ۲۴ ساعت تداوم داشته باشد. بنابراین استفاده از سیستم باتری توصیه نمی‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهبردهای نیازهای کلی ۱۷ ۴-۷-۲ چراغ‌های هشدار چراغ‌های اخطار همچون چراغ‌های هشدار هواپیما که بر فراز ساختمان‌های بلند نصب می‌شود و چراغ‌های هشدار کشتی‌ها که در کناره آبراه‌ها مستقر می‌گردد یا دیگر چراغ‌های هشداری که برای پیشگیری از صدمات و آسیب‌های جانی و مالی در نظر گرفته می‌شود باید مجهز به نیروی برق اضطراری باشد. منبع تغذیه برق اضطراری که برای این‌گونه چراغ‌ها در نظر گرفته می‌شود باید برای طولانی‌ترین زمان قطع برق قابل پیش‌بینی باشد. بنابراین استفاده از واحدهای باتری در این موارد مناسب نخواهد بود. ۵-۷-۲ بناهای درمانی روشنایی اضطراری در بناهای درمانی مانند بیمارستان‌هاء درمانگاه‌ها و امثال آن حائز اهمیت بسیار است. شرح الزامات مربوط به آن در بند ۱۷-۲ (سیستم‌های ایمنی و حفاظت زندگی) ارایه شده است. ۶-۷-۲۳ روشنایی پشتیبان برای انجام تعمیرات در محل‌هایی که بیشترین احتمال خرابی سیستم نیروی داخلی وجود دارد و همچنین در اتاق‌های محل استقرار تابلوهای اصلی برق باید از سیستم برق پشتیبان برای روشنایی استفاده شود. بدیهی است که انجام تعمیرات در هنگام قطع برق عادی این نیاز را توجیه می‌کند. ۷-۷-۲ روشنایی برای تولید قطع نیروی برق عادی سیستم روشنایی در کارخانه‌ها و کارگاه‌های تولیدی می‌تواند باعث ایجاد وقفه در روند تولید و یا قطع کامل آن شود. در مواردی که مخاطرات ایمنی و یا زیان‌های مالی مطرح نباشد. تصمیم‌گیری در هر مورد باید براساس ارزیابی اقتصادی صورت گیرد. میزان روشنایی اضطراری برای تداوم تولید را می‌توان در ۸-۷-۲ روشنابی کار با ماشین آلات هر اپراتور ماشین‌آلات در اولین ثانیه‌های قطع روشنایی ممکن است دچار صدمه و آسیب شود. بسیاری از دستگاه‌ها در صورت تاریکی ناگهانی دارای مخاطرات ایمنی می‌باشند. در این‌گونه موارد باید روشنایی اضطراری در مواردی که لامپ‌های جیوه‌ای یا انواع دیگر لامپ‌های ولتاژ بالا به‌کار می‌رود. باید از لامپ‌های رشته‌ای با فلورسنت کمکی نیز استفاده شود. برخی لامپ‌های تخلیه‌ای ولتاژ بالا در صورت قطع برق برای ایجاد قوس -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۸ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان الکتریکی مجدد نیاز به زمان برای خنک شدن دارد و پس از روشن شدن نیز مدتی طول می‌کشد تا به روشنایی کامل برسد. مجموع زمان لازم برای روشنایی کامل پس از قطع لحظه‌ای برق از یک دقیقه برای لامپ‌های سدیم فشار بالا تا ۲۰ دقیقه برای لامپ‌های متال هلاید و بخار جیوه متفاوت است. ۱-۷-۲ آبین‌نامه‌ها و استانداردها ضوابط و معیارهای مرتبط با روشنایی اضطراری در آیین‌نامه‌ها و استانداردها به شرح زیر ارایه شده است : - آیین‌نامه 70 ۲7۳۳۸ (۲0۵40 [2ع۳1001۳1 [۱1210/2) - در فصل هفتم. ماده ۷۰۰ استاندارد اجرایی مربوط به ایمنی نصب. راهبری و نگهداری سیستم‌های اضطراری شامل مدارها و تجهیزات مورد نظر برای تغذیه. توزیع و کنترل الکتریکی روشنایی و نیرو مقرر شده است. - استاندارد 101 ۸۳5[/0۳]۳۸ (ع00) 521 6انا) در این استاندارد مشخصات مکان‌هایی که به روشنایی اضطراری برای ایمنی حیاتی و علائم خروج نیاز است - استاندارد 924 ال1/ ‎۸۳/٩1‏ (5ع1200721071 ۹ 100۲116۲) این استاندارد آزمون‌های پذیرش تجهیزات را براساس عملکرد یکنواخت مطابق استاندارد مشخص می‌نماید. - سری استانداردهای 5266 135 بخش‌های ۱ تا ۱۰ و 50172 ۲:۳۲ 135 این مجموعه به طور مشروح موارد مختلف استانداردهای اجرایی روشنایی اضطراری را پوشش می‌دهد. - استاندارد 2007 : 30061 50[ این استاندارد الزامات سیستم‌های روشنایی اضطراری برای ساختمان‌ها و فضاهایی که مردم و کارگران به آن - استاندارد 2013 : 16386 ۳۸ 35 این استاندارد الزامات روشنایی فرار و پشتیبانی آن را برای مواردی که مورد نیاز است مانند محل‌ها و ساختمان‌هایی که عموم یا کارگران به آن دسترسی دارند. مشخص می‌کند. - استاندارد 2008 0 3.2 ۳۵۰ 2-22 - 60598 ۳۲| این استاندارد الزامات چراغ‌های روشنایی اضطراری که از سیستم برق اضطراری تغذیه می‌شود و از ۱-۷-۲ سیستم‌های مورد توصیه الزامات سیستم‌های روشنایی اضطراری کوتاه مدت و بلند مدت به شرح زیر خواهد بود : -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهبردهای نیازهای کلی ۱۹ - در مواردی که روشنایی اضطراری در کوتاه مدت مورد نیاز باشد مانند ایمنی کارکنان و خروج از ساختمان, استفاده از واحدهای باتری کفایت می‌کند. - در کاربری‌هایی که مدت زمان استفاده از روشنایی اضطراری طولانی‌تر و بار آن سنگین‌تر باشد. باید از موتور - ژنراتور یاتوربین - ژنراتوری که در صورت قطع برق به طور خودکار روشن شود استفاده نمود. - براساس استاندارد 101 ۸۸/51/81۳۸ متوسط شدت روشنایی لازم در هر نقطه‌ای از کف مسیر خروج باید ۰ لوکس (یک فوت - کاندل) باشد. این استاندارد کاهش متوسط شدت روشنایی را پس از ۱/۵ ساعت ۶ لوکس (۰/۶ فوت - کاندل) و حداقل آن را نیز در پایان ۱/۵ ساعت ۰/۶ لوکس (۰/۰۶ فوت کاندل) مقرر می‌دارد. ۱۲۳۲-۷-۲ جداول نمونه - ضوابط فشرده نیاز به روشنایی با استفاده از برق اضطراری و پشتیبان در ارتباط با بند ۷-۲ در جدول ۱-۲ ارایه شده است : - موارد نمونه استفاده از سیستم‌های روشنایی اضطراری و پشتیبان در جدول ۲-۲ نشان داده شده است. -------- صفحهٔ بعد -------- جدول ۱-۲ از ۱۰ ثانیه تا ۲ یا ۳ دقیقه از یک ثانیه تا زمانی نامحدود بسته به روشنایی موجود نامحدود بر حسب تحلیل ارزیابی ,6 - 99 3[۳۳۸) (101-1994 ۸51/01۳۳۸ ۰ ثانیه برای راه‌انداری و انتقال به نیروی برق جایگزین از ۰/۱ ثانیه تا یک ساعت راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های بر ق اضطراری و پشتیبان و پشتیبان برای بررسی مقدماتی توجیه علت استفاده از سیستم کاهش نرخ بیمه جلوگیری از خسارت به اموال کاهش زیان‌های ناشی از شکایات کاهش زیان‌های ناشی از دزدی و خسارت به ساختمان کاهش نرخ بیمه جلوگیری از جراحات جلوگیری با کاهش زیان به اموال جلوگیری از جراحات و از دست رفتن زندگی ریسک ادامه قطعی برق عادی و خاموشی به علت زمان طولانی تر تعمیرات جلوگیری از زیان ناشی از عدم فروش کاهش زیان ناشی از عدم تولید کاهش نرخ بیمه تسهیل در نگهداری از بیماران توسط جراحان, پزشکان. پرستاران و دیگر خدمه کاهش زیان‌های ناشی از شکایات قانونی جلوگیری از زیان‌های مالی با قطع منظم‌تر و سریع سیستم‌های حیاتی کاهش نرخ بیمه -------- صفحهٔ بعد -------- قصل دو )۱۲۲۳۱( م: راهبردهای نیازهای کلی جدول ۲-۲ : موارد نمونه مناطق ماشین‌ها (دستگاه‌ها) انبار مواد خام انبارداری دفاتر اتاق کامپیوتر یک نمونه سیستم روشنایی پشتیبان عبارت از موتور نمونه سیستم روشنایی فوری کوتاه مدت استفاده از ۱ نمونه سیستم روشنایی فوری دراز مدت استفاده از با موتور - ژنراتور می‌باشد. استفاده از سیستم‌های روشنایی اض روشنایی فوری کوتاه مدت!" علائم خرج چراغ‌های خروج راه‌پله‌ها مکان‌های باز تونل‌ها سالن‌ها - ژثراتور می‌باشد. سیستم واحدهای باتری است نک باتری مرکزی. ظرفیت تغذیه. و روشنا طراری و پشتیبان روشنایی فوری دراز مدت!" مناطق مخاطره آمیز آزمایشگاه‌ها چراغ‌های هشدار دهنده فضاهای انباری فضاهای فرآیندی چراغ‌های هشدار دهنده برج دیده‌بانی مناطق مخاطره آمیز چراغ‌های راهنمایی اتاق‌های عمل اتاق‌های زایمان اتاق مکانیزم‌های کلیدی اسانسور یی مورد لزوم تا هنگام روی خط آمدن ۳۱ -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۲ راهنمای طراحی و اجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتنیبان ۸-۲ نیروی برق راه‌اندازی ۱-۸-۲ مقدمه فرض کنید یک دیگ بخار یا یک کارخانه در شرایط خاموشی, بدون برق یا بخار باشد. برای چنین شرایطی موارد مهم زیر مطرح می شود : - چگونه این کارخانه در برابر انجماد ناشی از هوای یخبندان محافظت می‌شود؟ حتی با وجود گرمکن‌های گازسورء آیا بدون فعالیت بادزن‌ها و هم فقلی واحدهای هواساز, حرارت کافی قابل تامین است؟ - یک توربین ژنراتور در اختیار قرار دارد. ولی ایا بدون هوا یا بخار فشرده. تغذیه آب به دیگ. آشکارسازهای شعله. یا کنترل نیروء می‌توان آن را راه‌اندازی نمود؟ - یک ژنراتور یا توربین گازی نصب شده است. لیکن چگونه ممکن است بدون استفاده از یک توربین بخاری کوچک یا یک موتور برقی» یا نوعی محرک اولیه دیگر. راه‌اندازی شده و شروع به‌کار کند. - پمپ‌های آتش‌نشانی برقی یا بخاری» بدون وجود برق یا بخار غیرقابل استفاده خواهد بود. مطالب فوق این واقعیت را نشان می‌دهد که در طراحی هر کارخانه یا واحد صنعتی پیش‌بینی نیروی راه‌اندازی کافی یکی از مهم‌ترین مواردی است که باید مد نظر قرار گیرد. باید توجه داشت که در صورت قطع برق عادی و عدم پیش‌بینی نیروی برق راه‌اندازی جایگزین, به هنگام ضرورت و در موارد بحرانی» تجهیزات و دستگاه‌های گران‌قیمت و پر هزینه. غیرقابل بهره‌برداری و بدون استفاده خواهد بود. ۲-۸-۲ نمونه یک سیستم استفاده کننده از نیروی راه‌اندازی راه‌اندازی تجهیزات اصلی هر واحد صنعتی یا کارخانه بدون استفاده از برق خارج از آن اصطلاحا" "کاراندازی سیاه" نامیده می‌شود که فقط با به کارگیری امکانات داخل واحد مورد نظر صورت می‌گیرد. یک نمونه از سیستمی که با توانایی راه‌اندازی سیاه طراحی می‌شود عبارت است از یک توربین گازی بزرگی که یک کمپرسور گریز از مرکز را در خط انتقال گاز طبیعی به گردش در می‌آورد. در این نوع سیستم گاز با فشار بالا برای راندن توربین‌های انبساطی و موتورهای گازی و در نتیجه به‌کار انداختن توربین اصلی» پمپ‌ها و تثبیت موقعیت شیرآلات استفاده می‌شود. با استفاده از فشار گاز بالا نیازهای درحد اسب بخار بالا تامین می‌شود و یک ژنراتور کوچک با موتور گاز سوز برای تامین نیروی برق لوازم توربین, شارژ باتری» روشنایی و دیگر بارهای حیاتی به‌کار می‌رود. هنگامی که توربین کار می‌کند یک ژنراتور با شافت گردان (۲۵10۲ع801 5۳211071۷0) نیروی برق لازم را برای تمامی نیازهای ار ستگاه تامین می‌کند و ژنراتور کوچک به عنوان در شن پشتیبان استفاده می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهبردهای نیازهای کلی ۳۳ ۲-۸-۲ روشنابی در طراحی سیستم نیروی راه‌اندازی, اولین ملاحظه باید نصب چراغ‌های باتری‌دار در محل نصب منبع نیروی پشتیبان و مکانیزم اتصال آن باشد. ۴-۸-۲ موتور - ژنراتور نیروی باتری مورد استفاده برای راه‌اندازی موتورء می‌تواند برای روشن نمودن برخی چراعغ‌ها نیز استفاده شود. راه‌اندازی موتور همچنین ممکن است با استفاده از هوای فشرده ذخیره شده در یک مخزن مجهز به شیر کنترل انجام شود. اندازه موتور - ژنراتور را ممکن است برای کوتاه مدت در نظر گرفت اگر بتوان پس از راه‌اندازی نوعی برق مداوم بر روی خط آورده شود. در مواردی که نیروی برق اولیه موجود نباشد. موتور - ژنراتور باید در اندازه‌ای در نظر گرفته شود که بتواند تمامی نیازهای الکتریکی لوازم ژنراتور»ء دیگ بخارء چراغ‌های روشنایی اضطراری, علائم حریق, چراغ‌های خروج. و دیگر اقلام مندرج در جدول ۳-۲ را تامین کند. ۵-۸-۲۳ سیستم‌های باتری در طراحی سیستم باتری کارخانه یا برق بدون وقفه آن (11۳5) به موارد زیر باید عنایت ویژه‌ای مبذول شود : ۱- ظرفیت نیروی برق باتری‌ها باید برای راه‌اندازی مجدد سیستم‌های کنترل لازم پس از هر توقف ایمن و برنامه‌ریزی شده کافی باشد. و ۲- در موارد ممکن, وسایل قطع‌کننده ویژه‌ای برای قطع سیستم‌های پر مصرف در نظر گرفته شود تا ظرفیت ظرفیت سیستم باتری باید به گونه‌ای در نظر گرفته شود که علاوه بر تامین عملکرد تجهیزات ضروری, نیازهای ۶-۸-۲ سیستم‌های دیگر سیستم‌های دیگری که برای راه‌اندازی ممکن است مورد استفاده قرار گیرد شامل موارد زیر است : - تجهیزات متحرک در صورتی که به هنگام نیاز در اختیار باشد. - استفاده از خط دوم نیروی برق عمومی (در صورت موجود بودن) - کارخانه‌های مجاورء در صورتی که تولید زنده برق داشته باشند (در موارد اضطراری) ۷-۸-۲ توجیه سیستم در هر کارخانه یا واحد صنعتی پیش از بروز نیاز باید یک برنامه کاری مشخص با تجهیرات لازم برای راه‌اندازی بررسی» آرزیابی و تعیین شود. -------- صفحهٔ بعد -------- تم راهنمای طراحی و اجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان جدول ۳-۲ : ضوابط فشرده نیاز به نیروی برق راه‌اندازی با استفاده از برق اضطراری و پشتیبان برای بررسی مقدماتی ۱ 1 1 نوع سیستم برق کمکی ]| رٍ , حداکثر زمان قطع برق | حداقل زمان برق کمکی توجیه علت استفاده از سیستم با زگشت به تولید جلوگیری از خسارت به علت انجماد تامین نیروی برق لازم با زگشت به تولید تامین برق ابزار کنترل دفیق ۹-۲ سیستم‌های بالابر و جابجایی ۱-۹-۲ مقدمه این عنوان سیستم‌هایی را در بر می‌گیرد که انسان‌ها و محصولات را با استفاده از نیروی برق جابجا می‌کند. اهمیت نگهداری و تامین برق برای این سیستم‌ها در طیفی از شرایط مطلوب تا بحرانی قرار دارد. ۲-۹-۲ آسانسورها در طراحی و اجرای سیستم برق آسانسورها موارد زیر باید مورد توجه قرار گرفته و رعایت شود : الف - در مواردی که دو یا چند آسانسور در ساختمان‌های سه طبقه به بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. آسانسورها یا هر مجموعه از آسانسورها (210۷21079 0۲ 02068) باید به منابع نیروی برق جداگانه‌ای اتصال یابد. مواردی وجود دارد که نیروی برق پشتیبان باید طی ۱۵ ثانیه برای تمامی آسانسورها تامین شود. برای صرفه‌جویی در انرژی چنانچه ظرفیت آسانسورها کافی بوده و تردد را بتوان تغییر مسیر داد. در هنگام قطعی برق عادی می‌توان نیمی از آسانسورها را با استفاده از برق پشتیبان تغذیه نمود و نیم دیگر را حدود یک دقیقه پس از قطعی برق عادی برای رساندن آسانسورهای متوقف در بین راه به طبقه همکف به سیستم برق پشتیبان متصل نمود. ب -در مواردی که استفاده از آسانسورها برای کار کنان و بیماران حیاتی است. بهتر است از سیستم انتقال نیروی خودکار با نظارت دستی استفاده شود» زیر در صورت قطع برق در شب یا ایام تعطیل ممکن است اپراتورها و مسوولین نگهداری به موقع حضور نداشته باشند. پ - سیستم تغذیه برق اضطراری نوعی آسانسور یک سیستم انتقال برق اضطراری آسانسور در شکل ۱-۲ آرایه شده است. در این شکل یک آسانسور انتخابی از طریق یک شینه بار حیاتی از یک رایزر اضطراری تغذیه می‌شود در حالی که سایر آسانسورها از برق عادی تغذیه می‌گردد. در این سیستم با استفاده از یک کلید انتقال خودکار برای هر آسانسور و یک سلکتور راه دور -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهبردهای نیازهای کلی نها می‌توان هر آسانسوری را از برق اضطراری تغذیه نمود و بدین ترتیب. در صورت قطع برق عادی, تخلیه کامل ساختمان امکان‌پذیر می‌شود. موتور - ژنراتور و رایزر اضطراری را می‌توان با ظرفیت لازم برای تامین برق فقط یک آسانسور در نظر گرفت. که به این ترتیب صرفه‌جویی در هزینه‌ها محقق می‌شود. از آنجا که کنترل سلکتور راه دورء کلیدهای انتقال خودکارء و راه‌انداز موتور مستقل از کنترل آسانسورها می‌باشد. نصب آنها تا را رطخ لب رزیار رایزر برق عادی 0500 ۱۵۹۲۹۱05 کلید انتقال خود کار ا ۱ دستگاه موتور -ز دز ادور ت ۳ ۱ شکل ۱-۲ : سیستم انتقال برق اضطراری آسانسور -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۹ راهنمای طراحی و اجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشنیبان ت - نیروی بازیافت (00۷/۲ 0ع۲80۱۵۲۵1) در آسانسورهایی که با موتور - ژنراتور کار می‌کند. نیروی برق باز یافتی باید مورد توجه قرار گیرد. در برخی کاربری‌ها در هنگام پایین آمدن آسانسور از موتور به عنوان ترمز استفاده می‌شود که تولید برق نموده و به منبع نیرو برگشت داده می‌شود. در این‌گونه موارد در صورتی که از برق شهر استفاده شود مشکلی ایجاد نمی‌شود. لیکن در مواردی که مولد برق به‌کار می‌رود باعث افزایش سرعت ژنراتور و آسانسور می‌شود. برای جلوگیری از سرعت اضافی آسانسور باید حداکثر نیروی تولیدی مشخص شود. مقدار مجاز جذب این نیرو معمولا" برابر حدود ۲۰ درصد ظرفیت مولد برحسب کیلووات است. در صورتی که نیروی پمپ شده به مولد چراغ‌های اضطراری باید برای حداکثر آیمنی به طور دایمی به مولد اتصال یابد. بار مصنوعی باید هنگام کار آسانسور به طور خودکار بر روی خط کلیدزنی شود. ۳-۹-۲ نقاله ها و پله‌های برقی پله‌های برقی و نقاله‌ها ممکن است به برق اضطراری نیاز داشته باشند زیر در صورت قطع برق عادی افراد معلول بر خلاف افراد سالم دچار مشکل می‌شوند. امروزه. توسعه سیستم‌ها و افزایش تجهیرات. آرزیابی مجدد نیروی برق پشتیبان را ضروری نموده است. استفاده از نقاله‌ها برای تغذیه دام یا گردآوری تخم‌مرغ گرچه زمانی برای تسهیل کار مطرح بوده است لیکن با توسعه وسعت استفاده از سیستم‌های مکانیزه و افزایش بستگی به نیروی برق امروزه قطع برق فاجعه آفرین خواهد بود و به همین دلیل نیاز به برق پشتیبان به عنوان یک ضرورت اهمیت بسیار دارد. ۴-۹-۲ دیگر سیستم‌های جابجایی نمونه سیستم‌های جابجایی یا انتقال که به نیروی برق پشتیبان نیاز دارد به شرح زیر است : - نقاله‌های مورد استفاده برای انتقال و تبدیل مواد خام به کالاهای ساخته شده. - تجهیزات مورد استفاده در انبار برای انباشت بارها بر روی هم و نقاله‌های حمل کالاهای ساخته شده به وسایل حمل و نقل. - پمپاژ مواد آبکی در لوله‌های طویل. - نقاله‌های تغذیه احشام. - نقاله‌های جابجایی گندم و مانند آن در سیلوها. ۵-۹-۲ ضوابط فشرده نیاز به نیروی برق اضطراری و پشتیبان برای سیستم‌های بالابر و جابجایی در جدول ۴-۲ ارایه شده -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهب ردهای نیا زهای کلی ۲۷ جدول ۴-۲ : ضوابط فشرده نیاز به نیروی برق اضطراری و پشتیبان برای سیستم‌های بالابر و جایجایی نوع کاربری حداکثر زمان قطع برق | حداقل زمان برق کمکی توجیه علت استفاده از سیستم اسانسورها ۵ ثانیه تا یک دقیقه ۰ تخلیه ساختمار برق اولیه ادامه کار عادی از یک ساعت تا بازگشت ادامه کار خط تولید نقل و انتقال مواد | ۱۵ ثانیه تا یک دفیقه * | تنظیم زمان خاموش کردن دستگاه‌ها تداوم فعالیت‌های عادی ۵ ثانیه تارفع نیاز به | از صفر تا برگشت بره تلد ند برق اضطراری عادی ادامه کار عادی ۱۰-۲ سیستم‌های مصارف با تاسیسات مکانیکی اغلب سیستم‌های مصارف مکانیکی همانند سیستم‌های مصارف برقی حائز اهمیت هستند. این گونه سیستم‌های وابسته به یکدیگر را مدیران و مسوولین شرکت‌ها به طور کلی به عنوان سیستم‌های مصرفی یا تاسیساتی ۱-۱۰-۲۳ سیستم‌های نوعی تاسیسات مکانیکی که به نیروی برق قابل اطمینان نیاز دارد : - هوای فشرده برای سیستم‌های پنوماتیک (ع016/۳۵]1). آب چاه یا دیگر منابع آب پمیاز شده برای استفاده کار کنان. - سیستم‌های فاضلاب (بهداشتی, صنعتی, طوفان) - سیستم‌های بخاری (کم فشار و پر فشار). - سیستم تهویه (ساختمان و فرآیند). - سیستم‌های خلاء. هوای فشرده برای ابزار دقیق. گرچه این فهرست کامل نمی‌باشد لیکن به مدیر یا مهندس کارخانه در زمینه نیازهای مختلف و زیان‌های بالقوه‌ای که در صورت موجود نبودن نیروی برق ممکن است رخ دهد هشدار می‌دهد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ ۲-۱۰۲ ۳-۱۰۲ راهنمای طراحی و اجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان قطع برق برای مدت ۰/۱ تا ۵ ثانیه می‌تواند باعث صرف وقت از چند دقیقه تا چند ساعت برای انجام تنظیمات لازم سیستم‌ها برای رسیدن به وضعیت پایدار و راه‌اندازی مجدد کارخانه شود. خاموش نمودن منظم سیستم‌های تاسیسات مکانیکی خاموش نمودن منظم سیستم‌های تاسیسات مکانیکی هنگامی قابل قبول است که با استفاده کوتاه مدت از منبع تغذیه کوچکتر برای موارد زیر همراه شود : - نگهداری دما یا فشار بر روی دستگاه‌های گوگردزن تا پایان ساخت محصول. - نگهداری فشار هیدرولیک تا پایان مرحله فرآیند در جریان» یا تا هنگامی که حذف فشار باعث زیان نشود. - ادامه کار پمپ‌ها تا زمانی که تمامی آب فرآیندی قطع یا به مخازن فاضلاب برگردد. این امر هنگامی جدی می‌شود که آب آلوده به روغن و دیگر مواد زائد باعث طغیان شود و نیاز به اقدامات ویژه برای جداسازی موارد - ادامه کار سیستم تهویه برای تخلیه هوای قابل انفجار تا پایان جریان عادی کار خاموشی دستگاه‌ها. پاکسازی هوا برای برخی فرآیندهای خشک نمودن کوره حیاتی است. -‏ جلوگیری از سرریز فاضلاب‌های بهداشتی قبل از پایان کار تخلیه کارکنان. - ادامه کار کمپرسورهای گازی تا پایان فرآیندهای بحرانی. این فهرست برای انجام اقدامات لازم جهت خاموش نمودن منظم کارخانه کامل نمی‌باشد. لیکن برای هشدار به مهندس کارخانه برای تهیه یک برنامه خاموشی منظم کافی خواهد بود. بدین ترتیب مدیریت کارخانه برای برنامه‌ریزی توجیه می‌شود تا در شرایط اضطراری غافلگیر نشود. موارد دیگر از خاموشی منظم در مواردی که خاموشی منظم قابل قبول نباشد یکی از روش‌های زیر می‌تواند انتخاب شود : الف - تداوم کار سیستم‌های مصارف مکانیکی بدون قطعی برق. در این روش ظرفیت کامل نیروی برق پشتیبان و سیستم برق بدون وقفه (1(۳5) باید برای کنترل دیگ‌های بخارء کامپیوترهاء رله‌های ضروری و راه‌اندازهای موتورها پیش‌بینی و در اختیار باشد. ب - قبول قطعی برق تا بازگشت نیروی برق پشتیبان در این نوع سیستم ظرفیت کامل برق پشتیبان پیش‌بینی می‌شود و وظایف راه‌اندازی مجدد به علت از کارافتادن راه‌اندازهای مغناطیسی موتورها و رله‌ها باید انجام شود. گرچه نیروی برق برای مدت ۰/۱ تا ۵ ثانیه قطع می شود لیکن ۱۵ تا ۳۰ دقیقه برای بازگشت به شرایط عادی کار دستگاه‌ها زمان مورد نیاز -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهبردهای نی ۴-۱-۲ ضوابط ف شده است جدول ۵-۲ کاربری عمومی) ۱۱-۲ سبسته ۱-۱-۲ تداوم تو کارخانه‌ها تغدیه برق ازهای کلی سرده نیاز به نیروی بر : ضوابط فشرده نیاز به نیر حداکثر زمان قطع برق های گرمازا ی دارای فراآیند تولید ت است از وجود هوای مداوم به اغلب سیست جریان و فشار را بالاتر وی برق اضطراری و پشتیبا حداقل زمان برق کمکی مداوم به تولید بدون احتراق کافی, هوارسا: های کنترل شعله. حد از حداقل نگه می‌دارد. ۲۹ بسات مکانیکی در جدول ۵-۲ ارایه ت مکانیکی (برای بررسی مقدماتی) ادامه تولید جلوگیری از صدمه به دستگاه‌ها تغذیه سیستم حفاظت از حریق تامین خدمات به مشتریان ادامه کارآیی کار کنان تولید نیروی برق و بخار ادامه تولید جلوگیری از آسیب به دستگاه‌ها ادامه تولید ادامه کار دیگ بخار ادامه کار دیگ بخار هواکش واحدهای گازسوز ادامه کار خنک کننده‌هاو گرم کننده‌های ساختمان و تولید داقل الزامات لازم برای تداوم تولید برک‌هاء ذخایر آب 9 سوخت. بعلاوه مدتی است که در طول آن بادزن‌ها تم‌های تداوم بخار را نشان می‌دهد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۰ -۱۱-۲ کنترل‌های موتور و ابزار دقیق پمپ‌های روغن (برای شعل ها) هر یک از سیستم‌های ز - موتور - ژنراتور» برو - سرویس برق چند؟ ۲دمای فرایندی دمای فرایندی عبارد ظرفیت‌های حرارتی ساعت را تحمل نمای: جدول ۶-۲ : سیست ۲ تا ۲ ثانیه تا ۳۰ دقیقه. بسته به ذخیره. مصرف‌کننده‌های غیر ضروری باید به پر برای تداوم تولید بخار پاسخگو - انه. درون خطی و رله‌دارء یا برون خاری» آبی) برون خطی یا درون خا خیره آنرژی, با موتور - ژنراتور کمک ن است از نگهداری فرایند مواد می ذاتی می‌توانند در برابر قطع برق 3 راهنمای طراحی و اجرای سیستم‌های برق اضطراری و ی م‌های تداوم تولید بخار دستگاه‌های موتور - ژنراتور سیستم‌های برق بدون وقفه سیستم‌های مکانیکی ذخیره انرژی دستگاه‌های موتور - ژنراتور سیستم‌های برق بدون وقفه سرویس‌های چندگانه مصرفی, یا درون خطی و رله‌دار و سرویس‌های مصرفی چندگانه موتور یا توربین ژنراتورء برون خطی توربین (احتراقی, بخار. آب). برون خطی سرویس‌های مصرفی چندگانه یا درون خطی و رله‌دار. یا خودکار سرویس‌های مصرفی چندگانه. درون خطی و رله‌دار توربین (احتراقی. بخاری,.آبی). درون خطی توربین یا موتور - ژنراتورء برون خطی سرویس‌های مصرفی چندگانه. درون خطی یا برون خطی ی برون خطی. بنی در دمای لازم. فرآیندهای حرارتی غیر بحرانی ۱ مه ۰ -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهبردهای نیازهای کلی ۳۱ در فرآیندهای دیگرء مانند عمل آوری و خشک کردن نخ و الیاف دارای چنان طبیعت بحرانی است که از دست رفتن حرارت طی ۱۰ ثانیه باعث خارج از مشخصات استاندارد شدن محصول می‌شود. مشعل‌های گازی و گازوئیلی و آشکارسازهای شعله به افت ولتا حدود ۴۰ درصد برای یک ثانیه یا کمتر حساس هستند. در این‌گونه موارد»ء یک منبع تغذیه بدون وقفه برای کنترل و یک موتور - ژنراتور برای قطع ۱۰ ثانیه‌ای نیروی برق اصلی یا یک سیستم دیگر مورد نیاز خواهد بود. در خشک نمودن لعاب روی بدنه اتومبیل و وسایل به وسیله اشعه ماوراء بنفش که با حرارت انرژی الکتریکی صورت می‌گیرد. قطع برق برای ۱۰ ثانیه به منظور روی خط آوردن نیروی برق پشتیبان یا کلیدزنی خودکار به منبع جایگزین دیگر قابل قبول خواهد بود. ضرر و زیان ناشی از قطع برق در حرارت کاری فلزات و در فرآیند مستقیم یا غیر مستقیم ذوب فلزات می‌تواند قابل ملاحظه باشد. در این‌گونه موارد دو ارزیابی باید به‌عمل آید: یکی بر پایه خاموش نشدن مشعل, و دیگری براساس پذیرش قطعی برق برای مدت کوتاه و لزوم راه‌اندازی مجدد. نیروی برق بدون وقفه چندین برابر گران‌تر از تغذیه برق انتخابی تجاوز نماید. ۲-۱۱-۲ گرم‌کردن ساختمان ساختمان‌ها. حتی در سردترین مناطق هم می‌تواند معمولا" برای مدت حداقل ۳۰ دقیقه بدون گرمایش باشد. سیستم‌هایی که برای فرآیندهای غیر بحرانی ذکر گردید برای این نوع کاربری نیز قابل اعمال است. جدول ۷-۲ : ضوابط فشرده نیاز به نیروی برق اضطراری و پشتیبان برای سیستم‌های گرمایشی حداقل زمان برق کمکی توجیه علت استفاده از سیستم "۷ گبری از ضایعات فرآبند اجتناب از خسارات مالی دستگاه. با باز؟ شت برق نداوم تولم عادی اجتناب از بیکاری کارگران جلوگیری از زمان عدم فروش -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۲ راهنمای طراحی و اجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۱۳-۲ سیستم‌های سرمازا با تبرید ۱-۱۳-۲۳ الزامات برخی کاربری‌های تبرید محسوب می‌شود. لیکن این نیاز در صورت تداوم قطعی برق می تواند بی‌نهایت بحرانی شود. نمونه‌های زیر گویای - امکانات پزشکی مستلزم استفاده از تجهیزات تبرید برای نگهداری بانک خون, داروها و آزمون‌های دراز مدت و مانند آن می‌باشد. - در آزمون‌های علمی دراز مدت که به نگهداری دقیق حرارت پایین نیاز است. قطعی کوتاه برق, نتایج آزمون‌ها را تخریب نموده و تجدید آن را ضروری می‌نماید. فرآیندی پر هزینه و زمان‌بر که ممکن است با استفاده از یک سیستم برق پشتیبان از ضایع شدن نتایج جلوگیری نمود. - مواد ذخیره شده در یخجال‌هاء سردخانه‌هاء تاسیسات انجماد مواد غذایی, و امثال آن در صورت قطع برق و ادامه آن دچار صدمه و آسیب و فساد می‌گردد. - تولید بستنی یا انجماد مواد غذایی ممکن است به علت قطع برق در میانه فرآیند متوقف شود. با قطع برق نه تنها تمامی تولید از بین می‌رود بلکه فرآورده‌های فرآیندی نیز ضایع خواهد شد. - با پیشرفت و توسعه دانش روز در زمینه سوپر رساناها و گسترش آن به رشته‌های دیگرء تامین برق تجهیزات در مواردی که واحدهای خنک‌کننده موجود به وسیله نیروی برق عادی تغذیه می‌شود. در زمان افزایش واحد جدید و هنگامی که نیاز به برق اضطراری یا پشتیبان برای مصارف دیگر وجود دارد. می‌توان از یک موتور - ژنراتور یا منبع مشابه دیگر به صورت مشترک استفاده نمود. به علت کندی افرایش دما در تجهیزات سردخانه‌ای, برای صرفه‌جویی می‌توان از یک ژنراتور کوچکتر از نرمال استفاده نمود و واحدهای مختلف را تا بازگشت برق عادی به نوبت به این ژنراتور متصل نمود. ۲-۱۳۲-۲ سردسازی برای کاهش مخاطرات برخی فرآیندها حرارت‌زا بوده وطی واکنش شیمیایی ایجاد دما می‌کند. در این‌گونه موارد فقدان سیستم خنک‌کننده می‌تواند باعث خسارات جدی یا حتی انفجار شود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهبردهای نیازهای کلی ۳۳ ۳-۱۳-۲۳ راه‌اندازی برق اضطراری سیستم خنک‌کننده در مواردی که سیستم برق عادی سامانه‌های خنک‌کننده قطع می‌شود. راه‌اندازی دستی موتور - ژنراتور توربین با ۴-۱۳-۲۳ ضوابط فشرده نیاز به نیروی برق اضطراری و پشتیبان برای سیستم‌های تبرید در جدول ۸-۲ آرایه شده است. جدول ۸-۲ : ضوابط فشرده نیاز به نیروی برق اضطراری و پشتیبان برای سامانه‌های سرمازا حداقل زمان برق حداکثر زمان قطع برق کمکی توحیه عاْ ۰۰ ۱ مه ده از ۳ .۰ تجهیزات یا وسا ۱ تجهیزات با وسایل جلوگیری از اسیب به دستگاه‌ها ویژه‌ای که دارای تا بازگشت برق عادی ۱ لا انبارهای دارای ویژگی حیاتی (مانند بانک ۵ دقیقه (۱۰ ثانیه برابر جلوگیری از فساد مواد انبار استاندارد 99 1۳۳۸«) ۱ ۱ شده خون) جلوگیری از ضایعات مواد انباری ۱۳-۲ فرآوری با تولید ۱-۱۳-۲۳ بررسی تداوم تولید در یک واحد صنعتی هنگام قطع برق عادی توجیه نگهداری تولید در یک واحد صنعتی در زمان قطع برق عادی بستگی به مجموعه صرفه‌جویی‌های محسوس و نامحسوس بسیاری دارد. عوامل مختلف موثر در این‌گونه صرفه‌جویی‌ها به شرح زیر قابل بررسی است : الف - مزد پرداختی در برابر هزینه عدم تولید باید بررسی و ارزیابی شود. در مواردی که ماشین‌آلات پر مصرف تا بازگشت نیروی برق عادی خاموش می‌ماند و دیگر مصارف کم است یک سیستم تغذیه کوچک برای مراحل پایانی و بازرسی فرآورده‌هاء دفاتر و دیگر مکان‌هایی که کارکنان بیشتری به‌کار اشتغال دارند قابل توجیه -------- صفحهٔ بعد -------- ۳ راهنمای طراحی و اجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ب - در مواردی که ماشین‌آلات با ظرفیت کامل کار نمی‌کنند و محصولات به انبارها هدایت می‌شود هزینه خاموشی دستگاه‌ها کمتر از مواردی است که ماشین‌آلات با ظرفیت کامل کار می‌کنند و مشتری در انتظار فرآورده‌ها است. پ - هزینه هایی که بر اثر قطع برق در فرآیند تولید ایجاد می‌شود باید بررسی و در نظر گرفته شود. در صنایع داروسازی» لاستیک‌سازی» شیشه‌سازی, فولادسازی, کاغذسازی و موارد مشابه دیگر بر اثر قطع برق محصولات ضایع و غیر قابل استفاده می‌شود و علاوه بر فساد و تباهی فرآورده‌هاء خسارات متعاقبی نیز برای پاکسازی خط تولید گریبان‌گیر می‌شود. به عنوان مثال در صنعت لاستیک‌سازی در صورت قطع برق در فرآیند تولید. افزون بر ضایع شدن محصولات فرآیندی خارج کردن مواد از دستگاه‌های گوگردزن,رانشگرها (071۳0015)» یا مخلوط کننده‌ها در حرارت بالا بسیار مشکل و پر هزینه است. ت - تجربه نشان می‌دهد که در موارد قطع برق نیم ساعته معمولا" کارکنان نیز نامنظم می‌شوند و دو تا سه ساعت طول می‌کشد تا افراد مجددا" به‌کار مشغول و سطح تولید به میزان قبل از قطعی برق برسد. بنابراین در توجیه پیش‌بینی برق پشتیبان و اضطراری برای واحدهای صنعتی و تجاری کلیه هزینه‌های حقیقی و آتی و زیان‌های حاصله باید بررسی و محاسبه شود. ۲-۱۳۲ فرمول‌های محاسباتی هزینه قطعی برق برآورد تقریبی هزینه مستقیم قطعی برق به شرح زیر قابل محاسبه است : مجموع هزینه خرابی یا قطع برق ۱7+ ]+۲ که در آن : تا < هزینه نیروی کار 1 - هزینه فرآورده‌های ضایع شده ]| - هزینه راه‌اندازی مقادیر تلء [] و [ به شرح زیر محاسبه می‌شود : ( < 1۱.5[7) ۸1 <۳ << ]] 67[ <* (0 < ) کال[ <] که در آن : ۸ - شمار کارکنان خط تولید 3 - پایه دست‌مزد ساعتی ۲ < هزینه‌های بالاسری ساعتی سرانه ] < مدت قطع برق برحسب ساعت -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهبردهای نیازهای کلی ۳ ۲۳ - شمار مواد ضایع شده 7) - هزینه هر واحد از مواد ضایع شده [ - مدت زمان راه‌اندازی (برحسب ساعت) - شمار کارکنان درگیر در راه‌اندازی ۲ < شمار مواد ضایع شده به علت راه‌اندازی پس از محاسبه هزینه مدتی که کارخانه کار نمی‌کند و صرفه‌جویی‌های ناشی از عدم مصار ف آب. برق, گاز و مانند آن» هزینه مجموع زمان خاموشی بدست می‌آید. ۳-۱۳-۲ ساختمان‌های تجاری برای موسسات تجاری نیز نمونه مشابهی از نحوه محاسبه براساس طول مدت قطعی برق, هزینه نیروی کارء از دست رفتن سود فروش. زیان ناشی از سرقت. 0 هرینه های راه‌اندازی» می‌توان تدوین نمود. ۴-۱۳۲ زیان‌های اضافی ناشی از قطع برق علاوه بر زیان‌های نامبرده در بند ۲-۱۳-۲. مواردی همجون عناوین زیر نیز وجود دارد که محاسبه آن مشکل‌تر است لیکن در موارد لازم باید به آن پرداخته شود : - سرشکن نمودن هزینه‌های استهلاکی سرمایه‌ای مواد فرآیندی. ۳ رزش" پول سرمایه‌گذاری شده در مواد مصرف نشده یا ماشین‌آلات. در شرایط خاص یا غیر عادی زیان‌های دیگری نیز ممکن است بوجود آید. به طور کلی در واحدهای صنعتی که با ظرفیت ۸۱۰۰ کار می‌کنند هرگونه از دست رفتن تولید باعث کاهش سود در واحدهای تولیدی یا خدمات مورد به رقبای دیگری روی اورند. در این گونه شرایط هزینه نیروی برق پشتیبان بیشتر قابل توجیه خواهد بود. ۵-۱۳-۲۳ تعیین احتمال خرابی نیروی برق احتمال خرابی نیروی برق باید با بررسی سابقه خرابی ثبت شده منابع تغذیه آن صورت گیرد. این‌گونه سوابق ممکن است یا در واحد صنعتی یا تجاری ثبت شود و یا از شرکت‌های برق منطقه‌ای کسب شده و توصیه آنها نیز در نظر گرفته شود. نمونه سابقه خرابی (قطع) برق در جدول ۹-۲ و نمونه سابقه افت‌های کوتاه مدت برق در جدول ۱۰-۲ ارایه شده است . -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۹ راهنمای طراحی و اجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشنیبان جدول ۹-۲ : نمونه ثبت سابقه خرابی برق ۱۴ ۱۴ ۳۲۳۳۱۳ ٩ ۴‏ بار) حدول ۱۰-۲ : نمونه ثبت افت‌های ‎)410٩(‏ کوتاه مدت برق افت خط نسبت به زمین (هر واحد) ۶-۱۳-۲ عوامل موثر در افزایش احتمال خرابی برق چنان که میزان مصرف برق به بار طراحی نزدیک یا از آن تجاوز می‌کند احتمال خرابی و قطع برق افزایش می‌یاید. همجنیر ن احتمال مشابهی ن نیز در مورد پیجیده‌تر شدن سیستم و افزایش عمر تجهیزات وجود دارد. ۷-۱۳-۲۳ نیروی برق ذخیره احتمال نیاز به نیروی برق ذخیره در هر محیط مصرف باید پیش‌بینی و بررسی شود. پیش‌بینی برق ذخیره بیش از مصرف پیک حاشیه اطمینان به نیروی برق را افزایش می‌دهد. ۸-۳-۲ بررسی انواع سیستم‌های مورد نیاز استفاده از یک موتور یا توربین ژنراتور یا منبع مستقل دیگر نیروی برق معمولا" برای تامین نیروی برق پشتیبان ب برای بارهای حیاتی ممکن است بیش از یک سیستم برق پشتیبان مورد نیاز باشد. راه‌اندا زهای -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهبردهای نیازهای کلی ۳۷ کوتاه مدت برق یا افت ولتاژ حساس می‌باشند. ویژگی‌های رهاسازی این‌گونه دستگاه‌ها در رابطه با سطح ولتاژ و طول مدت افت ولتاژ متفاوت است. به طوری که مثلا" یک افت ولتاز ۶۰ تا ۷۰ درصد ولتاژ اسمی برای ۰/۵ ثانیه بسیاری از وسایل را غیر فعال می‌کند. هر چه مدت زمان افت ولتاژ بیشتر باشد لوازم و وسایل بیشتری غیر فعال می‌شود. بسته به نوع کاربرد این‌گونه دستگاه‌ها. یک سیستم برق اضطراری یا بدون وقفه (11۳5) می‌تواند قابل توجیه باشد. به ویژه در مواردی که از کنترل دیگ‌های بخارء فرآیندهای شیمیایی حساس, لوازم ایمنی» و دیگر سیستم‌های حیاتی استفاده می‌شود. لوازم و وسایلی که به علت نوسانات ولتاژ بیشتر در معرض خرابی و عملکرد نادرست هستند عبارتند از لوازم کلیدزنی الکترونیکی مدرن که تقریبا" هیچ‌گونه تاخیر زمان و تغییر فشار یا حرارت را تحمل نمی‌نمایند. و نیز فرستنده‌ها و گیرنده‌های اندازه‌گیری جریان از نوع الکترونیکی» کنترل‌کننده‌های خودکار مورد استفاده برای کنترل فرآیند. و ثبت داده‌ها نیز در همین زمره است. استفاده از سیستم برق بدون وقفه (1۳5]) برای رایانه‌های درون خطی حساس یا بارهای کنترل دیگ‌های بخار ضروری است زیرا قطع برق برای ۰/۵ سیکل ممکن است باعث نیاز به راه‌اندازی مجدد کارخانه شود. در استفاده ترکیبی از سیستم ۳5لا و برق پشتیبان» زمان استفاده از برق بدون وقفه کوتاه خواهد بود زیر برق پشتیبان باید به گونه‌ای طراحی شود که طی مدت ۱۰ تا ۶۰ ثانیه بر روی خط بیاید. درکارخانه‌ها ساعت‌های مورد استفاده برای کنترل تولید و محاسبه پرداخت اجرت باید مجهز به باتری‌های پشتیبان باشد. پشتیبانی الکتریکی برای تغذیه لوازم و دستگاه‌های تولیدی برای اغلب یا تمامی موارد نیازهای مندرج در این فصل قابل توجیه است. ارزیابی» توجیه و تصمیم به خرید و نصب یک سیستم برق پشتیبان, اضطراری یا بدون وقفه, یا ترکیبی از این سیستم‌هاء باید با بررسی تمامی نیازها به نیروی برق را در صورت خرابی یا قطع برق تامین کند. ۹-۱۳-۲۳ ضوابط فشرده نیاز به نیروی برق اضطراری و پشتیبان برای فرآوری یا تولید در جدول ۱۱-۲ ارایه شده است. ۱۴-۲ آماده‌سازی شرابط محیطی ۱-۱۴-۲۳ تعریف آماده سازی شرایط محیطی عبارت است از کنترل و نگهداری شرایط محیطی یک ساختمان, اتاق یا محفظه در شرایط محیطی استاندارد یا تغییر مصنوعی آن به یک محیط استاندارد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۳۸ ۱۱۴-۲ انواع متغیره در یک محیط - دما - بخار - تهویه ۹ روشنایی - صدا نیروی برق فرآیندهای بحرانی (تولید فولاد. ۳۲-۱۴-۲ ملاحظات در طراحی ۱-۳-۱۴-۲ بارهای تهو حنی به عنو به افزایش . خنک کننده کن است متغیرهای ز, ۵۵ سوابط فشرده نیاز به نیرو حداقل زمان برق کمکی تا بازگشت برق عادی یا خاموش نمودن منظم دستگاه‌ها ید مورد توجه قرار گ ر وجود داشته باشد : ی برق اضطراری و پشتیبا کاربری‌های مختلف به ای الکترونیکی حالت اجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ن برای فر آوری یا تولید جلوگیری از خسارت به تجهیزات و محصولات تداوم تولید به صورت عادی کاهش هزینه (مزد و عدم تولید) کاهش نرخ بیمه اجتناب از خاموشی دستگاه‌ها به مدت طولانی به علت خاموشی‌های پیشگیری در برابر از کارافتادن ماشین‌آلات و برنامه‌های کنترل فرآیند کامپیوتری تداوم تولید شرح زیر باید موردتوجه قرار گیرد. عمولا" بار حیاتی محسوب نمی‌شود و ن در مواردی که تجهیزات و دستگاه‌ها جامد در محیط. استفاده از سیستم ی نیروی مداوم وجود ندارد می‌توان از -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهبردهای نیازهای کلی ۳۹ یک ژنراتور اضطراری خودکفا (20۸2۵1112۵ -901۳) یا پشتیبان استفاده نمود. در این گونه موارد معمولا" استفاده از سیستم برق بدون وقفه ضروری نمی‌باشد زیر هیچ‌گونه تغییر دمای فوری و لحظه‌ای مطرح نخواهد بود. ۲-۳-۱۳۴۲ نمونه‌های زمان قطعی برق قابل تحمل برای کاربردهای مختلف در جدول ۱۲-۲ ارایه شده است. بهترین شیوه آن است که برای هر موردء زمان قطعی قابل تحمل توسط طراح یا برنامه‌ریز مورد آزمون قرار گرفته و اندازه‌گیری شود. مقدار نیروی برق لازم» زمان قطعی قابل قبول, و جهات اقتصادی, منبع برق مورد لزوم را تعیین می‌کند. اغلب به لحاظ جهات اقتصادی نیروی لازم برای آماده سازی شرایط محیطی در برابر الزامات کل نیرو آمری جزیی محسوب می‌شود و کاربر باید با بررسی نتایج نهایی از دست رفتن نیروی برق مسئله را آرزیابی کند. همچنین در این گونه موارد استفاده از یک سیستم هشدار دهنده مناسب باید بررسی و در نظر گرفته شود. ۳-۳-۱۴-۲ مدارهای سیگنال و هشدار اغلب باید از قابلیت اطمینانی برابر یا حتی بیش از تجهیزات آماده‌سازی شرابط محیطی حیاتی برخوردار باشد. در مواردی که حتی یک خاموشی موقت ممکن است افراد را در معرض مخاطره ۴-۱۴۲ نمونه‌های آماده‌سازی شرایط محیطی قابل توجیه نمونه‌های مواردی که در آن یک مطالعه فراگیر نیاز به نیروی برق کمکی مطرح است به شرح زیر است : - در بناهای درمانی و فضاهای مختلف بیمارستانی نیاز به محافظت و نگهداری شرایط محیطی از قبیل کنترل دماء رطوبت. روشنایی» تعویض هواء عفونت. و جلوگیری از تداخل امواج الکترومغناطیسی, و مانند آن امری بخش‌ها و فضاهای بیمارستانی همچون بخش‌های جراحی» زایمان و مراقبت‌های ویژه نوزادان» مراقبت‌های قلبی» مراقبت‌های ویژه, کانتراسیون قلب. آزمایشگاه, بانک خون و مانند آن نیاز به کنترل شرایط محیطی خاص دارد. پایداری کارکرد دستگاه‌ها و تجهیزات در این‌گونه فضاها مستلزم برنامه‌ریزی و طراحی وسیع در زمینه تامین برق اضطراری و پشتیبان و همچنین در موارد ویژه سیستم برق بدون وقفه است. برای شرح کامل موارد نیاز به آماده سازی شرایط محیطی بناهای درمانی و نیاز به برق اضطراری» پشتیبان و بدون وقفه به نشریات زیر مراجعه شود : - مشخصات فنی تاسیسات برق بیمارستان (تجدید نظر اول)» نشریه شماره ‎۸٩ - طراحی بناهای درمانی - (جلدهای اول, دوم و سوم)» نشریه های شماره ۲۸۷-۱ تا ۲۸۷-۱۲ - در کارخانه‌های فرآیندی بزرگ. اولویت‌ها ممکن است به بارهای ضروری داده شده و بارهای غیر ضروری و از جمله تهویه در هنگام سنگینی بار و احتمال قطع برق خود بخود از سیستم قطع شود.