شين وشين بندي
ژنراتورها وترانسفورماتورهاوسيم هاوكابل هاي يك نيروگاه يايك تبديل گاه كه ولتاژ مساوي دارند،بايك شمش يايك رسانا به نام شين درهرفازبه هم متصل مي شوند. درشين تمام انرژي ژنراتورهاوياترانسفورماتورهاوياهردو به هم مي پيوندندوازآنجابه طورمستقيم باهمان ولتاژ ويابه كمك ترانسفورماتورافزاينده ياكاهنده باولتاژ ديگرمصرف كنندهها وياشين هاي ديگرهدايت مي گردند.لذامي توان گفت كه شين وسيله جمع وپخش انرژي درآن واحداست.
شين هارامي توان به طوركلي به دودسته تقسيم كرد:
الف – شين ساده
ب – شين چندتاي(شين مركب)
الف : شين ساده ساده ترين نوع جمع وپخش انرژي شين ساده است. درچنين تأسيساتي به ازاي هرفازيك شين وجوددارد؛(درشبكه سه شين). تمام ژنراتورهاي يك نير وگاه به اين سه شين بسته ممي شوند وازهمين شين هابراي تغذيه تبديل گاه هايامصارف بزرگ استفاده مي شود.
درشين ساده بادو ورودي ودوخروجي ؛ تقسيم برق باهمان ولتاژ ژنراتورصورت گرفته است وهريك ازژنراتورهاوخطوط انتقال انرژي داراي ديژنكتورسه فازمخصوص به خودمي باشند .درضمن هريك از كليدهاي قدرت مربوط به ژنراتوربايك سكسيونرسه فازبه شين هامتصل مي شوندتادرموقع قطع ژنراتوربتوان ديژنكتورمربوطه راسرويس وتعميرنمود. درصورتي كه ديژنكتورهافاقدسكسيونرباشنديكي ازقطب هاي كليدقدرت كه به شين وصل است، هميشه ولتاژ شين راخواهدداشت.
درانتقال انرژي به همين منظور درهردوطرف ديژنكتور،سكسيونرنصب مي شود،البته درصورتي كه خط انتقال كوتاه وياباانتهاي باز باشد(خط شعاعي ) ؛ درشرايط خاصي مي توان ازسكسيونري كه به خط انتقال منتهي مي شود صرف نظركرد. حتي دراين گونه شبكه هانيزبه خصوص اگرخط انتقال ، سيم هوايي باشد بهتراستازدوسكسيونردردوطرف ديژنكتور استفاده شود:زيرا سيم هوايي اغلب در اثر تاثيرات جوي پتانسيل مي گيرد و ممكن استبراي اشخاصي كه به نحوي با ديژنكتوردر تماس هستند خطر برق گرفتگي ايجادكند لذا بسيار مناسب استاگر بتوان ديژنكتورتحت سرويس يا ديژنكتوري كه به هرعلت باآن تماس حاصل مي شود، به طوركامل از شبكه برق خارج كرد.درصورتي كه ولتاژ انتقال بزرگترازولتاژ ژنراتورباشد، به هريك ژنراتور يك ترانسفورماتورتعلق مي گيرد؛ چون دراين حالت ژنراتوروترانسفورماتور ديژنكتورنصب گردد بدين جهت فقط طرف فشارقوي ترانسفورماتور مجهز به ديژنكتورمي شود.
قطع طولي شين
درتأسيسات ونيروگاه هاي بزرگ كه چندين ژنراتورباقدرت زيادروي يك شين ساده كه داراي چندخط خروجي است كارمي كنند،علاوه براين كه هراتصال كوتاهي درشين باعث قطع كليه ژنراتورهاوقطع كامل برق مي شود، هراتصال كوتاهي كه درهريك ازخطوط خروجي اتفاق مي افتد،سبب عبورجريان اتصال كوتاه بسياربزرگي مي شود كه باتوجه به اثرات الكتروديناميكي جريان اتصال كوتاه برشين هاومقرهها وپايه هاهمچنين بزرگ شدن قدرت قطع ديژنكتورها، تأسيسات الكتريكي ابعاد بسياربزرگي پيدامي كندكه باعث گران شدن قيمت تأسيسات الكتريكي شبكه فشارقوي مي شود. لذابراي جلوگيري ازاين دوعيب بزرگ شين ساده به قطعات كوچك تقسيم مي شود، به طوري كه هرقطعه شين به يك ياچندمولدوخطوط انتقال تعلق مي گيرد.
ب- شين چندتايي يا مركب
شين ساده كه فوقا به آن اشاره شدداراي معايبي به شرح زيراست:
اول – تميز كردن مقره ها و متعلقات ديگر شين بدون قطع برق امكان پذير نيست .
