کابلهای ابزار دقیق

کابلهای ابزار دقیق

  • کابل های ابزاردقیق جهت کاربرد در سیستم پردازش داده ها و کنترل فرایند ها بکار می روند و قابل نصب در فضای باز و یا بصورت دفن در زمین می باشند. برای سیستم های دیجیتال و جهت ارتباط بین سولنوئید ها (شیر های برقی) نوع با شید کلی آن (Overall screen) و برای سیستم های آنالوگ نوع شیلددار زوجی و کلی آن (Individual & Overall screen) مورد استفاده قرار می گیرد.
  • شیلد کلی کابل قادر است آن را در برابر نویز های خارجی محافظت نماید.
  • شیلد زوجی کابل موجب تضعیف همشنوایی بین زوج رشته ها می گردد.
  • نوع مسلح آن می تواند در مقابل نیروهای مکانیکی خارجی مقاومت کند.
  • نوع سربدار آن در محیط های حاوی هیدروکربن ها ، حلال ها و مواد خورنده پایدار است.

ابزار دقیق -معمولی با شیلد کلی

 Y(st)Y, RE-2Y(st)Y, RE-2X(st)Y, RE-Y(st)Yv, RE-2Y(st)Yv, RE-2X(st)Yv  

 کابل های ابزاردقیق جهت کاربرد در سیستم پردازش داده ها و کنترل فرایند ها بکار می روند و قابل نصب در فضای باز و یا بصورت دفن در زمین می باشند. برای سیستم های دیجیتال و جهت ارتباط بین سولنوئید ها (شیر های برقی) نوع با شید کلی آن (Overall screen ) بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. شیلد کلی کابل قادر است آن را در برابر نویز های خارجی محافظت نماید.

ولتاژ تخصیصی برای این نوع از کابل ها به شرح زیر می باشند :

U0/U(Um)= 300/500 (600) V

در تخصیص ولتاژ کابل ها نماد U0/U(Um) با پارامتر های U0 و U و (Um) نمایانگر :

U0 : ولتاژ اسمی میان هادی و زمین یا حفاظ فلزی در فرکانس صنعتی است.

U: ولتاژ اسمی میان هادی ها است .

Um : بیشترین مقدار ولتاژ ( بالاترین ولتاژ شبکه ) است .

*جزئیات ساختمان کابل

- سطح مقطع هادی : تا 2.5 میلیمتر مربع

-تعداد رشته و یا زوج ها : تا 61 رشته و یا تا 50 زوج

-جنس هادی : مس آنیل شده بدون اندود و یا قلع اندود .

-نوع هادی : تک لا ( کلاس 1 ) ، نیمه افشان ( کلاس 2) ، افشان ( کلاس 5) / گرد

- عایق : پلی اتیلن کراسلینک شده (XLPE ) ، پلی اتیلن (PE ) و یا PVC

- اسکرین کلی: نوار آلومینیوم/ پلی استر به علاوه یک یا چند رشته سیم درین مسی قلع اندود شده که قسمت آلومینیومی نوار با سیم درین در تماس می باشد و بر روی رشته ها یا زوج های تایبده شده بکار می رود .

-روکش نهایی : PVC یا PE

*سایر مشخصات قابل ارائه در این نوع محصول:

- مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش (Ultra violet (UV) resistant colored outer sheath)

- کم دود (Low smoke and fume (LSF))

- هالوژن فری و تاخیر انداز شعله (Halogen free and flame retardant (HFFR))

- ضد روغن و هیدروکربن ها (Oil & hydrocarbon resistant)

-مقاوم در برابر جانوران موذی (Vermin proof)

ابزار دقیق- معمولی با شیلد زوجی و کلی

RE-Y(st)Y PIMF, RE-2Y(st)Y PIMF, RE-2X(st)Y PIMF , RE-Y(st)Yv PIMF, RE-2Y(st)Yv PIMF, RE-2X(st)Yv PIMF

  کابل های ابزاردقیق جهت کاربرد در سیستم پردازش داده ها و کنترل فرایند ها بکار می روند و قابل نصب در فضای باز و یا بصورت دفن در زمین میباشند. برای سیستم های آنالوگ نوع شیلددار زوجی و کلی آن (Individual & Overall screen  ) بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. شیلد کلی کابل قادر است آن را در برابر نویز های خارجی محافظت نماید.شیلد زوجی کابل موجب تضعیف همشنوایی بین زوج رشته ها می گردد. 

ولتاژ تخصیصی برای این نوع از کابل ها به شرح زیر می باشند :

U0/U(Um)= 300/500 (600) V

در تخصیص ولتاژ کابل ها نماد U0/U(Um)  با پارامتر های U0 و U و (Um) نمایانگر :

U0 : ولتاژ اسمی میان هادی و زمین یا حفاظ فلزی در فرکانس صنعتی است.

U: ولتاژ اسمی میان هادی ها است .

Um : بیشترین مقدار ولتاژ ( بالاترین ولتاژ شبکه ) است .

*جزئیات ساختمان کابل

- سطح مقطع هادی : تا 2.5 میلیمتر مربع

-تعداد رشته و یا زوج ها : تا 61 رشته و یا تا 50 زوج

-جنس هادی : مس آنیل شده بدون اندود و یا قلع اندود .

-نوع هادی : تک لا ( کلاس 1 ) ، نیمه افشان ( کلاس 2) ، افشان ( کلاس 5) / گرد

- عایق : پلی اتیلن کراسلینک شده (XLPE ) ، پلی اتیلن (PE ) و یا PVC

- زوج اسکرین: نوار آلومینیوم/ پلی استر به علاوه یک یا چند رشته سیم درین مسی قلع اندود شده که قسمت آلومینیومی نوار با سیم درین در تماس می باشد و بر روی هر زوج بکار می رود.

- اسکرین کلی: نوار آلومینیوم/ پلی استر به علاوه یک یا چند رشته سیم درین مسی قلع اندود شده که قسمت آلومینیومی نوار با سیم درین در تماس می باشد و بر روی رشته ها یا زوج های تایبده شده بکار می رود .

 

-روکش نهایی : PVC یا PE

*سایر مشخصات قابل ارائه در این نوع محصول:

- مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش (Ultra violet (UV) resistant colored outer sheath)

- کم دود (Low smoke and fume (LSF))

- هالوژن فری و تاخیر انداز شعله (Halogen free and flame retardant (HFFR))

- ضد روغن و هیدروکربن ها (Oil & hydrocarbon resistant)

-مقاوم در برابر جانوران موذی (Vermin proof)

 

ابزار دقیق- زره دار با شیلد کلی

 

 RE-Y(st)YRY, RE-2Y(st)YRY, RE-2X(st)YRY, RE-Y(st)YQY, RE-2Y(st)YQY, RE-2X(st)YQY 

    کابل های ابزاردقیق جهت کاربرد در سیستم پردازش داده ها و کنترل فرایند ها بکار می روند و قابل نصب در فضای باز و یا بصورت دفن در زمین می باشند. برای سیستم های دیجیتال و جهت ارتباط بین سولنوئید ها (شیر های برقی) نوع با شید کلی آن (Overall screen ) بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.  شیلد کلی کابل قادر است آن را در برابر نویز های خارجی محافظت نماید. زره کابل می تواند در مقابل نیروهای مکانیکی خارجی مقاومت کند.

ولتاژ تخصیصی برای این نوع از کابل ها به شرح زیر می باشند :

U0/U(Um)= 300/500 (600) V 

در تخصیص ولتاژ کابل ها نماد U0/U(Um) با پارامتر های U0 و U و (Um) نمایانگر :

U0 : ولتاژ اسمی میان هادی و زمین یا حفاظ فلزی در فرکانس صنعتی است.

U: ولتاژ اسمی میان هادی ها است .

Um : بیشترین مقدار ولتاژ ( بالاترین ولتاژ شبکه ) است .

*جزئیات ساختمان کابل

- سطح مقطع هادی : تا 2.5 میلیمتر مربع 

-تعداد رشته و یا زوج ها : تا 61 رشته و یا تا 50 زوج

-جنس هادی : مس آنیل شده بدون اندود و یا قلع اندود .

-نوع هادی : تک لا ( کلاس 1 ) ، نیمه افشان ( کلاس 2) ، افشان ( کلاس 5) / گرد

- عایق : پلی اتیلن کراسلینک شده (XLPE ) ، پلی اتیلن (PE ) و یا PVC

- اسکرین کلی: نوار آلومینیوم/ پلی استر به علاوه یک یا چند رشته سیم درین مسی قلع اندود شده که قسمت آلومینیومی نوار با سیم درین در تماس می باشد و بر روی رشته ها یا زوج های تایبده شده بکار می رود .

- غلاف داخلی : PVC یا PE 

زره ( آرمور ) : سیم یا نوار فولادی گالوانیزه هلیکس یا سیم های بافته شده

-روکش نهایی : PVC یا PE

*سایر مشخصات قابل ارائه در این نوع محصول:

- مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش (Ultra violet (UV) resistant colored outer sheath)

- کم دود (Low smoke and fume (LSF))

- هالوژن فری و تاخیر انداز شعله (Halogen free and flame retardant (HFFR))

- ضد روغن و هیدروکربن ها (Oil & hydrocarbon resistant)

-مقاوم در برابر جانوران موذی (Vermin proof)

ابزار دقیق- زره دار با شیلد زوجی و کلی

 

 

 RE-Y(st)YRY PIMF , RE-2Y(st)YRY PIMF , RE-2X(st)YRY PIMF , RE-Y(st)YQY PIMF , RE-2Y(st)YQY PIMF , RE-2X(st)YQY PIMF  

   کابل های ابزاردقیق جهت کاربرد در سیستم پردازش داده ها و کنترل فرایند ها بکار می روند و قابل نصب در فضای باز و یا بصورت دفن در زمین می باشند. برای سیستم های آنالوگ نوع شیلددار زوجی و کلی آن (Individual & Overall screen ) بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.  شیلد کلی کابل قادر است آن را در برابر نویز های خارجی محافظت نماید. شیلد زوجی کابل موجب تضعیف همشنوایی بین زوج رشته ها می گردد.  زره کابل می تواند در مقابل نیروهای مکانیکی خارجی مقاومت کند.

ولتاژ تخصیصی برای این نوع از کابل ها به شرح زیر می باشند :

U0/U(Um)= 300/500 (600) V 

در تخصیص ولتاژ کابل ها نماد U0/U(Um) با پارامتر های U0 و U و (Um) نمایانگر :

U0 : ولتاژ اسمی میان هادی و زمین یا حفاظ فلزی در فرکانس صنعتی است.

U: ولتاژ اسمی میان هادی ها است .

Um : بیشترین مقدار ولتاژ ( بالاترین ولتاژ شبکه ) است .

*جزئیات ساختمان کابل

- سطح مقطع هادی : تا 2.5 میلیمتر مربع 

-تعداد رشته و یا زوج ها : تا 61 رشته و یا تا 50 زوج

-جنس هادی : مس آنیل شده بدون اندود و یا قلع اندود .

-نوع هادی : تک لا ( کلاس 1 ) ، نیمه افشان ( کلاس 2) ، افشان ( کلاس 5) / گرد

- عایق : پلی اتیلن کراسلینک شده (XLPE ) ، پلی اتیلن (PE ) و یا PVC

- زوج اسکرین: نوار آلومینیوم/ پلی استر به علاوه یک یا چند رشته سیم درین مسی قلع اندود شده که قسمت آلومینیومی نوار با سیم درین در تماس می باشد و بر روی هر زوج بکار می رود.

- اسکرین کلی: نوار آلومینیوم/ پلی استر به علاوه یک یا چند رشته سیم درین مسی قلع اندود شده که قسمت آلومینیومی نوار با سیم درین در تماس می باشد و بر روی رشته ها یا زوج های تایبده شده بکار می رود .

- غلاف داخلی : PVC یا PE

زره ( آرمور ) : سیم یا نوار فولادی گالوانیزه هلیکس یا سیم های بافته شده

-روکش نهایی : PVC یا PE

*سایر مشخصات قابل ارائه در این نوع محصول:

- مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش (Ultra violet (UV) resistant colored outer sheath)

- کم دود (Low smoke and fume (LSF))

- هالوژن فری و تاخیر انداز شعله (Halogen free and flame retardant (HFFR))

- ضد روغن و هیدروکربن ها (Oil & hydrocarbon resistant)

-مقاوم در برابر جانوران موذی 

ابزار دقیق- سربدار و زره دار با شیلد کلی

RE-Y(st)YKYRY, RE-2Y(st)YKYRY, RE-2X(st)YKYRY

   کابل های ابزاردقیق جهت کاربرد در سیستم پردازش داده ها و کنترل فرایند ها بکار می روند و قابل نصب در فضای باز و یا بصورت دفن در زمین می باشند. برای سیستم های دیجیتال و جهت ارتباط بین سولنوئید ها (شیر های برقی)  نوع با شید کلی آن (Overall screen   ) بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.  شیلد کلی کابل قادر است آن را در برابر نویز های خارجی محافظت نماید. زره کابل می تواند در مقابل نیروهای مکانیکی خارجی مقاومت کند. نوع سربدار آن در محیط های حاوی هیدروکربن ها ، حلال ها و مواد خورنده پایدار است.

ولتاژ تخصیصی برای این نوع از کابل ها به شرح زیر می باشند :

U0/U(Um)= 300/500 (600) V 

در تخصیص ولتاژ کابل ها نماد U0/U(Um) با پارامتر های U0 و U و (Um) نمایانگر :

U0 : ولتاژ اسمی میان هادی و زمین یا حفاظ فلزی در فرکانس صنعتی است.

U: ولتاژ اسمی میان هادی ها است .

Um : بیشترین مقدار ولتاژ ( بالاترین ولتاژ شبکه ) است .

*جزئیات ساختمان کابل

- سطح مقطع هادی : تا 2.5 میلیمتر مربع 

-تعداد رشته و یا زوج ها : تا 61 رشته و یا تا 50 زوج

-جنس هادی : مس آنیل شده بدون اندود و یا قلع اندود .

-نوع هادی : تک لا ( کلاس 1 ) ، نیمه افشان ( کلاس 2) ، افشان ( کلاس 5) / گرد

- عایق : پلی اتیلن کراسلینک شده (XLPE ) ، پلی اتیلن (PE ) و یا PVC

- اسکرین کلی: نوار آلومینیوم/ پلی استر به علاوه یک یا چند رشته سیم درین مسی قلع اندود شده که قسمت آلومینیومی نوار با سیم درین در تماس می باشد و بر روی رشته ها یا زوج های تایبده شده بکار می رود .

- غلاف داخلی : PVC یا PE 

- غلاف فلزی : روکش سرب

-غلاف جدا کننده : PVC یا PE 

زره ( آرمور ) : سیم یا نوار فولادی گالوانیزه هلیکس

-روکش نهایی : PVC یا PE 

*سایر مشخصات قابل ارائه در این نوع محصول:

- مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش (Ultra violet (UV) resistant colored outer sheath)

- کم دود (Low smoke and fume (LSF))

- هالوژن فری و تاخیر انداز شعله (Halogen free and flame retardant (HFFR))

- ضد روغن و هیدروکربن ها (Oil & hydrocarbon resistant)

-مقاوم در برابر جانوران موذی (Vermin proof

ابزار دقیق - سربدار و زره دار با شیلد زوجی و کلی

 

RE-Y(st)YKYRY PIMF , RE-2Y(st)YKYRY PIMF , RE-2X(st)YKYRY PIMF  

 کابل های ابزاردقیق جهت کاربرد در سیستم پردازش داده ها و کنترل فرایند ها بکار می روند و قابل نصب در فضای باز و یا بصورت دفن در زمین می باشند. برای سیستم های آنالوگ نوع شیلددار زوجی و کلی آن (Individual & Overall screen  ) بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.شیلد کلی کابل قادر است آن را در برابر نویز های خارجی محافظت نماید.شیلد زوجی کابل موجب تضعیف همشنوایی بین زوج رشته ها می گردد.   زره کابل می تواند در مقابل نیروهای مکانیکی خارجی مقاومت کند.نوع سربدار آن در محیط های حاوی هیدروکربن ها ، حلال ها و مواد خورنده پایدار است

ولتاژ تخصیصی برای این نوع از کابل ها به شرح زیر می باشند :

U0/U(Um)= 300/500 (600) V 

در تخصیص ولتاژ کابل ها نماد U0/U(Um)  با پارامتر های U0 و U و (Um) نمایانگر :

U0 : ولتاژ اسمی میان هادی و زمین یا حفاظ فلزی در فرکانس صنعتی است.

U: ولتاژ اسمی میان هادی ها است .

Um : بیشترین مقدار ولتاژ ( بالاترین ولتاژ شبکه ) است .

*جزئیات ساختمان کابل

- سطح مقطع هادی : تا 2.5 میلیمتر مربع

-تعداد رشته و یا زوج ها : تا 61 رشته و یا تا 50 زوج

-جنس هادی : مس آنیل شده بدون اندود و یا قلع اندود .

-نوع هادی : تک لا ( کلاس 1 ) ، نیمه افشان ( کلاس 2) ، افشان ( کلاس 5) / گرد

- عایق : پلی اتیلن کراسلینک شده (XLPE ) ، پلی اتیلن (PE ) و یا PVC

- زوج اسکرین: نوار آلومینیوم/ پلی استر به علاوه یک یا چند رشته سیم درین مسی قلع اندود شده که قسمت آلومینیومی نوار با سیم درین در تماس می باشد و بر روی هر زوج بکار می رود.

- اسکرین کلی: نوار آلومینیوم/ پلی استر به علاوه یک یا چند رشته سیم درین مسی قلع اندود شده که قسمت آلومینیومی نوار با سیم درین در تماس می باشد و بر روی رشته ها یا زوج های تایبده شده بکار می رود .

- غلاف داخلی : PVC یا PE

- غلاف فلزی : روکش سرب

-غلاف جدا کننده : PVC یا PE 

زره ( آرمور ) : سیم یا نوار فولادی گالوانیزه هلیکس یا سیم های بافته شده

-روکش نهایی : PVC یا PE

*سایر مشخصات قابل ارائه در این نوع محصول:

- مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش (Ultra violet (UV) resistant colored outer sheath)

- کم دود (Low smoke and fume (LSF))

- هالوژن فری و تاخیر انداز شعله (Halogen free and flame retardant (HFFR))

- ضد روغن و هیدروکربن ها (Oil & hydrocarbon resistant)

-مقاوم در برابر جانوران موذی (Vermin proof

 

عیب یابی کابل و تشخیص محل عیب

 

امروزه برای تشخیص محل عیب کابلها روشهای پیشرفته زیادی وجود دارد. اما گاهی در کارگاه های دورافتاده امکانات اندکی وجود دارد و برقکار باید با همین امکانات سعی کند تا محل معیوب کابل را بیابد. روشهای ساده ای که در پایین معرفی می شوند با استفاده از میگر و چند قطعه سادی می توانند محل عیب را با تقریب تعیین کنند. اما قبل از اینکه محل عیب مشخص شود باید نوع عیب کابل مشخص گردد.

 

الف: برای تشخیص نقطه معیوب یک کابل و تعیین محل آن بدون خاکبرداری در ابتدا نیازمندیم که انواع عیب هایی که برای یک کابل ممکن است روی بدهد بشناسیم:

1-اتصال کوتاه: وصل غیرمترقبه یک یا چند رشته کابل به همدیگر.

2-اتصال زمین: وصل غیرمترقبه یک یا چند رشته کابل به زمین.

3-پارگی: قطع غیرمترقبه یک یا چند رشته کابل.

ب: تشخیص نوع عیب و محل آن:

1-اتصال کوتاه: برای تشخیص اتصال کوتاه در یک کابل باید از یک طرف به آن میگر وصل کرد و طرف دیگر کابل را بازگذاشت. اگر اتصال کوتاهی در خط نباشد میگر مقاومتی را نشان نمی دهد(مقدار بینهایت را نشان می دهد) ولی اگر اتصال کوتاهی در خط وجود داشته باشد میگر مقداری مقاومت نشان خواهد داد که بسته به فاصله سرکابل و محل عیب این مقاومت زیاد می شود.

برای تعیین محل عیب اتصال کوتاه باید دو سر کابل را بازکرد و از هر دو سر مقاومت را توسط میگر اندازه گرفت با استفاده از روابط زیر می توان فاصله محل اتصال کوتاه را از سر کابل تعیین کرد.

 

 

R1=k.lx

R2=k(l-lx)

lx=(R1/(R1+R2))l

 

2-اتصال زمین: برای تشخیص اتصال زمین باید هر کابل را جداگانه توسط میگر نسبت به زمین آزمایش کرد. اگر کابل از نقطه ای به زمین وصل شده باشد مقداری مقاومت نشان می دهد ولی اگر کابل اشکالی نداشته باشد میگر مقاومت بی نهایت را نشان خواهد داد.

برای تعیین محل عیب باید سرهای کابل به یک گالوانومتر یا میکروآمپرمتر حساس وصل کنیم

(سرهای AوB) و با وصل کردن یک مقاومت ثابت و یک مقاومت متغیر و وصل آنها به یک منبع مستقیم یک پل اندازه گیری بسازیم. دو انتهای کابل (سرهای CوD) نیز باید به یکدیگر متصل شوند. زمانی که گالوانومتر به حالت تعادل برسد(هیچ جریانی از آن عبور نکند) با استفاده از محاسبات زیر می توان فاصله محل عیب را تا سرکابل پیداکرد. برای به تعادل رسیدن گالوانومتر باید مقاومت متغیر را آنقدر تغییر داد تا هیچ جریانی از آن عبور نکند.

 

R1.Rx=R.R2

R1.klx=k(2×l-lx)R2

lx=(2×R2l)/(R1+R2)

 

3-پارگی: برای تشخیص پارگی در یک کابل بای انتهای سیم ها را به هم وصل کرد و با هم زمین کرد. بعد از سر دیگر به هر رشته به صورت جداگانه میگر وصل می کنیم و مقاومت بین آن سر و زمین را اندازه می گیریم. در صورت وجود پارگی میگر مقاومت بی نهایت را نشان خواهد داد.

برای تعیین محل پارگی بازهم باید یک پل اندازه گیری درست کنیم اما اینبار از یک منبع ولتاژ متناوب استفاده می کنیم تا بتوانیم با اندازه گیری خازن موجود در خط محل عیب را پیداکنیم. دستگاه اندازه گیری مورد نیاز نیز آمپرمتر A.Cخواهد بود. اگر پس از تنظیم مقاومت متغیر آمپرمتر هیچ جریانی را نشان نداد پل اندازه گیری به تعادل رسیده است و می توان با محاسبات زیر محل عیب را پیداکرد.

 

C1=k(l-lx)

C2=kl

Cx=klx

R1/Cx=R2/(C1+Cx)

R1/(klx)= R2/(k(2l-lx)

lx=2Rl/(R1+R2)

تجهیزات پست برق

1-  تجهیزات مهم و عمده یک پست فشار قوی را نام ببرید ؟ شینه و کابل – دیژنکتور – سکسیونر – ترانسفورماتور قدرت – ترانسفورماتور جریان – ترانسفورماتور ولتاژ – ترانسفورماتورهای مصرف داخلی – ترانسفورماتور نوتر – خازن – راکتور – تانک رزیستانس – برقگیر – لاین تراپ – استراکچر – سیستم زمین – باتری و شارژر – سیستم حفاظتی – سیستم کنترلی – سیستم مخابراتی سیستم اسکادا .

2-  تجهیزات عمده یک بی ترانسفورماتور را در پست های فوق توزیع نام ببرید ؟ ۱- سکسیونر ترانسفورماتور ۲- دیژنکتور ترانسفورماتور ۳- ترانسفورماتور جریان طرف فشار قوی ۴- ترانسفورماتور قدرت و نوتر و مصرف داخلی ۵- ترانسفورماتور ولتاژ طرف فشار ضعیف ۶- ترانسفورماتور جریان سمت فشار ضعیف .۷- دیژنکتور سمت فشار ضعیف

3-  متعلقات ترانسفورماتور را نام ببرید ؟ تانک – روغن – رادیاتور – فن ها – رله بوخهلتس – ترمومترها – بوشینگ – تانک ذخیره – لوله انفجار – سوپاپ اطمینان – شیشه روغن نما – کماند تپ چنجر – کماند فن ها – محفظه سیلیکاژل – پمپ .

4-  تپ چنچر چیست ؟ دستگاه الکترومکانیکی است که می توان ولتاژ خروجی آن را به میزان تنظیمی افزایش و یا کاهش داد .

5-  ترانسفورماتور زمین را در کدام طرف ترانسفورماتور قدرت به کار می برند ؟ در طرف مثلث ترانسفورماتور قدرت قرار میدهند و همیشه بایستی در مدار باشد .

6- بریکر را تعریف نموده و مشخصات اصلی آن را نام ببرید ؟ یکی از اصلی ترین اجزاء سیستم های انتقال و توزیع انرژی الکتریکی و کلیدهای قدرت بوده که به منظور قطع و وصل خطوط – ترانسفورماتورها – ژنراتورها – و سایر تجهیزات فشار قوی به کار می رود و مشخصات اصلی آن عبارتند از : ۱- ولتاژ نامی ۲- قدرت قطع اتصال کوتاه سه فاز و تک فاز ۳- جریان نامی ۴- نوع مکانیزم فرمان یا عمل کننده ( فنری – هوایی و … ) ۵- نوع مکانیزم خاموش کننده آرک ( هوا – روغن – گاز ) ۶- جریان ترمیک و جریان دینامیک قابل تحمل .

7-  سکسیونر چیست ؟ کاربرد آن در تجهیزات فشار قوی به چه منظور است ؟ کلیدی که به وسیله آن می توان مداری را که فقط تحت ولتاژ بوده و فاقد جریان بار باشد قطع و یا وصل نمود و کاربرد آن اینکه در حالت قطع قسمتی از مدار محل قطع شده به طور واضح و آشکار قابل رویت است و به علاوه با قطع کردن آن می توان نسبت به تعمیر و یا سرویس دیژنکتور اقدام نمود .

8-  انواع سکسیونرنام ببرید ؟ ۱- پانتوگراف یا نوع قیچی : بیشتر در پستهای فشار قوی کاربرد دارد ۲- دورانی : در شبکه های فشار قوی و فوق توزیع کاربرد دارد ۳- کشویی : در شبکه های توزیع کاربرد دارد ۴- چاقویی : در شبکه های توزیع و فوق توزیع کاربد دارد .

9-  راکتورها و خازن ها در پست به چه منظوری تعبیه شده اند ؟ راکتورهای موازی که در شبکه منطقه موجود است جهت اصلاح ضریب قدرت و نهایتا کاهش ولتاژ نصب شده اند . خازن ها نیز از لحاظ نوع اتصال به شبکه و محل نصب آن مقاصد مختلفی را در بر داشته ولی به طور کلی در مورد خازن های موازی با شبکه موجود در منطقه می توان گفت که مقصود آن اصلاح ضریب قدرت و نهایتا افزایش ولتاژ می باشد .

10-  هدف از میگر زدن چیست ؟ ۱- با استفاده از میگر مشخص می شود که قسمت هایی که عایق شده اند با زمین تماس دارند یا خیر که در صورت تماس با زمین دستگاه مقدار صفر را نشان خواهد داد ۲- مشخص کردن اینکه قسمتهای عایق جذب رطوبت کرده اند که در این حالت دستگاه مقدار کمتر از حد نرمال را نشان خواهد داد .

11-  نحوه اتصال باتری ها به هم و به شارژر چگونه است ؟ باتری ها بر اساس سطح ولتاژ به یکدیگر به صورت سری بسته میشوند و ترمینال آنها پس از اتصال به جعبه فیوز به صورت موازی به شارژر که در خارج از اطاق باتری قرار دارد متصل میگردند .

12-  نحوه نگهداری بهتر از باتری ها چیست ؟ ۱- توجه به سیستم تهویه و گرمایشی اتاق باتری ۲- گریسکاری کنتاکتهای باتری جهت جلوگیری از اکسیده شدن آنها ۳- نظارت بر سطح محلول داخل باتری و تامین آن با توجه به غلظت مجاز ۴- کنترل آمپر شارژر ۵- انجام تست ولتاژی سلولها .

13-  موارد بازدید و کنترل باتری کدامند ؟ ۱- کنترل ولتاژ باتری های ۱۱۰ و ۴۸ ولت که نبایستی با این مقادیر اختلاف چندانی داشته باشد البته ولتاژ باتری ها بستگی به نوع شارژ و باتری ها و تنظیمات شارژر دارد ۲- آب باتری همیشه باید در حد نرمال نگهداری شود ۳- آمپر شارژر و باتری ها نبایستی از حدود نرمال تچاوز کند ( آمپر شارژر تقریبا ثابت است و وقتی که باتری ها سالم اند آمپر شارژ عدد کم و ثابت می باشد ) ۴- غلظت باتری برای باتری های بازی و اسیدی تقریبا ۲۴/۱ میباشد که در هنگام شارژ کامل سنجیده می شود ۵- تمیز نگهداشتن کنتاکت های باتری ها زیرا به مرور زمان در اثر فعل و انفعالات شیمیایی داخل باتری و تغییر جهت جریان در شارژ و دشارژ کنتاکت های مثبت اغلب اکسیده می شوند .

14-  ترانسفورماتور ولتاژ چگونه ترانسفورماتوری است ؟ برای پایین آوردن ولتاژ به منظور اندازه گیری و استفاده در سیستم های حفاظت و همچنین سنکرونیزاسیون ( برای پارالل کردن خطوط و ژنراتور با شبکه ) به کار می رود .

15-  چه تست هایی بر روی CT انجام می گیرد ؟ ۱- تست نسبت تبدیل ۲- پلازیته ۳- نقطه زانویی ۴- عایقی ۵- منحنی اشباع ۶- مقاومت داخلی ۷- فشار قوی .

16-  آلارم یعنی چه ؟و به چند گروه تقسیم می شود ؟ آلارم ها به دو دسته تقسیم می شود : ۱- تریپ یا قطع ۲- غیر تریپ یا هشدار دهنده . که هر یک از اینها نیز به دو دسته زود گذر و پایدار تقسیم می شوند . آلارم زود گذر که با ریست شدن (RESET ) برطرف می شوند و آلارم های پایدار مثل عملکرد رله بوخهلتس و یک سری آلارم های دیگر باقی می مانند تا رفع عیب به عمل آید .

17-  رله را به طور مختصر تعریف کنید ؟ دستگاهی که در اثر تغییر کمیت الکتریکی و یا فیزیکی مشخصی تحریک می شود و موجب به کار افتادن دستگاه و یا دستگاههای الکتریکی می گردد .

18-  آیا از برقگیر برای حفاظت خازنها هم استفاده می شود ؟ احتمال بروز اضافه ولتاژها به هنگام کلید زنی و یا بواسطه عبور امواج سیاری که در شبکه جابجا می شود در نقطه نصب خازن ها وجود دارد و به همین لحاظ و برای زمین کردن این اضافه ولتاژها پیش از ورود به خازن ها از شاخک های هوایی استفاده می شود . اما از آنجا که این شاخک ها در جذب امواج سیار سرعت کافی ندارند بهتر است از برقگیر استفاده شود و همچنین که در نقطه صفر ستاره ترانسفورماتورهای قدرت نیز که احتمال بروز اضافه ولتاژها وجود دارد برقگیر نصب می کنند .

19-  برای سنکرون کردن چه پارامترهایی از دو طرف با هم مقایسه می شود ؟ سه پارامتر : ۱- اختلاف فرکانسها ۲- اختلاف دامنه ولتاژها ۳- اختلاف فاز .

20- حفاظت های مهم خطوط انتقال را نام ببرید ؟ ۱- رله دیستانس که اصلی ترین حفاظت خطوط انتقال نیرو می باشد و ملحقات آن مثل رله اتورکلوزر – رله ولتاژی – رله قفل کننده در مقابل نوسانات قدرت و … می باشد .۲- رله های اور کانت و ارت فالت .

21-  حفاظت اصلی خط در مقابل اتصال دو فاز به عهده چه رله ای است ؟ رله دیستانس و رله های جریانی .

22-  رله دیستانس چه نوع رله ای است ؟ رله ای که عملکردش بر اساس اندازه امپدانس راکتانس یا مقاومت هر فاز خط از محل نصب رله تا نقطه وقوع اتصالی است و زمان عملکرد رله بر حسب فاصله بین رله و محل اتصالی تغییر می کند و این زمان با افزایش به طور یکنواخت یا به صورت مرحله ای یا مرکب بیشتر می شود .

23-  دو مورد از حفاظت های مکانیکی ترانسفورماتور را نام ببرید ؟ بوخهلتس رله تعیین کننده سطح روغن و حفاظت های مربوط به سیستم خنک کنندگی .

24-  عملکرد رله دیفرانسیل در چه مواردی است ؟ ۱- اتصالی در داخل ترانسفورماتور ۲- اتصالی های خارج از ترانسفورماتور بر اثر عوامل خارجی در محدوده حفاظت رله یعنی بین CT های طرفین ۳- حالتهای کاذب ناشی از اشکال در CT یا مدارات مربوطه .

25-  رله دیفرانسیل چه مواقعی عمل می کند و نحوه عملکرد آن چگونه است ؟ رله دیفرانسیل که مهمترین حفاظت ترانسفورماتور قدرت است زمانی عمل می کند که اتصالی به صورت ارت فالت یا حلقه یا دو فاز و یا به هر نحو دیگر در داخل ترانسفورماتور و یا خارج آن در محدوده CT های طرف فشار قوی و فشار ضعیف صورت گیرد و اگر درست محاسبه و تنظیم شده باشد نبایستی عملکرد کاذب داشته باشد و نحوه عملکرد آن به صورت تفاضلی است بدین معنی که پس از برابر سازی و هم فاز سازی جریان دو طرف فشار ضعیف و فشار قوی آنها که اختلاف ناچیزی دارد از قسمت عمل کننده رله عبور می کند که برای مواقع فالت خارج از محدوده دیفرانسیل رله فوق به عمل در نمی آید .

26-  رله بوخهلتس در چند مرحله عمل می کند ؟ در دو مرحله . ۱- آلارم ۲- تریپ .

27-  در یک فیدر خروجی اتصال کوتاهی رخ می دهد آیا رله REF عمل می کند ؟خیر زیرا فقط در محدوده خود عمل می کند .

28-  برقگیر چیست ؟ یک دستگاه حفاظتی در مقابل ولتاژ زیاد می باشد و در سیستم انتقال نیرو برای حفاظت تجهیزات پست عموما و برای حفاظت ترانسفورماتور قدرت خصوصا در مقابل اضافه ولتاژهای ناشی از تخلیه الکتریکی ابرهای باردار روی سیم های انتقال و پست فشار قوی و نیز اضافه ولتاژهای قطع و وصل دیژنکتورهای شبکه انتقال بکار می رود برقگیرها معمولا در ابتدای ورودی خطوط انتقال به پست و ورودی ترانسفورماتور قدرت قرار داده می شوند .

29-  برقگیر در پست های فشار قوی کجا نصب می گردد ؟ برقگیر در پست های فشار قوی معمولا در ابتدای خطوط و همچنین در طرفین ترانسفورماتورهای اصلی و یا راکتورهای قرار می گیرند .

30-  سیستم اسکادا چیست ؟ به معنی سیستم کنترل نظارتی و اخذ اطلاعات است که در این سیستم اطلاعات مورد نیاز برای کنترل و نظارت بر سیستم مانند یک شبکه قدرت از راه دور اخذ شده و در مرکز کنترل در دسترس دیسپاچر قرار می گیرد .

31-  چار چوب مدل EFQM چیست ؟ این مدل دارای دو بخش کلی توانمند سازها و نتایج است که هر کدام نیمی از امتیاز مدل را به خود اختصاص داده اند و دارای ۹ محور است : ۱- رهبری ۲- خط مشی و راهبرد ۳- کارکنان ۴- منابع و تامین کندگان ۵- فرآیندها ۶- نتایج مشتریان  ۷-  نتایج کارکنان ۸- نتایج جامعه ۹- نتایج کلیدی عملکرد . که ۵ محور اول به عنوان توانمند ساز و ۴ محور بعدی به عنوان نتیج مطرح هستند .

32-  شرایط صدور فرم اجازه کار و آزمایش را توضیح دهید ؟ در شرایطی که فرم اجازه کار و آزمایش صادر شده باشد هیچ گونه فرم ضمانت نامه و یا کارت حفاظتی دیگری که نقاط تضمین جداسازی و بدون انرژی کننده آنها با نقاط تضمین جدا سازی و بدون انرژی کننده اجازه کار و آزمایش صادر شده وابسته باشد نمی توان صادر کرد در صورتی که ضمانت نامه ای از قبل صادر شده باشد تا قبل از باطل شدن کلیه ضمانت نامه ها صدور فرم اجازه کار و آزمایش مجاز نیست .

33-  هنگامی که فرم اجازه کار و آزمایش صادر شده باشد و دارنده ضمانت نامه حین انجام کار نیاز به انجام آزمایش داشته باشد چه اقداماتی انجام می گیرد ؟ ۱- دارنده ضمانت نامه موظف است تمام افراد تحت سرپرستی را یک به یک نسبت به انجام آزمایش مطلع و راهنمایی های لازم را به عمل آورند و آنان را از محیط کار دور کند و تذکرات لازم را بدهد که تا پایان آزمایش به محل کار نزدیک نشوند . ۲- دارنده ضمانت نامه موظف است نزد صادر کننده مراجعه و فرم درخواست آزمایش را دریافت و تکمیل کند .۳- دارنده ضمانت نامه موظف است کلیه افرادی را که نامشان در جدول ب پیوست فرم اجازه کار و آزمایش ثبت شده است نسبت به انجام آزمایش مطلع و از محیط کار دور نموده و از آنها بخواهد جدول ب فرم درخواست آزمایش را مبنی بر آگاهی از آزمایش امضا کند و به آنان تذکر بدهد تا اعلام پایان آزمایش به محیط کار نزدیک نشوند . ۴- دارنده ضمانت نامه موظف است فرم درخواست آزمایش تکمیل شده را برای آماده کردن شرایط شروع آزمایش تحویل صادر کننده ضمانت نامه دهد و منتظر بماند تا وی انجام عملیات را اعلام کند .۵- دارنده ضمانت نامه موظف است همکاری های لازم را به منظور آماده کردن شرایط شروع آزمایش با صادر کننده به عمل آورد . ۶- صادر کننده ضمانت نامه بعد از انجام عملیات و آماده کردن شرایط لازم مربوط به درخواست آزمایش و فرم درخواست را امضا و نسخه اول را برای اطلاع دارنده ضمانت نامه به وی مسترد کند و نسخه دوم را نزد خود نگهداری نماید .۷- دارنده ضمانت نامه بعد از دریافت فرم مبنی بر آماده بودن شرایط برای آزمایش به انجام آزمایشات مجاز ثبت شده در فرم درخواست آزمایش اقدام کند .

34-  درخواست کننده قبل از صدور فرم اجازه کار تحت چه شرایطی مجاز به انجام کار خواهد بود ؟ به هیچ عنوان و تحت هیچ شرایطی مجاز به انجام کار نیست .

35-  چرا تمام تجهیزات پست را ارت می نماییم ؟ به دلیل پدیده القا و به منظور هم پتانسیل نمودن بدنه کلیه تجهیزات می بایستی کلیه تجهیزات پست را ارت نمود .

36-  فازمترها چند نوع هستند ؟ ۱- فازمترهای فشار قوی ۲- فازمترهای فشار ضعیف .

37-  سه عامل مهم که در برق گرفتگی قابل بررسی است را نام ببرید ؟ ۱- سیستم برق یا ذات برق ۲- محیط زیست یا تماس با زمین ۳- موجود زنده یا مهمترین عامل در برق گرفتگی .

38-  انواع خاموش کننده های آتش را از نظر وضعیت ظاهری نام ببرید ؟ ۱- دستی ۲- سیار ۳- ثابت .

39-   آیا در پست های فشار قوی و نیروگاهها مجاز به استفاده از کپسول آب هستیم ؟ به هیچ وجه .

40-  اصول پیشگیری از خطرات آتش سوزی هنگام جوشکاری را به طور اختصار شرح دهید ؟ قبل از شروع عملیات جوشکاری هر نوع مواد قابل احتراق را که در مجاورت محل جوشکاری یا برش قرار دارند باید به محل دورتری منتقل نمود و در صورت عدم امکان باید یک نفر با یک دستگاه خاموش کننده دستی مناسب در محل برای اطفا حریق های احتمالی در تمام مدت کار آماده باشد .

41-   چگونگی انجام عملیات مانور در پست های فوق توزیع در خصوص کارهای تعمیراتی را شرح دهید ؟ درخواست انجام عملیات از مرکز کنترل دیسپاچینگ منطقه ای تهران از طریق بیسیم یا DTS یا تلفن .

42-   وظیفه اپراتور به هنگام ورود و خروج تجهیزات و لوازم و خودرو سنگین و تردد افراد به پست ها را بیان کنید ؟ ثبت تقاضای فوق در دفتر گزارش .

43-  چه عواملی باعث ایجاد تغییرات فرکانس در شبکه می شود ؟ ۱- قطع مقدار قابل ملاحظه ای از بار ۲- از دست رفتن قسمتی از تولید ۳- اتصال کوتاههای شدید و طولانی مدت .

44-  مسئولیت ثابت نگهداشتن ولتاژ ۲۰ کیلو ولت در پست ها به عهده کیست ؟ در کلیه پست ها بر عهده اپراتور می باشد و در پست هایی که از طریق سیستم اسکادا به طور کامل کنترل می گردند این وظیفه به عهده مرکز کنترل دیسپاچینگ فوق توزیع می باشد.

45- گزارشاتی که توسط اپراتور به مراکز دیسپاچینگ داده می شود شامل چه مواردی باید باشد نام ببرید ؟ ۱- نام و شماره دستگاه ۲- زمان دقیق قطع ۳- علت خارج شدن دستگاه از سرویس ۴- مقدار بار قطع شده ۵- رله هایی که عمل کرده اند ۶- سایر اطلاعات ضروری مانند این که همزمان چه قطعی هایی و حوادثی روی سایر تجهیزات پست مربوطه اتفاق افتاده است .

46- در صورتی که یک پست کاملا بی برق گردد اپراتور ( مسئول بهره برداری )  پست به ترتیب باید چه اعمالی را انجام دهد ؟ ۱- پس از حصول اطمینان از بی برقی کامل پست کلیه کلیدهای قدرت خطوط و ترانسفورماتور را دستی قطع نماید ۲- پس از دریافت تانسیون از هر طریق با استفاده از روش علائم پیکان و ضربدر پست را برقدار نماید ۳- با استفاده از امکانات و منابع راکتیو در پست و با توجه به دستورالعمل کنترل ولتاژ ، ولتاژ پست را تنظیم نماید .

47- مقدار بار مجاز ترانسفورماتورهای ۳۰ MVA بر اساس دستور العمل ثابت بهره برداری پست های فوق توزیع چه مقدار می باشد ؟ ۱- حداکثر ۲۶ مگا ولت آمپر بدون محدودیت زمانی و با توجه به درجه حرارت ترانسفورماتور ۲- ۲۸ مگا ولت آمپر برای مدت حداکثر ۱۲ ساعت با توجه به درجه حرارت مجاز ترانسفورماتور ۳- ۳۰ مگا ولت آمپر برای مدت ۲ ساعت با توجه به درجه حرارت مجاز ترانسفورماتور .

48-  حدود وظایف عملیاتی اپراتور پست های فوق توزیع را شرح دهید ؟ هر گونه مانور معمولی در شبکه را طبق دستور مرکز کنترل دیسپاچینگ فوق توزیع و یا دیسپاچینگهای نواحی بنا به مورد و مطابق شرح وظایف خود انجام می دهند .

49- عوامل قطعی ناشی از عملکرد رله را نام ببرید ؟  ۱- عیب یا خرابی تجهیزات ۲- شرایط نامساعد جوی ۳- عوامل خارج از شبکه یا قطعیهای خارج از کنترل ۴- شاخه درختان ۵- عملکرد رله های حفاظتی و عیوب گذرا و نوسانات شدید شبکه ۶- خطای نیروی انسانی ۷- نامعلوم .

50-  برای اطمینان از قطع شدن یک بریکر فشار قوی چه مواردی را باید مورد توجه قرار داد ؟ ۱- وضعیت قطع بریکر مربوطه هم از اطاق فرمان و هم از محوطه مطابقت داشته باشد ۲- میترهای جریان و قدرت مربوطه باید مقدار صفر را نشان دهد ۳- نشانگر حالت قطع و وصل روی کلید اور لیکن نیز باید حالت قطع را نشان دهد ۴- در صورت عدم وجود شرایط فوق لازم است اپراتور مراتب را به صورت اعلام عیب به مراکز ذیربط اطلاع دهد .

51-  آیا می توان ترانسفورماتور را از طرف فشار ضعیف تحت تانسیون قرار داد ؟ ترانسفورماتور کلا قابل برقدار شدن از ترمینال های طرف طرف فشار قوی و ضعیف خود می باشد .

52-  در صورت عملکرد رله بوخهلتس به چه ترتیب باید عمل کرد ؟ اگر رله بوخهلتس به همراه یونیت پروتکشن عمل نماید مراتب باید به اطلاع مرکز کنترل برسد .

53-  نحوه برقدار کردن ترانسفورماتور ۶۳/۲۰ KV پس از پایان کار سرویس و تعمیرات در پست های فوق توزیع نوع فیدر ترانس به ترتیب چگونه است ؟ ۱- برگشت دادن اجازه کار توسط اکیپ تعمیرات به اپراتور یا مسئول مانور ۲- اعلام مراتب توسط اپراتور یا مسئول مانور به مرکز دیسپاچینگ فوق توزیع مربوطه ۳- برداشتن زمین از سر کابل ۲۰ کیلو ولت ترانسفورماتور در پست مقصد ۴- برداشتن زمین از سر کابل ۶۳ کیلو ولت در پست مبدا ۵- جا زدن دپار یا بستن سکسیونرهای طرفین دیژنکتور در پست مبدا ۶- جا زدن فیدرهای خازن و ترانسفورماتور ۷- وصل دیژنکتور ۶۳ کیلو ولت در پست مبدا ۸- وصل فیدر ۲۰ کیلو ولت ترانسفورماتور در صورت برقدار بودن سرکابل ۲۰ کیلو ولت ترانسفورماتور ۹- باز کردن فیدر ۲۰ کیلو ولت ارتباط در صورت نیاز ۱۰- در مدار قرار دادن خازن ها در صورت نیاز .

54-  در صورت دریافت آلارم درجه حرارت سیم پیچ ها چه باید کرد ؟ سریعا مبادرت به قرائت دقیق بار و درجه حرارت و اطلاع به مرکز کنترل نموده ضمنا وضعیت فن های ترانسفورماتور را نیز باید در نظر داشته و آماده پاسخگویی به مرکز کنترل باشد .

55- منظور ازعلامت YY0و YND11 در روی یک ترانسفورماتور چیست ؟ منظور از علامت YY0 یعنی اتصال سیم پیچهای اولیه و ثانویه ترانسفورماتور به صورت ستاره بوده و اختلاف فاز اولیه و ثانویه صفر درجه می باشد و نیز منظور از علامت YND11 این است که اولیه این ترانسفورماتور قدرت با اتصال ستاره زمین شده و ثانویه اش مثلث می باشد به علاوه هر فاز اولیه با فاز مشابه اش در ثانویه دارای اختلاف فاز ۳۰*۱1=۳۳۰ درجه می باشد .

56-  شماره بریکری ۶۱۱۲ می باشد این شماره به چه مفهومی می باشد ؟ رقم اول ۶ نشان دهنده ولتاژ ۶۳ کیلو ولت است -  رقم دوم و سوم ۱۱ نشان دهنده خط یا کابل است -  رقم چهارم ۲ نشان دهنده ( علامت اختصاری ) بریکر است .

 

نس هوشمند چیست؟ فنس حساس چیست؟

فنس هوشمند چیست؟

سیستم حفاظتی فنسهای هوشمند تولید این شرکت , نوعی کابل مایکروفونیک حساس ویا همچنین نوعی کابل کواکسیال حساس به ارتعاش می باشد که با نصب این کابل حساس بر روی فنس های محیطی ، تعارض یک متجاوز را به فنس نمایش می دهد و برای حفاظت از انواع فنس ها در برابر بالا رفتن و قطع کردن طراحی شده است . همچنین این سیستم راه حلی معتبر و مقرون به صرفه ، برای حفاظت از فضاهای بسیار بزرگ ارائه می دهد . به این ترتیب که سیستم هشدار دهنده مرکزی می تواند محل انواع تعارضات به دربهای ورودی ، دیوارها و حصارها را شناسایی نموده و اعلام هشدار نماید.

فنس حساس چیست؟

سیستم حفاظت پیرامونی مدل اس پی 1400 تولید  شتاب آرا , نوعی کابل حساس می باشد که با نصب آن بر روی فنس های محیطی، انواع نرده و یا دیوارها ورود غیر مجاز را نمایش می دهد و برای حفاظت از انواع فنس، نرده و دیوار در برابر بالا رفتن طراحی شده است . همچنین مدل اس پس 1400 شتاب آرا راه حلی معتبر و مقرون به صرفه ، برای حفاظت از فضاهای بسیار بزرگ ارائه می دهد . به این ترتیب که سیستم هشدار دهنده مرکزی می تواند محل انواع تعارضات به دربهای ورودی ، دیوارها و حصارها را شناسایی نموده و اعلام هشدار نماید.

 

 

 

هنگامی که یک کابل سنسور قطع می شود و یا کسی در تلاش برای شکست سیستم امنیتی است بلافاصله گزارش این حادثه، از جمله محل دقیق آن به نرم افزار سیستم گزارش شده و دوربین گردان پس از دریافت فرمان از نرم افزار و تشخیص محل دقیق نفوذ اقدام به تصویر برداری کرده. در مدل اف پی 1404 تصویر دوربینها را می توان از طریق کابل سنسور در فواصل بسیار طولانی انتقال داد.

پردازنده مرکزی سیستم شتاب آرا با استفاده از تکنولوژی IDB  (سیستم تشخیص نفوذ دودویی) و SPDT (تکنولوژی تشخیص نفوذ شتاب آرا)  ارتعاشات ناشی از ورود غیر مجاز متجاوزین را از هرگونه ارتعاشات ناشی از ورود حیوانات از قبیل پرندگان و همچنین از هرگونه ارتعاشات ناشی از برخورد برگ درختان و غیره را تشخیص می دهد. اس پی 1400 با استفاده از تکنولوژی SPRN (تکنولوژی کاهش نویز شتاب آرا) تاثیرات مخرب سیگنالهای موبایل، بی سیم، میدانهای الکتریکی و Wife که در تمامی سیستمهای مشابه باعث هشدارهای بی مورد سیستم می گردد را به حداقل می رساند.

 

 

این نوع سیسنم با کاهش هزینه نصب و راه اندازی برای پیمانکار است به نحوی که تنها با نصب کابل حساس بر روی حصار توسط بسطهای کمربندی مقاوم به اشعه UV خورشید صورت می گیرد. این نوع کابل حساس مناسب جهت هر گونه حصارهای پیرامونی از قبیل نرده، فنسهای آهنی و دیواراست.

سیستمهای حفاظت پیرامونی  شتاب آرا مدل اس پی 1400 مجهز به کابل حساس با روکش پلی اتیلن و محافظ فولادی جهت جلوگیری از برش کابل است که به راحتی قابل برش نمی یاشد و همچنین این محافظ فولادی با روکش ضد آب، کابل حساس را در مقابل آسیبهای طبیعی همچون اشعهUV  خورشید، باد ، باران و انواع حیوانات جونده محافظت می کند.

دودکش های خورشیدی ، راهی نوین در تولید انرژی

 

دودکش های خورشیدی یکی از انواع نیروگاههای تبدیل انرژی خورشید به برق می باشد. یكی از بهترین روشها جهت دستیابی به راههایی جهت كاستن از میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای، استفاده از انرژیهای تجدید‌پذیر است و در این راستا می توان فناوری «دودكش خورشیدی» را معرفی كرد.
بررسیهای اقتصادی نشان داده است كه اگر این نیروگاهها در مقیاس بزرگ (بزرگتر یا مساوی 100 مگاوات) ساخته شوند، قیمت برق تولیدی آنها قابل مقایسه با برق نیروگاههای متداول است. این موضوع كافی است كه بتوان انرژی خورشیدی را در مقیاسهای بزرگ نیز به خدمت گرفت. بر این اساس می‌توان انتظار داشت كه دودكشهای خورشیدی بتوانند در زمینه تولید برق برای مناطق پرآفتاب نقش مهمی را ایفا كنند
. فناوری دودكش خورشیدی در واقع از سه عنصر اصلی تشكیل شده است : 
-جمع‌‌كننده هوا 
-برج یا همان دودكش 
-توربینهای باد
اصول كاردودکش خورشیدی

درواقع هوا در زیر یك سقف شفاف كه تشعشع خورشیدی را عبور می‌دهد(گرمخانه)، گرم می‌شود. باید توجه داشت كه وجود این سقف و زمین زیر آن بعنوان یك كلكتور یا جمع‌كننده خورشیدی عمل می‌كند. در وسط این سقف شفاف یك دودكش یا برج عمودی وجود دارد كه هوای زیادی از پایین آن وارد می‌شود. باید محل اتصال سقف شفاف و این برج بصورتی باشد كه منفذی نداشته باشد و اصطلاحاً «هوا بند» شده باشد.
بر همگان روشن است كه هوای گرم چون سبكتر از هوای سرد است به سمت بالای برج حركت می‌كند. این حركت باعث ایجاد مكش در پایین برج می‌شود تا هوای گرم بیشتری را به درون بكشد و هوای سرد پیرامونی به زیر سقف شفاف وارد شود. برای اینكه بتوان این فناوری را بصورت 24 ساعته مورد استفاده قرارداد می‌توان از لوله‌ها یا كیسه‌های پرشده از آب در زیر سقف استفاده كرد. این موضوع بسیار ساده انجام می‌شود یعنی در طول روز آب حرارت را جذب كرده وگرم می‌شود و در طول شب این حرارت را آزاد می‌كند. قابل ذكر است كه باید این لوله‌ها را فقط برای یكبار با آب پر كرده و به آب اضافی نیازی نیست.
بنابراین اساس كار بدین صورت است كه تشعشع خورشیدی در این برج باعث گرم شدن هوای داخل مجموعه شده و 
این هوای گرم بعلت ارتفاع زیاد برج با سرعت زیاد صعود کرده و باعث چرخیدن پروانه و ژنراتوری که در پایین برج نصب شده‌است می‌گردد و بوسیله این ژنراتور برق تولید می‌شود. 
یک نمونه از این سیستم در 160 کیلومتری جنوب مادرید احداث گردیده که ارتفاع برج آن به 200 متر می‌رسد.

مزایای نیروگاههای خورشیدی

الف) تولید برق بدون مصرف سوخت
ب) عدم احتیاج به آب زیاد
پ) عدم آلودگی محیط زیست
ت) امکان تأمین شبکه‌های کوچک و ناحیه‌ای
ث) استهلاک کم و عمر زیاد
ج) عدم احتیاج به متخصص
تا بحال به بادگیرها توجه کرده اید؟

دوستانی که در زمینه ی معماری فعالیت دارند احتمالا با این موضوع بیشتر از بقیه رشته ها برخورد داشته اند و یا دوستانی که در مناطق گرم و خشک مرکزی ایران با خانه هایی که با این سیستم سالها برای خنک شدن فضای خانه تلاش کرده اند.

 

 

پورت USB


پورت USB

 كامپيوترهاي جديد داراي يك و يا چندين كانكتور Universal Serial Bus)USB) مي باشند. كانكتورهاي فوق امكان اتصال تجهيزات جانبي متفاوتي نظير : چاپگر، اسكنر ، دوربين هاي وب و ... را فراهم مي نمايند.سيستم هاي عامل پورت هاي USB را حمايت مي نمانيد و درايور آنان به سرعت و به سادگي نصب مي گردد .

USB چيست ؟

همواره اتصال يك دستگاه به كامپيوتر و پيكربندي مناسب آن براي استفاده ، يكي از چالش هاي  اصلي در رابطه با به خدمت گرفتن تجهيزات جانبي در كامپيوتر بوده است :

    چاپگرها به پورت موازي متصل شده و اغلب كامپيوترها داراي يك پورت هستند . فرض نمائيد كه داراي يك Zip drive باشيم . درايوهاي فوق نيازمند يك اتصال با سرعت بالا با كامپيوتر مي باشند. در صورت استفاده از پورت موازي، از لحاظ سرعت خواسته يك Zip Drive  تامين نخواهد گرديد

    مودم ها از پورت هاي سريال استفاده مي نمايند. اغلب كامپيوترها داراي دو پورت سريال بوده و در اكثر موارد سرعت مناسبي را دارا نمي باشند.