در این‌گونه موارد باید یک آرزیابی مجدد اولویت‌ها صورت گیرد به گونه‌ای که کنترل دمای بحرانی بر تهویه فضاهای تولیدی -------- صفحهٔ بعد -------- ۰ راهنمای طراحی و اجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان پیش‌بینی شود تا هنگام خاموش کردن کنترل شده منظم دستگاه‌ها به علت فقدان تهویه یا سرمایش. سیستم دچار نقص فنی نشده و به درستی عمل نماید. - تاسیسات تجاری و از جمله آزمایشگاه‌های گیاه‌شناسی برای رشد محصولات یا آزمون‌های گیاهی نیاز به کنترل برنامه‌ریزی شده دوره‌ای حرارت. رطوبت و روشنایی دارند. در این‌گونه موارد فقدان کنترل دما و رطوبت برای ۶ تا ۸ ساعت می‌تواند منتهی به تخریب کل محصول شود. گلخانه‌ها نیز برای تولید و نگهداری محصولات به نگهداری دما نیاز دارند. بنابراین پیش‌بینی برق اضطراری یا پشتیبان باید مد نظر قرار گرفته و - پرورش دام‌های گرمسیری نیاز به کنترل تهویه. دماء رطوبت و روشنایی دارد. که تمامی آنها به نیروی برق - مراحل نهایی و بسته‌بندی مواد حساس به آلودگی در محیط های موسوم به اتاق تمیز انجام می‌شود. قطع برق باعث از کار افتادن دستگاه‌ها و کاهش فشار مثبت اتاق‌های مزبور شده و محصولات را در معرض آلودگی قرار می‌دهد. این گونه آلودگی‌ها مستلزم پاک‌سازی مجدد اتاق برای استفاده دوباره از آن نیز می‌شود. - ساختمان‌ها یا اتاق‌های بدون پنجره ممکن است هنگام قطع ممتد برق برای ساکنان آن غیر ایمن شود. در صورتی که تخلیه این اتاق‌ها قابل قبول نباشد باید یک سیستم تهویه با استفاده از برق اضطراری برای آن ۵-۱۳-۲۳ سیستم‌های برق کمکی نوعی انواع سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان که برای کاربری‌های مندرج در این بخش ممکن است مورد استفاده قرار گیرد برحسب نوع نیاز متفاوت است. به طور کلی استفاده از موتور یا توربین ژنراتور ممکن است مورد توجه و بررسی قرار گیرد. استفاده از خط تغذیه دوم. در صورتی که موجود باشد. مستلزم سرمایه‌گذاری کمتر می‌باشد. یک سیستم برق بدون وقفه کوتاه مدت نیز برای کاربردهای حیاتی در هنگام کلیدزنی یا راه‌اندازی موتور - ژنراتور مورد نیاز خواهد بود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهبردهای نیازهاء نوع کاربری کنترل دما(کاربردهای حیاتی) رطوبت (بحرانی) تهویه (گازهای سمی) فشرده نیاز به نیروی بر حداقل زمان برق کمکی ی آماده‌سازی شرایط محیطی حفاظت کارکنان در برابر مخاطرات پیشگیری در برابر صدمه به محصول یا اموال تداوم فعالیت‌های عادی پیشگیری در برابر از کارافتادن حفاظت کارکنان در برابر مخاطرات تداوم فعالیت‌های عادی پیشگیری در برابر سیب به تولید یا مطابقت با قوانین, استانداردها و پیشگیری در برابر عدم عملکردهای نگهداری راهبری و آزمون‌های عادی و مخاطرات آن تداوم تولید عادی (عملیات چاپی. انجماد نگهداری کارایی کار کنان تداوم فعالیت‌های عادی انطباق با مقررات. استانداردها و آیین‌نامه‌ها کاهش آلودگی ۱ -------- صفحهٔ بعد -------- ۲ تهویه (هوای قابل انفجار) تهویه (ساختمان به طور کلی) تهویه (تجهیزات و غیره) تهویه (تمامی بحرانی) کنترل آلودگی هوا جدول ۱۲-۲ : ضوابط و شرده نیاز به نیروی برق اض حداقل زمان برق کمکی خاموش نمودن منظم دستگاه‌ها جرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۰سازی شرایط محیطی (ادامه) مطابقت با قوانین, استانداردها و آیین‌نامه‌ها کاهش خطر آتش‌سوزی کاهش آسیب به کارکنان نگهداری کارایی کارکنان تدارک هوای مطلوب عملیات پاک‌سازی برای روشن و خاموش کردن دستگاه‌ها کاهش مخاطرات نسبت به کارکنان و اموال مطابقت با الزامات شر کت‌های بیمه مطابقت با قوانین, استانداردها و آیین‌نامه‌ها تداوم راهبری عادی پیشگیری از صدمه به آزمون‌ها تداوم راهبری عادی استانداردها و آیین‌نامه‌ها -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهبردهای نیازها ی کلی ۳ ۱۵-۲ حفاظت حربق ۱-۱۵-۳۲ آیین نامه‌ها و استانداردها الزامات پایه برای مواردی که نیروی برق اضطراری و پشتیبان مورد نیاز است در آیین‌نامه‌های ساختمانی و حفاظت از حریق آرایه شده است. آنچه در آیین‌نامه‌های مختلف ذکر شده در مجموع با یکدیگر همخوانی دارد لیکن بدیهی است که الزامات ویزه هر ساختمان بر حسب نوع تصرف آن. امکانات مورد استفاده» و عملکردهای حیاتی مربوط متفاوت خواهد بود. توصیه‌ها و ضوابط الزامی در ارتباط با تامین و توزیع برق اضطراری و پشتیبان برای سامانه‌های حفاظت از حریق در استانداردها و آیین‌نامه‌ها به شرح زیر ارایه شده است : - استانداردهای 99 ۱۷۳۳۸ و 101 ۱۷۳۳۸ این دو استاندارد پایه برای طراحی تسهیلات درمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. آیین‌نامه 101 ۲1۳۳۸ کلیه طبقه بندی‌های انواع تصرف ساختمان را پوشش می‌دهد و آیین‌نامه 9 ۱۷۳۳۸ ویژه تسهیلات درمانی است. - استاندارد 70 ۲۷۳۳۸ در ماده ۷۶ این آیین‌نامه فهرست برخی الزامات حفاظت مدارهای سیستم اعلام حریق مشخص شده است. همچنین در ماده ۲۳۰-۹۴ استاندارد مربور منابع تغذیه نیروی الکتر یکی سیستم اعلام حریق ارایه شده است. - استاندارد [-5639 75 در بند ۲۵ این استاندارد منابع تغذیه نیروی سیستم اعلام حریق مشخص شده است. در بند ۷-۳ این نشریه منابع تغذیه نیرو مورد بحث قرار گرفته است. ۲-۱۵-۲۳ نیازهای نوعی به برق اضطراری و پشتیبان در سامانه‌های حفاظت از حربق برخی نیازهای مشخص کاربران در ارتباط با نیازهای عمومی به سیستم‌های نیروی برق اضطراری و پشتیبان برای سامانه‌های حفاظت از حریق به شرح زیر است : - نیروی برق برای راه‌اندازی پمپ‌های حریق گردنده توسط موتورهای درونسوز (معمولا" باتری) - تامین برق سیستم‌های هشدار جریان - بارنده. - نیروی سیستم‌های ارتباطی برای اطلاع به ایستگاه آتش‌نشانی و کمک به انجام فعالیت‌های لازم. - چراغ‌های مورد نیاز آتش‌نشان‌ها که در ساختمان‌ها و اطراف آن وجود دارد و همچنین موبایل روی - نیرو برای دیگ‌های بخار پمپ‌های آتش‌نشانی که با بخار کار می‌کند. - پمپ‌های آتش‌نشانی, پمپ چاه و پمپ‌های بوستر که با موتور کار می‌کند. -------- صفحهٔ بعد -------- : راهنمای طراحی و اجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان -‏ کمپرسورهای مرتبط بامخازن آب آتش‌نشانی. - هشدارهای حرارت و دود. - شیرهای برقی. - درهای برقی کارخانه. کشویی و غیره. - سیستم‌های ارتباطی اعلام به کار کنان برای تخلیه. - آشکارسازهای مخاطرات گاز و آتش. ۳-۱۵۲ ملاحظات کاربری وقوع هر حریقی در کارخانه تقریبا" همیشه حکم به شروع خاموشی کارخانه توسط لوازم دستی یا خودکار می‌کند. مدارهای لازم برای خاموشی کارخانه طبعا" مانند مدارهای اصلی فوق دارای اهمیت حیاتی است و منابع تغذیه بدون وقفه برای این گونه کاربری‌ها انتخاب اول خواهد بود. در مواردی که حفاظت خودکار مانند عملکرد سامانه‌های بارنده» تخلیه گاز 202 و غیره مطرح است باید تمهیداتی به‌عمل آید تا از شروع به کار سیستم به در کارخانه‌های بزرگ مرسوم است که برای پشتیبانی یک پمپ برقی آتش‌نشانی یک پمپ مکانیکی با استفاده از نیروی یک موتور دیزل نیز پیش‌بینی شود تا در صورت قطع برق متناوب به علت خاموشی اضطراری کارخانه. حفاظت از حریق امکان‌پذیر باشد. که در این‌صورت تغذیه برق متناوب به پمپ‌های موتوری مطلقا" حیاتی نخواهد بود. در مواردی که استفاده از پمپ مکانیکی میسر نباشد. باید از پمپ برقی با تغذیه ژنراتور اضطراری استفاده شود. در شرایط اضطراری همچون وقوع حریق, سیستم‌های ارتباطی برای ایمنی افراد و حفاظت ماشین‌آلات نقش حیاتی داشته و نباید در معرض هیچ‌گونه قطعی برق قرار گیرد. در این‌گونه موارد. به ویژه هنگامی که کنترل از راه دور استفاده می‌شود. قطعی برق حتی برای چند سیکل نیز ممکن است باعث ایجاد پیام‌های اشتباه شود. ۴-۱۵۲ مسیر تغذیه تجهیزات حفاظت حریق سیستم‌های توزیع نیروی برق مورد استفاده برای تغذیه تجهیزات حفاظت از حریق باید به گونه‌ای مسیردهی شود که در هنگام آتش‌سوزی در یک منطقه سیم‌ها و کابل‌ها دچار سوختگی نشود. مدارهای کنترل و همچنین مدارهای اصلی حفاظت از حریق را ممکن است در لوله‌های زیرزمینی جدا از سایر مدارها و با استفاده از کابل‌های مقاوم حریق مانند کابل‌های عایق معدنی (۱/1) اجرا نمود. ۵-۱۵۲ ضوابط فشرده نیاز به برق اضطراری و پشتیبان برای سیستم‌های حفاظت حریق در جدول ۱۳-۲ ارایه شده است. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهبردهای نی ۱۶-۲ مراکزد ۱۱۶-۲ کلیات برآورد نی خواهد ب به درس ۲-۱۶۲ ارزیابی ز هر نوع ا شروع اس ازها ی کلی حدول ۱۳-۲: آده روی برق برای یک رق بدون وقفه (۲5 برآاورد شود هنگاه ! می‌توان برای تعییر یازها دامی برای بهبود ت د. آرزیابی نیازها لز ار می‌دهد تعیین می سوابط فشرده نیاز به برق اخ حداقل زمان برق کمکی مرکز داده یا اتاق داد ]4 و بارهای بحرانی موارد پاد شده ممکن ی که بار سیستم ]| ظرفیت ژنراتور پِشتیب وما" براساس میزان د شود. این میزان را می ه: مانه‌های حفاظت حریق مطابقت با قوانین, استانداردها و به حداقل رساندن خسارات جانی و مالی مطابقت با قوانین, استانداردها و آیین‌نامه‌ها به حداقل رساندن خسارات جانی و مالی سرویس موتور پمپ آتش‌نشانی در صورت شروع به کار نکردن تدارک روشنایی دیداری برای ت 1۲| (ا8 160010 1۳107۵110) ر متفاوت باشد. لیکن ممکن است براورد میزان برق مورد نیاز»ء عناصر ر داد. قیاس آن, باید با یک ارزیابی نیازها ی که تجهیزات فناوری اطلاعات در دی نمود : -------- صفحهٔ بعد -------- : راهنمای طراحی و اجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان الف - پیکربندی نوع ۰۳۲ (0011۵۷۳۵1۱0 ۴۲) هر فرآیند حرفه‌ای که زمان حساس نبوده یا به صورت دسته‌ای (1ع0۵1) انجام شود. را می‌توان در ب - پیکربندی یاتوپولوژی نوع ]+۱۷ مراکز حساس‌تر ممکن است درجه‌ای از افزونگی در عناصر کلیدی سیستم را طلب کند و باید در توپولوژی قرار گیرد. در این نوع سیستم و عنصر کلیدی مجهز به یک دستگاه افزونه خواهد بود به گونه‌ای که در صورت از کارافتادن واحد مربوط سیستم بتواند عملکرد بار بحرانی [] را تداوم بخشد. حیاتی‌ترین کاربرد‌های مراکز داده که به صورت شبانه‌روزی باید در دسترس باشد (۷۳۴) از توپولوژی ۳7 استفاده خواهد کرد. در این نوع سیستم تمامی سامانه‌های بحرانی (حیاتی) کاملا" افزونه می‌باشد و در صورت از کارافتادن هر سیستم بحرانی» بارهای مربوط توسط سیستم دیگری راهبری می‌شود.در این‌گونه سیستم‌ها همچنین درجه‌ای از نگهداری همزمان امکان‌پذیر است به گونه‌ای که هنگام تعمیر یک سیستم. سامانه دیگری تغذیه بار را به عهده می‌گیرد. هر آنچه که پیکربندی واقعی طرح سیستم 17۳5 (27 ,1+ ,«) باشد. مسئله اصلی تدارک نیروی کافی به بارهای حیاتی و خنک نگهداشتن آن یکسان خواهد بود. و باید به دقت مورد توجه قرار گیرد. برآورد کم ظرفیت بار ممکن است در آینده هنگام افزایش اجباری ظرفیت سبب قطعی‌های نیروء و برآورد زیاده آن موجب هزینه‌های اضافی اولیه و نگهداری آتی شود. ۳-۱۶-۲۳ تعیین ظرفیت نیروی برق برای یک مرکز داده اغلب مراکز داده بخشی از یک ساختمان بزرگتر است. مطالب مندرج در این بند صرفا" برآورد نیروی لازم برای مرکز یا اتاق داده می‌باشد. تفاوت بین نیروی حالت ثابت و نیروی پیک هنگام محاسبه ظرفیت نیروی برق بسیار مهم است و در این مبحث مورد توجه قرار گرفته است. شکل ۲-۲ تقسیم‌بندی ظرفیت نیروی برق در بارهای مختلف یک مرکز داده نمونه را نشان می‌دهد. در این نمونه یک مرکز داده با وسعت ۵۰۰۰ فوت مربع (۴۶۵ مترمربع) و بار بحرانی اولیه در حالت ثابت ۵۰ کیلووات. بعلاوه یک بار آتی حالت ثابت ۵۰ کیلووات در نظر گرفته شده است. سیستم خنک کننده از نوع توسعه مستقیم 4 (002۹101 01۳601) و ولتاژ برق ورودی ۴۸۰ ولت متناوب فرض شده است. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهبردهای نیازهای کلی ۷ روشنایی وم‌ن] / شارژر بانری ۱ ۱ بستم‌خنگ‌کننده 0 بارهای بحرانی 2 ۳۶ رو اد شکل ۲-۲ : تقسیم‌بندی ظرفیت نیروی برق برای بارهای مختلف یک مرکز داده نمونه ۴-۶-۲ بارهای بحرانی طراحی درست برای ایجاد یک مرکز داده, از یک مرکز کوچک ساده با یک راک گرفته تا یک مرکز تمام عیار بزرگ با تعیین میزان بار بحرانی مورد لزومی که باید تغذیه و حفاظت شود شروع می‌گردد. بارهای بحرانی عبارت است از عناصر سخت افزاری که معماری سیستم 17 را تشکیل می‌دهد شامل سرورهاء مسیریاب‌ها (۲0۱107۶)» کامپیوترهاء دستگاه‌های ذخیره اطلاعات. تجهیزات مخابراتی و مانند آن. و نیز سیستم‌های حفاظتی ۵-۱۶۲ سیسستم‌های نیروی اضطراری و پشتیبان سیستم‌های برق پشتیبان به منظور تغذیه مرکز داده در صورت قطع برق عادی اولیه برای مدتی بیش از ظرفیت باتری ۳5( پیش‌بینی می‌شود (مانند قطع برق عادی برای چند ساعت یا چند روز). علاقه به پیل سوختی و دیگر منابع تولید آنرژی در محل رو به افزایش است. لیکن ظهور و نفوذ این گونه تکنولوژی‌ها به فضای ]| هنوز درصد کوچکی را تشکیل می‌دهد. در این‌گونه موارد انتخاب غالب. سیستم موتور - ژنراتور به ویژه موتور دیزل است. اما سیستم‌های توربینی و بنزینی نیز در مراکز کوچک مورد استفاده -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ راهنمای طراحی و اجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان نیروگاه برق موتور - ژنراتور»ه سیستم نیروی نصب در محل می باشد که تغدیه برق قابل اطمینان و پایدار را هنگام انجام تعمیرات و قطع برق عادی به عهده خواهد داشت. در پاره‌ای موارد یک نیروگاه برق محلی یا منبع برق دیگر نیز می‌تواند جایگزین مولد برق نصب در محل مزبور گردد. توان نامی ژنراتور یا کل سیستم نیروی کنترل شده محلی باید با توجه به الزامات محتوای هارمونیک و کیفیت بار و نیز نیازهای راه‌اندازی 11 بارهای مکانیکی و غیر بحرانی در نظر گرفته شود. هنگام راه‌اندازی موتور - ژنراتور حداکثر افت ولتاژ نوعی حدود ۸/۱۵ است. تداوم این‌گونه افت‌ها باعث از کارافتادن ناگهانی سیستم‌های در حال کار می‌گردد. از جانب دیگر ژنراتورهایی که با بار سبک کار می‌کند به علت تزریق سوخت ناکافی و حرارت پایین‌ترء سوپاپ‌ها و اگزوز دچار اختلال می‌شود. بنابراین هنگام تعیین ظرفیت و انتخاب موتور - ژنراتور و یا سیستم‌های موازی موارد زیر باید مورد ملاحظه و توجه قرار گیرد : -‏ طرح انتقال - گذار باز یا بسته - محتوای هارمونیک - افت ولتاژ مجاز برای سیستم‌های مکانیکی و روشنایی - تولوپوژی و شمار ژنراتورها - تعداد واحدهای ژنراتور لازم برای بارء گردش نگهداری و افزونگی(/(۲۵۵1۱۵20) - جریان هجومی و بارهای راه‌انداری موتور هنگام قطعی اولیه و همچنین هنگامی که پس از تعمیر و نگهداری اتصال بار به صورت دستی انجام می‌شود. -‏ رطوبت و دمای راهبری نهایی برای محل نصب باید براساس یکی از استانداردهای معتبر و شناخته شده جهانی مانند ‎۸5٩۲1۸‏ رعایت شود. - ارتفاع سایت از سطح دریا - آلودگی و کیفیت هواء موفعیت در ارتباط با تهویه ساختمان -‏ زمان مورد انتظار برای کار سیستم - حداقل و حداکثر میزان بار»ء و مشخصات سیستم از نظر آنواع شامل پشتیبانی» مداوم یا اولیه بودن - هماهنگی شارژ باتری 11۳5 با بارهای مورد نظر ژنراتورها باید تمامی بارهای مرتبط با مرکز داده شامل بارهای 1 خنک‌کننده و تهویه و نیز بارهای غیر بحرانی و ساختمان را پشتیبانی نماید. در مراکز وسیع‌تر که مرکز داده با اهمیت بوده ولی همسایگان دیگری نیرو وجود دارد. نیروگاه باید به گونه‌ای انتخاب شود که پاسخگوی نیازهای دیگر نیز باشد. زنراتورهایی که تمامی بار یک مرکز داده اضطراری (بر حسب تعریف آیین‌نامه‌ها و استانداردهای مربوط مانند ماده ۷۰۰ استاندارد ۲«) را تغذیه می‌کند باید مجهز به کلیدهای انتقال خودکار (۸75) جداگانه باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهبردهای نیازهای کلی ۹ در این‌گونه موارد بارهای اضطراری سیستم باید جدا از سایر بارهای مرکز داده بوده و دارای کلیدهای انتقال خودکار مربوط به خود باشد. برای تمامی کلاس‌هاء توصیه می‌شود بار ژنراتور کلیه بارهای مرکز داده بعلاوه سایر بارهای لازم مانند پمپ‌های هنگامی که مراکز داده در تسهیلات درمانی نصب می‌شود. بار مرکز داده به عنوان یک انشعاب بار تجهیزات هنگامی که کاربرد مرکز داده بر ایمنی زندگی تاثیر می‌گذارد. ژنراتور و سیستم توزیع نیروی پایین‌دست با عنوان " اضطراری"" مشخص می‌شود به گونه‌ای که استفاده از آن به بارهای ویژه اختصاص یافته و با بارهای دیگر مشترک نخواهد بود. برای این منظور دو سیستم باید در نظر گرفته شود - یکی برای پشتیبانی و دیگری برای عملیات اضطراری. این ممکن است با استفاده از یک انشعاب جداگانه با نام ایمنی زندگی انجام شود. که منحصرا" بارهای ایمنی حیاتی را سرویس می‌دهد. در حالی که بارهای مرکز داده توسط سیستم‌های دیگر تحت یک ژنراتور واحد یا سیستم ژنراتورها تغذیه می‌شود. ۲-۵-۱۶-۲ سیستم‌های راه‌اندازی شایع‌ترین مسئله موتور - ژنراتورهای گازوئیلی خرابی هنگام راه‌اندازی است. ژنراتورهای بزرگ بسته به اندازه آن گرایش به راه‌اندازهای چند تایی دارد. لیکن راه‌اندازی‌های چند تایی تا آنجا که به افزونگی مربوط است هیچ چیزی آرایه نمی‌کند ( راه‌اندازهای چندتایی صرفا" موتور را سریع‌تر می‌گرداند. برای کاربردهای مرکز داده که در آن اعاده و تداوم نیرو حیاتی است. نیاز به راه‌انداری و زیر بار رفتن ژنراتور(ها) هر چه زودتر اهمیت دارد. راه‌اندازی سریع با استفاده از روش‌های بیشماری همجون انتخاب راه‌انداز بزرگتر از استاندارد» آمپر - ساعت بالاتر, یا سیستم راه‌اندازی افزونه» میسر می‌شود. باتری‌ها نیز مانند همه انواع دیگر آن. در دمای نامی دارای بهترین عملکرد است. دماهای پایین‌تر یا بالاتر باعث کوتاهی عمر باتری و کاهش نیروی هندل‌زنی می‌شود. ۳-۵-۶-۲ سایر مشخصات دستگاه‌های موتور - ژنراتور برای دیگر مشخصات دستگاه‌های موتور - ژنراتور و همچنین سیستم‌های سوخت. ورود و خروج هواء کاهش آلودگی و غیره به فصل سوم نگاه کنید. -------- صفحهٔ بعد -------- 5۰ راهنمای طراحی و اجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشنیبان ۱۷-۲ سیستم‌های ایمنی حیاتی و حفاظت از زندگی (510115چ٩ ‎٩۳00011‏ ۱116 200 ۹2۵11۲ ع۱11) ۱-۱۷-۲ بناهای درمانی در بناهای درمانی بزرگ نمونه‌های نوعی الزامات نیروی برق اضطراری برای ایمنی زندگی و حفاظت از حیات کاملا" مشهود است. بدین ترتیب درک صحیح از این دو نیاز با بررسی و مرور سیستم نیروی اضطراری یک بیمارستان‌ها به طور روز افزونی به تجهیزات برقی برای حفاظت از زندگی بیمار و درمان وی» به گونه‌ای که ذیلا" شرح داده می‌شود. وابسته‌اند. سیستم‌های مانیتورینگ الکترونیکی برای درمان بیمارانی که در شرایط بحرانی قرار دارند استفاده می‌شود. ۹ در اتاق‌های عمل, هنگام جراحی قلب باز». یک دستگاه الکترونیکی قلب - ریه گردش خون در خارج از بدن در واحدهای مراقبت ویژه, بیماران به دستگاه تهویه الکتریکی وابسته‌اند. در مناطق مراقبت اولیه از بیمارء روشنایی مداوم برای نظارت شرایط بیمار ضرورت دارد. * برای خنک نگهداشتن ذخایر حیاتی مانند بانک بافت و خون» تامین مداوم برق الزامی است. علاوه بر نمونه‌های ذکر شده, که برای پرستاری بیمار مستقیما" به برق نیاز دارد. تداوم قطع برق همچنین می‌تواند آثار روانی ناخواسته‌ای برای بیماران بد حال در بر داشته باشد. بیمارستان‌ها همچنین باید دارای یک منبع بسیار قابل اطمینان برق اضطراری برای ایمنی حیاتی داشته باشند ا از حفاظت زندگی افراد بیمار و ناتوان در زمان‌های اضطراری اطمینان حاصل شود. ۲-۱۷-۳۲ الزامات تداوم نیرو استاندارد 99 ۱۷۳۳۸ مقرر می‌دارد که کلیه تسهیلات درمانی باید علاوه بر سیستم برق عادی مجهز به یک منبع نیروی دوم باشد. این منبع جز در موارد استثنایی, باید شامل یک موتور - ژنراتور نصب در محل باشد که هر دو سیستم تجهیزات الکتریکی اصلی ضروری و سیستم‌های اضطراری را تغذیه کند. براساس استاندارد مزبور وظایف مرتبط با نگهداری بیمارء وابسته به روشنایی یا تجهیزاتی که مجاز به اتصال به سیستم برق اضطراری است به دو انشعاب اجباری "ایمنی حیاتی" و "بحرانی"" تقسیم می‌شود. انشعاب‌های سیستم اضطراری به سیستم برق قطع برق عادی تداوم یابد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهبردهای نیازهای کلی ۱ برای تحقق "ضابطه ۱۰ ثانیه"" سیستم اضطراری باید دارای مدارهای توزیع مستقل با کلید انتقال خودکار متصل به سیستم برق پشتیبان باشد. کلیدهای انتقال جداساز و کنارگذر دو راه برای انشعابات اضطراری مزبور توصیه شده است. شکل ۳-۲ سیستم سیم‌کشی اضطراری برای یک بیمارستان نوعی را نشان می‌دهد. سیستم برق اضطراری بیمارستان باید با مفاد مواد ۵۱۸ و ۷۰۰ استاندارد 3۳۲ مطابقت داشته باشد. "انشعاب ایمنی حیاتی*" سیستم برق اضطراری, به شرحی که در استاندارد 99 31۳۳۸ آمده است. شامل موارد * علایم و روشنایی راه‌های فرار از حریق (الزامات 101 ۸7[51/71۳۳۸) سیستم اعلام حریق ۹ سیستم هشدار گازهای طبی غیر قابل احتراق 9 سیستم‌های ارتباطی بیمارستان ۹ پریزهای روشنایی انتخابی در محل نصب ژنراتور اضطراری فهرست کامل مدارهایی که باید به فیدرهای "انشعاب بحرانی"" در مناطق مرتبط با پرستاری بیمار متصل شود در استاندارد 99 ۲۳۳۸ آرایه شده است . برای اغلب این‌گونه بارهای بحرانی "ضابطه ۱۰ ثانیه* کافی است. لیکن تداوم یک روشنایی حداقلی با استفاده از باتری برای روشنایی کار در اتاق‌های عمل, زایمان و رادیولوژی که ممکن است زندگی بیمار تحت جراحی یا دیگر روش‌های تهاجمی را به مخاطره اندازد. توصیه می‌شود. نمونه‌های انواع تجهیزات حفاظت از زندگی و ایمنی حیاتی با باتری سرخود پشتیبان به قرار زیر است : - حفاظت از زندگی : پمپ‌های بالن شاهرگ (0:0۹ 0۵11000 ع۸0711) مانیتورهای ۳6 و ت6تاتل فیبریلاتورهای متحرک. دستگاه‌های تنفس مصنوعی, روشنایی موضعی. عملکرد درست سیستم برق اضطراری و اجزای آن باید یک سری آزمون‌های نگهداری دوره‌ای همراه با روش آزمون مشخص در نظر گرفته شده و انجام شود. قطعی‌های برق در گذشته نشان داده است که عدم نگهداری درست سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان باعث می‌گردد که سیستم مزبور به هنگام قطع برق عادی, پاسخگو نبوده و برق لازم را تامین ننموده است. نگهداری پایه و الزامات آزمون برای سیستم‌های الکتریکی ضروری در بیمارستان‌ها در استاندارد 99 ۸1۲۳۸ ارایه شده است. سیستم‌های الکتریکی بیمارستان باید با توجه به مندرجات استانداردهای ۷ 99 ۲۳۳۸ و ۸۲٩] ۱‏ و همچنین آیین‌نامه‌های یکسان ساختمانی (1[12) طراحی و اجرا شود. -------- صفحهٔ بعد -------- نی راهنمای طراحی و اجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان چ ملد ممممد رو 156 3 0 3 با با لا 5 75 000000 سکس انشعاب ی ۷ بارهای غیر ضروری اننعاب ایمنی حیاتی ۳ حفاظت اضافه جریان 3 نرانسفورماتور مهم ار سر دستگاه کلیدزنی خودکار زنراتور 3 ۹ الکتر یکی ۱ دستگاه کلیدزنی خودکار برق ورودی [56] ۳۳ ی کردری تاخیری برق ورودی دو گانه ‏ [056) وسیله گلیدزی دستی با رابط معمولاً باز نانویه ۳-۱۷-۲ الزامات کیفیت نیرو مسئله دیگری که در نیروی برق بیمارستان‌ها مطرح بوده و در استانداردها و آیین‌نامه‌های فوق‌الذکر به آن پزشکی به دستگاه‌های الکترونیکی, کاربران دریافته‌اند که فاصله ۱۰ ثانیه"" در عمل غیرقابل قبول است. این گونه بارها توسط اضافه ولتاژهای چند میکرو ثانیه‌ای و افت‌های حالت ثابت با تداوم چند سیکل دچار اختلال می‌شود. برای شرح جزییات اختلالات نوعی خط نیرو و اثر آن بر تجهیزات الکترونیکی به جدول ۱۴-۲ نگاه این نوع مشکلات در صورتی ممکن است کاهش یابد که سازندگان تجهیزات پزشکی در طراحی این نوع دستگاه‌ها برای اختلالات خط تغذیه پیش‌بینی‌های لازم را انجام داده باشند. مثل این که باتری‌هایی پیش‌بینی شود که دستگاه مورد نظر را در حال کار نگهدارد و یا حداقل محتویات حافظه را در قطعی‌های لحظه‌ای حفاظت کند. بعلاوه آمادگی اضافه ولتاژ لحظه‌ای در صورتی کاهش می یابد که طرح منبع نیرو مجهز به جداسازی درون ساختی برای حفاظت در برابر اضافه ولتاز باشد. این اقدامات جلوگیری کننده توسط سازنده تجهیزات پزشکی می‌تواندروش موثری در ارتباط با اجتناب از مسایل کیفیت برق باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم راهب ردهای نبا زهای کلی جدول ۱۴۳-۲ : بارهای حساس بیمارستان سیستم‌های مانتیور بیمار در لالح[ آنالیز گرایش نادرست یا هشدار اشتباه هدررفتن زمان برای شروع و برنامه‌ریزی مجدد هدر رفتن داده‌ها قطع خودکار برق برای حفاظت که باعث قطع یا تاخیر آزمایش‌ها می‌شود. قطع آزمون و عدم امکان تجدید آن به علت محدودیت در معصرض برحسب نوع دستگاه ممکن است از بی اثر بودن گرفته تا خراب قطعی کامپیوتر و نیاز به راه‌اندازی و برنامه‌ریزی مجدد وپاک شدن حافظه کامپیوترهای سیستم اطلاعاتی بیمارستان سیستم‌های کامپیوتر سازگار شده برای کاربردهای بیمارستانی نوعا" فاقد حفاظت‌های درون ساختاره اختلالات نیروی خط می‌باشد. معهذا همانند بخش تجاری» سیستم‌های کامپیوتری ناچارا" نقش عم بیمارستان‌ها به عهده دارند. سازمان‌هایی مانند انجمن کامپیوتر پزشکی (ع۱۷160101 01۷1۵۲ 10۳۲ دارای ضوابط خاصی برای شناسایی و اجرای کاربردهای کامپیوترهای پزشکی دارند. این کاربردها پرستاری رایانه‌ای بیمار"" نامیده می‌شود که شامل مانیتورکردن بیمارء لابراتورء رادیولوژی,» آامور تشخیه نگهداری داده‌های بیمارء برنامه‌ریزی برای بیمارء و غیره می‌باشد. با افزایش بستگی سیستم‌های کامپیوتری در بیمارستان‌هاء یقینا مداوم و بدون اختلال به این‌گونه مراکز داده خواهد شد. برای کامپیوترها و دیگر سیستم‌های ایمنی حفاظت زندگی در مواردی که برای شرکت‌های سازنده امکان پیش‌بینی حفاظت‌های درون ساختار ۷۱ در آینده اولویت بیشتری به تغذ نیست. کاربران باید راه‌حل‌های لازم را در نظر گرفته و اجرا نمایند. سیستم‌های واسط نیرو پلی بب اسیب‌پذیری تجهیزات و اختلالات خط نیرو خواهد بود. برای مسایل اضافه ولتاز یا نویز الکتریک ترانسفورماتورهای جداساز یا فیلترهای لحظه‌ای ضد تداخل ‎٩1۳۳۳۶۹0۲۹(‏ 1۳2181011) در منبع برق بازدارنده موثری خواهد بود. ذخیره آنرژی برای تداوم ولتاژ پایین و قطعی‌های لحظه‌ای را می‌توان با به 5۳ در برابر ده‌ای در /0117؟ک) به عنوان به نیروی حیاتی و بن فاصله ی نصب ساختمان کارگیری -------- صفحهٔ بعد -------- 5 راهنمای طراحی و اجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان دستگاه موتور - ژنراتور واسط یا در صورت نیاز استفاده از سیستم برق بدون وقفه (۳5(]) تامین نمود. این گونه سیستم‌های واسط در فصل سوم و سیستم‌های ذخیره انرژی در فصل چهارم مورد بحث قرار گرفته است. در تسهیلات پزشکی وسیع مانند بیمارستان‌های بزرگ با وظایف گسترده مرتبط با حفاظت زندگی به احتمال قوی ترکیبی از هر دو سیستم برق اضطراری و واسط نیرو مورد نیاز خواهدبود. در این‌گونه موارد. پیش‌بینی یک سیستم مرکزی تامین برق اضطراری و پشتیبان مقرون به صرفه‌تر از سیستم‌های تکی تامین برق اضطراری جداگانه برای دستگاه‌های مختلف می‌باشد. در مواردی که مسئله کیفیت برق حائز اهمیت است قویا" توصیه می‌شود که کاربران از خدمات مهندسین متبحر و با تجربه در زمینه الزامات کیفیت برق استفاده نمایند. ۴-۱۷-۲۳ سایر سیستم‌های بحرانی حیاتی سیستم‌های بحرانی حیاتی دیگری نیز وجود دارد که الزاما" منحصر به بیمارستان نمی‌باشد لیکن تابع ضوابط و مقررات خاص از نظر تامین نیروی برق اضطراری می‌باشد. برخی نمونه‌های این‌گونه سیستم‌ها شامل موارد زیر است : - کنترل‌های روی مخازن تحت فشار مانند دیگ‌های بخار و کوره‌هاء که قطع برق می‌تواند باعث آتش‌سوزی و انفجار شده و جان انسان‌ها را به مخاطره اندازد. - سیستم‌های هوادهی برای افراد در فضاهای بسته. - پمپ‌های آتش‌نشانی» سیستم اعلام حریق و لوازم مربوط به آن. - سیستم‌های ارتباطی در مناطق مخاطره آمیز. - فرآیندهای صنعتی که قطع برق موجب به مخاطره افتاده زندگی شود. برای الزامات برق اضطراری این‌گونه موارد و دیگر نمونه‌های مشابه باید به آیین‌نامه مربوط و کمک گرفتن از مهندسی که دارای اطلاعات و تجربه مربوط است مشورت شود. ۵-۱۷-۲۳ ضوابط فشرده نیاز به برق اضطراری و پشتیبان برای سیستم‌های ایمنی حیاتی و حفاظت از زندگی در جدول ۲- ۵ آارایه شده است. ۱۸-۲ سیستم‌های مخابراتی و ار تباطی ۱-۱۸۲ شرح کلی سیستم‌های ارتباطی شامل تجهیزاتی است که برای انتقال و دریافت گفتاری, نوشتاری» تصویری یا نمابر نیاز به نیروی برق دارد. سیستم‌های معمولی از این نوع مشتمل بر موارد زیر است : - تلفن -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهبردهای نیازهای کلی ن - نمابر یا فاکس - پیجینگ (028188) - رادیو - تلویزیون در هنگام قطع برق نیاز به یکی یا همه موارد فوق می‌تواند هزینه سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان راء همراه جدول ۱۵-۲ : ضوابط فشرده نیاز به برق اضطراری و پشتیبان برای سیستم‌های ایمنی حیاتی و حفاظت از زندگی (رشته پزشکی. بیمارستان‌ها. کلینیک‌ها و غیره) برحسب آرزیابی از عدم نیاز تا بازگشت برق - موجود بودن برای موارد اضطراری اولیه - مطابقت با مقررات. استانداردها و آیین‌نامه‌ها تا با زگشت برق اولیه - جلوگیری از ایجاد وقفه در جراحی و نیازهای مرتبط با آن - حفاظت | زندگی - جلوگیری از ایجاد وقفه در جراحی و درمان - تداوم فعالیت‌های عادی - مطابقت با آیین‌نامه‌هاء استانداردها و قوانین - نگهداری خون. پلاسماء و مواد مربوط در دما و شرایط لازم ۲-۱۸-۳۲ سبستم‌های برق کمکی معمول منابع تامین برق پشتیبان برای سیستم‌های فوق معمولا" باتری و مبدل با استفاده از شارژر شناور است. استفاده از موتور - ژنراتورهای کوچک نیز عملی و اقتصادی است. ۳-۱۸-۲۳ ارزیابی نیاز به نیروی برق کمکی نیاز به سامانه نیروی برق اضطراری و پشتیبان برای سیستم‌های ارتباطی باید شامل پاسخ رضایتبخش به الف - آیا تجهیزات ارتباطی الزامی است. -------- صفحهٔ بعد -------- 2۹ با - . در پا -. بسیاری را صرفه ۴-۱۸-۲۳ ضوابط ذ - " برای صدور فره - استمداد کمک خرابکاری, یا د تطور کارکنان کل سوول یا منبع کنتر جویی نموده و بدو شرده نیاز به برق | جدول ۲. ان توقف منظم فرآ ینده ر به کار کنان. یک اعلاه تی برای کارگاه‌های دو دی را بتوان پیدا نمود ن ابهام شرایط را به حال ۰2 ضوابط فشرده نیاز به تابازگشت برق اولیه تا بارگشت برق اولیه تا با زگشت برق اولیه تا با زگشت برق اولیه ی و اجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان زمان انتظار در کنار دستگاه یا اعلام پایان رها هنگام آتش‌سوزی, آشوب‌های شهری. جودی کالا یا تغییرات فروش فرستاده یا طور این‌گونه کارکنان شرایط را به مرکز اطات در شرایط اضطراری, زمان ارزشمند د. ارتباطی در جدول ۱۶-۲ آرایه شده است. برای برخی سیستم‌های ار تباطی توجیه علت استفاده از سیستم - تداوم تولید - نگهداری ایمنی و هشدار حریق - صدور دستور تخلیه ساختمان - تداوم خدمات مشتریان - جلوگیری از زیان‌های اقتصادی - هدایت عادی خودروها - صدور دستور تخلیه ساختمان - هدایت فعالیت‌ها در زمان اضطراری تداوم شمالیت‌های عادی بافتی رد مسوول قطعی برق - جلوگیری از وحشتزدگی - تداوم خدمات مشتریان - نگهداری کنترل تولید و انبار تداوم ارتباطات عادی برای جلوگیری از زیان‌های اقتصادی -------- صفحهٔ بعد -------- فصل دوم: راهبردهای نیازهای کلی 5۷ ۱۹-۲ مدارهای سیگنال ۱۱۹-۲ شرح کلی یک مدار سسیگنال برق دستگاهی را تغذیه می‌کند که سیگنال قابل تشخیصی را تولید می‌کند. این گونه دستگاه‌ها شامل زنگ. بازرء تجهیزات تولید رمز (ع204) چراغء بوق. آژیر و بسیاری وسایل دیگر می‌باشد. ۲-۱۹-۲ مدارهای سیگنال در بناهای درمانی مدارهای سیگنال در بناهای درمانی که هنگام قطعی برق عادی باید طی ۱۰ ثانیه تداوم انرژی داشته باشد. برابر استاندارد 101 ۸۴/51/3۳۳۸ به شرح زیر خواهد بود : الف - سیستم‌های اعلام حریق ۱- شستی‌های دستی ۲- آشکارسازهای خودکار ۳- لوازم هشدار جریان آب مورد استفاده در شبکه‌های بارنده ب - آژیرهای لازم برای سیستم‌های لوله کشی گازهای طبی غیر قابل احتراق پ - سیستم فراخوانی (028108) ت -سیستم ایستگاه پرستاری از مناطق بیمار ث -سیستم هشدار متصل به تجهیزات ایمنی دستگاه‌های اصلی ج - تجهیزات سیگنال‌دهی مورد استفاده در آسانسورها در ساختمان‌های بیش از چهار طبقه ۳-۱۹-۲ مدارهای سیگنال در ساختمان‌های صنعتی و تجاری مدارهای سیگنال مورد استفاده در ساختمان‌های تجاری و کارخانه‌های صنعتی که ممکن است نباز به برق اضطراری طی یک دقیقه داشته باشد به شرح زیر است : الف - سیستم اعلام حریق ب - سیستم برج دیده‌بانی ت - سیگنال‌های درها (درهایی که به فضاهای محدود شده باز می‌شود مانند اتاق‌های دیگ بخار و آزمایشگاه‌ها با در برقی قفل‌دار) ث -نشان دهنده‌های سطح مایعات. فشار و حرارت -------- صفحهٔ بعد -------- 5۸ راهنمای طراحی و اجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۴-۱۹-۲ انواع سیستم‌های نیروی کمکلی منبع برق اضطراری برای مدارهای سیگنال می‌تواند موتور - ژنراتور»ه سرویس برق عادی چندگانه. یا سیستم‌های باتری