وبلاگ جداگانه

چکیده

در شبکه‌های توزیع هوایی با ولتاژ ۲۰ کیلوولت، شناسایی سریع محل وقوع خطا تأثیر بسزایی در افزایش قابلیت اطمینان و کاهش زمان خاموشی دارد. در این راستا، نشانگرهای خطا نوع نصب روی پایه (Phase Mounted Fault Indicators) که مستقیماً روی هادی فاز نصب می‌شوند، یکی از ابزارهای مؤثر در مکان‌یابی سریع خطا محسوب می‌شوند. این مقاله به بررسی ساختار، نحوه عملکرد، انواع، مزایا، محدودیت‌ها و معیارهای انتخاب این نوع نشانگرها در شبکه‌های توزیع پرداخته و نقش آن‌ها در بهینه‌سازی عملکرد بهره‌برداری شبکه ۲۰ کیلوولت تحلیل می‌شود.

مقدمه

شبکه‌های ۲۰ کیلوولت در سیستم‌های توزیع برق ایران و بسیاری از کشورهای دیگر، به‌عنوان اصلی‌ترین سطح ولتاژ در توزیع متوسط شناخته می‌شوند. وقوع خطا در این شبکه‌ها به‌ویژه در خطوط هوایی می‌تواند منجر به خاموشی گسترده و پیچیدگی در مکان‌یابی شود. به‌کارگیری نشانگرهای خطا از راهکارهای مؤثر در مکان‌یابی سریع محل حادثه است. در میان انواع نشانگرها، نوع نصب روی فاز به دلیل نصب مستقیم روی هادی، تشخیص خطا را دقیق‌تر و سریع‌تر می‌سازد.

 معرفی نشانگرهای خطا نوع فازمانند

نشانگرهای خطا نوع نصب روی فاز تجهیزاتی هستند که مستقیماً بر روی فاز (هادی) خطوط هوایی نصب می‌شوند. این تجهیزات معمولاً از طریق گیره‌هایی خاص به صورت ایمن روی سیم متصل می‌شوند و در محل خود پایدار می‌مانند.

۲.۱ ساختار کلی

• دارای حسگر جریان (Rogowski Coil یا CT)
• سنسور میدان الکتریکی برای تشخیص ولتاژ
• باتری داخلی یا تغذیه القایی از خط
• مدار کنترل تشخیص خطا
• چراغ LED یا نشانگر نوری قابل رؤیت از زمین
• برخی مدل‌ها دارای ماژول ارتباط بی‌سیم (RF، LoRa، NB-IoT)

نحوه عملکرد

نشانگرهای نصب روی فاز بر اساس عبور جریان غیرعادی از خط (بیشتر از مقدار تنظیم‌شده) عمل می‌کنند. پس از عبور جریان خطا، نشانگر با استفاده از الگوریتم داخلی خود تشخیص می‌دهد که این جریان ناشی از خطاست یا مانور عادی، و در صورت تأیید، سیگنال هشدار (معمولاً نوری) فعال می‌شود.

در برخی مدل‌ها، پس از گذشت مدت زمان مشخص (مثلاً ۱۲ ساعت) یا با فرمان از راه دور، نشانگر به حالت عادی بازمی‌گردد

مزایا و قابلیت‌ها

• نصب مستقیم روی فاز: تشخیص خطا دقیق‌تر نسبت به نشانگرهای درون پست یا تابلو.
• مکان‌یابی سریع خطا: با مشاهده وضعیت نشانگرها از زمین، محل دقیق خطا به‌سرعت شناسایی می‌شود.
• مستقل بودن از تغذیه خارجی: اغلب نشانگرها از انرژی خود خط تغذیه می‌گیرند.
• عملکرد در شرایط سخت محیطی: مقاوم در برابر دما، رطوبت، UV و باد شدید.
• قابلیت‌های هوشمند: ارسال وضعیت از طریق شبکه‌های بی‌سیم به سیستم‌های SCADA یا اپراتور.

معیارهای انتخاب

• ولتاژ نامی خط (۲۰ کیلوولت)
• حداکثر جریان خط
• نوع خطاهای قابل تشخیص
• دمای محیط و شرایط آب و هوایی منطقه
• پشتیبانی از ارتباطات بی‌سیم
• قابلیت نصب بدون نیاز به خاموشی (hot line installation)

محدودیت‌ها و چالش‌ها

• نیاز به نصب تعداد زیادی در طول مسیر برای پوشش کامل
• حساسیت تنظیم جریان: اگر بیش از حد بالا یا پایین باشد، ممکن است خطا تشخیص داده نشود یا خطای کاذب اعلام شود.
• نگهداری دوره‌ای برای مدل‌های باتری‌دار
• هزینه نسبتاً بالا در مقایسه با نشانگرهای داخل پست

نشانگرهای خطا نوع نصب شده روی فاز به‌عنوان یکی از مؤثرترین تجهیزات تشخیص خطا در شبکه‌های هوایی ۲۰ کیلوولت شناخته می‌شوند. این تجهیزات با دقت بالا، عملکرد مستقل و قابلیت مانیتورینگ از راه دور، نقش کلیدی در بهینه‌سازی زمان مانور و کاهش خاموشی دارند. به‌کارگیری صحیح و هدفمند آن‌ها در طراحی شبکه، به‌ویژه در نقاط حساس، موجب ارتقاء بهره‌برداری و کاهش هزینه‌های عملیاتی خواهد شد.