    دستگاههائي كه به سرعت بالائي نياز دارند بهمراه كارت هاي خود عرضه مي گردند.اين نوع كارت ها مي بايست در يكي از اسلات هاي برد اصلي نصب گردند.متاسفانه تعداد اسلات هاي موجود محدود بوده و در برخي حالات نصب نرم افزار مربوط به كارت دردسرآفرين نيز  مي باشد .

هدف USB خاتمه بخشيدن به تمام موارد و مشكلات موجود در زمينه بخدمت گرفتن تجهيزات جانبي در كامپيوتر است .USB يك روش آسان و استاندارد را براي اتصال  127 دستگاه به كامپيوتر، فراهم مي كند. هر دستگاه مي تواند شش مگابيت در ثانيه پهناي باند داشته باشد. پهناي باند فوق براي اكثر دستگاههائي كه مي خواهيم به كامپيوتر متصل نمائيم ، مناسب خواهد بود.

اكثر تجهيزات جانبي كه جديدا" توليد مي گردند، داراي يك پورت USB مي باشند. چاپگر، اسكنر، موس، دوربين هاي ديجيتال، دوربين هاي وب ،مودم، بلندگو، تلفن، رسانه هاي ذخيره سازي، اتصالات شبكه و ... نمونه هائي از اين نوع دستگاهها مي باشند.

اتصال يك دستگاه USB به كامپيوتر ساده است . كانكنورهاي USB را مي توان در پشت سيستم مشاهده و در ادامه كانكنور USB را به آنها متصل كرد. شكل زير كانكنورهاي USB را در پشت سيستم نشان مي دهد.

 

در صورتيكه دستگاهي براي اولين مرتبه ( بار اول ) نصب گردد، سيستم عامل مربوطه آن را تشخيص و با نصب درايور ، عملا" زمينه استفاده از دستگاه فراهم خواهد شد. دستگاههاي USB را مي توان بدفعات به سيستم متصل و يا آنها را از سيستم جدا كرد.اغلب دستگاههاي USB بهمراه كابل اختصاصي خود ارائه مي گردند . كابل هاي فوق داراي اتصالي از نوع A مي باشند.شكل زير يك كانكنور USB را كه از نوع A است نشان مي دهد.

 

1) در صورتيكه دستگاه USB داراي كانكتور A نباشد بهمراه آن سوكتي ارائه شده كه مي تواند يك كانكنور از نوع B را قبول نمايد.

2) از كانكتور نوع A  براي اتصال به كامپيوتر و از كانكتور نوع B براي اتصال دستگاههاي خاص استفاده مي گردد.

اغلب كامپيوترهاي جديد بهمراه يك و يا بيش از يك سوكت USB ارائه مي گردند. با توجه به وجود دستگاههاي متعدد كه داراي پورت USB مي باشند، مي توان بسادگي دستگاه مورد نظر را ازطريق پورت USB به يكي از سوكت هاي USB كامپيوتر متصل نمود.مثلا" مي توان به  كامپيوتر يك چاپگر USB ، يك اسكنر USB ، يك دوربين وب USB و يك كارت شبكه USB را متصل نمود. در صورتيكه كامپيونر داراي صرفا" يك كانكتور USB باشد و بخواهيم تجهيزات USB گفته شده را به آن متصل نمائيم چه كار بايد كرد؟ براي حل مشكل فوق مي بايست يك USB hub را تهيه كرد. USB استاندارد قادر به حمايت از 127 دستگاه است . هاب USB بخشي از استاندارد فوق محسوب مي گردد.

 

 

2) شكل زير يك هاب USB را بهمراه چهار كانكنور از نوع A نشان مي دهد.

3) يك هاب ممكن است چهار و يا بيش از چهار پورت داشته باشد. هاب به كامپيوتر متصل شده و هر يك از دستگاهها به يكي از پورت هاي هاب متصل خواهند شد. هاب ها مي توانند با برق و يا بدون برق باشند. استاندارد USB اين امكان را فراهم مي سازد كه دستگاهها برق مورد نياز خود را از طريق اتصال USB مربوطه تامين نمايند. يك دستگاه با مصرف برق بالا نظير اسكنر داراي منبع تغذيه اختصاصي خود است ولي دستگاههاي با مصرف برق پايين نظير موس و دوربين هاي ديجيتال ، برق مورد نياز خود را مي توانند از گذرگاه مربوطه تامين نمايند. در صورتيكه از دستگاههائي نظير چاپگر و يا اسكنر استفاده مي گردد كه خود داراي منبع تغذيه اختصاصي مي باشند، نيازي به هاب با برق نخواهد بود در صورتيكه از دستگاههاي فاقد منبع تغذيه نظير موس و دوربين استفاده مي گردد ، به هاب برق دار نياز خواهد بود. هاب داراي ترانسفورماتور اختصاصي خود بوده و برق مورد نياز گذرگاه را تامين خواهد كرد.

 

ويژگي هاي USB

USB داراي ويژگي هاي زير است :

    حداكثر 127 دستگاه را مي توان متصل نمود. ( مستقيما" و يا توسط هاب هاي USB)

    كابل هاي  USBبتنهائي قادر به حمايت از طول 5 متر مي باشند. در صورت استفاده از هاب حداكثر طول 30 متر خواهد بود.

    نرخ انتقال اطلاعات گذرگاه دوازده مگابيت در ثانيه است .

    هر دستگاه قادر به درخواست شش مگابيت در ثانيه است . عملا" بيش از يك دستگاه در هر لحظه نمي تواند درخواست شش مگابيت در ثانيه را داشته باشد چراكه از پهناي باند گذرگاه تجاوز خواهد كرد.

 

    يك كابل USB  داراي دو سيم براي برق ( 5+ ولت و Ground) و يك سيم بهم تابيده براي حمل داده است .

    بر روي سيم برق، كامپيوتر قادر به تامين  برق با حداكثر پانصد ميلي آمپر و پنج ولت است .

    دستگاههاي با مصرف برق پايين نظير موس مي توانند برق مورد نياز خود را مستقيما" از طريق گذرگاه تامين نمايند.

    دستگاههاي USB را مي توان هر زمان متصل و مجددا" از سيستم جدا كرد.

    اكثر دستگاههاي USB مي توانند توسط كامپيوتر و در زمان حالت Power-saving ، به خواب ( غيره استفاده  گردند) روند.

    دستگاههائي كه به پورت USB متصل مي گردند از يك كابل USB كه حامل برق و داده است استفاده مي نمايند. دو سيم حامل برق ( قرمز - پنج ولت و قهوه اي ( زمين ) يك زوج كابل بهم تابيده براي حمل داده ( زرد و آبي )

 

زمانيكه كامپيوتر روشن مي گردد ، عمليات پرس و جو در رابطه با دستگاههاي متصل به گذرگاه  انجام شده  و به هر يك از آنها يك آدرس خاص ، نسبت خواهد شد . فرآيند فوق "سرشماري"  ناميده مي شود. دستگاهها نيز زمانيكه به گذرگاه متصل مي گردند شمارش مي گردند. كامپيوتر از نحوه انتقال اطلاعات توسط دستگاهها با استناد بر يكي از روشهاي زير ، آگاهي مي يابد.

    وقفه : دستگاهي نظير موس يا صفحه كليد كه داده هاي كمي را ارسال مي دارند از روش " وقفه " استفاده مي نمايند.

    Bulk ( توده اي ) . يك دستگاه نظير چاپگر كه حجم بالائي از اطلاعات را در يك بسته دريافت مي دارد، از روش فوق استفاده مي نمايد. يك بلاك از داده ها براي چاپگر ارسال و صحت آنها نيز بررسي مي گردد.

     Isochronous ( همزمان ) . دستگاههاي  نظير بلندگو از روش فوق استفاده مي نمايند. جريان پيوسته اي از داده ها بين دستگاه و كامپيوتر برقرار مي گردد.

 

USB پهناي باند موجود را به مجموعه اي از فريم ها تقسيم و كامپيوتر فريم ها را كنترل خواهد كرد. فريم ها شامل 1500 بايت بوده و هر ميلي ثانيه يك فريم جديد، بوجود مي آيد.

اخيرا" استاندارد  USB نسخه دو،  مطرح شده است . بر اساس  استاندارد فوق ، سرعت  ده تا بيست برابر افزايش خواهد يافت . با رسيدن به سرعت هاي فوق مي توان تقريبا" هر نوع دستگاهي را از طريق USB به كامپيوتر متصل كرد. هارد ديسك هاي خارجي و دوربين هاي فيلم برداري نمونه هائي در اين زمينه مي باشند.

درباره پورت‌های مهم کامپیوتر

یکی از عواملی که در خرید مدل‌های مختلف مادربورد، نقش تعیین‌کننده‌ای را برای خریداران ایفا می‌کند، پورت‌های پانل پشتی مادربورد هستند. هر یک از کاربران بسته به نیاز روزمره خود انتظارات متفاوتی از پورت‌های موجود در پانل پشت مادربورد دارند.

برای مثال اشخاصی که جهت مصارف صنعتی از کامپیوتر استفاده می‌کنند، به پورت سریال Com احتیاج مبرم ‌دارند یا شخصی که پرینتر قدیمی دارد، به پورت LPT و همینطور اشخاصی که مصارف چندرسانه‌ای دارند، به پورت‌هایی نظیر

USB، Firewire و HDMI احتیاج دارند.

هر یک از این پورت‌ها کاربرد‌ و پروتکل‌ ارتباطی و ظاهر متفاوتی دارند. در این مقاله قصد داریم با تمامی ‌این پورت‌ها به طور مختصر آشنا شده و برخی از کاربرد‌های آنان را معرفی کنیم.

 

معرفی

پورت‌های Rear Panel در واقع رابط‌هایی هستند که مادربورد را به دستگاه‌های ورودی و خروجی متصل می‌کنند.

به طور کلی این پورت‌ها را در مادربورد‌های مختلف می‌توان در دو گروه مختلف تقسیم‌بندی کرد:

۱ـ مادربوردهایی که از پردازنده‌های گرافیکی آنبورد برخوردارند.

پانل پشتی این مادربورد‌ها معمولا به دلیل جاگیر بودن پورت‌های

DVI ، D-Sub و HDMI فاقد پورت‌هایی مانند پارالل و سریال هستند. شکل‌های زیر دو مدل مختلف از پورت‌های این مادربوردها را نشان می‌دهند.


 

شکل ۱: مادربوردی با کارت گرافیک آنبورد

 

۲ـ مادربوردهایی که فاقد پردازنده‌های گرافیکی آنبورد هستند.

در این مادربورد‌ها نیز به طور رایج دو چینش مختلف پورت‌ها یافت می‌شود.

در مدل‌های گران‌قیمت که بیشتر مصارف چندرسانه‌ای دارند، معمولا از دو پورت شبکه به همراه تعداد زیادی پورت USB و یک پورت Firewire استفاده می‌شود یا در برخی از مدل‌ها، پورت‌های External SATA و کلیدهای Clear Cmos نیز مشاهده می‌شود.

 

شکل ۲: مادربوردی با کلید Clear CMOS در پانل پشت

 

در مدل‌های قیمت متوسط و قیمت پایین معمولا فقط از یک پورت شبکه استفاده شده و تعداد پورت‌های USB نیز کمتر شده و گاهی از پورت Firewire نیز خبری نیست.

در ادامه مقاله تمامی ‌پورت‌های موجود در پانل پشتی را تا حدودی تشریح کرده و به موارد استفاده هر یک می‌پردازیم.

 

پورت PS/2

این پورت در سال ۱۹۸۷ توسط کمپانی IBM طراحی و استاندارد شده است. انتقال اطلاعات در این پورت از طریق ۶ پین به صورت سریال و با فرکانس ۱۰ الی ۱۶ کیلوهرتز انجام می‌گیرد.

 

شکل ۳: نمایی از پورتPS/2

 

هر یک از پین‌های موجود در این پورت به منظور زیر طراحی شده‌اند:

۱ـ +DATA: این پین برای انتقال اطلاعات به کار می‌رود

۲ـ بدون اتصال: رزرو شده

۳ـ GND: Ground

VCC: ولتاژ تغذیه +۵V که برای تغذیه دستگاه‌ متصل به این کانکتور کاربرد دارد.

۵ـ CLK: سیگنال Clock که نرخ سرعت انتقال اطلاعات بین مادربورد و دستگاه متصل شده را تعیین می‌کند.

۶ـ بدون اتصال: رزرو شده

از این پورت در حال حاضر برای اتصال کیبورد و موس استفاده می‌شود. در مادربوردهای کنونی معمولا دو پورت PS/2 و به صورت استاندارد با دو رنگ ارغوانی و سبز مشاهده می‌شوند. رنگ ارغوانی برای اتصال کیبورد و رنگ سبز برای اتصال موس استفاده می‌شود. البته به دلیل فراگیر شدن موس‌های USB، پورت سبز رنگ در برخی از مادربوردهای جدید مشاهده نمی‌شود. همچنین در برخی مدل‌ها تک پورت PS/2 موجود برای اتصال هر دو دستگاه نام برده بهینه‌سازی شده است که در این حالت با دو رنگ نیمه سبز و نیمه ارغوانی مشاهده می‌شود.

 

پورت VGA

این پورت از زیرمجموعه پورت‌های خانواده D-sub محسوب می‌شود که در سال ۱۹۸۷ توسط کمپانی IBM طراحی و استاندارد شده است. صرفنظر از کارت‌های گرافیکی، این پورت ۱۵ پین که DE-15 نامیده می‌شود، فقط در مادربورد‌های گرافیک آنبورد گنجانده می‌شود.

پورت VGA با نام‌های دیگری چون کانکتور RGB، Mini Sub D15 و Mini D15 نیز معرفی می‌شود.

 

شکل ۴: نمایی از پورتDE-15

 

انتقال اطلاعات آنالوگ RGB که متشکل از سیگنال‌های ۳ رنگ اصلی

(قرمز ـ سبز ـ آبی) و سیگنال‌های سنکرون افقی و عمودی است، توسط پروتکل

(DDC2 (Display Data Channel صورت می‌گیرد.

این پورت برای انتقال داده‌های ویدیویی آنالوگ از خروجی کارت گرافیکی به دستگاه‌های بصری نظیر انواع مانیتور‌ها، ویدیو پروژکتور‌ها، انواع مختلف HD TV و کاربرد دارد.

 

پورت DVI

پورت Digital Visual Interface) DVI)در سال ۱۹۹۹ توسط گروه سازنده مطرح قطعات سخت‌افزاری  Digital Display Working Group) DDWG) طراحی و استاندارد شده است.

این پورت نیز مانند پورت VGA فقط در مادربوردهای گرافیک آنبورد وجود دارد و برخلاف پورت VGA که آنالوگ است، دیجیتال بوده و به صورت سریال با استفاده از پروتکل پرسرعت Transition Minimized Differential Signaling) TMDS) اطلاعات را از خروجی کارت‌های گرافیک به دستگاه‌های بصری دیجیتال با کیفیت تصویر بالا نظیر مانیتور‌های ال‌‌سی‌دی، ویدیو پروژکتورهای دیجیتال و ارسال می‌کند.

 

شکل ۵: انواع پورت‌های DVI

 

این پورت دو نوع عمده Single link و Dual link دارد.

بیشترین رزولوشن DVI در حالت Single link معادل ۲.۷۵ مگاپیسکل است (در حالت استاندارد ۶۰ هرتز) یعنی به صورت کاربردی می‌تواند در رزولوشن ۱۲۰۰ * ۱۹۲۰ و فرکانس ۶۰ هرتز کار کند.

این مقدار در حالت Dual Link دو برابر می‌شود، یعنی حداکثر رزولوشن آن در فرکانس ۶۰ هرتز به ۱۶۰۰ * ۲۵۶۰ می‌رسد.

پورت DVI سه گونه مختلف دارد:

DVI-D= خروجی فقط دیجیتال

DVI-A= خروجی فقط آنالوگ

DVI-I= خروجی هم آنالوگ و هم دیجیتال

همانطور که در شکل ۶ مشاهده می‌شود، پین‌های سمت چپ مربوط به خروجی آنالوگ است و به همین در DVI-D حذف شده‌اند.

 

پورت HDMI

پورت (HDMI (High-Definition Multimedia Interface در سال ۲۰۰۲ توسط چندین کمپانی مطرح هیتاچی، پاناسونیک، سونی، فیلیپس و توشیبا طراحی و استاندارد شده است.

این پورت ۱۹ پین انتقال صدا و تصویر دیجیتال و فشرده نشده را از دستگاه‌های سمعی بصری نظیر Blu-ray Player‌، کنسول بازی‌ مانند PS3 و XBOX 360، کامپیوتر شخصی و به مانیتور‌های LCD و HD TV‌ با بهترین کیفیت ممکن میسر می‌سازد.

 

شکل ۶: پورت HDMI

 

این پورت نیز مانند پورت DVI فقط در مادربورد‌های گرافیک آنبورد یافت می‌شود و همانند پورت DVI با استفاده از پروتکل پرسرعت TMDS اطلاعات را جابجا می‌کند. یکی از تفاوت‌های اصلی HDMI با DVI این است که پورت HDMI صدا را نیز همزمان با تصویر منتقل می‌کند. بیشترین رزولوشن HDMI معادل ۲۱۶۰ * ۴۰۹۶ است.

 

پورت‌های SPDIF

پورت (SPDIF (Sony Philips Digital Interface توسط کمپانی‌های سونی و فیلپس طراحی و معرفی شده است. همانطور که در مقاله شماره ۵۲ «در مورد صدای آنبورد بیشتر بدانیم» اشاره شد، صدا به دو فرمت دیجیتال و آنالوگ در خروجی مادربورد‌ها ارایه می‌شود، خروجی دیجیتال صدا به واسطه دو نوع پورت Optical و Coaxial با دستگاه‌های مربوطه در ارتباط است.

همانطور که اشاره شد، پروتکل ارتباطی این پورت دیجیتال است و بنابراین دستگاهی که این کانکتور را به صورت ورودی دارد باید یک چیپ Codec نیز داشته باشد تا این سیگنال را توسط DAC (چیپ تبدیل دیجیتال به آنالوگ) به سیگنال صدای قابل تقویت توسط آمپلی‌فایر‌های مرسوم تبدیل کند

 

شکل ۷: پورت SPDIF (پورت بالایی Coaxial و پورت پایینی Optical)

 

مزیت اصلی این پورت‌ها در این است که سیگنال صدای دیجیتال را قبل از ورود به چیپ Codec موجود در مادربورد، در اختیار کاربر قرار می‌دهد تا کاربرانی که سیستم‌های فوق حرفه‌ای صدا دارند از نهایت کیفیت پخش صدا لذت ببرند. سیستم‌های‌ حرفه‌ای صدای دیجیتال مانند انواع سینمای خانگی و اسپیکرهای Dolby Pro Logic و از این کانکتور برخوردارند.

 

پورت USB

پورت USB در سال ۱۹۹۶ توسط چندین کمپانی مطرح سخت‌افزاری و نرم‌افزاری مانند اینتل، مایکروسافت، آی‌بی‌ام و طراحی و استاندارد شد. USB در حال حاضر پرکاربردترین پورت در کامپیوترهای شخصی است. انواع دستگاه‌های ورودی و خروجی نظیر انواع ماوس، کیبورد، دوربین دیجیتال، حافظه فلش‌، اسکنر‌، پرینتر، ‌هارددیسک اکسترنال و به واسطه این پورت به کامپیوترهای شخصی متصل می‌شوند.

این پورت ۴ پین دارد که پین‌های کناری ( ۵V+و۵V-) وظیفه تغذیه دستگاه متصل شده به این پورت را بر عهده دارند و دو پین دیگر (D+ و D-) کار انتقال اطلاعات بر عهده دارند.

 

شکل ۸: پورت USB

 

انتقال اطلاعات در این پورت به شکل سریال انجام می‌گیرد و حداکثر پهنای باند این پورت در نسخه‌های مختلف به شرح زیر است:

USB 1.0 = 1.5 Mbit/s

USB 1.1 = 12 Mbit/s

USB 2.0 = 480 Mbit/s

USB 3.0 = 5000 Mbit/s

 

پورت LAN

پورت LAN که پورت Ethernet نیز نامیده می‌شود، در سال‌های ۱۹۷۳ تا ۱۹۷۵ توسط کمپانی Xerox PARC طراحی و استاندارد شده است و در حال حاضر پرمصرف‌ترین پورت اتصال چند کامپیوتر به یکدیگر (شبکه) است.

این پورت از خانواده پورت‌های (۸P8C (8 Position 8 Conductor است و انتقال اطلاعات در این پورت به صورت سریال براساس پروتکل IEEE 802.3 انجام می‌گیرد.

 

شکل ۹: پورت شبکه

 

در حال حاضر سرعت انتقال اطلاعات در کامپیوترهای شخصی با ۳ سرعت

۱۰/۱۰۰/۱۰۰۰ Mbps عرضه می‌شود، به طوری که تقریبا تمامی‌ مادربورد‌های کنونی قابلیت ارایه هر ۳ سرعت را در قالب یک پورت دارند. این پورت تقریبا در تمامی ‌مادربوردهای کنونی یافت می‌شود و در مادربوردهای رده ارزان قیمت و متوسط معمولا یک پورت و در مادربوردهای حرفه‌ای و گران‌قیمت معمولا دو پورت مشاهده می‌شود.

از جمله موارد استفاده این پورت در کامپیوترهای شخصی می‌توان به پلی برای اتصال به شبکه‌های محلی، اتصال انواع مودم‌های ADSL و اشاره کرد.

 

پورت FireWire

این پورت که با نام‌های دیگری همچون i.LINK، IEEE 1394 و Lynx نیز شناخته می‌شود، در سال ۱۹۹۵ توسط کمپانی اپل طراحی و توسط چندین کمپانی دیگر نظیر Sony و Texas Instruments استاندارد شده است. در واقع چند اسم بودن این پورت نیز به همین دلیل است. این پورت در کمپانی اپل با نام Firewire، در کمپانی Sony با نام i.LINK، در کمپانی Texas Instruments با نام Lynx و در اغلب مادربوردهای کنونی با نام IEEE 1394 شناخته می‌شود. انتقال اطلاعات در این پورت به صورت سریال و به واسطه پروتکل(ISOC (ISOCHRONOUS انجام می‌گیرد. این پورت از نظر ظاهری با دو استاندارد ۶ مسیره و ۴ مسیره طراحی شده و هر دو پورت با یکدیگر کاملا سازگارند.

 

شکل ۱۰: پورت Firewire

 

پورت فایروایر در مادربوردهای کنونی از لحاظ سرعت تبادل اطلاعات در دو کلاس

(IEEE 1394b (800Mbps و (IEEE 1394a (400Mbps طبقه‌بندی می‌شود. پورت نام برده معمولا در مادربوردهای رده پایین قیمت تعبیه نمی‌شود و معمولا در مادربوردهای رده متوسط به بالا دیده می‌شود. از جمله دستگاه‌هایی که به این پورت متصل می‌شوند، می‌توان به انواع HD TV، دوربین‌های عکاسی و فیلمبرداری دیجیتال، برخی مودم‌ها،‌ هارددیسک‌های قابل حمل، برخی اسکنرها و پرینتر‌های حرفه‌ای و اشاره کرد.

 

پورت Parallel

این پورت ۲۵ پین که به نام‌های دیگری مانند LPT، DB-25 و Printer Port نیز شناخته می‌شود، از خانواده پورت‌های D-sub است و در سال ۱۹۷۰ توسط کمپانی Centronics Data Computer طراحی و استاندارد شده است.

انتقال اطلاعات در این پورت به صورت موازی و براساس استاندارد IEEE 1284 انجام می‌شود. همانطور که می‌دانید در گذشته از این پورت بیشتر برای پرینتر استفاده می‌شد و به همین دلیل به آن پورت پرینتر نیز می‌گویند. این پورت در حال حاضر مصارف صنعتی عدیده‌ای دارد، برای مثال برخی از دستگاه‌های PLC، قسمت مانیتورینگ انواع دستگاه‌های کنترل صنعتی و هشدار دهنده‌ها و انواع میکروکنترلرها از این پورت برای اتصال به کامپیوتر استفاده می‌کنند.

 

شکل ۱۱: پورت LPT

 

لازم به ذکر است پورت USB به تدریج جای این پورت را گرفته و در حال حاضر درصد زیادی از مادربوردهای کنونی این پورت بزرگ و جاگیر را از پانل پشتی حذف کرده و به تعداد پورت‌های USB افزوده‌اند.

 

پورت COM

این پورت ۹ پین، در سال ۱۹۶۹ توسط چندین کمپانی آمریکایی

CEA، ECA، GEIA، JEDEC و TIA طراحی و استاندارد شده است. این پورت به نام

DE-9 نیز معروف است و جزو خانواده D-sub محسوب می‌شود.

 

شکل ۱۲: پورت COM

 

انتقال اطلاعات در این پورت به صورت سریال و براساس استاندارد RS-232 صورت می‌گیرد.

در حال حاضر این پورت نیز مانند پورت پارالل در بسیاری از مادربوردها تعبیه نمی‌شود و پورت USB جایگزین آن شده است. از جمله دستگاه‌هایی که به این پورت متصل می‌شوند، می‌توان به برخی مودم‌های اکسترنال قدیمی، پرینتر‌، موس‌ و اشاره کرد و از مصارف صنعتی آن می‌توان به انواع پروگرم‌های میکروکنترلر و EEPROM و همچنین پلی برای برقراری ارتباط انواع دستگاه‌های کنترل صنعتی و هشدار دهنده‌ نام برد.

 

پورت External SATA

این پورت که گاهی e-SATA نیز نامیده می‌شود، در واقع نمونه تکامل یافته پورت SATA است که در سال ۲۰۰۴ با اعمال اصلاحاتی در مشخصات و شرایط الکتریکی کابل و کانکتور توسط سازمان بین‌المللی

Serial ATA International Organization)SATA-IO) که متشکل از چندین کمپانی مطرح سازنده سخت‌افزار نظیر هیتاچی، اینتل؛ دل، سی‌گیت و وسترن‌دیجیتال است، طراحی و استاندارد شده است. ازجمله تغییرات محوری که برای استانداردسازی e-SATA انجام شده، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

 

شکل ۱۳: پورت e-SATA

 

تغییر محدوده حداقل پتانسیل الکتریکی ارسال اطلاعات از دامنه ۴۰۰-۶۰۰ mv به دامنه ۵۰۰-۶۰۰ mv

تغییر محدوده حداقل پتانسیل الکتریکی دریافت اطلاعات از دامنه ۳۲۵-۶۰۰ mv به دامنه ۲۴۰-۶۰۰mv

تغییر حداکثر طول کابل از ۱ متر به ۲ متر

تغییرات بنیادی در نوع پوشش حفاظتی به کار رفته در کانکتور و پورت e-SATA برای حداکثر کاهش نویز

 

از جمله ویژگی‌های متمایز این پورت می‌توان به خصیصه Hotplug اشاره کرد که طی آن بدون نیاز به خاموش کردن سیستم می‌توان دستگاه‌های متصل به این پورت را جدا کرده یا تعویض نمایید. انتقال اطلاعات در این پورت ۸ پین به صورت سریال انجام می‌گیرد و حداکثر سرعت انتقال اطلاعات در این پورت به ۳۰۰ MB/s می‌رسد.

از جمله دستگاه‌هایی که به این پورت متصل می‌شوند، می‌توان به انواع دستگاه‌های ذخیره‌ساز مانند ‌هارددیسک پرتابل، درایوهای نوری و اشاره کرد.

 

پورت Audio

همانطور که در ابتدای مقاله اشاره شد، صدا با دو فرمت دیجیتال و آنالوگ در خروجی مادربورد‌ها ارایه می‌شود. فرمت آنالوگ از طریق کانکتور‌های Audio I/O در دو مدل ۷.۱ کاناله (۶ کانکتور) و ۵.۱ کاناله (۳ کانکتور) عرضه می‌شود. در واقع با توجه به مدل چیپ Audio Codec که در مادربورد تعبیه شده، این دو نوع کانکتور در پانل پشتی مادربورد تعبیه می‌شوند. این کانکتورها اصطلاحا Audio jacks نامیده می‌شوند و استاندارد سایز فیش رابطی که به این کانکتورهای متصل می‌شود ۳.۵mm TRS است.

 

شکل ۱۴: خروجی ۶ کانال صدا

 

شکل ۱۴: خروجی ۶ کانال صداهمانطور که در تصویر می‌بینید، این پورت‌ها با رنگ‌های مختلف از یکدیگر متمایز می‌شوند. این رنگ‌بندی در سال ۱۹۹۹ توسط دو کمپانی اینتل و مایکروسافت براساس استاندارد PC99 وضع شده است. لازم به ذکر است که این کانکتورها اصطلاحا قابل برنامه‌ریزی هستند و در وضعیت‌های مختلف عملکرد متفاوتی از خود نشان می‌دهند.

تعاريف و مفاهيم اوليه در خطوط انتقال


خطوط فشار ضعيف:

عبارت است از خطوط هوايي با ولتاژ 400 ولت (سه فاز) و يا 220 ولت (تکفاز)

خطوط فشار متوسط: عبارت است از خطوط هوايي با ولتاژهايKV11، KV20 و 33KV بر حسب مورد.

شيفته ريزي: منظور از شيفته ريزي، پرکردن اطراف چاله تيرها با بتن به عيار Kg/M3150 بتنKg/M3 150: يعني بتني که، در هر متر مکعب مخلوط آن، Kg 150 سيمان استفاده مي شود.

پيکتاژ: علامت کوبي و ميخکوبي طبق طرح ارائه شده.

ژالون: ميله هاي رنگي ( سفيد و قرمز ) تعيين مسير.

سونداژ: کنده کاري موضعي در عرض مسير تعيين شده به عمق 5/2 الي 12 متر جهت بررسي و مشخص نمودن تأسيسات زيرزميني

کاتر: دستگاه برش آسفالت دژبر: چکش ضربه زن کمپرسور ايمني: شامل کليه اقدامات و مطالعاتي است که به منظور ايجاد محيط امن و دور از خطر براي نيروي انساني و تجهيزات صورت مي گيرد. بطوريکه در آن محيط، نيروي انساني از حداقل استرسها و صدمات برخوردار بوده و ميزان صدمات و خسارات به حداقل ممکن کاهش يابد.

شبکه زنده: به کليه تجهيزات برقدار شبکه اطلاق مي شود که توسط مدار شکن مربوط از شبکه جدا شده و بطور کامل بدون انرژي شده و با زمين، هم پتانسيل شده باشد.

فرد مجاز: فردي است که داراي اطلاعات علمي، تجربي، فني و ايمني مورد نياز براي انجام کار معين و تعريف شده بوده و صلاحيت انجام آنرا داشته باشد.

سرپرست اکيپ: به فردي اطلاق مي شود که، علاوه بر مسئوليت رهبري و نظارت اکيپ ، مسئوليت ايمني افراد تحت سرپرستي را نيز بر عهده داشته باشد. سرپرست اکيپ موظف است از شروع تا پايان کار، در محل کار حضور داشته و بهيچوجه و تحت هيچ عنوان، مجاز به ترک محل کار نيست.

تخليه الکتريکي مدار: عبارت است از تخليه بارهاي الکتريکي ذخيره شده در مدار و تأسيسات جدا شده از شبکه و هم پتانسيل بودن مدار با زمين.

آزمايش الکتريکي: عملياتي است که به منظور حصول اطمينان از صحت مدار و تأسيسات و تجهيزات، از نظر الکتريکي براي انجام يک کار معين، انجام مي گيرد.

آزمايش مکانيکي: عملياتي است که به منظور حصول اطمينان از استقامت مکانيکي تأسيسات و شبکه، از نظر مکانکي انجام مي گيرد.

جمپر(رابط): در خطوط هوايي و در تيرهاي دوبله کشش استفاده مي شود.

دوبله کشش: به منظور کاهش خطوط انتقال، خط به صورت دوبله کششي، طوري اجراء مي شود که خطوط، تحت نيروي بحراني قرار نگيرند.

فيدر: فيدر عبارت است از مجموعه اي از وسايل قطع و وصل با ولتاژ اسمي معين که براي دريافت برق از بالادست سيستم برق رساني و تحويل آن به پايين دست سيستم تعبيه مي گردد. فيدرها به لحاظ مشمول مفاد اين آيين نامه به شرح ذيل دسته بندي مي شوند:

1- فيدر در مورد خط فشار متوسط خروجي از پست فوق توزيع عبارت است از تابلو و تجهيزات آن که در اطاق ولتاژ فشار متوسط پست فوق توزيع قرار گرفته و خط فشار متوسط از آن تغذيه مي گردد. 2- فيدر در مورد خط فشار متوسط انشعابي از خط موجود عبارت است از جداساز ( سکسيونر ) هوايي و يا يک سري قطع کننده که خط انشعابي از آن طريق تغذيه مي شود. 3- فيدر در مورد خط فشار متوسط خروجي از پست توزيع زميني عبارت است از تابلوي جداساز ( سکسيونر ) قابل قطع زير بار و يا تابلوي کليد ( ديژنکتور ) که خط خروجي مذکور را تغذيه مي نمايد. 4- فيدر فشار قوي ترانسفورماتور در پست زميني عبارت است از تابلوي کليد ( ديژنکتور ) و يا تابلو سکسيونر فيوزدار که ترانسفورماتور را به شبکه فشار قوي اتصال مي دهد. 5- فيدر در مورد پست ترانسفورماتور توزيع هوايي عبارت است از مجموع قطع کننده ها و برقگيرها که در محل اتصال خط فشار متوسط به ترانسفورماتور نصب مي شوند. 6- فيدر در مورد خطهاي خروجي فشار ضعيف عبارت است از کليد يا کليد فيوز نصب شده در تابلوي فشار ضعيف پست ترانسفورماتور که از طريق آن برق فشار ضعيف براي مصرف کننده ( يا مصرف کنندگان) ارسال مي گردد. چنانچه تابلوي فشار ضعيف داراي بيش از يک خط خروجي باشد، هرکليد فيوز منصوب در ابتداي هر خط خروجي يک فيدر محسوب خواهد شد. در اين صورت بهاي کليد کل اتوماتيک ( کليد خروجي ترانسفورماتور ) و قيمت تابلو را بايد به نسبت بين کليد فيوزهاي خروجي موجود تقسيم کرد.

سطوح ولتاژ در شبکه هاي توزيع: شبکه هاي فشار متوسط عمومي در ايران، با ولتاژهاي 33 ، 20 و 11 کيلوولتي کار مي کنند، که در اين ميان، ولتاژ KV20 رايج ترين آنها است و امروزه نيز ،ايجاد و توسعه شبکه هاي فشارمتوسط به طور اساسي با ولتاژ KV20 صورت مي گيرد. در بعضي از شهرها نيز که از قديم ولتاژ KV11 معمول بوده است، رفته رفته جاي خود را به KV20 داده اند. ولتاژ KV33 فقط در خوزستان رايج است و در ابتدا به عنوان ولتاژ فوق توزيع به کار مي رفت، بدين معني که از طريق خطوط KV33 و ايستگاههاي تبديل KV11/33 ولتاژ توزيع KV11 تأمين و برق به مراکز مصرف رسانده مي شد و سپس با تبديل KV11 به V400 به مصرف مي رسيد. اما امروز، گرايش به تبديل مستقيم ولتاژ از KV 33 به V400 بيشتر است و ايستگاههاي مبدل V400/33000 به يکباره کار توزيع انرژي در سطح فشار متوسط را انجام مي دهند. در حال حاضر، هر دو حالت ياد شده در شبکه خوزستان وجود دارد. از طرفي در آينده در شهرهاي بزرگي همچون تهران، ولتاژ فوق توزيع 63KV نيز جزء سطوح ولتاژ فشار متوسط در طرف ولتاژ اوليه شبکه هاي توزيع قرار خواهد گرفت. لازم به توضيح است که بر اساس تعريف جديد استاندارد بين المللي، سطح ولتاژ فشار متوسط M.V (MEDIAM VOLTAGE ) طيف ولتاژ در بازده KV3 الي KV75 را شامل مي شود، به عنوان مثال، در بيشتر پالايشگاهها و صنايع پتروشيمي، و همچنين صنايع سيمان و خودروسازي، پستهاي با ولتاژ KV3/3 و KV6، به عنوان شبکه اوليه وجود دارد که مقدار اين ولتاژها در شبکه هاي توزيع مجاز نمي باشد.

توجه: طبق تعريف، شبکه فشارضعيف(LV) به دامنه ولتاژهاي تا حد اکثرV 1000 گفته مي شود. در يک سيستم طبيعي تغييرات حداکثر و حداقل ولتاژ نبايد بيشتر از محدوده 10%± باشند. شبکه هاي فشارضعيف و بدنبال آن اطلاعات مربوط به سرويس مصرف کننده، آخرين بخش از شبکه هاي توزيع را تشکيل مي دهند. (يعني به طور مستقيم با مصرف کنندگان در ارتباط هستند). اين مدارها، از نظر چگونگي سرويس دهي با فيدرهاي اوليه يکسانند. شبکه فشارضعيف به طور کلي، به همراه ترانسفورماتورهاي توزيع در يک حوزه قرار مي گيرد که ميان آنها، ارتباط تنگاتنگي برقراراست. در مناطق شهري با چگالي بار سنگين، به طور معمول شبکه فشارضعيف فقط از طريق کابلهاي زميني عبور داده مي شوند. در اين حالت، کابلهاي متعلق به پستهاي همسايه، به يکديگر بسيار نزديک مي شوند، بنابراين احتمال به هم پيوستگي شبکه فشار ضعيف، با هزينه مناسبي فراهم مي آيند. از اينرو در گذشته، در اين مناطق، از شبکه هاي شعاعي استفاده مي شد، هم اکنون شبکه هاي به هم پيوسته مناسبتر به نظر مي رسد. اگرچه شبکه فشارمتوسط (طرف اوليه) و فشارضعيف (طرف ثانويه) با يکديگر تفاوتهاي آشکاري دارند. با اين حال، مباني مشترکي به ويژه در طراحي آنها حاکم است.

خطوط هوايي توزيع: اين قسمت شامل معيارهاي طراحي الکتريکي و مکانيکي خطوط هوايي باتوجه به حجم بالاي استفاده خطوط هوايي در شبکه هاي توزيع مي باشد.

تعاريف:

کشش [T]: در هر نقطه از سيم نيرويي که در امتداد محور سيم برآن نقطه وارد مي شود کشش در آن نقطه ناميده مي شود. کشش در پايين ترين نقطه سيم افقي است و آن را با H نمايش مي دهند.

تنش [σ]: در هر نقطه از سيم، نسبت کشش سيم به سطح مقطع را تنش در آن نقطه مي گويند.

فلش[f](شکم): بيشترين فاصله بين سيم و خط راست واصل نقاط اتصال سيم به پايه(دو پايه متوالي) رافلش يا شکم سيم گويند.

پارامتر سيم[a]: نسبت کشش افقي [H]به واحد طول سيم را پارامتر سيم گويند.

ضريب اطمينان سيم: عددي است که با توجه به اهميت خط براي آن در نظر گرفته مي شود و برابر است با نسبت حداکثر مقاومت کششي سيم به حداکثر نيروي موجود وارد بر سيم.براي خطوط توزيع ضريب اطمينان حداقل 5/2 مناسب است.

سکشن: به قسمتي از خط که بين دو پايه زاويه اي (کششي) و يا انتهايي قرار گرفته باشد يک سکشن گفته مي شود. کشش افقي سيم در طول يک سکشن تقريباً يکسان است.

اسپن[S]: فاصله افقي دو پايه مجاور را اسپن مي نامند. در شکل شمايي از تعاريف بالا نشان داده شده است.

فاصله هوايي مجاز: حداقل فاصله بين هاديها و تجهيزات خط ازسطح و تأسيسات اطراف خط را گويند.

فاصله هوايي مجاز قائم: به حداقل فاصله هوايي قائم خط از کف گفته مي شود.

فاصله هوايي مجاز افقي: حداقل فاصله جانبي خط از تأسيسات اطراف آن است.

فاصله هوايي مجاز انتقالي: در گوشه هاي ساختمان و تأسيسات بايد هم فاصله مجاز افقي و هم فاصله مجاز قائم رعايت شود.در شکل روبرو شمايي از تعاريف بالا نشان داده شده است.

خطوط هوائي: يك خط هوائي از هوا جهت عايق‌سازي هاديهاي لخت براي اكثر طول آن، جدا از بخشهاي بسيار كوچك متصل به مقره‌ها در تكيه‌گاههاي خط، استفاده مي‌كند. عدم وجود عايق ديگر و سادگي نسبي احداث، باعث روش نه‌چندان گران تهيه مدارهاي الكتريكي در مقايسه با كابل زيرزميني، به خصوص سطوح ولتاژ متوسط و ولتاژهاي بالاتر، شده است. جدول زير هزينه احداث يك مدار خط هوائي يا كابل زيرزميني را در سطوح ولتاژ مختلف مقايسه مي‌كند. يك مقدار نامي متوسط مناسب براي مدار، كه براي هر يك از چهار سطح ولتاژ متفاوت مي‌باشد، به منظور مقايسه مورد استفاده قرار گرفته است. اين نسبتها فقط به عنوان مقادير خيلي كلي مي‌باشند، زيرا كه براي هر دو نوع احداث، هزينه‌هاي كلي به طور قابل توجهي توسط هزينه‌هاي كارمزد و مدار و نقشه‌برداري و نوع زمين تحت تاثير قرار مي‌گيرد. براي مثال، در شرايط مطلوب هنگامي كه بتوان از دستگاه مخصوص حفر كانال جهت قرار دادن كابل استفاده كرد، همانند داخل مزرعه‌ها، هزينه كابل LV مي‌تواند بسيار نزديك يا حتي كمتر از خط هوائي باشد. اين حالت ممكن است تحت بعضي شرايط خاك براي ولتاژ MV نيز برقرار باشد، هنگامي كه هزينه‌هاي تمام طول عمر، شامل سرمايه اصلي به علاوه هزينه‌هاي مربوط به قابليت اعتماد، در نظر گرفته شود. در مناطق با نوع زمين متفاوت، مثلاً كوهستاني يا شامل عبور از رودخانه‌هاي بزرگ، معمولاً مزيت هزينه‌اي مشخصي در مورد خطوط هوائي وجود دارد. واضح است كه هزينه احداث هر شبكه توسط نسبت خط هوائي به كابل زيرزميني، به خصوص در سطوح ولتاژ بالاتر، تحت تاثير قرار مي‌گيرد. جدا از اين ملاحظات عوامل ديگري نسبت خطوط به كابلها را تحت تاثير قرار مي‌دهند. در مناطق با جمعيت پراكنده‌تر جهان مجال بيشتري جهت به دست‌آوردن مسير خطوط هوائي وجود دارد، حتي اگر در بعضي از شرايط به علت فاصله موجود براي رساندن وسايل و تجهيزات به كارگاه و طبيعت زمين مشكلاتي وجود داشته باشند قوانين ملي يا شركت برق حداقل فاصلة مجاز را براي عواملي همانند تاب خوردن هاديها توسط باد وزيده شده به خط با سرعت معلوم، را مشخص مي‌كنند. ارتفاع خط توسط حداكثر شكم بين دكلها مشخص مي‌شود كه خود آن نيز به فاصله بين دو دكل، نوع هادي، حداكثر فشار مجاز هادي، حداكثر دماي هادي و دماي هواي محيط وابسته مي‌باشد. هنگامي كه از نظر مكانيكي ابعاد يك خط تعيين مي‌شوند، مهندس طراح بايد مطمئن شود كه تمامي ضوابط فوق در تمامي شرايط بار حاصل مي‌گردند. شرايط آب و هوايي قابل پيش‌بيني بسياري نيز بايد در نظر گرفته شوند. در بارگذاري جريان بالا و دماي محيط بالا شكم حداكثر مي‌باشد، در حاليكه در دماي سرد و با بار كم فشار در هاديها در بالاترين حد مي‌باشد. در جايي كه احتمال رويارويي با برف و يخ وجود دارد، توجه فوق ‌العاده براي اين امر مورد نياز مي‌باشد. برف و يخ بر روي هادي به طور مؤثري سطح در معرض باد را افزايش مي‌دهند و وزن اضافه علاوه بر بارگذاري مكانيكي بر روي هاديها تحميل مي‌شود. اين نسبتها فقط به عنوان مقادير خيلي كلي مي‌باشند، زيرا كه براي هر دو نوع احداث، هزينه‌هاي كلي به طور قابل توجهي توسط هزينه‌هاي كارمزد و مدار و نقشه‌برداري و نوع زمين تحت تاثير قرار مي‌گيرد. براي مثال، در شرايط مطلوب هنگامي كه بتوان از دستگاه مخصوص حفر كانال جهت قرار دادن كابل استفاده كرد، همانند داخل مزرعه‌ها، هزينه كابل LV مي‌تواند بسيار نزديك يا حتي كمتر از خط هوائي باشد. اين حالت ممكن است تحت بعضي شرايط خاك براي ولتاژ MV نيز برقرار باشد، هنگامي كه هزينه‌هاي تمام طول عمر، شامل سرمايه اصلي به علاوه هزينه‌هاي مربوط به قابليت اعتماد، در نظر گرفته شود. در مناطق با نوع زمين متفاوت، مثالاً كوهستاني يا شامل عبور از رودخانه‌هاي بزرگ، معمولاً مزيت هزينه‌اي مشخصي در مورد خطوط هوائي وجود دارد.

حريم مجاز شبکه هوايي: فاصله افقي هر شبکه هوايي از شبکه هوايي ديگر يا از ساختمان مجاور و يا از ديوار پياده روها و يا درختان اطراف نبايد از حداقل فاصله استاندارد شده کمتر باشد. در شبکه هاي هوايي جهت حفاظت-- خطوط و اشخاص دو نوع حريم داريم که عبارتند از : 1- حريم مجاز درجه يک: فاصله افقي يک شبکه از شبکه مجاورش مي باشد که تا ولتاژ KV20 حداقل 5 متر مي باشد. 2- حريم مجاز درجه دو: فاصله افقي شبکه از ساختمانها يا ديوار پياده روها يا درختان اطراف مي باشد که حداقل بايد3/1 متر براي شبکه فشارضعيف و حداقل 3 متر براي شبکه KV20 باشد.

کابل کشي زير زميني: اصولاً در قسمتهايي از شبکه توزيع که درحريم هاي مختلف از قبيل خانه ها و راه آهن و . . . وجود دارد از سيستم توزيع زير زميني استفاده مي شود. شبکه توزيع را مي توان از لحاظ کاربرد کابل قدرت در آن به دو دسته کلي زير تقسيم بندي نمود:

الف- کابلهاي بکاررفته در داخل پستهاي توزيع: اين کابلها عموماً بخشي از فيدرهاي خروجي پستهاي فوق توزيع و يا فيدرهاي ورودي يا خروجي پستهاي 20 کيلوولت براي کابلهاي فشارمتوسط و خروجي فيدرهاي پست 20 کيلوولت براي کابلهاي فشارضعيف که در داخل پست واقع مي گردند، مي باشند. کابلهاي بکاررفته در داخل پستهاي توزيع عموماً بصورت نصب روي سيني کابل و يا نصب در کانال پيش ساخته بصورت سرباز و يا تهويه دار و يا بصورت سربسته مي باشد.

ب- کابلهاي خارج شده از پستهاي توزيع: اين کابلهاي عموماً خارج از محوطه پستهاي توزيع(بين پستهاي توزيع، از يک پست تا محل مصرف کنتده و. . . ) کشيده مي شوند. کابلهاي بکاررفته در خارج از پستهاي توزيع را مي توان به دو صورت زير نصب نمود:

1- دفن کابل در زمين: ابتدا گودال مناسب حفر شده و باتوجه به استانداردهاي کابل کشي که در قسمتهاي بعد توضيح داده مي شود کابل در گودال قرار گرفته و روي آن پوشانيده مي شود.

2- سيستم مجراي کابل يا سيستم زير زميني: در سيستم زير زميني کابل از داخل مجراي کابل و لوله عبور داده شده و به فواصل مشخص و معيني از دريچه هاي بازديد آدم رو يا دريچه هاي بازديد استفاده مي گردد. اجراي اين سيستم هزينه زيادتري نسبت به ساير سيستمها دارد و ازطرفي باردهي کابل نسبت به خواباندن کابل بطور مستقيم در زمين کاهش مي يابد.

کابل کشي در خارج از پست: کابل کشي به دو صورت کلي زير مي تواند انجام شود:

الف- خواباندن کابل در گودال و کانال

ب- روش زيرزميني و مجراي کابل خواباندن کابل در گودال و دفن آن در زمين: براي اين منظور ابتدا گودالي متناسب با محل حفر شده و بعد از ريختن ماسه نرم در آن، کابل در گودال قرار گرفته و سپس با نصب پوشش حفاظتي متناسب گودال کاملاً پر مي شود.

مسير کابل: قبل از کابل کشي، مسير کابل بايستي بطور دقيق نقشه برداري و مشخص شود و در طول مدت کابل -کشي اين نقشه به همراه فهرست لوازم مورد نياز در دسترس باشد، تا اطلاعات لازم جهت تشخيص خطا در آينده، و نيز اطلاعات جهت توسعه سيستم در آينده، درآن ثبت گردد. براي مشخص کردن مسيرکابل بايستي هماهنگيهاي لازم با شهرداري، راهنمايي و رانندگي، شرکتهاي گاز، آب، مخابرات و ساير شرکتهاي مرتبط بعمل آيد تا کليه موانعي که در مسير وجود دارند مشخص شده و بهترين مسير انتخاب شود.براي طرح مسير کابل تاحد ممکن بايستي از پياده روها استفاده نمود. در محلهايي که تعداد کابلهاي زيادي عبور مي کند و ظرفيت جريان بالايي عبور داده مي شود فواصل بيشتري بين کابلها بايد در نظر گرفت.

حفر کانال: کانالها بايد به صورت کنده شود تا از ريختن خاک به کانال جلوگيري شود و همچنين بايد ديوارها از لحاظ استحکام مورد بررسي قرار گيرند و در صورت لزوم جلوگيري از ريزش خاک، کانال مهار شود.خاکهاي برداشته شده بايد 30 سانتيمتر بعد از لبه کانال ريخته شود (شکل زير) تا هرگونه فعاليت آزاد براي خواباندن کابل امکان داشته باشد.

نصب کابل: براي نصب کابلها در داخل کانال خاکي ابتدا بايستي کف کانال کاملاً صاف، تميز و کوبيده شده باشد، سپس حداقل 10 سانتيمتر ماسه نرم در گودال ريخته شود و کابل بر روي آن خوابانده شود مجدداً روي کابل حداقل 10 سانتيمتر ماسه نرم پوشانده شود. به منظور حفاظت از کابل يک رديف آجر به عرض22 سانتيمتر يا يک رديف بلوک سيماني بر روي اين لايه چيده و سپس يک نوار پلاستيکي خبر دهنده که بر روي آن عبارت "توجه مسير کابل" نوشته شده است کشيده مي شود.روي اين مجموعه تا ارتفاع 20 سانتيمتر سنگريزه و سپس روي آن خاک معمولي ريخته و کوبيده تا فشرده شود. در مواردي که کابل فشارقوي و ضعيف در يک کانال خاکي زيرزميني نصب مي شود، بايد کانال به شکل پله اي (دو مسير متفاوت) حفر و کابل فشارقوي در بستر پاييني و کابل فشارضعيف در بستر بالايي( مانند شکل فوق) خوابانده شوند.

مفصل بندي: مفصل بندي عبارت است از اتصال طولي کابل در نقطه اي که نياز به تعمير دارد و براي بستن مفصل بطورکلي اعمال زير بايستي صورت گيرد:1- اتصال هاديهاي کابل 2- عايق کردن هاديها و مخصوصاً در کابلهاي فشارمتوسط، فراهم کردن مجدد تمام لايه هاي کابل محافظت در مقابل تمام شرايط محيطي

انشعابات برق: انشعاب برق عبارت است از خط سرويس به اضافه وسايل اندازه گيري و حفاظتي که طبق مقررات شرکت (توسط متقاضي يا شرکت) داير شده و کلاً در مالکيت يا اختيار شرکت مي باشد و از نظر سطح ولتاژ به دو قسمت تقسيم مي شود.

انشعاب برق فشارضعيف: عبارت است از انشعاب برق تکفاز با ولتاژ مؤثر خط به زمين 220 ولت و سه فاز با ولتاژ مؤثر خط به خط 380 ولت.

انشعاب برق فشار متوسط: عبارت است از انشعاب برقي با ولتاژ مؤثر خط به خط 11، 20، و يا 33 کيلوولت.

تقسيم بندي انشعابات برق: انشعابات برق از نظر قدرتهاي در خواستي و نحوه تغذيه از شبکه به سه گروه به شرح زير تقسيم مي شوند:

الف- قدرتهاي درخواستي مجموعاً کمتر از 30 کيلووات: اين نوع انشعابات برق معمولاً از شبکه فشارضعيف عمومي تأمين مي گردند و به پنج گروه زير تقسيم مي شوند:

1- انشعاب برق تکفاز 15 آمپر (منحصراً براي انشعاب روستاها)

2- انشعاب برق تکفاز 25 آمپر

3- انشعاب برق سه فاز 15 آمپر

4- انشعاب برق سه فاز 25 آمپر

5- انشعاب برق 30 کيلووات

ب- قدرتهاي درخواستي مجموعاً از 30 تا 100 کيلووات: اين نوع انشعابات برق اکثراً از پستهاي عمومي (هوايي يا زميني) به صورت سه فاز با ولتاژ 380/220 تأمين مي گردد.

ج- قدرتهاي درخواستي از 100 کيلووات تا 2 مگاوات اين نوع انشعابات اکثراً از شبکه فشارمتوسط (11، 20، يا 33 کيلوولت) تأمين مي گردندو متقاضي ملزم به احداث پست توزيع با نظر شرکت خواهد بود. د- قدرتهاي درخواستي از 2 تا 7 مگاوات ولتاژ تحويلي به يک متقاضي تا قدرت 7 مگاوات با فشارمتوسط و بطور مستقيم از پستهاي فوق توزيع تأمين مي گردد. برقراري انشعاب هوايي فشارضعيف از شبکه هوايي عمومي: برقراري انشعاب هوايي از شبکه هوايي مجموعاً تا 30 کيلوولت (50 آمپر سه فاز) مجاز مي باشد. با توجه به جدول روبرو مي توان کابل مورد نياز هر انشعاب را انخاب نمود. شماي کلي برقراري انشعاب از تير چوبي يا بتوني در شکل زير نشمايش داده شده است. در شکل سمت راست نيز جزئيات برقراري انشعاب از تير چوبي يا بتوني نشان داده شده است. نصب فيوز قبل از کنتور و کليد مينياتوري اتوماتيک حفاظتي و يا کليد اتوماتيک حفاظتي محدودکنند (با توجه به مقررات شرکت ) بعد از کنتور اجباري است.

لوازم انشعاب هوايي فشارضعيف: به منظور برقراري انشعابات هوايي تکفاز 15 و 25 آمپري (در مجموع تا سه رشته انشعاب) و يا يک رشته انشعاب سه فاز 15، 25، و 50 آمپري، لوازم مندرج در ذيل نياز مي باشد.

1- قلاب و مهره قلاب قابل نصب بر روي تير سيماني و يا پايه چوبي.

2- کلمپ انتهايي براي سيم مهار و يا کلمپ انتهايي براي کابل هوايي براي فواصل خيلي کوتاه.

3- کلمپ شياردار مسي يا برنزي.

4- کابل مهار سرخود يا کابل خودنگهدار و يا سيم مهار به اضافه کابل انشعاب هوايي.

5- بست کابل از جنس PVC جهت نصب کابل بر روي ديوار، متناسب با اندازه کابل.

6- کليد مينياتوري (يا در مناطق گرمسيري فيوز و پايه فيوز) بعد از کنتور براي انشعابات تکفاز و يا کليد اتوماتيک محدودکننده- حفاظتي براي انشعابات سه فاز.

7- قلاب انتهايي قابل نصب بر روي ديوار يا قلاب صفحه اي و يا براکت (دستک) با توجه به امکانات نصب.

8- جعبه انشعاب سه و يا شش فيوزه.