شناور با نیروی برق کمکی باشد. اغلب مدارهای سیگنال تا ۷۰ درصد زیر ولتاژ اسمی کار می‌کند و بنابراین الزامی به استفاده از رله‌های ویژه احساس ولتاژ بر روی وسیله انتقال نمی‌باشد. توصیه می‌شود که یک منبع اضطراری نیروی برق برای تمامی بخش‌های هر سیستم اعلام حریق و سیستم‌های حفاظتی تامین شود. یک منبع باتری محلی با شارژ شناورء نزدیک به محل نیازء برای تداوم کار بسیار قابل اطمینان خواهد بود. در این‌گونه موارد هنگام قطعی برق اولیه استفاده از یک کلید انتقال خودکار برای اتصال سیستم به نیروی باتری ممکن است استفاده شود. مدارهای سیگنال معمولا" بار الکتریکی کوچکی بوده و بخش یکپارچه‌ای از مجموع باری که الزام به منبع برق اضطراری داردء می‌باشد. بنابراین» انتخاب سیستم برق اضطراری و نوع سخت‌افزار مورد لزوم بستگی به آلزامات دیگر بارهای مربوط خواهد داشت . جدول ۱۷-۲ : ضوابط فشرده نیاز به برق اضطراری و پشتیبان برای مدارهای سیگنال حداقل زمان برق کمکی زیان‌های ناشی از دزدی. اتش‌زنی. و اشوب هشدارها و اعلام‌ها - هشدار برای موارد بحرانی دماء فشار. سطح آب. و دیگر شرایط مخاطره‌آمیز - جلوگیری از زیان‌های اقتصادی - مطابقت با آیین‌نامه‌هاء استانداردها و قوانین - جلوگیری از صدمه و آسیب به کارکنان - جلوگیری از زیان‌های مالی و اقتصادی -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های زفرانور و فیروی برق عادی -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های ژنرانور ونیروی برق عادی 1۱ ۱-۳ مقدمه در این فصل ترکیبی از سیستم‌ها و سخت‌افزارهای قابل اطمینانی که برای جلوگیری از انواع خاموشی‌های زیر مطرح است شرح داده شده است : - خاموشی‌های دراز مدت (ساعت‌ها). - خاموشی‌های میان مدت (دقیقه‌ها). - خاموشی‌های کوتاه مدت (ثانیه‌ها). - کمی یا فزونی ولتاز ( ۵0۲۷۹۵1128 0۳ 0۷۵۲). - کمی یا فزونی فرکانس (۱ع 11۵6۲1۲2۹6۲ 0۲ 0۷۵۲). ۲-۳ راهبردهای کاربردی در طراحی و اجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان راهبردها و نکات زیر باید مد نظر قرار گرفته و الف - سیستم‌های برق اضطراری عبارت از دو نوع پایه زیر است : - یک منبع نیروی الکتریکی جدا از منبع اولیه نیرو که به صورت موازی نیروی برق بارهای بحرانی را در صورت قطع برق اولیه تامین می‌کند. - یک منبع نیروی قابل اطمینان موجودی که در صورت قطع برق عادی به تندی و به طور خودکار کلید خورده و بارهای بحرانی را تغذیه می‌کند. ب - سیستم‌های نیروی برق پشتیبان از اجزای اصلی زیر تشکیل شده است : - یک منبع قابل اطمینان دیگر انرژی الکتریکی جدا از منبع نیروی برق اولیه. - در صورتی که منبع پشتیبان از نوعی باشد که نیرو در محل تولید می‌شود. راه‌اندازی و کنترل تنظیمات آن در اختیار خواهد بود. - کنترل و انتقال بار از منبع نیروی برق اولیه یا منبع نیروی اضطراری به منبع پشتیبان. پ - بلحاظ صرفه‌جویی, کاربر باید با توجه به توصیه‌های اجرایی فصول گذشته. نیازهای مشخص به برق - دوام بیشتر دستگاه‌ها. - فزونی ظرفیت. -------- صفحهٔ بعد -------- 1۲ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان - رهایی از ولتاژ و فرکانس لحظه‌ای. - در اختیار بودن بیشتر برق. - قابلیت افزایش ظرفیت اضافه بار موقت. - کارکرد آرام. - ایمنی از مخاطرات سوخت. - کارکرد بدون آلودگی. - رهایی از هارمونیک‌ها. ت - رشد میزان بار و نیازهای نیروی برق آنی که باید به سیستم برق اضطراری و پشتیبان وصل شود باید در نظر گرفته شود. همچنین ممکن است پس از شروع به کار سیستم نیاز به اتصال برخی بارها نیز به شینه اصلی لازم تشخیص داده شود. اگر ظرفیت اضافی در ابتدا قابل توجیه نباشد. تجهیزات و سیستم باید به گونه‌ای طراحی و انتخاب شود که توسعه آتی اقتصادی و با تاسیسات اولیه سازگار باشد. ث - هزینه راهبری سیستم‌ها و سخت‌افزار مربوط معمولا" نسبت به هزینه اولیه خرید تجهیزات در درجه دوم اهمیت قرار دارد. اما باید به عنوان یکی از عوامل انتخاب به حساب آید. این هزینه‌ها شامل بهای سوخت. فرکانس بازرسی, سهولت تعمیر و نگهداری, تناوب آزمون‌هاء هزینه قطعات یدکی و مالیات می‌باشد. ج - کیفیت نصب باید بالا باشد تا از قابلیت اعتماد به سیستم برق طراحی شده و سخت افزار خریداری شده کاسته نشود. همچنین در طراحی و اجرای این‌گونه سیستم‌ها همواره باید در برابر ورود ولتاژ لحظه‌ای به حفظ و نگهداری شود. چ - سیستم‌های الکتریکی در واحدهای صنعتی و ساختمان‌های تجاری و همچنین اتصال زمین در موارد مزبور باید با توصیه‌های مندرج در استانداردهای زیر مطابقت نماید : - سیستم توزیع نیروی برق در واحدهای صنعتی برابر استاندارد 141 540 1۳5 - سیستم توزیع نیروی برق در ساختمان‌های تجاری برابر استاندارد 241 510 1135 - سیستم اتصال زمین برابر استاندارد 142 544 1513 و فصل هفتم این نشریه. برای نگهداری کیفیت نیروی برق اضطراری و پشتیبان اقدامات اضافی از قبیل حفاظ گذاری (ع5۳161410)» هم‌بندی» زمین کردن و حتی صافی گذاری نیز ممکن است مورد نیاز باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های ژنرانور ونیروی برق عادی 1۳ ح - منابع نیروی برق اضطراری باید مجهز به چراغی برای نشان داده وجود برق در آن و یک سیستم هشداردهنده برای اعلام عدم وجود برق باشد. این کنترل‌ها باید در محلی نصب شود که افراد مسوول برای بررسی این‌گونه موارد حضور دارند. خ - کاربران برای اطمینان از عملکرد درست سیستم باید اقدامات اضافی زیر را انجام دهند : - برقراری بازرسی‌های منظم وثبت موارد لازم. - انجام نگهداری پیشگیرانه و تعمیر اقلام معیوب ثبت شده در بازرسی‌ها. - انجام آزمایش‌های شبیه‌سازی قطع برق به گونه‌ای که در صورت عدم عملکرد برق اضطراری باعث ضرر و زیان نشود. روش‌های ریاضی کمی برای اندازه‌گیری میزان قابلیت اطمینان به یک سیستم برق اضطراری و پشتیبان وجود دارد. در مواردی که بر اثر قطع برق جراحات و خسارات جانی مطرح است می‌توان از این‌گونه روش‌ها برای تعیین میزان قابلیت اطمینان به سیستم استفاده نمود. ۳-۳ موتور - ژنراتورها ۱-۳-۳ مقدمه موتور - ژنراتورهاء که نیاز به برق اضطراری و پشتیبان را تامین می‌کند. در اندازه‌های کوچک یک کیلوولت - آمپر تا ظرفیت‌های بزرگ چند هزار کیلوولت - آمپر ساخته می‌شود. این‌گونه دستگاه‌ها هنگامی که به درستی نگهداری شده و گرم باشد طی ۸ تا ۱۵ ثانیه روی خط می‌آید و علاوه بر تامین برق اضطراری» برای بارهای پیک نیز به‌کار می‌رود و برخی اوقات به عنوان منبع نیرو ترجیح داده می‌شود. دستگاه‌های موتور - ژنراتور همچنین نیاز سیستم‌های نیروی پشتیبان بدون وقفه را تامین می‌کند. در مواردی که سیستم‌های مرتب و منظمی که رها از اختلالات ولتاز فرکانس و هارمونیک‌ها باشد مورد نیاز است مانند تغذیه کامپیوترها باید از یک میانگیر (۱]۲67«) بین بار مورد نظر و دستگاه موتور - ژنراتور استفاده شود. ۲-۳-۳ دیزل - زنراتور مختلف موتور - ژنراتور در جدول ۱-۳ ارایه شده است. مدل‌های مختلف هر یک از سازنده‌ها متفاوت است لیکن به طور کلی دستگاه‌های دارای سرعت کمتر سنگین‌تر و پر هزینه‌تر است. اما برای کاربری دایمی مناسب‌تر است. موتورهای دیزل در اندازه‌های کوچکتر قدری گران‌تر و سنگین‌تر است. لیکن مستحکم و قابل اعتماد است. موتورهای دیزل در مقایسه باموتورهای بنزینی از نظر آتش‌سوزی و انفجار ایمن‌تر است. این‌گونه دستگاه‌ها در ظرفیت‌های ۲/۵ کیلووات تا چند مگاوات ساخته می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- ۹ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۱ ۰ 8 ۱ :9 1 72 ۲۱ و« سا و 8 1 ۱ یمه بط "۳ 9 وه ن او نج ب | رین ۱ در کم وا ۳ جورت ۵ : : تاه : و ایک نار موجه 1 ری و تا و | اد ۷ سس ۱ ویک ۱ ۱ 1 1۱ ها و رو امش 1 هام : ۳ 1 : ۲ 0 6 او ۱ رسک ای : لا ۱9 2 وود ها ی چسو نی ۰ ا ا 8 را ی شکل ۱-۳ : نمونه یک دیزل - زنراتور جدول ۱-۳ : ظرفیت‌های نوعی دستگاه‌های موتور - ژنراتور کیلوو کیلوو کیلوو دت | بنزینی | دیزل ۲ ور در -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های ژنرانور ونیروی برق عادی 15 ۳-۳-۳ موتور -ژنراتور بنزینی موتورهای بنزینی را ممکن است تا خروجی ۱۰۰ کیلووات تهیه و نصب نمود. این‌گونه موتورها به سرعت راه‌اندازی می‌شود و در مقایسه با موتورهای دیزلی دارای هزینه اولیه کمتری است. اشکالات موتورهای مزبور عبارت است از هزینه راهبری بیشترء مخاطرات ذخیره و نگهداری بنزین» کوتاهی عمر ذخیره سوخت. و عموما" کوتاهی زمان بین تعمیرات آساسی. کوتاهی عمر ذخیره سوخت استفاده از موتورهای بنزینی را برای پشتیبانی اضطراری محدود می‌کند. ۴-۳-۳ موتور - ژنراتورهای گازسوز موتورهای گازسوز که با گاز طبیعی یا گاز مایع کار می‌کند از نظر هزینه در زمره موتورهای بنزین‌سوز قرار دارد و تا ۶۰۰ کیلووات و بیشتر ساخته می‌شود. این موتورها به علت استفاده از منبع سوخت تازه پس از خاموشی دراز مدت می‌تواند به سرعت راه‌اندازی شود. طول عمر موتور به لحاظ سوخت تمیز گاز طبیعی بیشتر و نگهداری آن کمتر است. لیکن باید احتمال قطع همزمان برق و گاز در نظر گرفته شود. این‌گونه موتورها در صورت کار با گاز طبیعی در مقایسه با استفاده از بنزین تقریبا" ۵ درصد از قدرت خود را از دست می‌دهد. مگر این که نسبت تراکم (۲۵110 0010۳0۶910) آن افزایش داده شود. در بررسی انتخاب موتور با سوخت گاز طبیعی یا گاز مایع. موجود بودن و قابلیت اتکا به منبع سوخت به ویژه در شرایط اضطراری باید ملاک قرار گیرد. برای تعیین ضرورت نیاز به منبع سوخت در محل به بند 11۱ - 700 و 12 - 700 از نشریه 70 ۲۷۲]۸ رجوع شود. ۵-۳-۳ الزامات کاهش دهنده قدرت مونور همجنان که در شکل ۲۴-۳ در بند ۲-۵-۳ قابل ملاحظه است. ارتفاع باعث کاهش قدرت گشت‌آور محرک اولیه برای خروجی کامل ژنراتور می‌شود. افزایش اندازه موتور برای استفاده در ارتفاع بالاتر یک باید محسوب می‌شود. زنراتورها در صورت تدارک هوای خنک برای دفع حرارت ایجاد شده در برابر کاهش ظرفیت خروجی کمتر حساسیت دارند. قاعده کلی برای کاهش قدرت موتور با افزایش ارتفاع عبارت است از حدود ۴ درصد کاهش قدرت موتور در برابر هر ۱۰۰۰ فوت (۳۰۴ متر) افزایش ارتفاع. در موتورهای توربوشارژ معمولا" کاهش قدرت در کمتر از یک حداقل ارتفاع تعیین شده مانند ۲۵۰۰ تا ۵۰۰۰ فوت (۷۶۲ تا۱۵۲۴ متر) بالاتر از سطح دریاء مطرح نمی‌باشد. ضریب افزایش حرارت محیطی برابر با یک درصد برای هر ۱۰ درجه فارنهایت بالاتر از ۶۰ درجه در ۶-۳-۳ سیستم‌های موتور - ژنرانور چندتایی استفاده از واحدهای چندتایی موتور - ژنراتورها و راه‌اندازی خودکار و همزمانی آنها در موارد لازم امکان‌پذیر است. کاربری چند واحد کوچک در برابر استفاده از یک واحد موتور - ژنراتور بزرگ مزیت دارد زیر در صورت -------- صفحهٔ بعد -------- 11 راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان تعمیر و نگهداری یکی از واحدهاء برق اضطراری و پشتیبان ممکن است همچنان تداوم داشته باشد. در این‌گونه موارد راه‌انداری» معمولا" قابل اطمینان‌تر از یک واحد بزرگ است به ویژه اگر واحدها گرم و به طور منظم نگهداری شود و احتمال این که همه واحدها راه‌اندازی نشود بسیار غیر محتمل خواهد بود. واحدهای کوچک همچنین از نظر گسترش آتی سیستم نیز حائز اهمیت است زیرا در صورت نیاز می‌توان واحدهای هم اندازه را از یک نوع انتخاب نمود که طبعا" مسایل قطعات یدکی, نگهداری و آموزش را تسهیل می‌کند. گرایش به سوی برق اضطراری وسیع‌تر نیز استفاده از دستگاه‌های چندتایی را توجیه می‌نماید. شکل ۳۲-۳ ۳۲-۲ ۴-۲ و ۵-۲ انواع مختلف سیستم‌های نوعی چندتایی را نشان می‌دهد. یکی از عوامل مهمی که در آنتخاب بین واحدهای کوچک و بزرگ موتور - زنراتورها باید مورد توجه قرار گیرد نوع استفاده از آنها است. تقرییا" همه واحدهای کوچک با سرعت بالاتر (۱۸۰۰ دور در دقیقه) از واحدهای بزرگ کار می‌کنند. و اگر قرار است این واحدها برای مدت طولانی به طور مدام مورد بهره‌برداری قرار گیرد. موتور باید کاملا" ارزیابی شود. برای مقایسه بین ظرفیت ژنراتور مورد استفاده برای نیروی اولیه و ظرفیت ژنراتور پشتیبان به جدول ۱-۳ رجوع شود. واحدهای با ظرفیت تامین نیروی برق پشتیبان برای زمان خاموشی مورد استفاده قرار می‌گیرد و با آن ظرفیت نباید به طور مداوم بهره برداری شود. ژنراتورهای مورد استفاده برای تامین برق پشتیبان اغلب با خروجی و افزایش دمای بالاتر از واحدهای برق دایمی کار می‌کنند. ۷-۳-۳ ساختار و کنترل اجزای اساسی الکتریکی یک سیستم موتور - ژنراتور شامل دستگاه موتور - ژنراتور ولوازم اندازه‌گیری, کنترل‌ها و وسایل کلیدزنی مربوط به آن می‌باشد. این گونه تاسیسات اغلب شامل یک دستگاه ژنراتور تکی است که یا برای تمامی بارهای الکتریکی عادی یک ساختمان و یا برای یک مدار اضطراری محدود طراحی شده است. همچنین ممکن است دو یا چند ژنراتور به صورت موازی بار یکسانی را تغذیه کنند. گاهی اوقات سامانه شامل دو یا چند نراتور از انواع و اندازه‌های مختلفی است که بارهای گوناگون را تغذیه می‌کنند. ۸-۳-۳ سیستم‌های موتور - ژنراتور نوعی اطلاعات ارایه شده در این بند برای کمک به انتخاب اجزای الکتریکی یک سیستم موتور - ژنراتور نوعی طراحی شده است و تمامی موارد ممکن را پوشش نمی‌دهد. در شکل‌های آرایه شده برای هر دستگاه زنراتور یک قطع کننده مدار نشان داده شده است. بنابراین در این گونه موارد ممکن است یک قطع کننده مدار از نوع دیگری از حفاظت در برابر اضافه جریان استفاده شود. برای ملاحظه بحث کامل حفاظت ژنراتور به فصل ششم نگاه کنید. در شکل‌های ۲-۳ ۳-۳ ۴-۳. ۵-۳ و ۶-۳ اختصارات زیر استفاده شده است : 0 - کلید انتقال خودکار با قطع‌کننده مدار برقی -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های ژنرانور ونیروی برق عادی 1۷ 8 -قطع‌کننده مدار تا <دستگاه موتور - ژنراتور ۳ - کنتاکتور موازی کننده شکل ۲-۳ سیستم برق پشتیبانی را نشان می‌دهد که در صورت قطع برق عادی هر دو موتور به طور خودکار راه‌اندازی می‌شود. ژنراتور ول پس از رسیدن به ولتاژز فرکانس کارء مدارهای قطع‌کننده بار را فعال نموده و بخشی از بار اضطراری را به این ژنراتور منتقل می‌نماید. هنگامی که ژنراتور دوم به شرایط همزمانی رسید به طور خودکار با ژنراتور اول موازی می‌شود. پس از موازی شدن ژنراتورهاء قسمتی یا در صورتی که ظرفیت کافی باشد تمامی بار اضطراری قطع شده به آزها منتقل می‌شود. شکل ۲-۳ : دو دستگاه موتور -ژنراتور با اتصال موازی ۸0 | زک ۱ | 9 را اس ۱ 9 شکل ۳-۳ : سیستم کنترل اوج بار -------- صفحهٔ بعد -------- 1۸ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان اگر یک ژنراتور از کار بیفتد. فورا" از مدار خارج شده و بخش متناسبی از بار به ژنراتور دوم منتقل می‌شود. هنگامی که ژزنراتور از کار افتاده دوباره برقرار شودء بار قطع شده مجددا" متصل می‌گردد. پس از بازگشت منبع برق عادی مجددا" بار به آن منتقل شده و ژنراتورها به طور خودکار خاموش می‌شوند. در شکل ۳-۳ سیستمی از ژنراتورهای پشتیبان نشان داده شده است که در ساعات اوج بار می‌توان از آن به عنوان تغذیه کمکی استفاده نمود. در این نوع سیستم در حالی که سیستم برق عادی مدارهای اضطراری را تغذیه می‌کند با استفاده از این سامانه برحسب نیاز بار می‌توان از یک ژنراتور یا بیشتر برای اوج بار به‌کار گرفت. به این ترتیب که پس از این که ژنراتور دوم در شرایط همزمانی قرار گرفت به طور خودکار با ژنراتور اول موازی می‌شود. در مواردی که سیستم برق عادی قطع می‌شود. بارهای پیک به طور خودکار قطع شده و زنراتورها بارهای اضطراری را از طریق کلید انتقال تغذیه می‌کنند. استفاده از ژنراتورهای پشتیبان در زمان وج مصرف (2ع5۳2۵۷1 0626) ممکن است باعث افزایش فرسودگی و در نتیجه کوتاهی فواصل تعمیرات اساسی دستگاه‌ها گردد. که با نگهداری برنامه‌ای و درست می‌توان قابلیت اطمینان به سیستم را حفط نمود. شکل ۴-۳ سیستم برق پشتیبانی را با دو نوع بار اضطراری نشان می‌دهد که یکی از آن دیگری حیاتی‌تر است. هنگامی که برق اولیه قطع می‌شود. هر دو ژنراتور شروع به کار می‌کند.اگر بار شماره یک بار مرجح باشد. ژنراتوری که اول به سرعت کار می‌رسد به وسیله ۸113 از طریق ۸111 بار مزبور را تغذیه می‌کند. هنگامی که ژنراتور دیگر به سرعت کار رسید. بار شماره ۲ را تغذیه خواهدکرد. اگر ژنراتوری که بار شماره یک را تغذیه می‌کند در هر زمانی خراب شود. زنراتور دیگر از بار شماره۲ به بار شماره یک منتقل می‌شود. هنگامی که برق اصلی باز می‌گردد. هر دو بار به خط نامبرده منتقل شده و ژنراتورها خاموش می‌شوند. منبع برق عادی 2 ۹ دی( ۱ 98 شکل ۴-۳ : سیستم انتخاب اولویت بار با سه منبع تغذیه -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های ژنراتور ونیروی برق عادی 1۹ منبع برق غادی ی 2 1۳ شینه اضطراری محلی(ثانوی) 1۳ 7 ۳ مس ۲1 ۳( شکل ۵-۳ : ترکیب برق عمومی و نیروی اضطراری تولیدی در محل سیستم آرایه شده در شکل ۵-۳ کلیدزنی و کنترل مدارهای برق عمومی و نیروی تولید شده در محل را نشان می‌دهد. در این شکل دوشینه محلی وجود دارد: (۱) یک شینه (ترجیحی) نیروی برق کامپیوتر و دیگر بارهای ضروری را تغذیه می‌کند. و (۲) یک شینه برق اضطراری (ثانوی) که در صورت قطع برق عادی نیروی برق ژنراتورها را از طریق بک وسیله (کلید) انتقال خودکار به بارهای اضطراری تغذیه می‌کند. در شرایط کار عادی, یکی از ژنراتورها برای تغذیه نیروی مداوم به شینه ترجیحی متصل خواهد بود (شکل ۵-۳ 1ن6ت). مدارهای کنترل ساده نیمه خودکار ژنراتورهای خارج از مدار را بدون قطع بار راه‌اندازی و همزمان نموده و با ژنراتور در حال کار موازی می‌نماید. همچنین مدارهایی پیش‌بینی می‌شود که در صورت پایین بودن فشار روغن و یا ازدیاد حرارت خنک کننده‌هاء بدون قطع بار ژنراتور دیگری را جایگزین نماید. لیکن خرابی یک ژنراتور و جایگزینی آن با ژنراتور دیگر مستلزم قطع بار خواهد بود. بارهای بسیاری همچون روشنایی» اعلام حریق, گرمایش و تهویه مطبوع از طریق کلید انتقال به وسیله سیستم برق عادی تغذیه می‌شود و در صورت قطع نیروی مزبور با عملکرد کلید انتقال ژنراتورهای بیکار به طور خودکار راه‌اندازی شده و این گونه بارها را تغذیه می‌کنند. شکل ۶-۳ مشابه شکل ۳-۳ می‌باشد که در آن دستگاه‌های زنراتور پشتیبان می‌تواند یک وظیفه دومی را نیز برای تغذیه اوج بار انجام دهد. این سیستم برحسب الزامات بار می‌تواند یک یا هر دو ژنراتور را برای تغذیه اوج بار از طریق کلید ۸1102 کلیدزنی و راه‌اندازی نماید در حالی که سیستم برق عادی نیز بارهای اولیه و اضطراری را تغذیه می‌کند. ژنراتور دوم به طور خودکار با ژنراتور ول موازی می‌شود. بسته به ظرفیت ژنراتورء بار اوج می‌تواند برقرار بماند. یا این که کلید 35ا) برق اضطراری اوج بار را قطع نماید. -------- صفحهٔ بعد -------- ۷۳۰ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۵1 1 مسب بری خادی ۹5 ۵۳ 2 ۲ ۲ 7 (0 7۳ ) 1 آ ۰ 70 |[ 92 6 2 شکل ۶-۳ : سیستم برق پشتیبان با موتور - ژنراتور دوگانه ۹-۳-۳ شرایط ویژه شرایط غیر متعارف ارتفاع» دمای محیط. یا تهویه ممکن است مستلزم استفاده از زنراتور بزرگتر برای پایین نگهداشتن حرارت سیم‌پیچ‌ها و یا عایق‌بندی ویژه در برابر دمای بیشتر باشد. ژنراتورهای مورد استفاده در مناطق گرمسیر معمولا" در معرض رطوبت زیاد. دمای بالاء قارچ‌هاء جانوران موذی و امثال آن قرار می‌گیرند و ممکن است نیاز به عایق‌بندی ویژه مناطق گرمسیری و گرم کننده برای خشک نگهداشتن سیم‌پیچ‌ها و عایق کاری ۱-۳-۳ ظرفیت موتور -ژنراتور برای برخی ساختمان‌ها حداکثر بار مداوم ژنراتور عبارت است از مجموع بار هنگامی که تمامی تجهیزات در ساختمان در حال کار کردن باشد. برای دیگر موارد. ممکن است عملی‌تر و اقتصادی‌تر آن باشد که یک یا چند مدار اضطراری به گونه‌ای در نظر گرفته شود که فقط چراغ‌ها و تجهیزات ضروری معینی و شاید فقط یک آسانسور بر روی ژنراتور پشتیبان قرار گیرد. برای مشخص نمودن نیاز به منبع سوخت به بندهای 5 - 700 و 6 - 701 از استاندارد 70 ۳۲۸ باید مراجعه شود -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های ژنرانور ونیروی برق عادی ۷۳۱ ۱-۳-۳ ملاحظات راه‌اندازی موتور راه‌اندازی درست برای یک موتور الکتریکی متصل به یک موتور - ژنراتور مستلزم تولید نیروی چرخشی لازم برای باری که موتور باید بگرداند و نگهداری ولتاژز سیستم بیش از حدود بحرانی آن است. موتورها اغلب در هنگام راه‌اندازی همجون یک بار امپدانس ثابت رفتار می‌کنند. بدین معنی که گشت‌آور راه‌اندازی متناسب است با مجذور ولتاژ ترمینال. اگر ولتاژ ترمینال موتوری در هنگام راه‌اندازی ۸۰ درصد مقدار اسمی آن باشد. گشت‌آور راه‌اندازی آن ۶۴ درصد گشت‌آور روتور قفل شده خواهد بود. بنابراین منظور از مطالعه راه‌اندازی موتور یافتن حداکثر افت ولتاژزی است که سیستم و موتور می‌تواند تحمل کند. چون ضریب قدرت راه‌اندازی موتورها پایین است (نوعا" از ۲۰ درصد تا ۵۰ درصد) و جریان روتور قفل شده بالا است (نوعا" از ۵۰۰ درصد تا ۷۰۰ درصد)» دیماند نیروی راه‌اندازی موتورها اغلب رأکتیو بوده و ممکن است تا ده برابر بار کامل دیماند نیروی را کتیو موتور اندازه موتور - ژنراتور باید به گونه‌ای انتخاب شود که بار مداوم برحسب کیلووات. بعلاوه الزامات راه‌اندازی موتور و اتلاف ژنراتور را تامین کند. سازندگان زنراتورها معمولا" برای محاسبه اثرات راه‌اندازی موتور راهبردهایی ارایه می‌کنند. یک قاعده معمول اغلب محاسبه ۰/۵ اسب نیرو در هر کیلووات است لیکن تصمیم نهایی باید براساس داده‌های سازنده اتخاذ گردد. در مواردی که راه‌اندازی موتور برحسب کیلو ولت - آمپر یا ادامه کار برحسب کیلووات از مقادیر اسمی دستگاه موتور - ژنراتور متجاوز باشد. اثرات انحراف ولتاژ و فرکانس حاصله بر روی تجهیزات غیر راه‌اندازی موتور باید ارزیابی شود (یعنی راه‌اندازهای موتورء رله‌هاء کامپیوترهاء تجهیزات مخابراتی و غیره). اندازه ژنراتورها معمولا" براساس حداکثر دیماند مداوم برحسب کیلوولت - آمپر تعیین می‌شود. در مواردی که بارهای با انرسی بالای غیر معمول بدون استفاده از راه‌اندازهای با کاهش ولتاز باشد. یا اگر در زمان راه‌اندازی تنظیم ولتاژ و فرکانس غیر از آنچه مشخص شده قابل تحمل نباشد. باید ژنراتوری با ظر فیت اسمی بالاتر انتخاب ۱۲-۳۳ ملاحظات بار لحظه‌ای دستگاه موتور - ژنراتور باید به گونه‌ای طراحی و انتخاب شود که دارای ظرفیت کافی و قابلیت لازم برای به حداقل رساندن بار لحظه‌ای بوده و مجهز به یک رگولاتور ولتاژ با ظرفیت پاسخ کافی برای به حداقل رساندن افت با موج ولتاژ پس از بار لحظه‌ای باشد. بسیاری کاربرد‌های صنعتی می‌توانند افت ولتاژ زیادی را تحمل کنند تا جایی که باعث قطع کنتاکتورها یا عملکرد ترمز خودکار نشود (معمولا" تا ۸۰ درصد. اما در موارد خاص تا ۶۵ درصد). در این‌گونه موارد اثر بارهای غیر خطی بر روی کنترل‌های دستگاه موتور - ژنراتور باید ارزیابی و کنترل شود. همچنین باید تاثیر بر روی مدارهای الکترونیکی و کامپیوترها نیز بررسی و در نظر گرفته شود. -------- صفحهٔ بعد -------- نها راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۱۳-۳-۴۳ سیستم‌های دستی سرویس برق پشتیبان باکنترل دستی ساده‌ترین و ارزان‌ترین روش برای استفاده در مواردی است که راه‌اندازی خودکار و انتقال بار از حساسیت خاصی برخوردار نمی‌باشد. در این گونه موارد باید یک اپراتور به صورت تمام وقت در محل ۱۴-۳-۳ سیستم‌های خودکار موتور - ژنراتورهایی که به عنوان یک سیستم نیروی اضطراری خودکار استفاده می‌شود باید مجهز به کنترل‌های راه‌اندازی خودکار موتورء شارژر باتری خودکارء و کلید انتقال خودکار باشد. در اغلب کاربردهاء سیستم برق شهری به عنوان منبع برق عادی استفاده می‌شود و موتور - ژنراتور به عنوان سیستم برق اضطراری» در صورت قطع برق عادی یا نامطلوب بودن کیفیت آن جایگزین می‌گردد. در این نوع سیستم منبع برق عادی کنترل و مانیتور می‌شود و در صورت قطع برق یا کاهش ولتاژ و فرکانس بیش از حدود معینی موتور به طور خودکار شروع به‌کار می‌کند. پس از تثبیت ولتاژ و سرعت ژنراتور به مقادیر اسمی, بار به طور خودکار به برق پشتیبان منتقل می‌شود. هنگام بازگشت نیروی برق عادی کلید انتقال به طور خودکار بار را منتقل نموده و موتور - ژنراتور خاموش می‌شود. برای ملاحظات ویزه انتقال بار موتورهای الکتریکی به بند ۷-۴-۳ نگاه کنید. ۱۵-۳-۳ وسایل انتقال خودکار تجهیزات انتقال مورد استفاده در دستگاه‌های موتور - ژنراتور مشابه کلیدهای انتقال در سیستم‌های تغذیه برق چندگانه می‌باشد با این تفاوت که در این نوع دستگاه‌ها کنتاکت‌های معینی پیش‌بینی شده که هنگام قطع نیروی برق عادی بسته می‌شود. این کنتاکت‌های معین. راه‌اندازی و قطع موتور - ژنراتور را شروع می‌کند. وسیله انتقال خودکار همچنین ممکن است مجهز به وسایل اضافی برای ادامه کار موتور - ژنراتور در حالت بدون بار برای پنج دقیقه قبل از خاموش شدن دستگاه باشد. برای اطلاعات اضافی در مورد وسایل انتقال خودکار به بند ۴-۳ رجوع شود. ۱۶-۳۳ قابلیت اطمینان دستگاه‌های موتور - ژنراتور برای نگهداری موتور در شرایط مطلوب باید در هر بار راه‌اندازی آن فرصت داده شود تا کلیه بخش‌های موتور به حرارت عادی بهره‌برداری برسد. در موارد قطع برق کوتاه مدت موتور - ژنراتور باید پس از بازگشت برق عادی بار موتور - ژنراتور راه اندازی شده و برای مدت معینی زیر بار کار کند. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های ژنرانور ونیروی برق عادی ۷۳۳ برای حصول اطمینان و رضایت از کار موتور - ژنراتور موارد زیر باید ملاک عمل قرار گرفته و رعایت شود : الف - سیستم‌هایی که با آب شهر خنک می‌شود قابل اطمینان نمی‌باشد زیرا در مواقع اضطراری ممکن است با قطعی آب مواجه گردد. استفاده از سیستم‌خنک‌کننده با رادیاتور یا یک سیستم خنک‌کننده تبادل حرارتی با منبع آب مستقل توصیه می‌شود. ب - استفاده از ضد یخ برای سیستم خنک‌کننده ممکن است مورد نیاز باشد. برای بهبود شرایط راه‌اندازی موتور باید از نوعی سیستم گرمایش مانند گرم‌کن آتاق یا حرارت دهنده غوطه‌ور و یا زاکت بخار استفاده شود. پ - به منظور کاهش صدای موتور باید یک سیستم خفه‌کننده صدا بر روی خروجی موتور پیش‌بینی و نصب ت - سیستم ذخیره سوخت باید برابر قوانین و مقررات محلی و الزامات بیمه پیش‌بینی شود. ظرفیت منبع ث - استفاده از منبع سوخت دفن شده در زمین مطلوب‌تر است. منابع مستقر در روی زمین ممکن است به مواد ج - کیفیت بنزین و سوخت دیزل در صورتی که راکد مانده و استفاده نشود پس از چند ماه کاهش می‌یاید. آزمون‌های منظم و افزودنی‌ها می‌تواند مواد سوختی را سالم نگهدارد. استفاده از سوخت برای منظورهای چ - لرزش موتور در هنگام کار باید با استفاده از لرزه‌گیرهای مناسب کنترل شود. همچنین لوله‌کشی‌های مختلف مانند سوخت. اکزوزء آب و برق باید مجهز به کوپلینگ‌های انعطاف‌پذیر باشد. ح - نصب تجهیزات باید برابر الزامات مقررات محلی در برابر زلزله انجام شود . خ - انواع روش‌های کمک به راه‌اندازی موتور شامل موارد زیر است که روش سوم غالبا" ترجیح داده می‌شود : ۱- حرارت دادن هوا قبل از رسیدن به سیلندر ۲- تزریق مایعات فرار به درون هوای موتور ۳- گرم نگهداشتن بلوک موتور ۱۷-۳-۴۳ ورود و خروج هوا لوله‌های خروجی موتور (اگزوز) در داخل ساختمان باید به منظور حفاظت کارکنان و کاهش دمای آتاق توسط وسایل عایق گاز پوشیده شود. لوله‌کشی اگزوز برای جلوگیری از برگشت فشار باید دارای قطر کافی باشد. برای جلوگیری از آلودگی هوای ورودی. لوله‌های اگزوز باید به دور از کانال‌های ورودی هوا نصب شود. در اتاق‌های ژنراتور تدارک امکانات لازم برای جریان هوای تازه به منظور نگهداری اتمسفر راحت برای کارکنان و هوای تمیز و خنک برای موتور - ژنراتور ضرورت دارد. موثرترین و کم هزینه‌ترین روش معمولا استفاده از یک -------- صفحهٔ بعد -------- ۷۳ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان بادزن (فن) از نوع فشاری بر روی رادیاتوری است که توسط یک کانال به خارج ساختمان متصل می‌شود. بازشو ورودی کانال باید تقریبا" ۲۵ تا ۵۰ درصد از کانال بزرگتر باشد. ۱۸-۳-۴۳ کاهش صدا و آلودگی برای کاهش صدا غالبا" باید لرزش از سازه جدا شود. صدا خفه‌کن‌ها برحسب درجه فرونشانی صدا برای انطباق با استاندارهای صوتی با عبارت‌هایی همچون صنعتی. مسکونی یا بحرانی نامیده می‌شوند. در ورودی هوای اتاق موتور - ژنراتور معمولا" نیاز به نصب صدا خفه‌کن نمی‌باشد زیرا تمیزکننده هوای ورودی به عنوان صدا خفه‌کن نیز عملکرد دارد. علاوه بر صدا خفه‌کن. سیستم‌های کنترل آلودگی نیز ممکن است با توجه به مقررات محلی مورد لزوم باشد. کنترل آلودگی به دو صورت کاهش انتشار ذرات و کاهش انتشار گازهای ,۸0 مطرح است. مشخصات موتور باید از نظر میزان تولید این گونه آلودگی‌ها در سایت مورد نظر بررسی شود. ۱۹-۳۳ سیستم‌های سوخت کیفیت سوخت را می‌توان به سه طریق اصلاح نمود - افزودنی‌های سوخت. عمل‌آوری یا پالایش سوخت و فیلتر نمودن آن در روی موتور - ژنراتور. سوخت درون منبع ذخیره ممکن است در شرایط عادی هوا و بهره‌برداری توسط آب. میکروب‌ها یا ذرات ریزی که به درون تانک نفوذ می‌کند آلوده شده و تغییر کیفیت دهد. افزودنی‌های سوخت و برخی عمل‌آوری و پالایش‌ها می‌تواند شرایط را بهبود بخشد. اما این روش‌ها کاملا" ایمنی و سلامت سوخت را تامین نمی‌کند. عمل‌آوری سوخت در خطوط اولیه تغذیه به موتور - ژنراتور توسط یک سیستم پالایش کننده جداگانه انجام شده بر روی موتور می‌شود. این‌گونه سیستم‌ها باید در صورت گرفتگی فیلتر موتور - ژنراتور بتواند سوخت را از مسیر کنارگذر عبور داده و به سیستم پالایش کننده برگشت نماید. پالایش کننده سوخت باید هنگام سرویس شدن دارای امکانات لازم برای عبور سوخت از مسیر کنارگذر باشد. مرحله نهایی پالایش سوخت توسط فیلتر نصب شده روی موتور - ژنراتور است. فیلترهای سوخت سه مرحله‌ای (۱۰۰ میکرون» ۳۰ میکرون و ۱۰ میکرون) مجهز به شیر برای برداشت آن حین کار موتور باید برای تجهیزات کلاس ۲3 و کلاس ۲۳4 مورد استفاده قرار گیرد. فیلترهای سوخت یک مرحله‌ای (۱۰۰ میکرون یا ۳۰ میکرون) مجهز به شیر برای برداشت آن حین کار موتور باید به عنوان حداقل الزامات لازم در تجهیزات کلاس ۲۱ و کلاس ۲2 استفاده شود. (۱) رادیاتوری که فن در جلوی آن قرار داشته و هوا را به درون آن می‌فشارد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های ژنرانور ونیروی برق عادی ۷۳ مرکز داده باید مجهز به یک منبع سوخت ذخیره و شماری منبع سوخت روزانه متناسب با شماره موتور - ژنراتورها باشد. برای سهولت سوخت رسانی, منبع سوخت باید حتی‌المقدور به موتور نزدیک باشد. در مواردی که از سوخت بنزین یا گاز مایع استفاده می‌شود. منبع سوخت نباید با موتور در یک اتاق استقرار یابد زیرا خطر نشت گاز و آتش‌سوزی وجود دارد. لیکن چنانچه از سوخت دیزل استفاده شود می‌توان منبع سوخت را با موتور در یک اتاق قرار داد. اگر از منبع دور استفاده شود. یک منبع انتقال واسط در نزدیکی موتور توصیه می‌شود. مقررات آیین‌نامه ساختمان و بیمه باید بررسی شود تامشخص گردد که منبع سوخت در کنار موتور - ژنراتور» خارج یا مجاور اتاق قرار داده شود و یا این که در زیر زمین دفن گردد. موتور - ژنراتوری که برای کار با بنزین» گاز مایع یا گازوئیل تجهیز شده است یک سیستم خودکفا است و به خدمات خارجی مانند برق عمومی یا شهرداری بستگی ندارد. این گونه سیستم‌ها متکی به خود است و باید دارای ۲۰-۳۳ تنظیم سرعت موتور توسط گاورتر دستگاه‌های گاورنر تنظیم سرعت موتور را با دو روش آفت سرعت و همزمانی کنترل می‌نمایند.در روش اول افت سرعت. که بر اثر افزایش بار موتور حاصل می‌شود. سرعت موتور کنترل می‌گردد و در روش دوم گاورنر در تمامی شرایط بار و تا بار کامل سرعت موتور را ثابت نگه می‌دارد. درصد آفت سرعت از رابطه زیر قابل محاسبه است : و سرعت با بار کامل (دور در دفیقه) - سرعت بدون بار موتور (دور در دفیقه) ت افت (4۲۵۵ 40000) 1 د ی ود سا سرعغت 100 تنظیم نوعی آفت سرعت برای ژنراتوری که با گاورنر آفت سرعتی کار می‌کند برابر است با ۳ تا ۵ درصد. بنابراین اگر سرعت و فرکانس در بار کامل به ترتیب ۱۸۰۰ دور در دقیقه و ۶۰ هرتس باشد. در حالت بی‌باری با چهار درصد آفت. سرعت ۱۸۷۲ دور در دقیقه و فرکانس ۶۲/۴ هرتس خواهد بود. هنگامی که ژنراتور در دوره نگهداری با سیستم موازی است. گاورنر با روش افت سرعت یعنی با بار پایه کار می‌کند. در شرایط جدایی, استفاده از گاورنر در حالت همزمانی که فرکانس ثابت می‌ماند مطلوب‌تر است. در شرایط بار ثابت. فرکانس دارای تغییرات کمی از حدود تنظیم گاورنر می‌باشد. حدود این تغییرات مقیاس پایداری گاورنر محسوب می‌شود. یک گاورنر همزمانی بایستی تنظیم فرکانس را در حدود درصد نگهدارد. هنگامی که بار افزایش یا کاهش می‌یابد. سرعت و فرکانس موتور به صورت لحظه‌ای افت و خیز می‌یاید. و معمولا" یک تا سه ثانیه طول می‌کشد تا گاورنر سرعت موتور را با بار تازه تنظیم کند. در مواردی که ژنراتور به صورت موازی با منبع اولیه نیرو کار می‌کند. گاورنر باید به گونه‌ای تنظیم شود که در صورت قطع برق عادی به طور خودکار از حالت افت به همزمانی تغییر یابد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۷۳ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۲۱-۳۳ روش‌های راه‌اندازی در اغلب دستگاه‌های موتور - ژنراتور برای راه‌اندازی موتور از یک موتور الکتریکی و باتری استفاده می‌شود. برای راه‌اندازی واحدهای بزرگ که استفاده از باتری غیر عملی است معمولا" از سیستم‌های بادی یا هیدرولیکی ۳-۳-۳ شارژ باتری علاوه بر شارژر باتری مستقر بر روی دستگاه موتور - ژنراتورء ژنراتور»ه یک شارژر باتری خودکار جداگانه نیز برای نگهداری شارژ باتری برای هنگامی که ژنراتور خاموش است توصیه می‌شود. قصور در نگهداری و شارژ درست باتری بزرگترین علت خرابی سیستم‌های برق اضطراری است. ۲۳-۳-۳ امتیازات و اشکالات دیزل - ژنراتورها در مقایسه و ارزیابی بین موتورهای دیزل و توربین‌های گازی به عنوان محرک اولیه . امتیازات و اشکالات زیر باید مورد توجه قرار گیرد : - منبع تغذیه : توربین‌های گازی و موتورهای دیزل به طور کلی می‌توانند از یک نوع سوخت استفاده کنند. - راه‌اندازی : در کاربری‌هایی که مستلزم ۱۰۰ درصد بار در ۱۰ ثانیه می‌باشد. می‌توان از دیزل - ژنراتور استفاده نمود. در اغلب توربین - ژنراتورهای گازی برای تغذیه بار کامل بیش از ۳۰ ثانیه زمان نیاز است. - نوفه یا نویز : توربین گازی آرام‌تر از موتور دیزیل کار می‌کند و دارای لرزش کمتری است. - نرخ‌بندی (۲21118) : توربین‌های گازی در اندازه‌های کمتر از ۵۰۰ کیلووات به آسانی در دسترس نمی‌باشد. در صورتی که موتورهای دیزل از ۱۵ کیلووات و کمتر نیز در اختیار قرار می گیرد. -‏ خنک کردن : موتورهای دیزل در اندازه‌های بزرگتر معمولا" با آب خنک می‌شود. در صورتی که توربین‌های گازی با هو خنک می‌شود. - نصب : توربین‌های گازی بسیار سبک‌تر و اندازه‌آن کوچکتر است. توربین‌ها همچنین به خنک‌کنندگی و هوای احتراقی کمتری نیاز داشته و لرزش کمتری ایجاد می‌کنند. هزینه نصب معمولا" کمتر است و در کاربردهای نصب بر روی سقف عملی‌تر است. - هزینه : هزینه اولیه موتورهای دیزل کمتر از توربین‌های گازی است. اما گاهی اوقات هزینه کل نصب شده هر دو دستگاه به علت هزینه نصب کمتر توربین‌های گازی قابل مقایسه است. - دوره‌کاربری : موتورهای دیزل در مقایسه با توربین‌های گازی در کارکرد دوره‌ای در زیر بار از استحکام بیشتری برخوردار است. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های ژنرانور ونیروی برق عادی ۷۳۷ - نگهداری : توربین گازی نسبت به موتور دیزل دستگاه ساده‌تری است. لیکن تعمیر و نگهداری موتور دیزل به طور کلی با سهولت بیشتری امکان‌پذیر است. - کارایی : موتور دیزل در زیر بار کامل از توربین گازی کاراتر است. لیکن در کاربری‌های کم مصرف‌تر که به - پاسخ فرکانس : توربین - ژنراتور گازی در بار کامل لحظه‌ای دارای فرکانس پاسخ ممتازتری است. ۴-۳ سرویس‌های تغذیه برق چندگانه ۱۴۳ مقدمه سرویس‌های تغذیه برق چندگانه را می‌توان به عنوان منبع نیروی برق اضطراری یا پشتیبان مورد استفاده قرار داد. در این‌گونه موارد. یک سرویس تغذیه اضافی از یک منبع نیروی جداگانه همراه با تجهیزات کلیدزنی لازم؛ مورد نیاز خواهد بود. شکل ۷-۳ انتقال خودکار بین دو منبع تغذیه ولتاژز پایین را نشان می‌دهد. منبع تغذیه شماره یک خط نیروی عادی است و منبع تغذیه شماره دو منبع جداگانه دیگری است که برق اضطراری را تأمین شکل ۷-۳ : سیستم تغذبه دوگانه با استفاده از کلید انتقال خودکار -------- صفحهٔ بعد -------- ۷۸ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۲-۴-۳ جدایی سرویس‌های تغذیه برق استفاده از سرویس منابع تغذیه چندگانه در صورتی که شرکت برق منطقه‌ای بتواند آن را باخطوط جداگانه به نحوی تامین کند که هنگام قطع برق یا وجود اختلالات مختلف بر روی یک خط بر خط دیگر موثر نباشد از نظر اقتصادی با صرفه‌تر از استفاده از مولد برق اضطراری است. استفاده از این روش دارای این امتیاز است که انتقال از یک خط به خط دیگر سریع انجام شده و زمان راه‌اندازی ۵ تا ۱۵ ثانیه مولد پشتیبان مورد نیاز نخواهد بود. در این‌گونه موارد استفاده از نوعی هشدار در صورت قطع برق اضطراری باید در نظر گرفته شود تا بتوان اقدامات احتیاطی لازم را اعمال نمود. در مواردی که قطع کامل برق قابل تحمل نیست مانند بیمارستان‌ها نباید از این سیستم استفاده شود. بلکه باید از مولد برق اضطراری و پشتیبان که از ضریب اطمینان بالاتری برخوردار ۳-۴-۳ _طرح انتقال خودکار ساده (با دو منبع ورودی) تجهیزات کلیدزنی خودکار ممکن است از سه کلید خودکار مدار با کنترل و اینترلاک مناسب برابر شکل ۸-۳ تشکیل شود. کلیدهای خودکار معمولا" برای کلیدزنی اولیه در مواردی که ولتاژ از ۶۰۰ ولت تجاوز می‌کند استفاده می‌شود.