دوم – گرفتن انشعاب جديد ازشين ساده بدون قطع برق امكان پذيرنيست ، به عبارت ديگرتوسعه شبكه برق فقط باقطع برق ممكن است.
سوم – خراب شدن ديژنكتورهريك ازسيم هاي انتقال انرژي باعث قطع آن خط مي شود.
براي برطرف كردن معايب فوق امروزه درنيروگاه هاوتبديل گاه هاي مهم ازشين مركب استفاده مي شود. ساده ترين ومتداولترين نوع شين مركب، شين دوبل است. درسيستم شين دوبل(دوشين به ازاي هرفاز) معمولايك شين زيرباراست وشين ديگربه عنوان رزرو به كارگرفته مي شود.
ارتباط خطوط ورودي وخروجي باهريك ازشين ها بهكمك يك سكسيونربرقرارمي گردد. لذادرحالت كارعادي شبكه ، نيمي ازسكسيونرهابازونيم ديگربسته است.
درذموقع تعويض بارازيك شين به شين ديگر، مثلا به خاطرتميزكردن مقره هاي شين I ويابه خاطرگرفتن انشعاب جديدازشين ها، سكسيونرهاي مربوط به شين II رامي بنديم وسكسيونرهاي مربوط به شين I راباز مي كنيم.
استفاده ازشين كمكي :
شين كمكي يك شين اضافي است كه درصورت لزوم به يكي ازشين هاي دوبل وصل مي شودوبه ما اين امكان رامي دهد كه بدون قطع برق كليدقدرت هريك ازخطوط انتقال انرژي رابراي تعميرياتعويض ازمدارخارج كنيم.
شين سه تايي :
درنيروگاههاي باقدرت بزرگ كه داراي چندين ژنراتور وخطوط خروجي هستندبراي اين كه مولدهاوخطوط خروجي همه به هم متصل نباشند؛ ودرضمن امكان هرنوع اتصال آنها بايكديگرموجودباشد، ازشين سه تايي وگاهي چهارتايي استفاده مي شود.
مشخصات وطرزانتخاب شين فشارضعيف
شين معمولا ازمس (E-CU )وياازآلومينيوم (E-Al ) ساخته مي شوندودرمواقع خاص مي توان ازآلياژ آلومينيوم كه داراي خواص الكتريكي ومكانيكي خوبي هستند، نيزاستفاده كرد.
استقامت استاتيكي آلومينيوم زيادترازمس است ، زيرادرضمن اين كه مقطع آن نسبت به مس بزرگتراست وزن آن كمترمي باشد.
تحمل دينيميكي آلومينيوم ومس باهم برابراست ؛زيرااگرچه استقامت آلومينيوم كمتراست ولي درعوض سطح مقطع آن بزرگتراست.
ازدياددرجه حرارت توسط ازدياد شدت جريان وياجريان كوتاه درآلومينيوم كمتراست *،زيرا جريان مخصوص آلومينيوم كمترازمس است وتشعشعات حرارتي وتبادل حرارتي آن بهتراست.
آلومينيوم درموقع جرقه زدن وسوختن ايجاد خاكسترزيادنمي كندوچون جسم باقيمانده هادي الكتريسيته نمي باشد، به مقره هاي عايقي شين آسيب نمي رساند.
مس درمقابل بخارگوگردي خيلي حساس است؛ مس وگوگرد درهواي آزاد باهم تركيب مي شوندوسپس ايجاداكسيد مس (CU20 )مي كند كه داراي قابليت هدايت بسيار كمي است وباعث مي شودكه به خصوص دركنتاكتها اگردايما قطع ووصل نشود ؛ عمل كنتاكت دهي وهدايت جريان رامختل مي كند.
آلومينيوم گرچه درمقابل اسيدكلريدريك واسيد سولفوريك وآمونياك باثبات است، ولي به علت ناپايداربودن درمقابل بخاركلروجيوه وبسياري ازمواد شيميايي ديگربايد درموقع به كاربردن شين هاي مسي ويا آلومينيومي درتابلوهاي برق رساني كارخانجات شيميايي دقت ومطالعه كافي انجام گيرد.
درپست هاي فشارضعيف فواصل شين هابستگي به جريان اتصال كوتاه شبكه (جريان ضربه اي) ومقطع شين بستگي به جريان نامي دارد.البته مي توان باترتيب خاص انشعابات(سيم هاي ورودي وخروجي) بارشين راتاحدودي كوچك ومتعادل كرد.
براي تعيين وانتخاب مقطع شين هاي مسي وياآلومينيومي معمولا ازجداولي كه بدين منظوربرحسب شدت جريان وباردهي شين هاودرجه حرارت مجازداده شده است، استفاده مي شود.