9- پايه کنتور تکفاز و سه فاز.

10- کنتور و وسايل اندازه گيري.

تأمين برق از شبکه عمومي فشارضعيف و پستهاي توزيع:

تأمين برق از شبکه فشارضعيف عمومي: در صورتي که تأمين برق از شبکه زميني فشارضعيف امکان پذير باشد، چگونگي انجام کار بدين ترتيب خواهد بود که در مسير کابل از شبکه عمومي تا نقطه تحويل جعبه انشعاب با فيوز و پايه فيوز معادل و يا شالتر توزيع برق بر روي ديوار و يا پياده رو مشرف به معابر عمومي نصب گردد.

تأمين برق از پستهاي عمومي فشارضعيف: در حالتي که تقاضاي انشعاب متقاضي از 100 کيلووات تجاوز نمايد و يا امکان برقراري انشعاب از شبکه عمومي مقدور نگردد، برق مشترک از پست عمومي تا نقطه تحويل بوسيله کابل اختصاصي زميني تأمين مي گردد. کابل در داخل پست بر روي کليد فيوز يا پايه فيوز تابلوي فشارضعيف يا فيدر اختصاصي بسته شده و نصب فيوز معادل در مسير کابل ضروري است.

ترانسفورماتور: ترانسفورماتورها امكان اتصال سيستمها در ولتاژهاي بهره‌برداري مختلف را فراهم مي‌كنند. بنابراين سطوح ولتاژ را مي‌توان در نيروگاه و پستهاي انتقال جهت تغذيه خطوط بين منطقه‌اي افزايش داد و سپس در مراحلي تا حد شبكه‌هاي MV,HV و LV كاهش داد. شكل صفحه بعد طرح يك ترانسفورماتور HV/MV نمونه را نشان مي‌دهد كه نمايانگر اجزاي اصلي مي‌باشد. اين ترانسفورماتورها امكان دارد در داخل تاسيسات سرپوشيده در درون يك ساختمان مناسب به جهت دلايل محيطي، به خصوص در مناطق شهري، نصب شوند. شكل بالا طرح ترانسفورماتور

HV/MV 1- بوشينگ ولتاژ بالا

2- بوشينگ ولتاژ متوسط

3- تپ چنجر زيربار

4- مكانيسم رانش موتوري براي تپ چنجر

5- كابين كنترل و پايانه

6- دماسنج روغن

7- نفس‌كش رطوبت‌گير

8- رله آشكار ساز گاز بوخهلتز

9- نشانگر سطح روغن

10- رادياتورها

11- پنكه‌ها

12- مخزن انبساط روغن

13- پايانة زمين كردن

بوشينگ: ساختاري که يک هادي را از ميان يک پوشش و يا جداره عبور داده و آنرا نسبت به آنها عايق مي کند و شامل متعلقات اتصالات به جداره و پوشش نيز مي شود. در سيستم موسوم به توزيع مسكوني زيرزميني ترانسفورماتورهاي MV/LV در اطاقك‌هاي زيرزميني خاصي قرار مي‌گيرند. واحدهاي با اندازه كوچكتر معمولاً بر روي يك سكوي ساخته شده بين دو يا چهار تير نصب مي‌شوند، ترانسفورماتورهاي با كوچكترين اندازه مستقيماً بر روي يك تير نصب مي‌شوند. اطلاعات بيشتر درباره اين ترانسفورماتورهاي نصب شده بر روي تير در بخشهاي بعد داده شده است. هنگامي كه راندمان بهره‌برداري تعيين مي‌شود، انرژي دريافت شده توسط موتورهائي كه روغن ترانسفورماتور را پمپاژ مي‌كنند يا هوا را به ميان رادياتورها مي‌فرستند، نيز بايد در نظر گرفته شود. هنگامي كه ترانسفورماتورهاي HV/MV يا MV/LV ساخته شده توسط سازندگان مختلف مطابق مشخصات استاندارد مقايسه مي‌شوند، هزينه تبديل به سرمايه شدة تلفات در طول عمر مورد انتظار ترانسفورماتور بايد به هزينة سرمايه اضافه شود تا هزينه كلي در طول عمر ترانسفورماتور به دست آيد، تا اقتصادي‌ترين انتخاب معين شود. تكامل ترانسفورماتورهاي بهره‌گيرنده از هسته‌هاي فولادي آمورف امكان دارد به زودي به طرحهاي اقتصادي‌ منجر شود و به صورت تجاري در دسترس قرار گيرد. مواد هسته جديد تا 75 در صد تلفات آهني را كاهش خواهند داد.

عمر عايقي: هسته‌ها و سيم پيچهاي اكثر ترانسفورماتورها در داخل يك تانك پر شده توسط روغن عايق كننده قرار گرفته‌اند. تلفات ترانسفورماتورها افزايش دمائي را در هسته و سيم پيچها ايجاد مي‌كند كه به روغن احاطه كننده آنها منتقل مي‌شود. در جائي كه روغن توسط جابجايي طبيعي به گردش در مي‌آيد اينحالت با ON (روغن طبيعي) مشخص مي‌شود. در جائي كه گردش روغن با فشار از درون سيم‌پيچها و سپس از طريق رادياتورهاي متصل به محفظه ترانسفورماتور مي‌باشد، باOF (روغن تحت فشار) مشخص مي‌شود. هنگامي كه قسمتي از روغن تحت فشار به طرف خود سيم پيچها هدايت مي‌شود، اين حالت باOD (روغن تحت فشار هدايت شده) مشخص مي‌شود. تانك ترانسفورماتور و رادياتورها در صورتي كه مناسب باشند، مي‌توانند حرارت را به هواي محيط توسط جابجائي طبيعي (AN) منتقل كنند و يا اينكه رادياتورها را مي‌توان همچنين توسط پنكه‌هاي عمل كننده توسط موتور، كه هوا را به سمت رادياتورها مي‌فرستند، يعني هواي تحت فشار (AF) خنك كرد. هر چه انتقال حرارت از سيم پيچهاي ترانسفورماتور از طريق روغن به هواي خارج كارآمدتر باشد مقدار نامي بالاتري براي تركيب سيم پيچهاي يك ترانسفورماتور قابل حصول خواهد بود. به طور نمونه تغيير از يك سيستم خنك كننده ONAN به ONAF و سپس به OFAF مي‌تواند بهبودي در ظرفيت توان عبوري به اندازه 1 ،5/1 و 2 را نتيجه دهد.

بارهاي نامتعادل : در شبكه‌هاي فشارضعيف اكثر وسائل مشتركين تكفاز مي‌باشند و بنابراين گرايش دارند كه به طورغير- يكسان بر روي فازهاي منبع سه فاز توزيع شوند. به علاوه، در جايي كه فقط منابع تكفاز ايجاد شده‌اند، اين امر مي‌تواند باعث بارگذاري نامتعادل شود. كوچكترين ترانسفورماتورهاي توزيع (MV/LV) در بعضي كشورها، واحدهاي تكفاز مي‌باشند. طرف اوليه ترانسفورماتور توزيع ممكن است بين فاز و زمين يا بين دو فاز خط MVمتصل شود. بنابراين، ولتاژ و جريان نامتعادل هر دو مي‌توانند در مدارهاي سه فاز MV ظاهر شوند. درجه نامتعادلي منتقل شده به سيستم MV همچنين وابسته به تركيب سيم‌پيچها ترانسفورماتورهاي MV/LV مي‌باشد، دو نوع از اتصال سيم‌پيچها در ترانسفورماتورهاي توزيع سه فاز استفاده مي‌شوند: مثلث/ ستاره (Dy) و يا ستاره/ زيگزاك (Yz)

سکوي ترانسفورماتورها: محل سکوي ترانسفورماتور بر روي پايه با توجه به فاصله مناسب ترانسفورماتور از خط جهت نصب کات اوت فيوز و برقگير و نيز فاصله مناسب ترانسفورماتور از زمين و همچنين محاسبات مکانيکي ناشي از بارگذاري ترانسفورماتور بر روي پايه ها بدست مي آيد.جدول زير مشخصات و ابعاد سکوي ترانسفورماتور براي ترانسفورماتورهاي تا قدرت KVA400 با ولتاژ KV20 را نشان مي دهد. در شکل نيز يک ترانس توزيع به همراه سکوي ترانس نشان داده شده است:

انواع تابلوها : تابلوي ايستاده قابل دسترسي از جلو- سلولي- تمام بسته ديواري كه خود اين تابلو ها مي توانند اصلي، نيمه اصلي و فرعي باشند.

تابلوي اصلي: در پست برق و بطرف فشار ضعيف ترانس متصل است.

تابلوي نيمه اصلي: اينگونه تابلوهاي برق بلوك ساختماني يا قسمت مستقلي از مجموعه را توزيع و ازتابلوي اصلي تغذيه مي شود.

تابلوي فرعي: براي توزيع و كنترل سيستم برق خاصي مانند موتورخانه، روشنايي و غيره به كار مي رود و از تابلوي اصلي تغذيه مي شود. معمولا تابلوهاي موتورخانه از نوع ايستاده و بقيه تابلوها از نوع توكار تمام بسته مي باشد، در ساختمان ليستي تهيه شده كه شامل قطعات مكانيكي و الكتريكي داخلي تابلو مي باشد. اين ليست شامل ضخامت ورق، فريم تابلو، روبند، نوع رنگ كاري، جانقشه اي، يرق آلات، نوع تابلو (يك درب، دو درب، نرمال، اضطراري) اسم شركت سازنده تابلو، اسم تابلو، چراغ سيگنال (رنگ، تعداد، وات، نوع لامپ، فيوز) مشخصات فيوزهاي داخل تابلو بعلاوه پايه فيوز، كليد مينياتوري (تكفاز - سه فاز- ولتاژ قابل تحمل ) رله، كنتاكتور، كليد گردان (با مشخصات كامل ) مشخصات ترمينال، مشخصات شين فاز ، نول، مقره هاي پشت شين، نوع سيم كشي داخلي تابلو، نوع سيم كشي خط به تابلو، طريقه انتقال سيم در تابلو (ترانكينگ، استفاده از كمربند) استفاده از سيم يك تكه در تابلو، شماره گذاري خطوط روي ترمينال، استفاده از كابلشو. تمام اين عناوين با مشخصات كامل مي باشد. وجود اين مشخصات باعث عمر بيشتر تابلو، خطر كمتر و تعويض آسانتر مي شود.وجود سيم ارت در تابلوي برق ضروري و با رنگ سبز مي باشد.خطوط R -S - T به تر تيب با رنگ زرد- قرمز- آبي - سيم نول با رنگ سياه مي باشد.در بعضي از تابلوها روي درب تابلوها يك سري كليد وجود دارد STRAT- STOP يا يك كليد گردان كه براي روشن و خاموش كردن روشنايي و يا موتور به كار مي رود. براي تابلوها دو نوع نقشه مي كشند:

1- رايزر دياگرام كه مكان تابلو در آن قيد شده است.

2- نقشه داخل تابلو (كه خطوط، فيوز و كليدها در آن كشيده شده است).

تابلوها از لحاظ ديگري به انواع زير تقسيم مي شوند:

1- تابلوهاي قدرت و فرمان فلزي

2- تابلوهاي قدرت و فرمان با پوشش فلزي

3- تابلوهاي قدرت و فرمان سلولي

4- تابلوهاي قدرت و فرمان مونتاژ کارخانه

5- تابلوهاي تمام بسته

6- تابلوهاي تمام بسته ايستاده

7- تابلوهاي ايستاده تمام بسته قابل دسترسي و فرمان از جلو

8- تابلوي ايستاده، تمام بسته، کشوئي تابلوي 33 کيلو ولت تابلوي 20 کيلو ولت 225 220 ارتفاع حداکثر(سانتي متر) 160 140 عرض حداکثر(سانتي متر) 160 140 عمق حداکثر (سانتي متر) به عنوان مثال ابعاد تابلوي فشار متوسط تمام بسته قابل دسترسي از جلو به صورت زير است:

تابلوهاي فشارضعيف: توزيع برق فشارضعيف شبکه مشترکين پست، همچنين تامين روشنائي عمومي معابر و خيابانها، بعلاوه تغذيه تابلوي کوچک روشنائي، پريز و هواکش برقي داخل پست توسط تابلوهاي فشارضعيف انجام مي گيرد. تابلوهاي فشارضعيف پستهاي زميني شامل بخشهاي اصلي بشرح زير هستند:

1- سلول ورودي، شامل کليد اتوماتيک ورودي و دستگاههاي اندازه گيري جريان و ولتاژ.

2- سلول روشنائي معابر،شامل مدارهاي خروجي روشنائي خيابانها و کنتور اندازه گيري آن.

3- سلول (يا سلولهاي) خروجي، شامل مدارهاي خروجي مصرف کننده و مشترکين. تعداد مدارهاي خروجي شبکه مصرف کننده بر حسب ظرفيت ترانسفورماتور و نياز محل، بين 5 تا 10 مدار خروجي مي باشد. سلول مربوط به روشنائي معابر در تابلوهاي فشارضعيف مي بايد بصورت مستقل و قابل باز کردن از باقي سلولها درنظر گرفته شود و اتصال آن به ساير سلولها از طريق اتصال شينه ها مسي انجام گيرد. قطع و وصل کنتاکتور مدار اصلي روشنائي معابر توسط يک فتوسل صورت مي پذيرد. اين فتوسل در محل مناسبي روي ديوار بيروني پست نصب مي شود. ابعاد تابلوهاي فشارضعيف ممکن است اندکي متفاوت باشند و بر حسب ظرفيت کليد اصلي تابلو تغيير نمايند. ابعاد در نظر گرفته شده دراين استاندارد براي سلولهاي فشارضعيف (طول×ارتفاع) طبق مشخصات سازندگان معتبر داخلي برابر 800×2200 ميليمتر و عمق آنها نيز 800 ميليمتر در نظر گرفته شده است که براي کليدهاي کوچکتر از 2000 آمپر مي تواند تا 600 ميليمتر برسد.

انواع پايه ها(تيرها):

1- پايه چوبي : اين نوع پايه براي شبکه هاي فشار ضعيف و فشار متوسط تا اسپان (100) متر مناسب مي باشد و معمولاً در کشورهايي که چوب فراوان باشد ، مقرون به صرف خواهد بود. سهولت در حمل و نقل و نصب به علت سبکي وزنشان مخصوصاً در مسيرهاي ناهموار کوهستاني ، يکي ديگر از مزيت هاي پايه هاي چوبي نسبت به ساير پايه ها مي باشد. از معايب پايه هاي چوبي پوسيدگي آنها مخصوصاً در نقاط مرطوب را مي توان نام برد. براي جلوگيري از پوسيدگي و نفوذ رطوبت معمولاً پايه ها را با روغنهاي مخصوص آغشته و اشباع مي کنند ، پايه هاي چوبي را اگر از درخت کاج که داراي استحکام زيادي مي باشد ، انتخاب مي نمايندو مع الوصف نمي توان نيروهاي کششي زيادي را به آنها اعمال نمود. بطور متوسط نيروي کششي که هر پايه ي چوبي مي توان تحمل کند (300) کيلوگرم در نظر گرفته مي شود.

2- پايه بتوني : اين پايه ها به خاطر آرماتورهايي که در داخلشان است ، برخلاف پايه هاي چوبي مي توانند داراي استحکام زياد مي باشند. پايه هاي بتوني براي تحمل کشش هاي مختلف ساخته مي شوند. امروزه پايه هاي بتوني براي کشش هاي (1200-1000-800-600-400-200) کيلوگرم و براي ارتفاعهاي (14-12-10-9-8-7) متر را مي توان در بازارهاي ايران تهيه نمود. بنابراين وقتي گفته مي شود پايه (12-1000) يعني پايه اي که ارتفاعش (12) متر است و مي تواند نيروي کششي تا (1000) کيلوگرم ناشي از سيم ها را تحمل نمايد. پايه هاي بتوني براي نقاط مرطوب به مراتب مناسب تر از پايه هاي چوبي مي باشند. عمر اين پايه ها نسبتاً زياد مي باشد اگرچه هزينه نگهداري ندارند ، ولي به علت سنگيني هزينه ي حمل و نقل و نصب آنها زياد مي گردد و عموماً براي نصب احتياج به جرثقيل خواهد داشت.

3- پايه هاي فولادي : پايه ي فولادي نسبت به پايه چوبي اين مزيت را دارد که اولاً در معرض حمله ي حشراتي مثل موريانه و نيز تحت تأثير عوامل جوي مثل رطوبت قرار نمي گيرد. ثانياً استحکام بيشتري مي تواند داشته باشد. پايه فولادي نسبت به پايه بتوني اين مزيت را دارد که ارتفاعش را به هر ميزاني که مورد نياز باشد ، مي توان سفارش داد. مثلاً هنگام عبور خطوط هوايي الکتريکي از حريم راه آهن ، چون فاصله ي آزاد سيم ها مطابق استاندارد بايد بزرگترين را دارا باشند ، لذا در طرفين خطوط راه آهن پايه هاي فولادي نصب مي شوند. همچنين قابليت انعطاف پذيري پايه ي فولادي بيشتر از پايه ي چوبي و پايه ي بتوني مي باشد ، البته بهتر است که جهت بالا بردن عمر پايه هاي فولادي فلز مصرف شده به صورت گالوانيزه باشدو ضمناً از رنگ آميزي نيز دريغ نشود.

مهار و انواع آن:

موارد کاربرد: براي حفظ پايداري مکانيکي در طول خط بايد پايه به نوعي باشد که قدرت تحمل نيروهاي وارد بر آن را داشته باشد.گاهي پايه ها قدرت تحمل نيروهاي وارد برآنها را ندارند و يا محل نصب به گونه اي است که قدرت تحمل پايه در برابر نيروهاي وارد بر آن کم مي شود(مثلاً زمين شيبدار، زمين باتلاق و . . . )دراين گونه موارد از مهار استفاده مي شود.

انواع مهار: انواع مهار از نظر نحوه نصب و محل استفاده عبارتند از :

1-مهار ساده يا معمولي: اين نوع مهار براي مقابله با نيروي برآيند کشش سيم وارد بر پايه در ابتدا، انتها، زوايا، سرپيچها و سر انشعابات خطوط استفاده مي شود.

2-مهار اسپن(تير به تير):از اين نوع مهار براي جاهايي که فاصله کافي براي نصب مهار معمولي در پشت تير نباشد استفاده مي شود.

3-مهار پياده رويي(زانويي): از اين نوع مهار در جايي استفاده مي شود که فاصله اي بيش از يکي دو متر در پشت تير جهت نصب مهار موجود نباشد.

4-مهار مرکب: براي استحکام بيشتر مهار مي توان از اين سيستم استفاده نمود که درواقع ترکيبي از مهار اسپن و مهار ساده مي باشد.

5-مهار سر: اين نوع مهار شبيه مهار اسپن است با اين تفاوت که جاي نصب تير مهار از تيرهاي خط جهت نگهداري يکديگر استفاده مي شود.

کراس آرم: براي نگهداري سيم هاي هوايي روي پايه ها ، همچنين جهت دور نگه داشتن سيم هاي هر فاز از فازهاي ديگر و بالاخره جهت رعايت فواصل استاندارد مقره ها (در نتيجه هادي هاي هر فاز) از کراس آرم استفاده مي شود. کراس آرم بر حسب موارد استفاده شان مي توانند چوبي يا آهني (نبشي تا ناوداني) ساخته شوند.

انواع کراس آرم:

1- کراس آرم افقي: طول اين کراس آرم 5/1 است. (مطابق شکل) کاربرد اين کراس آرم با توجه به قابليت تحمل فلش زيادو همچنين اسپنهاي بالا در مسيرهاي طولاني که مشکل حريم وجود ندارد استفاده مي شود.

2- کراس آرم جناقي: اين کراس آرم نسبت به کراس آرم 5/1 متري فلش الکتريکي بيشتر را مي تواند تحمل کند و همچنين از نظر مشکل حريم مناسبتر است. اما از نظر مکانيکي اسپنهاي کوتاهتري را مي تواند تحمل کند.

3- کراس آرم پرچمي: اين کراس آرم براي مناطقي که مشکل حريم دارند مناسب است، با رعايت فاصله مجاز محور تير تا ديوار اين کراس آرم نسبت به کراس آرم 2 متري L شکل قابليت تحمل فلش الکتريکي بيشتري را دارد. (مطابق شکل)

4- کراس آرم 2 متري L شکل: اين کراس آرم براي مناطقي که مشکل حريم وجود دارد مناسب است. با رعايت اينکه فاصله محور تير تا ديوار نبايد از 5/1 متر کمتر باشد. (مطابق شکل)

مقره ها: در شبکه هاي توزيع برق مانند خطوط انتقال، به تجهيزاتي نياز است که بتوانند نقش عايقي و جداسازي قسمتهاي تحت ولتاژ را از يکديگر قسمتها داشته باشند. طبق تعريف مقره به وسيله يا آلتي گفته مي شود که داراي مقاومت الکتريکي بالايي بوده و بين هادي هاي برقدار و سازه هاي نگه دارنده قرار مي گيرند. مقره علاوه بر عايق نمودن هادي نسبت به پابه ( و همچنين نسبت به زمين) ارتباط مکانيکي هادي و زمين را نيز تشکيل مي دهد. به عبارتي مقره ها داراي دو کاربرد مکانيکي و الکتريکي مي باشند. از نظر مکانيکي بايد استقامت مکانيکي لازم براي نگاه داشتن سيم هوايي و تحمل نيروهاي وارده از طرف آن را داشته باشند و از نظر الکتريکي از نشت جريان الکتريکي از خط به سمت پايه ها جلوگيري نمايند. مقره ها چهار ويژگي و وظيفه عمده دارند:

الف) وظيفه اصلي مقره ها، ايزوله کردن هادي از بدنه کنسول و پايه مي باشد. اين مقره ها، بايد بتوانند بدون داشتن جريان نشتي، مشخصات الکتريکي لازم براي تحمل بيشترين ولتاژهادي و ساير ولتاژهاي اضافي تحت شرايط مختلف را داشته باشند. اين ويژگي ها به عنوان (خواص الکتريکي مقره ها) عبارتند از:

1- مقاومت الکتريکي حجمي و سطحي بالا

2- مقاومت در برابر سوراخ شدن توسط شوک حرارتي در اثر عبور جريان الکتريکي فشار قوي.

3- مقاومت زياد در مسير.

4-عدم تشکيل خود القايي.

ب) وظيفه ديگر مقره ها، تحمل نيروهاي مکانيکي حاصل از وزن هادي ها، و نيروهاي اعمالي ناشي از باد و يخ مي باشد که در هر شرايطي، فاصله هادي از بدنه و بازوي پايه، نبايد از مقادير مجاز کمتر باشد. اين ويژگي ها به عنوان (خواص مکانيکي مقره) ناميده مي

انواع مقره ها: انواع مختلف مقره ها در خطوط انتقال و يا ديگر تأسيسات باز يا سرپوشيده مورد استفاده قرار مي گيرند اما در اينجا مقره هاي مناسب براي استفاده در خطوط توزيع (11،20،33 کيلوولت) و همچنين فشارضعيف مورد بررسي واقع شده و مشخصات فني آنها ارائه مي گردد. مقره هاي مورد نظر عبارتنداز: مقره هاي سوزني يا ميخي، بشقابي، ثابت، چرخشي، مهار.

1- مقره هاي سوزني (ميخي): مقره هاي سوزني جزء قديميترين طرحهاي مقره مي باشند و طي سالها کاربرد از نقطه نظر الکتريکي و مکانيکي تحولات و پيشرفتهايي در طراحي آنها صورت پذيرفته است. از اين مقره ها در پايه هاي مياني خطوط هوايي استفاده مي شود. مقره هاي سوزني مورد استفاده تا ميزان 11 کيلوولت معمولاً از يک قسمت يا قطعه تشکيل يافته اند، اما در سطح ولتاژ بالاتر اين مقره ها از دو يا سه قطعه تشکيل مي گردند که توسط سيمان مخصوص به همديگر چسبيده مي شوند. در مجموع مقره هاي سوزني امروزي قابل اطمينان بوده و به ندرت در طول عمر مفيدشان ترکهاي شديد در آنها مشاهده مي شود.

2- مقره هاي بشقابي: اين نوع مقره ها در خطوط انتقال فشار قوي و فوق توزيع و ولتاژ متوسط به کار مي روند. در خطوط ولتاژ متوسط در مواردي که به هر علتي نيروي استقامت مکانيکي مقره بايد از حدود نرمال و متعارف باشد (در پايه هاي کششي يا انتهايي، زاويه اي، اسپنهاي بزرگ و يا استفاده از سيمهاي سنگين) اين نوع مقره ها مورد استفاده واقع مي شوند. از مزاياي اين نوع مقره ها اين است که چنانچه مقره دچار شکست الکتريکي شود، اجزاء چيني هادي را رها نمي کنند و سيم هادي به زمين نمي افتد. بنابراين در اسپنهاي عبوري از جاده ها و نقاط حساس توصيه مي شود که که از اين نوع مقره استفاده گردد. (شکل فوق)

3- مقره هاي اتکايي: اين مقره ها به صورت عمودي يا افقي نصب مي شوند و نياز به کراس آرم و بريس ندارند. آنها به شکل استوانه اي چيني توپر يا توخالي ساخته مي شوند. اين مقره ها معمولاً در محلهايي که به فاصله خزشي زياد نياز مي باشد، استفاده مي گردد. کاربرد اين مقره ها هم اکنون در شبکه توزيع بسيار محدود است. شکل صفحه قبل سه نوع مقره اتکايي را نشان مي دهد.

4-مقره هاي چرخي يا قرقره اي: اين مقره ها در خطوط توزيع فشارضعيف هوايي کاربرد دارد و جهت عبور سيم مورد استفاده قرار مي گيرد. دو نوع مقره چرخي تک شياره و دو شياره فشار ضعيف در شکل زير آمده است.

5-مقره مهار: اين مقره ها در مسير سيمهاي مهار پايه ها خطوط مورد استفاده قرار مي گيرند و قسمت پايين سيم مهار را از قسمت بالايي آن عايق مي کنند تا ايمني جان افراد در پاي مهار به خطر نيفتد. همچنين با عايق نمودن قسمت بالايي سيم مهار از زمين ايمني جان سيمبان را در هنگام کار روي تير تأمين مي نمايد.

سيستم زمين:

الکترود زمين: هادي اي است که به طور عمد به زمين وصل شده است و ممکن است به صورت مستقيم يا از طريق وسيله اي که محدودکننده جريان بوده ولي قابل قطع نيست، اجرا شده باشد. مقاومت زمين: مقاومت الکتريکي موجود بين ترمينال الکترود زمين و جرم کلي زمين است.

هادي زمين- هادي اتصال زمين: هادي اي است که براي وصل تجهيزات يا سيم کشي به هادي زمين شده يا الکترود زمين از آن استفاده مي شود. در انواع مختلف سيستمهاي الکتريکي، وصل قسمتهايي از سيستم و بدنه هاي لوازم الکتريکي به جرم کلي زمين از دو ديدگاه مورد توجه مي باشد:

1- حفظ عايقبندي و تامين صحت کار لوازم و دستگاههاي الکتريکي و محدود کردن اضافه ولتاژها و کمک به کار صحيح لوازم مدارها به قطع مدارهاي معيوب.به اين اتصال زمين،اتصال عملياتي يا اتصال زمين سيستم گويند.

2- ايجاد ايمني براي افرادي که بنابر وظيفه شغلي در تماس با تجهيزات سيستمهاي الکتريکي مي باشند از يک طرف و افراد جامعه که مصرف کننده نهايي انرژي برق مي باشند و محدود کردن خطر آتش سوزي از راه قطع سريع مدار معيوب ازطرف ديگر به کمک وصل بدنه هاي هادي به هادي خنثي يا زمين. به اين اتصال زمين، اتصال زمين ايمني يا حفاظتي گويند.

در فشار ضعيف سه نوع سيستم نيرو معمول مي باشد:

1- سيستم TN که ممکن است در سه گونه مختلف باشد: الف: TN-C-S ب: TN-S ج: TN-C 2-

2-سيستم TT

3- سيستم IT

حرف اول سمت چپ مشخص کننده رابطه سيستم با زمين است: T- يک نقطه از سيستم مستقيما" به زمين وصل است (معمولا" نقطه خنثي) I- قسمتهاي برقدار سيستم نسبت به زمين عايقند يا يک نقطه از سيستم از طريق يک امپدانس به زمين وصل است. حرف دوم از سمت چپ مشخص کننده رابطه بدنه هاي هادي تأسيسات با زمين است: N- بدنه هاي هادي از نظر الکتريکي مستقيماً به نقطه زمين شده نيرو وصل مي شوند. T- بدنه هاي هادي از نظر الکتريکي مستقيماً و مستقل از اتصال زمين سيستم نيرو به زمين وصل مي شوند. به عنوان مثال سيستم TN-S را در شکل صفحه قبل مي بينيم:

سيستم منتخب: همه سيستمهاي فشارضعيف و شبکه هاي عمومي فشارضعيف در ايران بايد با اتصال مستقيم به زمين و اتصال بدنه هاي هادي تجهيزات الکتريکي به (TN) نقطه خنثي اجرا شوند. تا نقطه تحويل نيرو به مشترک (سرويس مشترک) در اين سيستم، از (PEN) نقطه خنثي و زمين، استفاده مي شود.

قسمتهاي اصلي اداره برق :

1) توسعه احداث و نوسازي

2) نگهداري و تعميرات شبکه

3) اتفاقات شبکه

4) روشنايي معابر

1- توسعه احداث و نوسازي :

گزارش کار از نحوه ي برقرساني : شهرک ، روستا ، چاه کشاورزي ، مصارف صنعتي و توليدي ... که کار اداره جهت برقرساني مراحلي را طي مي نمايد. که هر کدام به تفسير و نحوه ي انجام کارهاي اجرايي توضيح داده مي شود.

1- در خواست برق از طرف مشتري : (عمومي ، کشاورزي ، تجاري ، توليدي ، خانگي) سه فاز يا تک فاز – آمپر (32 – 25 – 16)

2- بازديد از محل توسط اداره طراحي : بعد از بازديد از محل مورد نظر توسط اداره برق و تکميل دستور کار و کروکي يعني : هزينه طول خط ، وسايل مورد نياز و اعلام به حسابداري و بعد از تصويب توسط مرکز و اعلام به اداره ي نوسازي جهت انجام عمليات اجرايي.

3- نشانه کردن چاله تيرها (20 kv) : که کندن چاله ها و عمق آنها بستگي به نوع و اندازه (ارتفاع) تيرها بستگي دارد. 1/. ارتفاع تير به اضافه 60 سانتي متر (1/.*0120) + 60 = 180 يعني بايد چاله تير 12 متري حداقل 180 سانتي متر عمق داشته باشد.

4- نصب تيرها (20 kv) : نصب تيرهاي بتوني توسط جرثقيل و تريلي به محل حمل شده و توسط جرثقيل نصب مي شوند. البته تيرهاي چوبي در منماطق صعب العبور را بايد به وسيله ي نيروهاي انساني نصب شوند.

5- پر کردن چاله ها : پر کردن چاله ها از سنگ ها و کوبيدن آنها تا حدي که تمامي سنگ ها تا آخرين درجه ممکن محکم شوند و در نهايت چاله هاي تيرهاي بتوني را شفته ريزي مي نمايند.

6- نصب يراق آلات (20 kv) : بعد از خشک و محکم شدن فونداسيون تيرها ، يراق آلات بر روي تيرها نصب مي شوند. با مهار تير اول خط و نصب کات اوت در انشعاب اول خط سيم کشي شروع مي شود. سيم روي قرقره را بوسيله ي جرثقيل بند کرده و سيم را زير خط يا تيرها مي کشيم و با کلاپ طپانچه اي شکل به سيم آنرا به مقره و سطي آويزان نموده و سيم را روي مقره هاي سوزني تيرهاي ديگر قرار داده و در تير کششي بعدي. سيمبانها به وسيله دستگاهي بنام تيفور سيمها را به صورت استاندارد يعني تنظيم شکم (فلش) محکم کرده و به وسيله ي کلاپ طپانچه اي شکل به مقره تير کششي وصل مي نمايند. تيرها بعدي تا پايان خط به همين صورت ادامه دارد. سيمهاي روي ترانس را به سه برقگير وصل مي کنند و از روي برقگيرها به ورودي کات اوت ها و از خروجي کات اوت ها به بوشينگ هاي فشارقوي ترانس و از آنجا به وسيله کابلشوهاي مي بندد

2- نگهداري و تعميرات شبکه : اين گروه متشکل از يک اکيپ سه نفره يک نفر سميبان راننده (سرپرست) و دو نفر سيمبان تشکيل شده است. اين گروه طبق برنامه زمانبندي عمل مي کنند. بعد از بازديد از تجهيزات شبکه هوايي و زمين و چک ليست هاي مربوط پر شده و به مسئول تعميرات رسيده و گروه تعميرات معايب شبکه را برطرف کرده و تعميرات پيشگيرانه در شبکه را انجام مي دهند. از کارهاي اين گروه تعويض مقره هاي شکسته ، راست نمودن تيرهاي کج ، ريگلاج نمودن سيم ها و ... . اين گروه طبق برنامه ي از پيش تعيين شده يعني برنامه ي زمانبندي فيوزهاي 20 kv پيش مي روند. در فشار ضعيف جابجايي تيرها ، ريگلاج نمودن سيم ها و کليه تجهيزات فشار ضعيف هوايي و زميني که نياز به تعمير داشته باشند انجام مي دهند.

3- اتفاقات شبکه : اين گروه از سه شيفت عملياتي تشکيل شده است. هر شيفت از يک نفر تافنچي و يک نفر راننده و يک نفر سيمبان و يک نفر سيمبان ديگر که به صورت رزرو در اتفاقات اماده رفع خاموشي کليه پست ها و خطوط 20 kv هوايي و زميني و همچنين کليه پست هاي فشار ضعيف 400 v خطوط زميني و هوايي مي باشند. يک نفر تکنسين در هر شيفت به عنوان عمليات انجام وظيفه مي نمايد. نحوه ي انجام وظيفه شيفت عمليات : مشترک بدون برق شده بعد از تماس با اتفاقات بعد از اطلاعات پست مورد نظر به تلفنچي و ضبط و درج اطلاعات مربوط به خاموشي در سيستم رايانه اي و اطلاع به تکنسين و سپس اکيپ عمليات به محل مورد نظر اعزام شده و براي برقرار کردن هر چه سريعتر مشترک تلاش مي کنند. (قسمت اجرايي اداره ي برق را مي توان جزو زحمتکش ترين افراد اين ادراه و حتي ساير ادارات دانست)

4- روشنايي معابر : بعد از طراحي مسير روشنايي و همچنين اندازه گيري نور مورد نياز ارتفاع پايه ها مشخص شده و مقدار لومن (واحد روشنايي) مورد نياز مشخص مي شود و بعد از آماده کردن دستور کار تأمين اعتبار گرديده و کارهاي اجرايي تحويل نوسازي داده مي شود.

شروع عمليات اجرايي : کندن چاله هايي به عمق 120 سانتي متري براي پايه هاي فلزي و کندن کانالها تا حدود 80 سانتي متر و بعد از کامل کردن فوانداسيون ها که معمولاً از چهار ميله آجدار به قطر 32 – 24 ميلي متري تشکيل شده است و بعد از شفته ريزي و خشک کردن فونداسيون پايه ها توسط جرثقيل و محکم کردن مهره ها در ميله هاي آجدار. بعد از بستن مهرها نوبت به بستن بازوهاي چراغ مي رسد و بعد از آن کاسه چراغها را نصب مي کنند. کابل هاي چراغ را تا پايين پايه کابل کشي مي کنند. معمولاً از لامپ هاي بخار، جيوه يا سديمي استفاده مي شود. توان مصرفي لامپ ها معمولاً 250w – 125w – 70w استفاده مي شود. کابل کشي کانالهاي روشنايي معمولاً با کابل هاي با سطح مقطع 16 14 mm و کابل هاي داخلي پايه هاي فلزي را با کابلهاي 5/2 يا 4/5 ميلي متري (سطح مقطع) کابل کشي مي نمايند.

حفاظت كاتدي خطوط لوله - 2

اندازه گیری مقاومت زمین :

 خاک هایی که دارای ضریب مقاومت الکتریکی بالایی هستند از شدت جریان خوردگی پایینی برخوردار هستند . و اما نقاطی که دارای پتانسیل بالایی هستند دارای مقاومت الکتریکی پایینی هستند . چرا که در آنها شدت جریان خوردگی بالاست . بررسی ضریب مقاومت الکتریکی خاک می تواند راهنمای خوبی جهت تعیین مکان کار گذاردن بستر آندی و عمق آند از سطح زمین باشد . جهت اندازه گیری مقاومت خاک از روش چهار میله ونر استفاده می شود ، شکل 9 نشان می دهد که 4 میله به صورت عمودی در خاک قرار می گیرند . دو میله 1و2 با استفاده از یک منبع تغذیه ، جریانی را به درون خاک می فرستند و دو میله دیگر 3و 4 ولتاژ اندازه گیری می کنند.

شكل9- دستگاه اندازه گیری مقاومت الكتریكی خاك موسوم به 4 میله ونر

فاصله میله ها از یکدیگر معادل عمق آنها از سطح خاک است و برابر مقدار a می باشد. نهایتا مقاومت خاک با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود:

که اگر مقدار A برابر 2½"  و 5ft  فرض شود :


که برای مثال اگر جهت حفاظت از خوردگی یک لوله زیر زمینی از0.22 A i = استفاده شود خواهیم داشت:

در امتداد طول لوله و با استفاده از روش 4 میله ونر مقاومت اندازه گیری گرفته شده یکنواخت نخواهد بود . کیفیت شیمیایی خاک با تغییر دادن مقاومت الکتریکی آن نیز بر خوردگی تاثیر می گذارد . ( شكل 10)

شكل10 - تغییر مقاومت خاك در طول مسیر یك خط لوله


در یک سیستم حفاظت کاتدی و زمانی که قطعه مهندسی به قطب منفی تبدیل شده است . نقش خاک ارائه دادن انتقال آسان کاتیون ها است که هر قدر که شدت انتقال این یونها بیشتر باشد . جریان الکترونی بیشتری به سمت لوله کشیده می شود ( از طریق منبع تغذیه و سیم رابط ) با کاهش PH خاک ، شدت جریان بیشتری برای  رسیدن به پلاریزاسیون کاتدی و حفاظت از خوردگی نیاز دارد . جهت اندازه گیری PH خاک و یا دیگر الکترولیت ها  از PH متر و یا کاغذ معرف استفاده می شود.

 طراحی بستر آندی و نصب ایستگاه حفاظت:

 

جهت طراحی یک بستر آندی مناسب می بایستی فاکتورهای ذیل را مد نظر قرار داد.

1- مقدار ضریب مقاومت خاک( برحسب Ω.cm)

2- وجود شبکه های فلزی که در حیطه موثر بستر آندی واقع گردیده اند.

3- فاصله بستر آندی تا لوله و دیگر قطعاتی که جداگانه حفاظت می گردند.

4- موجودیت برق مستقیم جهت اعمال جریان حفاظتی

5-بررسی لجستیکی به لحاظ موقعیت قطعات ودستگاه هایی که می بایست حفاظت گردند.

همچنین در مورد پیاده سازی یک ایستگاه نکات زیر باید تعیین شود:

1- انتخاب دانستیه جریان لازم

2- محاسبه سطح فولادی که می خواهیم حفاظت کاتدی گردد.

3- محاسبه جریان مورد نیاز

4- محاسبه مجموع آند های مورد نیاز برای ضمانت یک عمر مورد نیاز مثلا 20 سال

5- محاسبه مقاومت کل مدار شامل مقاومت آند ها نسبت به الکترولیت ، مقاومت کابل های استفاده شده و مقاومت سازه به الکترولیت و مقاومت الکترولیت

6-محاسبه سایز رکتیفایر مورد نیاز

بعد از محاسبات لازم بر طبق اصول بالا ، مکان دقیق حفره مشخص می شود ، اولین مرحله در ایجاد حفره عملیات حفاری است ، هر چه مکان حفره دورتر از خط لوله باشد طول بیشتری از لوله مورد حفاظت قرار میگیردبه طور معمول بین حفره تا خط لوله 100تا  200متر فاصله است . ( شكل 11 )

شكل 11- مشكلات بوجود آمده در صورتی كه آند به حفره نزدیك باشد


بستر آندی می تواند به سه صورت طراحی شود . که هر کدام مزایا و معایبی دارند . درحالت اول بستر موازی با خط لوله است و در حالت دوم بستر عمود بر لوله می باشد حالت سوم نیز ترکیبی از دو حالت بالا است . که مزایای حالت سوم بیشتر است و معمولا حفره را به صورت زاویه دار طراحی می کنند . درحقیقت در حالت اول مصرف آندها زیاد است و همان طور که در شکل 12 آمده است گرادیان های جریان تمرکز بیشتری در ناحیه آند دارند .


شكل 12 - گرادیان جریان در یك بستر موازی

 با توجه به تعداد آند مورد نیاز برای هر حفره طول حفره محاسبه شده و عملیات حفاری آغاز می شود ، عمق حفره نیز با توجه به عمق لوله دفن شده محاسبه می شودکه این عمق به ارتفاع میانگین 2 متر می باشد .درانتهای حفاری در حقیقت حفره مورد نظر دارای طول 20 و عرض 1 و ارتفاع 2 متر می باشد . که در این حفره می توان حدود 20 آند قرار داد . بعد از اتمام عملیات حفاری در کف بستر مخلوطی از کک ، نمک ، کچ، و آهک اضافه می کنند تاحفره خصوصیات لازم را برای هدایت بهتر جریان پیدا کند. درحقیقت نمک باعث پیدا شدن خاصیت اسیدی ، آهک باعث خاصیت قلیایی و وجود گچ نیز باعث جذب رطوبت می شود . سپس بر روی این بستر کک با دانه بندی خاص اضافه شده و آنرا به خوبی می کوبند تا هیچ حفره ای در آن باقی نماند.

کابل برق را به حالت حلقه در آورده و آندها را به طور یکی در میان به دو طرف حلقه متصل می کنند ، اتصال کابل آندها به کابل اصلی توسط سل پک (Cell Pack )انجام می شود . درون سل پک با یک ماده آلی پر شده تا هیچ گونه نشست جریان نداشته باشیم .( شكل 13 ) اگر جریان از اتصالات نشت پیدا كند باعث سولفاته شدن و بعد قطع جریان می شود .

شكل 13 - Cell Pack

آندها را به طور عمودی در حفره طوری قرار می دهند که فاصله بین هر دو آند برابر طول خود آند باشد . سپس روی آندها را دوباره کک ریخته و یک لوله با چند منفذ ورودی را روی آنها قرار داده تا گازهای تولیدی حفره به راحتی خارج شوند. سپس روی حفره را با خاک می پوشانند. لازم به ذکر است که در پالایشگاهها که یک مجموعه باید حفاظت شود و فضای لازم را نداریم از چاهک آندی استفاده می شود یعنی با شرایط گفته شده یک چاه احداث می شود و آندها به طور زنجیر وار و عمودی درون آن قرار می گیرند .

دیگر تجهیزات لازم برای یک ایستگاه حفاظت کاتدی عبارت از یک ترانسفورماتور Dc است. درحقیقت کابل خروجی از حفره به رکتیفایر متصل می شود .ولتاژ و جریان مورد نیاز بستر توسط رکتیفایر تنظیم می شود.

شكل14 - نمایی شماتیك از یك سیستم حفاظت كاتدی

مطابق جدول2   از آندهای بسیاری می توان استفاده کرد ؛ در حفاظت کاتدی فاکتورهای عمر مفید و هزینه تعیین کننده است . در حفاظت خطوط لوله از آند های گرافیتی استفاده  می شود، اما در سال های اخیر نیز استفاده از آهن قراضه به عنوان آند متداول شده است.

جدول2- انواع آند با جریان خارجی برای حفاظت كاتدی

كاهش وزن lb/amp-yr

مواد

20

10-12

0.25-5

0.25-1

قراضه فولاد

آلومینیم

گرافیت

چدن پرسیلیسیم

 نظارت بر سیستم حفاظت کاتدی:

 

برخلاف دیگر روش های جلوگیری از خوردگی که نیاز به نظارت نداشتند و یک بار اعمال می شدند . حفاظت کاتدی نیاز به نظارت دائمی دارد که این نظارت در دو حوزه اساسی دنبال می شود . حوزه اول شامل بررسی و چک کردن و مراقبت از سخت افزار سیستم است و حوزه دوم عبارت است از اندازه گیری و بررسی پتانسیل خط لوله نسبت به زمین

طبق دیاگرام ایوانز خطوط لوله که در تماس با خاک قرار دارند چنانچه به پتانسیل 0.85- نسبت به الکترود مقایسه مس- سولفات مس پلاریزه گردند ، محافظت خواهند شد. برای اینکه بتوان در تمامی قسمت های خط لوله این پتانسیل را اندازه گرفت و از صحت آن مطلع شده بر روی خط لوله در هر km 2 یک تست پوینت قرار گرفته است. در حقیقت هر تست پوینت به منزله یک ترمینال برای اندازه گیری پتانسیل خط لوله نسبت به زمین است . ( شكل 15)


شكل 15- تست پوینت های طراحی شده

در حقیقت یک سر کابل فولادی به لوله جوش داده شده و سر دیگر آن بر روی مارکر نصب می شود. به دلیل پدیده افت ولتاژ روی خطوط لوله معمولا ولتاژ اعمالی روی لوله در هر ایستگاه بیشتر از مقدار v 0.85-است . این ولتاژ باید طوری انتخاب شود تا دور ترین نقاط لوله نسبت به ایستگاه حفاظت کاتدی از ناحیه حفاظت خارج نشوند و ولتاژ آنها بالاتر از v 0.85-قرار گیرد.

 مقدار ولتاژ اعمالی در هر ایستگاه با توجه به شرایطی که در بخش گذشته ذکر شد متغیر است . ولی معمولا سعی بر این است که ولتاژ اعمالی  v2/1 باشد . تا با توجه به پدیده افت ولتاژ دورترین نقاط  دارای پتانسیل بالاتر از v 0.85-    باشند. درصورتی که ولتاژ اعمالی به خط لوله بالاتر از v 8/1 شود . پدیده حفاظت پیش از حد ( Over Protection) اتفاق خواهد افتاد.

محافظت بیش از حد باعث:

1-مصرف بیش از حد آندها

2- متصاعد شدن هیدروژن از خط لوله که باعث تاول زدن و تورم وجدایش پوشش های آلی و شکنندگی فولاد می شود.

3- کاهش قابلیت انعطاف پذیری

4- ترک خوردن هیدروژنی

ایستگاه های حفاظت کاتدی در سال 2تا 3 بار چک می شوند و صحت آنها از نظر کارکرد مورد بررسی قرار می گیرد .در هر بازدید مقدار ولتاژ و جریان اعمالی اندازه گیری و ثبت می شود. در صورت هرگونه اخلال ، عملیات عیب یابی و تعمیر صورت می پذیرد. ( شكل 16 )

مقدار پتانسیل خط لوله نسبت به زمین هم به طور ماهانه اندازه گیری می شود . سپس نمودارپتانسیل نسبت به فاصله از بستر آندی رسم خواهد شد. این نمودار به صورت لگاریتمی  بوده و هر چه شیب آن کمتر باشد نمایانگر محافظت بهتر خواهد بود. بدیهی است که فاصله نقاط اندازه گیری شده km 2 است . نمودار رسم شده با نمودار های قبلی مقایسه شده و هر گونه تغییر بیانگر اخلال در سیستم حفاظت کاتدی است . هر گونه افت در پتانسیل بدین معنی است که پوشش از بین رفته و باید اقدامات لازم صورت پذیرد . به همین منظور جداولی طراحی شده که با توجه به شواهد و داده ها می توان نوع عیب در سیستم حفاظت کاتدی را تعیین و رفع نمود.

درهنگام بازرسی ایستگاه ها در مناطقی که خاک مقاومت بسیار بالایی دارد و امکان حفاظت به طور کامل وجود ندارد در فصول خشک سال معمولا بر روی حفره آندی آب اضافه می کنند تا مقاومت خاک کاهش یافته و انتقال جریان صورت پذیرد.

شكل 16 - ثبت اطلاعات ركتیفایر


آندهای فدا شونده :

در بخش هایی كه امكان ایجاد ایستگاه حفاظت كاتدی وجود ندارد از این روش برای حفاظت استفاده می شود . به طور مثال در بخش هایی كه شبكه برق وجود ندارد و یا مسیر های كوتاه و یا تجهیزات موقت . در این روش به شیوه یك پیل گالوانیك و با استفاده از جدول استاندارد الكترو شیمیایی (e.m.f ) و با اتصال فلزات منفی تر در جدول باعث تبدیل شدن خط لوله به قطب كاتد و فلز متصل شده به عنوان قطب آند ، فلز منفی تر خود را فدای قطعه مهندسی می نماید در واقعی پیل گالوانیك ایجاد شده است .(شكل 17)

شكل 17- تصویری از یك مدار آند فدا شونده

مقدار مورد نیاز آند فدا شونده و سطح مقطع آند به طول مدت زمان حفاظت و جریان لازم طبق قانون V=IR دارد. فولاد گالوانیزه كه روكشی ازروی را برخوردار دارد یك مدار آند فدا شونده است .

در جدول (3) چند نوع آند قربانی شونده به  همراه مشخصات آنها وجود دارد.

جدول 3- مقایسه انواع آندهای فدا شونده

آلومینیم و قلع

روی

منیزیم

 

6.5

16-20

-1.3

23

25

-1.15

9

18

-1.7

مصرف تئوریك lb/amp-yr

مصرف واقعی lb/amp-yr

پتانسیل نسبت به Cu / CuSO4

بین آندهای قربانی شونده ، منیزیم متداول ترین است . اگر چه راندامان آن پایین است ( حدود 50 درصد) لیكن این كمبود با پتانسیل بسیار منفی آن جبران شده و در نتیجه جریان بالایی بدست میدهد.

طریقه ایجاد حفره برای قرار دادن آند فدا شونده همانند حفره برای ایستگاه های اعمال جریان خارجی است. با این تفاوت كه مواد پشت بند برای این نوع حفره كاملا مخصوص بوده و با فرمول تجاری تولید می شود. همچنین كابل خروجی از آندهای فدا شونده باید به طور مستقیم به سازه فلزی متصل گردد.

حفاظت كاتدي خطوط لوله1

همانگونه كه در ابتدا مطرح شد اصول خوردگی براساس خواص فعل و انفعالات الكتروشیمیایی است كه در آند تولید الكترون و در كاتد مصرف الكترون صورت می پذیرد . واكنش های الكترو شیمیایی انحلال فلز و آزاد شدن گاز هیدروژن ، بر طبق معادلات زیر است :

 

M → Mn+ + ne

2H + +2e → H2

در پروسه خوردگی لوله مدفون درخاك ، نقاط آندی و كاتدی در هر حال موجود هستند و با انتقال جریان الكتریسیته از نواحی آندی از فلز به محیط اطراف خوردگی رخ می دهد و در نقاط كاتدی كه جریان از محل اطراف به فلز می رسد خوردگی صورت نمی گیرد . به همین دلیل فلز را می توان به طور جزئی بوسیله استفاده از پوشش ها حفاظت نمود. اگر پوشش ها دائمی بودند و هنگام نصب و یا كار آسیب نمی دیدند لوله های فلزی هرگز خورده نمی شدند . پیدایش عیوب در لایه های محافظ یا وجود سوراخ ها، حتی اگر اتفاقی باشد ما را ملزم می كند كه حفاظت نوع دومی را هم برای فلزات مدفون در خاك بكار بریم . روش عمومی استفاده از حفاظت كاتدی است.

در این روش با وارد شدن یك پتانسیل كاتدی ، قطعه مهندسی به یك كاتد ( قطب منفی) تبدیل می گردد؛ در حقیقت جریان از طرف محیط به تمام سطح لوله می رسد پس در حقیقت دیگر خوردگی نخواهیم داشت و لوله محافظت می گردد.

حفاظت كاتدی را میتوان به تنهایی هم بكار برد ولی به مقدار جریان زیادی نیاز است. بنابراین بهترین روش آن است كه از یك لایه محافظ مناسب استفاده كرد و بعدا بوسیله حفاظت كاتدی آنرا تقویت نمود.

حفاظت كاتدی به دو شیوه اعمال می گردد:

1- جریان اعمالی Impressed current

2- آند فدا شونده  sacrificial anode

حفاظت کاتدی بوسیله جریان اعمالی:

حفاظت از این طریق در حقیقت ساخت و کنترل یک سلول خوردگی بزرگ است . در این سلول پایانه منفی جریان مستقیم به خط لوله و پایانه مثبت به یک رسانای مصرف شدنی دفن شده وصل می شود و این رسانا آند نامیده می شود. جریان مستقیم  معمولا از طریق یک یکسو کننده به لوله وارد می گردد و در حقیقت یک  مدار  الکتریکی بوسیله عبور جریان  توسط  خاک از آند به خط لوله  به  وجود  می آید. ( شكل 1)

در حقیقت سرمایه گذاری برای تاسیسات حفاظت کاتدی ، بخش کوچکی از هزینه کل تجهیزات است برخلاف حفاظت بوسیله پوشش ها ، تداوم هزینه ها برای تجهزات و کنترل وجود دارد ؛ در حقیقت این بحث شامل اندازه گیری و برآورد تجهیزات ، طراحی و نصب آنها ، اندازه گیری و تفسیر نتایج بدست آمده و سپس تعمیر  و نگه داری است.

 شكل 1 - نمایی شماتیك از سیستم حفاظت كاتدی

 

فاکتو رهای مورد نظر جهت طراحی سیستم حفاظت کاتدی:

عواملی که باید مد  نظر قرار گیرند عبارت اند از:

1- اندازه پتانسیل : که با توجه و با استفاده از دیاگرام ایوانز آن چنان اختیار می شود که فلزات متفاوت در ناحیه کاتدی حفاظت می گردند. ( شكل 2)

2- جریان مدار: شدت جریان ( آمپر) مورد نیاز جهت رسیدن به پتانسیل حفاظت کننده می بایستی محاسبه شود.

3- فاصله بسترهای آندی : هر قدر که فاصله آندها از قطعه بیشتر باشد جریان بیشتری در مدار می بایست تزریق گردد تا حفاظت کامل تری صورت پذیرد.

نزدیکی بیش از حد آند به قطعه از رسیدن جریان به تمامی سطح ( بخصوص طرف پشت قطعه ) جلوگیری خواهد نمود.

4-احتمال بکار گرفته شدن پوشش های حفاظتی و تاثیر آنها بر طراحی سیستم حفاظت کاتدی

5- اندازه های قطعه مهندسی ، طول قطر، طول یا عرض جهت محاسبه سطح و در نتیجه اندازه مقاومت الکتریکی آن

6- نوع و جنس خاک ، به لحاظ خواص شیمیایی و تعیین مقاومت آن اهمیت خاص دارند.

7- احتمال وجود جریان های ناخواسته ( سرگردان) جریان های القائی که بنا بر عبور برق فشار قوی از نزدیکی قطعه مهندسی و یا وجود ترانس ها و دیگر دستگاه ها ایجاد می گردد.


شكل 2- دیاگرام ایوانز




 

رابطه مقاومت ، جریان و پتانسیل با یکدیگر:

با فرض اینکه قطعه مهندسی ، خاک و یا سیال هر یک دارای مقاومت الکتریکی خاص خود هستند ، هر گاه جریان حفاظتی با استفاده از یک منبع تغذیه و یا آند فدا شونده برقرار گردد ، در نزدیکی آند مقاومت كمتری بوجود آمده ، شدت جریان بیشترین خواهد بود . لذا هر قدر که از منبع آندی دورتر شویم مقاومت الکتریکی افزایش یافته جریان کمتر خواهد شد ، در نتیجه حفاظت کامل نخواهد بود این پدیده را اصطلاحا ( افت ولتاژ) می نامند ، اگر ولتاژ به اندازه ای افت نماید که از ناحیه حفاظت کاتدی ( ایوانز) خارج شود دیگر حفاظتی صورت نمی گیرد . همین پدیده را می توان با استفاده از یک مدار مقاومتی نشان داد که جریان در مقاومت های نزدیک به بستر آندی بیشترین خواهد بود ( شکل 3) . شدت جریانی که از واحد سطح زمین و در نزدیکی بستر آندی خارج می شود ؛ به مراتب از شدت جریان عبوری در فواصل دورتر از آند بیشتر است. در نتیجه به ازای بعد مسافت، جریان کاهش خواهد یافت ، این پدیده باعث افت پتانسیل می شود ( با فرض مقاومت ثابت ) . شكل4


شكل 3 - افت ولتاژ و عدم حفاظت كاتدی بعد از 15 متر فاصله از آند ( لوله بدون پوشش )

شكل 4- رابطه افت پتانسیل نسبت به فاصله از بستر آندی

 

مقدار افت پتانسیل نسبت به فاصله قابل اندازه گیری است :

 

پتانیسل (v)              = v

جریان( A)              = I

 مقاومت خاک (   Cm. Ω)   = ρ

طول آند ( ft )        = y

فاصله از آند ( ft )     = X

  هر گاه      X>10Y   گردد فرمول فوق به ذیل تبدیل می شود:

در سیستم حفاظت کاتدی به روش آند فدا شونده این افت پتانسیل نیز می بایستی در نظر گرفته شود هر چند که آند معمولا از قدرت کمتری برخوردار است.