این‌گونه کلیدها گران‌تر ولی دارای عملکرد ایمن‌تر است. در این نوع موارد باید از کاربری فیوز برای حفاظت در برابر اضافه جریان اجتناب شود. انتقال خودکار بار در صورت قطع یکی از منابع با فعال شدن مدار رله مربوط به منبع دیگر انجام می‌شود. در مواردی که هر یک از خطوط تغذیه نتواند تمامی بار را تغذیه کند باید تدابیری اندیشه شود تا قبل از انتقال بار بخشی از بارهای غیر حیاتی از مدار خارج شود.اگر در نظر است که بار توسط هر دو مدار تغذیه شود کلیدهای خودکار ‎٩‏ بسته و کلید رابط باز می‌شود. هر سه کلید خودکار به گونه‌ای اینترلاک می‌شود که هر دو کلیدی بتواند بسته شود ولی از بسته شدن هر سه کلید جلوگیری گردد. امتیاز این ترکیب آن است که قطعی انتقال لحظه‌ای فقط بر روی باری که از مدار قطع شده تغذیه می‌شود. رخ می‌دهد. ترکیب نشان داده شده در شکل ۸-۳ فقط حفاظت در برابر قطع برق عادی را تامین می‌کند. تداوم نیرو برای بارهای حیاتی همچنین ممکن است در موارد زیر قطع شود : - قطعی مدار در داخل ساختمان (طرف بار تغذیه ورودی). - اضافه بار یا نوعی قطعی مدار. -‏ خرابی الکتریکی با مکانیکی سیستم توزیع برق در داخل ساختمان, کلیدهای انتقال را می‌توان نزدیک بار قرار داد و عملکرد آن را مستقل از حفاظت در برابر اضافه جریان نمود. قابلیت استفاده از سیستم‌های تغذیه چندگانه را می‌توان با افزایش یک سیستم موتور - ژنراتور برای بارهای حیاتی‌تر بهبود بخشید. چنین سیستمی در شکل ۹-۳ آرایه شده است. -------- صفحهٔ بعد -------- ۷۹ فقصل سوم سیستم‌های زنرانور وتیروی برق عادی شکل ۸-۳ : سیستم با دو منبع تغذیه و امکان بسته شدن هر دو مدارشکن مس برق ورودی دو منبع برق ورودی یک بار خنانی درچه یک شکل ۹-۳ : ترکیب دو برق ورودی با بک موتور - ژنراتور برای تامین موارد مختلف برق اضطراری -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۰ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۴-۴-۳ حفاظت در برابر اضافه جریان ذکر این نکته ضروری است که کنترل و عملکرد انتقال نباید باعث عدم توجه به حفاظت در برابر اضافه جریان یا بر عکس شود. بعلاوه» وسایل انتقال و حفاظت در برابر اضافه جریان بایستی به ترتیبی در نظر گرفته شود که وسایل قطع سرویس ورودی به سهولت در دسترس قرار گیرد. بررسی و تحلیل کامل حفاظت در برابر اضافه جریان در فصل ششم ارایه شده است. ۵-۴-۳ نرخ‌بندی وسایل انتقال و لوازم فرعی آن ویژگی‌های لازم برای وسایل انتقال بایستی شامل توانایی‌های زیر باشد : - بسته شدن در برآبر جریان هجومی بدون جوش کنتاکت. - انتقال مداوم جریان کامل نامی بدون ایجاد حرارت بیش از حد. - ایستادگی در برابر جریان‌های اتصال - کوتاه موجود بدون جدایی کنتاکت. - قطع درست بارها بدون ایجاد قوس الکتریکی بین دو سرویس برق ورودی. علاوه بر در نظر گرفتن هر یک از موارد بالا به تنهایی, باید اثر آنها بر یکدیگر را نیز مورد توجه قرار داد. برای هماهنگی بین کلیدهای انتقال خودکار و حفاظت در برابر اضافه جریان نیز باید توجه ویژه‌ای مبذول شود. جریان‌های خطای بالا ایجاد نیروهای الکترومغناطیسی درون ساختار کنتاکت مدار شکن‌هامی‌کند. که با باز شدن سریع و به حاقل رساندن زمان کمک می‌نماید. اما در کلیدهای خودکار طراحی شده برای ایستادگی در برابر جریان‌های خط این نیروی الکترومغناطیسی به طور معکوس برای اطمینان از بسته ماندن کنتاکت‌های کلید انتقال تا هنگام از بین رفتن خط استفاده می‌شود. جدایی کنتاکت. در حالی که جریان خطا ادامه دارد. سبب ایجاد قوس الکتریکی. ذوب سطح کنتاکت. و احتمالا"جوش کنتاکت پس از بستن مجدد و سرد شدن فلز ذوب شده می‌شود. کلیدهای انتقال باید برابر استاندارد 1008 الا / ۸۲/51 مورد آزمون جریان ایستادگی قرار گیرند و جوش کنتاکت در آن مجاز نخواهد بود. بنابراین وسایل کلیدی انتقال باید از نوعی انتخاب شود که برای این منظور طراحی و ساخته شده باشد. اغلب کلیدهای انتقال می‌توانند ۸۱۰۰ جریان نامی را در حرارت ۴۰ درجه سانتیگراد انتقال دهند لیکن. کلیدهای انتقالی که دارای وسایل حفاظتی اضافه جریان یکپارچه می‌باشند ممکن است محدود به جریان بار مداوم حداکثر ۸۸۰ ظرفیت کلید باشند. اوراق مشخصات ارایه شده توسط سازنده ظرفیت دستگاه را که آیا ۸۸۰/ یا ۸۱۰۰ است نشان می‌دهد. کلیدهای انتقال از دیگر تجهیزات اضطراری از این جهت تفاوت دارد که منبع تغذیه را مداوما" مانیتور نموده و جریان الکتریکی را مداوما" به بارهای حیاتی انتقال می‌دهند. در این‌گونه دستگاه‌ها جریان‌های خطاء کلیدزنی -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های ژنرانور ونیروی برق عادی ۸۱ مکرر انواع بارهاء و شرایط محیطی نامساعد نباید باعث ایجاد دمای بیش از حد و یا کاهش اطمینان نسبت به اغلب کلیدهای انتقال برای انتقال تمامی بار سیستم تعیین ظرفیت می‌شوند و بنابراین برای وظیفه مداوم کنترل این که بار لامپ‌های تنگستن از ۸۳۰ ظرفیت کلید تجاوز نکند. برخی سازنده‌ها کلیدهای انتقال را برای ۱۰۰/ بار لامپ‌های تنگستن تولید می‌کنند. مواردی نیز وجود دارد که کلیدهای انتقال فقط برای بارهای خاصی مانند بارهای مقاومتی در نظر گرفته می‌شود.به همین مناسبت هنگام انتخاب کلیدهای انتقال بایدبه طبقه بندی بارها نیز توجه شود. وسایل انتقال بار در اشکال زیر وجود دارد : - کلیدهای انتقال خودکار با ظرفیت‌های ۳۰ تا ۴۰۰۰ آمپر, تا ۶۰۰ ولت - مدار شکن‌های نیروی خودکار (کلید خودکار) شامل دو یا چند مدار شکن نیرو که به صورت مکانیکی یا الکتریکی با هر دو اینترلاک شده با ظرفیت ۶۰۰ تا ۳۰۰۰ آمپر تا ۱۵ کیلوولت - کلیدهای انتقال دستی (۶۰۰ ولت) با ظرفیت‌های جریان ۳۰ تا ۲۰۰ آمپر - کلیدهای انتقال غیر خودکار با ظرفیت جریان ۳۰ تا ۴۰۰۰ آمپرء تا ۶۰۰ ولت. با کنترل دستی و عملکرد الکتریکی - کلیدهای فشاری دستی یا الکتریکی (۶۰۰ ولت) فیوزدار یا بدون فیوز در ظرفیت‌های ۸۰۰ تا ۶۰۰۰ آمپر ویژگی‌ها و لوازم کمکی مورد استفاده در وسیله انتقال به شکل آن بستگی دارد و ممکن است شامل موارد - کنترل‌کننده‌های ولتاز: این‌گونه کنترل‌کننده‌ها دارای قابلیت تنظیم در هنگام افت ولتاز (ع۷۵1128 ۶۲ا0410۹) ولتاز تغذیه به منبع دوم منتقل شده و در زمان وصل مجدد به حالت اولیه باز می‌گردد. طیف افت ولتاز معمولا" از ۸۷۵ تا ۸۹۵ قابل تنظیم است و طیف وصل مجدد از ۶۸۵ تا ۶۹۸ ولتاژ نامی ممکن است تنظیم شود. تنظیم معمول برای اغلب بارها برای افت ولتاژ برابر ۸۵ ولتاژ نامی و برای وصل مجدد برابر با ۰ ولتاژ نامی می‌باشد (افت ولتاژز معمولا" برابر با ۸۹۵ وصل مجدد است). افت ولتاژ پایین‌تر پا تاخیر زمانی بیشتر بر اثر راه‌اندازی موتورهای بزرگ مورد نیاز خواهد بود. - کلید آزمون : این کلید برای شبیه‌سازی قطع برق برای آزمون دوره‌ای منبع اضطراری و عملکرد انتقال استفاده می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۲ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان - وسایل کنترل تبدیل بسته (1۲215111010 10800)) : این‌گونه وسایل در صورتی که شرکت تغذیه کننده اتصال همزمان دو منبع تغذیه با هم را اجازه دهد و طرح کلید نیز برای این منظور در نظر گرفته شده باشد. مورد استفاده قرار می‌گیرد. - امکانات کلیدزنی هادی خنثی و در نتیجه به حداقل رساندن جریان زمین و ساده نمودن کشف جریان خطای زمین. برای اطلاعات بیشتر به فصل هفتم نگاه کنید. - کنترل‌هایی برای انتقال بار موتوری به منبع دیگر به طوری که از جریان‌های غیر عادی ناشی از ولتاز باقی‌مانده (ع۷۵1128 [۶10۵ع۲) خارج از فاز با ولتاژ منبع اجتناب شود. - پیش‌بینی یک رله تاخیری قابل تنظیم بین ۶-۰ ثانیه برای گذار از قطعی‌های لحظه‌ای و در صورت تداوم قطعی یا کاهش ولتاژ راه‌اندازی موتور با تاخیر زمانی مناسب. در کلید انتقال. این ویژگی برای به حداقل رساندن استهلاک موتور راه‌انداز دستگاه. دنده رینگی و دیگر تجهیزات سیستم و جلوگیری از تخلیه میزان زمان تاخیر معمولا" در حدود یک ثانیه تنظیم می‌شود لیکن در صورت لزوم می‌توان آن را طولانی‌تر نمود. در مواردی که تنظیم تاخیر بیشتر در نظر گرفته می‌شود باید اطمینان حاصل نمود که زمان باقی‌مانده برای انتقال سیستم به منبع دوم از مقدار مقرر در آیین‌نامه مربوط متجاوز نباشد. پس از راه‌اندازی موتور و رسیدن خروجی ژنراتور به ولتاژ و فرکانس لازم» یک تاخیر زمانی دیگر برای تثبیت خروجی ژنراتور در حالت بدون بار فعال می‌شود که معمولا" در حدود یک دقیقه تنظیم می‌شود. و پس از گذشت زمان مزبور بار به منبع پشتیبان منتقل می‌شود. فعال شدن زمان سنج دیگر هنگام بازگشت برق عادی صورت می‌گیرد. این زمان‌سنج نوعا" بین صفر تا ۳۰ دقیقه قابل تنظیم است. وظیفه این رله تعیین حداقل زمان کار موتور - ژنراتور پس از برقراری نیروی برق عادی هدف از این تاخیر زمان دوگانه است. معمولا" در پی قطعی طولانی مدت برق, بروز قطعی‌های کوتاه مدت در فواصل چند ثانیه یا چند دقیقه پیش می‌آید. این تاخیر زمان از این نوع موارد جلوگیری می‌نماید. و بعلاوه موتور - ژنراتور در زیر بار مورد آزمون قرار گرفته و در شرایط کاری مطلوب قرار می‌ گیرد. کلید انتقال باید به گونه‌ای طراحی شود که در صورت از کار افتادن موتور - ژنراتور و برقراری برق اولیه فعال یک زمان‌سنج چهارم نیز برای کار موتور - ژنراتور در حالت بدون بار پس از انتقال بار به منبع اولیه قابل توصیه است که معمولا" حدود پنج دقیقه یا کمتر خواهد بود. این عملکرد به دستگاه‌ها اجازه می‌دهد تا به درستی خنک شده و از بوجود آمدن دمای اضافی در ژنراتور ممانعت شود. این ویژگی به خصوص در مورد دیزل - ژنراتور توصیه می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های ژنرانور ونیروی برق عادی ۸۳ شکل ۱۰-۳ : نمونه کلید انتقال خودکار مدولارء مناسب برای انواع بارها عادی به پشتیبان به صورت مرحله‌ای انجام شود. این عمل که ممکن با استفاده از زمان‌سنج انجام شود.ء سبب کاهش الزامات ولت - آمپر راه‌اندازی موتور - ژنراتور در مواردی که بارهای موتوری مطرح است می‌شود. استاندارد پایه برای رواداری‌های ولتاژ برای تجهیزات کاربردی در آیین‌نامه 84.1 »2 ‎۸/٩1‏ ارایه شده است. حدود ارایه شده در این استاندارد بر پایه موتورهای دارای فریم ] استوار بوه و برای تجهیزات غیر از موتور با اندکی کاهش ذکر شده است. در تعیین ولتاژ عملکرد کلید انتقال باید دقت کافی مبذول شود تا دستگاه‌های حساس به ۷-۴-۳ انتقال بارهای موتوری انتقال بارهای موتوری بین دو منبع تغذیه مستلزم ملاحظات ویژه‌ای است. اگرچه دو منبع را می‌توان همزمان نمود لیکن سرعت موتور هنگام قطع برق متمایل به آهستگی می‌شود و در طی شرایط انتقال, ولتاژ باقی مانده موتور باعث انحراف فاز با منبع تغذیه جدید می‌شود. در این‌گونه موارد سرعت انتقال. مجموع اینرسی (نیروی مقاومت) و موتور و ویژگی‌های سیستم مطرح است. در انتقال, اختلاف بردار و جریان هجومی غیر عادی زیاد -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان حاصله می‌تواند به موتور آسیب وارد نموده و جریان بیش از حد کشیده شده توسط موتور ممکن است باعث عملکرد وسیله حفاظت در برابر اضافه جریان شود. هر دو نوع بارهای موتوری شامل دارای اینرسی نسبتا" کم در ارتباط با الزامات گشتاور مانند پمپ‌ها و کمپرسورها و همچنین بارهای دارای اینرسی بالا مانند فن‌های کششی که پس از قطع برق با سرعت نزدیک به سنکرون برای مدت بیشتری کار می‌کنند. در معرض خطر کلیدزنی با انحراف فاز می‌باشند. کلیدهای انتقال خودکار را می‌توان با استفاده از لوازم کنترل زیر در برابر این گونه مشکلات - انتقال هم‌فاز -‏ کلید انتقال با موقعیت مرکز خاموش زماندار - مدار کنترل قطع بار موتوری - انتقال موازی لحظه‌ای منابع نیرو انتقال هم‌فاز نشان داده شده در شکل ۱۱-۳ معمولا"برای انتقال موتورهای کم سرعتی به‌کار برده می‌شود که بارهای با انرسی زیاد را می‌گردانند. مشروط بر آن که کلید انتقال دارای سرعت عملکرد زیاد باشد. امتیاز اولیه روش انتقال هم‌فاز آن است که موتور و فرآیندی که توسط آن کنترل می‌شود با اختلال کمی در سیستم الکتریکی به‌کار ادامه می‌دهد. امتیاز دیگر این است که یک کلید دو قطبی استاندارد با افزایش ساده یک مانیتور هم‌فاز کننده می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. در این نوع سیستم مانیتور زاویه نسبی بین دو منبع تغذیه را نمونه‌گیری نموده و هنگامی که زاویه فاز ولتاژ به صفر نزدیک می‌شود با ارسال سیگنال به کلید انتقال فرمان منبع برق عادی منبع اضطراری اختصارات 9 مدارشکن یه مانیتور هم‌فا زکننده شکل ۱۱-۳: انتقال بار موتوری هم‌فاز -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های ژنراتور ونیروی برق عادی ۸ مدارهای کنترل قطع بار موتوری مانند آنچه در شکل ۱۳-۳ نشان داده شده و طرح‌های رله‌ای مشابه نیز برای به طوری که شکل ۱۳-۳ نشان می‌دهد. مدار کنترل قطع بار موتوری یک کنتاکت پیلوت بر روی کلید انتقال است که مدار سیم‌پیچ کنترل‌کننده موتور را باز می‌کند. پس از انتقال بارء کنتاکت پیلوت کلید انتقال بسته می‌شود تا اجازه دهد کنترل‌کننده موتور دوباره بسته شود. برای این‌گونه کاربردهاء کنترل‌کننده باید به طور خودکار بازنشانی (۲۵8۵1) شود. مدار قطع بار باید به گونه‌ای تنظیم شود که طی مدت تقریبا" ۰/۵ تا ۳ ثانیه قبل از شروع انتقال بار به منبع نیروی دیگرء کنتاکت پیلوت را باز کند. راه‌انداز مونور اختم ارات (1] تاخیر زمانی کلیدهای انتقال با مرکز خاموش زماندار (خنثی) نیز برای کلیدزنی بارهای موتوری به‌کار می‌رود. شکل ۱۳-۳ شمای استقرار مدارهای نوعی این‌گونه سیستم‌ها را نشان می‌دهد. در این نوع سیستم اتصالات بین کلید انتقال و کنترل‌کننده موتور مورد نیاز نمی‌باشد زیرا کنترل‌کننده موتور تا هنگامی که ولتاز باقی‌مانده موتور در حال چرخش وجود دارد عمل نمی‌کند. به این ترتیب که زمان خاموشی باید به قدری باشد که ولتاژ باقی‌مانده (پس ماند) به حدی برسد (نوعا" ۵ درصد ولتاژ اسمی موتور) که اتصال مجدد باعث صدمه و آسیب به موتورء یا بار ۸5٩۸[]|/۲۳۲۸/۸ ۱/۵ |‏ به طور خلاصه درج شده است. زمان‌های نزول ولناز مدار باز برای یک سری از موتورها در شکل ۱۳-۲ نشان داده شده است. در زمان‌بندی مرکز خاموش, زمان راه‌اندازی ژنراتور نباید مورد محاسبه -------- صفحهٔ بعد -------- ۸ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان قرار گیرد زیر عملکرد مرکز مزبور باید فقط هنگامی صورت گیرد که هر دو منبع تغذیه در شرایط برق‌دار و زنده منبع عادی 8 چم ْ ز3 0 3 4 طرح انتغال رح کسترل و 01۱ دم 0 کنتاکتور عادی با سحی انتغال یت کنور عادی بار ۵ ریم | کنتاکتور اضطرا 0۵ ۳ 22 1 , کتور ری اختصارات ٩17:‏ انتقال به مدارهای کنترل عادی ۳1۳ انتقال به مدارهای کترل اضطراری ۳ کنتاکتور منبع اضطراری ۷ کنتاکتور منبع برق عادی ۵ کنتاکتور اینترلاک الکتریکی منبع اضطراری ۵ کنتاکتور اینترلاک الکتریکی منبع برق عادی (1 تاخیر زمانی اج مدار مسدود کننده مدار با زکننده شکل ۱۳-۳: شمای کلید انتقال با مرکز خاموش زماندار -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های ژنرانور ونیروی برق عادی ۷ 500 0 5 10 1.5 20 25 3,0 3.5 زمان بر حسب ثانیه شکل ۱۴-۳: افت ولتاژ مدار - باز در موتورهای القایی (بر پایه سرعت ثابت) روش دیگر انتقال بار موتوری اشتراک انتقال (1۳28101 0۷۵۲120) یا گذار بسته (1۳2118111011 210860) می‌باشد که با موازی سازی لحظه‌ای دو منبع صورت می‌گیرد و در شکل ۱۵-۲ نشان داده شده است. انتقال بار بدون وقفه دارای کمترین سیستم و فرآیند اختلال می‌باشد. در این‌گونه موارد باید هر دو منبع نیرو از نظر ولتاژه فرکانس» و زاویه فاز به درستی همزمان باشند. در سال‌های اخیر استفاده از روش گذار بسته در سیستم‌های نیروی اضطراری و پشتیبان رو به فزونی گذاشته است. در این روش مسایل مرتبط با انتقال غیر هم‌فاز موتورهاء مانند جریان هجومی لحظه‌ای پا آفت سرعت موتور حذف می‌شود. در این نوع سیستم همچنین قطع برق و وقفه بارهای حساس همچون سیستم‌های -------- صفحهٔ بعد -------- ۸۸ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان منبع عادی ۹ وه جات اختصارات 0 : اینترلاک الکتریکی کنتاکتور منبع اضطراری 0 : اینترلاک الکتریکی کنتاکتور منبع عادی (0] : رله تاخیر زمانی برای بازکردن کنتاکتور دیگر در صورت عدم عملکرد کنتاکتور مربوط برای قطع موازی سازی : همزمان کننده خودکار برای همزمانی منبع اضطراری با منبع عادی از نظر ولتاژ فرکانس و زاویه فاز شکل ۱۵-۳: انتقال بار موتوری با گذار بسته ۸-۴-۳ سامانه‌های متداول شکل ۱۶-۳ یک سیستم متداول را برای تغذیه نیروی برق به یک کارخانه تولیدی نشان می‌دهد. در این نوع سیستم دو خط تغذیه در نظر گرفته شده است. خط شماره یک برای تغذیه برق عادی و خط شماره دو به عنوان کمکی که در حالت عادی باز می‌باشد. دو خط تغذیه به گونه‌ای با یکدیگر همزمان شده است که بتوان آنها را موازی نمود. اما معمولا" بدین گونه استفاده نمی‌شود. به هر صورت. جز در مواردی که برای تغذیه به صورت موازی طراحی شده باشد. عملکرد دو خط به صورت موازی در حداقل بوده و فقط در هنگام کلیدزنی رخ می‌دهد. در این‌گونه موارد معمولا" خطوط تغذیه یک و دو از پستی با فاصله نسبتا" دور از طریق لوله‌های زیرزمینی به کارخانه کشیده می‌شود. این لوله‌ها باید در پوششی از بتن با ابعاد ۳*۳ فوت (۹۱/۴۴ ۹۱/۴۴ سانتیمتر) و با فاصله یک فوت از یکدیگر در عمق ۷ فوت (۲۱۳/۳۶ سانتیمتر) از سطح زمین قرار داده می‌شود. عملکرد سیستم تغذیه به شرح زیر خواهد بود : -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های ژنراتور ونیروی برق عادی ۸۹ الف - اگر ولتاژ منبع عادی (خط یک) برای چند سیکل افت کند. رله ولتاژ کم غیرفعال شده, کلید خودکار خط یک را رها نموده و کلید خودکار خط دو را می‌بندد (در صورتی که ولتاژ بر روی خط دو قابل قبول باشد). ب - هنگامی که ولتاژز بر روی خط یک برقرار می‌شود. رله ولتاز کم فعال شده و یک زمان‌سنج را به‌کار می‌اندازد. پس از این که ولتاژ بر روی خط یک در مدت زمان از پیش تعیین شده‌ای برقرار شد (معمولا" پ - در مواردی که هنگام قطع ولتاز بر روی خط یک. ولتاژز خط دو برقرار نباشد. کلید خودکار خط دو نمی‌بندد. هنگامی که ولتاژٌ خط یک برقرار شد. کلید خودکار خط یک فورا" بسته می‌شود. ت - در مواردی که یک خرابی یا اضافه بار بر روی طرف بار هر یک از کلیدهای خودکار ورودی رخ می‌دهد. یک رله قفل‌کننده هر دو کلید خودکار را باز نگه‌می‌دارد و سیستم انتقال خودکار را تا هنگام بازنشانی غیرفعال می‌کند. در مواردی که تقاضای نیرو افزایش می‌یابد. این سیستم را می‌توان با استفاده از یک کلید مدارشکن رابط (۳۵۵601 01۳۵۷1 116) در شینه ۱۳/۸ کیلوولتی و رله اضافی, توسعه داد. به این ترتیب بخشی از بار می‌تواند توسط هر یک از خطوط تغذیه شود و در صورت قطع یکی از منابع تغذیه. منبع دیگر تمامی بار را تغذیه کند. همچنین در این گونه موارد ممکن است در صورت لزوم بارهای غیر حساس را نیز حذف نمود. چگونگی عملکرد این سیستم به قرار زیر خواهد بود : الف - قطع یا کاهش محسوس ولتاژ هر یک از خطوط برق ورودی باعث باز شدن کلید مدار شکن معمولا" بسته. شده و کلید مدار شکن رابط معمولا" باز» بسته می‌شود. هنگامی که ولتاژ برق عادی برقرار می‌شود. مدار شکن برق ورودی باز طی مدت زمان از پیش تعیین شده‌ای (یک تا ده دقیقه) بسته شده و سپس مدارشکن رابط باز می‌شود. ب - قطع همزمان ولتاژ هر دو خط تغذیه برق عادی باعث باز شدن هر دو کلید خودکار معمولا" بسته خطوط مزبور شده و کلید خودکار رابط معمولا" باز, بسته می‌شود. بازگشت برق عادی هر کدام از دو خط تغذیه صورت برقراری خط ولتاژ دوم کلید خودکار آن بسته شده و کلید رابط باز می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۰ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان منبع برق ورودی دو منبع برق ورودی یک ۸/ ۸/ ۳۲ ۳۲ بیع ات به طرف کنتور اداره برق وس اراک وی : 7ج ود : در مالکیت اداره برق ۱ در مالکیت مشتری ٍ ۱ 0 5 / ( ۱ ْ 1 0 ری ۰ س رش | کت اک ۲ ۳ ۱۱ 0۹۳۱۱۲۱۵۹۹۵۱۹۱۱۱ به مدار کلید انتقال 09 (27) ۳ 2 | ار2 ۹ 09 شینه ۱۳/۸ کیلوولت.۲۰۰۰ آمپر. ۶۰ هرتس. سه فاز رس رش 9 ۳۹3 کلید مدار شکن رابط آتی (83) آتی ی د-- م24 ددع دس همسان برای شماری )۸5 همهم 7 : رله ولتاز کم 1 : رله اضافه جریان 3 : رله شروع کننده انتقال ۸: امپرمتر : ترانس جریان ۳ : ترانس ولتاز شکل ۱۶-۳ : سیستم نوعی تغذیه دو گانه برق ورودی برای یک کارخانه تولیدی -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های ژنراتور ونیروی برق عادی ۹۱ پ - جریان خطا یا اضافه جریانی که ممکن است باعث بازشدن هر یک از خطوط تغذیه شود به طور خودکار کلید مدارشکن رابط را تا زمان بازنشانی غیر قابل استفاده می‌کند. ت - در مواردی که برق منطقه‌ای در نظر دارد یکی از خطوط را برای سرویس قطع نماید. باید مشتری را مطلع نماید تا به طور دستی کلید رابط را بسته و کلید خط مزبور را باز نماید. طرح ارایه شده در شکل ۱۵-۳ صرفا" حفاظت در برابر قطع برق ورودی را نشان می‌دهد. برای تامین حفاظت در برابر قطع برق داخلی ساختمان باید در پایین دست از کلیدهای انتقال خودکار اضافی نزدیک به بار استفاده شود. یک ترکیب از کلیدهای مدارشکن و کلیدهای انتقال پایین دست در شکل ۹-۲۳ نشان داده شده است. ۹-۴-۳ کلیدهای جداساز کنارگذر (۱ع)۱1٩‏ 190120101 0۱0295) در بسیاری از تاسیسات. بازرسی وآزمون‌های منظم سامانه‌های اضطراری به لحاظ نیاز به تداوم تغذیه برخی یا تمامی بارهای حیاتی یا مرتبط با زندگی انسان مقدور نمی‌باشد و قطع برق این‌گونه بارها حتی در کوتاه مدت نیز میسر نخواهد بود. بنابراین برای انجام سرویس و نگهداری کلید انتقال در این‌گونه موارد می‌توان امکاناتی فراهم نمود تا بارهای حیاتی با استفاده از یک کلید جداساز کنارگذر مستقیما" به منبع نیروی قابل اطمینان متصل شده و کلید انتقال جدا گردیده و مورد بازرسی و سرویس قرار گیرد. برای این منظور می‌توان از کلیدهای جداساز دو راه استفاده نمود. این‌گونه کلیدها سه وظیفه را به شرح زیر انجام الف - تغییر مسیر تغذیه پیرامون کلید انتقال بدون قطع بار : هنگامی که دسته کنارگذر 130 (دسته فوقانی) در موقعیت کنارگذر - به - عادی (/۲101۸ - 138۳) قرار داده می‌شود (شکل ۱۷-۳)» کنتاکت‌های طر ف در این حالت در صورت قطع برق از طریق کلید انتقال این اطمینان حاصل می شود که تغذیه برق به بار حتی لحظه‌ای نیز قطع نشده و جریان کامل از راه کنتاکت‌های کنار گذر ادامه می‌یاید. ب - آزمون الکتریکی و عملکرد کلید انتقال بدون قطع بار : این امر می‌تواند به طوری که در شکل ۱۸-۳ نشان داده شده است انجام شود. با قراردادن دسته جداساز (دسته تحتانی) در موقعیت آزمون» ترمینال‌های بار کلید انتقال از منبع نیرو جدا می‌شود. کلید انتقال همچنان از منبع برق عادی و اضطراری برق‌دار بوده و می‌تواند بدون قطع برق بار مورد آزمون الکتریکی قرار گیرد. کنتاکت‌های بسته 3۳] در طرف راست. بار کامل را حمل خواهد کرد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۲ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان اختصارات : 0ا۸ خودکار ۳-۷ کنار گذر به عادی کار گذر به اضطراری اهامصرد. ۵۵۵ ۳۷۸۴۵۵۶۳۲۷ ۸0 (8۷۴۸۹5)6۴ دسته کنارگذر در 5 لت من ۹0۸10 آدسته جدایی (8) 0۷۳۸55 ۶۵۸0 ۲۱۸ ۵۷۱۱.۲۱ ]یار 1۳57 ای ۱ اعد ۸ ۸ ۵۶۴۵اع ی ۱۶۵۱۵7۵۸ ع6 اش 0 بسته 01۱/۸۱ ۲عادی 0 بار ۷ اادطراری ۱۵۹۸۸۸۱ ۱۵۸۵۵ 2۱۸۶۹۵۴۵6۷ 0ام۸ ۲ ۷ م۸ ۵۸ 8۶2۶۹ 8۷۴۸۹55 )8۴( ۲۷۸۵۷۵۱۴ 1ند۱1 ۲ 0۵5۴0 ۸ ۸ ۷ ۱50۱۸710۷ )05( ۲۷۸۷۷۵۱ شکل ۱۸-۳ : موقعیت آزمون پ - جداسازی الکتریکی کلید انتقال از هر دو منبع نیرو و هادی‌های بار برای آزمون و سرویس کلید انتقال (به شکل ۱۹-۳ نگاه کنید) : با قراردادن دسته جداساز در موقعیت باز,ء کلید انتقال خودکار (۸15) به طور کامل جدا می‌شود و تغذیه بار از طریق کنتاکت 13۳ ادامه می‌یابد. در چنین شرایطی کلید انتقال کشویی را می‌توان بدون قطع تَغذیه بار به طور کامل خارج نمود. در این حالت. کلیدکنارگذر علاوه بر وظیفه کنارگذر نمودن. به -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های ژنرانور ونیروی برق عادی ۹۳ 2۱۷۵۸۵۶۵۲۲ ۱۵۸۵ ۵۹۹۵۸۵۲ ۸0 ۲ 0 دندز 8۲۶۸۹55 )( ۳۵۸۵۱۴ 7۹7 ای ۸ ادها (5ا) 7۱0۳شا۱50 ۲۷۵۲۱۵۱۴ گرچه منال‌های فوق کنارگذر نمودن منبع عادی را نشان می‌دهد. لیکن همچنین ممکن است منبع برق اضطراری را نیز بدون قطع تغذیه بار کنارگذر نمود. هنگامی که منبع اضطراری کنارگذر می شود. همان سه عملکرد فوق صورت می‌گیرد. در حالی که ترکیب کلید جداساز کنارگذر دو راه» دیرزمانی است که در دسترس قرار داردء لیکن امروزه ترکیب عملکرد کنارگذر غیر قابل قطع دو راه و عملکرد انتقال خودکار نیز در یک مجموعه موجود است. بخش‌های کنارگذر و جداساز مجموعه کلید بایستی به گونه‌ای طراحی شود که نیاز به تعمیر و نگهداری نداشته باشد. در این نوع طراحی از خاموش نمودن سیستم در هنگام تعمیر و نگهداری اجتناب می‌شود. برای حصول به این منظور کنتاکت‌های کنارگذر باید فقط در زمان عملکرد کنارگذر در مدار نیرو قرار گیرد. ایراد نگهداشتن کنتاکت‌های کنارگذر همراه با شینه‌ها در مدار در تمامی اوقات این است که در معرض صدمه و سیب ناشی از نمی‌توان بدون خارج کردن از سرویس تعمیر و نگهداری نمود. برابر می‌نماید. -------- صفحهٔ بعد -------- ۹ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان کلیدهای انتقال غیر خودکار در کاربری‌هایی استفاده می‌شود که کارکنان راهبری حضور داشته و بار به گونه‌ای برخی از کاربردهای متداول این‌گونه کلیدها عبارت است از سامانه‌های تجهیزات درمانی, کارخانه‌های صنعتی. که آیین‌نامه‌ها استفاده از آن را الزام آور می‌کند. یکی از تاسیسات نمونه استفاده از کلید انتقال غیر خودکار همراه با چند کلید انتقال خودکار در شکل ۲۰-۲ ۸15 20 دار تستقای نا ۸75 اه ا جرا ما اضافه خرنان 1 خوعا ۱ ۸۶8 بمنی حیاتی فیدرهای برق منصفه ۱ دسشگاه مونور - رترانور ّ 7 کلند اتغال شیر خودکار (] ) وسیله صافه جریار ٍ 8 تممم و رن 6 دع0 ۸5 ۰ بر مسر نی ری -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های ژنرانور ونیروی برق عادی 1 کلیدهای چاقویی دو قطبی و کلیدهای ایمنی اغلب برای این نوع کاربردها مناسب نیستند. بسیاری از این نوع وسایل هنگام کلیدزنی بین دو منبع غیر همزمان دارای ظرفیت محدود می‌باشند. کلیدهای انتقال غیر خودکار مجهز به همان نوع کنتاکت‌ها و لوازم ضد جرقه مورد استفاده در کلیدهای خودکار برابر استاندارد 8 الا / ‎۸۷۷٩۱‏ می باشند. کلیدهایی که با برق کار می‌کند در ایستگاه‌های کنترل محلی و راه دور مورد استفاده قرار می‌گیرند. دسترسی به کلید انتقال در مواردی که از ایستگاه راه دور کنترل می‌شود ضرورت ندارد. این نوعی امتیاز است برای کارخانه‌های وسیعی که دستگاه‌ها از اتاق مهندس کنترل اداره می‌شود. کلیدهایی که به طور آلکتریکی کار می‌کنند مجهز به دو رله کنترل اینترلاک برای استفاده در موارد زیر - کلید ایستگاه کنترل از نوع جریان ضعیف باشد. - کنترل جزیی ولتاژ قبل از راه‌اندازی سیستم. کلیدهای غیر برقی مشابه کلیدهای برقی است جز این که به صورت دستی کار می‌کند و دارای راه‌انداز تندکاری است که از خارج محفظه کلیدزنی می‌شود. سرعت راه‌اندازی در هر دو نوع کلید به علت وجود فنرهای اصلی ۵-۳ توربین - ژنراتورها توربین‌های گرداننده ژنراتورها در دو نوع کلی بخاری و گازی / گازوئیلی تولید و استفاده می‌شود : ۱-۵-۳ توربین - ژنراتور بخاری به طور کلی در صورتی که تمامی نیروی برق قطع شود. بخار نیز به وجود نمی‌آید. گرچه سیستم‌های توربین - ژنراتور کمیکت و مستقلی وجود دارد که مجهز به سیستم برق بدون وقفه بوده و می‌تواند در حدود پنچ دقیقه خط را برق‌دار نماید. توربین‌های بخار معمولا" در مواردی استفاده می‌شود که زنراتورها بزرگتر از آن است که توسط موتور دیزل گردانده شود. به هر صورت. توربین‌های بخار برای کاربردهای دایمی طراحی می‌شود و به یک دیگ بخار با منبع سوخت و آب نیاز دارد. بنابراین این‌گونه دستگاه‌ها برای استفاده به عنوان برق اضطراری یا پشتیبان گران محسوب می‌شود و همچنین دارای مشکلات زیست محیطی مانند ذخیره‌سازی سوخت. نویز, خروجی محصولات سوختی و حرارت دادن آب نیز خواهد بود . سیستم تامین برق اضطراری و پشتیبان با استفاده از یک توربین - ژنراتور بخاری و تغذیه دوگانه برق عادی در شکل ۲۱-۳ آرایه شده است. در این سیستم یک توربین - ژنراتور بخاری به موازات یک منبع برق عادی یک شینه بحرانی را تغذیه می‌کند و بعلاوه یک منبع برق عادی دوم وجود دارد که می‌توان آن را در صورت قطع برق منبع اولیه در حدود یک دقیقه به صورت دستی -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۹ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان کلیدزنی نمود. سیستم منبع برق عادی باید در صورت خاموشی توربین - ژنراتور بتواند به تنهایی برق مجموعه را تامین کند. در این گونه موارد باید طی قراردادی موافقت برق منطقه مربوط کسب شود. برق ورودی یک ص ی معمولاً باز برق ورودی دو مر توربین ژنراتور بخاری مدار شکن روغنی معمولا بسته ۷ 2.4 شینه بحرانی ۲/۴ کیلو ولت ۲ ۷۲ ۷۲ ۲ ۲ ۲ و۲ شکل ۲۱-۳ : سیستم تامین برق اضطراری و پشتیبان با استفاده از توربین بخاری و تغذیه دوگانه برق عادی ۲-۵-۳ توربین - ژنراتورهای گازی و گازوئیلی امروزه معمول‌ترین انواع دستگاه‌های توربین - ژنراتورهای مورد استفاده برای تولید برق اضطراری و پشتیبان از گاز طبیعی یا پروپان استفاده می کنند. انواع سوخت کمتر معمول شامل بنرین و نفت است. سرویس با زک کشت تغذیه برق بر حسب نوع توربین می‌تواند از حداقل ۱۰ ثانیه تا چند دقیقه به طول انجامد. توربین‌های شبیه موتور هواپیما (ع1۷0 - 21707211) در مواردی استفاده می‌شود که نیاز به برق از چند ساعت تا چند روز باشد. در این‌گونه توربین‌ها که برای واحدهای صنعتی کوچک طراحی می‌شود می‌توان به لحاظ ایمنی از مخازن سوخت کوچک استفاده نمود.ء مشروط بر این که در موارد لازم برای سوخت اضافی برنامه‌ریزی شده باشد. در مواردی که از سوخت گاز به عنوان منبع انرژی استفاده می‌شود. باید از ذخیره کافی گاز اطمینان حاصل شود زیرا تامین -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های ژنرانور ونیروی برق عادی ۹۷ سوخت بدون وقفه ممکن است یا موجود نباشد یا گران باشد. مواردی از این نوع شامل فصل سرماء وقوع زلزله و مانند آن می‌باشد که با ذخیره محل ممکو است پیش‌بینی 9 تامین شود. طرح توربین‌ها در نهایت به دو دسته زیر قابل طبقه‌بندی است : 5 موتورهای شبیه موتور هواپیما که دارای تکنولوژی بسیار پیچییده با ورن سبک در ار تباط با قدرت اسب بخار آن است (۲۵/ ۵۰-۰ /۰ پوند / اسب بخار) و دارای طول عمر کوتاه‌تری می‌باشد. یک نمونه از این نوع توربین - ژنراتورهای گازی همراه با نقشه سیم‌کشی آن در ساختمان در شکل ۲۲-۳ نشان داده شده است. آسانسورهای طبقات بالاتر طبقه ۶۰ ۱ برق عادی لا ۸010۵30 کلند انتق! خادئ تا آسانس,هاء». طبقات میاز ۳8 مد انتقال خود اسانسورهای طبقات میانی 8 50 خودکار برق عادی ۱ : [ 0 2 تابلو روشنایی اضطراری ٍ نی ۱ : ند اک کلید فطع فیوزدار ما نا 2 1 ۱ ۱ پ فیه:دا ۱ رم ار . 1 1 طبقه ۲۵ کنیدهای قطع لیوزدار نوربین زنراتور گازی ۲۲۵ کیلو وات (معمولا بسنه) ۹ ود سم اس 19 ما تا وا 6 کل انتقا: خدگا آسانسورهای طبقات پایین تر ی ید انتقال خودکار طبقه۲۰ 1 ۲ برق عادی شکل ۲۲-۳: نمونه توربین - ژنراتور گازسوز کمکی همراه با نقشه سیم‌کشی رایزر ساختمان -------- صفحهٔ بعد -------- ۹۸ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان - نوع دیگر توربین‌های بخاری که بر خلاف نوع اول دارای وزن سنگین و حجیم است (۱۰ پوند / اسب بخار) برای طول عمر زیاد ساخته می‌شود. هر دو نوع توربین - ژنراتورها بر حسب توجیه فنی اقتصادی و میزان مصرف در سال در جای خود می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. در مواردی که شرایط جوی حاکی از آلودگی‌ها مانند وجود یا تجمع گرد و غبار باشد یا جایی که کنترل نوفه (نویز) و لرزش مورد نیاز باشد باید از لوازم فرعی مانند فیلترء صدا خفه‌کن, و لرزه‌گیر استفاده شود. باندهای نوفه از ۷۵ هرتس تا ۹۶۰۰ هرتس به طور معمول وجود دارد و میزان تضعیف از ۵ دسی‌بل تا ۶۰ دسی‌بل در باندهای یک توربین - ژنراتور گازی با قدرت ۷۵۰ کیلووات تقریبا" ۱۳۰۰۰ پوند (۵۸۹۶ کیلوگرم) وزن دارد و کمتر از ۰ فوت مربع (۷/۴۳۲ مترمربع) فضا نیاز دارد. استفاده از دستگاه‌های کامیکت و سبک وزن از عواملی است که هزینه ساختمان را کاهش داده و کاربری اقتصادی از فضا را میسر می‌کند. بدین ترتیب نصب تاسیسات بر روی سقف کاملا" عملی و قابل اجرا است. راه‌اندازی و بارگذاری توربین‌های احتراقی به طور خودکار و یا دستی انجام می‌شود و به گرم شدن نیاز ندارد. برای راه‌اندازی توربین‌ها چهار نوع سیستم پایه وجود دارد : - تغذیه موتور از باتری. کنترل تاسیسات چندتایی معمولا" شامل اتصالات درونی پانل کنترل اصلی یا پالل سنکرون می‌شود. توربین‌ها را در صورت نیاز می‌توان از نظر راهبری خودکار یا دستی, راه‌اندازی به ترتیب یا همزمان برنامه‌ریزی نمود. کاهش ظرفیت خروجی توربین‌های گازی یا گازوئیلی نصب شده در ارتفاع‌های مختلف از سطح دریا در منحنی شکل ۲۳-۳ نشان داده شده است. حرارت هوای بالای ورودی با چگالی پایین‌تر و فشار هوای پایین مرتبط با آن نیز قدرت تولید نیروی توربین‌ها را کاهش می‌دهد. این‌گونه محدودیت‌ها باید در هنگام تعیین ظرفیت توربین - ژنراتورها در نظر گرفته شود تا قابلیت اطمینان پیش‌بینی شده بدست آید. میزان مصرف سوخت توربین‌ها در سطح دریا بسته به اندازه آن و اعمال ضرایب مختلف حدود ۰۰۰*ر۱۰ تا ۰ر ۷‏ بی‌تی یو (310ا) در هر کیلووات ساعت خروجی می‌باشد. در صورت استفاده از بازیافت دماء کارایی توربین‌ها را می‌توان افزایش داد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های ژنرانور ونیروی برق عادی ۹۹ سر ی لک 0 ۱ ۱ 6 ی 2 یج : ۹۵ سای 5 ِ لا لاه تس ,3,3 بل 9۵ 76 دما بر حسب در جه اه شکل ۲۳-۳ : ضریب اصلاح عملکرد نوعی برای ارتفاع از سطح دریا ۱-۶-۳ کلیات یک منبع آنرژی اضطراری یا پشتیبان که اغلب نادیده گرفته می‌شود دستگاه‌های توربین و موتور ژنراتور متحرک است. در برخی کاربردهای صنعتی و تجاری استفاده از دستگاه‌های متحرک تولید برق برای تامین برق اضطراری و پشتیبان ساده‌ترین, اقتصادی‌ترین و راحت‌ترین راه حل به شمار می‌رود. ویژگی‌های هر دو نوع دستگاه‌های محرک اولیه ثابت به تفصیل در بندهای ۲-۲ و ۵-۳ مورد بحث قرار گرفته است. در این مبحث الزامات ویژزه این‌گونه دستگاه‌ها هنگامی که به عنوان برق اضطراری و پشتیبان متحرک مورد استفاده قرار می‌گیرد. بررسی می شود. برخی احتیاط‌های ویژه که هنگام استفاده از این دستگاه‌های متحرک باید رعایت شود نیز خلاصه شده است. تصمیم به استفاده از تجهیزات متحرک معمولا" به لحاظ بهره‌برداری چندگانه از آن مطرح است. بنابراین قابلیت حمل برای تامین برق چندین بار مختلف با نیازها و ویژگی‌های گوناگون الکتریکی از جمله مواردی است -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۰ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۲-۶-۳ الزامات ویژه شده و تا یک مجموعه کامل خودکفا با امکانات جابجایی را شامل می‌شود. در مواردی که تجهیزات متحرک در خارج از ساختمان استفاده یا نگهداری می‌شود باید مجهز به پوشش حفاظت در برابر شرایط جوی باشد. این گونه دستگاه‌ها در صورتی که در شرایط محیطی حساس به سر و صدا به‌کار رود باید مجهز به امکانات کاهش صدا باشد. هر آنجه پوششی که در آن استفاده شود. باید تمهیداتی در نظر گرفته شود که هوای لازم برای احتراق و خنک کردن آن به گونه‌ای باشد که دستگاه در حد توان خروجی اسمی کار کند. در مواردی که استفاده چندگانه از سوخت مصرفی مطرح است باید برای موتور - ژنراتور مخزن جداگانه در نظر گرفته شود. ظرفیت این‌گونه مخازن, که باید در بار کامل ارزیابی شود. بر حسب مورد استفاده متفاوت خواهد بود لیکن نباید از حداقل ۸ ساعت کار کمتر باشد. سوخت گازوئیل مورد استفاده در مورد دیزل با توجه به موجود بودن» قابلیت حمل و ذخیره‌سازی آن و این که در مقایسه با بنزین و کپسول گاز از مخاطرات کمتری برخوردار است انتخاب سوخت مناسبی می‌باشد. یک نمونه از دستگاه موتور - ژنراتور (ظرفیت ۱۵ تا ۴۵ کیلووات) نصب بر روی یدک‌کش در شکل ۲۳۴-۲۳ آرایه شده است. یک نمونه از واحد توربین - زنراتور ۲۸۰۰ کیلووات با مکانیزم اتصال خود اتکا در شکل ۲۵-۳ نشان داده شده است. ی ست هی ی را گس شکل ۲۴-۳ : نمونه دستگاه موتور - زنراتور (ظرفیت ۱۵ تا ۴۵ کیلووات) نصب بر روی بدکش -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های ژنرانور ونیروی برق عادی ۱۱ اگزوز ژنراتور جداساز هوای داخلی ورودی صدا خفه کن ر ج ربرالو ۰ هت دریچه دسترسی توربین پانل اندازه گیری توربین شکل ۲۵-۳ : نمونه دستگاه توربین - ژنراتور ۲۸۰۰ کیلووات با مکانیزم اتصال خود اتکا انتخاب ولتاژٌ یا ولتاژهای خروجی, فازهاء و فرکانس ژنراتور سازگار با الزامات بار پیش‌بینی شده باید با دقت انجام شود. با استفاده از ژنراتورهای دارای چند سیم‌پیچ می‌توان ولتاژهای مورد نیاز را انتخاب نمود. در واحدهای کوچک اغلب همراه نمودن کابل اتصال با دستگاه ژنراتور مفید خواهد بود. اگر سرعت اتصال برای برقراری برق حیاتی باشد. کابل اتصال ممکن است به ترمینال های ژنراتور اتصال داده شده و کابل بر روی قرقره حمل گردیده و با استفاده از یک پلاگ به پریز بار متصل شود . پریز نیز می‌تواند به سیستم الکتریکی بار متصل باشد. بسیاری از تسهیلات تلفن ساختمان‌ها و مراکز کلیدزنی با استفاده از اتصال پلاگ و پریز به واحدهای پشتیبان متحرک متصل می‌شود. طول کابل در این‌گونه موارد باید با توجه به دورترین فاصله‌ای که تجهیزات ممکن است مورد استفاده قرار گیرد. در نظر گرفته شود. در مواردی که از حلقه کابل استفاده می‌شود. قطر آن باید برابر با حداقل ۳۴ باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۰۲ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان یک کلید قطع و وصل دستی یا خودکار حسب مورد باید بر روی ژنراتور نصب شود. برای اطلاعات لازم در مورد حفاظت سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان به فصل ششم نگاه کنید. انتخاب کنترل سرعت موتور با استفاده از گاورنر و سیستم تغذیه سوخت برای هر دستگاه متحرک انتخابی حیاتی خواهد بود اگر دیماند بار مورد نظر مشخص نباشد. همچنین است در مورد روش‌های تنظیم ولتاژ در مقایسه با یک سیستم موتور - ژنراتور ثابت باید با مطالعه و دقت بیشتری صورت گیرد. این امر به علت وجود تقاضاهای مختلفی از بار است که ممکن است بر روی موتور - ژنراتور متحرک گذارده شود. انتخاب نادرست کنترل سرعت موتور یا کنترل ولتاژ یا هر دو به معنی آن است که یا هزینه انجام شده به هدر رفته است و یا دستگاه‌ها پاسخگوی برخی بارهای حیاتی نخواهد بود . به طور کلی بهتر است سیستم‌های متحرک با استفاده از واحدهای باتری خود اتکا که حمل و نقل آن آسان‌تر است راه‌اندازی شود. در محل پارک این‌گونه واحدها باید یک شارژر باتری برای مواردی که از باتری استفاده نمی‌شود پیش‌بینی گردد. استفاده از واحدهای راه‌اندازی هوای فشرده با توجه به حجم و وزن زیاد مخزن هوا به علت دشواری حمل و نقل آن مقرون به صرفه نمی‌باشد. در مواردی که از موتورهای رفت و برگشتی در خارج از ساختمان استفاده می‌شود. در سیستم خنک‌کننده باید از محلول ضد یخ (۹۱ع۷اع ع21۳710) و گرمکن غوطه‌ور استفاده شود. ۳-۶-۳ اقدامات احتیاطی ویژه استفاده از مولدهای متحرک در مقایسه با دستگاه‌های ثابت مستلزم برنامه‌ریزی و رعایت اقدامات احتیاطی ویژه‌ای است. بسیاری از موارد بیان شده زیر بدیهی به نظر می‌رسد. معهذاء به ویژه در مراحل اولیه برنامه‌ریزی استفاده از مولدهای متحرک و پیش‌بینی فضای نگهداری آن. اغلب نادیده گرفته می‌شود. در مواردی که محل جداگانه‌ای برای نگهداری دستگاه هنگامی که از آن استفاده نمی‌شود اختصاص می‌یاید. محل مزبور باید مجهز به امکانات گرم‌کننده سیستم خنک‌کننده دستگاه شارژ باتری‌ها و پلاگ و پریز قابل انعطاف باشد. چنانچه محل استقرار دستگاه فاقد گرمایش یا خارج از ساختمان باشد و همچنین در مناطق سردسیر باید سیم‌کشی مدار لازم برای اتصال گرمکن از نوع غوطه‌ور مورد استفاده در پوشش سیستم سردکننده دستگاه پیش‌بینی شود. در مواردی که استفاده از راه‌اندازی بادی مطرح باشد. باید یک کمپرسور هوا همراه با خطوط فشار قوی قابل انعطاف و اتصالات لازم در نظر گرفته شود. اگر دستگاه برای مدتی استفاده نمی‌شود بهتر است یک بار مصنوعی برای آزمون در زیر بار پیش‌بینی شود. از دیگر امکاناتی که در محل انبار دستگاه می‌تواند مفید واقع شود یک دستگاه نشان دهنده. که عملکرد کلید ژنراتور را کنترل می‌کند و یک واحد تمرین خودکار است. در مواردی که از مولدهای متحرک با استفاده از اتصال پلاگ و پریز برنامه‌ریزی می‌شود. آنجه اهمیت دارد -------- صفحهٔ بعد -------- فصل سوم سیستم‌های ژنرانور ونیروی برق عادی ۱۰۳ این است که هر یک از بارهای مورد نظر که به مولد متصل می‌شود مجهز به پلاگ هماهنگ با پریز دستگاه بوده و دارای ظرفیت اسمی لازم باشد. اتصال مولد به بار باید از طریق یک کلید انتقال صورت گیرد. به علت ویژگی‌های ذاتی هر واحد تولید برق متحرک. در مقایسه با یک منبع برق عادی, بازگشت بار به سیستم برق عادی می‌تواند با ترتیب مرحله‌ای انجام شود. به ندرت اتفاق می‌افتد که در یک سیستم راه‌اندازی خوب با فرض این که در برنامه‌ریزی اولیه آمکان پیش‌بینی محل استقرار مولد متحرک با توجه به وسایل بار میسر باشد. ورودی هوای تازه برای ساختمان مجاور یا فرعی باید کاملا" از محل کار مولد به کلی جدا باشد. ۴-۶-۳ سرویس و نگهداری نظر به این که استفاده از مولدهای متحرک اغلب برنامه‌ریزی شده نمی‌باشد. بنابراین اقدامات لازم برای آزمون و نگهداری این‌گونه دستگاه‌ها ممکن است نامنظم گردیده و نکات با اهمیت دستخوش فراموشی شود. این نوع دستگاه‌ها باید به گونه‌ای نگهداری شود که همواره آماده بهره‌برداری باشد. اگر دستگاه به عنوان پشتیبان برای تغذیه تجهیزات حیاتی استفاده می‌شود. باید همانند تجهیزات نصب ثابت سرویس و نگهداری شود.در این گونه موارد باید یک برنامه منظم راه‌اندازی دستگاه در زیر بار برای مدت معین در نظر گرفته شود تا مواردی مانند روغن‌کاری محرک اولیه و سیستم‌های خنک‌کننده. شارژ باتری‌هاء و راه‌اندازی دستگاه بررسی و کنترل شود. این آزمون اغلب ممکن است از طریق تجهیزات خودکار و نمایش دهنده نصب شده در محل انبار دستگاه انجام مولدهای متحرک در کاربردهای متنوع و پراکنده موردی عمومی و خحصوصی استفاده می‌شود. کاربری این گونه دستگاه‌ها در مواردی همجون آبرسانی و کشاورزی, دفع یا تصفیه فاضلاب» جمع‌آوری و دفع زباله. ایستگاه‌های اعلام حریق مرکزی» تاسیسات کنترل ترافیک متحرک. همایش‌هاء مجموعه‌های ورزشی و تفریحی. و آموزشی. پادگان‌های نظامی و مجموعه‌های دولتی و صنعتی و بالاخره کلیه موارد تامین برق خصوصی که در آن ساختمان‌های منفرد و دور از هم وجود دارد. می‌باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۶-۶-۳ مولدهای استیجاری اغلب هزینه خرید یک دستگاه مولد متحرک با توجه به موارد نیاز و میزان کاربری در برابر هزینه اجاره آن قابل توجیه نمی‌باشد. بنابراین در این‌گونه موارد می‌توان مولدهای برق متحرک را از شرکت‌های مختلف فروشنده و اجاره دهنده این گونه دستگاه‌ها به صورت استیجاری در ظرفیت‌های گوناگون تهیه و مورد استفاده قرار داد. ۷-۶-۳ سیستم سوخت منابع سوخت مولد برق متحرک باید به گونه‌ای از پیش برنامه‌ریزی شود که در صورت کمبود یا قطع آن مصرف در نظر گرفته شود. از آنجا که کیفیت سوخت مایع به مرور زمان کاهش می‌یابد. سیستم استفاده از آن باید به گونه‌ای طراحی شود که جایگزینی سوحت به تدریج انجام شده و همواره سوخت تازه در اختیار باشد. استفاده از ژنراتورهای پشتیبان که توسط تراکتور گردانده می‌شود با توجه به این که محرک اولیه کاربرد دوگانه دارد کاملا" عملی و با صرفه است. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل جچهارم سیستم‌های ذخیره انرزی -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیستنم‌های ذخیره اآنرژی ۱۰۷ ۱-۳ کلیات و تعاریف انرژی مورد نیاز برای تولید نیروی برق را می‌توان به طرق مختلف ذخیره کرد. برای مثال» سوخت‌های مایع و گازی نوعی آنرژی ذخیره شده هستند که در موتورها و توربین. برای راه‌اندازی و فعال ساختن مولدهاء به کار گرفته می‌شوند. در این فصل, دو سیستم ذخیره آنرژی عمده, یعنی سیستم‌های باتری و سیستم‌های ذخیره سیستم‌های باتری آنرژی را در سلول‌های الکتروشیمیایی که آنرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. ذخیره می‌کنند (شکل ۱-۴). سلول‌های مذکور از نوع ذخیره قابل شارژ مجدد بوده و برای کاربردهای پشتیبان طراحی شده‌اند. همچنین این سلول‌ها را سلول‌های ساکن یا ثابت می‌نامند چون برای سرویس در مکان‌های ثابت و دایمی طراحی شده‌اند. هر باتری از دو یا چند سلول متصل به یکدیگر از نظر الکتریکی و به شکل سری. موازی یا ترکیبی از هر دوء تشکیل یافته تا ولتاژ یا ظرفیت باتری (برحسب آمپر ساعت یا وات ساعت) لازم برای کاربرد مورد نظر را تامین کند. این انرژی را می‌توان مستقیما" به منظور فعال‌سازی تجهیزات 40 به‌کار برد. یا براساس یکی از دو روش : الف) به کار گرفتن موتور 12 به منظور تحریک مولد 20 ب) به‌کارگرفتن مولد ع2 - 40 ایستا ( به عنوان مثال, اینورترایستا)» آنرژی مذکور را به نیروی برق قابل استفاده تبدیل کرد. سیستم‌های مکانیکی انرژی را به شکل انرژی کینتیک (1۵010) در اجرام چرخان ذخیره می‌کنند. با استفاده از انرژی کینتیک جهت تحریک مولد 42 این انرژی به نیروی برق مفید تبدل می‌شود. در این فصل, همچنین روش‌هایی که براساس آنها مجموعه‌های موتور - ژنراتور و اینورترهای ایستا به نحوی پیکربندی شده‌اند تا به صورت سیستم‌هایی با ویژگی‌های نیروی برق مناسب و سیستم‌های نیروی برق بدون وقفه عمل کنند. مورد بحث قرار می‌گیرد. هر سیستم به صورتی طراحی می‌شود که یک یا چند از اهداف زیر را - نیروی برق را فیلتر» تنظیم و آماده برای استفاده در کامپیوترهای حساس و سایر تجهیزات الکترونیکی - بار را از منبع نیرو جدا و ایزوله کند. - در صورت خرابی در نیروی برق» امکان از کارانداختن قابل کنترل آن فراهم باشد. - بازه زمانی بین لحظه. وقوع خرابی در نیروی برق و لحظه شروع مولد برق اضطراری پشتیبان و آرایه نیرو به بار تا حد امکان کوتاه و آنی باشد. - نیروی برق دایمی و پیوسته‌ای را به نحوی تامین کند که خرابی‌های نیرو در آن وقفه‌ای ایجاد نخواهدکرد. باید توجه کرد که آماده‌سازی و ایجاد ویژگی‌های مناسب در نیروی برق و ایزولاسیون از مزایای مهم سیستم‌های ذخیره انرژی هستند. در واقع اکثر سیستم‌های نیروی برق بدون وقفه (1115) بیشتر به منظور ایجاد ویژگی‌های -------- صفحهٔ بعد -------- مم ۰ نمم‌های برق اضطراری و پشنیبان ۱۰۸ 5 - چ جع و :۹ 2 1:1 اس ۳۹ ۵ اه میج ۹929 ۱ سب ۱ ز 1 ات _ ان و و وعهر و جو عوت 4 ؟ باه ال اش ۱ اس ۳ ۹ رن ان ان ۹ آ ۸ 1 3 4 [ فا دیای نیش ادا و ۹ را 2 وش ۱۱۱۱۸۵ جنحو ی کم 7 4 ۰ :: ی 2 کچ وا اهما یه وا و دبیم رود وخ ۲ و .1 ای در از 3و روم ۹۹۱۷۱۳۱۶ یف بز ناسر ایا میج و 1 زد راز ها با رات 1و 1 ۹ ید۹ ی سس و رو ۸ پا : دش 1 ی دا | سوم و دزی مرو را و و 1 مار موز رن و [ و که ی وی 5 شمان پوت ایحا و رال را را ای ها و ند 1 هی ها هی ۳۹ ی رای وش و ورن 4 وا ماه یس ۹ اج : صص یر و ات وان اش خر ارو را - اور اور ان ماو رگا هو و و کم رای وب عمجم سب و ی هر بر بر فا ۹ بت یی نم کول رد ات 1 راک کرک روبزم چا ها وی رک و ور سید کرت اد اه ۹ الف) باتری منفغذدار و کر و مه وا و یه وش دهم اس سار و نورد نوی اد ۳-3 سا ای و ی که وگ ام که دبک در ]| 1 ۱ و ۵ چسییی ‏ بوسنم سح ۱ ود و 1 1۳۳1 ً 2 ویهرم ۳ | : ال اس موی هرید وا ی با و۱ وی کی تیب وه ی و اسهم ری ی ۷ 4 ای کیش وه ۱ ۱ ای ام ی 2 کر هم و را اک اه ی اکن را ید وس رها ( ریک هرن 8 خروم یا رو ور شلد ها یر اویج هی نرخ هر را ات شک جن و رج رسا اور کنی کر ری رح وی که ما کی ویو زو ۷ ارت سر کی مه و ۳ چا 2 ای اه تا و کم مرا ماگ پر ری یی رای و ان او کم وت بو سرم را مار کاپ در تر اب کم تک رج و رد یا /6۷ شا۷8 ۰ او ۰۰ شگل ۱-۴ : تجهیزات باتری ثابت -------- صفحهٔ بعد -------- مناسب در نیروی برق نصب می شوند تا به عنوان نیروی برق پشتیبانء و علت آن عدم نیاز بسیاری از مشکلات مرتبط با نیروی برق به باتری و ورود آن به شبکه است. بنابراین در انتخاب هر سیستم. باید به کیفیت نیروی برق خروجی برحسب اعوجاج هارمونیک. پایداری» ظرفیت اضافه بارء حفاظت اضافه بار و قابلیت اطمینان, توجه دقیق و با احتیاطی به‌عمل آید. تفاوت اولیه در دو سیستم ذخیره آنرژی عبارت است از این که. باتری را می‌توان به نحوی انتخاب کرد که قادر به زمان کمتر از ۱۰ ثانیه را دارا است. باتری‌های مورد استفاده در سیستم 11۳9 اکثرا" دارای زمان پشتیبانی ۵ دقیقه می‌باشند و در این مدت زمان اگر نیروی برق عادی باز نگردد مولد اضطراری می‌تواند وارد مدار شود. بدین دلیل, اغلب سیستم‌های 11۳5 (ایستا یا چرخان) از باتری‌ها به عنوان منبع نیروی برق پشتیبان اولیه. استفاده می‌کنند. یک استثنای قابل توجه در این مورد.ء سیستم موتور - ژنراتور / ماشین (۱160) است که در بخش ۸-۵-۳۴ بررسی می‌شود. استننای دیگر موتور - ژنراتور / ماشین - ژنراتور توصیف شده در بخش ۹-۵-۳ می‌باشد. کلیه سیستم‌های دیگر موجود در زمان حاضرء نیروی 40 حاصل از باتری را توسط اینورترء ژنراتور 26 یا ترکیبی از هر دو به نیروی برق 20 تبدیل می‌کند. این فصل سیستم‌های مذکور را بررسی کرده و در ابتدا دو سیستم ذخیره آنرژی یعنی الکتروشیمیایی (باتری) و اینرسی (مکانیکی) را مورد بحث قرار می‌دهد. سپس دو روش اساسی مطرح برای تبدیل آنرژی ذخیره شده به نیروی برق 20 یعنی ژنراتور 20 و اینورترایستا برای مواردی مورد تحقیق قرار می‌دهد که در آنها نیروی برق 40 حاصل از باتری مستقیما" در دستگاه‌های نیازمند به نیروی برق 40 به‌کار گرفته نمی‌شوند. سیستم‌های ۳۹5ن] ایستا در بخش ۴-۴ مورد بررسی قرار می‌گیرند. سیستم‌های 11۳5 چرخان و موتور - ژنراتورها در بخش ۵-۴ شرح داده می‌شوند. هر دو نوع سیستم های 1۳5 یک یا چند هدف مندرج در این بخش را برآورده می‌سازند. به منظور آشنایی با تعاریف و مفاهیم واژه‌های به‌کار رفته در این فصل به فصل اول این نشریه رجوع کنید. ۲-۴ سبیستم‌های باتری ۱-۲-۴ مقدمه باتری پر کاربردترین منبع موجود برای تامین نیروی برق اضطراری یا پشتیبان بوده و نیز می‌تواند. در صورت به‌کار گرفتن با سایر دستگاه‌ها منبعی با تنوع زیاد باشد. طرح‌های باتری مختلفی وجود دارد به طوری که هر یک از آنها الزامات خاص یک کاربرد بخصوص را برآورده می‌سازند. برای مثال, می‌توان باتری‌ها را به عنوان راه‌اندازی, روشنایی, احتراق (51. 1)! یا صنعتی توصیف یا مشخص کرد. باتری‌های (51. 1) شامل باتری‌های مورد استفاده در اتومبیل‌هاء کاربردهای دریایی, ارابه گلف. کامیون‌ها و غیره می‌باشد. باتری‌های (5. 1) خارج از اهداف و دامنه 1- ۹5۱۵۳۵۰۶ 1182116, 0 -------- صفحهٔ بعد -------- ۱ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان پوشش این نشریه بوده و مورد بررسی و تحقیق قرار نخواهند گرفت. باتری‌های صنعتی شامل انواع باتری‌های نیروی برق محرک و حرکت دهنده. راه‌آهن و پشتیبان (شامل باتری‌های ثابت) می‌باشد. باتری‌های نیروی برق محرک در کاربردهایی مانند کامیون‌های بالابر تجهیزات. دستگاه‌های معدن» تجهیزات زمینی خطوط هوایی و ماشین‌های الکتریکی به‌کار می‌روند. باتری‌های راه‌آهن, همانگونه که عنوان آن بیان می‌کند در لوکوموتیوهاء سیگنال‌های خطوط راه‌آهن. روشنایی و یا تهویه هوای واگن‌ها و جابجایی مردم به‌کار گرفته می‌شوند. باتری‌های نوع پشتیبان با توجه به ارتباط آنها با اهداف این نشریهء از اهمیت خاصی در این فصل برخوردار است. این نوع باتری‌ها در کاربردهای زیر مورد استفاده قرار می‌گیرند. - سیستم‌های مخابراتی - ایستگاه‌های تولید برق - سیستم‌های 1۳۹5 - روشنایی اضطراری - سیستم‌های حفاظت / هشدار - سیستم‌های فتوولتایی خورشیدی ارتباط با 11۳5 به‌کار می‌رود. آن را بخشی از سیستم 1۳5] تلقی می‌کنند. باتری ثابت طراحی شده برای سرویس پشتیبان, اغلب در حالت شناور کامل (۳1021 |]) عمل کرده و به ندرت در آن چرخه شارژ مجدد پس از دشارز در طول عمر سرویس این باتری رخ می‌دهد. عملیات شناور کامل براساس باتری, شارژ و بار که به صورت موازی به یکدیگر اتصال یافته‌اند مشخص می‌شود (شکل ۲-۴). درعملیات عادی, شارژکننده نیروی برق بار را تامین کرده و در عین حال مقدار کوچکی از جریان شارژ را به باتری اعمال می‌کند تا آن در حالت شارژ باقی بماند. تنها در زمانی باتری نیروی برق بار را تامین می‌کند که شارژکننده در دسترس نبوده یا جریان مورد نیاز بار از جریان اسمی خروجی شارژکننده تجاوز نماید. ۲-۲-۴۳ باتری‌های ثابت در سروبس پشتیبان دو نوع باتری ثابت در کاربردهای پشتیبان به‌کار می‌روند : نوع سید - سربی (شکل ۳-۴) و نوع نیکل - کادمیوم (۸10۵) (شکل ۴-۴). از میان این دو نوع باتری, اسید - سربی اغلب مورد استفاده قرار می‌گیرد. باتری اسید - سربی در مقایسه با نوع نیکل - کادمیوم معادل هزینه کمتری داشته و برای ایجاد ولتاژ معینی به سلول‌های کمتری نیازمند بوده و در ظرفیت‌های بزرگترء بیشتر از سلول‌های نیکل - کادمیوم در دسترس می‌باشند. در -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیستم‌های ذخیره آنرژی ۱۱۱ اروپاء باتری‌های نیکل - کادمیوم بیشتر استفاده می‌شوند. هر دو نوع باتری به صورت طرح‌های متعددی وجود داشته و این طرح‌ها در هر کاربرد خاص می‌تواند سبب ارجحیت یک نوع باتری بر نوع دیگر باشد. اگرچه در این فصل بررسی مختصری در این باره پیش‌بینی شده است. سازندگان باتری می‌توانند جزییات اضافی را برای هر طرح آرایه دهند. شارز کننده باتری ورودی ۸0 شکل ۲-۴ : عملیات شناور باتری ثابت ۱-۲-۲-۴ باتری‌های اسید - سربی سلول اسید - سربی قدیمی‌ترین باتری ثانویه (یعنی قابل شارژ مجدد) می‌باشد. اولین باتری اسید - سربی تجارتی توسط ۳1216 028101 در سال ۱۸۶۶ توسعه و ساخته شد. صفحات این باتری از سرب خالص ساخته مدار باز اسمی ۳۲۷ بوده 0 در نتبحجه می‌توان با اتصال سری ۲ ۲۴ ۶۰ 5 ۱۳۲۰ سلول, باتری با ولاز به -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۱۲ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ترتیب ۲۴ ۰۴۸ ۱۲۰ یا ۲۳۴۰ ولت 0ل را طراحی و ساخت. این موضوع در جدول ۱-۴ نشان داده شده است. به * ۳ !۲ یه وش . ۰ ۰ ۰.۰ ۰۰ ۰ هر حال تعداد واقعی سلول‌های (و مشابها ولتاژهای شناور 9 متعادل) مورد استفاده در هر تاسیسات بحخصوص و ها رده ۰ ۲ ۰ ۸ و چا مس : 1 9 تشه ۱ - ک ۵ را ات کت ای موی وم زا نک ی که ری شکل ۴-۴ سلول نیکل - کادمیوم ثابت -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیستم‌های ذخیره انرژی ۱۹۱۳ جدول ۱-۴: تعداد نوعی سلول‌ها در باتری‌ها یادآوری‌ها : ۱ تغییر تعداد سلول‌ها برای یک کاربرد بخصوص امر غیر معمول نیست. ۲- هدف از جدول فوق ارایه اطلاعات عمومی است. اعداد مندرج در آن به منظور توصیف مناسب و سهل داده‌هاء گرد شده‌اند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد معیارهای انتخاب تعداد سلول‌های مورد نیاز در تاسیسات باتری و نیز ولتاژهای شناور و متعادل‌سازی, خواننده باید به فصل ۶ استاندارد 485 510 نان[ 1184 510 انا[ و - 115 510 ۲۳| غیره) از باتری تغذیه شده و به محدودیت‌های ولتاژ سیستم وابسته هستند. می‌توان یک باتری با یک تا چهار سلول کمتر به‌کار گرفت تا بدون تجاوز از حداکثر ولتاژ اسمی تجهیزات متصل به باتری» پتانسیل مورد نیاز شارژکننده کاهش یابد. برای مثال اگر وسایل و اقلام حساس به ولتاژ (با ولتاژ اسمی ۰ + م۱۲۵۷/۵۵) بارهای یک شینه ع4 که مستقیما" توسط باتری تغذیه می‌شود را تشکیل دهند. باتری ۱۳۵۷/۵۵ اسمی مرکب از ۵۸ سلول (در مقایسه با ۶۰ سلول) قادر به محدود کردن ولتاژ متعادل‌سازی به ۱۷۵۵ ۱۳۵ بجای ۱۴۰۷/۵۵ خواهد بود مشروط بر آن که سلول‌ها را با ولتا ۷ ۲/۳۳ به ازاء هر سلول شارژ کند. هنگامی که تاسیسات از تعداد کاهش یافته‌ای از سلول‌ها بهره می‌برد. برای ارایه سرویس به بار» پیش‌بینی سلولی با ظرفیت بزرگتر ضروری است. جچون به ولتاژ و شارژ انتهایی بالاتری برای برآورده ساختن الزامات ولتا حداقل نیاز می‌باشد. اطلاعات در مورد انتخاب تعداد سلول‌های یک باتری (همچنین اطلاعات در مورد اندازه باتری) را می‌توان در استاندارد 5 50 85۲[ یافت. ضمنا" باید اضافه کرد که در صنعت. باتری‌های ۱۲۰۷ و ۲۴۰۷ را اغلب به عنوان به -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۱4 راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان سلول‌های اسید - سربی به صورت منفذدار یا از نوع دریچه قابل تنظیم می‌باشند. می‌توان آنها را به صورت واحدهای انفرادی (یعنی سلول‌های منفرد و تکی) یا واحدهای چند سلولی پیاده کرد. هنگامی که ظرفیت بیشتری از ظرفیت موجود در یک رشته باتری تنها مورد نیاز است. می‌توان رشته‌های باتری‌های انفرادی را موازی کرده و ظرفیت مورد لزوم را بدست آورد. ۱-۱-۲-۴ سلول‌های منفذدار (سلول‌های سیلابی) اگر چه اصطلاح "سلول‌های منفذدار"" در جدیدترین استانداردهای مرتبط با این نوع سلول‌هاء به منظور متمایز کردن آنها از سلول‌های با دریچه تنظیم» به‌کار می‌رود. بسیاری در صنعت از جمله کاتالوگ‌ها و راهنمای استفاده از محصولات بسیاری از سازندگان باتری, هنوز واژه "سلول‌های سیلابی" را به‌کار می‌برند. با توجه به این امرء از هر دو واژه در این نشریه استفاده می‌شود. سلول منفغذدار (سیلابی) سلولی است که در آن صفحات در الکترولیت غرق شده‌اند (شکل ۳-۴ الکترولیت. که اسید سولفوریک رقیق شده با آب است. در صورت خم‌کردن یا سروته کردن سلول می‌توان از آن سر رود. عرفا"ء وزن مخصوص شارژ کامل اسمی الکترولیت برای سلول‌های منفذدار نوع ثابت ۸۱۰ * ۲۱۵ر۱ بود. به هرحال سلول‌های دردسترس امروزی اغلب و بخصوص در مواردی که در سیستم‌های 1۳5 به‌کار می‌روند دارای وزن مخصوص اسمی ۱/۳۵۰ و ۱/۳۰۰ می‌باشند. الکترولیت با وزن مخصوص بالاتر به سلولی با ظرفیت بیشتر منجر می‌شود ولی عمر کاری آن به نحوی از انحا کاهش یافته و برای ترمیم تلفات داخلی بیشتر سلول, ولتاژ شناور آن باید افزایش یابد. علاوه بر اینء هنگامی که باتری در مکانی با دمای محیط متوسط ۸۵۲۲۲ به‌کار گرفته می‌شود. وزن مخصوص اسمی ۱/۱۷۰ را می‌توان در نظر گرفت. در این مورد سلول دارای منفذ بوده و گازهای تولید شده در طول زمان شارژ از طریق آن خارج می‌شوند. به منظور پرهیز از احتراق تصادفی این با فرض این که باتری به طرز صحیحی برآورد. نصب و نگهداری می‌شود. مکانیسم خرابی معمول در سلول اسید - سربی منفذدار» خوردگی صفحه مثبت می‌باشد. بدین سبب. تعدادی طرح صفحه مثبت توسعه و استفاده می‌شود : - صفحه هموار مستطیلی : این صفحه به صفحه مستطیلی چسب دار یا صفحه ۳۵۲۵ نیز معروف است. این نوع صفحه از دو جزء تشکیل شده., جزء اول ساختار نگهدارنده به نام شبکه و جزء دوم ماده فعال است که به شکل چسب به شبکه اعمال می‌شود. شبکه از آلیاز سرب ساخته شده (که به آن استحکام مکانیکی می‌دهد) و کار کرد آن نگاهداری ماده فعال و انتقال جریان به و از ماده مذکور می‌باشد. ماده فعال به صورت شیمیایی واکنش نشان داده و در طول دشارژ یا شارز سلول, انرژی تولید یا جذب می‌کند (به شکل ۶-۳ مراجعه کنید). -------- صفحهٔ بعد -------- شششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششمشمشمشمشمششمممممچجچججممممجچژچژزگ+>گکگکگررصشز_گ_<<ج<جمه_«_<«<گ<گججمشش----- ۳ ده |۹2 ِ زر 4 ۳ یی ۹ ۳ ۰ ات ید ۹ ۲ شکل ۵-۴ : منفذهای ضد شعله با روکش ضد گرد و خاک و ۳ ۸ » 0 اسایل شا 2 ی ارو ما ای 0 1 و 1 وی دنه ۹ ۱ 1 ی ی هی 2 ی شا 0 م سی سته سه سس هس زیت( 1۱ « نزن از وا وا ون 3 و وی نس یت رس رس یه ار اج روش نگر سا سبز یا سا را ب0 رم انا جن لا یر ورا | را ی را و 3 ۳ رک 1 ۹ وس 4 ۳ ۳۹۵۵۶۷۹۷۹۲۹۵۱ ی 5 هو ومع نیه سق همه لاد دا ی وش سم دی سح وم جع هه خه ای 9 ی سو موه سب فط سا ۳ ۴ ا 1 وا حطس 1 ت۷۳ ۱ ۸ هم صم سم ری رصق که شع اه لد اه سس و و ی جم یی چم سوه مهم هه یره 7 ۱ اه مس هه هتسه هه اج ان ۱ ۹ هه سح سم سم و هد قشع ۱ ۱ سچه اس بیع ی رون ماس و پا ۰ 0 خنق هه هه مغ دمع معمووو ‏ ی اق هط هه جع بو او هس اد سا سا سا سه سع موی .ا متام هه ۰ ۱ هی سم نیم ای شهنع سعغ مه ۳ج 1 - ید 2 ان ۳ ۳ روا ی یه وا تسود وم ام ار ما یس سره ترا ۸۲ هک کر مه جر که یکی رو وا که :۳ معا ۳ شکل ۶-۴ : صفحه هموار (راست) و شبکه (چپ) -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۱۹ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان - صفحه چسبی گرد : این صفحه به صفحه گرد نیز معروف است. این صفحه از شبکه‌ای با جنس سرب خالص که ماده فعال به صورت خمیر به آن چسبیده. تشکیل یافته است. در هنگام ساخت. این صفحات به طور افقی مستقر شده و به شکل مخروطی کم و جزیی می‌باشند (به شکل ۷-۴ رجوع کنید). دارای میله فوقانی بوده و به آن تعدادی مهره متصل است. سپس یک لوله فیبر متخلخل به هر مهره نصب پودر را داخل لوله‌ها نگاه می‌دارند بسته می‌شوند (به شکل ۸-۴ مراجعه کنید). - صفحه اصلاح شده ۳1۵16 : این صفحه شبکه آلیاژ سربی را به‌کار می‌برد که در آن سوراخ‌های مدور ریخته‌گری شده‌اند. نوارهای سرب خالص چین‌دار و پیجانده شده و به شکل روزت (ع110۹۵11) در می‌آیند. سپس روزت‌ها به درون شبکه پرس و محکم می‌شوند (به شکل ۹-۲ مراجعه کنید). ۳ » ۱ 5 5 70 9 زر رن ۶ ان کر : : و 3 : ۱ ۸ ی ام 0 را یگیب ی ی شکل ۷-۴ : صفحه گرد (راست) و شبکه (چپ) -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۱۷ فصل چهارم : سیستم‌های ذخیره انرژی 1 با کواارمد ک 5 مو ‏ کنست را را چا اش ار اه ۱ 1 تا 1 ال 7 ۱۳ بر .۸ 0 یر ۹ 4 ۱ اه 1 وا چم پ خی 4 ۸ ۹ ۱ ۰ یا دی ۱ 1 + مت 1 ۳ 1 کی و اج ی سا شکل ۸-۴ : صفحه لوای 102 2 0 که که و وه وه کت یه و مدق و ره ی وه ی و از ی 9 ای 5 2 هه مج ورگ اخاد مه مر ست اه و ی ی ۵ ی 5220 2 1 شکل ۹-۴ : صفحه اصلاح شده ۳1۵16 -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۱۸ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان صفحه منفی که با هر نوع صفحه مثبت به‌کار می‌رود به صورت صفحه چسبدار بوده و در هر موردء. شکل صفحه منفی یعنی گرد یا مستطیلی با شکل صفحه مثبت انطباق دارد. آلیاژهای سرب مورد استفاده در ریخته‌گری شبکه صفحه هموار از نوع سرب - آنتیمون (50- ۳۳) یا سرب - کلسیم (۴2 - ۳0) می‌باشند. آلیاز دیگری که گهگاه به‌کار می‌رود سرب - سلینوم (50- ۳0) است که در واقع آلیاژی با مقدار کمی از آنتیمون است که به آن سلینوم اضافه شده تا قابلیت ریخته‌گری آن بهبود یابد. صفحات چسبدار را می‌توان به صورت آلیازژهای مختلف پیدا کرد در حالی که صفحات لوله‌ای و اصلاح شده ۳1216 فقط به صورت سرب - آنتیمون وجود دارند. سلول عمده‌ای که امروزه به‌کار می‌رود صفحه چسبدار از نوع سرب - کلسیم است و علت آن داشتن بهترین نرخ دشارژ کوتاه مدت (یعنی کمتر از یک ساعت) می‌باشد. این سلول» همچنین از نظر نگهداری ارجح بوده ولی برای کاربردهایی که در آنها سلول به‌کرات بازیافت و استفاده مجدد می‌شود با معمولا" دمای محیط بالا است. مناسب نمی‌باشد. از طرف دیگر سلول سرب - آنتیمون می‌تواند تقریبا"۶ برابر سلول سرب - کلسیم بازیافت شود. به هر حال با طولانی‌تر شدن زمان استفاده از این سلول, محدودیت اضافه کردن مکرر آب و متعادل سازی مکرر شارژء بیشتر خود را نشان می‌دهد. سلول سرب - کلسیم در سراسر عمرکاری خود به اضافه کردن آب جزیی نیاز دارد. ۲-۱-۲-۲-۴ سلول‌های با دریچه قابل تنظیم سلول اسید - سربی با دریچه قابل تنظیم (۷11۸) سلولی است (شکل ۱۰-۴) که در آن : الف - الکترولیت در حالت عدم تحرک است. ب - سلول اساسا" آب بندی شده است به استثنای دریچه اطمینان که در صورت تجاوز فشار داخلی از یک مقدار از قبل تعیین شده» باز می‌شود وپ - ترکیب مجدد اکسیژن تولید شده در درون سلول رخ داده و اساسا" سبب حذف تحول هیدروژن و محدود کردن مصرف آب می‌گردد. برخی مواقع. این سلول‌ها را "بدون نیاز به نگاهداری* یا "آب بندی شده* می‌نامند که در حقیقت صحت ندارد. در عملء این سلول‌ها در هنگام کار به نحوی به تغییرات ولتاژ و دما حساس‌تر از سلول‌های منفذدار مشابه هستند. علاوه براین. سلول‌های مذکور به دشارژهای عمیق بیشتر حساسیت دارند. این سلول‌ها به صورتی عمل می‌کنند که آن را چرخه ترکیب مجدد اکسیژن می‌نامند. هنگامی که سلول در حالت شارژ است. در صفحه مثبت اکسیژن تولید می‌شود (مشابه سلول منفذدار) به هر حال, از آنجا که سلول آب بندی شده» (یعنی دریچه اطمینان بسته است) اکسیژن از سلول خارج نشده و از طریق جداکننده به صفحه منفی انتقال می‌یابد. پس از رسیدن به صفحه منفی» اکسیژن سرب روی صفحه را اکسیده می‌کند. اکسید سرب ایجاد شده به اسید سولفوریک موجود در الکترولیت واکنش نشان داده و سولفات سرب و آب را تولید می‌نماید. سپس از آنجا که صفحه منفی در حالت شارژ است. سولفات سرب به سرب و اسید سولفوریک تبدیل می‌شود. این واکنش‌ها ضرورتا" اتلاف آب در سلول را منتفی کرده و -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیبستم‌های ذخیره انرژی ۱۱۹ بدین سبب. در عملیات عادی, نیازی به اضافه کردن آب به سلول در طول عمر آن نمی‌باشد. اگر سلول ۷141۸ به درستی عمل نکند. آب را که قابل جایگزینی نیست از دست داده و این امر به "آخشک شدن" سلول یا در بدترین حالت به از بین رفتن حرارتی سلول منجر می‌شود. هر دوی این شرایط سبب از دست رفتن ظرفیت و در نهایت خرابی و از کار افتادن زود هنگام سلول خواهد شد. شکل ۱۰-۴ : برشی از سلول ۷141.۸ (نوع الکترولیت جذب شده) ژل‌کننده به منظور تبدیل حالت الکترولیت به ژل, الکترولیت داخل سلول فاقد تحرک می‌شود. بسته به طراحی 0 سازنده سلول, ورن مخصوص الکترولیت مقداری بین ۱/۳۰ 9 ۱/۳۱۰ می‌باشد. سلول ثابت نیکل - کادمیوم. سلول ثانویه‌ای است که از الکترولیت آلکالاین استفاده می‌کند. ولتاژ اسمی آن ش۱۱۳۹ است. به هر حال. بر خلاف سلول اسید - سربی. الکترولیت آن که محلول رقیق هیدرو کسید پتاسیم -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۲۰ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان به طور کلی, سلول‌های نیکل - کادمیوم عمر چرخه طولانی داشته و از نظر ساختاری محکم و مقاوم هستند. آنها نسبتا" به شارژ اضافی یا شارژ نقصانی حساس نیستند اگرچه شارژ اضافی بیش از حد می‌تواند به علت تجزیه آب در الکترولیت به هیدروژن و اکسیژن به کاهش و از دست دادن آب در محلول الکترولیت منجر شود. این باتری‌ها برای ذخیره دراز مدت مناسب بوده و الزامات نگهداری آسان و نرخ‌های دشارژ کوتاه مدت خوبی را دارند. این نوع باتری‌هاء بخصوص برای کاربردهایی که در آنها باتری در معرض دمای بسیار بالا است مناسب می‌باشند. دو طرح سلول نیکل - کادمیوم برای باتری‌های ثابت در کاربردهای پشتیبانی به‌کار گرفته می‌شود. طرح صفحه - جیبی و طرح صفحه - فیبری. سلول‌های هر دو طرح از نوع منفذدار بوده و در مقایسه با باتری‌های ثابت اسید - سربی دارای الکترولیت آزاد و عمر چرخه طولانی می‌باشند. طرح دیگری که صفحه - رسوبی نامیده می‌شود. مشخصه نامطلوبی به نام "اثر حافظه*" دارد. این مشخصه در طرح‌های صفحه - جیبی و صفحه - فیبری مشاهده نمی‌شود. هر چند اغلب به اشتباه آن را یکی از دو ویژگی‌های هر سلول نیکل - کادمیوم در نظر می‌گیرند. طرح صفحه - رسوبی در انواع منفذدار یا آب بندی شده وجود دارد. این طرح در برخی واحدهای روشنایی اضطراری» بخصوص انواع فلورسنت یا دکوراتیو مورد استفاده قرار می‌گیرد. ۱-۲-۲-۴ سلول‌های صفحه جیبی نام این طرح از آنجا ناشی می‌شود که مواد فعال صفحه‌ها در "جیب‌ها* نگاه داشته می‌شوند (شکل ۴-۴). جیب‌ها از نوارهای فولادی, سوراخ‌های ظریف ساخته شده و دو عدد از این نوارها به شکل تغار جهت ساندویچ ۲-۲-۲-۲-۴ سلول صفحه فیبری سلول صفحه - فیبری آخرین و جدیدترین طرح معرفی شده در کاربردهای ثابت است. خود صفحه به شکل یک قطعه فیبر بسیار متخلخل بوده و فیبرها از جنس نیکل آبکاری و سپس در مواد فعال اشباع شده‌اند. این نوع سلول دارای نسبت توان به وزن بالا می‌باشد. ۳-۲-۴ اصول نصب استاندارد 484 514 ]۳ آدر مورد طراحی و تعیین اصول نصب باتری‌های اسید - سربی منفذدار دستورالعمل و راهنمایی‌های لازم را ارایه می‌دهد. سند مشابه دیگرء استاندارد 1178 544 1131315 است که در مورد اصول نصب باتری‌های ۷11.۸ بحث می‌نماید. [85] 111 ‎۸۳/٩1/3۳۳۸‏ الزامات عملکردی را برای سیستم‌های 5 و نیز اطلاعات محدودی در مورد باتری‌ها را بیان می‌کند. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیستم‌های ذخیره انرژی ۱۳۱ طراحی و تعیین اصول نصب باید عوامل زیر را در نظر بگیرد. هرچند به این عوامل محدود نیست : - موقعیت مکانی - مونتاز و نصب -‏ گرمایش و تهویه هوا - الزامات از نظر زمین‌لرزه - الزامات نگاهداری َ روشنایی - حفاظت در برابر جریان اضافی (به فصل ۵ مراجعه کنید) ۴-۲-۴ تعیین اندازه باتری تعیین مناسب اندازه باتری به ما اطمینان می‌دهد که کارکرد طراحی آن برآورده خواهد شد. با استفاده از روش‌هایی که حالت جریان ثابت یا توان ثابت (یعنی سیستم‌های 1۳5]) را در نظر می‌گیرند. می‌توان اندازه باتری را محاسبه کرد. استانداردهای 485 510 1855و 1115 ‎٩14‏ 11355 نحوه وروش‌های محاسبه تعیین اندازه باتری‌های به ترتیب اسید - سربی و نیکل - کادمیوم را آرایه می‌دهند. تعیین اندازه باتری‌های اسید - سربی یا نیکل - کادمیوم مورد استفاده در سیستم‌های 89[]ء براساس روش توان ثابت در استاندارد 510 ۳]13] 4 پیش‌بینی و منظور شده است. در استانداردهای458 510 1555 و ٩ 5‏ 5تاظ5] اوراق کاری برای تعیین اندازه سلول‌ها در نظر گرفته شده‌اند به طوری که کاربر را قدم به قدم در مراحل محاسبه راهنمایی می‌کند. اگرچه روش‌های مندرج در این استانداردها برای تمامی باتری‌های ثابت معتبر هستند. نشریه‌ای برای تاکید بر معیار تکمیلی انتخاب در سلول‌های ۷1.۸ تدوین شده است (۳1189 3ا150) یکی از اولین قدم‌ها در تعیین صحیح و مناسب اندازه هر باتری عبارت است از تعریف بارهایی که باتری به آنها سرویس می‌دهد و مشخص کردن چرخه کارکرد (شکل ۱۱-۴).