مقدار جریان لازم از فرمول V = IR محاسبه می شود . مقدار جریان مورد نیاز برای حفاظت واحد سطح از یک لوله فولادی بدون پوشش متغیر است . که وابسته به نوع خاکی که در آن لوله قرار گرفته است و همچنین  تجربه می توان یک مقدار متوسط و معین را بکار برد. مقادیر جدول 1 نشان می دهد که پوشش ها ، حتی پوشش های ضعیف ، تفاوت چشمگیری در میزان جریان ایجاد می کنند.

جدول 1- جریان مورد نیاز برای محافظت لوله پوشش شده

جریان لازم برحسب A

مقاومت پوشش به ازای یك ft2 برحسب Ω

500

14.91

5.964

2.982

1.491

0.2982

0.1491

0.0298

0.000058

لوله بدون پوشش

10000

25000

50000

100000

500000

1000000

5000000

پوشش ایده آل

اندازه گیری پتانسیل و شدت جریان:

صحت حفاظت کاتدی و مقدار پتانسیل قطعه مهندسی با استفاده از ولت متر نسبت به الکترود مرجع (Cu/Cu SO4) سنجیده می شود. شکل ( 5 و 6)

شكل 5 - الکترود مرجع (Cu/Cu SO4)


شكل6 - اندازه گیری پتانسیل خط لوله

 برای این کار ابتدا بر روی زمین مقداری آب ریخته تا سطح زمین كاملا خیس شود، سپس نیم سلول Cu/Cu SO4 را بر روی آن قرار می دهیم. یک سر ولت متر را به نیم سلول و سر دیگر آنرا به خط لوله وصل می کنیم . پتانسیل اندازه گرفته شده باید بیشتر از mv850- باشد ؛ چون نقاطی که پتانسیل کمتر mv 850- دارند دیگر حفاظت نمی شوند . جهت حفاظت از خوردگی لوله های فولادی نو مدفون شده درخاک بوسیله اندازه گیری به شیوه فوق بعضی اعمال جریان مستقیم تا رسیدن به پتانسیل مورد نظر جهت حفاظت یعنی بالاتر از mv 850- صورت می پذیرد . که جریان مورد نیاز در این خصوص فقط حدود A/ft2 100 است .

در بسیاری از موارد مدار الکتریکی محافظت کننده به شکل یک مدار باز با صرف جریان بیش از حد معمول عمل می نمایند (Current Drainage) این بنابر دلایل عدیده ای همانند ایجاد لایه های اکسیدی ناخواسته ، اتصال پیش بینی نشده ، القای جریان های سرگردان و غیره صورت می گیرد . جهت کشف این موضوع که آیا حفاظت به روش کاتدی موثر افتاده است و یا خیر طبق شکل 7 از دو الکترود مرجع Cu/Cu SO4 به همراه دو ولت متر استفاده می شود که در یک نقطه به لوله متصل می گردند . اگر اختلاف پتانسیل اندازه گیری شده توسط دو دستگاه ولت متر بیشتر از 5 باشد . حفاظت به طورکامل انجام نمی پذیرداما برعکس اگر کمتر باشد حفاظت از خوردگی کامل خواهد بود.


شكل 7 - شیوه اندازه گیری برای حصول اطمینان از حفاظت كامل كاتدی

جریان خروجی از آند را می توان بوسیله معادله دوایت بدست آورد.

 

I = جریان خروجی (A)

E = ولتاژ آند (v)

L = طول آند (cm)

ρ = مقاومت خاک

D= قطر آند

شكل 8 - افزایش شدت جریان در نزدیك ترین نقاط به آند

 

 

اجراي سيستم زمين و چاه ارت




ارت
:
در سايتهاي کامپیوتری زمين مناسب از دو بابت حائز اهميت مي‌باشد :
الف ـ حفاظت در مقابل صاعقه و اضافه ولتاژها
ب ـ هم پتانسيل بودن تجهيزات نصب‌شده در سايت و كاركرد صحيح آنها بخصوص
تجهيزات ديجيتال و انتقال ديتا
با توجه به بكارگيري تجهيزات کامپیوتری جديد  لازم است به
موضوع ارت و روش اجراي اصولي آن اهميت بيشتري داده شود تا در آينده از آسيب
رسيدن به نيروي انساني و تجهيزات کامپیوتری پيشگيري شده و از عملكرد صحيح
تجهيزات اطمينان داشته باشيم .

لزوم استفاده از سيستم ارت :
به منظور حفاظت افراد و دستگاهها ، اضافه ولتاژهاي توليد شده در بدنه كه
باعث صدمه ديدن دستگاهها و افراد مي‌شود ، همچنين ولتاژهاي بسيار زياد و
خطرناك ناشي از برخورد صاعقه با دكلهاي کامپیوتری را بايد در جايي خنثي
نمائيم . به همين منظور استفاده از سيستم ارت و حفاظت از تجهيزات بسيار
لازم و ضروري است بعلاوه با افزايش استفاده از سيستمهاي ديجيتالي و حساس ،
لزوم بازنگري در طراحي ، نصب و نگهداري سيستمهاي حفاظتي گراندينگ وجود دارد
. به طور خلاصه اهداف بكارگيري سيستم ارتينگ يا گراندينگ عبارتند از :
الف ـ حفاظت و ايمني جان انسان
ب ـ حفاظت و ايمني وسايل و تجهيزات الكتريكي و الكترونيكي
ج ـ فراهم آوردن شرايط ايده‌ال جهت كار
د ـ جلوگيري از ولتاژ تماسي
ه ـ حذف ولتاژ اضافي
و ـ جلوگيري از ولتاژهاي ناخواسته و صاعقه
ز ـ اطمينان از قابليت كار الكتريكي



روشهاي اجراي ارت يا زمين حفاظتي :

بطور كلي جهت اجراي ارت و سيستم حفاظتي دو روش كلي وجود دارد كه ذيلاً ضمن
بيان آنها ، موارد استفاده و تجهيزات مورد نياز هر روش و نحوه اجراي هر يك
بيان مي‌گردد .

1ـ زمين عمقي :
در اين روش كه يك روش معمول مي باشد از چاه براي اجراي ارت استفاده مي شود.




2- زمين سطحي:
در اين روش سيستم ارت در سطح زمين (براي مناطقي كه امكان حفاري عميق در
آنها وجود ندارد) و يا در عمق حدود 80 سانتيمتر اجرا مي گردد.



در چه شرايطي از روش سطحي براي اجراي ارت استفاده نمائيم ؟
 در مكانهايي كه :
ـ فضاي لازم و امكان حفاري در اطراف سايت وجود داشته باشد .
ـ ارتفاع از سطح دريا پائين باشد مانند شهرهاي شمالي و جنوبي كشور .
ـ پستي و بلندي محوطه سايت كم باشد .
ـ فاصله بين دكل و سايت زياد باشد .
با توجه به مزاياي روش سطحي اجراي ارت به اين روش ارجحيت دارد .

اجراي ارت به روش عمقي :


الف ـ انتخاب محل چاه ارت :
چاه ارت را بايد در جاهايي كه پايين‌ترين سطح را داشته و احتمال دسترسي به
رطوبت حتي‌الامكان در عمق كمتري وجود داشته باشد و يا در نقاطي كه بيشتر در
معرض رطوبت و آب قرار دارند مانند زمينهاي چمن ، باغچه‌ها و فضاهاي سبز حفر
نمود.



ب- عمق چاهبا توجه به مقاومت مخصوص زمين ، عمق چاه از حداقل 4 متر تا 8 متر و قطرآن
حدودا 80 سانتيمتر مي تواند باشد. در زمين هايي كه با توجه به نوع خاك
داراي مقاومت مخصوص كمتري هستند مانند خاكهاي كشاورزي و رسي عمق مورد نياز
براي حفاري كمتر بوده و در زمينهاي شني و سنگلاخي كه داراي مقاومت مخصوص
بالاتري هستند نياز به حفر چاه با عمق بيشتر مي باشد. براي اندازه گيري
مقاومت مخصوص خاك از دستگاههاي خاص استفاده مي گردد. در صورتي كه تا عمق 4
متر به رطوبت نرسيديم و احتمال بدهيم در عمق بيشتر از 6 متر به رطوبت
نخواهيم رسيد نيازي نيست چاه را بيشتر از 6 متر حفر كنيم . بطور كلي عمق 6
مترو قطر حدود 80 سانتيمتر براي حفر چاه پيشنهاد مي گردد.
محدوده مقاومت مخصوص چند نوع خاك در جدول زير آمده است.



نوع خاك                           مقاومت مخصوص زمين ( اهم متر )
باغچه‌اي                                             5 الي 50
رسي                                                 8 الي 50
مخلوط رسي ، ماسه‌اي و شني             25 الي 40
شن و ماسه                                      60 الي 100
سنگلاخي و سنگي                          200 الي 10000


ج ـ مصالح مورد نيازمصالح مورد نياز و مشخصات آن براي اجراي چاه ارت ( روش عمقي ) و Rod كوبي (
روش سطحي ) در جدول زير آمده است.

رديف  نوع جنس     توضيحات
1 ميله برقگير        ميله برقگير به طول 5/1متر و قطر آن16 ميليمتر وجنس آن                                                                    مس خالص و نوك تيزباشد
2بست ميله برقگير به سيم ارت     جهت اتصال ميله برقگير به سيم ارت در نقاطي كه ارتفاع                                                                     دكل حدودا 20 متر باشد
3      يوبوليت             جهت استغاده در ميله برقگير
4 بست سيم به دكلسيم نمره 50 را به اندازه هاي لازم بريده و رشته رشته  كرده جهت اتصال سيم ارت به دكل استفاده مي نمائيم
5  تسمه آلومينيومي يا مسي در اندازه 3*30*100 ميليمتر عدد بكار گيري با يوبوليت جهت بستن ميله برق گير در دكل هاي مهاري
6 سيم مسي نمره 50 متر    جهت اتصال سيستم ارت به شينه داخل سايت و يا اتصال پاي دكلهاي مهاري و خود ايستا به سيستم ارت  
7 لوله پلي اتيلن 10 اتمسفر    براي ايجاد پوشش عايق روي سيم مسي در محوطه و محل تردد
8بست لوله پلي اتيلن همراه پيچ و رولپلاك
  جهت اتصال لوله پلي اتيلن به ديوار
9 كابلشو نمره 50      جهت اتصال سيستم ارت به شينه داخل سايت و يا اتصال  پاي دكلهاي
10  پودر انفجاري cadweldجهت جوش دادن سيم به صفحه يا سيم به ميله ROD يا   اتصال سيمها به يكديگردر نقاطي كه دسترسي به جوش نقره يا جوش برنج وجودندارد .
11شينه مسي به ابعاد 3*30*250 ميليمتر براي نصب در داخل سايت و اتصال دستگاهها به آن
12صفحه مسي 5.*50*50   مورد استفاده در روش عمقي ×
13مقره همراه پيچ و رولپلاك  جهت اتصال شينه مسي به ديوار
14پيچ و مهره نمره 8 با واشر فنري و تخت      جهت استفاده شينه مسي –پليت-شينه پاي دكل و …
15بست سيم به صفحه مسي  به منظورمحكم كردن اتصال سيم روي صفحه مسي
16 بست دو سيم نمره 50           جهت اتصال دو سيم نمره 50 روي زمين
17پليت مخصوص اتصال ميله برقگير به دكل            براي دكل هاي خود ايستاي 60متري استفاده مي گردد.
18شينه مسي مخصوص پاي دكل 3*30*100  براي وصل نمودن پاي دكل هاي خود ايستاي 60متري به  سيستم ارت
19     ميله ROD در روش سطحي استفاده مي گردد.
20  بست مربوط به سيم مسي و ميله ROD  براي اتصال سيم به ميله برقگير ياROD                           
20  كرپي ابروئي همراه پيچ و مهره       براي بستن ميله برقگير به دكل هاي 100 فوتي و دكل هاي خود ايستاي لوله اي
21  بنتونيت اكتيو كيلو  براي روش عمقي و سطحي
22 بست ميله برقگير به پليتجهت اتصال ميله برقگير به پليت در دكلهاي خود ايستاي60متري
23بست مربوط به سيم مسي و ميله RODراي اتصال سيم به ميله برقگير ياROD 

                                                        
× : صفحه مسي به ابعاد 5/.*40*40 سانتيمتر براي مناطق شمالي كشور و
5/0*50*50 سانتيمتر براي مناطق نيمه خشك مانند تهران و 5/0*70*70 سانتيمتر
براي مناطق كويري استفاده شده و محصول كارخانه مس شهيد باهنر باشد . از
صفحه مسي با ضخامت 3 يا 4 ميليمتر نيز مي توان استفاده نمود.

د - اتصال سيم به صفحه مسي
اتصال سيم به صفحه مسي بسيار مهم مي باشد و هرگز و در هيچ شرايطي نبايد اين
اتصال تنها با استفاده از بست ، دوختن سيم به صفحه و يا … برقرار گردد.بلكه
حتما بايد سيم به صفحه جوش داده شود و براي استحكام بيشتر با استفاده از 2
عدد بست سيم به صفحه ( رديف 15 جدول مصالح مورد نياز )بسته شده و محكم گردد.
براي جوش دادن قطعات مسي به يكديگر از جوش برنج يا نقره استفاده شود و در
صورت عدم دسترسي به اين نوع جوش از جوش (Cadweld) استفاده گردد .
ه - حفر چاه ارت
با توجه به شرايط جغرافيايي منطقه چاهي با عمق مناسب و در مكان مناسب (با
توجه با راهنماي انتخاب محل چاه ارت ) حفر گردد. شياري به عمق 60سانتيمتر
از چاه تا پاي دكل براي مسير سيم چاه ارت تا برقگير روي دكل همچنين براي
سيم ارت داخل ساختمان حفر نمائيد. در صورتي كه مسير 2 سيم مشترك باشد بهتر
است مسير دو سيم ايزوله گردند. همينطور مسير سيمها بايد كوتاهترين مسير
بوده و سيم ميله برقگير و ارت حتي الامكان مستقيم و بدون پيچ و خم باشد و
نبايستي خمهاي تند داشته باشد و در صورت نياز به خم زدن سيم در طول بيش از
50 سانتيمتر انجام گردد.

و - پر نمودن چاه ارت
-ابتدا حدود 20 ليتر محلول آب و نمك تهيه و كف چاه ميريزيم بطوريكه تمام كف
چاه را در برگيرد بعد از 24 ساعت مراحل زير را انجام مي دهيم .
2-به ارتفاع 20 سانتيمتر از ته چاه را با خاك رس و يا خاك نرم پر مينمائيم.
3- به مقدار لازم (حدود 450كيلو گرم معادل 15 كيسه 30 كيلو گرمي)بنتونيت را
با آب مخلوط كرده و بصورت دوغاب در مياوريم و مخلوط حاصل را به ارتفاع 20
سانتيمتر از كف چاه ميريزيم هر چه مخلوط حاصل غليظ تر باشد كيفيت كار بهتر
خواهد بود.
4-صفحه مسي را به 2 سيم مسي نمره 50 جوش ميدهيم اين سيمها يكي به ميله
برقگير روي دكل و ديگري به شينه داخل ساختمان خواهد رفت بنابراين طول سيم
ها را متناسب با طول مسير انتخاب مي نمائيم.
5- صفحه مسي را بطور عمودي در مركز چاه قرار مي دهيم
6- اطراف صفحه مسي را با دوغاب تهيه شده تا بالاي صفحه پر مي نمائيم
7- لوله پليكاي سوراخ شده را بطور مورب در مركز چاه و در بالاي صفحه مسي
قرار مي دهيم و داخل لوله پليكا را شن ميريزيم تا 50 سانتيمتر از انتهاي
لوله پر شود اين لوله براي تامين رطوبت ته چاه مي باشد و در فصول گرم سال
تزريق آب از اين لوله بيشتر انجام گردد. لازم بذكر است در مواردي كه چاه
ارت در باغچه حفر شده باشد و يا ته چاه به رطوبت رسيده باشد و يا كلا در
جاهايي كه رطوبت ته چاه از بالاي چاه يا از پايين چاه تامين گردد نيازي به
قراردادن لوله نمي باشد .
8- بعد از قراردادن لوله پليكا به ارتفاع 20 سانتيمتر از بالاي صفحه مسي را
با دوغاب آماد شده پر مينمائيم.
9-الباقي چاه را هم تا 10 سانتيمتر بر سر چاه مانده ، با خاك معمولي همراه
با ماسه يا خاك سرند شده كشاورزي پر مي نمائيم و 10 سانتيمتر از چاه را
براي نفوذ آب باران و آبهاي سطحي به داخل چاه با شن و سنگريزه پر مي نمائيم
. روئ چاه مخصوصا در مواقعي كه از لوله پوليكا استفاده نمي گردد نبايد
آسفالت شده و يا با سيمان پر گردد.
10-داخل شيار هاي حفاري شده را با خاك سرند شده كشاورزي يا خاك نرم معمولي
و يا خاك معمولي مخلوط با بنتونيت پر نمائيد

نصب شينه و ميله برقگير
شينه داخل ساختمان بايد توسط مقره هايي از ديوار ساختمان ايزوله گردد.قطر و
طول شينه بستگي به تعداد انشعابات داخل ساختمان دارد .(تمامي تجهيزات داخل
ساختمان بايستي بطور جداگانه و موازي به اين شينه متصل گردد.)
در حالتيكه دكل روي ساختمان قرار داشته باشد سيم ميله برقگير نبايستي از
داخل ساختمان برده شود بلكه بايد خارج از ساختمان سيم كشيده شود و همينطور
مسير عبوري سيم ارت به داخل ساختمان تا شينه ورودي ساختمان بايد عايق دار
باشد.
در پاي دكل توسط بست ، سيم ميله برقگير به يكي از پايه هاي دكل خيلي محكم
متصل شود و تا بالاي دكل به ميله برقگير متصل گردد. لازم بذكر است مسير
ميله برقگير از كابلهايي كه به آنتنها مي روند بايد جدا باشد .


اجراي ارت به روش سطحيهفت روش براي اجراي زمين سطحي وجود دارد كه عبارتند از :
1-ROD 2-RING 3-پنجه اي (شعاعي)4-مختلط 5- حلزوني 6- الكتروشيميايي 7- شبكه اي

اجراي ارت به روش ROD كوبي

مصالح مورد نياز
مصالح مورد نياز همانند روش عمقي مي باشد با اين تفاوت كه به جاي صفحه مسي
از ميله هاي مغز فولادي 5/1 متري و با قطر 14 ميليمتر و با روكش مس استفاده
مي نمائيم.

روش اجرا
كانالي به عمق 80 سانتيمتر و عرض 45 سانتيمتر و طول X حفر مي نمائيم
طول كانال را به دو روش ميتوان تعيين نمود.
الف – اندازه گيري مقاومت مخصوص خاك و انجام محاسبات لازم
ب – به روش تجربي كه در ادامه شرح داده مي شود.
ج- چنانچه سايت داراي دكل خود ايستا مي باشد براي حفر كانال از فاصله بين
اتاق تجهيزات و دكل و همچنين اطراف دكل استفاده شود .(شكل 2)
د- چنانچه دكل روي ساختمان قرارداشته حفاري با در نظر گرفتن اتاق دستگاه و
دكل در مسيري كه زمين رطوبت بيشتري دارد انجام گيرد.
ه - پس از آماده شدن كانال 2 ميله به فاصله 3متر از يكديگر در زمين ميكوبيم
به گونه اي كه حدود 15 سانتيمتر از ميله ها بيرون بمانند سپس 2ميله را با
كابل مسي يا كابل برق به هم وصل نموده و با دستگاه ارت سنج مقاومت زمين
ايجاد شده را اندازه ميگيريم ، چنانچه مقاومت نشان داده شده با دستگاه
بالاي 4 اهم بود ميله ديگري به فاصله 3 متر از ميله دوم ميكوبيم و با اتصال
3 ميله به هم مقاومت زمين ايجاد شده را اندازه گيري مي نمائيم . اينكار را
تا زماني كه مقاومت اندازه گيري شده به زير 4 اهم برسد ادامه مي دهيم بعد
از آنكه به تعداد كافي ميله كوبيده شد سيمي را كه به شينه مسي نصب شده در
اتاق دستگاه متصل است به تك تك ميله ها جوش داده و به سمت دكل ميبريم.
و - براي پر نمودن كانال ابتدا با بنتونيت روي سيم مسي را پوشانده (در
زمينهايي كه رطوبت كافي ندارند) و سپس با خاك سرند شده كشاورزي يا خاك نرم
كانال را پر مي نمائيم.
ز - مقاومت زمين اجرا شده را اندازه گيري نموده و ثبت مينمائيم ( بعد ازپر
كردن كانال مقاومت زمين اندازه گيري شده كاهش خواهد داشت و بايد كمتر از 3
اهم باشد.)

نكته : در مناطق سردسير عمق كانال حفاري شده و بطور كلي مسير عبور كابل مسي
خيلي مهم مي باشد و نبايد در معرض يخبندان قرار گيرد . تاثير كاهش درجه
حرارت بر افزايش مقاومت سيستم زمين به شرح زير مي باشد .


دما بر حسب درجه سانتيگراد ميزان مقاومت بر حسب اهم بر متر

20+ 72
10+ 99
0 138
5- 790
ساير روش ها:
روش هاي ديگر در مناطق كوهستاني و سنگلاخي و مكانهاي خاص كاربرد دارد كه
بنا به مورد با بازديد از محل و اندازه گيريهاي لازم ميتواند طرح مناسب
تهيه گردد

اجراي ارت در ارتفاعات

ارتفاعات كشور را با توجه به نوع زمين و خاك ميتوان به سه دسته تقسيم كرد.
ارتفاعات خاكي كه امكان حفاري و كوبيدن ميله مغز فولادي در آنها وجود دارد.
ارتفاعات سنگلاخي كه امكان حفاري عميق در آنها وجود ندارد ولي ميتوان شيار
ايجاد كرد.
ارتفاعات صخره اي
براي حالت اول : به يكي از روش هاي حفر چاه يا كوبيدن ROD ميتوان سيستم ارت
را اجرا نمود
در حالت دوم شيارهايي بصورت ستاره و پنجه اي ايجاد نموده و تسمه مسي را در
داخل شيار ها خوابانده و براي كاهش مقاومت روي تسمه را با مخلوط خاك و
بنتونيت مي پوشانيم .
نكته : كليه اتصالات در زير خاك بايد به يكديگر جوش داده شود .


روش اول :
در زمينهاي صخره اي كه امكان حفاري وجود ندارد با مصالح ساختماني كانال
ساخته، تسمه مسي را در كف كانال خوابانده و كانال را با بنتونيت پر مي
نمائيم . طول كانال يا كانالها بايد به اندازه اي باشد كه مقاومت اندازه
گيري شده زير 3 اهم گردد. براي گرفتن نتيجه مطلوب ميبايستي داخل كانال
بصورت مصنوعي دائما مرطوب نگهداشته شود.
روش دوم:
روش شبكه اي است بدين صورت كه ابتدا شبكه شطرنجي با سيم مسي به طول 3+x و
عرض3+y بطوريكه نقاط اتصال به هم جوش داده شده درست كرده سپس با مصالح
ساختماني آنرا در زمين با بنتونيت به ارتفاع 40cm بطوريكه ابتدا 20cm
بنتونيت ريخته سپس شبكه ساخته شده را قرار داده و روي آنرا هم تا 20cm با
بنتونيت مي پوشانيم و انشعابهاي لازم جهت دكل و سايت ونقاط ديگر از آن
گرفته ميشود متغيير هاي x و y به ميزان مقاومت خوانده شده بستگي دارد .


نكات عمومي و مهم در خصوص سيستمهاي ارت
1-كليه اتصالات با مفتول برنج يا نقره جوشكاري گردد.سطح جوش بايد CM 6
باشدو جهت اتصالات وجوشكاري رعايت گردد(در مواردي كدولد توصيه ميشود).
2-ازهرپايه دكلهاي خودايستا هم فونداسيون دكل توسط سيم مسي و بست مخصوص به
سيستم ارت و هم پاي دكل به سيستم ارت جوشكاري گردد.
3-سيم ميله برقگير ازپايه اي كه آنتنهاي كمتري نصب مي شود و با كابلهاي روي
لدر حداكثرفاصله را داشته باشد،بدون خمش درمسير ومستقيما به رينگ داخل
كانال و از كوتاهترين مسير توسط جوش متصل گردد.
4-ميله برقگير روي دكل در بالاترين نقطه دكل(با رعايت مخروط حفاظتي با
زاويه 45 درجه ) بطوريكه تجهيزات راكاملا پوشش دهد،قرارگيرد و جنس آن تمام
مس با آلياژ استاندارد به قطرmm 16 و طول آن بستگي به ارتفاع نصب انتنهاي
روي دكل دارد.
5-شعاع خم سيم مسي حداقل CM20 وزاويه قوس حداقل 60 درجه رعايت گردد(رعايت
زاويه خمش سيم مسي )
6- پايه‌ها و نقاط ابتداوانتهاي لدر افقي به سيستم گراند متصل گردد.
7-كليه كابلهاي ورودي به سالن دستگاه توسط بست گراند به بدنه دكل و ابتداي
لدر افقي(بعد از محل خم شدن كابل)گراند شوند.
8-به هيچ عنوان در روي دكل،جوشكاري صورت نگيرد.
9-اتصال از شبكه گراند سيستم اجرا شده به تانكر سوخت ديزل ژنراتور، تانكر
آب هوايي ، اسكلت فلزي ساختمان و در و پنجره هاي اتاق دستگاه صورت گيرد.
10-اگر سيستمي‌ازقبل‌اجرا شده باشد،سيستم قديم به‌جديد در عمق‌خاك متصل
گردند.
11-سيم‌ارت‌ درروي زمين بايد باروكش‌وسيم‌داخل‌كانالها‌ بايد بدون روكش و
مستقيم كشيده شود.
12-پركردن كانال بايد با خاك سرند شده كشاورزي يا خاك نرم انجام گردد.
13-ارتفاع نصب شينه مسي CM 50 ازكف تمام شده باشد.
14-شينه داخل اتاق حدالمقدور به چيدمان دستگاهها نزديك باشد.
15-ازهر دستگاهي جداگانه سيم ارتي به شينه متصل گردد ( قطر و طول شينه
گراند بستگي به تعداد انشعابات آن دارد).
16- در دكلهاي مهاري پر ظرفيت ، مهارهاي دكل بايستي توسط بست مخصوص به
گراند اتصال يابد.
17- جهت استفاده ترانس برق شهر در ايستگاههاي مخابرات بايستي گراند جداگانه
اجرا گردد.
18- در سايتهاي کامپوتری جهت اجراي سيستم زمين حتي المقدور بايستي از يك
زمين با سطح يكنواخت ( بدون شيب ) استفاده نمود.
19- در ايستگاهها بين نول و گراند نبايستي اختلاف ولتاژ وجود داشته باشد.
20- در دكلهاي پر ظرفيت كه ابعاد قسمت بالاي دكل بيشتر از m 2 مي‌باشد نياز
به نصب يك عدد برقگير اضافي در سمت مقابل برقگير اول مي‌باشد.
21- در سيم‌كشي داخل محوطه سايت هاي کامپوتری براي چراغهاي روشنايي و ساير
موارد بايد از كابل زميني استفاده گردد و در ايستگاههاي بالاي كوه و نقاط
دور از شهر نبايد از چراغهاي روشنايي خياباني استفاده شود.
22- استاندارد قابل قبول آزمايش و تحويل اتصال زمين براي سايتهاي كوچك
زير 10 اهم و براي سايت هاي بزرگ و مهم زير 3 اهم مي‌باشد.


سنسور رطوبت چیست؟




سنسور رطوبت (رطوبت سنج) میزان رطوبت نسبی هوا را اندازه گیری و گزارش میکند. این سنسورها در خانه ها ، در کارگاهها و در محیطهای کاری که رطوبت در آن اثر منفی دارد استفاده میشود. سنسور رطوبت همچنین در وسایل نقلیه و سیستم های تهویه مطبوع صنعتی و ایستگاههای هواشناسی  برای پیش بینی و گزارش شرایط آب و هوایی مورد استفاده قرار می گیرد.


سنسور رطوبت چه کار میکند؟
سنسور رطوبت رطوبت نسبی محیطی که در آن قرار دارد را اندازه گیری میکند. این بدین معنی است که آن هم میزان رطوبت و هم میزان دمای هوا را اندازه گیری میکند.
رطوبت نسبی در واقع  نسبت رطوبت واقعی موجود در هوا به بالاترین میزان رطوبت هوا در آن دما میتواند داشته باشد  است که به صورت درصدی بیان میشود. هر چه هوا گرمتر باشد میتواند رطوبت بیشتری را در خود نگه دارد بنا بر این رطوبت نسبی  همراه با تغییرات دمای هوا تغییر میکند.


سنسور رطوبت چگونه کار میکند؟


اکثر سنسورهای رطوبت از روش اندازه گیری میزان ظرفیت خازنی برای تعیین میزان رطوبت موجود در هوا استفاده میکنند. این نوع اندازه گیری بر مبنای دو صفحه که هادی الکتریکی هستند به همراه یک ماده خمیری نارسانا که در بین آنها قرار میگیرد و میدان الکتریکی که بین آنها قرار دارد عمل میکند.
رطوبت هوا بین این مجموعه قرار میگیرد و باعث تغییر در سطح ولتاژ بین دو صفحه می شود. سپس این تغییر ولتاژ به اندازه گیری دیجیتالی از رطوبت نسبی موجود در هوا همراه با در نظر گرفتن دمای هوا تبدیل می شود.


کاربرد سنسور رطوبت:
مشتریان شخصی این سنسور معمولاً کسانی هستند که بیماری تنفسی یا آلرژی تنفسی دارند که با کاهش رطوبت باعث افزایش بیماری تنفسی و با افزایش رطوبت باعث تشدید درد مفاصل میشود.همچنین افزایش رطوبت باعث سریعتر شدن رشد باکتریها ، کپک و قارچ می شود.
در برخی از انبارها که نیاز به وجود رطوبت دارند مانند انبارهای تنباکو و همچنین در موزه ها که رطوبت باعث از بین رفتن آثار تاریخی مثل نسخ خطی و عتیقه جات می شود از سنسور رطوبت به طور گسترده استفاده می شود.
همچنین در ساختمانهای اداری و مسکونی برای بهبود تهویه مطبوع و سالم ماندن هوا از سنسور رطوبت استفاده می شود. همچنین در بسیاری از اتوموبیلها برای تنظیم خودکار دما و منبع هوایی که برای سرمایش و گرمایش استفاده میشود.
از سنسور رطوبت در کارخانجاتی که دارای محصولات حساس به رطوبت هستند استفاده می شود. همچنین از این سنسورها در ایستگاههای هوا شناسی و اقیانوس شناسی استفاده می شود به طوری که خروجی سنسورهای رطوبت به طور دائم و منظم برای پیش بین وضع آب و هوا تحلیل می گردد.

Temperature and humidity control for vegetable and fruit growing rooms

خازن بای‌پس


خازن بای‌پس:

خازن کنارگذر،خازن بای‌پَس یا خازن دِکوپلاژ، خازنی است که در مدارهای الکترونیکی بر خلاف خازن کوپلاژ به صورت موازی با بخش مورد نظر به کار می‌رود. در فرکانس‌های بالا این خازن به صورت اتصال‌کوتاه عمل خواهد کرد و مانع اعمال ولتاژ ای‌سی فرکانس‌بالا به دو سر قطعهٔ موازی با خودش می‌شود. به عبارت دیگر خازن کنارگذر خازنی است که برای فراهم‌آوردن یک مسیر به‌نسبت کم‌امپدانس برای جریان ای‌سی در کنار یک عنصر مداری استفاده می‌شود.

 

عملکرد خازن بای پس:

خازن بای پس خازنی است که در حالت DC مانند یک خازن معمولی انجام وظیفه می کند اما در حالت AC حذف می شود. برای مثال وقتی در امیتر یک ترانزیستور برای پایدار سازی حرارتی نیاز به مقاومت باشد این خازن با مقاومت مورد نظر موازی می شود تا در تغذیه DC از نظر حرارتی پایدار شود اما در تغذیه AC چون باعث تلفات توان و مصرف تغذیه می شود خازن بای پس مقاومت را از مدار حذف میکند.

اندازه گيري مقاومت زمين



روش عملی اندازه گیری مقاومت زمین

الكترودهای كمكی


الكترودهای كمكی Y و Z ممكن است از قطعات لوله نیم اینچی یا میله های فولادی تشكیل شده باشند كه تا عمق یك متری در زمین كوبیده می شوند. فواصل الكترودهای كمكی از یكدیگر و از الكترود اصلی X بسیار مهم است. در واقع چیزی كه به نام مقاومت الكترود خوانده می شود مقاومت حجم " خاك " ای است كه الكترود را احاطه می كند و به آن به اصطلاح حوزه مقاومت الكترود زمین می گویند. با توجه به اینكه حوزه مورد بحث از نظر تئوریك تا بی نهایت ادامه دارد همه الكترودها در حوزه مقاومت یكدیگر قرار دارند و لذا داشتن الكترودهای مستقل ممكن نیست.

در عمل بسته به نوع زمین ( خاك ) و لایه های آن در اطراف الكترود و عوامل دیگری مانند رطوبت و مقدار املاح و غیره این حوزه ممكن است از 10 تا 20 متر ادامه یابد كه در هر حال اگر دو الكترود در فاصله 20 متری قرار داشته باشند عملا می توان آنها را در خارج از حوزه مقاومت یكدیگر دانست به شرطی كه هیچ نوع وضعیت منحرف كننده مانند زمین با مقاومت ویژه بسیار بالا وجود نداشته باشد. در این حالت حوزه ولتاژ الكترود ممكن است خیلی بیشتر از 20 متر باشد.


انجام اندازه گیری مقاومت زمین
اگر الكترود مورد اندازه گیری
X از انواع ساده یعنی یك میله كوبیده شده یا صفحه ای دفن شده در زمین باشد الكترود جریان Y را می توان بر فرض در فاصله 30 متری از الكترود اصلی X قرار داده و الكترود ولتاژ را در وسط این دو نصب كرد . در این حالت مقاومت را اندازه گیری و یادداشت كرده و الكترود ولتاژ را جابجا می كنند : یك بار به طول حدود 6 متر نزدیكتر به الكترود اصلی X و بار دیگر به همین مقدار نزدیكتر به الكترود كمكی جریان Y . چنانچه نتایج هر سه آزمون در حد دقت مورد نظر باشند میانگین سه مقدار اندازه گیری شده مقاومت مورد نظر خواهد بود.

 

اگر نتیجه اندازه گیری ها قابل قبول نبود الكترود جریان Y را به فاصله ای دلخواه مانند 45 تا 50 متری از الكترود اصلی X منتقل كرده و كل اندازه گیری ها را مشابه بالا تكرار می كنند و در صورت لزوم آنقدر ( برای فواصل دورتری از الكترود Y نسبت به X ) به این عمل ادامه م دهند تا نتیجه مطلوب حاصل شود.

نتایج به دست آمده از این روش ساده برای اندازه گیری در موارد زیر رضایتبخش نخواهد بود :
- اگر مقاومت الكترود مورد اندازه گیری
X حدود یك اهم یا كمتر باشد.
- اگر مقاومت الكترود كمكی جریان
Y بسیار زیاد باشد.
( در این موارد از حوزه اثر مقاومت الكترود جریان
Y بسیار وسیعتر بوده و در نتیجه لازم خواهد بود فاصله الكترود جریان Y از الكترود اصلی X خیلی بیشتر باشد )
شرایط مورد بحث هنگامی پیش می آید كه الكترود مورد اندازه گیری مانند الكترود یك نیروگاه یا پست اصلی بسیار گسترده باشد. برای این حالت تجویز روش معینی ممكن نخواهد بود جز اینكه تهیه یك یا چند منحنی تغییرات مقاومت نسبت به فاصله لازم خواهد بود. ترتیب كار چنین است كه الكترود جریان
Y را در فاصله ای دلخواه در دوردست قرار داده و الكترود ولتاژ Z را در فواصل معین از نزدیكی های الكترود اصلی به سمت الكترود جریان حركت داده و هر بار اندازه گیری ها را یادداشت می كنند سپس نتایج را بر روی محور مختصات منتقل كرده و منحنی تغییرات مقاومت نسبت به فاصله را می كشند . اگر منحنی دارای قسمتی باشد كه اساساً افقی است این مقدار افقی مقاومت الكترود مورد نظر یعنی X خواهد بود.
اگر منحنی به دست آمده دارای قسمتی افقی نباشد لازم خواهد بود الكترود كمكی جریان یعنی
Yرا باز هم دورتر برده و عملیات را تكرار كرده تا قسمت افقی هویدا شود . بایستی توجه شود كه نباید انتظار داشت كه قسمت افقی در حوالی وسط فاصله دو الكترود X و Y هویدا شود لذا باید اندازه گیری ها برای موقعیت های الكترود Z از نزدیكی الكترود اصلی به سمت الكترود جریان انجام گردد.
یادآوری – اگر وسیله اندازه گیری مخصوص برای مقاومت زمین در دسترس نباشد می توان با استفاده از یك ترانسفورماتور مجزا كننده و یك آمپرمتر معمولی و یك ولتمتر با مقاومت زیاد ، مقاومت زمین یك الكترود را با دقت كافی اندازه گیری كرد به شرط اینكه جریانهای سرگردان نادیده گرفته نشوند و احتمالاً با انتخاب ساعت مناسبی برای این كار اثر این جریانها خنثی شود.
اندازه گیری مقاومت ویژه خاك
اندازه گیری مقاومت ویژه خاك با همان دستگاهی انجام می شود كه اندازه گیری مقاومت الكترود زمین به عمل می آید با این تفاوت كه در مورد اخیر از چهار الكترود به جای سه الكترود در اندازه گیری مقاومت خودنمایی می كنند استفاده می شود . بدیهی است كه در مورد اخیر هر چهار الكترود موقتی می باشند.

 
برای انجام آزمون چهار الكترود كمكی عمقی حدود 1 متر در زمین كوبیده می شوند. عمق فرورفتگی الكترودها در زمین نباید از یك بیستم فاصله الكترودها یعنی a بیشتر باشد . اگر فرض شود كه زمین مورد آزمون كاملاً یك دست و همگن است مقاومت اندازه گیری شده R در رابطه زیر صدق خواهد كرد :


r = 2 x p x a x R


كه در آن :
r = مقاومت ویژه میانگین برای خاك بر حسب اهم متر در عمق a
متر است.
a = فاصله الكترودها از یكدیگر بر حسب متر و عمقی است كه در آن مقاومت ویژه برابر r است.
وعدد پی هم كه مشخص می باشد.
با تكرار اندازه گیری ها برای مقادیر مختلف فاصله
a مقاومت ویژه میانگین برای عمق های مختلف a به دست می آید و با مطالعه همه نتایج می توان نسبت به انتخاب عمق كوبیدن یا دفن كردن الكترود تصمیم گیری نمود و به عبارت دیگر قضاوت كرد كه ازدیاد عمق تا چه حد به كم كردن مقاومت كمك خواهد كرد. شكل زیر نمونه ای است برای نشان دادن تأثیر عمق الكترود و نوع خاك لایه ها در مقدار مقاومت الكترود.

یادآوری – بعضی از مراجع معتبر توصیه می كنند كه در مورد اندازه گیری مقاومت خاك عمق الكترود از 3/. متر تجاوز نكند و نیز مقاومت ویژه اندازه گیری شده در عمق a متر نبوده بلكه در عمق كمتری از سطح زمین یعنی 4/3 ، a است. نظر به اینكه از نتایج این اندازه گیری ها تنها در تصمیم گیری های كلی استفاده خواهد شد نباید به این موضوع بیش از حد توجه نمود.

انواع مقاومت‌های زمین

مقاومت مخصوص زمین

مقاومت مخصوص زمین عبارتند از مقاومت یک متر مکعب از زمین به ابعاد۱m×۱m×۱m که بین دو الکترود صفحه‌ای سنجیده شده باشد . مقاومت مخصوص زمین بستگی به نوع مواد تشکیل دهنده زمین دارد و لذا در هر قسمت از زمین متفاوت است.

مقاومت گسترده میل زمین

عبارتست از مقاومت زمین بین میل زمین و نقطه‌ای از زمین هموار ( همسطح ) بر حسب اهم . لذا مقاومت گسترده زمین بستگی به نوع زمین ( مقاومت مخصوص زمین ) و نوع میل ( لوله‌ای یا صفحه‌ای ) و طرز قرار گرفتن آن در زمین ( عمقی یا سطحی ) دارد .

تبصره : تغییرات جزئی درابعاد میل در مقاومت گسترده میل زمین بی تاثیر است .

مقاومت زمین

عبارتند از مقاومت گسترده زمین باضافه مقاومت سیم زمین

ولتاژهای مختلف در ضمن عبور جریان از میل زمین

اختلاف سطح میل

عبارتند از ولتاژی که در ضمن عبور جریان از زمین کننده بین میل و زمین هموار ( همسطح) بوجود می‌آید .

اختلاف سطح زمین

عبارتند از اختلاف پتانسیل هر نقطه از زمین بین همسطح و میل زمین

اختلاف سطح تماسی

عبارتست از قسمتی از ولتاژ میل که توسط انسان برداشت می‌شود .

بطوریکه قسمتی از جریان زمین در اثر این ولتاژ از دست و پا ( بطور افقی در حدود یک متر ) و یا بین دو دست عبور می‌کند .

اختلاف سطح قدم

عبارتست از قسمتی از ولتاژ میل که توسط فاصله دوپا ( تقریبا یک متر ) برداشت می‌شود، بطوریکه قسمتی از جریان زمین در اثر این ولتاژ از بدن یا حیوان بین دو پا بسته می‌شود.

انواع میل‌ها

میل‌ها را می‌توان کلاً به دو دسته تقسیم کرد : میل سطحی و میل عمقی

میل سطحی تشکیل شده از یک یا چند مفتول یا تسمه یا طناب فولادی روی اندود ( آهن سفید ) که در عمق کم ( در حدود ۵/۰ تا ۱ متر ) در زمین چال می‌شود و ممکن است بصورت ساده ( خطی )، اشعه‌ای ( پنج ای )، کمر بندی، غربالی و یا ترکیبی از آنها باشد .طول یا ابعاد میل سطحی بستگی به مقدار مقاومت گسترده مورد نیاز دارد .

میل سطحی بهتر است کاملا صاف و افقی در زمین قرار گیرد و در صورتیکه میل دارای انشعاب‌هایی می‌باشد ( مثل پنجه‌ای ) باید به خاطر جلوگیری از اثر متقابل اشعه‌ها بر یکدیگر زاویه بین اشعه‌ها از ۶۰ درجه کمتر نشود . بعبارت دیگر تعداد نباید از ۶ عدد تجاوز کند .معمولاً در پستهای فشار قوی آزاد از ۴ اشعه زاویه ۹۰ درجه استفاده می‌شود .

مقاومت گسترده میل کمربندی چندان تفاوتی با میل خطی با ثابت بودن مصالح بکار برده شده ندارد و بدین جهت بخصوص در استاسیون‌ها و پست‌های فشار قوی با مساحت نسبتا کم در صورتیکه میل کمربندی دور تا دور پست را احاطه کند مناسب تر از میل خطی می‌باشد . در صورتیکه زمین در عمقی که میل کار گذارده می‌شود، به قدر کافی مرطوب نباشد بهتر است روی ان چمن کاری شود .

۲ ) میل عمقی

میل عمقی که در اعماق زمین چال می‌شود دو نوع است :

میل میله‌ای و میل صفحه‌ای

الف ) میل میله‌ای

میله‌ای تشکیل شده از یک میله، لوله یا هر پروفیل دیگر از آهن سفید که بطور عمودی در زمین کوبیده می‌شود و طول و تعداد آن بستگی به مقاومت گسترده لازم دارد .

برای کوچک کردن مقاومت گسترده میل می‌توان از ترکیب چند میل استفاده کرد . فاصله میل‌ها بخاطر جلوگیری از اثر متقابل آنها بهتر است از دو برابر طول میل کوچکتر نشود . فقط در صورتیکه تمام طول میل‌های موازی به علت یخ بندان و یا مناسب بودن قسمتی از زمین، موثر واقع نشود، می‌توان فواصل میل را به اندازه دو برابر طول موثر میل انتخاب کرد . در صورتیکه خاک زمین اطراف میل از نظر رطوبت و هدایت مساعد و مناسب بهتر است از لوله‌های سوراخ دار استفاده شود و سالی یک یا چند بار با محلول رقیق سودا (جوش شیرین ) پر شود.

ب ) میل صفحه‌ای

میل صفحه‌ای از ورق آهن روی اندود ( آهن سفید ) به ضخامت ۳ میلیمتر تشکیل شده و بطور عمودی در زمین چال می‌شود، ابعاد آن متناسب با مقاومت گسترد لازم ۱m×۱m و یا ۱m×۰٫۵m می‌باشد. در موقع قرار دادن صفحه در زمین باید دقت کرد که لبه بالای صفحه حداقل یک متر زیر سطح زمین قرار گیرد .

در صورتیکه به خاطر کوچک کردن مقاومت گسترده زمین از چند صفحه استفاده می‌شود بهتر است که فواصل صفحه‌ها از ۳ متر کمتر نباشد .

صفحات ممکن است یک تکه و یا مشبک ( سوراخ سوراخ ) باشند .

یکی از مزایای میل صفحه‌ای این است که می‌توان آنرا در اعماق زمین و نزدیک به سطح آب زیر زمینی که دارای مقاومت مخصوص کمتری است چال کرد . در این حالت بهتر است صفحه را به صورت لوله خم کرد و در انتهای چاه که بدین منظور حفر شده‌است قرار داد و سپس چاه را با خاک سرند شده و نرم مخلوط با آن زیاد پر کرد . از میل صفحه‌ای امروز به ندرت استفاده می‌شود، زیرا کندن چاه و تهیه خود صفحه مستلزم تحمل هزینه زیادی می‌باشد . لازم به یادآوری است که در تمام انواع و اقسام میل‌ها که فوقاً به آن اشاره شد می‌توان علاوه بر آهن سفید، از مس و یا آهن مس اندود نیز استفاده کرد .

تبصره ۱ – در صورتیکه میل‌ها با کروزیون و خورندگی شدید در زمین مواجه باشند و یا ازفولاد معمولی ( بدون روکش ضد زنگ ) استفاده شده باشد باید سطح مقطع میل‌ها از آنچه که در جدول فوق داده شده‌است بزرگتر انتخاب گردد .

تبصره ۲ – از فلزات سبک بهتر است در تاسیسات زمین استفاده نشود.

سیم زمینی

همان طور که قبلا نیز اشاره شد، سیم زمین ارتباط بین میل و قطعاتی که باید زمین شوند برقرار می‌کند و باید حتی المقدورکشیده شود که قابل رویت باشد . در موقع انتخاب سطح مقطع زمین باید در نظر گرفت که در موقع اتصال دوبل زمین، اغلب جریانی معادل جریان اتصال کوتاه از آن عبور می‌کند و سیم زمین باید بتواند این جریان را از خود عبور دهد، بدون این که ایجاد فشار تماس زیاد کند.

در هر حال نباید سطح مقطع سیم زمین از مقادیر زیر کوچکتر انتخاب گردد .

سیم فولادی روی اندود ۵۰mm۲

سیم آلومینیومی ۳۵mm۲

سیم مسی ۱۶mm۲

سیم هائی که در زمین و بدون روپوش و عایق الکتریکی کشیده می‌شوند جزئی از میل محسوب می‌شوند و طبق جدول بالا انتخاب می‌شوند . در ضمن باید هر یک از سیم‌های زمین که از دستگاهی منشعب می‌شود مستقیماً به شین زمین وصل شود ( اتصال موازی ) و از سری و زنجیر کردن آنها باید به شدت اجتناب نمود .

شین زمینی

شین زمین رابط بین سیم زمین و میل زمین است و تمام سیم‌های زمین از آن منشعب می‌شوند . شین زمین که معمولاً از آهن روی اندود انتخاب می‌شود، با یک فاصله مناسبی نسبت به زمین و دیوار نصب می‌گردد و مقطع آن در هیچ حالتی نباید از ۲۰۰mm۲ کمتر باشد (VDE۰۱۴۱) ارتباط سیم زمین با شین یپباید از نظر الکتریکی و مکانیکی کاملا مطمئن، محکم و بدون مقاوت عبور باشد، لذا بهترین وسیله جوش دادن آنها است . در غیر این صورت باید از پیچ و مهره ( حداقل M۱۰) با واشر استفاده شود و در مقابل زنگ ردگی و خرندگی با رنگ محافظت شود .

تعیین مشخصات تاسیسات زمین حفاظتی

در تعیین مشخصات و ابعاد و طرح تاسیسات زمین حفاظتی شرط اصلی و مهم زیر باید رعایت شود .

۱) اختلاف سطح میل از ۱۲۵ ولت تجاوز نکند .

اختلاف سطح میل همان طور که می‌دانیم بستگی به جریان اتصال زمین IE دارد .

۱۲۵ = R. IE

در موقع محاسبه جریان اتصال زمین اگر پست فشار قوی دارای اختلاف سطح‌های مختلفی ۲۲۰kz و ۶۰kv و ۲۰kv و غیره‌است ولی در تمام پست از یک تاسیسات زمین حفاظتی مشترک استفاده می‌شود، باید مقاومت زمین را برای بزرگترین جریان اتصال زمین محاسبه و طرح ریزی کرد .

در ضمن باید مدت عبور جریان زمین محدود و کوتاه باشد از خشک شدن زمین اطراف میل زمین که باعث بالا رفتن مقاومت گسترده میل زمین می‌شود جلوگیری گردد .

۲) اختلاف سطح تماسی در خارج از محدوده پست فشار قوی ( خارج از محوطه‌ای که با نرده محصور شده‌است ) از ۶۵ ولت تجاوز نکند .

شرط دوم را می‌توان با قرار دادن صحیح میلها و نصب نرده‌ها در محل مناسب بیا توسط هدایت کردن صحیح و تنظیم خطوط پتانسیل در زمین توسط میل فرمان بدست آورد که متداولترین و ساده‌ترین آن، قرار دادن یک میل فرمان فولادی به طور کمر بندی دور تا دور تاسیسات و به فاصله یک متر از آن و در عمق نیم متر زمین می‌باشد . این میل فرمان را می‌توان با تاسیسات زمین حفاظتی و حتی با نرده فلزی پیرامون تاسیسات متصل و مربوط نمود .

جریانی که در موقع اتصال زمین شبکه از تاسیسات زمین می‌گذرد، در حالت‌های مختلف و شرایط مختلف متفاوت است .

در موقع اتصال یک فاز شبکه که فقط یکی از فازها مثلا در اثر جرقه یکی از مقره‌ها با زمین تماس پیدا می‌کند، جریان اتصال زمین برابر است با جریان کاپاسیتیودو فاز سالم دیگر . لذا این جریان بستگی به ولتاژ Uph و کاپاسیتیه هر کیلو متر سیم Cb و طول سیم بر حسب کیلومتر دارد.

در صورتیکه در اتصال دوبل زمین ( تماس دو فاز مختلف شبکه با زمین ) و یا در اتصال یک فاز شبکه با زمین در شبکه‌ای که نقطه ستاره ترانسفورماتور آن مستقیما زمین شده‌است، عملاً یک اتصال کوتاه در شبکه به وجود می‌آید . با این تفاوت که مقاومت زمین نیز در مسیر اتصال کوتاه قرار دارد .

جریان اتصال زمین در این دو حالت خیلی زیاد است، به خصوص اگر قدرت شبکه نیز زیاد باشد. ولی چون چنین شبکه هائی مسلماً دارای وسائل حفاظتی ( رله جریان زیاد و غیره) در مقابل اتصال کوتاه می‌باشند، لازم نیست که حتماً تاسیسات زمین بر مبنای چنین جریان شدیدی محاسبه و اجرا گردد .

در چنین تاسیساتی، در تاسیساتی که مرکز ستاره آن مستقیماً و یا توسط مقاومت محدود کننده جریان زمین شده‌است، اختلاف سطح قدم می‌تواند متناسب با زمان قطع رله حفاظتی از ۱۲۵ ولت تجاوز کند .

در شبکه هائی که جریان اتصال زمین از چند صد آمپر تجاوز می‌کند، مقاومت زمین باید مقادیری در حدود ۳ تا ۳/۰ اهم پیدا کند، لذا به خصوص در چنین مواقعی و یا در حالتی که به علت مساعد بودن جنس زمین و یا زیاد بودن مقاومت مخصوص زمین و یا به هر دلیل تکنیکی دیگر نمی‌توان به آسانی و با صرف هزینه مناسب و متعارفی مقاومت گسترده لازم و مطلوب را برای عملی ساختن دو شرط فوق بدست آورد، برای جلوگیری از اختلاف سطح تماس و قدم زیاد ارزش‌های زیر استفاده می‌شود .

الف – در داخل محوطه تاسیسات فشار قوی

۱) جایگاه متصدیان، جهت تنظیم و فرمان و مراقبت که منجر به تماس برقرار کردن و لمس کردن تابلوهای فلزی می‌شود ( زمین جلوی تابلو ) باید برای دو برابر اختلاف سطح میل زمین عایق شود و در ضمن تمام تابلوها و قطعات فلزی که زمین شده‌اند به یکدیگر متصل شوند تا دو قطعه فلزی مجاور نسبت به هم اختلاف پتانسیل پیدا نکنند.

۲) کلیه قسمت‌های تابلو که در موقع تنظیم و فرمان بوسیله انسان لمس می‌شود یا در دست گرفته می‌شود، مثل چرخ و دسته تنظیم کننده‌های ولتاژ و عده دور یا رئوستاها و دسته کلیدها و امثال آن باید نسبت به زمین عایق شوند و در روی تابلوئی از مرمر، چوب، فیبر و غیره نصب شوند . البته این موضوع می‌تواند فقط در تاسیسات کوچک قابل اجرا باشد .

۳) جایگاه متصدیان جلوی تابلو با کف پوش فلزی مفروش شود، بطوریکه با تابلوها و قطعات فلزی مجاور آن در چند نقطه مرتبط باشد . در نتیجه اختلاف سطح تماس از بین می‌رود و برای برطرف کردن خطر ولتاژ قدم، دور تا دور آن حداقل به عرض ۲۵/۱ متر با کف پوش عایقی ( فرش لاستیکی ) مفروض شود . در تاسیسات خارجی زمین را با موادی با قابلیت هدایت خیلی کم مثل سنگ‌های آتش فشانی و یا مصالح ساختمانی دیگر که دارای مقاومت بسیار می‌باشد و رطوبت را در خود جذب نمی‌کند مفروش می‌کنند .

۴) کف سالن پست فشار قوی با مفتول‌های فلزی پوشانده شود ( بتون آرمه ) و مفتول‌های فلزی داخل بتون به تاسیسات زمین وصل گردد . این مفتول‌های فلزی باعث می‌شوند که ولتاژ تماس و یا ولتاژ قدم به طور قابل توجهی کوچک شود . در صورتیکه کف ساختمان پست قبلا اماده شده باشد و فاقد بتون آرمه باشد، می‌توان از تسمه فولادی که دور تا دور ساختمان به دیوار و تقریبا در سطح زمین کشیده و به تاسیسات زمین وصل می‌شود استفاده کرد . این تسمه فولادی سبب می‌شود که با میله هائی از فولاد که جهت نگهداشتن آن درفواصل یک متری به دیوار کوبیده می‌شود، پتانسیل زیاد جلوگیری گردد .