چرخه کارکرد و نیز انواع مختلف بارها (شکل ۱۲-۴) مانند دایم غیر دایمی, آنی و تصادفی در استانداردهای 5 ۵ 15۳556 و 1115 540 555[ مورد بحث قرار گرفته‌اند. اندازه باتری مورد نیاز نه تنها به اندازه و مدت زمان هر بار بستگی دارد. بلکه به ترتیبی که در آن بارها رخ می‌دهند نیز وابسته است. برای مثال, اگر با توجه به الزامات بار,ء اگر باتری در انتهای چرخه کارکرد در مقایسه با ابتدای چرخه کارکردش, سرویس بزرگتری را باید آرایه دهد. در این‌صورت به باتری با ظرفیت بزرگتر نیاز خواهد بود. همچنین اندازه مذکور به عواملی که در حاشیه طراحی انتخاب می‌شوند (مانند ظرفیت اضافی برای رشد آنی بار) و نیز پایین‌ترین دمای قابل انتظار کار باتری و عمر آن بستگی خواهد داشت. توجه به پایین‌ترین -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۲ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ی بت 2 ۰ . ۰ 9 0 ه دمای قابل انتظار سلول در هنگام عملیات امری مهم است چون اگر دما به کمتر از ۲۵*۰ برسدظرفیت باتری کاهش می‌یابد. مشابها" عامل پیر شدن باید در نظر گرفته می‌شود تا اطمینان حاصل کرد که باتری قادر به ارایه سرویس به بار طراحی شده. حتی در حالی که باتری به انتهای عمرش نزدیک می‌شود. خواهد بود. هر یک از این عوامل در استاندارد 485 5710 ۲[ و 1115 540 نانان1 مورد بررسی قرار گرفته‌اند. چرخه کارکرد نوعی (شکل ۱۱-۴) و فرمول‌های تعیین اندازه جهت هر دو نوع باتری اسید - سربی و نیکل - کادمیوم[ روابط (۱) الی (۳)] از استانداردهای 485 540 | و 1115 510 | نقل گردیده‌اند. مدت زمان چرخه کارکرد براساس انتخاب کاربرد مبتنی بر الزامات خاص نصب باتری‌ها می‌باشد. اگرچه به مرور زمان» برخی زمان‌های پشتیبان به عنوان *استاندارد"*" تکامل یافته و تثبیت شده‌اند. برای مثال, غالبا" ۸ تا ۱۰ ساعت برای باتری‌های ایستگاه فرعی در نظر گرفته شده. ۵ ساعت برای باتری‌های مخابرات دور ۳ یا ۸ ساعت برای واحدهای تولید آنرژی و ۵ یا ۱۵ دقیقه برای سیستم‌های 11۳5 منظور می‌شود. -------- صفحهٔ بعد -------- شششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششمشمشمشمشمششمممممچجچججممممجچژچژزگ+>گکگکگررصشز_گ_<<ج<جمه_«_<«<گ<گججمشش----- م۰ / ۸ فصل چهارم : سیستم‌های ذخیره انرژی 1 و ی و 87 ۳ لت و 3 و و سا 6 : روج چ 2 مه و وس او با پا َ ی زا ۳ ُ یا 2 هو ور رهب ۳۱۸ 3 ۳ را ری 3 ۵8 ۰ و أ ها کید چم مس و راو کم مایم ۸۸ ی شیاه ۳ رو رد مت 3 جبجگ | کر مه 1 ۳ رس را 0 چی رد دو را یرراهخ کس [ هی عج اچ اس را یا تا ی اهر وب رک دز شمه زاو اک ا از و ور ۱ هر ما دوم یخ یب هی ادا وا وا یا قد از کار مرب هر ره کی اد را و ۹ در تا هه تب اس سا ده امد و ۵ ۸. ادا کور رخ یک را 83 ۹ عصچ ۰ تا نره کو دیک نر تر او باق ۳1 و رز نش ۳۹ اس جواستت 1 2 موه 90 5 ۵ ترگ بش نردم هی هن ای مرلو رای کت کی ی ۵ سس یت : او مر وا رو نت و وا 2 1 مس ومد ۳ و ی اک تس یر در در ۱ 0 9 یک را دل رد اد ویس مه ۱ تاره مد 1 نا او یک مت بو 5 2 تا 1 7 لا سرت با مه 0 ظ زوس ی را و در ۶ ۱ و وا فا مور دس [ 8 ۳۹ خیت ان : ار رو یر رو را : چس 2 ها امس دول مد 2 کی و ۳ اش 4 ی ۹ ۳ و رکه نو نم ی وا ان # ع ی 8 و تا ۹ ات اور مر 3 | : کمد 4 یا اپ 2۶ هر و اس و۱ ۸ ئ موی 2 ۱ دوجو ورد ره 5 مه او وا و 0 7 وود وا ی و [# ار کی سا مرس اک نو وه 2 ۱ : ی | رش امک کی بای ی ی ۹4 ۵7 18 هار لاح و مه وه 2 ۳ ۵ ۱ ار اب بر ی و ی با نو را تا 1 زوج هیون دما اش یر جا 1 َ ی یو و هو هر را ۹ زد ان باه مد دس اس ای : ان یمه ک ا کی رن اش که اون مدا سای ۳ ست 3 را وا د تیه یسک 2 سوب پیت با مدا و جوز تج ووو ی ۹1 اه یک و مد و ون الماک ره یز این رک اور و وا ‎٩‏ ور سک ی رد ی اس سود و دما اس وه را ۱ سره ار ول 3 ید : ی اد اراد | کر و ی تون و ودره کی 2 ۷ یس و و 1 پوس رو دور سا اس ند ان ی ود کر ات 0 ار ی کم وه ۶ هقی ی زو ده 5 اس مق ونان م۶ سوه 9 از او : ۳ [ وخ من ۳ خ کت 2 و ی ۵ ی ی مه را ۱ وود یدقن 34 9 مق / خو یه حمه‌یشه ا ‏ کسع را هی اه ی : نم کر نجو وس ی ۱ و هن ۰ نا 1 ار سا ۸۷ مت شا و وی 2 یه ۰ رگ رد ۵ سوه شم لزید و او ی سا مد هدر ند هو وت ون ود او جر ی 7 وت وت ارو 5(ما ب) اینورتر شکل ۱۲-۴ : ی از , ۰ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۲ اظ تسد : و / 1 ۹ ا بن ۳۳ ی نو اس 1 باه :۱ ۳۳ ۹ یاس ی فا ۰ اد ی یه ۰ ۲۷۳ ۹ ۹۴ ی ام اه مه و مرا ۳2 ۱ : ی ۹ ۳ »۹ > و 9۰ م ۸ ۳ 1 ۹ 7 ۳7 8 ۸ 0 عم را 9 کشی شاید را 4۳۰ وی ۳ یره ان و ۱ 5 بخ ی 1 شه او ضطل | پ) موتور | ری ج و ۲۶ و رک یش و در رو ار ۱ 2 یا تا اوکرب ادب یا سو ۹ سا یدک تیر او 6 او نیا رد مد یر و ای مور اما رو و مر و ی و َ اون ار سوت تایه ت تا لزم اکدک ش یگ ۸ شحو او ایک هاچ او موی رن و ۵ ی و او ور +6 0 ارو وه را 5 ره و ودب من ام گناد وم له را ام هو یخ در وا و یوم 1 هو دت هه نو سو زر 2 وه ای و و زو بر وت یرد زک ریم نید رو ری ی 1 وا ی رگ و نوا ارنات هو را کی ای یک یر اهم نشد یا ۱ هو کی نام مود ۳ یوم یر 2 که یی یو گویی ی را و و ی مر ی و با و و رو کی وا پم و اد در ور ا نگ و ی ۵ رد 3 رجا رک نس ی ایا وه اپ ۰ تم موس هک را یا سا پچ ال اس ود ی یا ها و موی رو اه الا فدم دز اس سس ۳ اد اد 1 راو ارات ور دهع سود * جمری و2 4 ۹ ۸۳ ف ی ونوا و هد ۵ را از وا رش را ۰ ی 7 زک ی بولک مرکا و اهر یا وی دهد و یم ی ور و و رد مگ که مین هی وگ هن مشاه نموه سن 2 شاد ای مس 1 ت) سیستم‌های شکل ۱۲-۴ : مثال‌هابی از دب : -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیستنم‌های ذخیره اآنرژی ۱۳۵ تعیین اندازه سلول سید - سربی (روش صفحه مثبت) )۱( ۳/۳۱ م۸ ت 5 5 ی و اس بط وا اس و ت۱۷ ۲ ۳ 5-1 5-1 تعیین اندازه سلول اسید - سربی (روش آمپرساعت) جک [ ری ۸ ۸ 2 _ ۳ - ۵ ۱/1۵2 ۳ 5-1 9-1 تعیین اندازه سلول نیکل - کادمیوم 1 ۴ [ ری ۸ 9 م۸ 2 _ ۳ - ۱ ٩-1 ۳‏ 5-1 به طوری که ۶ آمپر مورد نیاز پریود مربوط (یادآوری ۳). ۶ نسبت ظرفیت آمپر - ساعت اسمی (درنرخ زمان استاندارد. در ۲۵۹۳ و به ولتاز انتهای دشارژ استاندارد) یک سلول اسید - سربی, به آمپری که می‌توان در 7 دقیقه. در ۳۵۶۲ و به ولتاژ انتهای دشارژٌ مفروضی, ۲ ضریت اسمی ظرفیت به ازاء نوع سلول نیکل - کادمیوم مفروض. در ] دقیقه نرخ دشارژ در ۳۵۳ به ولتاژ انتهای دشارژ معین (یادآوری۴). ۷ تعداد پریودها در جرخه کار کرد. ۳ پریودی که موردتحلیل قرار می‌گیرد. تعداد آمپرهایی که هر صفحه مثبت می‌تواند به ازاء 7 دقیقه, در ۲۵۴۲ به ولتاز انتهای دشارژ معین برای یک سلول آسید - سربی» تامین کند. است. برای مثال, بخش ,5 شامل پریودهای ۱ الی ۵ می‌باشد (شکل ۱۱-۴). 1 مدت زمان برحسب دقیقه, از لحظه شروع پریود ۴ تا انتهای بخش 5 برای به ترتیب سلول‌های اسید - سربی و نیکل - کادمیوم. یادآوری‌ها : ۱- سلول نهایی منتخب باید شامل ضرایب حاشیه اطمینان طراحی» تصحیح دما و پرشدن (عمر کاری) سلول باشد (به اوراق کاری تعیین اندازه سلول در استاندارد 485 514 نات[ مراجعه کنید). -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۹ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۲- سلول نهایی منتخب باید شامل ضرایب حاشیه اطمینان طراحی و پیرشدن (عمر کاری) سلول باشد (به اوراق کاری تعیین اندازه سلول در استاندارد 1115 514 ناناتا| رجوع کنید). ۳- اگر جریان به ازاء پریود 1+ از جریان به آزاء پریود ] بزرگتر باشد. در این‌صورت بخش ۳+۱ < 5 به سلول بزرگتری از سلول بخش ۲ < 5 نیاز دارد. در نتیجه. محاسبات بخش ۳ < 5 می‌تواند حذف شود. ۴ اگر سلول نیکل - کادمیوم از نوع شارژٌ پتانسیل ثابت باشد. ضریب اسمی ظرفیت مورد استفاده, مبتنی بر به منظور انتخاب مناسب سلول نیکل - کادمیوم. روش مورد استفاده در شارژ سلول باید مشخص شود. مقادیر اسمی نیکل - کادمیوم براساس شارژ جریان ثابت است. به هر حال, اغلب باتری‌های پشتیبان از شارژز پتانسیل ثابت بهره می‌برند. شارز پتانسیل ثابت طولانی (یعنی شناور) باتری نیکل - کادمیوم بسته به نرخ دشارز, می‌تواند ظرفیت آن را کاهش داده و به زیر مقدار اسمی آن رساند. در نتیجه افت ولتاژ به واسطه دشارژ سریع‌تر از افت آن در باتری با ظرفیت کامل رخ می‌دهد. اثرات شارژ پتانسیل ثابت راء با به کاربردن ضرایب اسمی ظرفیت مبتنی بر این روش شارزه می‌توان در تعیین اندازه باتری در نظر گرفت (به استاندارد 5 51 تاتاا| مراجعه کنید). این ضرایب بایستی از سازنده باتری درخواست شود چون سازنده‌ها ضرایب متفاوتی آرایه می‌دهند. حتما" باید دقت شود که سلول نیکل - کادمیوم آب‌بندی فقط با شارژکننده جریان پس از آن که بارها تعریف شدند. نوع سلول و نیز تعداد سلول‌هایی که رشته سلول‌ها را تشکیل می‌دهند باید انتخاب گردد. نوع عمده‌ای از سلول‌ها که در باتری‌های ثابت به کار می‌رود سلول صفحه هموار سرب - کلسیم به صورت طرح منفذدار یا ۷11۸ می‌باشد. چند نوع دیگر از سلول‌ها یا تعداد متفاوتی از آنها را می‌توان ارزیابی کرده و انتخاب را بهینه نمود. تعداد سلول‌ها در یک باتری برای هر سیستم بخصوص را می‌توان با در نظر گرفتن هر یک از شرایط محدود کننده زیر تعیین کرد : حداقل ولتاژ سیستم. حداکثر ولتاژ سیستم. ولتاز شناور و ولتا شارژ. ولتاژهای حداکثر و حداقل امکان دارد برای سیستم‌های 1185 به عنوان شرط محدود به منظور پشتیبانی بار بحرانی در شرایط بدترین حالت. باتری تعیین اندازه می‌شود تا این که بتوان به طریق معینی بار بحرانی را از مدار خارج کرده و منبع نیروی عادی باز گردد یا یک منبع ۵0 پشتیبان دیگر راه‌اندازی و وارد مدار شود. زمان‌های پشتیبانی باتری می‌تواند برحسب دقیقه (مانند. ۵ ۰۱۰ ۱۵ یا ۲۰ دقیقه) با برحسب ساعت (مانند ۰۱/۵ ۲ ۵ یا ۸ ساعت) باشد. زمان‌های پشتیبانی کوتاه در طرح سیستم 11۳5 در نظر -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیستم‌های ذخیره انرژی ۱۳۷ گرفته شده و زمان‌های طولانی‌تر در سیستم‌های مخابراتی» سیستم‌های نیروی برق و روشنایی اضطراری منظور و استفاده می‌شوند. هر چه زمان تغذیه باتری طولانی‌تر باشد. ظرفیت باتری مورد نیاز جهت سرویس بار بزرگتر خواهد بود. بجای تهیه و خرید ظرفیت باتری بزرگتر (یعنی. هنگامی که زمان پشتیبانی طویل‌تر جزء بررسی و ارزیابی شود. ۵-۲-۴ نگاهداری و آزمون باتری الزامات نگاهداری و آزمون باتری در فصل ۷ این نشریه بررسی می‌شوند. علاوه بر آن استانداردهای 0 5۱ 1۳۳۳ و 1106 510 تاتاتاآدر مورد نگاهداری و آزمون باتری‌های به ترتیب اسید - سربی منفذدار و نیکل - کادمیوم. راهنمایی‌هایی را آرایه می‌دهند. در مورد باتری ۷1]۸. دستورالعمل‌های استاندارد ۳۳| 0 510 به همراه توصیه‌های نگاهداری سازنده باتری می‌تواند ملاک عمل قرار گیرد. - 111 ۸۷51/۲۳۳۸ [135] الزامات نگاهداری و آزمون را برای باتری‌ها در برخی سیستم‌های پشتیبان و اضطراری مورد لزوم از نظر قانون» تعیین و ارایه کرده است. ۶-۲-۴ شارژ مجدد / شارژز متعادل ساز ۱-۶-۲-۴ باتری‌های اسید - سربی باتری‌های ثابت اسید - سربی با استفاده از شارژکننده پتانسیل ثابت شارژ می‌شوند. معمولا" دو مقدار ولتاز شارز مشخص می‌شود که عبارتند از ولتاژ شناور و ولتاز متعادل ساز (همچنین به فصل ۵ مراجعه کنید). ولتاز متعادل ساز مشخص شده توسط سازنده در واقع مقدار به‌کار رفته در شارژ مجدد باتری پس از دشارژ است. برای هر باتری. دستورالعمل‌های سازنده» ولاز یا محدوده ولتازن برای شناور و متعادل ساز را مشخحص می‌کند. در مورد باتری ۳/۸ امکان دارد سازنده محدوده ولتاژهای شناور سلول مبتنی بر دمای سلول را مشخص کرده یا به سادگی. ضریب تصحیح دما که باید به ولتاژز شناور اعمال شود را آرایه دهد. ضروری است که دستورالعمل‌های سازنده در مورد ولتاژ شناورء ولتاژ متعادل ساز و عمل شارژ رعایت شوند. برای مثال امکان دارد سازنده باتری, ولتاز متعادل ساز باتری ۷1]۸ را مشخص نکند. اعمال ولتاژ نا مناسب (یعنی خیلی بالا) در طول عمل شارژ باتری ۷]]۸ ممکن است به خشک شدن سلول‌ها یا تخریب حرارتی منجر شود. این امر می‌تواند در عملیات شناور یا متعادل ساز به واسطه اعمال نا مناسب ولتاژ شارژ باتری ۷1]۸ رخ دهد. سلول‌های سرب - کلسیم که در حالت شارژ شناور در انتهای بالای محدوده ولتاژ عمل می‌کنند امکان دارد به داشته باشند»ء ممکن است شارژ متعادل ساز ضروری باشد. علت این امر آن است که برخی سلول‌های واقع در -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۸ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان رشته با زنجیره سلول‌ها ممکن است از جریان کافی برای نگاهداشتن آنها در شارژ کامل, در حالی که در شارز شناور هستند. برخوردار نباشند. اتلاف شارژ مذکور با دشارژ خودی هر سلول که به مرور زمان به افت ولتاژ آن منجر می‌شود ارتباط دارد. هنگامی که باتری در حالت متعادل سازی قرار می‌گیرد. ولتاز شارژ بالاتر سبب افزایش جریانی می‌شود که در زنجیره باتری‌ها جاری است. این جریان افزایش یافته جهت غلبه بر دشارز خودی تمام سلول‌های زنجیره کافی بوده و هر یک از آنها را در شارژ کامل نگاه می‌دارد. شارژ متعادل ساز باید فقط در صورت لزوم اعمال شده و بایستی براساس دستورالعمل‌های سازنده انجام پذیرد. در گذشته. شارز متعادل ساز به عنوان بخشی از نگهداری دوره‌ای محسوب می‌شد ولی امروزه به عنوان یک عمل تصحیح کننده در نگهداری باتری‌ها تلقی می‌گردد. سلول‌های آلیا سرب - آنتیمون در مقایسه با سایر سلول‌های اسید - سربی به شارژهای متعادل ساز بیشتری نیاز دارند. علت آن در واقع افزایش نرخ و شارژ خودی آنها در طول زمان کاری این نوع سلول‌ها است. اگرچه داشتن هر دو کارکرد شناور و متعادل ساز بهترین است ولی برخی شارژکننده‌های باتری سیستم ۲5لا فاقد کار کرد متعادل ساز می‌باشند. امکان دارد به سبب این ایده که بالابردن ولتاژ شناور به اندازه کافی, نیاز به شارژهای متعادل ساز را منتفی خواهد کرد. کار کرد مذکور از مشخصات حذف شده باشد. اگر مشخصه متعادل ساز در دسترس نباشد. هر گونه شارژ باتری (مانند شارژ اولیه. شارژ مجدد پس از یک آزمون» یا دشارز) بایستی به ازاء ولتاژ شناور صورت پذیرد. این امر می‌تواند به زمان‌های شارژ فوق‌العاده طولانی منجر شده و حتی به استفاده از شارژکننده‌های تکمیلی (مانند شارژکننده‌های تک سلولی) نیاز باشد تا از سلامت کامل باتری اطمینان خاطر داشت. باید توجه کرد که شارژ سلول‌های ۷1.۸ بایستی در تطابق کامل و مطابق با دستورالعمل‌های سازنده باتری صورت یذ برد. ۲-۶-۲-۴ باتری‌های نیکل - کادمیوم باتری‌های نیکل - کادمیوم منفذدار را می‌توان به صورت پتانسیل ثابت شارژ کرد ولی برای شارژ جریان ثابت مناسب‌تر هستند. مشروط بر آن که بار باتری تحمل این نوع شارژ را داشته باشد. هنگامی که شارژ جریان ثابت به‌کار می‌رود. عمل شارز مجدد می‌تواند با استفاده از شارز دو نرخی صورت پذیرد یعنی نرخ اولیه (جریان بالا) که به دنبال آن نرخ پایانی (جریان پایین)» زمانی که شارژ تقریبا" ۸۰ درصد کامل شده است آغاز می‌گردد. اگر شارژ پتانسیل ثابت استفاده شود. باتری نیکل - کادمیوم ممکن است قادر به حصول ظرفیت اسمی خود نباشد و این امر به نرخی که در آن دشارژ می‌شود و حداقل ولتاژ باتری مورد نیاز بستگی دارد (به بخش ۲-۴- ۴ و استاندارد ۱۱15 510 ۳۳| مراجعه کنید). باید دقت شود که در باتری نیکل - کادمیوم آب بندی شده فقط از شارژکننده جریان ثابت استفاده گردد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیستم‌های ذخیره انرزی ۱۳۹ ۳-۶-۲-۴ عملیات باتری‌های پشتیبان معمولا" به صورت عملیات شناور به‌کار گرفته شده و باتری, شارژکننده باتری و بار به شکل موازی اتصال می‌یابند (به شکل ۲-۴ مراجعه کنید). تجهیزات شارژ باید به نحوی تعیین اندازه و برآورد شود که قادر به تامین نیروی برق مورد نیاز بارهای نسبتا" دایمی مانند لامپ‌های نشانگرء کویل‌های رله و بارهای میانی فرعی بعلاوه نیروی برق اضافی کانی جهت نگاهداشتن باتری در شارژ کامل باشد. بارهای میانی نسبتا" بزرگ» نیروی برق را از باتری اخذ کرده و هنگامی که بارهای میانی از مدار خارج می‌شوند. نیروی برق مذکور توسط شارژکننده در باتری مجددا" ذخیره می‌شود. تعیین اندازه شارژکننده باتری در استاندارد ۳۳| 6 54 مورد بررسی قرار گرفته است. هنگامی که توان 20 ورودی به سیستم از دست می‌رود. باتری فورا" تمام بارهای متصل را در بر گرفته و انرژزی آنها را تامین می‌کند. اگر باتری و شارژکننده به طور مناسب با یکدیگر و نیز با بار منطبق باشند. هنگامی که سیستم به عملیات کامل باتری تغییر وضعیت می‌دهد. هیجگونه افت ولتاز قابل تشخیصی رخ نخواهد داد. هنگامی که بار اضطراری سیستم خاتمه یافته و نیروی برق شارژ مجددا" ذخیره می‌شود. شارژکننده پتانسیل ثابت. جریانی بیشتر از حالتی که باتری کاملا" شارژ شده است. تحویل می‌دهد. برخی شارژکننده‌های پتانسیل ثابت. پس از ذخیره مجدد نیروی برق اعمالی به آن. به طور خودکار ولتاز خروجی خود را افزایش داده و آن را متعادل‌سازی می‌کنند. شارژکننده باید به طرز مناسبی برآورد و تعیین اندازه شود تا اطمینان حاصل کرد که می‌تواند به بار سرویس داده و در مدت زمان قابل قبولی باتری را به حالت شارژ کامل باز گرداند. جریان افزایش یافته تحویلی توسط شارژکننده پتانسیل ثابت در طول دوره بازیابی فوق‌الذکر با نزدیک شدن باتری به شار کامل, کاهش خواهد یافت. یکسوساز شارژ یا شارژکننده باتری» بخش مهمی از سیستم نیروی برق اضطراری بوده و باید به شارژکننده‌های اضافی در سیستم‌های خاص و بحرانی» توجه بخصوصی به‌عمل آید. در مورد سیستم اضافی نوعی به شکل ۴- ۳ رجوع کنید. شارژکننده باید فقط هنگامی عمل کند که باتری به شینه 46 اتصال دارد. بدون این اتصال, ممکن است موجکهای اضافی در سیستم رخ داده و به تجهیزات متصل اثر گذار باشد (برای مثالء سبب نقص در عملیات یا خرابی گردد). اگر سیستمی باید قادر به کار بدون اتصال به باتری باشد در این‌صورت حذف نیز در محیطهایی با دمای بیش از ۵۰۴۲ نصب می‌شود مقادیر اسمی خروجی آن باید تغییر یابد. سازنده شارژکننده باتری می‌تواند این ضرایب تغییر مقادیر اسمی را مشخص و آنها در طراحی شارژکننده منظور -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۰ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان هشدار قطع نیروی برق حفاظت دیودی در برابر تغذیه معکوس باتری 1۱ بار شکل ۱۳-۴: مدار شارژکننده اضافی نوعی ۷-۲-۴ محاسبه اتصال کوتاه سیستم باتری در فصل ۵ قابلیت اتصال کوتاه سیستم 00 بررسی شده و بحث تفصیلی در این مورد در استاندارد 6 51 ۳۳۳|] درج شده است. همچنین پیوست‌های این استاندارد روش محاسبه مورد استفاده در تعیین سهم هر دو باتری و شارژکننده در ایجاد چنین نقصی را توصیف می‌کنند. آزمون مندرج در استاندارد 946 510 1135 نشان می‌دهد که جریان اتصال کوتاه حاصل از باتری مستقل از دمای سلول و وزن مخصوص شارژ کامل می‌باشد. توصیه می‌شود که با استفاده از ولتاژ مدار باز باتری در دمای ۴ محاسبات اتصال کوتاه صورت پذیرد. براساس یک قاعده سرانگشتی محافظه کارانه می‌توان گفت که جریان اتصال کوتاه تحویلی از باتری اسید - سربی با ده برابر نرخ دشارژ یک دقیقه‌ای آن (برحسب آمپر) به -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیبستم‌های ذخیره انرژی ۱۳۱ نقش شارژکننده باتری نوع پتانسیل ثابت و ایستا از نظر اتصال کوتاه, در مقدار حد نهایی جریان آن برحسب امپر قابل مشاهده است. شارژکننده‌های موتور - ژنراتور و نیز موتورهای 0 موجود در سیستم در اتصال کوتاه سهم دارند. راهنمایی‌های مشخصی در استاندارد 1992 - 946 514 15815 برای این موضوع پیش‌بینی و آرایه شده ولی در هر صورت گستره نوعی برای این جریان ۷ تا ۱۰ برابر جریان اسمی ارمیچر ماشین می‌باشد. ۸-۲-۴ روشنایی اضطراری با تغذیه باتری هنگامی که منبع نیروی برق معمولی از کار می‌افتد. سیستم‌های روشنایی اضطراری به منظور تامین روشنایی برای خروجی یاسایر اهداف (مانند حفاظت) مورد استفاده قرار می‌گیرند. هدف چنین روشنایی, در واقع نورانی کردن مسیرها و خروجی‌های تخلیه است تا در صورت وقوع آتش یا موارد اضطراری دیگر که می‌تواند افراد و یا تلفات انسانی را به حداقل برساند. باتری‌ها در واحدهای روشنایی اضطراری مستقل (شکل ۱۳۴-۳۴) و سیستم‌های روشنایی اضطراری مرکزی (که می‌تواند 46 یعنی فقط باتری یا ۳5ل] باشد) مورد استفاده قرار می‌گیرد. (الزامات خاص ومشخص سیستم‌های روشنایی اضطراری را می‌توان در 101 3۳۳۸ / ۸/51 99 ۲1۳۳۸ و 70 ‎٩/۳۳۸‏ بدست آورد. الزامات تجهیزات روشنایی اضطراری (به استثنای 1۳5] ها) در 924 الا / [۸۸/5 درج شده است. زمان پشتیبانی زمان پشتیبانی طولانی‌تری داشته باشند. همجنین اگر روشنایی اضطراری به تغییر منابع وابسته باشد (برای مثال, از جریان ۵0 معمولی به 0ل)» این تغییر باید به طور خودکار و بدون هیچگونه وقفه‌ای (یعنی در کمتر از می‌شود. هرگونه روشنایی اضطراری با نیروی باتری (یعنی مستقل یا مرکزی) حتی پس از بازگشت نیروی برق, باید به کار خود ادامه دهد و پس از روشن شدن چراغ‌های (][1] از مدار خارج شود. در طراحی سیستم. همچنین باید به خرابی یک وسیله روشنایی تنها (مانند خرابی یک لامپ) توجه شود چون هیچگونه فضای نیازمند به روشنایی اضطراری را نمی‌توان در تاریکی مطلق رها کرد. چراغ‌های روشنایی اضطراری می‌تواند رشته‌ای (مانند هالوژن) یا فلورسنت باشند. این چراغ‌ها از نظر سبک متفاوت بوده و از انواع صنعتی مناسب برای مناطق صنعتی یا انواع دکوراتیو جهت استفاده دردفاتر, ادارات. مراکز گردهمایی‌ها و غیره تغییر می‌کنند. چراغ‌های روشنایی اضطراری همچنین دارای علائم خروجی هستند. لامپ‌هاء روشنایی پله‌هاء محوطه مربوط به پله‌هاء کریدورهاء پاساژها و مسیر آنهاء درب‌های خروجی و هر ناحیه دیگر نیازمند به روشنایی اضطراری را تامین می‌کنند. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۲ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۸ ی دب ۸ ۸ و من هل ره و ۱ - دص ۳ 7 و میا پا ۳۹ 9 0 هش و ۱ ۹ 1 ی 9 1 ی بو ۳ ۸ ی ۹1 زاس ۱ ۰ ۲ را 4 نش 1 ۳ ی : ری غ را وه ۳ 2 ید مب ۳ زد : جوا ۹اه 2 دل مد 78 ا ۱ 0 چظط 11 56 هی 1 ۴ | ۹ : کر " ا / ۸۸ 1 9 1۵۹ از ۲ | ۱ - ۱ ۹ ترض 1 ان سک ما را 18۹ و فد اس 1 ۳ یکت سس 7۳ ۳۳ با سس 3 مسسروی چو تشر ۱ -ح.ظ ۹ ی زا وه اس اسف ۹ را پا ویر ود ۱۹۳۹۳۹ ا 1 0 ۳ و بت هو ها شکل ۱۴-۴ : واحد روشنایی اضطراری مستقل ۱-۸-۲-۴ واحدهای روشنایی اضطراری واحدهای روشنایی اضطراری پرکاربردترین تجهیزات روشنایی اضطراری در زمان حاضر می‌باشند (شکل ۱۴-۴). این واحد از یک باتری قابل شارژ مجددء یک شارژکننده باتری و یک یا چند لامپ یا تمهیداتی برای لامپ‌های دوردست (یا هردو) تشکیل یافته است. این واحد شامل کنترل‌های ضروری برای نگاهداشتن باتری در حالت شارز کامل به هنگامی که منبع نیروی برق معمولی در دسترس است. بوده و در صورت قطع نیروی برق معمولی کنترل‌های مذکور وظیفه تحویل خودکار انرژی, به لامپ‌ها را به عهده دارند. این کنترل‌هاء پس از بازگشت نیروی برق معمولی, بلافاصله یا پس از یک تاخیر زمانی, رساندن انرژی به لامپ‌هارا متوقف خواهند ساخت. اگر این واحد با چراغ فلورسنت به‌کار رودء دارای اینورتر فرکانس بالا و کنترل‌های مورد نیاز این نوع واحدهای مذکور را می‌توان با باتری‌های اسید - سربی یا نیکل - کادمیوم صفحه جیبی مورد بررسی در بخش‌های قبل این فصل به‌کار برد. این باتری‌ها شامل سلول‌های سرب خالص, سرب - آنتیمون و سرب - کلسیم بوده و از هر دو نوع منفذدار و دریچه قابل تنظیم می‌باشند. همچنین امکان دارد آنها به -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیستم‌های ذخیره انرژی ۱۳۳ شارژکننده‌هایی باشند که ولتاز شناور / شارژ را از نظر دما جبران می‌سازند. این ویژگی را هنگامی که باتری ۷۸ در واحد پیش‌بینی شده» باید ضروری در نظر گرفت. انتخاب نوع باتری به تاسیسات مربوطه بستگی دارد. برای مثال, باتری‌های نیکل - کادمیوم صفحه - جیبی را می‌توان در مناطقی با دمای بالا مانند نواحی مجاور بویلر صنعتی به‌کار برد. در حالی که باتری‌های ۷11-۸ یا صفحه - سوراخ‌دار آب بندی شده را می‌توان درمناطق اداری و دفتری به‌کار گرفت. کلیه این باتری‌ها به نگهداری و آزمون متناوب نیاز داشته و علاوه بر آن, انواع منفذدار به افزودن متناوب آب نیز نیازمند هستند. باتری‌هایی از این نوع ۶۷۵۵ یا ۱۲۷۵ هستند. در سلول‌های اسید - سربی» وزن مخصوص الکترولیت معمولا" ۵ با بیشتر بوده و ظرفیت سلول اغلب برحسب آمپر ساعت به ازاء نرخ دشارژ ۱۰ ساعت یا ۲۰ ساعت تا ۵ ولت در هر سلول و در ۲۵۲ بیان می‌شود. ۲-۸-۲-۴ سیستم روشنایی اضطراری با باتری مرکزی سیستم‌های روشنایی اضطراری ساختمانی برای اتصال لامپ‌های بسیاری به باتری مرکزی و شارژکننده باتری یا 11۳5 روشنایی اضطراری اختصاصی به‌کار گرفته می‌شود. عموما" این سیستم‌ها ۲۲ ۴۸ یا ۱۲۰ ولت 46 هستند. گرچه ولتاژهای ۱۲ و ۲۴ ولت نبز به‌کار می‌رود. هنگامی که سیستم ۳۹ل] استفاده می‌شود. بسته به اندازه و طرح 1۳8 ولتاژ باتری می‌تواند از ۱۳۰۷۵۶ بیشتر باشد. مزایای سیستم روشنایی اضطراری با باتری مرکزی عبارتند از : -‏ منبع نیروی متمرکزء عدم نیاز به واحدهای منفرد واقع در سرتاسر ساختمان, استفاده از فضای کمتر (فقط لامپ‌های هر ناحیه باید حفاظت شوند) و مکان دوردست منبع نیروی برق. این امر می‌تواند به کاهش زمان نگهداری و آزمون سیستم منجر شود. - در دسترس بودن مدارهای اعلام خطر و حفاظت که سبب افزایش انعطاف پذیری سیستم می‌شود. - توانایی استفاده از چراغ‌هایی با جریان کمترء در ولتاز بالاتر که به تلفات کمتری منجر می‌شود. محدودیت‌های سیستم روشنایی اضطراری با باتری مرکزی عبارتند از : - طراحی تاسیسات اولیه پیچیده‌تر بوده وبه مسیرها (سینی کابل, لوله‌کشی) و نصب کابل‌ها نیاز دارد. - خرابی یک شاخه یا مدار تغذیه تنهاء ممکن است روشنایی اضطراری یک منطقه بزرگ را از کار بیاندازد. ۲-۸-۲-۴ انتخاب سیستم روشنایی اضطراری انتخاب سیستم روشنایی اضطراری به نوع تسهیلات. طرح ساختمان و نواحی آن و کاربری مکان مورد نظر (مانند ادارات و دفاتر انبارهاء آزمایشگاه ها و غیره) بستگی دارد. نواحی ساختمان که نیاز به روشنایی اضطراری -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان کرد. ۱۷۴ برای نصب چنین سیستم‌هایی قابل اعمال است ولی به هر حال در آن راجع به لزوم به‌کار گرفتن توسط [10 ۱۳]۸/ [۸]۷5 عبارت است از میانگین ۱۰ لوکس و حداقل در هر نقطه با یک لوکس که در مسیر خروجی و در تراز کف آن اندازهگیری شده باشد. این اعداد می‌تواند به میانگین ۶ لوکس و ۰/۶ لوکس حداقل در هر نقطه در انتهای دوره اضطراری کاهش یاید. ۳-۴ ذخیره انرژی مکانیکی ۱-۳-۴ مقدمه مقدار قابل توجهی از آنرژی را می‌توان به شکل انرژی جنبشی (اینرسی) در جرم چرخان ذخیره کرد. این انرژی توسط یک موتور 40 یا 26 که انرژی چرخشی آن به روتور این موتور و روتور مولد 20 انتقال می‌یابد. بوجود می‌آید. انرژی جنبشی ذخیره شده را می‌توان با استفاده از مولد 20 چرخان به نیروی برق 20 مفید ۲-۳۴ انرژی جنبشی انرژی موجود در یک جرم چرخان براساس رابطه زیر تعریف می‌شود. 2 1 )۲( (*1۸)-- [ 2 که در آن گشتاو اینرسی جرم برحسب *۳8.۳*/۲۵0 -ا| سرعت زاویه‌ای برحسب 5 ۸ انرژی برحسب (۳[. 1) دعابا0[ >[ موتور و مولد در واقع جرم چرخان را تشکیل می‌دهند. می‌توان چرخ لنگری را اضافه کرده و جرم را افزایش داد. کوپلاژ موتور و مولد به طرق مختلف انجام می‌پذیرد. کوپلینگ‌هایی از قبیل قرقره‌ها و تسمه‌ها سبب افزایش جرم می‌شوند. انرژی جنبشی ذخیره شده حاصل به چرخاندن مولد ع2. در غیاب نیروی برق اعمالی به موتور ادامه خواهد داد. مدت زمانی که نیروی برق مفید تولید می‌شود (زمان گردش) توسط معیارهای کلیدی زیر تعیین می‌گردد. - اینرسی جرم چرخان -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیستم‌های ذخیره انرژی ۱۳۵ - درصد بار اسمی کامل اعمال شده به مولد ع2 - تولرانس قابل قبول برای فرکانس خروجی در مورد موتور - ژنراتورهای تحت بار کامل با حداکثر تولرانس فرکانس مادون ,1 ۱- و بدون چرخ لنگرء مقدار نوعی زمان‌های گردش ۵۰ تا ۱۰۰ میلی ثانیه است. اضافه کردن چرخ لنگر می‌تواند زمان مذکور را به ۰/۵ نانیه یا بیشتر افزایش دهد. موتور - ژنراتورهایی با چرخ لنگر و زمان‌های گردش چند دقیقه‌ای براساس کوپلینگ خاص ساخته شده‌اند اگرچه از نظر تجارتی سودمندی آنها به اثبات نرسیده است. ۴-۴ سیستم‌های باتری / ابنورتر ۱-۴-۴ مقدمه سیستم‌های 6(آ. بخصوص هنگامی که بزرگ هستند. می‌توانند اینورترهای ایستا را به عنوان بار تغذیه کنند و در گذشته غالبا" به این اینورترهاء منابع تغذیه بدون وقفه می‌گفتند. به هر حال. در شرایطی که نیاز به منابع نیروی برق بدون وقفه است. استفاده از یک باتری, شارژکننده. اینورتر و ملحقات اختصاصی امری رایج است. ترکیب مذکور از باتری» یکسوساز / شارژکننده اینورتر ایستا و ملحقات را امروزه سیستم 11۳5 ایستا می‌نامند. هدف اولیه 11۳5 تامین نیروی برق دایم و با کیفیت به بارهای اصلی و بحرانی مورد تغذیه است. باتری‌های به‌کار رفته در سیستم‌های 5ل] از نوع ثابت و مورد بررسی در بخش ۲-۲-۳ می‌باشند. سیستم‌های ‎11۳9٩‏ به صورت طرح‌ها و اندازه‌های مختلف در گستره کمتر از ۱۰۰۱۷۷ تا چند مگاوات وجود دارند. سیستم‌های مذکور قادر به تامین نیروی برق تک فاز یا سه فاز در فرکانس‌های برق ۵۰ تا ۶۰ هرتز با فرکانس‌های بالاتر مانند ۴۰۰ هرتز می‌باشند. علاوه براین» سیستم‌های ۲5لا ایستا به علت گستره وسیع طرح‌ها و کاربردهای آنهاء می‌توانند نیروی برقی را تامین کنند که در آن خلوص خروجی از موج سینوسی تقریبا" کامل (اعوجاج کل هارمونیکی کمتر از ۱*) تا اساسا" موج مربعی (اعوجاج کل هارمونیکی بزرگتر از ۵) تغییر نماید. ۲-۴-۴ توصیف سیستم 1۳۹ ایستا سیستم ۳5لا ایستا یک سیستم حالت - جامد با کنترل الکترونیکی است که به منظور تأامین نیروی برق مناسب. قابل اعتماد و بدون وقفه به تجهیزات کاربر طراحی می‌شود. این تجهیزات را اغلب به عنوان بار بحرانی" یا "حفاظت شده"" نام می‌برند. سیستم 11۳5 در صورت وقوع رخداد خرابی جزیی یا کلی نیروی برق معمولی که نوعا" از برق شهری تغذیه می‌شود. نیروی برق لازم برای بار بحرانی را فراهم می‌سازد. پیکربندی‌های مختلفی از 1۳5] وجود دارد که در آنها تنظیم ولتاق مناسب‌سازی خط. حفاظت در برابر رعد و برق, اضافات. مدیریت تداخل الکترومغناطیسی, زمان اجرای توسعه یافته, انتقال بار به سایر واحدها و سایر -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۹ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ویژگی‌های مورد نیاز جهت حفاظت بار(های) بحرانی در مقابل خرابی منبع 20 معمولی یا در برابر سایر اختلالات سیستم نیروی برق» پیش‌بینی و صورت می‌پذیرد. امروزه, فناوری ۳۹5ل] به تغییر کردن ادامه داده و مناسب‌تر است که سیستم ۹5ال] را برحسب مشخصه‌های عملکردی آن بجای قطعات و عناصر الکترونیکی آن که می‌تواند از سیستمی به سیستم دیگر و با توجه به گذشت زمان و تحولات فناوری تغییر کند. توصیف کرد. بنابراین؛ یک سیستم باید حداقل ویژگی‌های اولیه زیر را دارا باشد : - سیستم 5!آلا باید نیروی برق بدون وقفه را تامین کند. در شرایطی که منبع نیروی برق معمولی در خارج از محدوده ولتاژ قرار می‌گیرد. و یا به طور بسیار زیادی نویزی می‌شود. و بنظر می‌رسد امکان قطع و وقفه وجود دارد یا قادر به اجرای عملکرد قابل قبولی نیست. ۲5لا باید به تامین نیروی برق دایمی و بدون توقف به بار(های) بحرانی خود حداقل به مدت زمان پشتیبانی ادامه دهند. حداقل زمان پشتیبانی عموما" توسط کاربر مشخص می‌شود ولی زمان کار واقعی توسط اندازه وسیله ذخیره آنرژی یعنی باتری موجود در 15لا یا به وسیله بار ۳5( در زمان خرابی منبع نیروی برق نرمال تعیین می‌شود. - 1889 باید نیروی برق خویش را در فرکانس پایداری تامین کند. فرکانس اصلی می‌تواند فرکانس‌های برق مانند ۵۰ یا ۶۰ هرتز یا فرکانس‌های دیگری مانند ۴۰۰ یا ۱۰۰۰ هرتز باشد. الزامات نوعی برای سیستم‌های 1805 ۵۰ تا ۶۰ هرتزی, قرار داشتن فرکانس اصلی در محدوده ۰/۵* درصد است. - در اغلب کاربردهاء شکل موج خروجی سیستم 1۳9 باید سینوسی با اعوجاج کل هارمونیکی ۸۱۰ یا کمتر, هنگامی که با بار خطی و با تک فرکانس ۸۵ یا کمتر مورد آزمون قرار می‌گیرد. باشد. به هر حال بارهایی وجود دارند که می‌توانند به طور قابل اعتمادی با شکل موج‌های ورودی دارای محتوای هارمونیکی بالاتر و یا در حالت افراطی, یا ورودی‌های موج مربعی (مانند شکل موج‌های شبه سینوسی پله‌ای) عمل نمایند. اگرچه برخی بارها می‌توانند با ورودی موج مربعی به خوبی کار کنند ولی تداخل الکتریکی حاصل از موج مربعی می‌تواند بر سایر تجهیزات الکتریکی در مجاورت 11۳5 اثرگذار باشد. - امکان دارد سیستم شامل تجهیزاتی باشد که نیروی برق را از خط به باتری یا از باتری به خط به نحو ناپیوسته و غیر دایمی که به الزامات بار یا کاربر بستگی دارد. انتقال دهد. این دستگاه‌ها را که در طول انتقال از خط به باتری یا از باتری به خط دچار ایست و وقفه می‌شوند. " سیستم‌های نیروی برق پشتیبان" (505) می‌نامند. در برخی مواقع آنها را به اشتباه سیستم‌های 189 پشتیبان می‌خوانند. بسیاری دستگاه‌های 5۳85 امروزه هنوز مورد استفاده قرار گرفته و بخصوص در سیستم‌های 11۳۹5 کوچک مانند سیستم‌های کامپیوتری کوچک به‌کار می‌روند. در چنین سیستم‌هایی, وقفه‌ای در جریان نیروی برق توسط مشخصه زمان گردش منبع تغذیه کامپیوتر جبران می‌شود. اگر چه قابلیت زمان گردش, هنگامی که منبع نیروی برق معمولی کمتر از نرمال است. می‌تواند از بین برود. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیستم‌های ذخیره انرژی ۱۳۷ ۳-۴-۴ انواع سیستم‌های ‎11۳۹٩ دو نوع اصلی از میان سیستم‌های ۲5لا مورد استفاده در عصر حاضر قابل تفکیک و تشخیص است. این سیستم‌ها در پیکربندی‌های مختلف به‌کار گرفته می‌شوند. انواع سیستم‌های ۲5لا در این بخش مورد بررسی قرار می‌گیرند. در حالی که پیکربندی‌های مختلف در بخش ۴-۴-۴ معرفی و توصیف می‌شوند. انواع و ساختارهای ۳5( تحت بررسی, مورد تک باتری را در نظرگرفته ولی می‌تواند به صورت تک سلولی یا از چند زنجیر سلول‌ها با اتصال موازی به منظور حصول ظرفیت مورد لزوم باتری, تشکیل شده باشد. به طور کلی, این دو نوع سیستم ۲5لا اگر به نحو مناسب استفاده شوند. قابل اعتماد می‌باشند. قابلیت اعتماد هر سیستم 1۳5] می‌تواند براساس چند عامل تغییر کند. مشابهاادر دسترس بودن سیستم 1۳5] می‌تواند با افزایش سویچ‌های انتقال, تجهیزات اضافی و غیره افزایش یابد. موضوع قابلیت اعتماد در استاندارد 493 540 1855 و قابلیت اعتماد سیستم های نیروی برق پشتیبان و اضطراری در فصل ۶ این استاندارد تعریف و مورد توصیه قرار گرفته ۱-۳-۴-۴ سبیستم‌های تبدبل دوگانه سیستم‌های دوگانه براساس توپولوژی توصیف و مشخص می‌شوند. در این سیستم‌هاء در ابتدا خط ورودی به 0 تبدیل شده و سپس 40 مذکور نیروی ورودی به مبدل 40 به 20 (یعنی اینورتر) را تامین می‌کند. خروجی اینورتر به صورت 20 بوده و نیروی برق تحویلی به بار بحرانی را تشکیل می‌دهد. تعداد بسیاری از اینورترهای متفاوت که هر یک از یک فناوری متنوع موجود استفاده می‌کند. به‌کار می‌روند. باید توجه کرد که در 1 ۰۳۷۳۱/1۸۳ از سیستم تبدیل دوگانه به عنوان "یکسوساز - اینورتر"" نام برده می‌شود. از نظر تاریخی 5 ال] با تبدیل دوگانه بیشترین کاربرد را در صنعت به خود اختصاص داده است. سیستم 1۳۹5] تبدیل دوگانه سال‌های متمادی به‌کار رفته و در شرایطی که در محدوده طراحی خود عمل کند تجربه نشان داده که سیستمی قابل اعتماد است. این نوع سیستم در واقع معادل الکتریکی ایستای مجموعه موتور - ژنراتور است. باتری به طور موازی با ورودی 40 به اینورتر وصل شده و نیروی برق پیوسته‌ای راء در هر زمان که خط ورودی برق ناقض مشخصات فنی بوده یا دچار نقص شود تامین می‌کند. سویچ شدن به باتری به صورت خودکار بوده و هیچگونه وقفه‌ای در ورودی به اینورتر یا خروجی آن رخ نمی‌دهد. سیستم تبدیل دوگانه دارای چند مزیت است : - پایداری فرکانسی بسیار خوبی را دار است. - درجه بالایی از ایزولاسیون در برابر تغییرات ولتاژ و فرکانس خط برق ورودی دارد. - زمان انتقال صفر آمکان‌پذیر است. - عملیات نسبتا" آرام و بی سروصدا است. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۸ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان - برخی سیستم‌ها می‌توانند موج خروجی سینوسی با اعوجاج ناچیزی را تولید کنند. در کاربردهای 1۳5 با توان کمتر (۰/۱ تا ۲۰ کیلووات)» 185 تبدیل دوگانه دارای معایب زیر است. البته می‌توان با استفاده از جدیدترین تولوپوژی‌هاء دقیقا" طراحی و مشخصات آن را تعیین کرده و این معایب را به حداقل رساند. - راندمان کلی پایینی دارد. - منبع تغذیه 46 بزرگی را نیاز دارد (نوعا", ۱/۵ برابر نرخ کامل بار 105) - ایزولاسیون نویز خط برق با بار می‌تواند ضعیف باشد. - اتلاف حرارتی بیشتری رخ داده که می‌تواند بر طول عمر کاری 11۳9 اثرگذار باشد. علاوه براین. اگر اینورتر از نوع مدولاسیون پهنای پالسی (/۳]۸) باشد. مدار فرکانس بالا می‌تواند باعث ایجاد تداخل الکترومغناطیسی (۳۸/۱) شود. امکان دارد در این رابطه به فیلترینگ و شیلدکردن خاص به منظور حفاظت تجهیزات حساس در برابر تداخل تشعشعی و هدایتی, نیاز باشد. همچنین 11۳5 تبدیل دوگانه می‌تواند جریان موجکی اضافی باتری را تولید کرده و سبب کاهش طول عمر باتری شود. ۲-۳-۴-۴ سیستم‌های تبدیل یگانه در سیستم‌های تبدیل یگانه. در طول عملیات نرمال. خط ورودی, نیروی برق را از طریق ترانسفورماتور یا برخی امپدانس سری به بار بحرانی تحویل می‌دهد. برخی انواع 1۳5] تبدیل یگانه به عنوان "تعاملی خط" طبقه‌بندی می‌شوند. 1۳5 تبدیل یگانه معمولا" با هزینه کمتر راندمان عملیاتی بالاتری در مقایسه با 1۳5 تبدیل دوگانه تحت شرایط قابلیت اعتماد تقریبا" یکسان, ارایه می‌دهد. بر خلاف سیستم تبدیل دوگانه. خط ورودی به 11۳5 تبدیل یگانه به منظور تولید نیروی برق 40 ورودی به اینورتر» یکسوسازی نمی‌شود. نیروی برق ۵0 معمولی از طریق آندوکتور سری یا ترانسفورماتور خطی یا فرورزونانت مستقیما" به بار بحرانی اعمال می‌شود. نیروی 20 معمولی همچنین شارژکننده کوچکی که باتری‌های 1۳۹] را در شرایط شارژ کامل نگاه می‌دارد. تغذیه می‌کند. بنابراین باتری فقط هنگامی به‌کار می‌رود که اینورتر به خروجی باتری به منظور تکمیل یا جایگزینی نیروی برق نرمال, نیاز دارد. سیستم های 5!الا تبدیل یگانه شامل نوع فرورزونانت. برخی نسخ نوع سه پورتی» انواع تعاملی خط و برخی انواع دیگر می‌باشد. بررسی برخی از سیستم‌های مذکور در بخش‌های زیر ارایه می‌شود. ۱-۲-۳-۴-۴ سیستم‌های تعاملی خط 45 تعاملی خط به سرعت در صنعت کاربرد پیدا کرده و هزینه کمترء سادگی طرح و ساختار و حجم بسته‌بندی کوچک‌تر برخی از مزایای آن هستند. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیستم‌های ذخیره انرژی ۱۳۹ در 1۳5 تعاملی خط. نیروی برق خط به 46 تبدیل نشده بلکه مستقیما" از طریق اندوکتور سری با ترانسفورماتور بار بحرانی را تغذیه می‌کند. عمل تنظیم و تحویل نیروی دایمی به بار توسط عناصر سویچینگ اینورتر همراه با اجزاء مغناطیسی اینورتر مانند اندوکتورهاء ترانسفورماتورهای خطی یا ترانسفورماتورهای فرورزونانت. صورت می‌پذیرد. اصطلاح **11۳8 تعاملی خط" از این واقعیت ناشی می‌شود که به منظور ثابت نگاهداشتن ولتاژ بار بحرانی» اینورتر با خط برق تعامل کرده و نیروی برق ورودی را تقویت نموده و یا جایگزین آن می‌شود. در غیاب نیروی برق خط شهری, 1۳5 تعاملی خط. نیروی برق کل بار بحرانی را تامین می‌کند. برخی محصولات تعاملی خط در طول انتقال خط - به - باتری یا باتری - به - خط. وقفه‌ای در نیروی برق اعمالی به بار بحرانی از خود نشان می‌دهند. طرح‌های دیگر قادر به تولید برق واقعی بدون وقفه به بار بحرانی هستند. 5آلآهای تعاملی خط به شکل واحدهای یک فازه یا سه فازه در دسترس وموجود هستند. ۲-۳-۴-۴ ۲سیستم‌های سه پورتی سیستم‌های سه پورتی با استفاده ترانسفورماتور خطی با سیم‌پیچی چندگانه به همراه فیلترینگ مناسب. سبب بهبودسازی خط و ایزولاسیون آن از ورودی تا خروجی می‌گردند. در این ساختارء اینورتر به صورت دایمی عمل کرده و از همان هسته ترانسفورماتور به عنوان سیم‌پیچی ورودی 20 استفاده می‌کند. فاز دهی به نحوی تنظیم می‌شود که اینورتر در عین عمل نمودن به صورت دایمی, نیروی برق جزیی یا هیچگونه نیرویی به بار بحرانی تحویل نمی‌دهد. در برخی موارد. هنگامی که اینورتر نقش آرایه نیروی برق به بار را ایفا نمی‌کند. ممکن است از آن به عنوان شارژکننده باتری استفاده شود. هنگامی که ورودی 20 در خارج از محدوده مشخصات بوده یا دچار نقص می‌شود. آینورتر پاسخ داده ونیروی برق اعمالی به سیم‌پیچی اینورتر از نظر مغناطیسی توسط هسته ترانسفورماتور به بار کوپله شده و بار بحرانی را تغذیه می‌کند. از آنجا که اینورتر به طور پیوسته و دایمی عمل می‌کند. اتصال توان بدون وقفه واقعی به بار بحرانی صورت می‌پذیرد. در این آرایش» توان یا نیروی برق می‌تواند به خط ورودی اضافه یا از آن کسر شود تا تنظیم سازی و جریان توان به بار بحرانی برقرار نگاهداشته شود. چنین تصحیح توانی را اغلب "تعامل خط* نامیده و 1۳5 سه پورتی را می‌توان شکلی از 1۳5 تعاملی مزایای سیستم سه پورتی در واقع راندمان سراسری بالاتر در مقایسه با 5٩۲آل]‏ از نوع تبدیل دوگانه و در اغلب موارد عدم نیاز به شارژکننده باتری جداگانه است. محدودیت این نوع سیستم. ایجاد تداخل ]۲۸۸ به واسطه بار(های) بحرانی ضروری است. عیب دیگر آن است که به سبب خطی بودن ترانسفورماتورء امکان دارد تغییرات در ولتاژهای ورودی به بار بحرانی منتقل شده و حذف نویز مود - مشترک می‌تواند در سطح نازلی باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱5 راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۲-۳-۴-۴ ۲سیستم‌های فرورزونانت سیستم ۳5لا نوع ترانسفورماتور فرورزونانت مشابه سیستم ۳5لا سه پورتی است. همچنین این سیستم را می‌توان شکلی از 1۳5 تعاملی خط محسوب کرد. در این آرایش» ترانسفورماتور فرورزونانت مشابه ترانسفورماتور سه پورتی خطی, ورودی 20 را به بار بحرانی کوپلاژ مغناطیسی می‌کند. تفاوت اساسی در واقع عبارت است از این که در ۲5لا مبتنی بر فرورزونانت. اینورتر به نحو دایم عمل نمی‌کند.هنگامی که مانیتور خط سیستم نشان می‌دهد که ولتاز خط خارج محدوده مشخصات بوده و دارای نویز اضافی سوار شده بر آن است یا ولتاژ مذکور دچار نقص می‌باشد.» خط ورودی به طور خودکار از اولیه ترانسفورماتور جدا و اینورتر به طور همزمان روشن می‌شود.در طول مدت انتقال یا تبدیل به توان اینورترء انرژی ذخیره شده در مدار تانک ترانسفورماتور فرورزونانت به تامین نیروی برق برای بار بحرانی ادامه داده و از آنجا که قبل از افت ولتاژ تانک مذکورء اینورتر توان را به هسته آرایه می‌دهد. بار توان یا نیروی برق واقعی, دایمی و بدون وقفه را دریافت می‌کند. این ویژگی ذخیره انرژی» ۲5لا نوع فرورزونانت را به عنوان ۳5لا بر - خط (ع01-11) واقعی معرفی و متمایز می‌کند. هرچند در آن اینورتر به طور دایمی عمل نمی‌نماید. اگرچه ورودی 20 به این سیستم اعمال می‌شود. ترانسفورماتور فرورزونانت سبب تحقق مناسب سازی خط. حفاظت در برابر رعد و برق,» ایزولاسیون در برابر نویزء ایزولاسیون زمین و تنظیم ولتاژز با سیم‌پیچی بار فرورزونانت که در حالت اشباع عمل می‌کند. خواهد بود. جبران و ترمیم در طرح فرورزونانت باعث می‌شود که موج سینوسی خوبی به بار بحرانی اعمال گردد بدون آن که نیاز به عناصر فیلترینگ گران قیمت و پیچیده ساختاری ایزولاسیون فیزیکی و نویزی بین سیم‌پیچی‌های اولیه و ثانویه ایجاد می‌کند. شیلد فاراده سبب ایجاد ایزولاسیون نویز اضافی و ارتقاء حفاظت در مقابل رعد و برق می‌گردد. در کاربردهای ۳5](] تبدیل یگانه. ترانسفورماتور فرورزونانت در مقایسه با ترانسفورماتور خطی چند مزیت را دارا است. برای مثال, ترانسفورماتور فرورزونانت دارای تنظیم خط. نوعا" ۳ درصد به ازاء ۸۱۵ تغییرات در ورودی 0 است. همچنین ترانسفورماتور فرورزونانت. نویز ورودی مود - مشترک را تقریبا" ۱۳۰ دسیبل تضعیف کرده ونویز مود - متقاطع را در حدود ۷۰ دسیبل دفع و حذف می‌کند.اگر واحد در حالت کار بر - خط (ع01-111) باشد راندمان‌های عملیاتی نوعی ‎٩۱‏ درصد و بیشتر در بار کامل بوده واگر در حالت کار بر - اینورتر (113۷۵۲]01 - (01) باشد راندمان‌های عملیاتی نوعی ‎۸٩‏ درصد در بار کامل خواهد بود. علاوه بر این حذف نویز مود - مشترک بالا و ایزولاسیون خوبی نیز صورت می‌پذیرد. ترانسفورماتور فرورزونانت سبب همواری ضریب توان ورودی شده و هنگامی که ترانسفورماتور دارای بارهایی با ضریب توان ضعیف است. ضریب توان نزدیک به یک را به خط آرایه می‌دهد. نوعا" بار با ضریب توان (تاخیری) ۰/۷ به اولیه ترانسفورماتور فرورزونانت به صورت باری با ضریب توان ۰/۹۷ انعکاس می‌یاید. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیستم‌های ذخیره آنرژی ۱:۱ ترانسفورماتور فرورزونانت قادر به تامین توان بارهایی با ضریب رأس (2610۲] 0۳۵51) بالا می‌باشد. انرژی ذخیره شده اضافی در مدار تانک مغناطیسی می‌تواند جریان‌هایی با پیک بالا تولید کند. فرکانس خروجی بر - خط همان مقدار مناسب شبکه خط برق شهری را خواهد داشت (نوعا 2۰/۵ درصد) - پایداری فرکانسی بر - اینورتر از کامپیوتر منشا گرفته ونوعا" بهتر از ۸۳+ هرتز (در سیستم ۶۰ هرتز) می‌باشد. اینورتر ترانسفورماتور فرورزونانت در فرکانس خط (۵۰ یا ۶۰ هرتز) عمل می‌کند. عملکرد فرکانس پایین اینورتر به راندمان اینورتر البته. ترانسفورماتور فرورزونانت معایبی دارد که از آن جمله وزن آن در مقایسه با اینورتر ۳۷۷۸۸ فرکانس بالای معادل است. در اغلب تاسیسات. به هر حال, این امر مشکل بخصوصی نیست. چون 11۳۹ جزء تجهیزات ثابت منظور شده و پس از نصب. جابجا نمی‌شود. علاوه بر این» با کاهش تراز بار به پایین ۵۰ درصد.ء هارمونیک‌های خروجی افزایش می‌یابند. به هر صورت. در اغلب موارد اعوجاج کل هارمونیکی در حدود ۸۵ است. اگرچه ترانسفورماتور فرورزونانت هنگامی که در یا مجاورت مقدار اسمی عمل می‌کند همان کارآمدی ترانسفورماتور خطی را دارد. راندمان آن هنگامی که دارای بار سبکی است کاهش می‌یابد. به عنوان مثال, زمانی که ترانسفورماتور در ۲۵ درصد مقدار اسمی عمل می‌کند راندمان آن نوعا"۷۷/ خواهد بود. مقایسه‌ای بین ترانسفورماتورهای خطی و فرورزونانت در جدول ۲-۴ ارایه شده است. حدول ۲-۴ : مقایسه ترانسفورماتورهای فرورزونانت و خطی با مقدار اسمی بکسان ۲۲۰۱۱ ۷۵۰۰۷۸ ۶۰117) راندمان ترانسفورماتور فرورزونانت (درصد) -------- صفحهٔ بعد -------- ۱:۲ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۳-۳-۴-۴ انواع دبگر سایر سیستم‌های 15 شامل سیستم‌های 1 بد 1 می‌شود که اغلب در کار بردهای خاص استفاده می‌شوند. این نوع سیستم‌ها در سیستم‌های کامپیوتری کوچک. سیستم‌های کنترل و سیستم‌های اعلام خطر به‌کار گرفته می‌شوند. ۴-۴-۴ پیکربندی‌ها در این بخش, خواننده با پیکربندی‌های مختلف 11۳5 آشنا می‌شود. در تمام مثال‌ها سیستم‌های تبدیل دوگانه نشان داده شده‌اند ولی پیکربندی‌های مشابه برای سیستم‌های تبدیل یگانه نیز وجود دارد. شکل‌های رسم شده در این متن از نظر ارایه. ساده‌تر شده و نبایستی تصور شود که این شکل‌ها تمام اجزاء داده شده است در حالی که در تاسیسات واقعی ممکن است از سویچ‌های ایزوله. سویچ‌های کنارگذر نگهداری, سویچ‌های قطع کننده و غیره استفاده شود. نشریه 1 نا۳ ۲۲۸۸۸ چهار گروه اصلی از ۲5لاها راتعریف و مشخص می‌کند. این گروه‌ها عبارتند از : - گروه ۱ : سیستم‌های تبدیل دوگانه بدون کنارگذر - گروه ۲ : سیستم‌های تبدیل دوگانه با کنارگذر - گروه ۲ : سیستم‌های تبدیل یگانه بدون کنارگذر - گروه ۴ : سیستم‌های تبدیل یگانه با کنارگذر هر سیستم دارای سمبول ساده شده‌ای است که جهت توصیف آن به‌کار می‌رود (شکل ۱۵-۴). در هر گروه» 1 ثاط ۲۷۳۱/۸ بیان می‌کند که چند عدد از این ۳5لاهای تکی را می‌توان به صورت موازی ترکیب کرد. همچنین پیکربندی‌های موازی که برای افزایش ظرفیت به‌کار می‌روند و پیکربندی‌های موازی که جهت افزونگی به‌کار گرفته می‌شوند معرفی می‌شوند. در این بررسی» توصیف خود پیکربندی اطلاعات کافی به خواننده می‌دهد که فادر به تشخیص این که 1۳۹ پیکربندی تکی با موازی دارد.ء باشد. در مورد پیکربندی‌های موازی هنگامی که برای افزونگی به‌کار می‌روند. توصیف شامل کلمه "افزونه"" خواهد بود. ۱-۴-۴-۴ واحد 1188 تکی با یکسوساز / شارژکننده پیکربندی اساسی 11۳8 در واقع یک 1۳5 تکی با یکسوساز | شارژکننده بوده و از یک یکسوساز / شارژکننده. باتری و اینورتری که به طور دایمی و پیوسته عمل می‌کند. تشکیل یافته است. ورودی 26 نرمال به یکسوساز / شارژکننده اعمال شده و بار(های) بحرانی از خروجی اینورتر تغذیه می‌شوند. واحدهای مذکور به هر -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیستم‌های ذخیره انرژی ۱:۳ دو شکل تک فازه و سه فازه وجود داشته و واحدهای سه فازه در اندازه‌هایی تا بیش از ۵۰۰۱۷۸ را می‌توان یافت. نمودار بر - خط نوعی در شکل ۱۶-۴ نشان داده شده است. توانایی اینورتر در گرفتن نیروی برق خویش از یکسوساز / شارژکننده یا باتری به عنوان مشخصه اصلی ۲5لا تکی تلقی می‌گردد. هنگامی که منبع 0 نرمال یا یکسوساز / شارژکننده دچار نقص می‌شود. باتری توان ورودی به اینورتر را تامین کرده و بار(های) بحرانی تغذیه می‌شوند. مدت زمانی که در طول آن سیستم. بدون وجود منبع توان 20 نرمال, می‌تواند عمل کند ظرفیت باتری را تعیین می‌نماید. بسته به الزامات کاربرء زمان‌های پشتیبانی می‌تواند از چند دقیقه تا چند ساعت تغییر کند ولی هرچه زمان پشتیبانی طولانی‌تر باشد. ظرفیت باتری بزرگتر خواهد بود. امروزه» اغلب سیستم‌ها از زمان پشتیبانی ۱۵ دقیقه برای باتری استفاده کرده و در صورت لزوم به دیزل - ژنراتورها یا توربین‌های احتراقی اضطراری اتکا دارند تا به صورت بر - خط وارد عملیات شده و توان برق اضطراری را برای دوره‌های زمانی طولانی‌تری تامین کنند. الف) سیستم تبدیل دوگانه ب) سیستم تبدیل یگانه شکل ۱۵-۴ : توصیف ساده‌ای از یک سیستم ‎1۳۹٩ -------- صفحهٔ بعد -------- ۱:4 راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان شکل ۱۶-۴: واحد 11۳5 تکی با یکسوساز / شارژکننده ۲-۴-۴-۴ واحد 118۳5 تکی با شارژکننده باتری جداگانه این پیکربندی مشابه پیکربندی توصیف شده در بخش قبل است با این تفاوت که یکسوساز / شارژکننده جای خود را به یک یکسوساز جدا و یک شارژکننده باتری جدا می‌دهد. یکسوساز ورودی نرمال به اینورتر را تامین و شارژکننده باتری را در حالت شارژ کامل نگاه می‌دارد. یک عنصر بلوکه کننده مانند دیود بین باتری و لینک به‌کار می‌رود. شکل ۱۷-۴ توصیف نوعی چنین پیکربندی را نمایش می‌دهد. عملیات آن مشابه 11۳5 تکی با یکسوساز / شارژکننده بوده ولی لازم است فقط اندازه شارژکننده به نحوی برآورد شود که باتری را شارژ و آن را در حالت شارژ کامل نگاهدارد. -------- صفحهٔ بعد -------- اینورتر یکسو ساز خروجی ۸۴ ال ورودی ۸۴ ل) ورودی ۸ شکل ۱۷-۴: واحد 11۳5 تکی با شارژکننده باتری جداگانه ۳-۴-۴-۴ واحد 11۳5 تکی با کنارگذر و سویچ انتقال هر یک از سیستم‌های ۳5لا تکی مندرج در بخش‌های ۱-۴-۴-۴ و ۲-۴-۳-۴ را می‌توان با یک منبع کنار گذر و سویچ انتقال ترکیب کرده و قابلیت انجام عملیات توسط 17۳5 یا منبع دیگری را تحقق بخشید. مشخصه‌های منبع باید با مشخصه‌های خروجی 22 واحد ‎]1۳۹٩‏ سازگار باشد. اضافه نمودن کنارگذر و کلید انتقال در واقع روشی برای افزایش قابلیت اعتماد سراسری سیستم است. برای مثال, افزودن یک کلید انتقال ایستا ممکن است حدود ۸۱۰ به هزینه یک واحد 17۳5 تکی اضافه کند ولی این امر سیستم را ۸ تا ۱۰ برابر بیشتر قابل اعتماد خواهد کرد. این سیستم در شکل ۱۸-۴ نشان داده شده است. هنگامی که از کنارگذر و سویچ انتقال استفاده می‌شود. سیستم به صورت دو حالت زیر عمل می‌کند. - واحد 17۳5 (حالت اولیه) : حالت اولیه سویچ انتقال واحد 7۳۹] را جهت تامین توان بار انتخاب می‌کند. حالت دیگر سویچ انتقال منبع کنارگذر را انتخاب خواهد کرد. هنگامی که خرابی اینورتر آشکار شود. بار -------- صفحهٔ بعد -------- ۱:1 راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان بحرانی رامی‌توان در زمان کمتر از ۴ میلی ثانیه به مدار کنارگذر انتقال داد (با فرض استفاده از سویچ ایستا). شکل ۱۹-۴ نمودار اسیلوسکوپی ولتاژٌ بار را در طول مدت انتقال از منبع نیروی برق پا سویچ ایستا دیگر سویچ انتقال 11۳5 را انتخاب خواهد کرد. ۱5 0 ورودی ۸۴ خروجی ۸ ورودی ۸۴ شکل ۱۸-۴ : واحد 11۳5 تکی با کنارگذر و سویچ انتقال در این لحظه ابتورتر از کار باز می ماند رگ 8 ره لس ]نت لا ابورتراستا ۱ اقا اد لا یی دی سک کی ها و ده مت دا تا وا زیر 5 ام 11 موه 2 2و2 مر ال اه اسلا لاد لاه خط برق شهری بار را تغذیه می کند ا آینورتر بار را تغذیه می کند شکل ۱۹-۴: نمودار اسیلوسکوپی خروجی 1۳5 هنگام انتقال به منبع کنار گذر -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیستم‌های ذخیره انرزژی ۱:۷ ۴-۴-۴-۴ 1۳۹5] موازی با باتری انفرادی هنگامی که به توان ونیروی برق بیشتر از مقداری که یک واحد منفرد می‌تواندتامین کند. نیاز باشد از واحدهای ۳۹5ل] موازی باید استفاده کرد. واحدهای موازی به نحوی عمل می‌کنند که به صورت یک ۹5لا تنها بنظر رسیده و خروجی واحدها به یک نقطه مشترک اتصال می‌یابد. در این پیکربندی, هر 1۳5] موازی دارای یکسوساز / شارژکننده و باتری متعلق به خود می‌باشد (شکل ۲۰-۴). 0۶5 مر : ۰ ۰ ۰ ب ۰ ۰ ۰ ۰ 0۶9 شکل ۲۰-۴ : 11۳۹5 موازی با باتری انفرادی 11۳۹٩ ۵-۴-۴-۴‏ موازی با باتری تکی در این پیکربندی, کلیه مدول‌های 11۳5 لینک ع8 خود را داشته و آنها به یک باتری تکی متصل هستند (شکل ۲۱-۴) -------- صفحهٔ بعد -------- ۱:۸ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان اینورتر یکسوساز/شارژ کننده خروجی ۸۴ 0 ورودی ۸۴ ورودی ۸ شکل ۲۱-۴ : 11۳5 موازی با باتری تکی ۶-۴-۴-۴ 11085 موازی جزبی پیکربندی از ترکیب نابرابر یک یا چند یکسوساز / شارژکننده با اتصال موازی و یک یا چند اینورتر با این 11۳۹٩ ۷-۴-۴-۴‏ موازی با کنارگذر و سویج انتقال در این پیکربندی یک کنارگذر و یک سویج انتقال به هر پیکربندی ۳5لا موازی مطابق شکل ۲۳-۴ اضافه می‌شود. از نظر کارکردی 11۳5 موازی با کنارگذر و سویچ انتقال معادل 11۳5 تکی با کنارگذر و سویچ انتقال می‌باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیستم‌های ذخیره آنرژی ۱:۹ ابنور در بکسوساز"شارز کننده تنسنک 0۴ خروحی ۸۲ 1 ورودی ۸ ۱ شکل ۲۲-۴ : 11۳۵ موازی جزیی پیکربندی 85لا موازی خروجی ۸۴ سوبیچ انتقال ست هه ورودی ۸۴ شکل ۲۳-۴ : 11۳8 موازی با کنارگذر و سویچ انتقال -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۹۰ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۸-۴-۴-۴ 11۳8 اضافی موازی نیاز به افزونگی و اضافات به الزامات کاربرد سیستم بستگی دارد. با موازی کردن مدول‌های ۲5لا می‌توان به مراتب متفاوتی از افزونگی رسید. سیستم‌های اضافی ممکن است شامل اجزایی باشند که برای تمام مدول‌ها مشترک است (مانند باتری). خرابی چنین عنصر مشترکی می‌تواند به از دست رفتن نیروی برق تحویلی به بار بحرانی منجر شود. پیکربندی اضافی موازی که در شکل ۲۴-۴ رسم شده است. از تعدادی مدول‌های متصل بهم به طور موازی جهت تغذیه بارء استفاده می‌کند. اگر اتصال یک مدول ۲5لا از سیستم قطع شود. مدول(های) باقی‌مانده پیوستگی و تداوم تحویل توان به بار را حفظ خواهد کرد. اگر یک مدول دچار نقص گردد. توسط سویچ 17۳5 ایزوله شده و از تداخل آن با سایر مدول‌های 1۳5] در حفظ تداوم تحویل توان به بارء جلوگیری می‌شود. خروجی ۸۲ ورودی ۸۲ شکل ۲۴-۴ : 1۳۹ اضافی موازی -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیبستم‌های ذخیره انرژی ۱۹۱ ۹-۴-۴-۴ 1188 اضافی موازی با لینک 40 مشترک (باتری تکی) در این پیکربندی, تعدادی یکسوساز / شارزژکننده و اینورتر به طور موازی اتصال یافته و با یک باتری به لینک 0 خود متصل می‌شوند. اگر یک یکسوساز / شارژکننده یا اینورتر از سیستم خارج شود. مدول‌های باقی‌مانده پیوستگی تامین توان برای بار را حفظ خواهند کرد. اگر مدولی دچار خرابی شود از سایر مدول‌ها که پیوستگی توان بار را حفظ می‌کنند. ایزوله خواهد شد (شکل ۲۵-۴). اینورتر یکسوساز اشارژ کننده خروجی ۸۴ ورودی ۸۴ ورودی ۸۴ شکل ۲۵-۴ : 11۳5 اضافی موازی با لینک 42 مشترک (باتری تکی) -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۹۲ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۱-۴-۴-۴ 11۳۹5 اضافی موازی جزبی این پیکربندی از ترکیب نامساوی دو یا چند یکسوساز / شارژکننده با اتصال موازی و دو یا چند اینورتر با اتصال موازی و یک باتر تکی تشکیل یافته است. اگر یک یکسوساز / شارژکننده یا اینورتر از سیستم خارج شود. مدول‌های بافی‌مانده تداوم تامین توان برای بار را حفظ خواهند کرد. اگر مدولی دچار خرابی شود. از آینوربر بکسوسار شارز کننده کلید 065 ل بانری ۰ ۰ ۰ بکسوساز اشارز کننده ورودی ۸۳ کلید 10۶5 ر( شکل ۲۶-۴ : 11۳۵5 اضافی موازی جزیی -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیستم‌های ذخیره آنرژی ۱۹:۳ ۱-۴-۴-۴ 1۳5 اضافی موازی با کنارگذر و سویچ انتقال در این پیکربندی» یک منبع کنارگذر و یک سویچ انتقال به هر یک از پیکربندی‌های ۳5لا اضافی موازی فوق‌الذکر اضافه می‌شود (شکل ۲۷-۴). از نظر کارکردی, 11۳5 اضافی موازی با کنارگذر و سویچ انتقال معادل 5 تکی با کنارگذر و سویچ انتقال (بخش ۳-۳-۴-۴) است. ورودی ۸۳ پیکربندی اضافی موازی خروجی ۸۲ منبع کنارگذر ‏ ورودی ۸۳ شکل ۲۷-۴ : 1:۳5 اضافی موازی با کنارگذر و سویچ انتقال ۱۲-۴-۴۴ 11۳5 اضافی پشتیبان 5 اضافی پشتیبان که در شکل ۲۸-۴ رسم شده است از دو 11۳5 و یک کلید انتقال تشکیل یافته است. در ۱۳-۴-۴۴ 1۳8 اضافی پشتیبان با لینک مشترک (باتری تکی) وسویچ انتقال در این پیکربندی, دو یکسوساز / شارژکننده و دو اینورتر با یک باتری مشترک مطابق شکل ۲۹-۲ به سویچ انتقال اتصال می‌یابند. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۹2 راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برفنی اضطراری و پشتییان 5 ورودی ۸۲ ل خروجی ۸۲ کلید انتقال ۸۹ ورودی ۸۴ ل شکل ۲۸-۴: 11۳۹ اضافی پشتیبان با سویچ انتقال ابنوزتر یکسوساز اشارزژر ورودی ۸۴ ل یکسوساز / شارزر ۱ ورودی ۸۴ ل باتری شکل ۲۹-۴: 11۳۵ اضافی پشتیبان با لینک 40 مشترک (باتری تکی) و سویچ انتقال -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیبستنم‌های ذخیره انرژی ۱۹۵ ۱۶-۴-۴۴ 1۳5 اضافی پشتیبان با کنارگذر و سویچ انتقال این پیکربندی از أضافه کردن کنارگذر و سویچ انتقال به هر یک از پیکربندی‌های 17۳5 اضافی پشتیبان فوق‌الذکر بوجود می‌آید (شکل ۳۰-۴). از نقطه نظر کارکردی, 11۳8 اضافی پشتیبان با کنارگذر وسویچ انتقال ورودی ۸۲ ل خروجی ۸۳ ورودی ۸۴ ل شکل ۳۰-۴ : 11۳5 اضافی پشتیبان با کنارگذر و سویچ انتقال ۵-۳ موتور - ژنراتورها و ۳5لاهای چرخان ۱-۵-۴ مقدمه موتور - ژنراتورها سیستم‌های نیروی برقی هستند که به منظور تولید توان برق خروجی مفید از ژنراتور 22 چرخان استفاده می‌کنند. اگر به این سیستم باتری‌هایی اضافه شود تا قادر به ادامه عملیات بدون استفاده از ورودی و نیروی برق شهری باشد. در این‌صورت سیستم به ۳5لا تبدیل می‌گردد. موتور - ژنراتورها از موتورهای 40 یا 22 جهت تحریک و به‌کار انداختن ژنراتورهای 22 استفاده می‌کنند. آنها جرم چرخشی خویش را جهت تسلط بر ولتاژهای ورودی, تضعیف‌ها یا اتلاف کلی به مدت حداکثر نیم ثانیه -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۹۹ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان (۵۰۰ میلی ثانیه) به‌کار می‌برند. هنگامی که چرخ لنگر اضافه شود. زمان گردش می‌تواند ثانیه‌های زیادی را در بر گیرد. برای حفاظت در برابر اتلاف توان به مدت بیش از ۰/۵ ثانیه, باتری‌ها یا سایر وسایل ذخیره انرژی بایستی اضافه شود. تبدیل توان باتری به آنرژی چرخان به یکی از دو طریق زیر صورت می‌پذیرد : - توسط یک موتور 40 با - به وسیله یک اینورتر حالت - جامد به 40 که موتر 22 را تغذیه می‌کند به منظور حذف باتری‌هاء یک سیستم از ژنراتور دیزلی و ژنراتور - موتور با چرخ لنگر استفاده می‌کند. این نوع سیستم‌ها در پاراگراف‌های ذیل شرح داده می‌شوند. ژنراتور 22 دستگاه متنوعی است که گستره وسیعی از روش ها برای تحریک و به‌کار انداختن آن بدون وقفه. وجود دارد. ژنراتورهای ۵0 اعوجاج و محتوای هارمونیکی پایینی را دارا هستند. آنها قادر به کار قابل اعتماد در دماهای بالا و تحت اضافه بارهای کوتاه مدت شدید می‌باشند. آنها گذشته وتاریخجه اثبات شده و خوبی از قابلیت اعتماد بالا و خرابی قابل پیش‌بینی را دارند. در بازه‌های زمانی متناوب می‌توان یاتاقان‌ها را مورد آزمون قرار داده و معایب و نواقص را آشکار نموده وبرای جایگزینی برنامه‌ریزی کرد. سه موتور مختلف را می‌توان جهت تحریک ژنراتور 20 به‌کار برد. آنها عبارتند از موتورهای اندوکسیون (أسنکرون)» موتورهای سنکرون 22 و موتورهای 40 موتورهای اندوکسیون کمترین هزینه را به ازاء هر اسب بخار داشته و موتورهای اندوکسیون سه فاز بیشترین کاربرد را دارند. به علت لغزشء خروجی دور در هر دقیقه این موتور کمتر از موتور سنکرون 2۵2 است. با افزایش لغزش, نیروی گشتاوری افزایش می‌یابد تا این که روتور متوقف می‌شود. موتورهایی با لغزش کم (۰/۳ تا ۰/۷ درصد) معمولا" توصیه شده و در اندازه‌هایی تا ۱۰۰ اسب بخار عرضه می‌شوند. این موتورها به نحوی طراحی شده‌اند که در آنها لغزش, ضریب توان, راندمان و جریان راه‌اندازی بهنیه گردد. لغزش نوعی ۰/۴ تا ۰/۷ درصد بوده که به خروجی ۱۷۹۰ دور در دقیقه تحت بار کامل از موتوری با سرعت سنکرون اسمی ۱۸۰۰ دور در دقیقه, منجر می‌شود. امکان دارد موتورهای مذکور راندمان کاهش یافته‌ای داشته باشند. موتورهای سنکرون سرعت شفت ثابتی که مستقل از بار و ولتاژ ورودی است. دارند. راندمان آنها معمولا" از راندمان موتورهای اندوکسیونی بیشتر است. این‌گونه موتورها نمی‌توانندگشتاوری در سرعت‌های کمتر از سرعت سنکرون ایجاد کنند. بدین دلیل, موتورهای مذکور معمولا" به صورت موتورهای اندوکسیونی یا به عبارت دیگرء تحت شرایط عدم بارء راه‌اندازی و آغاز به‌کار می‌کنند. در برخی کاربردهاء موتورهای سنکرون دارای مزیت توانایی تصحیح ضریب توان را دارند. میدان تغییر نماید. در کاربردهای کامپیوتری با تولرانس محدود و شدید فرکانس, از یک تنظیم کننده فرکانس -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیستم‌های ذخیره انرژی ۱۹۷ جهت تنظیم تحریک میدان در شرایط تغییر ولتاژز ورودی و بارء استفاده می‌شود. موتورهای 40 جاروبک‌هایی دارند که به مرور زمان از بین رفته و به طور متناوب باید تعویض شوند. سیستم‌های هشداری برای اعلام لزوم تعویض و جایگزینی آنها وجود دارد. اگر جاروبک‌ها به طور منظم تعویض و نگاهداری شوند. موتورهای 42 همان عمر مفید موتورهای اندوکسیونی یا سنکرون را خواهند داشت. ۲-۵-۴ موتور -ژنراتورها ن)۸ تقریبا" تمام موتور - ژنراتورهای ساخته شده در عصر حاضرء از ژنراتورهای سنکرون بدون جاروبک استفاده می‌کنند. موتور می‌تواند اندوکسیونی یا سنکرون باشد. موتورهای آندوکسیونی دارای لغزش ذاتی هستند که به واسطه آن فرکانس خروجی به اندازه کسری از یک سیکل کمتر از فرکانس ورودی است. موتورهای سنکرون فرکانس ورودی را دقیقا" تعقیب و تکرار می‌کنند. اغلب مجموعه‌های موتور - ژنراتور مناسب برای کاربردهای کامپیوتری از موتورهای سنکرون استفاده می‌کنند. چند روش برای ساختار موتور - ژنراتورها وجود دارد که تفاوت آنها بر زمان گردش, ایزولاسیون و اندازه شده و شفت‌های افقی آنها توسط قرقره‌های دندانه‌دار و تسمه کوپله شوند (شکل ۳۱-۴) یا موتور و ژنراتور روی یک شفت عمودی مشترک نصب گردند. واحدهای رویهم قرار گرفته افقی به واسطه جرم قرقره‌ها و تسمه. زمان گردشی اضافی خواهند داشت. کوپلاژ افقی را همچنین می‌توان با ساختن موتور و ژنراتور روی یک فریم تنها یا با کوپلاژ دو فریم جداگانه روی یک پایه تحقق بخشید. حداکثر ایزولاسیون توسط فریم‌های جداگانه. ایزوله الکتریکی و اتصال توسط کوپلاژ عایقی بدست می‌آید (شکل ۳۲-۴). مجموعه‌های موتور - ژنراتور با یک موتور و ژنراتور مشترک روی یک روتور کوچکترین اندازه افقی را دارا بوده ولی کمترین ایزولاسیون حالات گذرا را از ورودی به خروجی دارند (شکل ۳۳-۴). ۳-۵-۴ موتور - ژنراتور )۸ با چرخ لنگر افزودن چرخ لنگر سبب افزایش جرم و در نتیجه افزایش زمان گردش مجموعه موتور - ژنراتور می‌شود. چنین افزایشی در زمان گردش به بهای وزن» اندازه راندمان. عمر مفید یاتاق و هزینه اولیه بیشتر سیستم می‌انجامد. اصطکاک هوا (باد خور)» با افزایش شعاع چرخ لنگر و سرعت آن. سریعا" زیاد می‌شود. اصطکاک یاتاقان سبب تلفات بیشتر شده وراندمان کلی سیستم را کاهش می‌دهد. چرخ لنگر جهت شروع به‌کار به توأن ورودی بیشتری نیاز داشته و در نتیجه استفاده از مدارهای محدود کننده جریان ابتدایی ضروری است. اضافه کردن چرخ لنگر همچنین به موتور بزرگتری نیاز دارد تا بتوان اسب بخار اضافی لازم برای بازیابی دور در هر دقیقه -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۹۸ . راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان یی 7.۹ پس مهم و ۳ ۷ کج کچ ۳۲0 ۳1 ۰ | 1 ۱ ور ما0 ۱ سس ی 9 0 ۲ : ۵ 2 ۸ یراع رل اگوی مها ۲ یی و ی ۹ َ ۰۳۱ 1 پت را را ساز 1 را اوه ی اد ی باه ان ۳ 1 قرو رد دنو پا ار 1 وخ رو وی وس 0 . ‌ ۰ اج ۰ له ۰ : شکل ۳۱-۴ : کوپلاز افقی موتور - ژنراتور رویهم قرار گرفته و با استفاده از قرقره‌ها ونسمه‌ها ره یز مه ۱ ی ی وود دنر :۹ 1 وه روا دید ده وه و ۴ 1 ۱ تم ی تن ۳ 1 5 یو یج وه هه ۱ هی 2 6 رک ۱ و ول ۹ ون ارارارار وان ری دا ۱ رال و ورن که و وی ار ایا ,1 ۱ ۹ ور زد اد ارال رای را ای اش 8 1 را ارازارانر ار اه ی ان با و و موه و چم حجیا را ال / ارفا ۳ س ۱ ها را اک و و و 1۳13 کج وک با رو بای هد که موه هن را ری . ‌ ۰ ۹ .۰ ما ۰ ۰ شکل ۳۲-۴ : کوپلاژ افقی موتور و ژنراتور با استفاده از دو فریم جداگانه بر روی یک پایه -------- صفحهٔ بعد -------- سیم پیچی های برق متناوب موتور(ورودی) سیم پیچی های برق متناوب زنراتور(خروجی) روتور مشترک سیم پیچی‌های ورودی و خروحی روی ورق‌های هسته مشترک قرار دارند شکل ۳۳-۴ : موتور و ژنراتور با روتور مشترک چرخ لنگر را که در اثر تضعیف یا اتلاف توان ورودی از دست رفته. تولید کرد. تمهیداتی برای جریان ورودی بالاتر پاید به‌عمل آید. مجموعه‌های موتور - ژنراتور با چرخ لنگر با زمان گردشی حداکتر چند ثانیه در صنعت یافت می‌شود. نشان داده شده که چرخ لنگرهای بزرگتر غیر عملی هستند. جرمی از فولاد با ضخامت تقریبی ۶ اینچ و قطر تقریبی ۴ فوت می‌تواند بار ۳۰۱۳۴۷۸ را با تغییر فرکانس کمتر از یک هرتز در ۰/۵ ثانیه تغذیه کند. اساس نگهداری مجموعه‌های موتور - ژنراتور رسیدگی‌های متناوب از نظر سر و صدا ونویز یاتاقان است. مجموعه‌های موتور - ژنراتور سابقه تایید شده‌ای از زمان میانگین بین خرابی بسیار طولانی دارند. یاتاقان‌ها محتمل‌ترین نقطه خرابی می‌باشند. این خرابی قابل پیش‌بینی بوده و در نتیجه جایگزینی آن قبل از خرابی (نوعا" یک بار هر ۷ تا ۱۰ سال) بزرگترین هزینه نگهداری را تشکیل می‌دهد. ساختمان مجموعه موتور - ژنراتور می‌تواند جایگزینی یاتاقان را امری آسان یا مشکل سازد. برای مثال, برخی موتور - ژنراتورهای عمودی یاتاقان نگاهدارنده بار در قسمت فوقانی داشته و دسترسی به آن امری آسان است. این شرایط باعث می‌شود که بدون بیرون کشیدن روتور از بدنه. بتوان یاتاقان اصلی را تغییر داد. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۹۰ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۴-۵-۴ مجموعه مونور - رنرانور 26 / مونور ع04 / بانثری این 75](] از یک مجموعه موتور - ژنراتور استاندارد به منظور مناسب سازی و بهبود توان و نیروی برق دایمی مطابق شکل ۳۴-۴ استفاده می‌کند. هنگامی که منبع تواأن نرمال در دسترس است. موتور 00 توسط مدار کنترل ولتاژ میدان به نحوی کنترل می‌شود که به صورت ژنراتور عمل کرده و ولتاز باتری را تامین نماید. هنگامی که منبع توان نرمال دچار مشکل شده یا قطع می‌گردد. موتور توسط مدار کنترل ولتاز میدان از ژنراتور به موتور تغییر وضعیت می‌دهد. موتور 40 از باتری نیرو گرفته و موتور - ژنراتور 20 را بدون وقفه خروجی ۸۲ ورودی ۸۴ ۳0 + لح ی ۹ مدارهای کنترل پس از راه اندازی . توان خروحی ایزوله توان خروجی ایزوله را به گار می برند شکل ۳۴-۴ : مجموعه موتور - زنراتور ۸2 / موتور 02 / باتری مزایای این امر عبارتند از : - مناسب سازی توان و ایزولاسیون بار عالی. - ظرفیت اضافه بار و اتصال کوتاه عالی. - تعمیر و نگهداری به افراد ذیصلاح و متخصص نیاز ندارند. - خرابی مدارهای یا موتور 40 تاثیری بر مناسب سازی توان ندارد. معایب و محدودیت‌های این امر عبارت است از : - جاروبک‌های موتور 42 به نگاهداری و تعویض نیاز ندارند. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیستم‌های ذخیره انرژی ۱۹۱ ۵-۵-۴۳ ژنراتور ع2 / موتور 42 / باتری این 108 (شکل ۳۵-۴) از یک موتور 46 استفاده می‌کند تا به طور دایم زنراتور 26 را تحریک کند. یک یکسوساز / شارژکننده ورودی 20 را به ع4 تبدیل و آن را به موتور و باتری اعمال می‌کند. این سیستم کم هزینه‌تر از سیستم معرفی شده در بخش ۴-۵-۳ است ولی در صورتی که خرابی رخ دهد نمی‌تواند به مناسب سازی و ایزوله ساختن نیروی خط برق شهری ادامه دهد. برخی سازندگان این نوع سیستم مدارهای جداگانه‌ای برای موتور 40 و شارژ کننده باتری پیش‌بینی کرده و چرخ لنگری را برای چرخش در مدت زمان سویچینگ. در صورت خرابی منبع توان معمولی, اضافه می‌نمایند. سازندگان دیگر با کاهش مدارات و حذف چرحخ لنگر سیستم راساده‌تر نموده‌اند. ورودی برق شهری شکل ۳۵-۴: ژنراتور 26 | موتور 40 اباتری مزایای این سیستم عبارتند از : - فرکانس خروجی را می‌توان در تمام اوقات و به طور بسیار دقیق تنظیم کرد. - این سیستم توان و نیروی برق را مناسب سازی کرده و بار را از برق شهری ایزوله می‌کند. - تعمیر و نگهداری نیازی به افراد متخصص ندارد. - هزینه آن کمتر از سیستم‌هایی است که هر دو موتور ع4 و ع2 را دارند. - در صورت تغییر فرکانس‌های ورودی. فرکانس خروجی پایداری خود را حفظ می‌کند. - می‌توان آن را به عنوان تغییر دهنده فرکانس به‌کار برد. معایب و محدودیت‌های این سیستم عبارتند از : -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۹۲ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان - جاروبک‌های موتور 40 به نگهداری و تعویض نیاز دارند. ۶-۵-۴ سیستم موتور - ژنراتور / اینورتر برون - خط (ع011-111) این سیستم 105 مطابق شکل ۳۶-۴ یک اینورتر 26 حالت - جامد را جایگزین موتور 46 مثال‌های قبلی می‌کند. مجموعه موتور - ژنراتور 26 حتی در صورت ایجاد نقص و خرابی در مدارهای اینورتر و 10 مناسب سازی دایمی خط نیروی برق شهری را تامین می‌کند. معمولا" اینورتر خاموش است. در صورت از دست رفتن توان عادی و نرمال, اینورتر روشن شده و انرژی باتری ذخیره شده را به 2۵0 تبدیل کرده و مجموعه موتور - ژنراتور را تحریک می‌کند. مزایای این سیستم عبارتند از : - حتی اگر مدارات 40 دچار خرابی شوند مناسب سازی و ایزولاسیون خط برق شهری برقرار خواهد بود. - از آنجا که اینورتر معمولا" خاموش است. راندمان بالا خواهد بود. - به نگهداری و جایگزینی جاروبک‌ها نیازی نیست. معایب و محدودیت‌های آن عبارت است از : - امکان دارد قابلیت اعتماد اینورتر به اندازه موتور 42 نباشد. تا زمانی که اینورتر روشن نشده است. خرابی آن قابل آشکارسازی 9 تشحیص نخواهد بود. تا از کار افتادن برق شهری شکل ۳۶-۴ : سیستم موتور - ژنراتور / اینورتر برون - خط -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیستم‌های ذخیره آنرژی ۱۹۳ ۷-۵-۴ سیستم موتور - ژنراتور / اینورتر بر - خط (ع01-111) تفاوت این سیستم 1۳۹5 که 1۳۹5 مختلط یا هیبرید نامیده شده ودر شکل ۳۷-۴ نشان داده شده است با هستند. در صورت خرابی هر یک از این وسایل, اینورتر و یکسوساز کنارگذر می‌شوند. شکل ۲۷-۴ : سیستم موتور - ژنراتور / اینورتر بر - خط مزیت این سیستم عبارت است : - خرابی در یکسوساز یا اینورتر آثری بر مناسب‌سازی نیروی برق ندارد. عیب این سیستم عبارت است از : - اینورتر به اندازه موتور قابل اعتماد نیست. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۹4 راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ۸-۵-۴ سیستم موتور -ژنراتور ماشین این سیستم مطابق شکل ۳۸-۴ از یک ماشین احتراق داخلی. یک کلاچ الکترو مکانیکی یا کلاچ مغناطیسی, یک چرخ لنگر با محور افقی. یک ژنراتور 26 و یک موتور 40 (بعلاوه تجهیزات کنترل و انتقال) تشکیل شده شکل ۳۸-۴ : سیستم موتور - ژنراتور / ماشین در عملیات عادی, منبع نیروی برق نرمال ورودی به موتور 22 چرخ لنگر و ژنراتور را تحریک کرده و این امر سبب می‌شود که ژنراتور بار راتغذیه نموده و چرخ لنگر انرژی جنبشی را ذخیره کند. هنگامی که منبع توان نرمال از کار می‌افتد. چرخ لنگر ژنراتور 20 را تحریک کرده و توسط کلاچ ماشین را راه می‌اندازد. سپس ماشین زنراتور 20 را تحریک کرده و باعث می‌شود که زنراتور نیروی برق را بدون وقفه به بار منتقل کند. با انتخاب مناسب عناصر به منظور حداقل سازی زمان‌های شروع و کار ماشین, افت فرکانسی را می‌توان بدون پرداخت هزینه‌ای تقریبا" در محدوده ۱/۵ تا ۲ هرتز نگاهداشت. بنابراین با فرکانس حالت پایدار ۶۰ هرتز. فرکانس -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیستم‌های ذخیره انرژی ۱۹ حالت گذرا ۵۸ تا ۵۸/۵ هرتز خواهد بود. زمان صرف شده برای شروع ماشین. سرعت گرفتن و در اختیار گرفتن بارء معمولا"۲ تا ۳ ثانیه می‌باشد. مزایای این سیستم عبارتند از : - مدت زمان عملیات. پس از از کارافتادن نیروی برق معمولی, فقط توسط مقدار سوخت موجود محدود می‌شود. - دارای ظرفیت اضافه بار و اتصال کوتاه عالی است. - تعمیر ونگاهداری آن به افراد متخصص نیاز ندارد. - هیچگونه باتری در این سیستم وجود نداشته و موضوع نگهداری آن منتفی است. - کلاچ مکانیکی در طول هر آغاز به‌کار دچار فرسودگی و گسستگی شده و به نگهداری مکرر و پر هزینه نیاز دارد. - میل‌لنگ ماشین بارهای محوری سنگین را تحمل کرده و به طراحی خاصی نیاز دارد. نگاهداری و جایگزینی اجزاء آن پر هزینه است. - اگر عملیات دراز مدتی مورد نیاز باشدء ماشین ژنراتور دیگری جهت تهویه هواء روشنایی و سایر بارهای مشابه باید پیش‌بینی و تدارک دیده شود. ۹-۵-۴ سیستم موتور -ژنراتور / ماشین -ژنراتور این سیستم مطابق شکل ۳۹-۴ از ایک مجموعه موتور - ژنراتور با یک چرخ لنگر و ایک مجموعه ماشین - زنراتور تشکیل یافته است. در عملیات نرمال, نیروی برق معمولی مجموعه موتور - ژنراتور را تغذیه و آن نیروی برق بار را تامین می‌کند. چرخ لنگر انرژی جنبشی را ذخیره می‌نماید. می‌کند. یک سویچ انتقال نیروی برق نرمال را از موتور - ژنراتور قطع و خروجی ماشین - ژنراتور را به موتور - ژنراتور وصل می‌کند. همزمان با آن. ماشین شروع به‌کار کرده و با افزایش سرعت آن» ولتاژ خروجی زیاد شده و موتور مجموعه موتور - ژنراتور تحریک کرده و به طور لحظه‌ای آن را وادار به کار به صورت ژنراتور می‌نماید تا به ماشین در رسیدن به سرعت کامل عملیاتی یاری رساند. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۹۹ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان ورودی برق شهری موتور-ژنراتور ی بار دهدهسوسوچورم شکل ۳۹-۴ : سیستم مونور - زنراتور / ماشین - زنراتور تجربه نشان داده است که مجموعه‌های ماشین - ژنراتور با مقدار اسمی زیر ۱۰۰ کیلووات در ۲ ثانیه به سرعت کامل دست می‌یابند. ژنراتور پشتیبان توان اضافی کافی برای تغذیه بارهایی مانند چراغ ها و تهویه هوا خواهد - هزینه این سیستم از هزینه هر دو ۳5ل] با پشتیبانی باتری و ماشین - ژنراتورها کمتر است. - دارای ظرفیت اضافه بار و اتصال کوتاه عالی است. - انتقال نیروی محرک جهت راه‌اندازی ماشین احتراق داخلی به آرامی تحت تاثیر کنش الکترومغناطیسٍ بوده و در نتیجه از به‌کار گرفتن کلاچ و نیروهای مخرب در میل‌لنگ ماشین پرهیز می‌شود. عیب این سیستم عبارت است از : - چون از موتور آندوکسیونی استفاده می‌شود. فرکانس همیشه کمتر از ۶۰ هرتز است. ۱۰-۵-۳۴ سیستم‌های موازی اغلب سیستم‌های ۳5( چرخان مورد بررسی در این فصل را می‌توان به طور موازی به یکدیگر متصل کرده و خروجی هر ژنراتور 20 را تشخیص و به نحوی تنظیم کند که در هنگام سویجینگ آنها همزمان باشند. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل چهارم : سیستم‌های ذخیره انرژی ۱۹۷ استثنایی بر این موارد. حالتی است که در آن موتورها و ژنراتورهای 20 سنکرون با منبع نیروی برق نرمال کار می‌کنند. این مجموعه‌های موتور - ژنراتورها همیشه در سرعت سنکرون عمل می‌نمایند. به هر حال, اگر دو مجموعه موتور - ژنراتور سنکرون به وسیله باتری و موتور 26 پشتیبانی شوند. به مدارات کنترل جهت برقراری همزمانی در طول عملیات 46 نیاز است. هنگامی که به یکدیگر اتصال یافتند. ژنراتورهای سنکرون در حالت همزمانی باقی خواهند ماند. ۱-۵-۴ سیستم‌های اضافی اکثر سیستم‌های چرخان مورد بررسی در این فصل را می‌توان به یکدیگر متصل و خروجی‌های اضافی را در دسترس قرار داد. این امر توسط عملیات موازی در کمتر از نصف توان هر سیستم یا به وسیله اتصال از طریق موازی ساختن مجموعه‌های موتور - ژنراتور اندوکسیونی, به علت لغزش دایمی موتور آندوکسیونی» مشکل‌تر از مجموعه‌های سنکرون است. هنگامی که یک واحد باردهی می‌شود. واحد دیگری که وارد خط می‌شود بایستی توسط یک رشته بار خارجی تا زمانی باردهی شود که دو خروجی ژنراتور هم فاز شوند. فقط در این‌صورت می‌توان خروجی‌ها را به یکدیگر اتصال داد تا بار را به طور موازی تغذیه کنند. ۱۲-۵۴ مدارات کنارگذر سیستم‌های 1۳5 که دارای فرکانس و ولتاژهای ورودی و خروجی یکسان هستند. معمولا" دارای مدار کنارگذری می‌باشند. این مدار از یک سویچ انتقال ایستا یا سویچ انتقال الکترومکانیکی یا هر دو تشکیل یافته است. سه هدف در پیاده‌سازی مدار کنارگذر مد نظر است : اولا" در شرایط خرابی 11۳5 بتوان منبع کنارگذر را به بار اتصال داد. ثانیا". جهت نگاهداری و تعمیرء بتوان کنارگذر 11۳9 را فعال ساخت. ثالثا" اگر نقصی رخ دادء بتوان به خروجی ۲5لا در تامین جریان نقص یاری رساند. به هر حال اغلب موتور - ژنراتورها و سیستم‌های ۳5لا مبتنی بر موتور - رنراتور جهت رفع نواقص به کنارگذر 20 نیازی ندارند چون ظرفیت اضافه بار کافی برای رفع نواقص را دار می‌باشند. باید دقت شود که خروجی ۲5لا یا سیستم با خروجی منبع نیروی برق نرمال (یعنی ورودی) هم فاز باشد. -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- ناظت سستها -------- صفحهٔ بعد -------- -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم : حفاظت سیستم‌ها ۱۷۱ ۱-۵ کلیات ضوابط و دستورالعمل‌های توصیه شده به منظور حفاظت سیستم‌های نیروی برق و پشتیبان در این فصل مورد بحث قرار می‌گیرد. اگرچه در هنگام استفاده از تجهیزات در موارد اضطراری و پشتیبان. ضوابط استاندارد حفاظت تجهیرات بایستی به طور کامل ملاک عمل قرار گیرند. غالبا" معیار قابلیت اعتماد سیستم ایجاب می‌کند که در هنگام طراحی منابع انرژی و تغذیه برای بارهای بحرانی, ملاحظات خاصی به‌عمل آید. بدیهی است رعایت کلیه آیین‌نامه‌ها و استانداردهای ملیء ایالتی و محلی لازم برای حفاظت اجزاء و بخش‌های مختلف سیستم نیروی برق اضطراری یا پشتیبان امری ضروری است معذالک امکان دارد در فرآیند طراحی, فراتر از این آیین‌نامه‌ها و استانداردها مطلوب نظر باشد. هدف این فصل ارایه فهرستی از تمام آیین‌نامه‌ها و استانداردهای قابل استفاده نمی‌باشد ولی برخی از آیین‌نامه‌ها و استانداردهای عمده که می‌توانند به این ضوابط و دستورالعمل‌های توصیه شده یاری رسانده و آنها را تکمیل کنند. مورد ارجاع قرار می‌گیرند. حفاظت اجزاء و بخش‌های منفردی که در اغلب سیستم‌های نیروی برق اضطراری و پشتیبان متعارف به کار می‌روند. با تاکید و توجه به حصول یکپارچگی و اعتماد پذیری مورد لزوم سیستم بررسی می‌شود. کاربرد و نگاهداری صحیح سیستم‌ها در فصول دیگر مورد بحث قرار گرفته و بایستی به عنوان جنبه مهمی از ۲-۵ بررسی شرایط جریان اتصال کوتاه در میان بسیاری از زمینه‌های مهم حفاظت اجزاء و اقلام تشکیل دهنده یک سیستم نیروی برق اضطراری یا پشتیبان» زمینه‌ای که ملاحظات خاصی را می‌طلبد در واقع مقدار در مدت زمان جریان اتصال کوتاه در دسترس از منبع برق اضطراری یا پشتیبان می‌باشد. بدیهی است که شرایط خرابی بر دسترس پذیری منبع تغذیه‌ای که قرار است اهداف مورد نظر را تحقق بخشد. تاثیر مستقیم دارد. به منظور تعیین جریان اتصال کوتاه در دسترس توسط منبع تغذیه پشتیبان یا اضطراری در سراسر سیستم, بخصوص در وسایل سویچینگ و قطع‌کننده جریان. مطالعات لازم باید به‌عمل آید. در آرزیابی عملکرد ژنراتور پشتیبان یا اضطراری تحت شرایط خرابی, نکته حائز اهمیت عبارت است از این که وسایل اضافه جریان به طور انتخابی از مدار خارج شوند. در اغلب موارد. منابع برق پشتیبان یا اضطراری به اندازه منابع عادی و معمول جریان خرابی تولید نمی‌کنند. هنگامی که هر دو منابع جهت تغذیه سیستم توزیع طراحی می‌شوند. مقدار جریان خرابی در دسترس از منبع تغذیه عادی و از طریق وسایل سویچینگ دستی یا خودکارء معمولا" نرخ وقفه یا ایستادگی اجزاء سیستم را تعیین می‌کند. در طراحی سیستمی که از -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۲ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان انتخاب پذیری و هماهنگی بهینه با هر دو منابع نیروی برق برخوردار باشد. برنامه‌ریزی دقیق امری ضروری است. جریان اتصال کوتاه در دسترس مولد پشتیبان یا اضطراری باید با نرخ‌های (مقادیر اسمی) وسایل اضافه جریان سیستم مقایسه شود تا بتوان چگونگی حصول به چنین هماهنگی را تعیین کرد. معمولا" منبع نیروی برق پشتیبان یا اضطراری باید به نحوی به سیستم نیروی برق اتصال یابد که از لحاظ فیزیکی و الکتریکی, تا آنجا که شرایط واقعی و عملی اجازه می‌دهند. به بارها نزدیک باشد. این امر باعث می‌شود که تعداد و اندازه کلیدهای خودکار مرتبط در سیستم توزیع و تعداد سطوح هماهنگی مورد نیاز به حداقل برسد. هماهنگی انتخابی وسایل اضافه جریان فرآیند به‌کار گرفتن این وسایل است به طوری که یکی قبل از دیگری تحت سطوح معینی از جریان‌های خرابی عمل کرده و در نتیجه باعث ایجاد ایزولاسیون موثری بین مدار دچار خرابی و مدارهای خراب نشده می‌شود. به منظور تحلیل مشروح‌تر اصول هماهنگی انتخابی به استاندارد 42 1566 مراجعه کنید. محاسبه جریان خرابی در دسترس از ژنراتور پشتیبان یا اضطراری شامل تعیین مقدار جریان خرابی و مدت زمان برقراری جریان خرابی و نحوه تغییر محتمل آن می‌باشد. امکان دارد که به اطلاعات آزمون در مورد مشخصه‌های اتصال کوتاه ژنراتور و ارایه آنها توسط سازنده نیاز باشد. نباید فرض کرد که در شرایط خرابی تحت تغذیه (فقط توسط ژنراتور) سرعت آن تغییر نخواهد کرد : اثرات تغییرات فرکانس و بار محرک اولیه نیز بایستی در نظر گرفته شود. هماهنگی انرژی ذخیره شده مکانیکی و الکتریکی در یک مجموعه ژنراتور و نوع سیستم تحریک در واقع تعیین خواهد کرد که چه مدت زمانی ماشین و ژنراتور جریان خرابی را تحمل کرده و با چه سرعتی این جریان خرابی آفت خواهد کرد. در برخی موارد. توان برق ابتدایی از نرخ (مقدار اسمی) توان برق محرک اولیه بالاتر (در بعضی اوقات چند مرتبه بالاتر) است. این امر می‌تواند به کاهش سریع سرعت منجر شود. چنین اضافه بار محرک اولیه در کاربردهای مجموعه ژنراتور کوچک محتمل‌تر از سیستم‌های نیروی برق بزرگتر می‌باشد چون نسبت‌های هر دو سیم‌پیچی‌های ژنراتور و مدارهای توزیع در سیستم های کوچک. معمولا"» سیستم تحریک به اندازه کافی سریع پاسخ نداده و به تبع آن بر سیکل اول یا دوم جریان خرابی سیکل‌های ۲ تا ۴ اول رفع نشود.ء سوْال جدی عبارت است از این که آیا پس از رفع خرابی, مجموعه ژنراتور قادر به بازیابی و ارایه سرویس قابل قبول به مدارهای دچار خرابی نشده می‌باشد یا نه؟ در سیستم‌هایی که جریان خرابی به سرعت به سطوح پایین‌تر از مقادیر قطع اضافه جریان تاخیر یافته و لحظه‌ای آفت می‌کند. خروج از مدار فقط در چند سیکل اول آمکان‌پذیر خواهد بود. این امر توانایی خروج از مدار انتخابی وسایل اضافه جریان را منتفی کرده و آنها فقط با مقادیر لحظه‌ای به‌کار خود ادامه می‌دهند. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم : حفاظت سیستم‌ها ۱۷۳ شکل ۱-۵ نرخ افت جریان خرابی سه فازه بدست آمده از آزمون‌هایی بر سه ژنراتور نوعی را نشان می‌دهد. به طوری که دو ژنراتور اول جداگانه تحریک شده (با تحریک ثابت) و در شرایط عدم بار مورد آزمون قرار گرفته‌اند. منحنی‌ها تقریبی از نتایج آزمون واقعی می‌باشند. در شکل ۱-۵ (الف) پس از سپری شدن حدود ۴۰ سیکل, جریان خرابی به نرخ بار کامل ژنراتور آفت می‌کند. در شکل ۱-۵ (ب) جریان خرابی پس از حدود ۲۵ سیکل به نرخ بار کامل افت می‌نماید. نزول سریع‌تر جریان خرابی در ژنراتور کوچک‌تر معمولا" امری متداول است. جریان (1) نشان داده شده به ازاء هر واحد (۳11) و مبتنی بر نرخ یا مقدار اسمی جریان بار کامل ژنراتور می‌باشد. شکل ۱-۵ (پ) تقریبی از جریان اتصال کوتاه ژنراتور با تحریک شنت بدون قابلیت تداوم اتصال کوتاه را نشان می‌دهد. در این موردء جریان در ۱۰ سیکل به نرخ بار کامل افت کرده و در ۲۰ سیکل تقریبا"به صفر می‌رسد. هنگامی که دو کلید خودکار مجهز به لغزش (1710) لحظه‌ای به صورت سری به‌کار گرفته شوند. اگرچه کلید خودکار فراسو (0911020) از نظر جریان بزرگتر است. در خرابی‌هایی پایین کلید خودکار فروسو (040۷/181۳0۵170)» نمی‌توان از عمل لغزش لحظه‌ای انتخابی مطمئن بود مگر آن که جریان خرابی بسیار کوتاه زمان در مقایسه با حداقل سطح لغزش لحظه‌ای کلید خودکار فراسوی بزرگترء مقدار کمتری را دارا باشد. این مفهوم در شکل ۲-۵ نشان داده شده است. در این شکل موردی نمایش داده می‌شود که در آن جریان خرابی بدست آمده از شکل ۱-۵ (ب) بالاتر از جریان پیکاپ لحظه‌ای حداکتر کلید خودکار بزرگتر می‌باشد. امکان دارد این مر سبب بازشدن (از قفل خارج شدن) لغزش کلید خودکار بزرگتر مذکور شده و در نتیجه هر دو کلید خودکار لغزیده و در مدارهای نهایی بدون خرابی» نیروی برق قطع شود. افت جریان در طول زمان باز شدن کلید خودکار که می‌تواند از ۸۱ ثانیه کمتر باشد. در مقایسه با تولرانس پیکاپ واحد لغزش یا تغییرات در مولفه غیر متقارن جریان» ناچیز و جزیی است. هنگامی که کلید خودکار از قفل خارج می‌شود حتما" لغزیده و مدار را قطع می‌کند. در موارد مختلف شکل ۰۱-۵ فقط شرایط خرابی سه فاز نشان داده شده‌اند. در کاربردهای عملی, خرابی‌های غیر متوازن. بخصوص خط - به - زمین در سیستم‌های دارای اتصال زمین, بسیار بیشتر تجربه می‌شود. بدین دلیل. تنها ارزیابی شرایط خرابی سه فاز در کاربرد ماشین ژنراتور کافی نیست. امکان دارد سیستم‌های با تحریک شنت. نیروی برق خود را از خط - به - خط, خط - به - نول یا از تمام سه فاز دریافت کنند. بسته به هر طرح بخصوص. ممکن است خرابی در خط - به - خط یا خط - به - نول به یک سطح خود محافظ مطابق شکل ۱-۵ افت نکند. حدودی که این امر می‌تواند مشکل و مسأله‌ای تلقی شود باید بر مبنای مورد به مورد تعیین گردد. می‌توان ژنراتور و سیستم تحریکی را طراحی کرد که تنزل ولتاژ ترمینال و جریان خرابی ژنراتور را در اثر هر نوع خرابی در ترمینال‌های ژنراتور تضمین نماید. همچنین سیستم‌های تحریک و ژنراتورهایی -------- صفحهٔ بعد -------- تمه راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان 8 7 آزمون کاهش خرابی سه فاز در زترانور ۸۷۵ 3 کلو وات با تخرنگ حداگانه 5 2 4 ۹ 3 3 2 1 50 40 3۵ ۱ 20 10 : سیگل (الف) : 7 1 6 9 : 6 آزمون گاهش حرابی سه فاز در 3 ژنرانور ۱۰۰ کیلو وات با تخریگ 4 حداگانه 3 3 2 1 5۵ 40 زک 20 10 9 سیکل (ب] ۱ اِ 8 نک 55 9 را آرمون کاهش خرابی سه فاز در و زنرانور با تحریک شنت 9 2 1 1 5۵ 40 39 20 10 سنکل (پ) شکل ۱-۵ : منحنی‌های کاهش سه فاز در ماشین - زژنراتورها وجود دارد که سطح پیش‌بینی شده‌ای از جریان خرابی را تضمین می‌کند. هر کاربر باید نوع سیستمی را که با نیازهای او بهترین تطابق را داردء مشخص نماید. -------- صفحهٔ بعد -------- این سیستم‌ها [ 10 104 ۱ شکل ۲-۵ : جربان ات ل ۳-۵ تقریبی از آزمون واقه ان مداوم خرابی اساسا" با مر نوع پشتیبانی تداوم خرابی ب ۱۹۷3 کاهش جربان خرابی با استفاده از شکل ۱-۵ (ب) دربان (به ازای هر واحد) سه فاز به ازاء کلیدهای خودکار با قالب ریخته‌شده و اتصال سری های خط - به - خط و خط - به - زمین. حتی بیش از []۳ جریان به ترتیب []۵۳ و []۸۳ می‌باشند. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۹ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان کاهش جریان خرابی -بدون پشتیبانی تعریک کاهش جریان خرابی-با پشتیبانی ۳ 10 20 30 40 50 شکل ۳-۵ : کاهش‌های جریان خرابی سه فاز در ژنراتور توربینی ۱:۷۷ ۹۰۰ ۳-۵ لوازم انتقال ۱-۳-۵ آیین‌نامه‌ها و استانداردها در این بخش از چند آیین‌نامه و استاندارد مرتبط با لوازم انتقال استفاده شده و یا به آنها ارجاع داده می‌شود. آیین‌نامه‌ها و استانداردهای مربوط به حفاظت وسایل انتقال, بسته به کاربردهای مختلف تجهیزات با یکدیگر تفاوت دارند. برای مثال 8/۳ ۰ الزامات خود را به تجهیزات انتقال در موارد نیروی برق اضطراری و پشتیبان محدود کرده است. استانداردهای آمریکایی ‎۸۲/٩1‏ در مورد ساخت و آزمون سوییج‌های انتقال خودکار اطلاعات قابل توجهی ارایه می‌دهند. امروزه, بیشتر کاربران بر کفایت و تایید تجهیزات توسط آزمایشگاه‌های آزمون که از نظر ملی شناخته شده هستند. تاکید دارند. بدین دلیل در این بخش از نشریه توجه خاصی به آزمون به‌عمل آمده است. به هر حال, هدف اصلی چنین آزمایشگاه‌های آزمون, ایمنی بوده و کاربر در هنگام انتخاب و کاربرد سویچ انتقال باید در مورد قابل اعتماد بودن آنها دقت نماید. باید توجه کرد که استاندارد کانادایی ۳5۸ در مورد سوییج‌های انتقال خودکار شبیه ‎۸/٩1‏ است. همچنین به علت نیاز در سراسر دنیا کمیسون الکترونیک بین‌المللی (1۳: ۴) استانداردی در مورد سوییج‌های انتقال خودکار تدوین و ارایه داده است. -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم : حفاظت سیستم‌ها ۱۷۷ ۲-۳-۵ نرخ‌های ایستادگی جریان عملکرد صحیح سویچ‌های انتقال بخش حیاتی و تعیین کننده کارکرد صحیح و مناسب سیستمی است که در آن سویچ‌ها به طرز دقیقی به‌کار گرفته می‌شوند و اهمیت این امر در مورد سویچ‌های انتقال شاید بیش از وسایل مدار نهایی باشد. طرح, کارکرد عادی و نرخ‌های جریان خرابی سویچ نقش مهمی در کاربرد حفاظت آنها ایفاء می‌کند. آنها باید قادر به اتصال در جریان‌های هجومی زیاد. مقاوم در برابر جریان‌های خرابی و دارای چرخه کارکرد شدید در سویچینگ بار با نرخ عادی باشد. کلیه این عوامل در واقع مشخصه‌های توانایی چنین سویچ‌هایی بوده و بنابراین از نظر حفاظت اهمیت دارند. معذالک در این فصل عمدتا" بر قابلیت ایستادگی در براپر خرابی تاکید خواهد شد. هماهنگی وسایل حفاظت اضافه جریان با نرخ‌های سویچ انتقال, تحت شرایط خرابی. یکی از جنبه‌های مهم حفظ یکپارچگی و قابلیت اعتماد مورد لزوم در عملکرد سیستم نیروی برق اضطراری یا پشتیبان می‌باشد. اثرات مخرب جریان‌های خرابی زیاد معمولا" به دو بخش زیر قابل تقسیم است : (۱) تنش‌های مغناطیسی که سعی در بازنگاهداشتن کنتاکت‌های سویچ و خم کردن شینه‌ها دارند و (۲) انرژی حرارتی که می‌تواند سویچ را ذوب. تغییر شکل یا به آن صدمه‌ای بزند. هر یک یا هر دو این اثرات می‌تواند سبب خرابی سویچ گردد. خرابی حاصل از جریان‌های اتصال کوتاه زیاد معمولا" به افت ولتاژ اساسی منجر شده و این افت ولتاژ توسط رله‌های حسگر ولتاژ در سویچ انتقال خودکار حس و آشکارسازی می‌شود.از نظر حفاظت. ضروری است که کنتاکت‌های سویچ به حالت بسته باقی بماند تا این که وسایل حفاظتی بتوانند خرابی را رفع کنند. جدایی کنتاکت‌هاء قبل از شروع به‌کار وسیله حفاظتی, می‌تواند به اندازه کافی جرقه و گرما تولید کرده و به سویچ صدمه بزند. به منظور تامین قابلیت اعتماد و حفاظت مورد نیاز در عملکرد سویچ انتقال خودکار به چند طریق اقدام می‌شود. از تاخیر زمانی متداول برای پرهیز از انتقال فوری مکانیسم‌هایی که به صورت مکانیکی عمل می‌کنند و استفاده از ساختارهای کنتاکت که به طور اخص با فشار کنتاکت بالا طراحی شده‌اند و در برخی موارد نیز نیروهای الکترومغناطیسی جهت افزایش فشار کنتاکت به‌کار گرفته می‌شوند می‌توان به عنوان راه حل نام برد. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که کاربرد مناسب سویچ در نرخ ایستادگی آن اهمیت داشته و از ذوب شدن کنتاکت‌ها جلوگیری نموده و مانع گرم شدن بیش از حد و تغییر شکل هر گونه اتصال در مسیر مداری شده و به سبب آن عمر مفید کاری سویچ طولانی و قابلیت اعتماد آن افزایش می‌یاید. استاندارد 1008 .الا / ‎۸۸٩1‏ به منظور اطمینان از قابلیت‌های ایستادگی سویچ‌هاء الزامات آزمون خاصی را مقرر می‌کند. از جمله آنهاء روش‌ها و انواع کاربردهای وسیله اضافه جریان, جریان‌های اتصال کوتاه در دسترس مورد لزوم و معیارهای صدمه مجاز در حالی که هنوز می‌تواند به‌کار خود ادامه دهد. را می‌توان نام برد. همچنین الزامات ضریب توان مدار آزمون تعیین و داده شده است. باید در تعیین روش آزمون قابل اعمال به سویچ‌های انتقال با سازندگان مشورت شود. تعیین استفاده از فیوز یا کلید خودکار (و اندازه و نوع آن) و -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۳۸ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان مشخص کردن نسبت مدار آزمون هر دو عوامل مهمی در ارزیابی و قضاوت این که سویچ برای کاربرد مورد نظر است یا نه. می‌باشند. برای مثال فیوزهای جریان محدود یا کلیدهای خودکار جریان محدود در مقایسه با به‌کار گرفتن کلید خودکار معمولی. مدت زمان جریان اتصال کوتاه را به طور قابل ملاحظه‌ای محدود خواهد کرد. مشخصات سویچ‌ها بایستی با دقت بررسی شده و زمانی که جریان‌های خرابی پیک لحظه‌ای و غیر متقارن به‌کار می‌روند مشخص شود تا از گمراه شدن توسط مشخصاتی شامل ظاهرا" اعداد بزرگی که در عمل ممکن است نرخ‌های جریان پیک یا غیر متقارن باشد. پرهیز گردد. در شرایط عادی و در هنگام هماهنگی مشخصه‌های زمان - جریان سویچ‌ها و وسایل حفاظتی, باید از آمپرهای موثر متقارن استفاده علاوه بر این» استاندارد فوق‌الذکرء نرخ‌های ایستادگی را برای سویچ‌های انتقال که از حفاظت اضافه جریان یکپارچه یا وسایل حفاظتی اضافه جریان خارجی استفاده می‌کنند. مشخص می‌سازد. در حالتی که کلیدهای خودکار به صورت یکپارچه در طراحی سویچ به‌کار گرفته شده‌اند. باید توجه کرد که کنتاکت‌های سویج انتقال در مدت زمان اتصال کوتاه به حالت بسته باقی نمانده بلکه جریان را قطع خواهد کرد. بنابراین نرخ ایستادگی را می‌توان همان نرخ وقفه در نظر گرفت. مبادله واژه‌های *وقفه" و "ایستادگی" می‌تواند سبب سوء تفاهم شود. بخصوص در هنگامی که سویچ‌های انتقال از نوع کلید خودکار یکپارچه و فاقد واحدهای لغزش, به همراه وسایل حفاظتی اضافه جریان خارجی به‌کار گرفته می‌شوند این امر اهمیت دارد. در این مورد. هنگام ارزیابی نرخ ایستادگی باید احتیاط لازم به‌عمل آید چون برداشتن و حذف واحد لغزش می‌تواند نرخ وقفه را کاهش داده و در نتیجه نرخ ایستادگی را ۲ یا ۳ برابر پایین بیاورد. جدول ۱-۵ مثالی از نرخ‌های جریان ایستادگی سویچ سازنده را در شرایطی که توسط فیوزهای جریان محدود یا کلیدهای خودکار معمولی محافظت می‌شوند. نشان می‌دهد. این جدول تفاوت نرخ‌های جریان ایستادگی سویچ‌ها راء به علت تفاوت‌های ذاتی بین کلیدهای معمولی و فیوزهاء نشان می‌دهد. کنتاکت‌های عادی و اضطراری نرخ‌های ایستادگی یکسانی دارند اگرچه کنتاکت‌های اضطراری معمولا" مجبور نیستند در برابر جریان‌های بالایی که در منابع عادی تولید می‌شوند ایستادگی کنند. لازم به ذکر است که جدول مذکور به عنوان راهنماء برای کلیه سویچ‌ها ارایه نشده است چون داده‌ها از نظر انواع سویچ‌ها و در میان سازندگان متغیر -------- صفحهٔ بعد -------- ۳-۳۵ جدول ۱-۵: مثالی از سویچ‌های انتقال خودکار مناسب برای جریان خرابی متداول آمپرهای موثر متقارن منداول در ,۷ ۴۸۰ و نسبت ۶ پرابر با ۶/۶ پا کمتر در هنگام استفاده با فیوزهای جربان محدود | در هنگام استفاده با کلیدهای خودکار با قالب نرخ جریان | اندازه حداکثر فیوز | نرخ جریان برع لفزش خماکفر ۱ .۳ ۳۳ ۱۵۰ ۳۲ ۱۳۰۰ ۴ ۳۵۰ ۳ ۱۳۰۰ ۴۰ ۳۵ ۳ .۳ ۸ ۳۵۰ اندازه وسایل حفاظتی اضافه جریان و نرخ‌های جریان ایستادگی بسته به سازنده تغییر می‌کند 5 اس 1 .۰ ۸ ۱ ۱ ۰ ۱ .۰ ۰ ا ۱ ۰ سبت ۳ مداری است که حداکثر جریان پیک در دسترس و به تبع آن حداک پیک را می‌توان در جدول ۲ استاندارد 037.26 510 ۲۳۲|] ملاحظه کرد. در خیل تقارن کلید خودکار با نرخ ایستادگی سویچ انتقال راء در شرایطی که به نست : » مذکور در آزمون به آزاء آن به طور سالم ایستادگی کرده اعمال شوند. باید کاهش ب وزهای جریان محدود به عنوان وسایل حفاظتی در سویچ‌ها استفاده شوند. جریان ل< ۱۹۷۹ ر تنش‌های ی سویچج در 2 انبطه 1 9 را موارد نرحخ 7 بزرکتر از اید. -------- صفحهٔ بعد -------- ۱/۰ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان باشد. همنین» در وگفه گیوز ولسبت پر ازمون بایستی به ترتیب بزرگ‌تر از جریان خرابی ۰۰ ۰ ۰۰ 2۸ جداول ۲-۵ الی ۴-۵ نحوه تغییرات نرخ‌های وقفه کلید خودکارء نرخ‌های وقفه فیوز ونرخ‌های ایستادگی سویچ ۸ جدول ۲-۵ : الزامات وقفه کلید خودکار ولتاژ پایین و قالب ریخته شده نرخ وقفه (آمپرهای متقارن) ضریب توان آزمون 1( ۱/۷۳ - ۵۸ ۳/۱۸ - ۷ ۴/۹ - ۶ حداقل ۶۱۶ بان در دسنت ا: جربان در داسترس آرمون ان آً 1 ایستادگی (آمپرهای ضریب اون زمون ضریب توان ن آزمون (آمپر های متقارن) ) 0( -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم : حفاظت سیستم‌ها ۱۸۱ ۴-۳-۵ نرخ‌های ابستادگی از نقطه نظر زمان اندازه و مقدار جریان خرابی و مدت زمان آن» انرژی گرمایی و تنش حرارتی تولید شده در طول خرابی را مشخص کرده و این انرژی را معمولا" به صورت 1*آنشان می‌دهند. علاوه بر نرخ‌های ایستادگی اندازه جریان سویچ‌های انتقال خودکار دارای نرخ‌های 1 می‌باشند که در صورت تجاوز از آن امکان صدمه به سویچ و حتی نابودی آن وجود دارد. 11 در دسترس در یک سویچ بر حسب اندازه جریان خرابی و زمان رفع (ع111 21027108) وسیله اضافه جریان معلوم باشد چون در وسایل حفاظتی مختلف. اندازه‌های متفاوتی از جریان خرابی عبور کرده و این‌گونه وسایل زمان‌های رفع متفاوتی دارند. زمان رفع یک فیوز با زمان رفع کلید خودکار فرق داشته و هر یک از آنها دارای انواع مختلفی با زمان‌های متفاوت می‌باشند. در فیوزهای جریان محدود. پارامتر دیگری به نام جریان قابل عبور پیک. باید در نظر گرفته شود. در هنگام به‌کار بردن فیوزهای جریان محدود.ء ضریب زمان به کسری از براساس استاندارد 1008 انا / ۸751 سویچ انتقال خودکار را می‌توان بدون وسیله حفاظتی اضافه جریان مورد آزمون قرار داد مشروط بر آن که زمان آزمون حداقل با زمان باز شدن وسیله حفاظتی مشخصی در سطح معینی از جریان خرابی برابر باشد. اگرچه. سویچ تحت شرایط مذکور می‌تواند قادر به ایستادگی به مدت چندین سیکل از جریان خرابی معین باشد. امکان دارد به ازاء این تعداد سیکل‌ها نرخ رسمی آن مشخص و تعیین شود. در کاربردهای واقعی الزام سویچ‌ها به عبور جریان خرابی به مدت چندین سیکل امری غیر معمول نیست. در چنین مواردی, کاربر بایستی اطمینان حاصل کند که جریان خرابی در دسترس از نرخ (مقدار اسمی) 1*8 سویچ تجاوز نکند. جدول ۵-۵ نرخ‌های 1*8 سویچ انتقال نوعی را بر حسب جریان‌های قابل عبور پیک فیوزها نمایش می‌دهد. این مقادیر در بین تولیدکنندگان مختلف سویچ تغییر می‌کنند. سازنده فهرستی از کلیدهای خودکار یا فیوزها که سویچ انتقال را می‌توانند حفاظت کنند. آرایه خواهد داد. ۵-۳-۵ شدت دی‌الکتریک سویچ انتقال خودکار علاوه بر قابلیت‌های حمل جریان, سویچ‌های انتقال خودکار باید قادر به ایستادگی و تحمل افزایش (یا افت) ناگهانی ولتاژ (50۳86) بوده و پاسخگوی الزامات قابلیت اعتماد خویش باشند. وسایل کنترل در سویچ انتقال دارند. به هر حال, این وسایل کنترل در بخش‌های اصلی حمل جریان بار سویچ اندازه فیزیکی و فضای -------- صفحهٔ بعد -------- شا راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان دی‌الکتریک ناچیزی دارند. بدین دلیل, استفاده از تولیداتی با کیفیت بالا برای کاربرد تجهیزات اضطراری در سویچ‌ها اهمیت دارد. جدول ۵-۵ : مشخصه‌های سویچ انتقال خودکار در هنگام استفاده با فیوزها جریان خرابی متقارن موتر در دسترس (امپر) استاندارد 1008 انا / ۸۷51 آزمون‌های ایستادگی ولتاژ دی‌الکتریک ۱۰۰۰ ولت به اضافه دو برابر ولتاژ اسمی را الزامی می‌داند. معذالک. در مورد این که چه وسایل مشخصی باید مورد آزمون قرار گیرند و این که وسایل کنترل باید منظور شوند یا نشوند. الزامات مذکور شفاف نمی‌باشند. اساسا" الزامات استاندارد فوق مرتبط با ایمنی بوده و برای برآورده ساختن الزامات قابلیت اعتماد سیستم‌های نیروی برق اضطراری یا پشتیبان, ملاحظاتی در مورد حفاظت اضافی در هنگامی که سویچ در معرض افزایش (افت) ناگهانی ولتاژ قرار می‌گیرد. باید به‌عمل آید. از نظر حفاظت شدت دی‌الکتریک سویچ خودکارء نکات زیر می‌تواند مفید باشد. - قابلیت شکست قوس الکتریکی به منظور به حداقل رساندن جرقه بین منابع وصدمه به دی‌الکتریک - جنس و ساختار کنتاکت که حرارت تولید شده در جریان‌های زیاد را به حداقل برساند -‏ کنتاکت‌ها و اقلامی که برای بازرسی مبتنی بر مشاهده و نیز جایگزینی آسان آنهاء به سهولت قابل برخی علل متداول حالات گذرای ولتاژ در سیستم‌های ۵0 که بر سویچ‌های انتقال خودکار می‌تواند تاثیر داشته باشد عبارتند از سویچینگ بارهای القایی, اعمال انرژی به ترانسفورماتور و تخلیه انرژی از آن. و حالات گذرای حاصل از رعد و برق و کموتاسیون. در اغلب موارد. حذف تمام علل حالات گذرا و در نتیجه خود آن حالات. امری غیر ممکن است. بنابراین در قدم بعدی می‌توان فرض کرد که این حالات رخ خواهد داد و باید اقداماتی از نظر حفاظت تجهیزات حساس صورت پذیرد. توصیه می‌شود که در سویچ‌های انتقال, الزامات تعیین شده در استاندارد 1 1۳5 113۸/1۸/ ‎۸۲/٩1‏ از نظر آزمون ولتاژ ایستادگی ایمپالس و الزامات مندرج در استاندارد ۳8| 0) .510 در رابطه با قابلیت ایستادگی در برابر افزایش (یا افت) ناگهانی ولتاژ. رعایت و برآورده شوند. این -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم : حفاظت سیستم‌ها ۱۸۳ امر بخصوص در مواردی که اقلام حالت - جامد حسگر ولتاژ و فرکانس به‌کار می‌روند. اهمیت خاصی دارد. استاندارد 141 .544 11313 تحلیل عمیقی از علل و اثرات انواع مختلف اضافه ولتاژها را ارایه می‌دهد. ۶-۳-۵ حفاظت با کلیدهای خودکار اصول هماهنگی و انتخاب پذیری بین کلیدها و وسایل مورد حفاظت در سیستم‌های توزیع مشابه اصول اکثر سیستم‌های نوعی است. قابلیت اعتماد در رساندن نیروی برق به بارهای مهم و بحرانی به لغزش انتخابی کلید بستگی دارد. دو زمینه مورد علاقه در رابطه با کلیدها و سویچ‌های انتقال خودکار عبارتند از : حفاظت سویج براساس نرخ ایستادگی آن و در عین حال, حصول انتخاب پذیری صحیح جهت قابلیت اعتماد سرویس. هنگامی که حفاظت اضافه جریان و سویچینگ انتقال با هم ترکیب شده و به صورت یک واحد یکپارچه در می‌آیند. انتخاب پذیری بیشتر به عنوان یک مشکل مطرح می‌شود. مشخصه‌های رفع خرابی وسیله محافظ یکپارچه باید معلوم و دردست باشد تا بتوان با وسایل اضافه جریان خارجی هماهنگی را برقرار کرد. شکل های ۴-۵ و ۵-۵ نمایش ساده‌ای از حفاظت یک سیستم کوچک نوعی توسط کلیدهای خودکار است. با استفاده از تاخیر زمانی در ناحیه کوتاه مدت کلیدهای ۸ و 1 هماهنگی کامل بدست می‌آید. سویچ انتقال در هنگام خرابی فروسوی سویچ توسط کلیدهای 3ا و ۲ج حفاظت می‌شود. در این مورد. قابلیت کابل مربوط به سویچ انتقال عامل محدود کننده بوده و نرخ ایستادگی دستگاه را کاهش می‌دهد. سویچ به تنهایی نرخ بالاتری دارد. همچنین از نظر برقراری هماهنگی, سویچ و کابل‌کشی مربوطه در هنگام وقوع خرابی بین سویچ و کلیدهای مدار نهایی وقبل از رفع جریان خرابی در ناحیه کوتاه مدت. باید تا ۶ سیکل جریان خرابی ایستادگی کنند. نرخ این سویچ الزامات مذکور را زمانی برآورده می‌سازد که جریان خرابی از ۲۰۰۰۰۸ تجاوز ننماید. فرضی که در این شکل‌ها در نظر گرفته شده عبارت است از این که ژنراتور جریان خرابی کافی برای لغزش کلید خودکار مدار نهایی. در صورت وقوع خرابی زیر یکی از این کلیدهاء تامین خواهد کرد. در اغلب موارد. جریان خرابی در دسترس از یک ژنراتور اضطراری یا پشتیبان بنحو عمده‌ای, در مقایسه با جریان مذکور از منبع عادی و نرمال. کمتر خواهد بود. هنگامی که چنین حالتی حاکم است. منبع اضطراری یا پشتیبان بایستی تا حد امکان در مجاورت بار بحرانی از نقطه نظر توزیع قرار گیرد تا تعداد سطوح هماهنگی و اندازه کلیدها به حداقل برسد. به هر حال با استفاده از ویژگی لغزش تاخیر زمانی در کلید فراسو به مزیت اضافی در انتخاب پذیری دست یافته و از شروع و انتقال بیهوده و مزاحم به منبع اضطراری یا پشتیبان جلوگیری می‌شود. در هنگام استفاده از کلیدهای خودکار جهت حفاظت. نرخ 1*1 سویچ انتقال باید با حداکثر زمان رفع کلیدی که آن را محافظت می‌کند. همبستگی داشته باشد (حتی با انجام لغزش لحظه‌ای). برای مثال, امکان دارد یک سویچ انتقال هنگامی که با یک فیوز جریان محدود بخصوصی به‌کار می‌رود دارای نرخ ایستادگی ۱۰۰۰۰۰ امپر متقارن باشد ولی زمانی که با یک کلید خودکار بخصوصی با لغزش لحظه‌ای به‌کار گرفته می‌شود. می‌تواند -------- صفحهٔ بعد -------- ۱۸ راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان تیلب کلید خودکار ۰ آمپر (۸) کلیدهای خودکار تغذیه 400۸ |( | 400۸ ][(۱ 4۸ |( ۱ 8 ۰ آمپر ( در صورت استفاده) بارهای غیر اضطراری 1 ۱ 220 کلید انتقال خودکار 7" کلیدهای خودکار نهایی ۱۵0۸ ۱00۸ 4( 60۸ 69 ۱ بارهای اضطراری شکل ۴-۵ : سیستم برق اضطراری با کلیدهای خودکار نحنی لفزش کلید خودکار ۱۹۳ ۲1 ۱۳ اس منحنی ایستادگی کلید انتقال ار ۹ ۰ آمپر وکابل مربوطه ر ۹۱ 9 مپر و کابل مرب ۵ ۹ ر هد ۱ ۹ را ِ مکی ۹ مس منحنی لفزش کلید خودکار 1 ٍ ٍ ۵ و ۳ مپر با قالب ربختّه شده مدار 000 ۱0۳ 1000 ۱00 0 | 0.5 ۰ آمپرهای متقارن موثر در دسترس) شکل ۵-۵ : نمودار هماهنگی سیستم برق اضطراری با کلیدهای خودکار -------- صفحهٔ بعد -------- فصل پنجم : حفاظت سیستم‌ها ۱۸ فقط نرخ ایستادگی ۳۰۰۰۰ آمپر متقارن را داشته باشد. همین استدلال برای کلیدهایی بازمان رفع خرابی مختلف. بخصوص با در نظرگرفتن لغزش‌های تاخیر یافته زمانی در مقایسه با لغزش‌های لحظه‌ای. قابل اعمال است. استاندارد ۲37.16 ‎۸٩1‏ با ملزم کردن کلیدهای خودکار به کاهش نرخ‌های وقفه اتصال کوتاه آنهاء. در کاربردهای تاخیر زمانی کوتاه این امر را تایید می‌نماید. برای مثال, کلید اتوماتیک برق ولتاژ کوتاه ۸ با واحد لغزش لحظه‌ای, دارای نرخ وقفه ۲۲۰۰۰ آمپر متقارن در ۴۸۰۷ است. همین کلید بدون لغزش لحظه‌ای, نرخ کاهش یافته ۱۴۰۰۰ آمپر متقارن در ۴۸۰۷ را داراست. با توجه به این که در طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌ها در هر زمان, تاکید بر کارامدی از نظر هزینه است. پیش‌بینی توسعه آتی این سیستم‌ها اغلب امری مشکل است. این موضوع بخصوص از نظر توجیه هزینه‌ها برای گسترش و رشد بار مورد نظرء دشوارتر است. وضعیتی که زیاد هم غیر معمول نیست عبارت است از این که در هنگام افزایش نرخ ردیف ترانسفورماتور تغذیه نیروی برق نرمال در پاسخ به توسعه غیر منتظره بار»ء جریان اتصال کوتاه در دسترس نهایتا" از نرخ‌های ایستادگی و وقفه سویچ انتقال و کلید تجاوز می‌کند. راه حل, اضافه کردن فیوزهای جریان محدود در خط با کلیدهای موجود مطابق نرخ‌های سری الا و حفاظت تجهیزاتی است که از نرخ آنها تجاوز شده است. فیوزها باید براساس توصیه‌های سازندگان کلیدهای خودکار به‌کار برده شوند. این روش مصالحه‌ای اقتصادی از محدود ساختن جریان اتصال کوتاه و 171 عبوری بوده و در عین حال تا حدی انعطاف پذیری عملیاتی را حفظ می‌کند. به هر صورت. می‌توان هماهنگی رامورد مصالحه قرار داد. راه حل دیگر عبارت است از استفاده از راکتورهای محدود کننده جریان که در آن هماهنگی وسیله اضافه جریان را می‌توان حفظ کرد. مشروط بر آن که نسبت های َ بیش از حد افزایش نیابند. ۷-۳-۵ حفاظت با فیوزها اولین مزیت کاربرد فیوزها در مقایسه با کلیدهای خودکارء هزینه کمتر آنها است. مزیت دیگر عبارت است از این که فیوزها می توانند جریان‌های اتصال کوتاه بالاتر را به طور ایمن متوقف و دچار وقفه کرده و زمان‌های رفع آنها نسبت به کلیدها سریع‌تر است. یک عیب فیوزهاء الزامات جایگزینی آنها پس از رفع خرابی است. کلیدهای خودکار دارای این مزیت هستند که عملیات آنهاء زمانی که بار دارای موتورهای سه فاز است. سبب ایجاد شرایط تک فاز نمی‌شود. هنگامی که فیوزها به‌کار گرفته می‌شوند. جریان مجاز پیک و انرژی مجاز ]*] بایستی با مشخصه‌های کلید انتقال مورد حفاظت هماهنگ شود. این مشخصه‌هاء بین سازندگان فیوز و انواع فیوزها تغییر کرده و بنابراین» برای هر فیوز مشخص مورد نظر باید با سازنده آن مشورت به‌عمل آید. علاوه بر آن. امکان دارد نرخ یا مقدار اسمی سوچ‌های انتقال برای کار به صورت سری با فیوز خاصی که با آن تحت آزمون قرار گرفته‌اند. تعیین شده باشد. اگر رده دیگری از فیوز با همان نرخ آمپر و نرخ وقفه جایگزین شود. ممکن است سویچ انتقال در شرایط خرابی به طور صحیح عمل نماید مشروط بر آن که فیوز جایگزین مجاز به -------- صفحهٔ بعد -------- دا راهنمای طراحی واجرای سیستم‌های برق اضطراری و پشتیبان عبور جریان پیک و انرژی 1*8 بالاتر باشد. در هنگام مقایسه فیوز جریان محدود با کلید خودکار مجهز به لغزش لحظه‌ای با زمان رفع تا ۱ سیکل, همان استدلال قابل استناد است. کلید خودکار در مقایسه بافیوز جریان محدود که می‌تواند مرحله رفع را در کسری از زمان اجرا کند. اجازه عبور جریان پیک و انرژی 1*8 بالاتر را خواهد داد. جدول ۱-۵ مثالی از داده‌های کاربردی لازم را برای انواع خاصی از سویچ‌های انتقال که برای کار با فیوزها مناسب هستند نشان داده و در آن داده‌های آزمون و رده‌های فیوز مشخص می‌شوند. جدول ۵-۵ مثالی از داده‌های کاربردی را براساس مشخص کردن حدود جریان پیک و 171 مجاز انواع معینی از سویچ‌هاء نمایش می‌دهد. محدد|" باید توجه کرد که این مشخصه‌ها بین سازندگان مختلف تغییر می‌کند. در یک مورد. وسایل حفاظتی اضافه جریان معینی همراه داده‌های آزمون اتصال کوتاه داده شده و در مورد دیگری حدود حداکثر نرخ‌های سویچ ارایه گردیده‌اند. کاربر می‌تواند قابلیت‌های سویچ را با هر نوع فیوز مورد استفاده مقایسه کند. شکل‌های ۶-۵ و ۷-۵ سیستم نمونه‌ای را که قبلا" در شکل‌های ۴-۵ و ۵-۵ مورد بررسی قرار گرفت. با این تفاوت که فیوزهای جریان محدود بجای کلیدهای خودکار به‌کار رفته‌اند. نشان می‌دهد. سویچ انتقال دارای نرخ جریان عبوری پیک مجاز حداکثر مشخصی می‌باشد. منحنی‌های عبور پیک مبتنی بر جریان خرابی در دسترس و زمان رفع فیوزها در گستره محدود ساختن جریان» قابل ابتیاع از سازندگان فیوز می‌باشد. ۸-۳-۵ حفاظت خطای زمین اگرچه حفاظت در برابر خطا و خرابی زمین برای تجهیزات در سیستم‌های اضطراری متناوب معمولا" مورد لزوم نیست. خطای زمین در چنین سیستم‌هایی می‌تواند رخ داده و منجر به سوختن آنها شود. به علت ماهیت اضطراری این گونه سیستم‌هاء آیین‌نامه‌ها قطع اتصال خودکار در صورت وقوع خطای زمین را الزامی ندانسته‌اند. به هر حال آشکارسازی و تشخیص چنین خرابی مطلوب خواهد بود. تامین وسیله سیگنال دیداری و شنیداری که شرایط خطای زمین را نشان دهد امر مفیدی است. همچنین, دستورالعمل‌هایی باید تدوین شود که در صورت وقوع و تشخیص خطای زمین, چه اقداماتی باید صورت پذیرد. در مورد امکان خطای زمین در طرف بار سویچ انتقال هنگامی که از هر منبعی انرژی دریافت می‌کند. ملاحظات اضافی باید به‌عمل آید. برای جزییات هنگامی که زنراتور اضطراری کار می‌کند. در واقع این دستگاه نیروی برق بارهای بحرانی و مهم را تامین می‌نماید. بنابراین» با توجه به نقش آن. می‌توان ژنراتور را اساسی‌ترین عنصر در سیستم تغذیه برق محسوب