۵) در پست‌های فشار قوی خارجی می‌توان با قرار دادن مفتول‌های فولادی و یا توری فلزی در کف زمین اطراف نزدیک ترانسفور ماتورها و تابلوها و قطهات فلزی دیگر از بوجود آمدن اختلاف سطح تماس و قدم بیشتر از ۱۲۵ ولت جلوگیری کرد .

ب – در خارج محوطه تاسیسات فشار قوی

در صورتیکه در خارج از محوطه تاسیسات فشار قوی و یا در پشت نرده هائی ه به منظور محصور کردن پست کشیده شده، اختلاف سطح تماس از ۶۵ ولت و اختلاف سطح قدم از ۹۰ ولت تجاوز کند، باید برای جلوگیری از خطرات احتمالی آن یکی از روش‌های زیر بکار گرفته شود .

۱ – نرده‌ها را دور از تاسیسات کشیده تا محوطه با فشار قدم غیر مجاز در داخل تاسیسات قرار گیرد .

۲ – در تاسیسات زمین از میل فرمان پتانسیل استفاده کرد .

۳ - زمین اطراف پست فار قوی را از زمین داخل پست جدا کرد .

سنجش مقاومت گسترده زمین

مقاومت گسترده زمین باید پس از تاسیس و تکمیل شبکه زمین به طور دقیق سنجیده شده و مورد آزمایش قرار گیرد زیرا مسلما مقاومت گسترده زمین با آنچه که توسط محاسبه بدست آمده‌است به علت مشخص نبودن دلیل مقاومت مخصوص زمین کم و بیش متفاوت خاوهد بود . حتی پیش نهاد می‌شود که هر پنج سال یک بار این سنجش تکرار شود . تا متصدیات مربوطه از وضعیت و کیفیت زمین آگاهی کافی داشته باشند . به دین مناسبت دستگاه‌های سنجش بسیار دقیق ساخته شده که می‌توان با آن به طور مستقیم و خیلی ساده گسترده میل را تعیین کرد .

در این دستگاه با چرخاندن دسته اندوکتور ۱ ( مولد جریان متناوب ) جریان متناوبی ایجاد می‌شود که مدارآن از طریق سیم پیچی زکوندرترانسفورماتور۲ و میل زمین E و زمین ومیل کمکی H بسته می‌شود . سیم پیچی زکوندرترانسفورماتور روی مقاومت ۳ بسته شده‌است و همیشه جریانی برابر جریان سیم پیچی پریمراز آن عبور می‌کند ( نسبتا ) تبدیل ۱:۱ ) یک طرف سیم سیم پیچی پریمر که به میل زمین وصل می‌شود مرتبط است . ما بین کنتاکت متغیر رئوستای و سوند S یک سو کننده کنتاکتی ۵ قرار دارد که هم زمان با گرداندن دسته‌اند و کتور می‌گردد و جریان یک سو شده آن گالوانو متر۴ را تغذیه می‌کند. اگر قسمتی از مقاومت رئوستای ۳ به طریقی در مدار قرار گیرد که عقربه گالوانومتر در ضمن گرداندن اندوکتور روی صفر ثابت باشد، اختلاف سطح U۱ ما بین میل سوند با اختلاف سطح U۲ که روی مقاومت ۳ قرار دارد برابر خواهد شد و مقاومتی که رئوستا در این حالت نشان می‌دهد برابر مقاومت گسترده میل تا سوند است .

حال اگر میل کمکی را به فاصله دوری از میل زمین، در زمین هموار بکوبیم و سوند را تقریبا در وسط آن دو ( بین میل زمین و میل کمکی ) در زمین فرو ببریم، مقاومت سنجیده شده برابر مقاومت گسترده میل زمین می‌باشد .

در میل عمقی و صفحه‌ای این فاصله معمولا۴۰ متر است و سوند در فاصله ۲۰ متری میل زمین قرار می‌گیرد در تاسیسات زمین گسترده و سطحی باید این فواصل ۵/۲ متر و ۵ برابر بزرگترین طول یکی از اشعه‌های زمین سطحی باشد . در صورتی که دستگاه مخصوص سنجش مقاومت زمین در دسترس نباشد می‌توان به کمک یک آمپر متر و یک ولت متر به شرطی که مقاومت ولت متر خیلی زیاد باشد ( حداقل ۱۰ برابر مقاومت گسترده سوند زمین ) مقاومت گسترده میل زمین را سنجید . برای این منظور بهترین وسیله ولت متر الکترونی است .

برای سنجش اختلاف سطح قدم و اختلاف سطح تماس از یک ولت متر که مقاومت داخلی آن در حدود KΩ ۳ باشد و دو الکترود کمکی که سطح تماس آن با زمین در حدود ۲۰۰ cm۲ است و با فشار حداقل ۲۵kp در روی زمین فشرده شود استفاده می‌شود .

برای تعیین ولتاژ تماس قسمت دلخواهی از تاسیسات دو الکترود در کنار هم و به فاصله یک متر از محلی که می‌خواهیم اختلاف سطح تماس آن را بسنجیم قرار داده می‌شود . در این حالت ولت متر بین بدنه تاسیسات و دو الکترود که موازی وصل شده‌اند قرار می‌گیرد .

سنجش مقاومت مخصوص زمین

مقاومت مخصوص زمین حتی در نقاط مختلف محوطه محدودی که تاسیسات فشار قوی یا نیروگاه را در برخواهد گرفت نیز متفاوت است . بط.ریکه اغلب این اختلاف‌ها در نقاط مختلف به دو تا سه برابر یکدیگر می‌رسد .

این تفاوت‌های زیاد همانطور که می‌دانیم بستگی به ترکیبات زمین و رطوبت نقاط مختلف زمین دارد . لذا به جایی تعیین مقاومت مخصوص زمین باید اولا چندین سنجش در نقاط مختلف زمین انجام گیرد و از نتایج حاصل میانگین گرفته شود . در ثانی باید سنجش در زمانی انجام گیرد که زمین به علت بارندگی یا دلایل دیگر خیس و یا مرطوب نشده باشد، لذا حتماً باید در اواخر تابستان که مدت مدیدیست بارندگی نشده و زمین تقریبا خشک شده‌است، این آزمایش‌ها انجام شود .

برای سنجش مقاومت مخصوص زمین در صورتیکه بعداً از میل سطحی استفاده می‌شود . معمولاً از میل‌های به طول ۱ تا ۲ متر و به قطر ۳ سانتیمتر استفاده می‌شود . این میل‌ها توسط پتک‌های هیدرولیکی یا مکانیکی بدون ایجاد لرزش و ارتعاش در زمین به طریقی کوبیده می‌شود تا حتی الامکان ارتباط میل با زمین در تمام سطح لوله محکم باشد . در موقع کوبیدن میل در زمین باید از پاشیدن آب به هر عنوان جلوگیری شود .

برای تعیین مقاومت مخصوص اعماق زمین به همین نسبت از لوله‌های طویل تر تا ۱۵ متر استفاده شود که البته اغلب اشکال کوبیدن آن کمتر از اشکالاتی است که بعداً در موقع در آوردن آن از زمین به وجود می‌آید . این میله‌ها نیز اغلب یک متری هستند و در روی یکدیگر سوار می‌شوند. پس از کوبیدن میل مثلاً در عمق ۱ تا ۲ متر مقاومت گسترده آن توسط پل مخصوص می‌سنجیم بطور مثال اگر قطر میل آزمایشی d = ۳ سانتیمتر و طول آن L=۱۵۰cmباشد و مقاومت گسترده این میل در نقاط مختلف زمین به ترتیب Ω ۸۰ و Ω ۶۰ و Ω ۶۵ سنجیده شود.

زمین کردن دکل‌های انتقال انرژی

انواع و اقسام دکل‌های آهنی یا بتون آرمه و حتی نوارهای فلزی و سیم‌های نگهدارنده تیرهای چوبی به خاطر اینکه در موقع برخورد صاعقه خورد نشوند باید زمین شوند و در ضمن باید سعی شود که مقاومت گسترده زمین لازم و مجاز توسط خود پایه و یا فونداسیون دکل تامین شود . دکل‌های فشار قوی ۱۱۰ kv و بالاترکه در زمین‌های مزروعی و یا محل هائی که در مسیر رفت و آمد مردم است نصب می‌شوند باید به خاطر کوچک کردن ولتاژ قدم در اطراف نزدیک دکل با یک میل فرمان کمر بندی که با دکل در ارتباط می‌باشد محصور گردد . این میل در فاصله ۱ متری از دکل و به عمق ۲/۰ تا حداکثر ۵/۰ متر در زمین چال شده و دور تا دور دکل را احاطه می‌کند. در صورتیکه فاصله دکل‌ها از خیابان پر رفت و آمد کمتر از ۱۵ متر است باشد علاوه بر نصب میل فرمان سعی شود که در داخل خیابان اختلاف سطح قدم از مقادیری که برای خارج از محدوده تاسیسات داده شده‌است تجاوز نکند و در دکل هائی که در داخل مناطق مسکونی نصب می‌شوند باید ولتاژ تماسی از مقادیر شکل ۱۸ منحنی a برای خارج از محدوده تاسیسات تجاوز نکند . هر چه تعداد این حلقه‌ها بیشتر باشد به همان مقدار نیز ولتاژ تماس در محوطه فرمان داده شده کم می‌شود . معمولاً برای فرمان پتانسیل ۳ حلقه یا سه ردیف میل فرمان کافی است .

به خاطر اثر متقابل میله‌های فرمان شدت جریانی که از میل فرمان انتهائی خارج می‌شود از همه بزرگتر است و به همین جهت تقسیم پتانسیل نیز در اخرین میل فرمان نامناسب تر از میل‌های دیگر انجام می‌گیرد . لذا همیشه ولتاژ قدم بزرگی در حد فاصل بین قسمت فرمان گرفته و فرمان نگرفته ایجاد می‌شود که به خصوص برای چهار پایان ممکن است خطراتی به وجود آورد . برای رفع این عیب اغلب میل‌های فرمان در یک سطح در زمین چال نمی‌شوند، بلکه در اعماق مختلف زمین قرار می‌گیرند .

در چنین حالتی پتانسیل قدم و تماس در تمام قسمت‌های فرمان گرفته و حد فاصل بین آخرین میل با زمین نیز کوچک می‌شود . به طوریکه فشار قدم از ۹۰ ولت و فشار تماس از ۶۵ ولت تجاوز نخواهد کرد .

در صورتی که در اطراف دکل هائی که در مناطق پر جمعیت و پر رفت و آمد و خیابان‌های اتومبیل رو نصب می‌شوند، نتوان اختلاف سطح مجاز قدم و تماس را طبق شکل ۱۷ و ۱۸ تامین کرد، باید مراقبت‌های زیر انجام گیرد .

۱) بازدید و مراقبت کامل از ایزولاتورها، حداکثر هر ۶ ماه یک بار و همین طور سنجش مقاومت گسترده زمین با برقرار کردن یک جریان گذاری قوی در حدود ۶۰ K A در دکل .

۲) انتخاب ایزولاتورهای مناسب با در نظر گرفتن شرایط و آتمسفر منطقه برای اطمینان بیشتر در اتصال زمین نشدن مقره‌ها .

طرح زمین الکتریکی

زمین الکتریکی همانطور که گفته شد مربوط به قسمتی از تاسیسات است که متعلق به مدار الکتریکی است مثل زمین کردن نقطه صفر ستاره ترانسفور ماتور، زمین کردن سلف زمین، زمین کردن نقطه صفر ژنراتور به کمک مقاومت و یا بدون مقاومت و زمین کردن یک طرف سیم پیچی زکوندر ترانسفورماتورهای جریان ولتاژ وغیره .

در موقع محاسبه تاسیسات زمین الکتریکی باید شرایط زیر را در نظر گرفته شود :

۱- ماکسیمم جریانی که در موقع اتصال زمین شبکه از آن می‌گذرد مبنا قرار داده شود . این جریان در شبکه‌ای که نقطه صفر ستاره آن مستقیما زمین شده‌است برابر است با جریان اتصال زمین شبکه و در صورتی که نقطه صفر ستاره آن توسط مقاومت محدود کننده جریان، زمین شده باشد، جریان زمین برابر است با جریانی که از سلف زمین می‌گذرد . جریان سلف زمین در یک پیچکی که خوب و متناسب با جریان کاپاسیتیو زمین شبکه سنجیده و محاسبه شده باشد برابر است با جریان کاپاسیتیو اتصال زمین شبکه .

۲- در شبکه و تاسیساتی که دارای ولتاژهای مختلف می‌باشند ولی از یک سو زمین مشترک الکتریکی استفاده می‌شود، این زمین برای شبکه‌ای که جریان نقطه ستاره آن ماکسیمم و از بقیه کمتر محاسبه می‌شود .

۳- در صورتی که در تاسیسات زمین الکتریکی در موقع اتصال زمین شدن شبکه، ولتاژ زمین بزرگتر از ۱۲۵ ولت شود، باید سیم‌های رابط به زمین الکتریکی را عایق و در مقابل تماس سهوی و عمدی محافظت کرد .

در هر صورت باید تاسیسات زمین طوری محاسبه و طرح شوند که به هیچ وجه باعث به مخاطره انداختن اشخاص نشود . بدین جهت باید قسمت هائی که ولتاژ زیاد می‌گیرند محدود و محصور کرد و یا اینکه از بوجود آمدن ولتاژ قدم بیش از ۶۰ ولت با استفاده از میل فرمان و وسایل دیگر جلوگیری شود .

همان طور که گفته شد تاسیسات زمین الکتریکی را باید طوری ساخت که اختلاف سطح میل یا زمین کننده از ۱۲۵ ولت تجاوز نکند، این اصل البته در صورتی امکان پذیر است که جریانی که از نقطه صفر ستاره به روری تاسیسات میل زمین عبور می‌کند از حدود ۱۰۰ آمپر بیشتر نشود . این موضع فقط در موقع زمین کردن نقطه ستاره ژنراتور مراعات می‌شود، آن هم به خاطر این که جریان زیاد اتصال بدنه، باعث سوزاندن آهن دندانه‌های استاتو می‌گردد ولی جریان‌های اتصال زمین در شبکه کمپانزه شده ممکن است گاهی از ۱۰۰ آمپر تجاوز کند و جریان اتصال زمین در شبکه هائی که نقطه صفر ستاره ان مستقیما زمین شده همیشه از ۱۰۰ آمپر بیشتر است زیرا در حقیقت چنین اتصالی تشکیل یک اتصال کوتاه یک قطبه را می‌دهد و متناسب با شدت جریان و مقاومت زمین، اختلاف سطح میل زمین ممکن است از چندین صد ولت و حتی چند هزار ولت هم تجاوز کند . این اختلاف سطح زیاد البته مدت زیادی پا بر جا نمی‌ماند زیرا حتماً رله جریان زیاد شبکه، جریان اتصال کوتاه قطبه را در زمانی کوتاه تر از یک ثانیه قطع خواهد کرد .

حفاظت كاتدي

عوامل موثر بر رسانش الکترولیتی

رسانش الکترولیتی به تحرک یونها مربوط می‌شود و هر چند که این یونها را از حرکت باز دارد، موجب ایجاد مقاومت در برابر جریان می‌شود. عواملی که بر رسانش الکترولیتی محلولهای الکترولیت اثر دارند، عبارتند از : جاذبه بین یونی ، حلال پوشی یونها و گرانروی حلال. انرژی جنبشی متوسط یونهای ماده حل شده با افزایش دما زیاد می‌شود و بنابراین مقاومت رساناهای الکترولیتی ، بطور کلی با افزایش دما کاهش می‌یابد. یعنی رسانایی زیاد می‌شود. به‌علاوه ، اثر هر یک از سه عامل مذکور با زیاد شدن دما کم می‌شود.

الکترولیز (برقکافت)

الکترولیز یا برقکافت سدیم کلرید مذاب ، یک منبع صنعتی تهیه فلز سدیم و گاز کلر است. روشهای مشابهی برای تهیه دیگر فلزات فعال ، مانند پتاسیم و کلسیم بکار می‌روند. اما چنانکه بعضی از محلولهای آبی را برقکافت کنیم، آب به جای یونهای حاصل از ماده حل شده در واکنشهای الکترودی دخالت می‌کند. از اینرو ، یونهای حامل جریان لزوما بار خود را در الکترودها خالی نمی‌کنند. مثلا در برقکافت محلول آبی سدیم سولفات ، یونهای سدیم به طرف کاتد و یونهای سولفات به طرف آند حرکت می‌کنند، اما بار این هر دو یون با اشکال تخلیه می‌شود.
بدین معنی که وقتی عمل برقکافت بین دو الکترود بی‌اثر در جریان است، در کاتد ، گاز هیدروژن بوجود می‌آید و محلول پیرامون الکترود ، قلیایی می‌شود:
(2H2O + 2e → 2OH- + H2(g
یعنی در کاتد ، کاهش صورت می‌گیرد، ولی به جای کاهش سدیم ، آب کاهیده می‌شود. بطور کلی ، هرگاه کاهش کاتیون ماده حل شده مشکل باشد، کاهش آب صورت می‌گیرد. اکسایش در آند صورت می‌گیرد و در برقکافت محلول آبی Na2SO4 ، آنیونها (2-SO4) که به طرف آند مهاجرت می‌کنند، به‌سختی اکسید می‌شوند:
2SO42- → S2O42- + 2e
بنابراین ترجیهاً اکسایش آب صورت می‌گیرد:
2H2O → O2(g) + 4H+ + 4e
یعنی در آند ، تولید گاز اکسیژن مشاهده می‌شود و محلول پیرامون این قطب ، اسیدی می‌شود. بطور کلی هرگاه اکسایش آنیون ماده حل شده مشکل باشد، آب در آند اکسید می‌شود. در الکترولیز محلول آبی NaCl ، در آند ، یونهای -Cl اکسید می‌شوند و گاز Cl2 آزاد می‌کنند و در کاتد ، احیای آب صورت می‌گیرد. این فرآیند ، منبع صنعتی برای گاز هیدروژن ، گاز کلر و سدیم هیدروکسید است:
2H2O + 2Na+ + 2Cl- → H2(g) + 2OH- + 2Na+ + Cl2

سلول های ولتایی


سلولی که به‌عنوان منبع انرژی الکتریکی بکار می‌رود، یک سلول ولتایی یا یک سلول گالوانی نامیده می‌شود که از نام "آلساندرو ولتا" (1800) و "لوئیجی گالوانی" (1780) ، نخستین کسانی که تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی را مورد آزمایش قرار دادند، گرفته شده است. واکنش بین فلز روی و یونهای مس II در یک محلول ، نمایانگر تغییری خود به خود است که در جریان آن ، الکترون منتقل می‌شود.
(Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s
مکانیسم دقیقی که بر اساس آن انتقال الکترون صورت گیرد، شناخته نشده است. ولی می‌دانیم که در آند ، فلز روی اکسید می‌شود و در کاتد ، یونهای Cu+2 احیا می شود و به ترتیب یونهای Zn+2 و فلز Cu حاصل می‌شود و الکترونها از الکترود روی به الکترود مس که با یک سیم به هم متصل شده‌اند، جاری می‌شوند، یعنی از آند به کاتد.
Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e
(Cu2+(aq)+2e → Cu(s
نیم سلول سمت چپ یا آند ، شامل الکترودی از فلز روی و محلول ZnSO4 و نیم سلول سمت راست یا کاتد ، شامل الکترودی از فلز مس در یک محلول CuSO4 است. این دو نیم سلول ، توسط یک دیواره متخلخل از هم جدا شده‌اند. این دیواره از اختلال مکانیکی محلولها ممانعت می‌کند، ولی یونها تحت تاثیر جریان الکتریسیته از آن عبور می‌کنند. این نوع سلول الکتریکی ، سلول دانیل نامیده می‌شود.

نیروی محرکه الکتریکی

اگر در یک سلول دانیل ، محلولهای 1M از ZnSO4 و 1M از CuSO4 بکار رفته باشد، آن سلول را با نماد گذاری زیر نشان می‌دهیم:
(Zn(s) │ Zn2+(1M) │ Cu2+(1M) │ Cu(s
که در آن خطوط کوتاه عمودی ، حدود فازها را نشان می‌دهند. بنابر قرارداد ، ماده تشکیل دهنده آند را اول و ماده تشکیل دهنده کاتد را در آخر می‌نویسیم و مواد دیگر را به ترتیبی که از طرف آند به کاتد با آنها برخورد می‌کنیم، میان آنها قرار می‌دهیم. جریان الکتریکی تولید شده در یک سلول ولتایی ، نتیجه نیروی محرکه الکتریکی (emf) سلول است که برحسب ولت اندازه گیری می‌شود.
هر چه تمایل وقوع واکنش سلول بیشتر باشد، نیوری محرکه الکتریکی آن بیشتر خواهد بود. اما emf یک سلول معین به دما و غلظت موادی که در آن بکار رفته است، بستگی دارد. emf استاندارد، ˚ε ، مربوط به نیروی محرکه سلولی است که در آن تمام واکنش دهنده‌ها و محصولات واکنش در حالت استاندارد خود باشند. مقادیر ˚ε معمولا برای اندازه گیری‌هایی که در ˚25C به عمل آمده است، معین شده است.

الکتروشیمی تعادل

همانطور که انتظار داریم، تغییرات آنتروپی یونها با توانایی یونها در مرتب نمودن مولکولهای آب مجاور خود در محلول مرتبط است. یونهای کوچک با بار زیاد موجب القاء ساختار موضعی در آب مجاور می‌شوند و آنتروپی محلول در مقایسه با یونهای بزرگ و بار کم کاهش بیشتری می‌یابد. مقدار مطلق ، آنتروپی مولی جزئی قانون سوم پروتون در آب با پیشنهاد مدلی برای ساختار القاء شده توسط آن حدس زده شده و ومقدار مورد توافق است. مقدار منفی آب بدین معنی است که پروتون در حلال ایجاد نظم می نماید.

قانون حد دبای - هوکل (DEBYE - HUCKEL THEORY)

برد بلند و قدرت اثرات متقابل کولمبی بین یونها عامل اصلی دور شدن از حالت ایده‌آل در محلولهای یونی بوده و از تمام عوامل دیگر دخیل در غیر ایده آل مهمتر است. این نکته ، اساس نظریه دبای - هوکل در مورد یونی است که توسط پتردبای و اریک هوکل در 1923 ارئه گردید. چون یونها با بارهای مخالف همدیگر را جذب می‌کنند، کاتیونها و آنیونها بطور یکنواخت در محلول توزیع نمی‌شود: بلکه آنیونها بیشتر در نزدیکی کاتیونها یافت می‌شوند و بالعکس. کل محلول از نظر الکتریکی خنثی است، اما در نزدیکی هر یون معین یونهای مخالف اضافی ، یونهایی با بار مخالف وجود دارد.
در هر محدوده زمانی بطور متوسط یونهای مخالف بیشتر از یونهای همنوع از کنار یک یون و در تمام جهات می‌گذرد. این گردمه (Hazi) کروی حول یک یون دارای باری مساوی ولی با علامت مخالف بار یون مرکزی بوده و جویونی نامیده می‌شود. انرژی و در نتیجه پتانسیل شیمیایی هر یون مرکزی در نتیجه اثر متقابل کولنی با جو یونی‌اش کاهش می‌یابد. این کاهش انرژی به صورت اختلاف بین تابع گیبس G و مقدار ایده آل آن ْG ظاهر می‌گردد و با مشخص می‌شود.
این مدل ، منجر به این نتیجه می‌گردد که غلظتهای بسیار کم ضریب فعالیت با استفاده از قانونه حد دبای - هوکل محاسبه می‌گردد.

که در آن Cْ 25 برای یک محلول آبی می‌باشد. (بطور کلی A به نفوذ پذیری نسبی و دما بستگی دارد) و I قدرت یونی محلول است.

پیل های الکتروشیمیایی

اکنون با اندازه گیریهای الکتریکی به بررسی واکنشها در محلول می‌پردازیم. دستگاه عمده برای این منظور پیل الکتروشیمیایی است. این پیل از دو الکترود تشکیل شده است، که عبارت است از هدایت کننده‌های فلزی که داخل الکترولیت قرار دارد. یک الکترولیت ، هدایت کننده یونی است (که می‌تواند محلول ، مایع یا جامد باشد). یک الکترود و الکترولیت آن یک بخش الکترودی را تشکیل می‌دهد. دو الکترود ممکن است در یک بخش باشد. چنانچه الکترولیتها مختلف باشد، دو بخش ممکن است در یک بخش باشد.
چنانچه الکترولیتها مختلف باشد، دو بخش ممکن است توسط یک پل نمکی بهم متصل گردد. پل نمکی ، محلول الکترولیتی است که مدار الکتریکی را کامل نموده و پیل را قادر می‌سازد که کار کند. یک پیل الکتروشیمیایی که براثر انجام واکنش خودبخودی داخل آن تولید الکتریسیته نماید، پیل گالوانیک نامیده می‌شود. یک پیل الکتروشیمیایی که از الکتریسیته یک منبع خارجی برای انجام واکنش غیر خودبخودی در داخل آن استفاده شود، پیل الکترولیتی نامیده می‌شود.

انواع پیل ها

در ساده‌ترین نوع پیل هر دو الکترود در یک الکترولیت قرار می‌گیرند. در بعضی موارد لازم است که الکترودها در الکترولیتهای مختلف قرار گیرد، مانند پیل دانیل که یک جفت اکسایشی - کاهشی و دیگری می‌باشد. در یک پیل غلظتی الکترولیت دو قسمت الکترودی پیل از کلیه جهات بجز غلظت الکترولیتها کاملا یکسان است. در پیل غلظتی الکترود ، غلظت الکترودها متفاوت است، یا الکترودهای گازی می‌باشد که با فشارهای مختلف کار می‌کند و یا این که از ملغمه‌هایی (محلول در جیوه) با غلظتهای مختلف ساخته شده است.




تصویر : پیل الکتروشیمیایی

الکترود

درسنجشهای الکتروشیمیایی ، الکترود یکی از مهمترین اجزای یک سلول الکتروشیمایی است. الکترود ، تیغه‌ای فلزی است که با الکترولیت در تماس بوده و باعث انتقال الکترون از مواد داخل سلول ( مواد عمل کننده ، یونیزه کننده و … ) به مدار خارجی و یا از مدار خارجی به مواد می‌شود. هر سلول الکتروشیمیایی دارای دو الکترود است.
واکنشهای اکسایشی و کاهشی در سطح الکترودها صورت می‌گیرد. الکترودی که در آن ، عمل اکسایش صورت می‌گیرد، کاتد نام دارد. الکترودها را بوسیله رابطهای فلزی که عبور جریان الکتریکی را بین آنها ممکن می‌کنند، به هم وصل می‌کنند. وقتی الکترولیتهای ناحیه کاتدی و آندی از لحاظ نوع و یا غلظت ، تفاوت داشته باشند، باید آنها را بوسیله رابطی از الکترولیتها به یکدیگر مربوط کرد تا هم جریان کامل شود و هم از اختلاط الکترولیتها جلوگیری شود.
معمولا پلهای نمکی برای این کار استفاده می‌شوند.

معرفی الکترود بوسیله علائم شیمیایی

برای معرفی الکترود بوسیله علائم شیمیایی ، علامت مواد سازنده آن‌را در یک خط پهلویی هم می‌نویسند. در این حالت بین الکترولیت و بقیه اجزا ، خط عمودی قرار می‌دهند. این خط ، نشانگر آن است که پتانسیلی بین دو قسمت برقرار می‌شود. اگر هر یک از دو بخش ، شامل چند فلز باشد، بین فازها ، کاما(،) قرار می‌دهند. برای حالت فیزیکی فازها علائم S برای جامد ، L برای مایع و g را برای گاز استفاده می‌کنند.
برای معرفی سلول الکتروشیمیایی ، علامت الکترودها را طوری پهلوی هم می‌نویسند که فرمول الکترولیتها ، کنار هم قرار گیرند و بین الکترولیتها دو خط عمودی می‌گذارند که طبق قرارداد ، آند در سمت چپ نوشته می‌شود. بعنوان مثال معرفی یک سلول به شکل زیر نشان می دهد که

• Zn: الکترود آندی در داخل محلول الکترولیت با غلظت y مولار قرار گرفته است.
• Cu: الکترود کاتدی در داخل محلول الکترولیت با غلظت X مولار قرار گرفته است.این دو با هم یک سلول الکتروشیمیایی را تشکیل می‌دهند.

پتانسیل مطلق الکترود

وقتی دو فاز مختلف در کنار هم قرار گیرند، امکان برقراری پتانسیلی بین آنها وجود دارد. مثل وقتی که یک تیغه فلزی در داخل حلال ایده آل و یا محلول یونهای مربوطه‌اش قرارگیرد. بنابراین تبادلی بین یونهای فلز تیغه و یون فلز محلول برقرار می‌گردد و در نهایت انتقال به تعادل منجر می‌شود. اگر یونها از تیغه به محلول انتقال یابند، الکترونها در روی تیغه الکترود می‌مانند و بعد از زیاد شدن یون در حلال ، یونها به سطح تیغه بر می‌گردند و عمل به تعادل می‌رسد.
تیغه ، دارای بار منفی و محلول ، دارای بار مثبت می‌شود و اختلاف پتانسیلی بین تیغه و محلول پدید می‌آید که آنرا پتانسیل مطلق الکترودی می‌نامند. در این فرایند ، مولکولهای حلال و میل قدرت نشر یونهای فلز به محیط ، موثر است.

پتانسیل قراردادی الکترود


تصویر : نوعی الکترود شاهد ، الکترود کالومل
نیروی الکتروموتوری هر سلول برابر با اختلاف پتانسیل بین دو سر الکترودهای آن ، موقعی است که جریانی از مولد عبور نکند. این کمیت را به سهولت می‌توان با پتانسیومتر اندازه‌گیری کرد، ولی هیچگونه روش نظری یا عملی برای تعیین اختلاف بین دو الکترود - الکترولیت وجود ندارد و در نتیجه سهم پتانسیل هر یک از الکترودها در نیروی الکتروموتوری سلول نامعلوم است.
در عمل برای اینکه بتوانند برای پتانسیل یک الکترود مقدار قابل بیانی داشته باشند، نیروی الکتروموتوری سلولی که از آن الکترودها و الکترود دیگری که با آن سلول بدون مایع تماسی تشکیل می‌دهد را اندازه می‌گیرند. الکترود دومی ، الکترود شاهد است و پتانسیل مشخص دارد و در نتیجه پتانسیل الکترود مورد نظر با محاسبه تعیین می‌شود.

الکترود شاهد

مبنای سنجش و تعیین پتانسیل الکترودها ، پتانسیل صفر ، پتانسیل الکترود استاندارد هیدروژن است. علاوه بر الکترود استاندارد هیدروژن ، الکترودهای دیگر هم بعنوان شاهد انتخاب می‌شوند که پتانسیل این الکترودها نسبت به پتانسیل الکترود استاندارد هیدروژن به سهولت تعیین می‌شود. الکترودهای کالومل ، نقره - نقره کلرید و کین هیدروژن از این نوع هستند.

کاربرد الکترودها

الکترودها معمولا برای سنجش یک پارامتر مثل PH متری ، پتانسیومتری ، اندازه‌گیری غلظت یک یون یا مولکول و … در شیمی تجزیه استفاده می‌شود و با توجه به پارامتر اندازه‌گیری الکترود مناسب استفاده می‌شود. الکترودها در انواع فلزی ، غیرفلزی ، شیشه‌ای ، بلوری و … به بازار عرضه می‌شوند و هر کدام کاربرد مخصوص خود را دارند.
خوردگی فلزات و حفاظت کاتدی
خوردگی فلزات
خوردگی ، ( Corrosion ) ، اثر تخریبی محیط برفلزات و الیاژها می‌‌باشد. خوردگی ، پدیده‌ای خودبه‌خودی است و همه مردم در زندگی روزمره خود ، از بدو پیدایش فلزات با آن روبرو هستند. در اثر پدیده خودبه‌خودی ، فلز از درجه اکسیداسیون صفر تبدیل به گونه‌ای با درجه ‌اکسیداسیون بالا می‌‌شود.
M ------> M+n + ne
در واقع واکنش اصلی در انهدام فلزات ، عبارت از اکسیداسیون فلز است.

تخریب فلزات با عوامل غیر خوردگی


فلزات در اثر اصطکاک ، سایش و نیروهای وارده دچار تخریب می‌‌شوند که تحت عنوان خوردگی مورد نظر ما نیست.

فرایند خودبه‌خودی و فرایند غیرخودبه‌خودی

خوردگی یک فرایند خودبخودی است، یعنی به زبان ترمودینامیکی در جهتی پیش می‌‌رود که به حالت پایدار برسد. البته M+n می‌‌تواند به حالتهای مختلف گونه‌های فلزی با اجزای مختلف ظاهر شود. اگر آهن را در اتمسفر هوا قرار دهیم، زنگ می‌‌زند که یک نوع خوردگی و پدیده‌ای خودبه‌خودی است. انواع مواد هیدروکسیدی و اکسیدی نیز می‌‌توانند محصولات جامد خوردگی باشند که همگی گونه فلزی هستند. پس در اثر خوردگی فلزات در یک محیط که پدیده‌ای خودبه‌خودی است، اشکال مختلف آن ظاهر می‌‌شود.
بندرت می‌‌توان فلز را بصورت فلزی و عنصری در محیط پیدا کرد و اغلب بصورت ترکیب در کانیهاو بصورت کلریدها و سولفیدها و غیره یافت می‌‌شوند و ما آنها را بازیابی می‌‌کنیم. به عبارت دیگر ، با استفاده ‌از روشهای مختلف ، فلزات را از آن ترکیبات خارج می‌‌کنند. یکی از این روشها ، روش احیای فلزات است. بعنوان مثال ، برای بازیابی مس از ترکیبات آن ، فلز را بصورت سولفات مس از ترکیبات آن خارج می‌‌کنیم یا اینکه آلومینیوم موجود در طبیعت را با روشهای شیمیایی تبدیل به ‌اکسید آلومینیوم می‌‌کنند و سپس با روشهای الکترولیز می‌‌توانند آن را احیا کنند.
برای تمام این روشها ، نیاز به صرف انرژی است که یک روش و فرایند غیرخودبه‌خودی است و یک فرایند غیرخودبه‌خودی هزینه و مواد ویژه‌ای نیاز دارد. از طرف دیگر ، هر فرایند غیر خودبه‌خودی درصدد است که به حالت اولیه خود بازگردد، چرا که بازگشت به حالت اولیه یک مسیر خودبه‌خودی است. پس فلزات استخراج شده میل دارند به ذات اصلی خود باز گردند.
در جامعه منابع فلزات محدود است و مسیر برگشت طوری نیست که دوباره آنها را بازگرداند. وقتی فلزی را در اسید حل می‌‌کنیم و یا در و پنجره دچار خوردگی می‌‌شوند، دیگر قابل بازیابی نیستند. پس خوردگی یک پدیده مضر و ضربه زننده به ‌اقتصاد است.

جنبه‌های اقتصادی فرایند خوردگی

برآوردی که در مورد ضررهای خوردگی انجام گرفته، نشان می‌‌دهد سالانه هزینه تحمیل شده از سوی خوردگی ، بالغ بر 5 میلیارد دلار است. بیشترین ضررهای خوردگی ، هزینه‌هایی است که برای جلوگیری از خوردگی تحمیل می‌‌شود.

پوششهای رنگ ها و جلاها

ساده‌ترین راه مبارزه با خوردگی ، اعمال یک لایه رنگ است. با استفاده ‌از رنگها بصورت آستر و رویه ، می‌‌توان ارتباط فلزات را با محیط تا اندازه‌ای قطع کرد و در نتیجه موجب محافظت تاسیسات فلزی شد. به روشهای ساده‌ای می‌‌توان رنگها را بروی فلزات ثابت کرد که می‌‌توان روش پاششی را نام برد. به کمک روشهای رنگ‌دهی ، می‌‌توان ضخامت معینی از رنگها را روی تاسیسات فلزی قرار داد.
آخرین پدیده در صنایع رنگسازی ساخت رنگهای الکتروستاتیک است که به میدان الکتریکی پاسخ می‌‌دهند و به ‌این ترتیب می‌توان از پراکندگی و تلف شدن رنگ جلوگیری کرد.

پوشش های فسفاتی و کروماتی

این پوششها که پوششهای تبدیلی نامیده می‌‌شوند، پوششهایی هستند که ‌از خود فلز ایجاد می‌‌شوند. فسفاتها و کروماتها نامحلول‌اند. با استفاده ‌از محلولهای معینی مثل اسید سولفوریک با مقدار معینی از نمکهای فسفات ، قسمت سطحی قطعات فلزی را تبدیل به فسفات یا کرومات آن فلز می‌‌کنند و در نتیجه ، به سطح قطعه فلز چسبیده و بعنوان پوششهای محافظ در محیط‌های خنثی می‌‌توانند کارایی داشته باشند.
این پوششها بیشتر به ‌این دلیل فراهم می‌‌شوند که ‌از روی آنها بتوان پوششهای رنگ را بر روی قطعات فلزی بکار برد. پس پوششهای فسفاتی ، کروماتی ، بعنوان آستر نیز در قطعات صنعتی می‌‌توانند عمل کنند؛ چرا که وجود این پوشش ، ارتباط رنگ با قطعه را محکم‌تر می‌‌سازد. رنگ کم و بیش دارای تحلخل است و اگر خوب فراهم نشود، نمی‌‌تواند از خوردگی جلوگیری کند.

پوشش های اکسید فلزات

اکسید برخی فلزات بر روی خود فلزات ، از خوردگی جلوگیری می‌‌کند. بعنوان مثال ، می‌‌توان تحت عوامل کنترل شده ، لایه‌ای از اکسید آلومینیوم بر روی آلومینیوم نشاند. اکسید آلومینیوم رنگ خوبی دارد و اکسید آن به سطح فلز می‌‌چسبد و باعث می‌‌شود که ‌اتمسفر به‌ آن اثر نکرده و مقاومت خوبی در مقابل خوردگی داشته باشد. همچنین اکسید آلومینیوم رنگ‌پذیر است و می‌‌توان با الکترولیز و غوطه‌وری ، آن را رنگ کرد. اکسید آلومینیوم دارای تخلخل و حفره‌های شش وجهی است که با الکترولیز ، رنگ در این حفره‌ها قرار می‌‌گیرد.
همچنین با پدیده ‌الکترولیز ،آهن را به اکسید آهن سیاه رنگ (البته بصورت کنترل شده) تبدیل می‌‌کنند که مقاوم در برابر خوردگی است که به آن "سیاه‌کاری آهن یا فولاد" می‌‌گویند که در قطعات یدکی ماشین دیده می‌‌شود.

پوششهای گالوانیزه

گالوانیزه کردن (Galvanizing) ، پوشش دادن آهن و فولاد با روی است. گالوانیزه ، بطرق مختلف انجام می‌‌گیرد که یکی از این طرق ، آبکاری با برق است. در آبکاری با برق ، قطعه‌ای که می‌‌خواهیم گالوانیزه کنیم،کاتد الکترولیز را تشکیل می‌‌دهد و فلز روی در آند قرار می‌‌گیرد. یکی دیگر از روشهای گالوانیزه ، استفاده ‌از فلز مذاب یا روی مذاب است. روی دارای نقطه ذوب پایینی است.
در گالوانیزه با روی مذاب آن را بصورت مذاب در حمام مورد استفاده قرار می‌‌دهند و با استفاده ‌از غوطه‌ور سازی فلز در روی مذاب ، لایه‌ای از روی در سطح فلز تشکیل می‌‌شود که به ‌این پدیده ، غوطه‌وری داغ (Hot dip galvanizing) می‌گویند. لوله‌های گالوانیزه در ساخت قطعات مختلف ، در لوله کشی منازل و آبرسانی و ... مورد استفاده قرار می‌‌گیرند.

پوششهای قلع

قلع از فلزاتی است که ذاتا براحتی اکسید می‌‌شود و از طریق ایجاد اکسید در مقابل اتمسفر مقاوم می‌‌شود و در محیطهای بسیار خورنده مثل اسیدها و نمکها و ... بخوبی پایداری می‌‌کند. به همین دلیل در موارد حساس که خوردگی قابل کنترل نیست، از قطعات قلع یا پوششهای قلع استفاده می‌‌شود. مصرف زیاد این نوع پوششها ، در صنعت کنسروسازی می‌‌باشد که بر روی ظروف آهنی این پوششها را قرار می‌‌دهند.

پوششهای کادمیم

این پوششها بر روی فولاد از طریق آبگیری انجام می‌‌گیرد. معمولا پیچ و مهره‌های فولادی با این فلز ، روکش داده می‌‌شوند.

فولاد زنگ‌نزن

این نوع فولاد ، جزو فلزات بسیار مقاوم در برابر خوردگی است و در صنایع شیر آلات مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع فولاد ، آلیاژ فولاد با کروم می‌‌باشد و گاهی نیکل نیز به ‌این آلیاژ اضافه می‌‌شود.

1-حفاظت كاتدی خطوط لوله

اصول خوردگی براساس خواص فعل و انفعالات الكتروشیمیایی است كه در آند تولید الكترون و در كاتد مصرف الكترون صورت می پذیرد . واكنش های الكترو شیمیایی انحلال فلز و آزاد شدن گاز هیدروژن ، بر طبق معادلات زیر است :
M → Mn+ + ne
2H + +2e → H2
در پروسه خوردگی لوله مدفون درخاك ، نقاط آندی و كاتدی در هر حال موجود هستند و با انتقال جریان الكتریسیته از نواحی آندی از فلز به محیط اطراف خوردگی رخ می دهد و در نقاط كاتدی كه جریان از محل اطراف به فلز می رسد خوردگی صورت نمی گیرد . به همین دلیل فلز را می توان به طور جزئی بوسیله استفاده از پوشش ها حفاظت نمود. اگر پوشش ها دائمی بودند و هنگام نصب و یا كار آسیب نمی دیدند لوله های فلزی هرگز خورده نمی شدند . پیدایش عیوب در لایه های محافظ یا وجود سوراخ ها، حتی اگر اتفاقی باشد ما را ملزم می كند كه حفاظت نوع دومی را هم برای فلزات مدفون در خاك بكار بریم . روش عمومی استفاده از حفاظت كاتدی است.
در این روش با وارد شدن یك پتانسیل كاتدی ، قطعه مهندسی به یك كاتد ( قطب منفی) تبدیل می گردد؛ در حقیقت جریان از طرف محیط به تمام سطح لوله می رسد پس در حقیقت دیگر خوردگی نخواهیم داشت و لوله محافظت می گردد.
حفاظت كاتدی را میتوان به تنهایی هم بكار برد ولی به مقدار جریان زیادی نیاز است. بنابراین بهترین روش آن است كه از یك لایه محافظ مناسب استفاده كرد و بعدا بوسیله حفاظت كاتدی آنرا تقویت نمود.
حفاظت كاتدی خطوط لوله Ι
همانگونه كه در ابتدا مطرح شد اصول خوردگی براساس خواص فعل و انفعالات الكتروشیمیایی است كه در آند تولید الكترون و در كاتد مصرف الكترون صورت می پذیرد . واكنش های الكترو شیمیایی انحلال فلز و آزاد شدن گاز هیدروژن ، بر طبق معادلات زیر است :
M → Mn+ + ne
2H + +2e → H2
در پروسه خوردگی لوله مدفون درخاك ، نقاط آندی و كاتدی در هر حال موجود هستند و با انتقال جریان الكتریسیته از نواحی آندی از فلز به محیط اطراف خوردگی رخ می دهد و در نقاط كاتدی كه جریان از محل اطراف به فلز می رسد خوردگی صورت نمی گیرد . به همین دلیل فلز را می توان به طور جزئی بوسیله استفاده از پوشش ها حفاظت نمود. اگر پوشش ها دائمی بودند و هنگام نصب و یا كار آسیب نمی دیدند لوله های فلزی هرگز خورده نمی شدند . پیدایش عیوب در لایه های محافظ یا وجود سوراخ ها، حتی اگر اتفاقی باشد ما را ملزم می كند كه حفاظت نوع دومی را هم برای فلزات مدفون در خاك بكار بریم . روش عمومی استفاده از حفاظت كاتدی است.
در این روش با وارد شدن یك پتانسیل كاتدی ، قطعه مهندسی به یك كاتد ( قطب منفی) تبدیل می گردد؛ در حقیقت جریان از طرف محیط به تمام سطح لوله می رسد پس در حقیقت دیگر خوردگی نخواهیم داشت و لوله محافظت می گردد.
حفاظت كاتدی را میتوان به تنهایی هم بكار برد ولی به مقدار جریان زیادی نیاز است. بنابراین بهترین روش آن است كه از یك لایه محافظ مناسب استفاده كرد و بعدا بوسیله حفاظت كاتدی آنرا تقویت نمود.
حفاظت كاتدی به دو شیوه اعمال می گردد:
1- جریان اعمالی Impressed current
2- آند فدا شونده sacrificial anode
حفاظت کاتدی بوسیله جریان اعمالی:
حفاظت از این طریق در حقیقت ساخت و کنترل یک سلول خوردگی بزرگ است . در این سلول پایانه منفی جریان مستقیم به خط لوله و پایانه مثبت به یک رسانای مصرف شدنی دفن شده وصل می شود و این رسانا آند نامیده می شود. جریان مستقیم معمولا از طریق یک یکسو کننده به لوله وارد می گردد و در حقیقت یک مدار الکتریکی بوسیله عبور جریان توسط خاک از آند به خط لوله به وجود می آید. ( شكل 1)
در حقیقت سرمایه گذاری برای تاسیسات حفاظت کاتدی ، بخش کوچکی از هزینه کل تجهیزات است برخلاف حفاظت بوسیله پوشش ها ، تداوم هزینه ها برای تجهزات و کنترل وجود دارد ؛ در حقیقت این بحث شامل اندازه گیری و برآورد تجهیزات ، طراحی و نصب آنها ، اندازه گیری و تفسیر نتایج بدست آمده و سپس تعمیر و نگه داری است.

شكل 1 - نمایی شماتیك از سیستم حفاظت كاتدی


فاکتو رهای مورد نظر جهت طراحی سیستم حفاظت کاتدی:

عواملی که باید مد نظر قرار گیرند عبارت اند از:
1- اندازه پتانسیل : که با توجه و با استفاده از دیاگرام ایوانز آن چنان اختیار می شود که فلزات متفاوت در ناحیه کاتدی حفاظت می گردند. ( شكل 2)
2- جریان مدار: شدت جریان ( آمپر) مورد نیاز جهت رسیدن به پتانسیل حفاظت کننده می بایستی محاسبه شود.
3- فاصله بسترهای آندی : هر قدر که فاصله آندها از قطعه بیشتر باشد جریان بیشتری در مدار می بایست تزریق گردد تا حفاظت کامل تری صورت پذیرد.
نزدیکی بیش از حد آند به قطعه از رسیدن جریان به تمامی سطح ( بخصوص طرف پشت قطعه ) جلوگیری خواهد نمود.
4-احتمال بکار گرفته شدن پوشش های حفاظتی و تاثیر آنها بر طراحی سیستم حفاظت کاتدی
5- اندازه های قطعه مهندسی ، طول قطر، طول یا عرض جهت محاسبه سطح و در نتیجه اندازه مقاومت الکتریکی آن
6- نوع و جنس خاک ، به لحاظ خواص شیمیایی و تعیین مقاومت آن اهمیت خاص دارند.
7- احتمال وجود جریان های ناخواسته ( سرگردان) جریان های القائی که بنا بر عبور برق فشار قوی از نزدیکی قطعه مهندسی و یا وجود ترانس ها و دیگر دستگاه ها ایجاد می گردد.

شكل 2- دیاگرام ایوانز

برقگیر

برقگیرهای فشار قوی ، تخلیه اضافه ولتاژهای موجی تخلیه جوی ظاهر شده در هادی های خطوط انتقـــال و ایستگاه های فشار قوی را به زمین امکان پذیر ساخته و بلافاصله پس از برقراری جریان تخلیه جوی در فاصله زمانی چند میکرو ثانیه و کاهش دامنه ولتاژ موجی ، مسیر جریان تخلیـه در برقگیر قطع می شود . پس نتیجه می گیریم که بااستفاده از برقگیرها و قبول مقدار ریسک می‌توان سطح عایقی نجهیزات که از نظر اقتصادی خیلی مهم می باشد را تا حد مناسبی کاهش داد .


 انواع برقگیرها :

برقگیرها را از نظر نوع ساخت می توان به گروههای زیر تقسیم کرد :

1- برقگیر بافاصله هوائی: (Gap Type Arrester )

این نوع برقگیر عبارتست از یک جفت الکترود که یکی از الکترودها به زمین و دیگری به فاز متصــل است و بین آنها فاصله هوائی وجود دارد . وقتی که ولتاژ بین الکترودها از ولتاژ شکست هوا بیشتر شد شکست الکتریکی در هوا صورت می گیرد . این نوع برقگیر ساده ترین نوع برقگیر است .

2- برقگیر میله أی یا آرماتور :

کلا جهت حفاظت ترانسفورماتور ها و زنجیره های ایزولاتور خطوط انتقال انرژی الکتریکی در مقابل اضافه ولتاژ می توان از برقگیر میله أی استفاده کرد . بدان معنی که طول مقره را توسط دو میله فلزی شاخی شکل که در دو سر ایزولاتور نصب می شود بطور مصنوعی کوتاه می کنند . این وسیله عملاً برای حفاظت ایزولاتور به کار برده می شود و باعث می شود که جرقه و حرارت ناشی از آن از ایزولاتور دور نگه داشته شود در این صورت حرارت جرقه باعث صدمه زدن به ایزولاتور نمی شود . فاصله بین دو الکترود باید طوری انتخاب شود که در مقابل بیشترین مقدار ولتاژ سیستم استقامت‌ کند ولی اضافه ولتاژ باعث تخلیه الکتریکی در آن شود . برای شروع تخلیه الکتریکی در فاصله هوائی حداقل باید یک الکترون آزاد در محل باشدت میدان الکتریکی زیاد موجود باشد . در این صورت بکمک میدان ، الکترون شتاب می گیرد و با اتمها و یا مولکولهای خنثی تصادم خواهد کرد . اگر شدت میدان الکتریکی بقدر کافی بزرگ باشد انرژی الکترونها بقدر کافی خواهد بود که اتمها و مولکولهای خنثی را یونیزه کند . این عمل بصورت بهمن و ار ادامه خواهد یافت تا مقدار زیادی از ذرات یونیزه در فضای بین دو الکترود بوجود آید و فاصله هوائی قابلیت هدایت جریان را بدست آورد و بعبارت دیگر تخلیه الکتریکی صورت گیرد .

3-برقگیر از نوع مقاومت غیر خطی یا برقگیر بافنتیل : (Non Linear resistor type arrester)

از برقگیر باید در موقع کار عادی شبکه جریان عبور نکند ، در ثانی برقگیر بایستی فقط در موقعی که شبکه دارای آنچنان ولتاژی است که برای دستگاههای الکتریکی مثل مقره و ترانسفورماتور خطرناک است عمل کند . در ثالث باید موقعی که ولتاژ شبکه به مقــــداری که دیگر خطرناک نیست رسید ، بلافاصله برقگیر جریان را قطع کند و شبکه را به حالت عادی خود برگرداند . تمام شرایط فوق در برقگیر بامقاومت غیر خطی جمع است . این نوع برقگیرها که به Valve Type معروف هستند در حال حاضر در شبکه از آنها استفاده می‌شود . این نوع برقگیر ها از یک یا چند خازن سری همراه بایک یا چند مقاومت غیر خطی تشکیل شده است . این خازنها ( فواصل هوائی ) لازمند تا در حالت کار عادی سیستم از عبور جریان الکتریکی به داخل برقگیرها جلوگیری شود . این مجموعه در داخل یک لوله مقره که طول آن بستگی به ولتاژ دارد قرار دارد . ولتاژ شبکه نمی تواند باعث شکست در فاصله هوائی بشود و مقاومت سری خیلی بالا است و جریان از برقگیر عبور نمی کند . در اثر اضافه ولتاژ در ترمینال برقگیر فاصله هوائی سری تحمل اضافه ولتاژ نداشته و جرقه در دو سر الکترود آن زده می شود و در همین حال مقاومت غیر خطی شدیدا کاهش می یابد و جریان به زمین تخلیه می شود . پس از تخلیه اضافه ولتاژ مقاومت برقگیر زیاد شده و جریان قطع برقگیر خاموش می شود . فاصله هوائی جرقه از دو الکترود که ممکن است نوک آن صاف و یا تیز باشد تشکیل شده و مقاومت های غیر خطی بصورت بلوکهای سیلندری از جنس سیلیکان کاربید ساخته می شود . ساختمان این برقگیرها طوری است که گازهای تولید شده در اثر جرقه به خارج هدایت می شود و به این وسیله سوپاپ تخلیه فشار گفته می شود . لازم به توضیح است که ممکن است در حین کار عادی شبکه در اثر اضافه ولتاژهای ولتاژ برقگیر جریانهای کمی از برقگیر عبور نموده که رفته رفته باعث ایجاد گاز می گردد . سوپاپ تخلیه فشار پس از اینکه فشار به حد معین رسید گازها را تخلیه و از منفجر شدن برقگیر جلوگیری می کند . معمولا در زیر هر برقگیر یک شمارنده وجود دارد که این شمارنده تعداد عملکردهای برقگیر را نشان می دهد یعنی هر بار که برقگیر اتصال به زمین انجام می دهد این شمارنده عمل کرده و یک شماره می اندازد لازم بذکر است که هر برقگیر برای کار در تعداد شماره های خاصی تنطیم شده است .

4-برقگیر از نوع اکسید روی :( (Gapless Zn oxide arrester (zno)

در چند سال اخیر برقگیرهائی باطرح کاملا جدید بانام برقگیرهای اکسید روی ساخته و به بازار عرضه شده است که از نظر طرح و نحوه کار کرد بابرقگیرهای دیگر متفاوت می باشد . در این نوع برقگیرها فاصله هوائی وجود نداشته و فقط از مقاومت نوع اکسید روی استفاده می شود . مقاومت اکسید روی کاملا غیر خطی می باشد . حذف فواصل هوائی ، مشخصات ولت ـ آمپر بی نهایت غیر خطی و ظرفیت حرارتی بالای دیسکهای zno و وجود یک سطح حفاظتی معین ، حذف تقریبی جریان نشتی و کاهش احتمال قطعی در شبکه ، افزایش ظرفیت جذب انرژی ، سادگی ساختمان و افزایش قابلیت اطمینان ، ایجاد حالت گذاری کمتر و غیره ویژگیهای ممتازی به برقگیر نوع zno داده است .

1-4انتخاب و محل نصب برقگیرها

هماهنگی عایقی بین سیستم حفاظت شونده و سیستم حفاظت کننده مسئله بسیار مهمی است . بدین معنی که سیستم حفاظت کننده باید به طور کامل از عهده حفاظت سیستم حفاظت شونده برآید و نیز خود ، محفوظ بماند . چون برقگیر بین یک سیم فاز و زمین وصل می شود لذا انتخاب ولتاژ نامی برقگیر بر اساس بیشترین ولتاژ فاز به زمین انجام می شود . ماکزیمم ولتاژ فاز به زمین غالبا در حالت اتصال کوتاه یکفاز بازمین به وجود می آید . البته مقدار این ولتاژ به چگونگی زمین کردن سیستم بستگی دارد مثلا در سیستمی که بطور موثر زمین شده است مقدار این ولتاژ به حدود 80% ولتاژ فاز به فاز می رسد و در سیستمی که اصلا زمین نشده است این ولتاژ به 100 می‌رسد . اصولا برقگیرها متناسب باماکزیمم اختلاف سطح در فرکانس نامی شبکه انتخاب می شوند . ماکزیمم مقدار این اختلاف سطح در هر حال نباید از 15/1 اختلاف سطح نامی شبکه تجاوز کند . در ضمن نوع شبکه ( زمین شده یا زمین نشده ) و در نتیجه مقدار از دیاد ولتاژهای فازهای سالم در اثر زمین شدن یکی از فازها نیز در انتخاب ولتاژ برقگیر و عملکرد صحیح برقگیر بسیار موثر است . در شبکه های زمین نشده و یا شبکه هائی که نقطه صفر ستاره آن باسلف زمین شده اند معمولا اختلاف سطح برقگیر که بین سیم فاز و زمین بسته می شود برابر اختلاف سطح فاز به فاز شبکه انتخاب می‌شود . در شبکه های زمین شده اختلاف سطح برقگیرها معمولا برابر 80 % اختلاف سطح فاز به فاز شبکه انتخاب می شود . برقگیرها بادو جریان ضربه أی نامی 5 KA ،‌ 10 KA ساخته می شوند که معمولا 5KA آن بیشتر مواقع کافی است و فقط در مناطق بارعد و برق و صاعقه های پی در پی شدید که برقگیر متوالیاً تحت فشار قرار می گیرد برقگیرهای باجریان ضربه أی 10KA مناسبتر می باشند . در تأسیسات و پست های فشار قوی برقگیرها در ابتدای خطوط انتقال وارد شده به پست و نیز در کنار ترانسفورماتور های قدرت و راکتورها و خازنها نصب می گردند و بعضی اوقات ممکن است روی باس بارها نیز نصب گردند ولی محل دقیق برقگیرها باید محاسبه شود .

2-4پارامترهای اساسی در انتخاب برقگیر :

برقگیرها که معمولا از نوع بدون فاصله هوایی بامقاومت غیر خطی آن بیشتر استفاده می شود دارای پنج مشخصه اصلی که جهت تعیین آنها به کار برده می شود هستند که ذیلاً این پنج مشخصه اصلی شرح داده خواهد شد

1-2-4 سطح حفاظت مورد نیاز برقگیر: (PROTECTION LEVEL): عبارتست از مقدار ولتاژی که برقگیر تجهیزات فشار قوی را در برابر آن محافظت می کند . که آنرا باpL نمایش می دهند و مقدار آن از رابطه زیر بدست می آید : PL 0.8 BIL که در آن BIL سطح عایقی تجهیزات می باشد .

2-2-4 حداکثر ولتاژ کار مداوم برقگیر : MAXIMUM CONTINUOS OPERTING VOLTAGE V برای آنکه ولتاژی که باعث اضافه ولتاژ می شود باعث داغ شدن برقگیر نشود حداکثر ولتاژ مداوم کار برقگیر را تعریف می کنند که از رابطه زیر بدست می آید : U که در آن حداکثر ولتاژ مجاز می باشد که از جدول (1ـ6 )‌ بدست می آید . 

3-2-4

Un(Kv) 20 63 132 230 400 Unmax (Kv) 24 72.5 145 245 420 - جریان تخلیه موجی برقگیر :Id جریانی است که حاصل تخلیه جوی می باشد . و برقگیر آنرا به زمین عبور می دهد . به عبارت دیگر عبارتست از مقدار پیک جریان تخلیه که برقگیر می تواند از خود عبور دهد بدون اینکه خسارت ببیند . مقادیر نرم شده برای جریان تخلیه برقگیر طبق استاندارد IEC برابر است با: (5/1 – 5/2 – 5 – 10 – 20- 25) KA این جریانها باشکل موج بافرم ms 20/8 در نظر گرفته می شود .

4-2-4 ولتاژ سیکلیک برقگیر : ولتاژی که برقگیر می تواند در مدت اتصالی مداوم تحمل کند را ولتاژ سیکلیک یا ولتاژ زمان اتصال گویند و از رابطه زیر بدست می آید : Kg ضریب زمین می باشد که معمولا 4/1 در نظر گرفته می شود .

5-2-4 فاصله سطحی یا خزشی برقگیر : این فاصله باتوجه به فرمول بدست می آید . در فرمول فوق و a به ترتیب ماکزیمم ولتاژ مجاز و ضریب آلودگی می باشد که از جدول و (2-6 ) بدست می آید . مناطق از نظر آلودگی ضریب آلودگی (m m/Kv ) a بدون آلودگی یا کم اهمیت 16 سبک 20 سنگین 25 خیلی سنگین 31 جدول (2ـ6) 5-7- ولتاژ اسمی برقگیر : مهمترین خصوصیت برقگیرها ، قطع شرایط تخلیه همزمان باتبدیل جریان موجی به جریان سینوسی فرکانس 50 هرتز می باشد . همزمان بابرقراری جریان سینوسی فرکانس 50‌، مقدار این جریان توسط مقاومت غیر خطی سری بافواصل هوایی محدود گردیده ، در فاصله 4ـ3 میلی ثانیه قطع می گردد . جریان سینوسی فرکانس 50 برقرار شده در فاصله زمانی فوق پس از جریان تخلیه موجی به جریان باقیمانده برقگیر یا Follow Current موسوم می باشد . جریان باقیمانده هنگامی قطع خواهد گردید که ولتاژ ظاهر شده در محل برقگیر از ولتاژ مشخص و استاندارد تعیین شده جهت برقگیرها موسوم به ولتاژ اسمی کمتر می باشد . ولتاژ اسمی برقگیر شرایط قطع جریان تخلیه را مشخص ساخته ، کمیت اصلی کنترل کننده جریان باقیمانده می باشد . به منظور قطع جریان باقیمانده لازم است ولتاژ اسمی برقگیر همواره بیشتر از ولتاژ فاز به زمین شبکه در محل برقگیر باشد . به منظور اطمینان از فراهم گشتن شرایط قطع جریان تخلیه در برقگیر ، افزایش احتمالی ولتاژ فاز به زمین در محل برقگیرها یا اضافه ولتاژ موقت در نظر گرفته می شود . ولتاژ اسمی برقگیر لازم است بیش از اضافه ولتاژ موقت ظاهر شده در محل برقگیر در جهت برقراری جریان تخلیه در آن باشد . جریان تخلیه برقگیر در استاندارد IEC مقادیر 5/1 ، 5/2 ، 5 ،‌ 10، 20 کیلو آمپر می باشد . مقدار جریان تخلیه به خصوصیات جغرافیایی منطقه و ناحیه نصب برقگیر و ولتاژ اسمی ایستگاه بستگی دارد در ردیف ولتاژهای اسمی از برقگیرها باجریان تخلیه 10‌ـ 20 کیلو آمپر استفاده می‌شود . حداکثر ولتاژ سینوسی فاز ـ زمین بارابطه زیر مشخص می شود : 6-7- حفاظت در مقابل صاعقه : پست‌های فشار قوی که در هوای آزاد نصب می شوند باید دارای تأسیساتی برای حفاظت در مقابل برخورد مستقیم صاعقه باشند ،‌ زیرا برقگیرهائی که در پست نصب می شوند ، فقط جلوی امواج سیار را که بوسیله سیم های انتقال انرژی بداخل پست هدایت می شوند را می گیرند . برای جلوگیری از برخورد مستقیم صاعقه به تاسیسات پست فشار قوی از سیم زمین ( گارد ) استفاده می شود که در بلندترین نقاط دکلها کشیده می شود . این نوع برقگیرهای سیمی اغلب در اثر برخورد صاعقه قطع می شوند و بااتصال به قطعات زیر ولتاژ باعث اتصال کوتاه لحظه أی یک فاز ه می شوند که چون سیم می سوزد خود به خود این اتصالی هم بر طرف می شود . برای سیم های برقگیر یا به عبارت دیگر صاعقه گیر اغلب از جنس آلومینیوم فولاد استفاده می شود. در بعضی از تاسیسات جدید از میله های بلند برقگیر به جای سیم استفاده می شود که در روی دکلهای بلند نصب می شوند . این برقگیرها معمولا از لوله آهن سفید است و در تاسیسات بزرگ و گسترده کافی و کاملا موثر نیست . 7-7- انتخاب نوع و پارامترهای اساسی برقگیر پست کمال آباد: با توجه به اینکه پست مورد نظر در منطقه أی باآلودگی سبک قرار دارد بنابراین ضریب آلودگی برابر =20(mm/Kv) خواهد بود . ضریب زمین Kg برابر با4/1 در نظر گرفته شده است و حداکثر ولتاژهای مجازKv ( 5/72 , 245 ( انتخاب می شوند ضمنا BIL ( ایزولاسیون داخلی تجهیزات ) برای ردیف ولتاژهای سیستم به ترتیب زیر بدست آمده است . ـ BIL برای ردیف KV 230 : 1050KV ـ BIL برای ردیف Kv 63 : 325KV 325Kv حال به انتخاب و محاسبه پارامترهای اساسی برقگیر پست می پردازیم . الف ـ سطح محافظت برقگیر 1-برای سطح Kv 230 : 2-برای سطح KV 63 : ب ـ حداکثر ولتاژ مداوم کار برقگیر : 1ـ‌در سطح KV 230 : 2ـ در سطح KV 63 : ج ـ جریان تخلیه موجی برقگیر 1ـ برای ردیف ولتاژ Kv 230 : KA 20 = 2ـ برای ردیف ولتاژ Kv 63 : د ـ ولتاژ سیکلیک برقگیر : 1ـ در ردیف ولتاژ Kv 230 : 2ـ در ردیف ولتاژ Kv 63 : ه ـ فاصله سطحی برقگیر : 1ـ برأی سطح ولتاژ Kv 230 : 2-برای سطح ولتاژ Kv 63 : حداکثر ولتاژ سینوسی فاز ـ زمین : 1- برأی ردیف ولتاژ Kv 230 : 2-برای ردیف ولتاژ Kv 63 : : - برای این پست برقگیر نو( Zno)تیپ برقگیر MAM-PC(s)SURGE-MITSUEISHI Valve _ type arrester مدل TRIDELTA AG انتخاب شده است که مشخصات نرم شده پارامترهای اساسی آن را به ازای ردیف ولتاژهای مختلف آورده شده است .

1- مشخصات برقگیر طرف KV 230 : _ Rated Voltage : 198 KV _ Min – Power frequency spark over voltage : 297 kv -Max . lightning impulse spark over voltage : 475kv Max . spark over switching impulse voltage :508 kv Max .

residual voltage at lightning cu rrent impulse : 475 kv Current impulse : 20 KA

2- مشخصات برقگیر طرف

Kv 63 : -Rated Volt age : 60 kv -Min . Power frequency spark over voltage : 90 kv Max . lightning impulse spark over voltage : 161 kv Max . spark over switching impulse voltage :171 kv Max . residual voltage at lightning current impulse : 143 kv

رله چیست؟




نمای یک رله در مدار


رله یك كلید ساده الكترو مكانیكی است كه از یك آهنربای الكتریكی و یك سری اتصالات تشكیل شده است.رله‌ها در همه انواع وسایل به صورت پنهان یافت می‌شوند.در حقیقت ،بعضی از كامپیوتر‌های اولیه از رله‌ها برای گیت‌های منطقی استتفاده می‌كرده‌اند.


ساختار رله
:

رله‌ها به طور عجیبی ساده هستند.در هر رله چهار قسمت وجود دارد:

1)آهنربای الكتریكی
2)تیغه یا armature كه می‌تواند به وسیله‌ی آهنربای الكتریكی جذب شود.
3)فنر
4)و یك سری اتصالات الكتریكی
شكل زیر چهار قسمت رله را در حین عمل نشان می‌دهد.

می‌توانید مشاهده كنید كه رله ازدو مدار جدا و كاملاً مستقل از هم تشكیل شده است.اولی در پایین قرار دارد و آهنربای الكتریكی را تحریك می‌كند.وقتی كه كلید بسته است،سیم‌پیچ به آهنربای الكتریكی تبدیل می شود و تیغه را جذب می‌كند(آبی) و تیغه به عنوان یك كلید برای مدار دوم عمل می‌كند.وقتی كه آهنربای الكتریكی فعال می‌شود،تیغه مدار دوم را كامل می‌كند و لامپ روشن می‌شود.وقتی كه آهنربا فعال نیست،فنر تیغه را دور می‌كند و مدار ناكامل باقی می‌ماند در نتیجه در این حالت لامپ خاموش است.

وقتی كه رله‌ها را خریداری می‌كنید باید نسبت به چند متغیر دقت داشته باشید.

1.ولتاژ و جریانی كه برای حركت دادن تیغه لازم است.

2.ولتاژ و جریان بیشینه‌ای كه می‌تواند در تیغه و اتصالات آن به وجود آید.

3.تعداد تیغه‌ها(به طور كلی 1 یا 2 تا)

4.تعداد اتصالات تیغه‌ها(به طور كلی 1‌یا 2 تا- رله نشان داده شده در اینجا دو تا دارد كه یكی استفاده نشده)

5.این‌كه اتصال(اگر فقط یك امكان اتصال وجود داشته باشد) معمولاً باز(NO" (normally open "یا معمولاً بستهNC" (normally closed " است.

كار‌برد‌های رله

حسن رله‌ها این است كه با استفاده از توان كم كه مثلاًاز سوئیچ داشبورد یا یك مدار كم ‌توان می‌آید، مداری با توان بسیار بیشتر را وصل می‌كنند مثلاً به وسیله‌ی رله و با استفاده از ولتاژی معادل 5v و جریانی معادل 50mA می‌توان مداری با ولتاژv AC 120 و 2A را وصل كرد.
رله ها در وسایل خانگی (مثل موتور یا چراغ) كه به وسیله‌ی یك كنترل الكتریكی روشن می‌شوند رایج هستند. رله‌ها همچنین در ماشین‌ها رایج می‌باشند چرا كه باید جریان بسیار زیادی (به وسیله‌ی این رله‌ها ) از ولتاژی به میزان 12v گرفته شود.
در ماشین‌های مدل جدید، سازنده‌ها برای راحت‌تر شدن تعمیر و نگهداری، استفاده از تركیبی از رله‌ها را در جعبه‌‌‌‌ی فیوز آغاز كرده‌اند.مثلاً 6 جعبه‌ی سفیدرنگ در این شكل (كه مربوط به جعبه‌ی فیوز Ford Windstarمی‌شود)همگی رله اند.

در جاهایی كه باید توان زیادی ایجاد شود،رله‌ها معمولاً به صورت
آبشاری به كار می‌روند به طوری كه یك رله‌ی كوچك، توان لازم را برای یك رله‌ی بسیار بزرگتر ایجاد می‌كند و
رله‌ی دوم مداری با توان بیشتر را وصل می‌كند.
رله‌ها همچنین می‌توانند برای اجرا كردن جبر بولی استفاده شوند.

http://insco.mihanblog.com/post/76

حفاظت تجهیزات و دستگاه های سیستم قدرت در مقابل عیوب و اتصالیها ، به وسیله كلید قدرت انجام می گیرد قبل از اینكه كلید قدرت بتواند باز شود ، سیم پیچی عمل كننده آن باید تغذیه شود این تغذیه به وسیله رله های حفاظتی انجام می پذیرد . رله به دستگاهی گفته می شود كه در اثر تغییر كمیت الكتریكی مانند ولت و جریان و یا كمیت فیزیكی مثل درجه حرارت و حركت روغن ( در رله بوخهولس ) تحریك شده و باعث به كار افتادن دستگاههای دیگر و نهایتاً قطع مدار به وسیله كلید قدرت ( در سیستم تولید و انتقال و توزیع ) یا دژنكتور می گردد . حفاظت تجهیزات و دستگاه های سیستم قدرت در مقابل عیوب و اتصالیها ، به وسیله كلید قدرت انجام می گیرد قبل از اینكه كلید قدرت بتواند باز شود ، سیم پیچی عمل كنندة آن باید تغذیه شود این تغذیه به وسیله رله های حفاظتی انجام می پذیرد . رله به دستگاهی گفته می شود كه در اثر تغییر كمیت الكتریكی مانند ولت و جریان و یا كمیت فیزیكی مثل درجه حرارت و حركت روغن ( در رله بوخهولس ) تحریك شده و باعث به كار افتادن دستگاههای دیگر و نهایتاً قطع مدار به وسیله كلید قدرت ( در سیستم تولید و انتقال و توزیع ) یا دژنكتور می گردد . بنابراین به وسیله رله : · محل وقوع عیب از شبكه جدا سازی شده باعث می شود كه سایر قسمتهای سالم شبكه همچنان به كار خود ادامه دهند و پایداری و ثبات شبكه به همان حالت قبلی محفوظ بماند . · تجهیزات و دستگاهها در مقابل عیوب و اتصالی ها محافظت شده و میزان خسارات وارده به آنها محدود گردد . سبب به وجود آمدن اتصالی ها و تأثیرات آن به دو علت زیر اتصالی ها می توانند به وجود آیند : الف – تأثیرات داخلی تأثیرات داخلی كه باعث خراب شدن و از بین رفتن دستگاهها یا خطوط انتقال و توزیع می شود عبارتند از : فاسد شدن قسمتهای عایق در یك مولد ، ترانسفورماتور ، خط ، كابل و غیره . این ضایعات و امكانات مكن است مربوط به عمر عایق ، عدم تنظیم صحیح ، عدم ساخت صحیح و یا عدم نصب صحیح عایق باشد . ب – تأثیرات خارجی تأثیرات خارجی شامل تأثیرات زیادی است از آن جمله رعد و برق ، اضافه بار كه باعث به وجود آمدن حرارت شود ، برف و باران ، باد و طوفان ، شاخة درختها ، حیوانات و پرندگان ، سقوط اشیاء اشتباه در عملیات و خسارتهایی كه یه وسیله مردم وارد می شود و غیره . وقتی كه یك اتصالی در مداری رخ دهد ، جریان افزایش یافته و ولتاژ ( اختلاف پتانسیل ) نقصان پیدا می كند افزایش جریان حرارت زیادی را به وجود آورده كه ممكن است منجر به آتش سوزی یا انفجار شود . اگر اتصالی به صورت جرقه باشد ممكن است خسارت زیادی به بار آورد . برای مثال اگر جرقه ای بر روی خط انتقال نیرو به وجود آمده و سریعاً بر طرف نشود خط را سوزانده و باعث پاره شدن آن خواهد شد و نتیجه سبب قطع برق برای مدت طولانی خواهد شد . نقصان ولتاژ كه در اثر یك اتصالی به وجود آید می آید برای دستگاههای الكتریكی بسیار زیان آور است و اگر این ولتاژ ضعیف برای چند ثانیه ایی ادامه داشته باشد ، موتورهای مشتركین از كار باز ایستاده ، دوران مولدهای برق نامنظم و نا مرتب خواهد شد پس در صورت وقوع جریان شدید و ولتاژ ضعیف به سبب اتصالی در مدار می بایست به فوریت اتصالی كشف و برطرف گردد و جریان ولتاژ به حالت عادی باز گردانده شود. انواع اتصالی انواع اتصالی ها به قرار زیر است : الف- اتصال فاز به زمین و فاز به فاز گرچه اتصالی درسیستم سه فاز مربوط به فازها است ولی بیشتر مربوط به وصل نبودن سیم زمین می باشد جریان در یك اتصالی بین فاز به زمین كمتر از جریان در یك اتصالی فاز به فاز است و این امر به علت مقاومت بیشتر زمین است به همین جهت در بیشتر موارد رله های جدا گانه ایی برای اتصالیهای فاز به زمین و فاز به فاز در نظر گرفته می شود. ب- اتصالیهای سه فاز اتصالی سه فاز با هم شدید ترین نوع اتصالی بوده و اتصالی بین یك فاز و زمین خفیف ترین نوع اتصالی است. رله ها از نظر طرز اتصال به شبكه رله ها از نظر طرز اتصال به شبكه به دو نوع اولیه و ثانویه تقسیم می شوند . الف- رله اولیه سیم پیچی رله مستقیماً در مدار قرار می گیرد منظور از مستقیماً یعنی اینكه از ترانس جریان و ترانس ولتاژ برای رله سیم نمی بریم . ب –رله ثانویه سیم پیچی رله مستقیماً در مدار قرار نمی گیرد منظور این است كه روی خط ترانس جریان یا ولتاژ می بندیم و سپس دو سر آن را برای رله می بریم در سیستم قدرت از رله ثانویه استفاده می شود تاكنون در ساخت رله ها پیشرفتهای قابل ملاحظه ای حاصل شده است كه به ترتیب می توان از رله های الكترومغناطیسی و اندكسیونی رله های نیمه الكترونیك رله ها ی الكترونیكی و بالا خره رله های دیجیتالی حافظه دار میكروپروسوری با استفاده از مدارات مجتمع آی سی نام برد. انواع رله و كاربرد آن انواع رله و كاربرد آنها به شرح زیر است: الف- رله اضافه جریان اینگونه رله ها به صورت اندكسیونی و الكترو نیكی در پست های برق كاربرد فراوانی دارند. انرژی الكتریكی از نقطة A‌ با شدت جریان I از طریق خط مربوطه و كلید قطع و وصل كننده ( دژنكتور) یا كلید قدرت به مصرف كننده ( بار ) ارسال می گردد . برای كنترل مقدار جریان عبوری از خط مزبور احتیاج به رلة اضافه جریان o/c می باشد . وظیفه این رله آن است كه اگر از خط مربوطه شدت جریان از حدی كه در انتظار است و رلة اضافه جریان برای آن مقدار تنظیم شده ، افزایش یابد و یا اینكه اتصالی بین دو فاز و یا سه فاز بین خطوط انتقال پیش آید ، رله تحریك شده و با فرمانی كه به كلید دژنكتور می دهد ، باعث قطع خط مزبور می شود . برای تحریك رلة اضافی جریان احتیاج به ترانسفورماتور جریان یا (CT) می باشد . این ترانسفورماتور ، جریان خط را متناسب به نسبت تبدیل آن به رله مزبور انتقال داده و باعث تحریك آن می شود . به عنوان مثال اگر نسبت تبدیل ترانسفورماتور جریان 1/200 باشد و رله برای مقدار شدت جریان 200 آمپر تنظیم شده باشد ، هر گاه شدت جریان خط انتقال از 200 آمپر زیادتر گردد مقدار شدت جریان ورودی به رله از یك آمپر تجاوز می نماید ، و در نتیجه باعث عملكرد رله و قطع كلید دژنكتور می گردد . به علت اینكه خطوط انتقال انرژی به صورت سه فازه می باشند ، بنابراین برای هر كدام از فازها احتیاج به یك عدد ترانسفورماتور جریان و یك عدد رله اضافه جریان می باشد نحوه قرار گرفتن ترانسفورماتورهای جریان و رله های اضافه جریان در حالت عادی جریان عبوری از رله ها كمتر از حد تنظیمی آنها و در صورتی كه هر كدام از خط ها اضافه بار بگیرد و یا اتصالی بین دو فاز و یا سه فاز رخ دهد رله های مربوطه عمل می نماید . مثلاً اگر شدت جریان فاز R بیش از حد معمول آن گردد ، CT آن به باعث تحریك رله اضافه جریان R‌ می شود . هم چنین اگر فازهای B و Y به هم اتصال یابند ، رله های مربوطه آن تحریك و باعث عمل نمودن كلید قطع مدار می گردند . اصولاً این رله ها دارای دكمة نشان دهنده و یا پرچم رنگی كوچكی می باشند كه در صورت تحریك رله ، عملكرد آن را اعلان می نماید . ب – رله اتصال زمین ساختمان و طرز كار این رله ها مانند رله های اضافه جریان بوده و وظیفه اصلی این رله، تشخیص بروز هر گونه اتصالی بین هر كدام از فازها با زمین و یا دو سه فاز با زمین نیز می باشند از نظر عملی ، رله های اضافه جریان سیستم سه فازه و رله اتصال زمین تواماً به صورت یك سیستم حفاظتی واحد بسته می شود . رله اتصال زمین اصولاً حساستر از رله های اضافه جریان بوده و هر گاه یكی از فازها به زمین اتصال یابد ، رله اتصال زمین همراه با رله اضافه جریان همان فاز عمل می نماید . چنانچه مشاهده می گردد ، برای سه فاز فقط احتیاج به یك رله اتصال زمین می باشد . پ- رله اتصال زمین محدود با رله اتصال زمین و مدار آن آشنا شدیم ، رله مزبور عهده دار تشخیص هر گونه اتصال خط انتقال با زمین می بود . برای سهولت تشخیص محل اتصال زمین در سیستم قدرت از رله ایی دیگر به نام رله اتصال زمین محدود هم استفاده شده است . ت – رله جهتی بروز اتصالی در جهت جریانی كه مدار جاری می شود مؤثر می باشد در بیشتر طراحی ها جهت جریان برای نصب دستگاه رله می بایست مشخص شود در این صورت از رله ها ی جهتی استفاده می شود از نظر ساختمان داخلی و طرز كار ، این رله به صورتهای اندوكسیونی و الكترونیكی ، كاربرد فراوانی دارد . رله های جهتی دارای دو سیم پیچ بوده كه یكی از آنها مانند رله های اضافه جریان با شدت جریان ورودی I تحریك شده و سیم پیچ دیگر با ولتاژ مناسبی تحریك می گردد . این رله ها از دو قسمت جهت یاب و اضافه جریان تشكیل شده اند و این بدین معنی است كه هر گاه در شبكه تحت حفاظت ، اتصالی رخ دهد ، ابتدا این رله جهت عبور شدت جریان به محل اتصالی را به وسیله قسمت جهت یاب تشخیص داده و سپس اگر جریان در جهت عملكرد رله باشد و هم چنین از نظر مقدار به اندازه ایی باشد كه بتواند موجب تحریك قسمت اضافه جریان رله گردد ، رله مزبور تحریك شده و فرمان قطع را صادر می نماید. ث- رله قیاسی یا رله دیفرانسی این رله برای حفاظت مولدها ، ترانسفورماتور ها ، خطوط انتقال نیرو و شین های واقع در ایستگاههای انتقال نیرو به كار می رود . توسط رله دیفرانسیل جریان ورودی و خروجی از دستگاه ، مقایسه می شود در شرایط عادی هنگامی كه هیچگونه اتفاق با اتصالی رخ نداده است ، این جریان مساوی و یكسان می باشند . اگر در قسمت مورد حفاظت اتصالی رخ دهد جریان بلافاصله نا مساوی شده و این پدیده باعث عملكرد رله می شود . طرز قرار گرفتن رله برای حفاظت از یك ترانسفورماتور 20/63 كیلو وات نشان داده شده است . ج – رله بوخهلس این رله یكی از مهمترین رله های حفاظتی ترانسفورماتورهای قدرت می باشد ، وظیفه تشخیص بروز هر گونه اتصالی در محفظة داخلی ترانسفورماتور و قطع سریع برق ورودی به آن می باشد . می دانیم كه اصولاً ترانسفورماتورهای قدرت به وسیله مایع مخصوصی مانند روغن عایقكاری و خنك می شوند . به خاطر سرد و گرم شدن روغن مزبور ظرف انبساطی برای آن در نظر گرفته شده و این ظرف از طریق لولة رابطی به محفظه داخلی ترانسفورماتور متصل می باشد . رله بوخهلس بر روی لولة رابط بین ترانسفورماتور و ظرف انبساط قرار می گیرد و روغن از این لوله عبور می نماید . بنابراین تمامی محفظه داخلی رله پر از روغن می باشد . هر گاه هر گونه اتصالی در محفظه داخلی ترانسفورماتور پدید آید ، در نقطه اتصالی مقداری جرقه و قوس الكتریكی زده می شود . در نتیجه این عمل كمی از روغن اطراف محل اتصالی سوخته و تولید حبابهای گازی شكلی را می نماید . این حبابهای گازی به طرف قسمت فوقانی ترانسفورماتور حركت نموده و از طریق لوله رابطة به رلة بوخهلس وارد شده و در قسمت فوقانی رله جمع می گردند . این رله دارای شناوری می باشد كه با تجمع حبابهای گاز ، سطح روغن در رله پایین آمده و همراه با آن شناور نیز به پایین می آید. پایین آمدن شناور باعث بسته شدن كلید الكتریكی رله و تحریك مدار هشدار و یا قطع می گردد . در بعضی از مدلهای این رله از دو شناور استفاده شده كه شناور بالایی برای تحریك مدار هشدار و شناور پایینی برای فرمان مدار قطع دستگاه مورد حفاظت می باشد و اگر مقدار جرقه و قوس الكتریكی در محفظه داخلی ترانسفورماتور شدید باشد ، یك موج انفجاری در روغن داخلی ترانسفورماتور به وجود آمده و روغن ترانسفورماتور با سرعت زیادی به رلة بوخلهس وارد می شود همانطوریكه قبلاً گفته شد، سرعت زیاد روغن باعث عملكرد دریچه ورودی رله می گردد . این دریچه با شناور پائینی رله هم محور بوده و مستقیماً باعث تحریك مدار قطع می شود . هر گاه در اثر علت های مختلفی از بدنة ترانسفورماتور مقداری روغن ریزش نماید ، به مرور زمان سطح روغن در ظرف انبساط كاهش یافته و به رله بوخهلس می رسد . در رله بوخهلس اگر سطح روغن همچنان كاهش یابد باعث عملكرد و تحریك مدار هشدار و قطع می گردد . در بعضی موارد مقداری هوای نشتی به رله راه یافته و مانند حبابهای گاز باعث تحریك رله می شود

برسی رله و انواع آن


علیرغم کاربردهای فراوان این قطعه شاید بعضی از دوستان با رله آشنا نباشند .
رله در لغت بطور کلّی بمعنای تقویت کردنه . حالا در الکترونیک میتونه دو معنی کلّی بده .
1- ایستگاههای رله که همون ایستگاههای تقویت امواج تلویزیونی و رادیویی هستن که حتما سر بعضی کوهها و تپه های بلند دیدین تا حالا . اگه هم ندیدین مشکل خودتونه . کمتر تو سفر بخوابین !
2- قطعه ای بنام رله که توی مدارات الکترونیک زیاد کاربرد داره .
به شکل زیر توجه کنید تا طرز کارش رو ببینین :



رله ها دارای یک ورودی و یک خروجی هستند . با اتصال ولتاژ به ورودی رله ها ، میله فلزی داخلی آنها آهن ربا شده و باعث می شود تا با حرکت خود ، دو اتصال خروجی رله را بهمدیگر متصل کند و بنابراین دو کنتاکت خروجی رله دقیقا مانند یک کلید قطع و وصل عمل می کند . ولتاژ رله ها معمولا بر روی بدنه آنها نوشته می شود . مثلا رله 6 یا 12 ولت . رله 6 ولت رله ای است که بوبین ورودی آن برای آهن ربا شده ، نیاز به تغذیه 6 ولت دارد تا بتواند اهرم را حرکت و باعث برقراری جریان بین کنتاکتهای خروجی رله شود .
پس نتیجه میگیریم ما به کمک رله میتونیم با یه ولتاژ کم ، یه ولتاژ زیاد رو کنترل کنیم . مثلا با 9 ولت ، یه لامپ 220 ولت را که به برق شهر وصل شده را روشن یا خاموش کنیم .

رله کلیدی الکترومغناطیسی است. هنگامی که لازم باشد توسط جریان نسبتا ضعیفی جریان قویی را قطع ووصل کنند از رله استفاده می شود. مانند چراغها, رله بوق, رله های افتامات مدار شارژ وغیره
رله ها شامل سیم پیچ, هسته آهنی و صفحه پلاتین است. ممکن است یک فنر به صفحه پلاتین متصل باشد یا اینکه خود صفحه پلاتین حالت فنری داشته باشد
عملکرد:
هنگامی که جریان نسبتا ضعیفی وارد سیم پیچ می شود سیم پیچ وهسته آهنی تبدیل به آهنربا می گردد وپس از غلبه بر فنریت صفحه پلاتین,آنرابه سمت هسته سیم پیچ حرکت داده و باعث اتصال کنتاکت ها به یکدیگر وعبور جریان اصلی می شود.



در تاسیسات الکتریکی مانند شبکه انتقال انرژی ء مولدها وترانس ها وتجهیزات واسباب و ادوات دیگر برقی در اثر نقصان عایق بندی ویا ضعف استقامت الکتریکی ء دینامیکی و الکتریکی در مقابل فشارهای ضربه ای پیش بینی نشده و همچنین در اثر ازدیاد بیش از حد مجاز درجه حرارت ء خطاهایی پدید می آید که اغلب موجب قطع انرژی می گردد.

این خطاها ممکن است بصورت اتصال کوتاه ء اتصال زمین ء پارگی و قطع شدگی هادی ها و خورده شدن و شکسته شدن عایق ها و غیره ظاهر شود. قطعات یا وسایلی که چنین خطایی پیدا می کنند باید بلافاصله از شبکه ای که آنرا تغذیه می کند جدا شود تا ازدیاد و گسترش خطا و از کار افتادن بقیه قسمت های سالم شبکه جلوگیری گردد.

پس باید شبکه طوری طرح ریزی شود که از یک پایداری و ثبات قابل قبول در حد امکان برخوردار باشد برای این کار باید از رله استفاده کرد ء وظیفه رله این است که در وقع پیش آمدن خطا در محلی از شبکه برق متوجه خطا شود و آن خطا را بسنجد و دستگاه خبر را آماده کند یا در صورت لزوم خود رله عمل کندو سبب قطع مدار الکتریکی شود .

رله وساختمان آن :

رله اصولا به دستگاهی گفته می شود که در اثر تغییر کمیت الکتریکی و یا کمیت فیزیکی مشخص تحریک می شود و موجب به کار افتادن دستگاه ویا دستگاه های الکتریکی دیگری می شود .

رله ای که برای حفاظت دستگاههای برقی به کار برده می شود رله حفاظتی نامیده می شود ورله از نظر اتصال به شبکه به دو نوع اولیه ( پریمر) و ثانویه ( زکوندر ) تقسیم می شود .

رله اولیه یا پریمر :

در این نوع رله سیم پیچی تحریک شونده مستقیما در مدار قرار دارد یعنی بدون ترانس جریان یا ولتاژ در مدار قرار می گیرد .

معایب رله اولیه :

1- حجم بزرگ ( از نظر عایق بندی )

2- حساسیت کمتر

3- عدم دسترسی در حین کار (نمی توان دست زد )

4- محدودیت جریان و ولتاژ ( در ولتاژ و جریان زیاد نمی توان بکار برد )

مزایای رله اولیه :

1- ارزانتر

۲- امکان تشخیص سریعتر اشکال در سیستم حفاظت

رله ثانویه یا زکوندر :

رله ای که سیم پیچ تحریک کننده آن از سیم پیچ ثانویه ترانس جریان یا ولتاژ شبکه ای که باید حفاظت شود

نیرو می گیرد رله زکوندر نامیده می شود.

معایب رله ثانویه عبارتند از :

1- گرانتر 2- خرابی بیشتر

مزایای رله ثانویه عبارتند از :

1- حجم کوچکتر 2- حساسیت بیشتر

هدف از حفاظت :

برای جلوگیری از صدمه بیشتر قسمت آسیب دیده و جلوگیری از صدمه دیدن قسمت های سالم

مشخصات سیستم حفاظت :

1- سرعت عملکرد رله 2- قابلیت انتخاب 3- حساسیت 4- پایداری 5- هزینه

1- سرعت عملکرد رله : فاصله زمانی بین وقوع اتصال و عملکرد رله کم باشد.

2- قابلیت انتخاب : فقط قسمت آسیب دیده ازمدار خارج می شود.

3- حساسیت : بین حداکثر مقدار مجازو حداقل مقدار غیر مجاز تفاوت گذاشته شود .

4- پایداری : جلوگیری از عملکرد رله در شرایط گذرا .

5- هزینه : رله ای که در هر قسمت از سیستم قرار می دهند بایستی هزینه رله را در نظر داشته باشند.

حفاظت از خطوط 132 کیلو ولت :

انواع رله هایی که در خطوط 132 کیلو ولت بکار می روند عبارتند از SUB1 یا رله های اصلی که

عبارتند ا ز :

رله دیستانس ، رله اتو رکلوزر ، رله پاور سوئینگ ، رله فیوز فیلور

و SUB2 یا رله های پشتیبانی عبارتند از :

رله اورکارنت دایرکشنال و رله ارت فالت دایرکشنال

رله دیستانس ( رله مقاومت سنج ) :

رله دیستانس از لحاظ کار مانند رله جریان زیاد در مقابل اتصال کوتاه می باشد و رله دیستانس بر اساس فاصله یا امپدانس عمل می کند یعنی رله دیستانس زمانی عمل می کند که امپدانس خط از مقدار تنظیم شده کمتر باشد در غیر این صورت عمل نمی کند و از لحاظی چون مقاومت مصرف کننده ها در حد تنظیم نیست از امپدانس مصرف کننده ها صرف نظر شده ودر زمان اتصال کوتاه طبق رابطه Z=U/ I امپدانس کم می شود چون جریان زیاد می گردد و هر چقدر این امپدانس به رله نزدیکتر شود رله زودتر قطع می کند.

در ضمن در شبکه ای که چند رله دیستانس بکار می رود در موقع اتصالی همه رله های دیستانس تحریک شده ، ولی فقط رله ای قطع می کند که به محل اتصال نزدیک بوده وبقیه رله ها به حال خود بز می گردد.

رله اتو رکلوزر :

انتقال انرژی همیشه در اثر برخورد دو سیم به هم یا سیم به زمین ، اتصالی بوجود نمی آید بلکه عامل بیشتر اتصال ها در اثر جرقه قوس الکتریکی می باشد . این قوس ممکن است بین سیم و زمین در طول مقره یا بین دو سیم زده شود و جرقه معمولا به علت نا مساعد بودن هوا که شامل برف و مه و طوفان و یا در اثر ازدیاد ولتاژ شبکه که شامل صاعقه یا قطع و وصل می باشد در کلید بوجود می آید ، چنین جرقه هایی اغلب با قطع آنی و کوتاه مدت فشار شبکه از بین رفته و خاموش می شود. برای پایداری شبکه از یک نوع کلید در مدارهای فشار قوی از 20 کیلو ولت به بالا و معمولا بیشتر در شبکه های هوایی مورد استفاده قرار می گیرد چون اغلب اتصالی ها در شبکه هوایی رخ می دهد .

تعریف رکلوزر :

وسیله ای است که در زمان اتصال کوتاه یا اتصال گذرا خط را قطع ، مجددا به طور اتومات وصل کند و در مواقع اتصال دائم خط را قطع دائم می نماید .

اتصال گذرا شامل : 1- پرنده 2- گیر کردن شاخه درخت به سیم 3- در اثر باد یا طوفان

اتصال دائم شامل : 1- پارگی سیم 2- کابل زدگی یا زخم شدن کابل 3- یخ بستن

رله پاور سوئینگ :

برداشتن بار از شبکه باعث نوسان شدید که ناشی از تغییر بار شدید است می گردد و زمان آن بسیار کوتاه است و خط یک امپدانس شدید بوجود می آورد که ممکن است درداخل دایره رله حفاظتی دیستانس می باشد و در نتیجه رله عمل نماید برای جلوگیری از این کار یک مدار به عنوان پاورسوئینگ بلوکینگ اضافه می کنیم و از عملکرد بی مورد رله دیستانس جلوگیری می نماییم .

رله فیوز فیلور :

فیوز فیلور در خطوط 132 کیلو ولت بکار می رود و طرز کار آن به این صورت است که چنانچه فیوز تغذیه ولتاژ رله دیستانس که در ثانویه ترانس ولتاژ قرار دارد عمل کند ، ولی لتصالی در شبکه وجود نداشته باشد فیوز فیلور عمل نموده باعث بلاک رله دییستانس می شود . زیرا می دانیم رله دیستانس براساس Z=U/ I کار می کند . سپس اگر ولتاژ قطع شود رله دیستانس به خطا عمل می نماید که در این حالت فیوز فیلور از این خطا جلوگیری می کند با عملکرد فیوز فیلور آلارم شاخص قرمز رنگی نشان داده می شود پس از وصل فیوز دکمه قرمز رنگ فیوز فیلور را ریست می کنیم .

رله اور کارنت دایرکشنال :

رله اورکارنت دایرکشنال که زمان روی آن تنظیم شده و بر طبق آن عمل می کند و کاربرد رله جریان زیاد دایرکشنال برای مواردی که اتصالی از یک طرف تغذیه می شود به کار می رود .

انواع رله جریان زیاد عبارتند از : 1- زمان ثابت 2- زمان معکوس 3- آنی

1- زمان ثابت : زمان عملکرد قابل تنظیم و به مقدار شدت ارتباط ندارد یا به عبارت دیگر رله ای است که در زمان معینی تنظیم می شود .

2- زمان معکوس : زمان عملکرد نسبت عکس با شدت جریان دارد یا به عبارت دیگر هر چقدر شدت جریان زیادتر شود زمان قطع کمتر می شود .

3- آنی : زمان عملکرد صفر است .

رله ارت فالت دایرکشنال :

رله ای است که مستقیما از اتصال زمین تغذیه می کند و در هنگامی که یک فاز یا دو فاز یا هر سه فاز به زمین وصل شود و جریان از آن بگذرد و به زمین برسد فورا رله آن را دیده و بوبین آن تحریک شده و فرمان قطع را صادر می کند و شاخص آن این عمل را نشان می دهد.

حفاظت از باسبارها :

حفاظت اصلی باسبارها توسط رله دیفرانسیل و حفاظت فرعی یا پشتیبانی آنها توسط رله های اورکارنت و ارت فالت می باشد .

رله دیفرانسیل :

رله دیفرانسیل بر اساس مقایسه جریان ها ( تراز جریانی ) کار می کند و به مقدار جریان بستگی ندارد و فقط اگر ضریب تبدیل بهم بخورد رله عمل می کند . رله دیفرانسیل برای حفاظت ترانس ، ژنراتور ، باسبار ، الکتروموتور بکار می رود.

مواردی که باعث عملکرد نا خواسته رله دیفرانسیل می شود :

الف : اشباع ترانس های جریان CT1 و CT2 در اثر عبور جریان اتصال کوتاه خارج از محدوده حفاظت باعث عملکرد رله می شود .

ب : وجود تپچنجر در ترانس قدرت .

ج : جریان ضربه ای در حفاظت ترانس قدرت .

بنابراین رله دیفرانسیل باید طوری ساخته شود که در موارد بالا از عملکرد آن جلوگیری شود .

الف - اشباع ترانس های جریان : در اثر عبور جریان زیاد ناشی از اتصال کوتاه خارج از محدوده ، حفاظت ترانس های جریان به ناحیه اشباع می رسد و بعلت عدم تطبیق منحنی های مغناطیسی آنها در ناحیه اشباع و در نتیجه خطای ترانس های جریان ، اختلاف جریانی بوجود می آید که می تواند باعث عملکرد نا خواسته رله شود .

ب - وجود تپچنجر در ترانس های قدرت : در اثر تغییر مراحل تپ چنجر در ترانس های قدرت چون نسبت تبدیل ترانس ها در زمان تعویض تپ تغییر می کند در نتیجه در نسبت جریان اولیه و ثانویه نیز تغییری بوجود می آورد که باعث عملکرد ناخواسته رله می شود . برای جلوگیری از عملکرد رله دیفرانسیل باید پایدار باشد.

ج – جریان ضربه ای : هنگام برقدار کردن ترانس ( در صورت باز بودن ثانویه ) یک جریان ضربه ای که مقدار آن به 8 تا 12 برابر جریان نامی می رسد از سیم پیچ اولیه عبور می کند که چون مقدار آن در سیم پیچ اولیه می باشد و جریان ثانویه صفر است رله دیفرانسیل به علت تفاوت جریان عمل خواهد کرد در صورتی که این جریان زیاد ، پس از چند میلی ثانیه کاهش می یابد و به جریان بی باری می رسد رله نباید در این حالت عمل نماید برای جلوگیری از عملکرد رله باید inrush Proof باشد .

دستگاه حفاظت و مراقبت روغن :

دستگاه هایی که جهت مراقبت روغن برای تعیین وتشخیص اتصال کوتاه در ترانس های روغنی روغنی بکار برده می شود عبارتند از : رله بوخهلتس و رله توی بر.

رله توی بر در درجه اول برای حفاظت ترانس در مقابل اضافه بار و درجه دوم برای حفاظت در مقابل اتصال کوتاه بکار می رود . لذا برای شناسایی اتصال در داخل ترانس بیشتر از رله بوخهلتس استفاده می شود

رله بوخهلتس :

رله بوخهلتس رله ای است که جهت حفاظت دستگاه هایی که توسط روغن خنک می شود بکار می رود . این رله در اثر تولید گاز یا هوا در داخل منبع روغنی یا پایین آمدن سطح روغن از حد مجاز ویا جریان شدید بیش از حد مجاز روغن به کار می افتد و در مرحله اول زنگ خطر را بکار می اندازد و سطح روغن اگر بیشتر افت کرد در مرحله دوم دستگاه را قطع می کند . در رله بوخهلتس از روغن بعنوان عایق کاری و خنک کننده استفاده می شود .

عواملی که سبب بکار انداختن رله بوخهلتس می شود :

1- جرقه بین هسته و قسمت های مختلف ترانس .

2- اتصال زمین بین حلقه های کلاف .

3- قطع شدن یک فاز یا سوختن آن .

4- چکه کردن روغن از تانک روغن ویا لوله های ارتباطی آن .

در مرحله اول که زنگ خطر بکار می افتد و آلارم می دهد اشکالات بوجود آمده عبارتند از :

1- نقایص عایق کاری.

2- خراب شدن عایق ورقه های هسته و پیچ اتصال ورق های هسته .

3- کامل نبودن کنتاکتها در اتصالات الکتریکی .

4- گرم شدن بیش از حد قسمتی از سیم پیچ و خراب شدن عایق ها به علت عبور جریان فوکو بیش از حد.

در مرحله دوم که دستگاه قطع خواهد شد و فرمان تریپ به ترانس داده خواهد شد اشکالات بوجود آمده عبارتند از :

1- شکستن بوشینگ ها .

2- اتصال کوتاه فاز به فاز .

3- اتصال زمین .

4- اتصال داخل سیم پیچ ها.

5- اتصال تپ ها به یکدیگر .

6- پایین آمدن سطح روغن در اثر سرد شدن روغن بیش از حد و کم بودن روغن یا نشتی روغن .

رله توی بر :

این رله نیز در حفاظت ترانس های روغنی بکار برده می شود در این رله نیز از حرکت روغن و ایجاد گاز استفاده شده است . همانطور که می دانیم ازدیاد درجه حرارت باعث انبساط روغن می شود و این روغن ضمن گذشتن از لوله رابط بین ترانس و ظرف انبساط رزرو به یک سوپاپ سنج ( دیافراگم ) برخورد می کند و در پشت سوپاپ فشار ایجاد می کند که این فشار توسط فشارسنج سنجیده می شود که در این فشار سنج چندین کنتاکت پیش بینی و نصب شده است به طوری که اگر ازدیاد فشار به طور آهسته انجام گیرد کنتاکت خبر دهنده بسته و باعث بستن مدار سیگنال خواهد شد و درصورتی که فشار سریعا ازدیاد یابد کنتاکت دیگری در فشار سنج موجب قطع فوری ترانس می شود. در مرحله اول در اثر بار زیاد ودر مرحله دوم اثر اتصا ل کوتاه ایجاد می شود.


رله اضافه بار

معمولا هر مصرف كننده الكتریكی دارای توان مشخص و نامی است كه توسط سازنده تعیین می گردد. در صورتی كه توان مصرفی یك مصرف كننده بیشتر از توان نامی آن باشد، اصطلاحا دچار اضافه بار یا Overload می شود. در این حالت دستگاه جریانی بیشتر از جریان نامی خود از شبكه میكشد كه این امر Overload باعث گرم شدن بیش از حد آن می شود. به عنوان نمونه در موتورهای آسنكرون كه بیش از 90 درصد موتورهای موجود در صنایع را تشكیل می دهند، بر طبق منحنی جریان سرعت آن ها، چنانچه بر اثر اضافه بار مكانیكی دور موتور كاهش یابد، جریان استاتور افزایش یافته و حتی تا چند برابر جریان اسمی موتور نیز می رسد. از این رو شرایط اضافه بار برای موتورها بسیار خطرناك بوده و میتواند موجب گرم شدن بیش از حد سیم پیچ استاتور و روتور و در نتیجه سوختن آ نها شود.

تجهیزات مختلف مانند ژنراتورها، ترانسفورماتورها و به ویژه الكتروموتورها را معمولا توسط رله های Overload كه در استاندارد ANSI با كد شماره 49 مشخص می شود، حفاظت می كنند. حرارت ایجاد شده در تجهیزات به میزان جریان بستگی دارد و از طرفی هر چه جریان اضافه بار بیشتر باشد الكتروموتور زودتر آسیب میبیند. از این رو منحنی عملكرد جریان-زمان رله های Overload از نوع معكوس بوده تا در جریان های بیشتر زودتر عمل نموده و عملا از ایجاد گرمای زیاد در دستگاه جلوگیری شود. این منحنی عملكرد باید دارای مشخصات زیر باشد:

۱. جریان نامی دستگاه در قسمت سمت چپ خط مجانب عمودی این منحنی قرار گیرد زیرا در غیر اینصورت رله در شرایط كار عادی دستگاه نیز عمل خواهد كرد.

۲. در مورد الكتروموتورها، منحنی عملكرد مربوطه باید اجازه راه اندازی الكترو موتور را بدهد. یعنی زمان عملكرد رله براساس جریان راه اندازی الكتروموتور از زمان استارت موتور بیشتر باشد. به عنوان مثال چنانچه الكتروموتوری در هنگام راه اندازی 6 برابر جریان نامی را برای مدت 4 ثانیه از شبكه م یگیرد، در منحنی عملكرد رله حفاظتی، زمان معادل 6 برابر جریان نامی از 4 ثانیه بیشتر باشد. معمولاً رله های Overload به گونه ای انتخاب م یشوند كه در جریانی حدود 110 % جریان تنظیمی شروع به زمان گرفتن یا Pick Up كند. در موارد خاص كه الكتروموتور دارای جریان استارت زیاد یا زمان را ه اندازی طولانی می باشد ممكن است از رله ها با منحنی های عملكرد خاص استفاده شود.

آموزش برق به زبان خیلی ساده

1- هرگاه اتمی الکترون از دست دهد  دارای بار مثبت  است.

2- کدام یک از اجسام نیمه هادی است  سیلیکون

3- بارهای همنام همدیگر را دفع و بارهای غیرهمنام همدیگر را جذب می کنند.

4- اگر ولتاژ را دو برابر کنیم و مقاومت را نصف توان هشت برابر می شود.

5- اگر جریان را هشت برابر کنیم و ولتاژ را نصف کنیم توان چهار برابر می شود.

6- در پیل ها انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.

7- واحد هدایت الکتریکی زیمنس است .

8- آیا جریان مجاز یک سیم مسی با آلومینیومی برابر است مسی بیشتر آلومینیومی کمتر است.

9- مقاومت سلفی با ضریب خود القا و فرکانس به ترتیب نسبت مستقیم و مستقیم دارد.

10- در لحظه شارژ خازن جریان ماکزیمم می باشد.

11- فرکانس جریان DC برابر است با صفر .

12- توان در مدار صافی خالص برابر است با صفر.

13- هنگام وصل خازن در مدار کدام یک از خازن هایی را باید از نظر قطب بندی اتصال داد خازن الکترولیتی .

14- جریان متناوب از مقاومت اُهمی می گذرد توان الکتریکی که در مقاومت به حرارت تبدیل می شود توان حقیقی نام دارد.

15- اگر سطح صفحات خازن بیشتر شود ظرفیت آن بیشتر می شود.

16- هدف از راه اندازی شماره – مثلث الکتروموتور سه فاز القایی محدود کردن جریان راه اندازی .

17- واحد شدت میدان مغناطیسی (H ) آمپردور بر متر

18- شدت میدان مغناطیسی با تعداد حلقه های یک پیچک مستقیم و طول پیچک عکس نسبت دارد.

19- در یک سیم پیچ اگر ضریب خود القا را دو برابر کنیم فلوی مغناطیسی دو برابر می شود.

20- رئوستا در یک مدار الکتریکی جریان را کنترل می کند.

21- رکتیفایرهمان خازن می باشد.

22- خازنی باردار شده و از مولد جدا می گردد اگر این صفحات بوسیله عایقی از هم دور شوند بار خازن کم می شود.

23- ولتاژ خروجی یک منبع ایده آل ثابت است.

24- عناصری می توانند هادی برای جریان الکتریسته باشند که دارای الکترون های آزاد زیادی باشند.

25- جهت ساختن آهنربای دائمی از آلیاژ فولاد و تنگستن ، کرم یا نیکل استفاده می شود.

26- در آهنربا قطب شمال را با حرف N و قطب جنوب را با حرف S نمایش می دهند.

27- مقاومت القایی در جریان مستقیم صفر است مقاومت القایی XL=L .W28- تکاثف جریان عبارت است از نسبت جریان به سطح مقطع .

29- اگر طول هادی دو برابر کنیم و سطح مقطع آن را نصف ، مقاومت هادی چهاربرابر می شود.

30- مقاومت یک هادی به طول هادی، جنس هادی، دما بستگی دارد.

31- هر اسب بخار معادل 736 وات است.

32- مقاومت R=3/3KΩ با تلرانس 10% دارای رنگهای نارنجی، نارنجی، قرمز، نقره ای است.

33- منظور از توان کور همان توان راکتیو است .

34- برای از بین بردن پس ماند مغناطیسی به ورق ها مقدار سیلس اضافه نماید.

35- مقدار مقاومت الکتریکی بدن انسان 1300 تا 3000 اُهم است.

36- اختلاف تعداد الکترونها در دو نقطه را اختلاف سطح الکتریکی می نامند.

37- عامل ایجاد نیروی محرکه القایی در یک سیم پیچ تغییر شارمغناطیس در سیم پیچ است.

38- در یک مدار RL سری ضریب توان زمانی صفر است که R=0 باشد.

39- رله برای تعیین محل اتصال کوتاه و یا محل اتصال زمین و رله جریان زیاد به کار می رود.

40- رله زمان که قطعش بستگی به محل اتصال دارد دیستانس .

فصل دوم

1- کنتور بر اساس اندوکسیونی و وات متر بر اساس سیستم الکترودینامیکی کار می کنند.

2- فیوزها براساس مقرارت VDE و IED فیوزها باید در جایی نصب شوند که به راحتی قابل دسترسی باشند.

3- علت اصلی کاربرد فنر در دستگاه اندازه گیری عبارتست از کنترل حرکت عقربه .

4- دستگاه اندازه گیری الکترودینامیکی برای اندازه گیری توان به کار می رود.

5- در حفاظت موتور آسنکرون روتور قفسه ای راه اندازی به طریقه ستاره مثلت در صورتی که دله حرارتی در مسیر جریان فاز می باشد ، بی متال باید برای 58/0 جریان نامی تنظیم شود.

6- در شرایط وقوع خطای اتصال کوتاه مقدار مقاومت حدود صفر و شدت جریان بسیار زیاد است.

7- رله ها دستگاههایی هستندکه برای حفاظت ماشین ها و مدارات الکتریکی در مقابل اتصال کوتاه و اضافه بار به کار می روند.

8- زمین کردن برای محاظت در مقابل خطر ضربه الکتریکی (شوک) لازم است.

9- اگر ولت متر مثل آمپر به طور سری با بار وصل شود تقریباً در مدار جریان عبور نمی کند.

10- کلید فیوز مینیاتوری نمونه ای از دله های حرارتی – مغناطیسی می باشد.

11- سیم ارت به رنگ سبز و زرد است.

12- مورد استفاده فیوز تأخیری راه اندازی الکتروموتورهای القایی است.

13- فرکانس متر دوبل در هنگام موازی کردن دو ژانراتور فرکانس ژانراتورها را با هم مقایسه می کند.

14- دستگاه اندازه گیری فرکانس دارای یک مدار ولتاژ می باشد.

15-واتمتر یک فاز دارای یک مدار ولتاژ و یک مدار جریان می باشد.

16- سیستم آهن نرم گردان و سیستم مغناطیس دائم و قاب گردان برای ساخت آمپرمتر و ولت متر ac ،آمپرمتر و ولت متر dc مورد استفاده قرار می گیرد.

17- دراندازه گیری الکتریکی به روش انحرافی جریان،ولتاژ ،فرکانس ،توان ،مقاومت ،ظرفیت خازن ،اندوکتانس سلف اندازه گیری می شود.

18- اولین وسیله حفاظت در مدارات الکتریکی و الکتروموتورها فیوز فشنگی تأخیری .

19- سیم ارت به منظور حفاظت دستگاه ، حفاظت اشخاص به کار می رود.

20- وظیفه دستگاه جوش ترانسفورماتور زیاد کردن جریان و پایین آوردن ولتاژ است.

21- فیوز وقتی قادر به حفاظت مدار است که در مسیر فاز و ابتدای مدار نصب شود.

22- در کنتور تکفاز 2 بوبین جریان وجود دارد.

23- برای توسعه حدود اندازه گیری یک آمپرمتر می توان یک مقاومت با آمپرمتر به صورت موازی قرار داد.

24- ساده ترین روش اندازه گیری توان در یک مدار سه فاز متعادل عبارت است از روش یک واتمتری .

25- اگر جریان عبوری از رله حرارتی 50% بیشتر از جریان تنظیم شده باشد رله باید در مدت کمتر از 2 دقیقه مدار را قطع کند.

26- وارمتر دستگاهی است که توان غیرمفید در جریان متناوب را اندازه گیری می کند. .

27- فیوز نصب شده در کلید فیوزهای چاقویی معمولاً از نوع فیوز کاردی می گویند.

28- جهت حفاظت ترانسفورماتور جریان یک سر سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور جریان را به زمین وصل می کند.

فصل سوم

1- گشتاور یک الکتروموتور به طور کلی با توان مکانیکی نسبت مستقیم و سرعت نسبت مستقیم دارد.

2- در اتو ترانسفورماتور سیم پیچ اولیه و سیم پیچ ثانویه رابطه ی مغناطیسی و مکانیکی باهم دارد.

3- معمولاً روی مشخصات آلترناتور توان الکتریکی و الکتروموتور ها توان مکانیکی ثبت می شود.

4- کلید محافظ یک موتور یک فاز بر اساس جریان نامی تنظیم می شود.

5- اصول کار ترانسفورماتور براساس القاء متقابل .

6- یکی از شرایط پارلل کردن ژانراتور به شبکه این است که فرکانس شبکه و ژانراتور باید مساوی باشد.

7- موتورهای اینورسال به پارازیت گیر احتیاج دارد.

8- مورد استفاده ترانس یک به یک برای حفاظت است.

9- لغزش در موتورهای آسنکرون اختلاف بین سرعت استاتور و رتور است.

10- در الکتروموتور حوزه دوار در استاتور موتور تشکیل می شود.

11- در ترانسفورماتورهای توزیع انرژی (2Οkv/400v) سه فاز معمولاً اتصال طرف فشار قوی مثلت و اتصال طرف فشار ضعیف ستاره است.

12-هنگام کار با هسته آهنی را بتدریج از سیم پیچ ها دور می کنیم جریان عبوری از سیم پیچ اولیه بستگی به نوع بار دارد.

13- منظور از موتورهای اینورسال همان موتور سری است.

14- برای ایجاد ژانراتور (تولید نیروی محرکه ) میدان مغناطیسی – هادی – حرکت نسبی باید وجود داشته باشد.

15- برای سنکرون کردن ژنراتورها با شبکه توالی فازها ، تساوی فرکانس و ولتاژ باید رعایت شود.

16- توان ثبت شده و همچنین دور الکتروموتورها که روی پلاک مشخص است: مکانیکی دور در دقیقه می باشد.

17- ترانسفورماتور جریان در واحد جوشکاری مورد استفاده قرار می گیرد.

18- می خواهیم جریان راه اندازی الکتروموتور سه فازه 380 ولت را کاهش دهیم قرار دادن مقاومت اُهمی سر راه رتور، قرار دادن مقاومت اُهمی سر راه استاتور .

19- دو ژانراتور را با هم سری می بندند که به منظور ازدیاد ولتاژ.

20- سرعت آسنکرون به فرکانس و جفت قطبها بستگی دارد.

21- تلفات انرژی در ماشین های الکتریکی عبارتند از تلفات آهنی، تلفات مسی

22- در الکتروموتورهای سه فاز از سیم پیچی دو طبقه استفاده می کنند که افزایش راندمان شد .

25- معمولاً در الکتروموتورها سرعت بر حسب دو در دقیقه است.

26- برای محاسبه توان الکتریکی موتورهای سه فاز نوع اتصال، ولتاژ، جریان، ترتیب قدرت معلوم باشند.

27- جریان راه اندازی موتور 7-3 برابر جریان نامی است.

28- زیاد کردن مسیرهای موازی در تولید جریان بیشتر یک آرمیچر نقش دارد.

29-خازن الکترولیتی در الکتروموتورهای تک فاز به منظور راه اندازی با گشتاور قوی استفاده می شود.

30- در موتورهای سه فاز اگر یکی از فازها جریان بیشتر از جریان نامی خود بکشد اتصال بدنه رخ داده است.

31- دو ژنراتور با هم موازی می بندند به منظور ازدیا دجریان .

فصل چهارم

1- عموماً در شبکه های محلی کابل از نوع کابل NYY استفاده می شود.

2-جهت جلوگیری از ورود رطوبت به داخل کابل از عایق های سرب یا آلومینیوم استفاده می شود.

3- عمده ترین دلیل برای ساختمان کابل ها به صورت مارپیچ کم کردن خاصیت خازنی کابل می باشد.

4- از مزایای کابل پروتودور کابل پروتودور در مقابل مواد شیمیایی پایداری و ثبات زیادی دارد.

5- برای خم کردن لوله های P.V.C از حرارت و ماسه استفاده می شود.

6- برای اتصال سیم های کابل به زمین از مفصل استفاده می کنیم .

7- برای کابل کشی روی دیوار از بست دو پایه فلزی باید استفاده کرد.

8- در اتصال دادن دو سیم به همدیگر از اتصال روبه رو – اتصال سر به سر .

9- برای جلوگیری از پیدایش جریان های گردابی از سیم های افشان استفاده می شود.

10- سطح مقطع گرد و چند رشته بودن یک هادی را با نمادهای r و m نمایش می دهند.

11- موارد استفاده کابل فلاکسیول در قطبین دستگاه جوش .

12- در صورتیکه بخواهیم کابل فشار و ضعیف را در یک کانال کنار هم قرار دهیم بهتر است      که کابل فشار قوی را زیر و کابل ضعیف را در بالا قرار دهیم و بین این دو کابل را با آجر فشاری عایق کرد.

13- جنس مفصل های vs از ماده چدن و در فرم های vs8 تا vs64 یافت می شود.

14- کابل های NKBA از متداولترین کابل های مسلح است.

15- موف و سیله ای است برای اتصال دو سیم به همدیگر در داخل مفصل .

16- کابلشو در سیم های افشان پرسی – لحیمی – پیچی است.

17- کابل آلومینیومی با روپوش و عایق پی . وی . سی P.V.C را با علامت NAYY نشان می دهند.

18- برای اتصال کابل 6×4 به کابلشو از کابلشو شماره 6 استفاده می گردد.

19- تفاوت کابل NAYY با NYY در جنس هادی است.

20- علامت کابل با سیم آلومینیومی – عایق پروتودور – چهارسیمه با سطح مقطع mm250 سلکتوری مفتولی 50Se×NYY421- شعاع خمش لوله فولادی 6 برابر قطر لوله است.

22- برای انتخاب صحیح سطح مقطع کابل باید افت ولتاژ مجاز در نظر گرفته شود.

23- دلایل استفاده از لوله P.V.C خاصیت عایقی خوب – استحکام مکانیکی عالی .

25- مزیت خطوط انتقال هوایی به کابل ها در خطوط انتقال هوایی تلفات کمتر است.

فصل پنجم

1- علت افشان بودن و چند رشته بودن  اکثر سیم های برق خنثی کردن اثر پوستی.

2- اندازه سیم های روکش دار بر حسب میلی متر مربع و لاکی بر حسب میلی متر بیان می گردد.

3- معمولاً روی یک لامپ با رشته گرم شو ولتاژ و توان ثبت می شود.

4- هر گاه قطر یک سیم مسی را نصف نماییم در صورتی که ولتاژ ثابت باشد مقاومت آن چهار برابر .

5- برای کنترل یک لامپ از سه نقطه از دو کلید تبدیل و یک کلید صلیبی .

6- برای جلوگیری از پیدایش جریان های گردابی از سیم های افشان استفاده می گردد.

7- وسیله ای که توسط آن می توان شدت نور لامپ را کم یا زیاد کرد دیمر است.

8- علامت نمایش سیم کشی زیر کار با مقطع 6 میلی متر مربع با ولتاژ 380 ولت و 220 ولت .

9- منظور از سیم نمره 4 سطح مقطع سیم 4 میلی متر مربع است.

10- فاصله جعبه تقسیم از سقف 50cm است.

11- فاصله کلیدهای روشنایی و پریز تلفن از زمین 120cm و 40cm است.

12- عمل چوک در مدار لامپ فلورسنت بالابردن ولتاژ جهت راه اندازی، محدودکردن جریان بعد از روشن شدن لامپ.

13- برای جلوگیری از پیدایش جرقه در استارتر خازن و بصورت موازی با استارتر قرار بگیرد.

14- از اتصال لوله های فولادی ( دو راهی ، سه راهی و زانویی درب دار ) در جاهایی که ملول مسیر لوله کاری زیاد بوده و پیش از دوخم در مسیرش باشد استفاده می شود.

15- موقع بستن سیم های مفتول علامت سوال بایستی به طرف موافق جهت پیچ باشد.

16- از روغن لحیم در لحیم کاری برای تمیز کاری و برای روان کردن لحیم استفاده می شود.

17- روی پایه فیوزی اعداد 26A و 500V نوشته شده است مفهوم آن یعنی مقدار نامی پایه فیوز را مشخص می کند.

19- فیلمان در داخل لامپ فلورسنت گاز را گرم می کند و گاز را به حرکت در می آورد.

20- به طور کلی 4 لوله در تأسیسات برق به کار می رود.

21- نوع جریان قفل در بازکنی الکتریکی متناوب است.

22- رله راه پله رله زمانی و بجای مدار تبدیل به کار می رود.

23- مقاومت سیم آنتی رنگی 75 و سیاه و سفید 300 می باشد.

24- اگر طول یک سیم زیاد شود مقاومت آن زیاد می شود.

25- چک در مدار مهتابی با لامپ سری است.

26- علت اینکه فاز را به ته سرپیچ وصل می کنند این است که خطر برق گرفتگی را کم کنند.

27- نقش ته فیوز در پایه فیوزها برقراری اتصال سر به ته است.

28- از فیوز تأخیری برای قطع کند مدار استفاده می شود.

29- قطع نول توسط پیچ گوشتی فازمتر در سیم نول خاموش و در سیم فاز روشن مشخص می شود.

30- برای عبور سیم از کف ساختمان از لوله پولیکا و به علت مقاوم در مقابل آتش سوزی استفاده کرد.

31- حداکثر 65 درصد فضای داخل لوله باید برای عبور سیم و استفاده از حداکثر فضای موجود باید استفاده کرد.

32- در سیم کشی توکار لوله ها باید عمودی و افقی خوابانده شوند و به علت از نظر زیبایی .

33- شرکت برق برای کاهش افت ولتاژ در نیروگاهها مایل به اصلاح ضریب قدرت می باشد.

34- منظور از خازن اصلاح کننده برای راه اندازی موتورهای یک فاز است.

35- بهترین روش برای بکار بردن دو لامپ مهتابی 20w سری کردن آنها با یک چوک

20w-36- در داخل لامپ رشته ای گاز خلا وجود دارد.

37- علامت @ که روی بعضی فیوزها چک شده است دارای مفهوم فیوز تندکار است.

38- مدار دربازکن الکتریکی به طور معمول با جریان متناوب کار می کند.

39- جریان برق در نتیجه حرکت الکترون ها در یک مدار بسته ایجاد می گردد.

40- یک لامپ 100w با مقاومت484 ولتاژ 220v را در سر دارد.

فصل ششم

1- کلید محافظ یک موتور تکفاز بر اساس ظرفیت فیوز تنظیم می شود.

7- کلید زبانه ای در اثر قطع و وصل کنتاکتها بدون اصطکاک مکانیکی انجام گرفته و پلاتینها ساییده نمی شوند.

8- علامت Nc-No یعنی در حالت معمولی باز – در حالت معمولی بسته

9- در مدار راه اندازی الکتروموتورهایی که تعداد دفعات قطع و وصلشان زیاد است از کنتاکتور AC4 استفاده می شود.

10- حروف اختصار کلید a ، شستی b و رله زمانی d بر اساس استاندارد TVDE آلمان است.

11- علت اینکه بوبین کنتاکتور در حین کار زیاد گرم شده و می سوزد این است که مدار هسته بسته نشده و فاصله هوایی وجود دارد بوبین آن اتصال دارد.

12- کلید زبانه ای برای راه اندازی دستی الکتروموتورهای القایی مناسب تر است .

13- مفهوم Ue ولتاژ بوبین و ui ولتاژ عایقی است.

14- بوبین یک کنتاکتور برای 220v متناوب طراحی شده است اگر به 220v ولت مستقیم وصل شود ،جریان زیادی از سیم پیچ عبور کرده و سبب سوختن آن می شود.

15- کنتاکتهای باز در تایمر عبارتند از 18- 15 است.

16- مدار مغناطیسی کنتاکتوری که در جریان متناوب عمل می کند مورق است به این علت که برای کاهش تلفات فوکو.

17- بطور کلی کنتاکتورها 5/2 برابر جریان نامی انتخاب می کنند.

18- کنتاکتور AC3 با جریان متناوب و DC3 با جریان مستقیم کار می کند.

19- از مزیتهای استفاده کنتاکتور به جای کلیدهای دستی عمر مکانیکی زیاد و سرعت قطع و وصل .

20- رله دیفرانسیل برای حفاظت الکتروموتور سه فاز در مقابل اضافه بار .

21- رله بوخ هلتس برای حفاظت ترانسفور ماتورهای روغنی به کار می رود.

22- فرق کلیدهای زبانه ای و غلطکی ،کلید زبانه ای به علت نداشتن اصطکاک عمر بیشتری دارند.

23- برای محدود کردن حرکت دستگاهها در مدارهای فرمان کنتاکتوری از میکروسویچ استفاده می شود.

24- مفهوم 300MP/SLY50Hz سه فاز جریان مستقیم با سیم نول و ارت با فرکانس 50 هرتز .

25-   Ith2یک کنتاکتور عبارتست از جریان دائمی

26- رله زمانی الکترونیکی و رله زمانی نیوماتیکی برای عمل تأخیر در قطع مدار مورد استفاده قرار می گیرد.

27- کنتاکتهای بسته در مسیر فرمان (رله های جریان – رله اورلد- رله های بی متال ) عبارتند از 96و 95

28- روی پلاک کنتاکتور عبارت HL08/53 معنی آن کنتاکتوری با 8 کنتاکتور کمکی که 5 کنتاکت آن باز و سه کنتاکت آن بسته است.

29- برای راه اندازی الکتروموتورهای روتور قفسی کنتاکتور AC3 مناسب است.

30- علامت H-O-S که مربوط کنتاکتورها S یعنی کنتاکت باز  ، H یعنی کنتاکت اصلی  ،    O یعنی کنتاکت بسته .

تعاريف و اصطلاحات الكتريكيDefinitions and Electrical Expressions1ـ ضمن تعريف اجسام هادي چند نمونه از آنها را نام ببريد.

2ـ ضمن تعريف اجسام عايق چند نمونه از آنها را نام ببريد.

3ـ اختلاف پتانسيل يا ولتاژ را شرح داده و نام واحد آن چيست؟

4ـ منابع توليد ولتاژ را نام ببريد.

5ـ دستگاه اندازه‌گيري اختلاف پتانسيل چه نام دارد و نحوة اتصال آن براي سنجش چگونه است؟

6ـ جريان را تعريف نماييد و واحد آن چه نام دارد؟

7ـ دستگاه اندازه‌گيري جريان چه نام دارد و نحوة اتصال آن براي سنجش چگونه است؟

8ـ واحد كار الكتريكي و واحد توان ظاهري چيست؟

9ـ يك مگاوات چند وات و يك كيلو ولت چند ولت است؟

10ـ رابطة قدرت اكتيو و راكتيو چيست؟

11ـ برقدار كردن و جريان دادن را تعريف كنيد.

12ـ منظور از  كه در شبكه گفته مي‌شود چيست؟

13ـ سلف چيست و واحد  اندازه‌گيري آن كدام است؟ نمونه‌اي از آن را نام ببريد.

14ـ فيدرهاي اولويت‌دار را تعريف نماييد.

15ـ به چه علت تجهيزات فشار قوي را موقع تعميرات بايستي زمين نمود؟

16ـ وضعيت جريان و ولتاژ نسبت به هم در بارهاي خازني، سلفي و اهمي چگونه است؟

17ـ در يك سيستم سه فاز متعادل زاوية بين فازها چقدر است؟

18ـ سه فاز غير متعادل چيست؟

19ـ در يك سيتسم سه فاز متعادل ستاره، جريان سيم نول چقدر است؟

20ـ انواع اضافه ولتاژ در شبكه را نام ببريد.

21ـ علت ازدياد ولتاژ و يا افت ولتاژ در شبكه انتقال انرژي چيست و حفاظت در مقابل آن چگونه است؟

22ـ حالت رزونانس در يك مدار چگونه بوجود مي‌آيد؟

23ـ منظور از ولتاژ نامي سيستم سه فاز چيست؟

24ـ تغييرات فركانس در اثر چه عواملي در شبكه بوجود مي‌آيد؟

25ـ رنج (Range) تغييرات فركانس عادي پست را ذكر نماييد.

26ـ كابل‌ها و خطوط دوبله را تعريف نماييد.

27ـ منظور از خط گرم چيست؟

28ـ دستگاه فشار ضعيف را تعريف كنيد.

29ـ دستگاه فشار قوي را تعريف كنيد.

30ـ رديف ولتاژهاي انتقال و فوق توزيع و توزيع را در ايران نام ببريد.

31ـ كد سطح ولتاژهاي شبكه را در ايران بنويسيد.

32ـ وظيفه اصلي پست‌هاي فشار قوي در شبكه چيست؟

33ـ انواع پست‌هاي فشار قوي را نام ببريد و پست 20/63 كيلو ولت در چه جايگاهي است؟

34ـ پست‌هاي نيروگاهي به چه پستي اطلاق مي‌شود؟

35ـ در چه مواقعي از پست‌هاي G.I.S استفاده مي‌شود؟

36ـ بي را تعريف كنيد.

37ـ لي اوت (Lay Out) در پست‌ها به چه معني است و بر اساس چه عاملي تعيين مي‌شود؟

38ـ انتخاب باسبار لوله‌اي توخالي در پست‌هاي فشار قوي به چه دليل مي‌باشد؟

39ـ پست‌هاي Outdoor، Indoor و Metal Clad به چه نوع پست‌هايي اطلاق مي‌شود؟

40ـ فيدر را تعريف كنيد.

41ـ دپار را تعريف كنيد.

42ـ كرونا چيست و در چه موقعي شدت آن بيشتر مي‌شود؟

43ـ تلفات را تعريف نماييد و توضيح دهيد در يك شبكه به چه پارامترهايي بستگي دارد؟

44ـ باس سكشن (Bus Section) چيست و مزاياي آن را در پست نام ببريد.

45ـ اينترلاك را تعريف نماييد و انواع آن را بنويسيد.46ـ تجهيزات پست‌هاي فشار قوي به چند طريق به سيستم زمين وصل مي‌شوند؟

47ـ مقاومت زمين پست را با چه وسيله‌اي اندازه‌گيري مي‌نمايند؟

48ـ تقسيم‌بندي انواع مقره‌ها را ذكر كنيد.

49ـ چرا بايد مقره را تميز نگهداشت؟

50ـ سطح اتصال كوتاه را تعريف نماييد.

51ـ در تأسيسات الكتريكي چند نوع زمين كردن وجود دارد، نام ببريد.

52ـ زمين كردن حفاظتي و الكتريكي را با ذكر مثال تعريف كنيد.

53ـ منظور از كنترل شبكه چيست؟

54ـ منظور از بهره‌برداري پست چيست؟

55ـ مانور شبكه را تعريف كنيد.

56ـ قطعي زير اتصالي را تعريف كنيد.

57ـ قدرت اتصال كوتاه چگونه محاسبه مي‌شود؟

58ـ منظور از ظرفيت قطع كليد چيست؟

59ـ منظور از ظرفيت نامي پست چيست؟

60ـ بي‌برق كردن را تعريف كنيد.

61ـ خطر را تعريف كنيد.62ـ واژه “وقايع” را تعريف كنيد.

63ـ حادثه را تعريف كنيد.64ـ بحران را تعريف كنيد.

65ـ منظور از عيب تجهيزات چيست؟

66ـ شبكة فوق توزيع را تعريف كنيد.

67ـ شبكة انتقال را تعريف كنيد.

68ـ مركز ديسپاچينگ فوق توزيع را شرح دهيد.

69ـ مركز ديسپاچينگ منطقه‌اي را شرح دهيد.

پاسخ‌هاي فصل اول

1ـ اجسامي كه جريان الكتريسيته را با مقاومت كم يا بدون مقاومت از خود عبور مي‌دهند هادي گويند مانند طلا، نقره، مس، آلومينيوم، آهن، روي، ذغال و آب معمولي.

2ـ اجسامي هستند كه در مقابل عبور جريان، مقاومت زيادي نشان داده و مانع عبور آن مي‌گردند مانند كاغذ، شيشه، ميكا، چيني، لاستيك، هوا و آب مقطر.

3ـ اختلاف پتانسيل عبارت از كميتي است كه باعث جاري شدن جريان در يك مدار بسته مي‌شود و واحد آن ولت مي‌باشد.

4ـ منابع توليد آن عبارتند از پيل‌ها يا باتري‌ها و ژنراتورها.

5ـ اختلاف پتانسيل دو نقطه را با وسيله‌اي به نام ولتمتر اندازه مي‌گيرند. براي سنجش آن كافي است كه ولتمتر با منبع ولتاژ موازي بسته شود.

6ـ نسبت تغييرات بار الكتريكي به زمان را جريان مي‌گويند و واحد آن آمپر نام دارد.

7ـ دستگاه اندازه‌گيري جريان، آمپرمتر نام دارد و به صورت سري در مدار نصب مي‌شود.

8ـ واحد كار الكتريكي وات ثانيه بوده و واحد توان ظاهري ولت آمپر (VA) يا كيلو ولت آمپر يا مگاولت آمپر مي‌باشد.

9ـ W000/000/1=1 مگا وات (MW) و V000/1=1 كيلوولت

10- رابطه قدرت اكتيو و راكتيو: (قدرت اكتيو) (قدرت راكتيو)      (قدرت ظاهري)

11ـ تحت ولتاژ قرار دادن هر دستگاه را برقدار كردن مي‌نامند و بارگيري از تجهيزات برقدار را جريان دادن مي‌گويند.

12ـ مي‌دانيم كه در شبكه‌هاي توزيع، قدرت مصرفي توسط مصرف كنندگان داراي دو مؤلفه اكتيو يا قدرت واته و راكتيو يا قدرت دواته مي‌باشد. اين دو قدرت با هم 90 درجه اختلاف فاز دارند و از جمع برداري اين دو قدرت، مؤلفه قدرت ظاهري شبكه به دست مي‌آيد. اين مطلب در شكل زير نشان داده شده است. زاويه بين قدرت ظاهري و قدرت اكتيو را  مي‌نامند و كسينوس اين زاويه را ضريب توان گويند. با توجه به نمودار، روابط زير را خواهيم داشت

13ـ يك سيم پيچ سلف نام دارد كه مي‌تواند انرژي الكتريكي را در خود ذخيره نمايد و ولتاژ القاء شده در سلف، با آهنگ تغييرات جريان نسبت به زمان متناسب است . سلف را با نماد L نمايش داده و واحد اندازه‌گيري آن هانري مي‌باشد. مقدار L به تعداد دور سيم‌پيچ و جنس هسته آن (مثلاً هوا يا آهن) بستگي دارد. سلف را براي مقاصد مختلف به صورت سري يا موازي در شبكه قرار مي‌دهند. به عنوان مثال مي‌توان به بوبين قطع و وصل بريكرها و يا راكتورها در پست‌هاي فشار قوي اشاره نمود.

14ـ فيدرهاي اولويت‌دار آن دسته از فيدرهايي هستند كه مناطق خاص و حساسي از شبكه برق را تغذيه نموده و در صورت نياز به خاموشي در مدت زمان معيني، از اولويت عدم قطع برق، برخوردار هستند.

15ـ تجهيزات بي‌برق در مجاورت تجهيزات برقدار تشكيل يك خازن مي‌دند. بدين شكل كه تجهيزات بي‌برق يكي از جوشن‌هاي خازن، تجهيزات برقدار جوشن ديگر و هوا، عايق بين دو جوشن محسوب مي‌گردد كه مجموعاً تشكيل خازن مي‌دهند، لذا روي تجهيزات بي‌برق بار الكتريكي جمع گرديده و اگر انسان با آن تماس پيدا كند بارهاي الكتريكي از طريق بدن فرد به زمين منتقل مي‌گردد.اين يعني عبور جريان از بدن انسان كه مي‌تواند با توجه به سطح ولتاژ و فاصله تجهيزات بسيار خطرناك باشد. لذا قبل از تماس افراد با تجهيزات بي‌برق، حتماً بايد اين تجهيزات مطابق دستورالعمل مربوطه زمين گردد.

16ـ در بارهاي خازني خالص جريان 90 درجه نسبت به ولتاژ جلوتر است. در بارهاي سلفي خالص جريان نسبت به ولتاژ 90 درجه عقب‌تر است. در بارهاي اهمي خالص جريان و ولتاژ هم فاز هستند. با توجه به عناصر بكار رفته در شبكه معمولاً هر سه اين بارها توأماً وجود دارند، كه امپدانس معادل وضعيت جريان نسبت به ولتاژ را تعيين مي‌نمايد.

17ـ زاويه بين فازها 120 درجه مي‌باشد.

18ـ سه فازي را غيرمتعادل گويند كه از نظر آمپر مصرفي با هم متفاوت باشند.

19ـ جريان برابر صفر مي‌باشد.

20ـ الف) اضافه ولتاژي كه بر اثر صاعقه بوجود مي‌ايد.ب) اضافه ولتاژي كه بر اثر قطع و وصل ديژنكتور بوجود مي‌آيد (سوئيچينگ).ج) اضافه ولتاژي كه بر اثر خازني شدن خط در حالت بي‌باري ايجاد مي‌گردد (اثر فرانتي).د) اضافه ولتاژ ناشي از پديده رزونانس.هـ) اضافه ولتاژ ناشي از پديده فرورزونانس.و) اضافه ولتاژ ناشي از برخورد خطوط انتقال با سطح ولتاژ بالاتر.ز) اضافه ولتاژ ناشي از خروج بارهاي بزرگ.

21ـ به علت افزايش جريان مصرفي و ثابت بودن قدرت در شبكه، افت ولتاژ مشاهده مي‌شود. در حالت خاص پديده‌اي به نام رزونانس، خروج ناگهاني بار و بالا بودن تپ ترانسفورماتور در شبكه موجب افزايش ولتاژ مي‌شود. در هر حالت اين عوامل براي تجهيزات خطرناك است و براي جلوگيري از آن بايد سيستم ايزوله شود. براي اين كار از رله‌اي موسوم به OVER/V يا رله UNDER/V استفاده مي‌كنند.

22ـ موقعي به وجود مي‌آيد كه مقاومت سلفي با مقاومت خازني در يك مدار برابر مي‌شود يعني:

23ـ ولتاژ عادي كار هر دستگاه يا سيستم را ولتاژ نامي آن گويند. در سيستم‌هاي سه فاز ولتاژ عادي خطي (فاز به فاز) به عنوان ولتاژ نامي سيستم بيان مي‌گردد.

24ـ تغييرات فركانس بر اثر عواملي از جمله از دست رفتن قسمتي از توليد و قطع مقدار قابل ملاحظه‌اي از بار مصرف كننده و يا اتصال كوتاه شديد و طولاني مدت ايجاد مي‌گردد.

25ـ تغييرات فركانس تا 3/0 (3/50 تا 7/49) هرتز از نظر بهره‌برداري قابل قبول بوده و مركز كنترل ديسپاچينگ ملي موظف است نسبت به تثبيت فركانس شبكه اقدام نمايد.

26ـ هر زوج كابل يا خط هواي كه مشتركاً داراي يك ديژنكتور در پست تغذيه كننده باشند، كابل‌ها و خطوط دوبله ناميده مي‌شوند.

27ـ خط گرم (Hot Line) خطي است كه تحت تانسيون و به عبارتي ولتاژ داشته باشد.

28ـ هر دستگاه، تجهيز و هادي كه در شبكه به طور نرمال و با ولتاژ كمتر يا برابر 400 ولت مورد استفاده باشد را دستگاه فشار ضعيف مي‌نامند.

29ـ هر دستگاه تجهيز و هادي كه در شبكه به طور نرمال و با ولتاژ بيش از 400 ولت باشد را دستگاه فشار قوي مي‌نامند.

30ـ در صنعت برق ايران ولتاژهاي استاندارد به صورت 20، 63، 132، 230 و 400 كيلو ولت مي‌باشند اما در برخي از نقاط كشور يا شبكه‌هاي داخلي صنايع از ولتاژهاي 3/6، 11 و 33 كيلو ولت نيز استفاده مي‌گردد.

31ـ9876543210كد400230132633320113/63/34/0ولتاژ (كيلوولت)

32ـ الف) برقراري امكان مانور در شبكهب) افزايش ولتاژ در مبادي توليد به منظور انتقال انرژي با تلفات كمترج) كاهش ولتاژ در مبادي مصرف تا حد ولتاژ مناسب مصرف كنندگان

33ـ 1ـ پست‌هاي افزاينده يا پست‌هاي نيروگاهي2ـ پست‌هاي كاهنده يا پست‌هاي مراكز مصرف (پست 20/63 كيلوولت در اين رده مي‌باشد)3ـ پست‌هاي كوپلاژ و كليدزني

34ـ اين پست‌ها اصولاً در كنار نيروگاه‌ها نصب و براي افزايش ولتاژ توليدي ژنراتورها براي انتقال قدرت صورت مي‌گيرد و ضمناً مصرف داخلي نيروگاه‌ها را نيز تأمين مي‌كنند.

35ـ در اين پست‌ها تمام تجهيزات در داخل محفظه‌هاي پر از گاز SF6 قرار مي‌گيرد و در مناطقي كه آلودگي هوا و محدوديت جا براي احداث پست باشد استفاده مي‌شود.

36ـ هر پست معمولاً از تعدادي واحدهاي مداري نسبتاً‌ مشابه به نام بي تشكيل مي‌گردد. هر كدام از بي‌ها ممكن است شامل بخشي از باسبار، سكسيونر و لوازم متعلقه نظير برقگير، راكتور و غيره باشد. بي در حقيقت يك مفهوم فيزيكي است تا الكتريكي و آن فضايي است كه تعدادي از تجهيزات با آرايش خاص براي تشكيل قسمتي از مدار شبكه تشكيل مي‌دهند.

37ـ Lay Out عبارت است از شكل قرار گرفتن تجهيزات كه يك پست مطابق با نوع كار و يا شكل تنظيم شده‌اي كه طبق مقررات فواصل لازم بين تجهيزات گوناگون بر آن حاكم باشد و دو نوع نقشه دارد: 1ـ پلان، 2ـ نما، كه بر اساس عواملي چون موقعيت جغرافيايي و سطح ولتاژ نامي، نحوه آرايش تجهيزات تعيين مي‌شود.

38ـ به خاطر اثر پوسته‌اي، توزيع بار در سطح خارجي لوله مي‌باشد.

39ـ الف) ايستگاه‌هاي Out Door: تجهيزات فشار قوي در فضاي باز نصب مي‌شوند.ب) ايستگاه‌هاي In Door: تجهيزات فشار قوي در فضاي بسته و به شكل سرپوشيده نصب مي‌شوند.ج) ايستگاه‌هاي ‌Metal clad: در اين نوع ايستگاه‌ها، هادي‌ها توسط مواد ايزوله كننده نظير روغن يا گاز SF6 در فضاي بسته تحت فشار قرار دارند و هيچگونه ارتباطي با فضاي خارج ندارند كه به ايستگاه‌هاي بدنه فلزي معروفند.

40ـ فيدر به معناي خروجي يا ورودي مي‌باشد. در اصل لغوي معني تغذيه كننده را مي‌دهد.

41ـ سازه متشكل از سكسيونرهاي كشويي و ديژنكتور 63 كيلوولت را دپار گويند.

42ـ كرونا در اطراف هادي‌هايي كه داراي ولتاژ (اختلاف پتانسيل) بالا مي‌باشند ايجاد مي‌گردد و باعث يونيزه شدن هواي اطراف خود مي‌شود كه صدايي مانند شكستن چوب خشك دارد كه اين در خطوط انتقال به صورت تلفات مطرح مي‌گردد و عواملي كه باعث حادتر شدن آن مي‌گردند رطوبت هوا، چگالي هوا، شرايط هادي و … مي‌باشد.

43ـ انرژي توليد شده منهاي انرژي مصرف شده را تلفات مي‌گويند. انواع تلفات در شبكه با توجه به اهميت آن عبارتند از:الف) تلفات حرارتي: عمده‌ترين تلفات در شبكه مربوط به تلفات انتقال انرژي يعني تلفات حرارتي هادي است كه به صورت RI2 مي‌باشد. همانگونه كه ملاحظه مي‌گردد تلفات حرارتي به مقدار جريان و مقاومت هادي‌ها بستگي دارد (نظير تلفات مس در ترانسفورماتورها).ب) تلفات آهن در ترانسفورماتورها: اين تلفات شامل تلفات هيسترزيس و تلفات فوكو مي‌باشد. تلفات آهن به جنس هسته، فركانس و شكل فيزيكي هسته بستگي دارد.ج) تلفات كرونا: تلفات كرونا درصد بسيار كمي از تلفات را شامل مي‌شود كه به سطح ولتاژ، مقطع يا شكل هادي و شرايط جوي بستگي دارد.

44ـ باس سكشن ارتباط بين دو باسبار مي‌باشد، مزاياي باس سكشن عبارت است از:الف) قدرت مانور را زياد مي‌كند.ب) اتصال در يك قسمت شين، موجب قطع كل سيستم نمي‌گردد.ج) تعميرات و توسعه يك قسمت، موجب قطع برق در قسمت ديگر نمي‌گردد.

45ـ قفل بين سكسيونرها و ديژنكتورها جهت بهره‌برداري صحيح و ايمن از تجهيزات پست را اينترلاك گويند و انواع آن مكانيكي و الكتريكي مي‌باشد.

46ـ به دو طريق: 1ـ شبكه غربالي كه در عمق 60 تا 80 سانتيمتري سطح زمين قرار مي‌گيرد و مقاومت اين شبكه جهت حفاظت دستگاه‌ها بايد كمتر از  باشد. 2ـ به صورت مستقيم بوسيله ميله ارت به زمين متصل مي‌گردد.

47ـ با ميگر يا دستگاه مخصوص اندازه‌گيري مقاومت زمين مي‌سنجند كه به صورت ميانگين در نقاط مختلف پست اين عمل انجام مي‌شود.

48ـ 1ـ مقره خطوط هوايي (آويز)2ـ مقره عبوري (ميان‌گذر)3ـ مقره‌هاي نگهدارنده (اتكايي)

49ـ در صورت آلوده بودن سطح مقره‌ها جريان نشتي روي سطح آنها افزايش يافته ضمن اينكه تلفات عايقي را افزايش مي‌دهد، ممكن است در صورت ادامه پيدا كردن موجب شكست عايقي و بروز خسارات سنگين گردد.

50ـ ماكزيمم جرياني كه در اثر بروز اتصالي در هر نقطه از شبكه (اتصال فاز به فاز يا فاز به زمين يا سه فاز) از آن مي‌گذرد را سطح اتصال كوتاه مي‌نامند.

51ـ دو نوع زمین كردن وجود دارد:الف) زمين كردن حفاظتي              ب) زمين كردن الكتريكي

52ـ زمين كردن حفاظتي يعني اينكه كليه قسمت‌هاي فلزي تأسيسات و تجهيزات كه در مجاورت ولتاژهاي بالا قرار دارند و خود داراي ولتاژ نمي‌باشند را به شبكه زميني (Earth) متصل نماييم. مانند زمين كردن استراكچرها، بدنه ترانسفورماتورها و … .اگر زمين حفاظتي برقرار نگردد به دليل تجمع بارهاي الكتريكي بر روي قسمت‌هاي فلزي مذكور (پديده القاي خازني) هنگام تماس افراد با اين قسمت‌ها خطر برق‌گرفتگي وجود دارد.زمين كردن الكتريكي يعني زمين كردن قسمتي از مدار الكتريكي، مانند زمين كردن مركز ستاره سيم پيچ ترانسفورماتورها يا ژنراتورها. زمين كردن الكتريكي براي برقراري امكان حفاظت سيستم و  همچنين جلوگيري از ازدياد ولتاژ فازهاي سالم هنگام اتصال فاز به زمين در شبكه است.

53ـ مجموعه اقداماتي كه به منظور حفظ پايداري، قابليت اطمينان و غيره انجام مي‌گيرد را كنترل شبكه گويند.

54ـ مجموعه عمليات اپراتوري پست‌ها در چهارچوب دستورالعمل‌هاي صادره را بهره‌برداري پست گويند.

55ـ كليه عمليات يكه براي قطع و وصل بخشي از تجهيزات، به درخواست مركز كنترل يا واحدهاي عمليات تعميراتي و يا بنا به ضرورت و به درخواست واحد بهره‌برداري با هماهنگي مركز كنترل ديسپاچينگ ذيربط صورت مي‌پذيرد را مانور شبكه مي‌گويند.

56ـ هنگام بروز اتصالي در شبكه، سيستم حفاظتي با ارسال فرامين قطع به بريكرهاي مربوطه قسمت آسيب ديده را از شبكه جدا مي‌نمايد. باز كردن بريكر تحت جريان اتصال كوتاه كه معمولاً چندين برابر جريان نامي بريكر است را قطعي زير اتصالي گويند.

57ـ با حاصلضرب ولتاژ قبل از اتصال كوتاه در جريان اتصال كوتاه، قدرت اتصال كوتاه بدست مي‌آيد.

58ـ مقدار ماكزيمم مگاولت آمپري است كه كليد قدرت بايد قابليت قطع آن را در زمان معين داشته باشد.

59ـ ظرفيت نامي ايستگاه برق بر اساس مجموع قدرت ظاهري ترانسفورماتورهاي نصب شده در آن برحسب مگا ولت آمپر و يا بر اساس ظرفيت حرارتي شينه‌هاي آن بر حسب كيلوولت آمپر مي‌باشد.

60ـ قطع جريان برق مدار و جدا كردن آن از كليه سيستم‌هاي برقدار و تخليه الكتريكي تا حد ولتاژ صفر را بي‌برق كردن مي‌نامند.

61ـ احتمال بروز هرگونه خسارت جاني يا مالي و يا خروج از وضعيت عادي را خطر گويند.

62ـ حوادث، اتفاقات، مانورها و بروز معايب و عمليات انجام گرفته در پست را وقايع گويند.

63ـ هرگونه تغييرات بدون برنامه در ساختار سيستم و يا در كميت‌هاي الكتريكي آن، كه بتواند شرايط بهره‌برداري سيستم را تغيير دهد، حادثه ناميده مي‌شود. بنابراين قطع يك ديژنكتور، اضافه بار و يا خروج خودكار يك ترانسفورماتور يا خط … تا مجزا شدن يك يا چند بخش از شبكه و نهايتاً خاموشي كامل در سطح شبكه، هر كدام يك حادثه تلقي مي‌گردند.

64ـ بحران در شبكه برق عبارت است از شرايطي كه موجب خاموشي يا كاهش ضريب اطمينان در بهره‌برداري گردد.

65ـ عيب تجهيزات عبارت است از بروز هرگونه شرايط غير متعارف در تجهيزات.

66ـ به مجموعه‌اي از تجهيزات پست، خطوط هوايي و كابل‌هاي زميني در حال بهره‌برداري با ولتاژ 63 كيلو ولت اطلاق مي‌گردد.

67ـ به مجموعه‌اي از تجهيزات پست، خطوط هواي و كابل‌هاي زميني در حال بهره‌برداري با ولتاژهاي 400، 230 و 132 كيلو ولت اطلاق مي‌گردد.

68ـ محلي است كه در آن شبكه فوق توزيع و فيدرهاي 20 كيلو ولت زير پوشش، هدايت و كنترل مي‌گردد.

69ـ محلي است كه در آن شبكه انتقال زير پوشش و فعلاً نيروگاه‌هاي كمتر از 100 مگا وات، هدايت و كنترل مي‌شوند.

الکترون چیست؟

 الكترون معناي يوناني كهربا است كهربا ماده اي است كه در مالش به پارچه پشمي باردار شده و خرده هاي كوچك كاه را جذب مي كنداين ربايش بعلت نيرويي مرموز اتفاق مي افتد كه يونانيان آن را الكتريسيته ناميده اند اجزای ماده : همه مواد از ملكولهایي شكل ميگيرند كه آنها نيز خود از اتمها ساخته مي شوند . اتمها از دو جز’ اصلي الكترون و هسته ساخته مي شوند كه الكترونها در مدارهاي مشخص بدور هسته در گردش مي باشند .

پس چه عاملي سبب ماندن الكترون در مدار مشخص خود مي شود؟

بين الكترون و هسته نيروي جاذبه الكتريكي وجود دارد كه اندازه آن برابر نيروي دافعه گريز از مركز ناشي از چرخش سريع الكترون بدور هسته مي باشد درون

 هسته چيست ؟

هسته شامل ذرات بسياري است كه مهمترين آنها از نظر جرم پروتون و نوترون است .

 بار الكتريكي چيست ؟

بين الكترونها و پروتونها نيروي جاذبه و بين خودشان باهم نيروي دافعه وجود دارد كه ماهيت اين نيروها هنوز شناخته نشده است اما براي تحليل ساده تر بارالكتريكي را مطرح میکنند كه براي الكترون با علامت منفي و براي پروتون با علامت مثبت مشخص شده است

چگونه می توان مواد را باردار کرد ؟

روشهای باردار کردن ماده همان روشهای توليد الکتريسيته است .بعبارت ديگر می توان با استفاده از اين روشها الکتريسيته توليد کرد . ساده ترين اين روشها مالش دو ماده بهم است که باعث می شود الکترونها از يک ماده به ماده ديگری بروند و در نتيجه اختلاف بار بين دو ماده ايجاد شود . مثلا مالش يک ميله شيشه ای به يک پارچه پشمی سبب باردار شدن هر دو ماده می شود که يکی بار مثبت ( کمبود الکترون ) و ديگری بار منفی (ازدياد الکترون) می يابد

نيروي الكتريكي چيست ؟

بين بارهاي الكتريكي اعم از مثبت يا منفي نيروي الكتريكي وجود دارد اين نيرو به مقدار بار الكتريكي و فاصله آنها از هم بستگي دارد . مطابق قانون كولن مقدار نيرو از حاصل ضرب بارها در ضريب ثابتي كه به جنس محيط بستگي دارد تقسيم بر مجذور فاصله بين دو بار بدست مي آيد . اما در تحليل ساده تر هرچه مقدار بارها بيشتر باشد مقدار نيرو نيز بيشتر و هرچه فاصله آنها بيشتر شود مقدار نيرو نيز كمتر مي شود.

مواد در حالت عادي از نظر بار الكتريكي چگونه اند ؟

همه مواد در حالت عادي داراي مقدار الكترون و پروتون مساويند به همين دليل از نظر برايند بارهاي الكتريكي خنثي مي باشندچگونه مي توان يك ماده خنثي را باردار كرد ؟هرگاه تعادل بين بارهاي مثبت و منفي در يك جسم خنثي بهم بخورد ماده بار دار شده است . بهمين منظور كليه روشهاي توليد الكتريسيته كاري نمي كنند جز برهم زدن تعادل بين بارهاي الكتريكي مثبت و منفي . مي دانيم كه الكترون نسبت به پروتون قابليت جابجايي و حركت بيشتري دارد . بنابراين مي توان با دادن يا گرفتن الكترون ماده را باردار نمود . اگر تعداد الكترونها بيشتر از تعداد پروتونها شود جسم بار منفي و در صورتي كه عكس اين حالت روي دهد جسم بار مثبت پيدا مي كند باردار كردن مواد چه ربطي به توليد الكتريسيته دارد ؟اجازه دهيد براي جواب به اين سوال نخست مواد را دسته بندي كنيم .

مواد از نظر هدايت الكتريكي به چند دسته تقسيم مي شوند ؟

همه مواد از نظر هدايت الكتريكي جز يك از سه دسته زير مي باشندالف - هادي ها : موادي كه براحتي برق را از خود عبور مي دهند ب - عايقها : موادي كه برق را از خود عبور نمي دهند ج - نيمه هادي ها : اين مواد در شرايط خاصي مانند هادي ها يا نيمه هادي ها عمل مي كنند . اما در حالت عادي برق را به مقدار ناچيز از خود عبور مي دهند

جريان الكتريكي چيست ؟

هرگاه حاملهاي الكتريسيته ( الكترونها ) در يك هادي بحركت درآيند جريان الكتريكي ايجاد مي شوند . اما هر حركت الكتروني جريان برق نيست . بلكه اين حركت بايد در يك مسير مشخص باشد .هر چقدر الكترونهاي بيشتري در زمان كمتري در مسير مشخص حركت كنند مقدار جريان نيز بيشتر مي شود

آمپر چيست ؟

براي دانستن ميزان جريان بايد بتوان آن را با عدد بيان كرد كه به همين منظور از واحد سنجش جريان كه همان آمپر است استفاده مي شود مقدار يك آمپر جريان چقدر است ؟هرگاه از يك هادي تعداد 28/6 ضربدر 10 بتوان 18 الكترون در يك ثانيه بگذرد اين ميزان الكترون در زمان يك ثانيه معرف يك آمپر جريان الكتريكي است

ولتاژ چيست ؟

 دانستيم هرگاه الكترونها در يك هادي در مسير مشخصي بحركت در آيند جريان الكتريكي ايجاد مي شود . اما الكترونها بدون دريافت نيرو و انرژي از مدار گردش بدور هسته خارج نمي شوند . بنا براين براي توليد جريان نياز به يك نيرو داريم كه آن را از منابع توليد نيرو مانند باتري مي گيريم . بعبارت ساده تر نيروي لازم جهت ايجاد جريان ولتاژ نام دارد كه واحد اندازه گيري آن ولت است

چگونه مي توان ولتاژ توليد كرد ؟

 اين سوال پاسخ سوال ديگري نيز مي تواند باشد كه همان روشهاي توليد الكتريسيته است .

 مي دانيم كه انرژي توليد نمي شود بلكه از صورتي به صورت ديگر تبديل مي گردد . از آنجاييكه الكتريسيته هم انرژي است پس بايد تبديل شده انرژي هاي ديگر باشد . انرژيهايي كه بصورت متعارف براي توليد برق بكار مي رود عبارتند از : انرژي شيميايي در باتريها - انرژي مغناطيسي در ژنراتورها - انرژي نوراني در باتريهاي خورشيدي - انرژي حرارتي در ترموكوپلها - انرژي ضربه اي در پيزو الكتريك و غيره

 مقاومت چيست ؟

الكترونها در هادي براحتي نمي توانند حركت كنند زيرا در مسير حركت آنها موانعي وجود دارد كه بطور ساده آنها را مقاومت هادي در برابر عبور جريان مي گوييم .هرچه قدر اين موانع كمتر باشد عبور جريان بهتر صورت ميگيرد و مي گوييم جسم هادي بهتري است . اين موضوع نخستين بار توسط سيمون اهم يك فيزيكدان آلماني مطرح شد . به همين دليل واحد اندازه گيري مقاومت اهم است

 منظور از مدار الكتريكي چيست ؟

حال با دانستن سه فاكتور اساسي در برق ( جريان ولتاژ مقاومت ) مدار الكتريكي را تعريف مي كنيم : هر مدار الكتريكي يك مجموعه از توليد كننده برق - مصرف كننده آن و سيمهاي ارتباطي بين ايندو است

 چند نوع مدار الكتريكي داريم ؟

دو نوع مدار الكتريكي وجود دارد مدار الكتريكي باز كه در آن ارتباط بين توليد كننده در نقطه يا نقاطي قطع است و در نتيجه جريان در مدار وجود ندارد و مدار الكتريكي بسته كه مسير عبور جريان كامل است و مصرف كننده از توليد كننده انرژي دريافت كرده و آنرا به صورتهاي ديگر تبديل ميكند مانند يك لامپ كه برق را به نور تبديل مي كند .

منظور از اتصالي در يك مدار يا اتصال كوتاه چيست ؟

هرگاه در يك مدار بسته جريان از مسيري بجز از مصرف كننده بگذرد و مقدار آن زياد تر از حد مجاز باشد اين وضعيت را اتصال كوتاه مي گوئيم . در حالت اتصال كوتاه سيم كشي مدار و توليد كننده برق در معرض آسيب جدي قرار مي گيرند زيرا جريان مدار بسيار زياد شده و باعث داغ شدن سيم كشي و اضافه بار شدن منبع توليد كننده برق مي گردند در نتيجه اتصال كوتاه بايد سريعا و بصورت خودكار قطع شود كه اين وظيفه بعهده فيوز است اساس

 كار فيوز چيست ؟

فيوز يك عنصر حفاظتي در مدار است كه هرگونه اضافه جرياني را كه بيشتر از مقدار نوشته شده روي فيوز باشد تشخيص داده و آنرا سريع قطع ميكند . بدين صورت كه جريان اضافه سبب توليد گرما در فيوز شده و يك سيم حساس به حرارت را كه در مسير عبور جريان و در داخل فيوز قرار دارد ذوب ميكند و در نتيجه مسير عبور جريان قطع شده و اتصال كوتاه بطور موقت برطرف مي شود اما تا زماني كه عامل ايجاد كننده اتصال كوتاه مرتفع نگردد عوض كردن فيوز فايده اي ندارد

خطرات ناشي از برق كدامند ؟

خطراتي كه از برق ناشي مي شوند عموما به دو دسته خطرات آتش سوزي و خطرات برق گرفتگي تفسيم ميشوند . در صورتيكه در يك مدار الكتريكي اتصال كوتاه پيش آيد و برطرف نشود جريان مدار بشدت افزايش يافته و حرارت زيادي تولد مي كند . اين حرارت سبب آتش گرفتن عايق سيم ها و گسترش آن به مواد آتش گير ديگر است . خطر ناشي از برق گرفتگي مستقيما شخص را تهديد مي كند

جريان خطا چيست و چند نوع است ؟

در صورتيكه در مدار الكتريكي جريان از مسير درست خود جاري نشود آنرا جريان خطا مي گويند . اين جريان ممكن است از طريق اتصال بدنه به زمين جاري شود يا از مدار اصلي بگذرد كه ميزان آن بيشتر از حد مشخص مدار است كه آنرا اتصال كوتاه يا اضافه بار گويند . در حالت اتصال كوتاه دو نقطه اي از مدار كه نسبت به هم داراي ولتاژ هستند بهم اتصال مي يابند ( توسط يك مقتومت بسيار كوچك ) و در حالت اضافه بار تعداد مصرف كننده ها بيشتر از مقدار مجاز آنها مي شود

 منظور از برق گرفتگي چيست ؟

اگر جريان برق از بدن انسان يا حيوان بگذرد برگ گرفتگي ايجاد مي شود . ممكن است اندازه جريان عبوري از بدن محسوس نباشد كه در اين صورت برق گرفتگي قابل تشخيص نيست . اما در صورتيكه ميزان جريان عبوري زياد شود ابتدا شوك به بدن وارد مي شود و در صورت زيادتر شدن جريان سبب قطع ضربان قلب - ايست تنفس و در نهايت مرگ مغزي مي شود اندازه

جريان و ولتاژ مجاز چقدر است ؟

براي جريان متناوب 15 ميلي آمپر و براي جريان مستقيم 60 ميلي آمپر - ولتاژ متناوب 65 ولت و ولتاژ مستقيم 45 ولت است چگونه مي توان شخص را از خطر برق گرفتگي محافظت كرد؟: به اين منظور بايد تمامي گزينه هايي را كه سبب برق گرفتگي مي شود يافت و آنها را بي اثر كرد . مهترين عاملي كه سبب برق گرفتگي مي شود اتصال بدنه است . در اين حالت بكمك كليد FI يا سيم ارت يا كليد FU يا سيستم نول اتصال بدنه را حذف مي كنيم . مي توان از دستگاههايي استفاده كرد كه بدنه عايقي دارند و امكان اتصال بدنه در آنها وجود ندارد . مي توان ولتاژ كار دستگاهها را كمتر از ولتاژ خطرناك براي بدن - كمتر از 65 ولت - بكار برد و در نهايت مي توان از ترانسهاي ايزوله استفاده كرد كه باعث جدا سازي فاز برق شهر از تغذيه دستگاه مي شود و در نتيجه در صورت اتصال بدنه خطر برق گرفتگي از بين مي رود

 توان الكتريكي چيست ؟

اصولا توان به معني سرعت تبديل انرژي است . در دستگاههايي كه براي تبديل انرژي بكار مي روند هر چقدر اين سرعت بيشتر باشد قدرت دستگاه نيز بيشتر است . مثلا در ژنراتور توان بيشتر نشاندهنده توليد انرژي برقي ! بيشتري است . در مصرف كننده ها نيز همين موضوع صدق مي كند . لامپي كه توان بيشتري دارد نور زيادتري هم توليد مي كند

 توان را چگونه محاسبه كنيم ؟

سرعت تبديل انرژي از تقسيم مقدار آن بر زماني كه آن انرژي تبديل شده بدست مي آيد.( انرژي الكتريكي از حاصل ضرب ولتاژ در جريان در زمان بدست مي آيد ) . اگر ميزان انرژي را بر زمان تقسيم كنيم مي ماند حاصل ضرب ولتاژ مدار در جريان آن كه اين همان رابطه توان است (توان = ولتاژ × جريان ) . البته اين رابطه فقط براي مدارهاي DC صدق مي كند و در مدارات ACرابطه ديگري دارد كه بعدا به آن مي پردازيم

واحد و دستگاه اندازه گيري توان چيست ؟

توان با واحد وات و در مقادير بالاتر با كيلو وات و مگاوات سنجيده مي شوند كه توسط واتمتر اندازه گيري مي شود ادارات برق چگونه بهاي برق مصرفي ! را محاسبه مي كنند ؟در همه انشعابات ؛ كنتور ميزان انرژي تحويلي به مصرف كننده ها را اندازه مي گيرد و توسط شماره هايي نشان مي دهد . اين شماره ها بر حسب كيلو وات ساعت است . براي دانستن ميزان مصرف يك ماه : شماره ماه قبل را از شماره جديد كسر مي كنند همچنين هر مشترك موظف است در ماه مبلغي را بعنوان حق اشتراك كه ارتباطي به ميزان مصرف ندارد بپردازد . بعبارت ديگر شما هرچقدر برق مصرف كنيد يك مبلغ ثابت ماهيانه بنام حق آبونمان به آن اضافه مي شود . بهاي برق مصرفي هم از حاصل ضرب مصرف يكماه در بهاي هر كيلو وات ساعت بدست مي آيد كه در آخر به آن آبونمان و نيز ماليات صدا و سيما اضافه مي شود . كه آخرين مورد هيچنفعي براي اداره برق ندارد. چرا نرخ برق بصورت تصاعدي حساب مي شود ؟اين امر به منظور تشويق مشتركين به مصرف كمتر مي باشد . البته مصرف كمتر سبب كاهش بار نيروگاهها و پست هاي توزيع مي شود و اين خود باعث كمتر روشن ماندن ژنراتورها و پايين آمدن هزينه مي شود . البته در كشورهاي پيشرفته بعلت فراواني نيروگاهها هزينه روشن كردن مجدد ژنراتور زيادتر از خاموش ماندن آن است و اين سبب تشويق مصرف كننده به افزايش مصرف است بعبارت ديگر نرخ تصاعدي در اين كشورها برعكس ايران است

منظور از زمان اوج مصرف چيست ؟

در زمانها خاصي از شبانه روز بيشترين انرژي از شبكه برق كشيده مي شود كه معمولا ابتداي شب است زيرا در اين زمان بيشتر مصارف روشنايي در منازل و خصوصا مغازه ها وجود دارد . در اين مواقع ژنراتورها بيشترين بار را متحمل مي شوند و در نتيجه سوخت بيشتري نيز مصرف مي شود .

اساس كار كنتور چيست ؟

كنتور ها بر اساس نيروي الكترومغناطيس عمل مي كنند . مي دانيم كه اگر از يك سيم پيچ جريان برق بگذرد در اطراف آن يك ميدان مغناطيسس ايجاد مي شود كه شدت و جهت اين ميدان به جريان عبوري از سيم پيچ بستگي دارد . در كنتور هاي تكفاز دو دسته سيم پيچ وجود دارد كه يكي از آنها داراي تعداد دور كم و قطر بيشتر نسبت به ديگري است . سيم پيچ ضخيمتر با دور كمتر را سيم پيچ جريان و ديگري را سيم پيچ ولتاژ مي نامند

 نحوه نصب كنتور تكفاز در مدار چگونه است ؟

سيم فاز را به سر سيم پيچ جريان وصل نموده و از سر ديگر آن فاز را مي گيرند . و دو سر سيم پيچ ولتاژ را به فاز و نول وصل مي كنند . زماني كه مصرف كننده اي به كنتور وصل مي شود جريان از سيم فاز و نول مي گذرد . بعبارت ديگر جريان مصرف كننده از سيم پيچ جريان مي گذرد و در آن يك ميدان مغناطيسي ايجاد مي كند . سيم پيچ ولتاژ كه هميشه به برق وصل است و داراي يك ميدان مغناطيسي ثابت است كه مقدار آن هيچ ارتباطي به مصرف كننده متصل شده به كنتور ندارد . اين دو ميدان مغناطيسي بر هم اثر كرده و سبب ايجاد نيروي حركتي در صفحه آلومينيومي درون كنتور مي شود . سرعت حركت اين صفحه با جريان مصرف كننده رابطه مستقيم دارد . اين حركت توسط يك محور و چرخ دنده به يك شماره انداز يا نمراتور ارتباط دارد و بر اساس گردش آن شماره ها زياد مي شود . اين شماره ها بجز رقم اول ميزان كاركرد كنتور يا همان مصرف انرژي الكتريكي را بر حسب كيلو وات ساعت نشان ميدهند .البته درون كنتور قطعات ديگري هم نظير : آهنرباي سرعت گير و پيچهاي تنظيم و ... وجود دارند كه ما از توضيح آنها صرف نظر كرده ايم .

 انواع كنتور كدامند ؟

براي مصارف خانگي دو نوع كنتور تكفاز و سه فاز بطور عام وجود دارند كه در دسته بندي كنتورها به نوع اكتيو معروفند . اما در مصارف صنعتي مي توان به كنتورهاي راكتيو و كنتورهاي دو تعرفه اشاره كرد كه در جلسات قبل مختصري در باره آنها توضيح داده ايم

 كنتور هاي پيشرفته چگونه كار مي كنند ؟

در كشورهاي برخوردار از تكنولوژي ديگر كنتور نويسي به مفهوم رايج آن در ايران منسوخ شده است . در اين كشورها كه پول الكترونيكي بسيار رايج است از كنتورهاي هوشمند كه در بازه هاي زماني خاص ميزان مصرف را مشخص كرده و به ادارات برق گزارش مي دهند استفاده مي شود . اين كنتورها ميزان مصرف را از طريق همان خطوط برقي كه آنرا مي رسانند به توزيع كننده اطلاع مي دهند و شركتهاي فروشنده برق نيز بطور خودكار از حساب مصرف كننده برداشت مي كنند . در صورت موجود نبودن حساب و پس از اخطارهاي كتبي از طريق فرمان از راه خطوط برق بصورت خودكار كنتور برق مشترك را قطع مي كند و مشترك پس از پرداخت هزينه مي تواند از خدمات شركت فروشنده استفاده كند .

آيا مي توان سر كنتور را كلاه گذاشت ؟

اين مساله مانند خريد كالايي است بدون پرداخت وجه آن و درنتيجه نارضايتي صاحب كالارا به دنبال دارد . هدف من از ارائه اين راهكار سواستفاده از اعتماد اداره برق نيست و اما جواب اين سوال : بايد گفت كه مي توان شماره انداز كنتور را از كار انداخت كه براي اين كار سه راه حل وجود دارد 1 – قطع سيم پيچ جريان 2 – قطع سيم پيچ ولتاژ 3 – از حالت تعادل خارج كردن كنتور .............اجازه بدهيد كه اين موضوع را زياد باز نكنيمچگونه با لمس كنتور به برق دار بودن آن پي ببريم ؟زماني كه برق به كنتور وصل مي شود در سيم پيچ ولتاژ آن جريان ايجاد مي شود . اين جريان همانطور كه قبلا گفتم ارتباطي به مصرف كننده ندارد . اين جريان ميدان مغناطيسي را در كنتور ايجاد ميكند كه سبب لرزش خفيف آن مي شود . پس اگر كف دست را روي شيشه كنتور بگذاريم با احساس اين لرزش متوجه برقدار بودن آن مي شويم در كنار بعضي از كنتورها صداي وزوز ناشي از چيست ؟ اين صدا كه شبيه جليز و وليز است ارتباطي به خود كنتور ندارد بلكه مربوط به فيوز است كه معمولا در كنار كنتور نصب مي شود . اگر اتصال فيوز از نظر الكتريكي درست نباشد ( وجود فاصله هوايي در محل تماس ) و جريان زيادي از فيوز كشيده شود در اين حالت قوسهاي الكتريكي كوچكي در محل تماس ايجاد مي شود كه باعث ايجاد اين صدا مي شود . اين قوسها سبب ذوب سطحي محل تماس شده و مقاومت و حرارت محل تماس را افزايش ميدهد . در نتيجه باعث افت ولتاژ و در نهايت قطع و وصل جريان مي شود . براي از بين بردن اين ايراد بايد فيوز را محكم كرد ( براي فيوزهاي پيچي ) يا در نوع مينياتوري پيچهايي را كه سيم زير آن قرار دارد سفت نمود . در آخر اگر رفع نشد فيوز را عوض كرد.

منظور از افت ولتاژ در شبكه ها چيست ؟

 مي دانيم كه هرگاه در يك مدار از مقاومت جريان بگذرد در دو سر آن ولتاژي ايجاد مي شود كه مطابق قانون اهم از حاصل ضرب ميزان جريان عبوري از مقاومت در مقدار مقاومت بدست مي آيد . در شبكه ها علاوه بر مصرف كننده ها كه به نوعي مقاومت بحساب مي آيند مقاومتهاي ناخواسته ديگري هم وجود دارند كه سبب كاهش ولتاژ دو سر بار مي شوند . مهمترين اين مقاومتها همان مقاومتهاي سيمهاي حامل جريان است . مقاومت سيمها با سطح مقطع آنها نسبت معكوس و با طول آنها نسبت مستقيم دارد به عبارت ديگر با افزايش طول يا كاهش سطح مقطع يا هردو ميزان مقاومت سيمها زياد مي شود كه همين موضع افت ولتاژ را زياد مي كند .

درصورت افزايش افت ولتاژ چه تاثيري در كاركرد مدار و شبكه ايجاد مي شود ؟

ولتاژي كه به دو سر مصرف كننده مي رسد همان ولتاژ خط است كه افت ولتاژ از آن كم شده . هرچقدر افت ولتاژ بيشتر باشد ولتاژي كه مصرف كننده مي رسد كمتر خواهد بود . برخي دستگاهها در برابر كاهش ولتاژ كار زياد حساس نيستند . مانند تلويزون يا ساير دستگاهها الكترونيكي . زيرا اين دستگاهها در داخل مجهز به مدارات تثبيت كننده ولتاژ هستند كه به آن رگولاتور مي گويند . اما برخي ديگر به كاهش ولتاژ بسيار حساسند . مثلا موتور ها يه لامپها كه نقطه كارشان تغيير مي كند و همين امر در راندمان دستگاه تاثير مستقيم مي گذارد . بنابراين در طراحي شبكه بايد افت ولتاژ مورد نظر قرار بگيرد .

 آيا مي توان افت ولتاژ را صفر كرد ؟

در مدارات صفر كردن افت ولتاژ در صورتي ممكن است كه مقاومت سيمها را صفر كنيم كه اين موضوع از نظر عملي امكان پذير نيست . اما مي توان مقدار آن را تا حد مجاز كاهش داد .

 منظور از حد مجاز افت ولتاژ چيست ؟

در طراحي دستگاهها مقداري تلورانس براي تغيير ولتاژ بصورت مجاز در نظر مي گيرند به اين معني كه اگر ولتاژ در اين محدوده مجاز تغيير كند دستگاه دچار اختلال نشود . از همين موضوع مي توان به منظور تعيين درصد مجاز افت ولتاژ كمك گرفت . در شبكه هاي بطور كلي مقدار مجاز را 5 درصد ولتاژ كل مدار در ابتداي خط در نظر مي گيرند كه از اين مقدار نيم درصد مربوط به ادارات برق است كه نبايد بيشتر از اين مقدار را افت داشته باشند . يك ونيم درصد در مصارف روشنايي و سه درصد براي مصارف موتوري در نظر مي گيرند . براي كاهش ميزان افت ولتاژ يك سيستم بايد تا حد امكان مقاطع سيم ها را زياد انتخاب كرد . البته براي اينكار مي بايد ابتدا ميزان جريان عبوري از سيستم يا همان توان مصرفي را داشت . سپس با در نظر گرفتن طول مسير سيم كشي و نيز درصد مجاز افت ولتاژ سطح مطع مناسب را انتخاب كرد . ( محاسبه كرد ) كه براي اينكار از رابطه زير استفاده مي شود . S=2*L*I/X*DV*V

 در رابطه بالا عناصر عبارتند از : L طول مسير سيم كشي I اندازه جريان مصرفيX اندازه هدايت مخصوص سيم كه براي مس 56 و براي آلومينيوم 35 استDV اندازه در صد مجاز افت ولتاژ مي باشد كه براي مصارف روشنايي 5/1 ، برا ي موتورها 3 و براي پستها 5/0 درصد در نظر گرفته مي شود V هم ولتاژ شبكه مي باشد . براحتي بكمك اين رابطه نمره سيم قابل محاسبه است . البته براي سادگي كار امروزه بيشتر از جداول انتخاب سيم استفاده مي شود كه بايد به يك نكته توجه داشت و آن اين كه اگر سيمي را از اين جداول انتخاب كرديد حتما با توجه به فاصله مسير سيم كشي دصد افت ولتاژ آن را حساب كنيد و پس از مقايسه با مقدارمجاز مشخص كنيد كه انتخابتان صحيح بوده يا خير.

منبع: مرجع مقالات برق

اولین ترانزیستور بدون اتصال با نانوسیم سیلیکونی

محققان در ایرلند با استفاده از نانوسیم سیلیکونی موفق به ساخت اولین ترانزیستور بدون اتصال شده‌اند. طبق گفته این محققان این افزاره که ایده آن اولین بار در سال 1925 داده شده ولی تاکنون ساخته نشده است، خواص الکتریکی نسبتاً اید‌ه‌آلی دارد. این افزاره در مقایسه با ترانزیستورهای مرسوم امروزی، به صورت بالقوه می‌تواند سریع‌تر و با توان کمتر کار کند.

ترانزیستور‌های امروزی دارای اتصالات نیمه‌رسانا می‌باشند. معمول‌ترین نوع اتصال، اتصال p-n است که به‌وسیلة تماس بین یک قطعه سیلیکونی نوع p و یک قطعه سیلیکونی نوع n تشکیل می‌شود. در قطعه نوع p، سیلیکون برای ایجاد حفره‌های اضافی با ناخالصی‌ها دوپ می‌شود و در قطعه نوع p، سیلیکون برای ایجاد الکترون‌های اضافی با ناخالصی‌ها دوپ‌ می‌شود.

تعداد ترانزیستورها روی یک میکروتراشه سیلیکونی منفرد به طور فزاینده‌ای در حال افزایش می‌باشد و از سال 1970 تاکنون از چندصد به چندین بیلیارد رسیده است. در نتیجه ترانزیستورها به قدری ریز شده‌اند که ایجاد اتصالات با کیفیت در آنها به شدت مشکل شده است. در عمل تغییر غلظت دوپ‌کننده‌ی یک ماده‌ی در فصول کمتر از حدود 10 نانومتر بسیار مشکل است.

شمایی از یک ترانزیستور نانوسیمی نوع n. اکنون جین- پیر کالینگ و همکارانش در مؤسسه ملی تیندال؛ برای حل این مشکل از ایده مطرح شده در سال 1925 الهام گرفته‌اند. طبق این ایده، ترانزیستور یک مقاومت ساده است و شامل یک گیت می‌باشد که چگالی الکترون‌ها و حفره‌ها و در نتیجه جریان الکتریکی را کنترل می‌کند. افزاره ساخته شده بوسیله این محققان یک نانوسیم سیلیکونی می‌باشد که در آن جریان الکتریکی به‌طور کامل به‌وسیلة یک گیت سیلیکونی کنترل می‌شود. این گیت به‌وسیلة یک لایه عایق نازک از این نانوسیم جدا می‌شود.

در این حالت نیاز به تغییر دوپ‌کننده در فواصل کم نیست. در عوض کل این نانوسیم، نوع N و گیت نوع p می‌باشد. حضور این گیت منجر به تخلیه‌ی تعدادی از الکترون‌ها در ناحیه‌ی انتهایی نانوسیم متصل به آن، می‌شود. اگر یک ولتاژ در سرتاسر این نانوسیم اعمال شود، جریان الکتریکی در سرتاسر این ناحیه‌ی تخلیه‌شده جاری نمی‌شود. اگر یک ولتاژ به گیت نیز اعمال شود، اثر فشردگی کاهش‌یافته و جریان جاری می‌شود.

 

منبع:سایت علمی نخبگان جوان

نخستین باتری جاندار با تولید برق از حلزون!

محققان دانشگاه کلارکسون نیویورک برای اولین بار موفق به کاشت سلول سوخت زیستی در یک حلزون شدند که به این حیوان اجازه می‌دهد در زمان باقی مانده عمر خود به تولید برق بپردازد.
این محققان با ایجاد برشی در بالای پوسته حلزون، الکترودهای پوشش یافته با آنزیم را درون بدن این موجود کاشته‌اند. در این شیوه، گلوکوز و اکسیژن موجود در خون حلزون به سوختی برای تولید برق در زمان اتصال الکترودها با یک مدار خارجی تبدیل می‌شوند.محققان نشان داده‌اند که یک حلزون برقی می‌تواند به عنوان یک باتری زنده تا هفت میلی‌وات برق تولید کند.
اگرچه خروجی انرژی به سرعت کاهش می‌یابد، تغذیه حلزون می‌تواند مجددا تا حدی آن را سوخت‌گیری کند. متناوبا دادن وقت استراحت نیم ساعته به حلزون می‌تواند باعث شارژ مجدد آن شود.
اگرچه تولید برق از حلزونها و حیوانات کوچک دیگر می‌تواند در آینده برای نیروبخشی دستگاه‌های کوچک مانند حسگرهای محیطی مفید باشد؛اما محققان اکنون بر تولید کاربردهای زیست‌پزشکی تمرکز کرده‌اند.
از یک سیستم مشابه می‌توان در بدن انسان برای نیروبخشی به کاشت‌هایی مانند ضربان‌ساز قلب به جای تکیه بر باتری‌های دارای عمر کوتاه استفاده کرد.

 

روشی ساده برای اچ کردن نیمه هادی‌ها

اچ کردن سطوح می‌تواند موجب وارد شدن آسیب به سطح نمونه شود. محققان روش جدیدی ارائه کرده‌اند که با آن سطح اچ شده ولی آسیب نمی‌بیند. در این روش از محلول شیمیایی با ترکیب خاصی استفاده می‌شود که حاوی فلز است.

محققان دانشگاه ایلینویز روش جدیدی برای اچ کردن شیمیایی الگوهای نیمه هادی آرسنید گالیوم ارائه کردند. این نیمه هادی در پیل‌های خورشیدی، دیودهای نشر نوری، ترانزیستورهای اثرمیدان، خازن‌ها و حسگرها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

لی رهبر این تیم تحقیقاتی نتایج کار خود را در نشریه Nano Letters به چاپ رسانده است.

خواص فیزیکی یک نیمه هادی بستگی به ساختار آن دارد. بنابراین ویفرهای نیمه‌هادی با اچ شدن تبدیل به ساختارهایی با خواص الکتریکی و نوری قابل تنظیم می‌شوند. معمولا با دو روش اچ کردن انجام می‌شود. اچ مرطوب، که با استفاده از یک محلول شیمیایی خورنده، سطح اچ می‌شود. اچ خشک، که با استفاده از پرتوی الکترونی سطح بمباران می‌شود. چنین الگوهایی برای نانوساختارهایی با نسبت تصویر بالا (رابطه میان پهنا و ارتفاع یک عکس) یا اجسام بسیار کوچک ضروری است. نسبت تصویر بالا در بسیاری از ادوات اپتوالکترونیکی لازم است.

 

هرچند سیلیکون ماده بسیار فراوانی در طبیعت است اما مواد گروه سه و پنج کارایی بالاتری را در حوزه اپتوالکترونیک دارا هستند. متاسفانه اچ خشک کردن این مواد بسیار دشوار است زیرا منجر به آسیب سطح نیمه هادی می‌شود. نیمه‌هادی‌های گروه سه و پنج بیشتر مستعد این آسیب هستند.

برای حل این مشکل لی و همکارانش از روش اچ شیمیایی مبتنی بر فلز("MacEtch") استفاده کردند. این روش قبلا برای سیلیکون اعمال شده است. برخلاف دیگر روش‌های مرطوب، این روش در یک جهت انجام می‌شود، از بالا به پایین. برپایه اظهارات لی، این روش بسیار ارزان‌تر و سریع‌تر از دیگر روش‌ها است. این گروه تحقیقات برای اعمال روش MacEtchدر نیمه هادی‌های آرسنید گالیوم محلول و شرایط واکنش را تغییر داده و بهینه کردند.
این واکنش دو مرحله دارد: اول فیلم نازکی روی سطح آرسنید گالیوم قرار داده می‌شود سپس نمونه در موحلول MacEtch غوطه ور می‌گردد. به دلیل وجود فلزات در محلول، تنها بخشی که با فلز در تماس است اچ می‌شود. پس از اچ شدن نمونه شستشه شده بدون این که آسیبی دیده باشد.

لی می‌گوید ترکیب MacEtch و لیتوگرافی می‌تواند روش جالبی برای تولید سطوح با نسبت تصویر بالا باشد. در حال حاضر محققان در حال بهینه سازی شرایط هستند.

تكرار كننده (ريپيتر Repeater ) چيست؟

تكرار كننده (ريپيتر Repeater ) چيست؟

تكرار كننده‌ي دو طرفه (دوپلكس) اختراع سخت وپيچيده اي نيست بلكه نوعي راديوي دو طرفه(2)  است. اين   دستگاه سيگنال‌هاي راديويي را روي بسامدي دريافت و همزمان روي بسامد ديگري ارسال مي‌كند. اين  سامانه هااغلب در نقاط بلند ، مانند  بلندي‌هاي طبيعي و يا ساختمان‌هاي بلندنصب مي‌شوند، در نتيجه كاربران  با تكرار كننده فضاي پوششي تجهيزات راديويي متحرك خودرا گسترش  بيشتري مي دهند و ازآن براي تبديل  ارتباطات يك‌طرفه نيزبهره مي‌برند. البته تكرار كننده‌هايي از اين دست، اغلب در طبقه‌بندي كاربرد تجاري از راديو‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

* ارتباط يك طرفه (سيمپلكس) چيست؟

روش يك طرفه روشي براي ارتباطات نقطه به نقطه بدون استفاده از دستگاه تكرار كننده است. در اين روش براي ارسال و دريافت پيام‌هاي بين دو واحد سيار از بسامد مشابهي استفاده مي‌شوده بدين معني كه، ارسال و دريافت  هر دو روي  يك بسامد مشخص انجام مي‌گيرد، همچون ارتباط بين دو واحد سيار خودرويي و يا دوراديوي متحرك دستي با يكديگر.

چنين چيزي در دستگاه‌هاي تكرار كننده ي يك طرفه نيز وجود دارد. در اين گونه دستگاه‌ها روش كار  به اين شكل است كه، تكرار كننده به بسامد مشخصي گوش فرا مي‌دهد و به محض دريافت سيگنالي بر روي بسامد موردنظرشروع به ضبط كامل پيام مي كند، پس از آ" كه دريافت پيام پايان يافت، يك زمان سنج خودكارو قابل تنظيم كه زماني را براي فاصله ي بين ارسال و دريافت تنظيم مي‌كند، (مثلاً 10 ثانيه) به كار افتاده و پس از اتمام زمان مشخص شده دستگاه شروع به ارسال پيام ضبط شده در حافظهء ‌خود بر روي همان بسامد مي كند. (به شيوه‌ي قديمي)

* ارتباط دو طرفه (دوبلكس) چيست؟

به نوعي ارتباط مشابه ارتباط تلفني مي‌گويند كه امكان مكالمه همزمان دو طرف مسير است. تفاوت اين روش با روش يك طرفه نيز همين موضوع است، چنان كه در روش يك‌طرفه در يك زمان تنها يكي از دو طرف ارتباطي مي‌تواند به مكالمه و ارسال پيام بپردازد و طرف ديگر تنها شنونده است.

* تكرار كننده چگونه كار مي‌كند؟

در نگاه اول ممكن است ساختار دستگاه ريپيتر، پيچيده به نظر برسد ولي هنگامي‌كه اجزاء مختلف آن را جداگانه مورد بررسي قرار دهيم متوجه سادگي ساختار آن خواهيم شد. ساختمان تكرار كننده(ریپیتر) شامل چندين قطعه مختلف است كه در شكل زير نمودار آن را مشاهده مي نماييد.

حال توضيح مختصري در مورد هر يك از قسمت‌ها فوق ارائه مي‌‌دهيم:

- آنتن: تقريباً‌ تمامي ايستگاه‌هاي تكرار كننده از يك آنتن استفاده مي‌كنند. آنتن براي ارسال و دريافت سيگنال‌هاي بسامدراديويي (RF) كه به تكرار كننده وارد و يا از آن خارج (پخش) مي‌شوند به كار مي‌رود. به طور كلي هر چه ارتفاع بالا نصب گردد، بهره‌وري بيشتري خواهد داشت.

- (دوبلكسر) يا دو طرفه كننده: اين بخش نقش مهمي در دستگاه تكرار كننده بر عهده دارد به طور خلاصه دو طرفه كننده، سيگنال‌هاي ورودي يا دريافتي را از سيگنال‌هاي خروجي يا ارسالي تفكيك مي‌كند. چه در هنگام ورود و چه در زمان خروج بسامد‌هاي مختلف به دستگاه، به يك دو طرفه كننده نياز است، زيرا وجود امواج راديويي با بسامد‌هاي متفاوت در فضا، همواره موجب كاهش كيفيت و اثر بر روي عملكرد مطلوب  دستگاه تكرار كننده است و در نتيجه  كيفيت نامطلوبي حاصل خواهد شد. دوطرفه كننده درواقع فيلتري جهت عبور (ورود) بسامد‌هاي مشخص شده به دستگاه و جلوگيري از ورود بقيه سيگنال‌هاي است.

- گيرنده‌ها: سيگنال‌هاي راديويي رادريافت مي كنند. اين گيرنده‌ها دستگاه‌هاي حساسي براي تشخيص و دريافت سيگنال‌هاي ضعيف هستند و آن ها را براي تكراركننده‌ها قابل شنيدن مي‌سازند.

- فرستنده ها: تمامي تكراركننده‌ها داراي يك فرستنده هستند كه از يك نوسان ساز و يك تقويت كننده توان تشكيل شده است. محرك،صداها را با فركانس ارسالي مناسب تلفيق نموده و تقويت كننده ي توان، قدرت سيگنال ارسالي را براي ارسال به نقاط دورتر بالا مي‌برد.

- كنترل كننده: كنترل كننده‌ها، رايانه هاي كوچكي هستند براي بهينه‌سازي عملكرد تكراركننده‌ها. آنها ممكن است داراي امكاناتي چون ضبط خودكار پيام‌هاي تبادل شده و يا تلفيق كننده خط تلفن باشند.

- قطعه تلفن: دستگاه‌هاي كنترل كننده، سامانه‌هايي براي اتصال خطوط تلفني به راديوها را دارند. در اين حالت ارتباط مشتركين و اعضاء شبكه با خطوط تلفن شهري نيز برقرار مي‌شود.

* تن‌هاي PL و CTCSS چه هستند؟

اين كدها جهت جلوگيري از پاسخ‌گويي تكراركننده به سيگنال‌هاي متفرقه ناخواسته و يا تداخل‌هاي احتمالي ايجاد شده هستند، به طوري كه تكراركننده‌ها فقط با ارسال پيام از طرف راديوهايي به كار مي‌افتند كه داراي كدهاي تنظيم شده مشخص و يكسان فوق باشند. هر ايستگاه مي‌تواند تنها با كد منحصر به فرد خاصي كه از قبل توسط مدير شبكه تنظيم شده است كار نمايد.

معرفی نمایشگر LCD

معرفی نمایشگر LCD

چيزي که از آن بعنوان LCD ياد مي شود درواقع يک صفحه نمايشگر LCD مانند صفحه ماشين حساب است که همراه با آي سي کنترلر و مدارهاي جانبي اش و عموما با لامپ پشت صفحه در يک بسته پيش ساخته عرضه مي شود.

همانطور که گفته شد LCD داراي يک کنترلر است که با فرستادن اطلاعات به آن اين اطلاعات را در صفحه اي که عموما به چند سطر و ستون تقسيم شده نمايش مي دهد. مثلا براي نمايش حرف "M" کافيست کد اسکي اين حرف را طبق يک پروتکل ساده به LCD ارسال کنيم. همچنين مي توان دستوراتي از قبيل پاک کردن صفحه نمايش، جابجايي مکان نما، خاموش روشن کردن مکان نما و غيره را نيز به LCD ارسال کرد.

 LCD ها از طريق مقدار اطلاعاتي که ميتوانند در صفحه نمايش بدهند انتخاب و خريداري مي شوند. انواع معمول آن عبارتند از 16 ، 20 ، 32 و 40 کاراکتر در هر خط در 1 يا 2 يا 4 سطر. مثلا 2 در 16 يعني صفحه داراي دو خط و هر خط 16 کاراکتر است. همچنين LCD موردنظر ميتواند همراه با لامپ پشت صفحه (Back light) يا بدون آن انتخاب شود. LCD ها کاراکتر ها را در ماتريس هاي 5x7 pixel نمايش مي دهند. 

 تقريبا همه LCD ها داراي 16 پايه هستند که 8 خط آن مربوط به فرستادن يا خواندن داده ها يا دستورالعمل ها مي باشد.  پايه هاي ديگر خطوط کنترل و ولتاژهاي تغذيه مي باشند. ليست کامل خط ها بقرار زير است:

 شماره و نام خط  عملکرد

   1- Vss زمين

2- Vcc ولتاژ 5 ولت براي کنترلر

3- Vee ولتاژ تنظيم درخشندگي(contrast)

4- RS  انتخابگر ثبات دستور / داده

5- RW  انتخابگر خواندن / نوشتن

6- Enable فعال کننده

7-14 Bus 8 خط گذرگاه داد يا دستور

15- ولتاژ 5 ولت براي لامپ پشت صفحه

16- زمين براي لامپ پشت صفحه

 Vee : براي تنظيم درخشندگي کاراکترها بکار مي رود که بايد ولتاژي بين صفر و 5 ولت به اين پايه اعمال نمود. براي بيشترين درخشندگي اين پايه را به زمين متصل کنيد.

انتخابگر ثبات داده / دستور مشخص مي کند که چه چيزي به LCD فرستاده مي شود. اگر اين خط صفر باشد کنترلر LCD بايت موجود روي خطوط 7 تا 14 را بعنوان يک دستور تلقي کرده و اگر اين پايه يک باشد اطلاعات را بعنوان يک کد اسکي که بايد کاراکتر معادل آنرا نمايش دهد در نظر مي گيرد.

انتخابگر خواندن / نوشتن جهت اطلاعات را نشان مي دهد. اگر اين پايه صفر باشد اطلاعات به LCD ارسال مي شود و اگر يک باشد عمل خواندن از LCD صورت مي گيرد.

فعال کننده: براي هر دستور يا داده اي که به LCD ميفرستيم يا ميخواهيم از آن بخوانيم بايد يک پالس پائين رونده (يعني تغيير از سطح يک به صفر) را به اين پايه اعمال کنيم تا دستور يا داده بوسيله کنترلر LCD پردازش شود.

در خطوط 7 تا 14 خط 7 کم ارزشترين بيت(LSB) و خط 14 پر ارزش ترين بيت (MSB) مي باشد.

در صورت تمايل به روشن کردن لامپ پشت صفحه ولتاژ 5 ولت را به پايه 15 اعمال و پايه 16 را به زمين متصل مي کنيم.

براي آزمايش مي توان LCD را به پورت چاپگر متصل  و اطلاعاتي را به آن ارسال نمود. در اين حالت بطور معمول خطوط داده پورت به خطوط 7 تا 14 و سه خط کنترلي به پايه هاي 4 تا 6 اتصال داده مي شود توجه داشته باشيد که ولتاژ تغذيه و لامپ پشت صفحه LCD توسط منبع خارجي تامين مي شود.

روش فرستادن يک کاراکتر:

خط خواندن نوشتن را صفر کنيد تا نوشتن انتخاب شود.

خط داده / دستور را يک کنيد تا داده انتخاب شود.

کد اسکي کاراکتر مورد نظر را روي خطوط D0 تا D7 قرار دهيد.

خط انتخاب را ابتدا يک و سيس صفر کنيد. حداقل 450 نانو ثانيه بايد اين خط را صفر نگه داريد تا داده پردازش شود. بعد از آن حالت خط تاثيري نخواهد داشت.

اصول عملکرد لامپهای فلورسنت

نور نوعی از انرژی است که می تواند از یک اتم خارج شود. این ازتعداد زیادی ذره های کوچک مثل بسته هایی که دارای انرژی و اندازه حرکت هستند ولی جرمی ندارند. این ذرات فوتون های نوری نام دارند و واحد های اساسی نور هستند.

اتم ها وفتی فوتون آزاد می کند که الکترون های آن ها برانگیخته شود. الکترون ها ترازهای انرژی متفاوتی دارند که به چند عامل وابسته است از جمله سرعت آن ها و فاصله ی آن ها از هسته. الکترون های با ترازهای متفاوت انرژی اوربیتال های مختلفی را اشغال می کنند. به طور کلی الکترون با انرژی بالاتر در اوربیتال دورتری نسبت به هسته قرار دارد.

وقتی اتمی انرژی بگیرد یا از دست بدهد، این با تغییر سرعت آن دیده می شود. دریافت انرژی (گرما برای مثال) ممکن است باعث شود به طور لحظه ای آن را  به یک اوربیتال بالاتر (دورتر از هسته) ببرد. الکترون  فقط برای کسری از ثانیه در اوربیتال بالاتر باقی می ماند و به اوربیتال اصلی خودش بر می گردد. البته با برگشت خود انرژی دریافتی را به صورت فوتون آزاد می کند که در برخی موارد فوتون نوری است.

طول موج نور گسیل شده به مقدار انرژی خارج شده بستگی دارد که این هم به مکان قرارگیری الکترون وابسته است. در نتیجه انواع گوناگون اتم ها فوتون های نوری متفاوتی را آزاد می کنند. به عبارت دیگر رنگ نور با نوع اتم برانگیخته شده مشخص می شود.

این مکانیزم اساسی کاری اکثر منابع نوری است.تفاوت اصلی این منابع در فرآیند برانگیختن اتم هاست. در یک منبع نور نئونی مثل لامپ های حبابی یا لامپ گازی اتم ها با گرما تحریک می شوند؛ در light stick  با واکنش شیمیایی این کار انجام پذیرد. در لامپ های فلئورسان از یکی از خلاقانه ترین سیستم ها در تحریک اتم ها استفاده می شود..

داخل لامپ ها:

المان اصلی لامپ فلئورسان یک لوله ی شیشه ای کاملا درز بندی شده است. این لوله حاوی مقدار اندکی جیوه و یک گاز نجیب (معمولا آرگون) است که در فشار خیلی کمی نگه داشته شده اند. با پودر فسفر داخل این لامپ را پوشانده اند. دارای دو الکترود است که در انتهای لامپ قرار دارند و به مدار الکتریکی متصل می شوند. تغذیه ی مدار الکتریکی آن ،که در ادامه بیشتر از آن خواهم گفت، با یک منبع تغذیه متناوب است.

وقتی لامپ را روشن می کنید، جریان از طریق مدار الکتریکی به داخل الکترودها شارش می کند. یک ولتاژ قابل توجهی دو سر الکترودها ایجاد شده لذا الکترون ها از یک انتها به طرف دیگر ( در داخل گاز)  می روند. این انرژی مقداری از جیوه را از حالت مایع به گازی تبدیل می کند. هنگام حرکت الکترون ها و اتم های باردار داخل لامپ، تعدادی با اتم های گازی جیوه برخورد می کنند. این برخورد اتم ها را برانگیخته می کند و الکترون ها را به تراز انرژی بالاتر می برد و همانگونه که در ابتدا گفته شد با بازگشت الکترون ها به اوربیتال اصلی فوتون های نوری از خود آزاد می کنند.

 گفتیم که طول موج فوتون گسیلی به نوع قرارگیری اتم بستگی دارد. الکترون های اتم جیوه به گونه ای قرار گرفته اند که بیشتر فوتون هایی با طول موج در رنج ماورای بنفش آزاد می کنند. این نور مرئی نیست، پس باید به نور مرئی تبدیل شود.

فلسفه ی وجود لایه ی فسفری داخل لامپ اینجا مشخص می شود. الکترون های فسفر هنگام قرار گرفتن در معرض فوتون های گسیلی از الکترون های اتم جیوه به اوربیتال بالاتر رفته و هنگام بازگشت فوتون نوری مرئی (سفید) آزاد می کنند. البته تمام انرژی دریافتی از فوتون های آزاد شده از اتم جیوه به صورت نور آزاد نمی شود بلکه مقداری از آن در برخورد با لایه ی فسفری به صورت گرما هدر می رود. کارخانه ها نور لامپ با انتخاب ترکیبات مختلف فسفر تغییر می دهند.

لامپ های نئونی مرسوم نیز مقدار قابل توجهی نور ماورای بنفش ساطع می کنند ولی آن ها آن را به نور مرئی تبدیل نمی کنند. لذا مقدار زیادی از انرژی بدون آنکه نقشی در روشنایی داشته باشد هدر می رود. لامپ فلئورسان نور ماورای بنفش خود را به کار می گیرد و موثرتر است. لامپ های نئونی انرژی بیشتری نیز نسبت به لامپ های فلئورسان به صورت گرما تلف می کنند. روی هم رفته یک لامپ فلئورسان 4 تا 6 برابر موثرتر از لامپ نئونی است.با این حال مردم در خانه هاشان از لامپ های نئونی استفاده می کنند چون نور ملایم تری ایجاد می کند. نوری با قرمزی بیشتر و آبی کمتر.

گفتیم تمام سیستم لامپ فلئورسان به جریان شارش شده داخل لامپ بستگی دارد. در قسمت بعدی خواهیم دید که لامپ فلئورسان چه چیزهایی برای تولید آن نیاز دارد.

آماده سازی گاز:       

جریانی که تا به حال صحبت آن بود از مدیومی گازی می گذرد و هادی های گازی با هادی های جامد در برخی موارد تفاوت دارند. در هادی جامد حامل های جریان الکترون ها هستند در حالی که در نوع گازی علاوه بر الکترون های آزاد، یون ها نیز در هدایت الکتریکی نقش دارند. برای ایجاد جریان در لامپ فلئورسان به دو چیز نیاز داریم:

1-   الکترون های آزاد و یون ها

2-   اختلاف پتانسیل بین دو سر لامپ

به طور کلی مقدار اندکی الکترون آزاد و یون در گاز وجود دارند زیرا اتم ها به طور طبیعی خنثی هستند. بنابراین گذراندن جریان از اغلب گازها دشوار است. پس اولین چیزی که باید تولید شود حامل جریان در دو الکترود است.

روشن کردن آن:

در طراحی کلاسیک لامپ فلئورسان از یک استارتر برای روشن سازی لامپ استفاده می شود. می توانید در دیاگرام پایینی ببینید این سیستم چگونه کار میکند.   

هنگامی که لامپ را روشن کنیم جریان از طریق مدار بایپس داخل الکترودها شارش می کند. این الکترودها رشته های (فیلامان های) ساده ای هستند که می توانید در لامپ نئونی ببینید. با عبور جریان فیلامان ها داغ شده و الکترون ها را از سطح آهنی خود رها کرده و به داخل لامپ می فرستد که گاز را نیز یونیزه می کند. حال ببینیم در استارتر چه می گذرد. استارتر مرسوم یک لامپ تخلیه ای کوچک است که از نئون یا گاز دیگری تشکیل شده است. این لامپ دارای دو الکترود است که روبروی هم قرار دارند. وقتی در آغاز ولتاژ دو سر آن بیفتد قوص الکتریکی ایجاد شده مسیر جریان ایجاد می شود. این قوص به شکلی همانی است که در مقیاس بزرگ تر باعث روشن شدن لامپ فلئورسان می شود. از الکترودها ورقه ای از نوع بی متال است و هنگام گرم شدن خم می شود. آن مقدار گرمای ایجاد شده از جرقه کافیست تا این الکترود دا الکترود دیگر تماس برقرار کند. لذا دیگر جرقه ای ایجاد نشده و این باعث سرد شدن نوار بی متال شده و اتصال دو کنتاکت قطع می شود. هنگامی که مدار باز می شود فیلامان گاز داخل لامپ را یونیزه کرده و مدیومی، هادی الکتریسیته ایجاد کرده است.لامپ تنها به یک ضربه ی ولتاژ بین الکترودها نیاز دارد تا یک قوص الکتریکی ایجاد کند. این ضربه نوسط بالاست (چوک)، ترنسفورمری که در مدار قرار دارد، زده می شود. وقتی جریان از مدار بایپس می گذرد، میدان مغناطیسی را در داخل چوک ایجاد می کند. این میدان توسط جریان در حال شارش حفظ می شود. باز شدن سوئیج استارت باعث قطع شدن جریان داخل چوک می شود انرژی ذخیره شده در میدان مغناطیسی به صورت ولتاژ بزرگی دو سر چوک آزاد می شود که میزان اختلاف ولتاژ لازم را برای تشکیل قوص الکتریکی درون لامپ فلئورسان را فراهم می کند و از این به بعد به جای عبور جریان از مدار بایپس، از داخل لامپ فلئورسان خواهد گذشت. این باعث حرکت الکترون های آزاد و برخورد آن ها با اتم ها و تشکیل فضایی از یون ها و الکترون های آزاد می شود (پلاسما). با برخورد الکترون ها با فیلامان ها، آن دو گرم باقی مانده و به گسیل الکترون به داخل پلاسما ادامه می دهند. تنها مشکل این نوع لامپ ها این است که برای روشن شدن چند ثانیه زمان لازم دارند. امروزه اغلب لامپ های فلئورسان به گونه ای طراحی می شوند که مینیمم زمان را برای روشن شدن بگیرند. در قسمت بعدی در باره ی این خواهم نوشت. عملکرد سریع امروزه طراحی لامپ های فلورسان به گونه ای است که زمان روشن شدن آن ها سریع باشد. این طراحی دارای اصولی مانند همان لامپ فلورسان دارای استارتر قدیمی است، ولی این دارای سوئیچ استارتر نیست و به جای آن بالاست لامپ، جریان را داخل دو الکترود به طور ثابت برقرار می کند. این شارش جریان به گونه ای تنظیم شده که بین دو الکترود اختلاف ولتاژ ایجاد می کند. وقتی لامپ فلورسان روشن می شود، هر دو فیلامان به سرعت داغ می شوند و شروع به گسیل الکترون ها می کنند که گاز درون لامپ را یونیزه می کند. وقتی که گاز یونیزه شد اختلاف ولتاژ بین الکترودها یک قوص الکتریکی ایجاد می کند. ذرات شارش کننده باردار (قرمز) اتم های جیوه (نقرهای) را تحریک کرده، فرآیند روشن شدن را آغاز میکنند. یک روش جایگزین که در استارت لحظه ای لامپ های فلورسان اعمال ولتاژ بسیار بالای اولیه به الکترودها است. این ولتاژ به علت فزونی الکترون های روی سطح فیلامان (گرادیان ولتاژ بالا) یک تخلیه ی هاله ای (کرونا) را بوجود آورده و باعث یونیزاسیون گاز شده و به علت اختلاف ولتاژ بالا ،تقریبا به طور لحظه ای، باعث ایجاد جرقه بین الکترود ها می شود. بدون توجه به آنکه چگونه مکانیزم استارت تنظیم شده است نتیجه یکسان است: شارشی از جریان الکتریکی درون گاز یونیزه شده. این نوع از تخلیه ی گازی یک مشکل غریب کیفی نیز دارد: اگر جریان با دقت کنترل نشود، می تواند پیوسته زیاد شده و باعث منفجر شدن لامپ گردد. در قسمت بعدی در باره ی این مطلب روشن می شویم و می بینیم چگونه یک لامپ فلورسان به راحتی کار می کند. چوک (بالاست) تنظیم همان طوری که می دانیم هادی های گازی در مقایسه با نوع جامد به طور یکسان جریان را هدایت نمی کنند. یک تفاوت عمده ی آن ها مقاومت الکتریکی آن ها است. در هادی فلزی جامد مثل یک سیم، مقاومت در هر دمایی ثابت است و با طبیعت و اندازه ی آن هادی ارتباط دارد. در تخلیه ی گازی مانند در لامپ فلورسان، جریان باعث کاهش مقاومت می شود. این به دلیل آن است که وقتی تعداد بیشتری الکترون و یون داخل محیط خاصی شارش کنند، به اتم های بیشتری برخورد کرده که الکترون ها را آزاد کرده و باعث ایجاد ذرات باردار بیشتری می شود. اینگونه، جریان، مادامی که ولتاژ کافی (جریان ac خانگی ولتاژ زیادی دارد) وجود دارد، بالا می رود. اگر این جریان کنترل نشود، می تواند اجزای الکتریکی متنوعی را منفجر کند. چوک لامپ فلورسان برای کنترل این به کار می رود. این نوع ساده ی چوک را به طور کلی چوک مغناطیسی می نامند که رفتاری شبیه یک سلف دارد. سلف (القاگر) به طور کلی از یک کلاف سیم که می تواند روی یک فلز پیچانده شده باشد تشکیل شده است. می دانید که عبور جریان از یک سیم میدان مغناطیسی ایجاد می کند و قرار دادن سیم ها به طور حلقه های هم مرکز این میدان را فقویت می کند. این نوع میدان نه تنها روی اطراف حلقه، بلکه روی خود حلقه نیز اثر می گذارد. افزایش جریان حلقه افزایش میدان را در پی دارد که باعث ایجاد ولتاژی دو سر حلقه می شود که با این افزایش مخالفت می کند. یعنی در جهتی که جریان بر عکس جریان فعلی باشد. به طور مختصر یک سلف در مدار با تعییرات جریان در خود مخالفت می کند. عناصر ترانسفورمر در چوک مغناطیسی اینگونه جریان را در لامپ فلورسان تنظیم می کنند. یک بالاست تنها می تواند سرعت تغییرات جریان را کم کند. نمی تواند آن را متوقف کند. ولی به دلیل این که جریان ما متناوب است مدام در حال عکس شدن است و بالاست تنها جلوی جریان افزایش شونده را برای زکان کوتاه و در جهت مشخص می گیرد. بالاست های مغناطیسی جریان الکتریکی را در فرکانس نسبتا کمی میزان می کنند که می تواند باعث یک فلیکر قابل توجهی شود. چوک ها ممکن است لرزش با فرکانس کم داشته باشند که منبع صدای وز وزی است که مردم از لامپ های فلورسان می شنوند. در طراحی بالاست های مدرن از الکترونیک پیشرفته برای تنظیم دقیق جریان عبوری از مدار الکتریکی استفاده شده است. وقتی با فرکانس بالاتری کار می کنند شما متوجه فلیکر یا صدای وز وز از یک بالاست الکترونیکی نمی شوید. لامپ های مختلف به طراحی بالاست ویژه ی خود نیاز دارند تا سطح ولتاژ و جریان مشخصی را بسته یه طرح های متفاوت لامپ، ایجاد کنند. لامپ های فلورسان در تمامی شکل ها و رنگ ها موجود هستند که تمامی آن ها طبق اصلی یکسان کار می کنند: جریان الکتریکی اتم های جیوه را تحریک میکند، که باعث آزاد کردن فوتون های ماورای بنفش می شود. این فوتون ها اتم های فسفر را تحریک کرده تا نور سفید رنگی منتشر کنند.

آشنایی با سیستم دوربینهای مدار بسته



امروزه در مراكز صنعتی و اداری جهت نظارت بر محیط فیزیكی و نظارت بركار كاركنان یا كـارگران در جـهت كنترل و مدیـریت بهـتر و كارآمـد‌تر بـه وفـور از سیستمهای تـلویزیونی مـداربسته (closed circuit TV)(cctv) استفاده می‌شود.این سیستمها به عنوان سیستمهای كنترل تصویری نیز نامیده می‌شوند. گاهی نیز از این سیستمها با مخفف CCVE (تجهیزات ویدئویی مدار بسته) یاد می‌شود. در محلهایی مانند بانكها ـ ادارات ـ دانشگاهها ـ كارخانجات ـ فروشگاههای بزرگ ـ فروشگاههای فروش اجناس گرانقیمت مانند طلافروشیها ـ در

سوپرماركتهای بزرگ و در كنترل ترافیك خیابانها و چهارراه‌ها این سیستمها را میتوان نصب و مورد استفاده قرار داد. استفاده از این سیستمها در منازل مسكونی رواج چندانی نیافته است ولی با پا به عرصه گذاشتن سیستمهای تصویری كه قادرند حركت را در محدودة تحت نظارت سیستم تشخیص و اعلام خطر نمایند یا توسط سنسورهای خاصی تحریك شده و شروع به ضبط فیلم از محل بنمایند انتظار می‌رود كه استفاده از این سیستمها در منازل مسكونی نیز گسترش بیاید. به اینگونه سیستمها هم اكنون اصطلاح دزدگیر تصویری اطلاق می‌شود.


اصول كار سیستمهای CCTV به این صورت است كه ابتدا تصاویر توسط دوربینهای مدار بسته دریافت شده و برای نمایش و پخش به مانیتور یا تلویزیون انتقال داده می‌شود. همچنین برای ضبط و یا تغییر نحوه نمایش روی مانیتور و پخش همزمان تصاویر دوربینها روی مانیتور و كنترل از راه دور دوربینها نیز تجهیزات و امكاناتی وجود دارد. چون تصاویر دریافت شده از این سیستمها برای بینندگان محدودی می‌باشد لذا به آنها تلویزیون مدار بسته می‌گویند بر خلاف تلویزیون عمومی (Broadcast TV) كه جهت پخش تصاویر برای عموم می‌باشد. با توجه به تنظیماتی كه روی دوربینها و سایر تجهیزات میتوان انجام داد این سیستمها در شرایط جوی متفاوت و در روز و شب نیز كارآیی خوبی دارند.

برای كنترل ورود و خروج افراد به یك محل و برای كنترل مكانهای وسیع توسط چندین دوربین و نمایش همزمان تصویر آنها و نظارت سمعی و بصری از فواصل بسیار دور از طریق شبكه تلفن بدون نیاز به حضور فیزیكی كنترل كننده در محل و در دستگاههایی كه كنترل بصری آنها توسط انسان مقدور نبوده یا خطر آفرین می‌باشد نیز میتوان از این سیستمها استفاده كرد. لذا استفاده از سیستمهای CCTV روز به روز در حال رشد است و با توجه به تكنولوژی ساخت تجهیزات آن كه مبتنی بر صنعت الكترونیك و كامپیوتر می‌باشد ساخت و تولید تجهیزات این سیستمها دائماً در حال تكامل و پیشرفت است و ما در این مختصر سعی نموده‌ایم تا اصول كلی و امكانات عمومی این سیستمها را به همراه برخی از موارد نمونه از مشخصات و امكانات تجهیزات برای اطلاع و آشنایی خوانندگان عزیز ارائه نماییم. عموماً در سیستمهای CCTV تجهیزات زیر مورد استفاده قرار میگیرد:

*
1ـ دوربین (camera)
*
2ـ كاور دوربین (camera Housing)
*
3ـ پایه دوربین BASE)یا( Bracket
*
4ـ نمایش دهنده تصویر monitor) یا TV)
*
5ـ انتخاب كننده (switcher)
*
6ـ كواد (Quad)
*
7ـ تركیب كننده (Multiplexer)
*
8ـ ضبط كننده (Recorder)
*
9ـ كنترل كننده (controller)
*
10ـ كارتهای تصویر (capture card)
*
11ـ تقویت كننده رادیویی (Booster)
*
12ـ نظم دهنده ویدیویی (Video Router)

قسمتی از اصطلاحات متداولی كه ممكن است در مورد سیستم های CCTV و در مشخصات ذكر شده برای تجهیزات با آن ها برخورد كنید در زیرتوضیح داده شده است :

A/D:مبدل آنالوگ به دیجیتال یا همان ADC (ANALOG TO DIGITAL CONVERTOR )

ALPHANUMERIC : وسیله قرار دادن نوشته روی تصویر كه در DVR ومولتی پلكسر كار برد دارد .

BACK – FOCUS : تنظیم مكان لنز در رابطه با سنسور CCD در دوربین

B.W(WIDTH (BAND: پهنای باند فركانس كه برای سیگنال ویدئویی معمولی 5 مگا هرتز است .

BETAMAX :فرمت ضبط ویدئویی شركت SONYو رقیب VHS

CCD APERTURE : سطحی از CCD كه به نور حساس است.

CCIR :انجمن رادیویی بین المللی برای استاندارد تلویزیونی اروپا

CDS : ( CORROLATED DOUBLE SAMPLING ) : تكنیكی در ایجاد تركیب رنگ در بعضی از دوربین های CCD

CFA ( COLOR FILTER ARRAY ) : فیلترهای نوری كه در دوربین CCD برای تولید تركیب رنگ سیگنال ویدئویی استفاده می گردد .

CIE : انجمن بین المللی نور كه واحد های نوری را تعریف و ارائه می كند .

CHROMINANCE : به اطلاعات رنگ سیگنال ویدئویی گفته می شود .

CONTRAST: یكی از تنظیمات كیفیت تصویر . اختلاف بین روشن ترین و تاریك ترین نقطه تصویر

D/A : مبدل سیگنال دیجیتالی به آنالوگ .

DARK CURRENT : نشت سیگنال از CCD در نبود نور كه ایجاد نویز (dark noise) می كند .

DMA ( DIGITAL MICRO MIRROR DEVICE ): یك تكنولوژی جدید ساخت سنسور ویدئویی كه از تعداد زیادی آینه مینیاتوری روی چیپ استفاده می شود.

DUPLEX:سیستم ارتباطی كه اطلاعات را در دو جهت رفت و برگشت مبادله می كند. در سیستمهای CCTV معمولاً به امكان ضبط و پخش با هم به صورت مولتی پلكس گفته می شود.

D.S.P : مدار الكترونیكی پردازنده سیگنال دیجیتالی

DV-MINI: یك فرمت ضبط صدا و تصویر جدید كه اكثراً در هندی كم استفاده می شود .

D-VHS : استاندارد جدید ارائه شده توسط JVC برای ضبط سیگنال دیجیتالی روی VHS

EBU : اتحادیه پخش برنامه های اروپایی

EIA : انجمن صنعتی الكترونیك

FCC : كمسیون ارتباطات فدرال آمریكا

FIELD : تعداد نصف خطوط فریم را گویند در سیستم CCIR/PAL تعداد فیلدها 50 عدد در ثانیه و درسیستم EIA /NTSC تعداد فیلدها 60 عدد در ثانیه است .

FRAME STORE : وسیله الكترونیكی شماره گذاری و ذخیره فریم های تصویر .

FRAME SWITHER : نام دیگر مولتی پلكسر ساده است .

FRAME TRANSFER : یكی از سه اصل یا روش انتقال شارژ از چیپ CCD می باشد دو روش دیگر عبارتند از FRAME-INTERLINE , INTERLINE

FRAME : در سیستم CCIR/PAL ازتركیب 625 خط ودر سیستم EIA /NTSC از تركیب 525 خط یك فریم ساخته می شود سیستم پال 25 فریم بر ثانیه و سیستم NTSC 30 فریم بر ثانیه دارد .

GAMMA : این مشخصه برای تصحیح اختلاف بین پاسخ خطی دوربین و پاسخ غیر خطی مانیتور تعریف می شود . مثلاً مقدار نمایی گاما برای مونیتور تك رنگ 2/2 است لذا دوربین باید روی 2.2/1یعنی 45/0 تنظیم شود .

HAD : یك نوع سنسور CCD است كه طرح لایه ای دارد و سطح نویز درآن بسیار پایین است .

HDDTV : استاندارد آینده پخش برنامه های تلویزیونی با رزلوشن بالا ( 2000× 1000 پیكسل )

HUM : نویز روی فركانس اصلی را گویند .

HYPER-HAD : تكامل یافته چیپ CCD HAD

ILLUMINATION : به مقدار روشنایی تصویر اشاره دارد . حداقل روشنایی لازم برای دوربین های معمولی چند دهم لوكس و برای دوربین های دید شب چند صدم لوكس می باشد .

I/0 : خروجی

I/P : ورودی

IEC : انجمن بین المللی برق

INSERTER : وسیله ای برای گذاشتن متن روی تصویر .

INTERFERENCE : تداخل ناشی از میدان الكتریكی یا الكترومغناطیسی سایر وسایل روی سیگنال

IP : درجه حفاظت بدنه یك وسیله را در برابر عوامل خارجی به صورت عدد بیان می كند .

IR : نور مادون قرمز

ISDN : شبكه تلفن جدید با سرعت انتقال داده 64 كیلو بایت بر ثانیه

ITU : اتحادیه بین المللی ارتباطات راه دور

JPEG : فرمت عكس

LINE-LOCKED : در سیستم های CCTV به چند وسیله گفته می شود كه با فركانس منبع تغذیه مشترك ( 50یا 60 هرتز) تغذیه می شوند و از نظر فركانس فیلد قفل شذه اند .

LUMINANCE : اطلاعات سیگنال ویدئویی در مورد روشنایی تصویر را گویند .

MOD : حداقل فاصله شی از لنز را گویند كه برای لنز های زوم حدود یك متر و برای لنزهای فیكس خیلی كمتر است . ( به طول فاصله كانونی لنز بستگی دارد )

MOIRE PATERN : نویز در تصویر حاصل از CCD در فركانس های بالا

NBS : اداره ملی استاندارد در آمریكا

ND FILTER : یك نوع فیلتر نوری كه مقدار نور را بدون بر هم زدن تعادل رنگ تقلیل می دهد .

NIT : یكی از واحد های نوری

NTSC : استاندارد رنگی در آمریكا، كانادا ، ژاپن و چند كشور دیگر .

OIP : خروجی

OBJECTIVE : جلویی ترین قسمت لنز

OCULAR : نزدیكترین قسمت لنز به CCD

PAL : سیستم تلویزیون رنگی اروپا

PHOT : واحد نوری معادل ده هزار لوكس

POTS یا PSTN : یكی از سیستم های تلفن

PRINCIPEL POINT : مركز عدسی

PTZ SITE DRIVER : یك قسمت از سویچر ماتریسی كد سیگنال هایی كد دار كنترلی مربوط به كنترولر و DVR یا مولتی پلكسر را در یافت می كند.

RETMA : نام دیگر EIA

سیگنال RF : سیگنال رادیویی كه به طیف تا 300 گیگا هرتز تعلق دارد .

RS-232 : یك فرمت ارتباط دیجیتالی كه فقط نیاز به دو سیم دارد .

RS-485: شكل پیشرفته تر ارتباط دیجیتالی كه می تواند تا 32 دریافت كننده را در مقصد پوشش دهد.

S/N RATIO : نسبت سیگنال به نویز كه بر حسب DB بیان می شود .

SCOTOPIC VISION : سطح نور زیر2-10 لوكس كه برای چشم قابل دیدن نیست .

SIMPLEX : درcctv به یكی از دو روش مولتی پلكسی اشاره دارد كه اطلاعات فقط در یك جهت قابل انتقال است (بر خلاف DUPLEX) مثلاً فقط امكان ضبط یا پخش در یك زمان باشد .

SMEAR : خطوط عمودی به صورت نویز در محل های بسیار روشن تصویر حاصل از CCD

SMPTE : انجمن مهندسین تلویزیون و تصاویر متحرك

SPLIT SCREEN : به صفحه نمایش چند تكه شده می گویند

S-VHS : یك فرمت ضبط ویدئویی است كه رزولوشن افقی 400 خط دارد .

TBC : سنكرون كردن سیگنال های مختلف بر اساس زمان

TDG : ایجادكننده تاریخ و زمان روی تصویر

TELEMETRY : سیستم كنترل از راه دور اطلاعات دیجیتالی كد دار

TERMINATION : اتصال انتهای كابل را به یك كانكتور می گویند .

VDA : یك آمپلی فایر سیگنال تصویری با یك ورودی وچند خروجی

VHS : ( VIDEO HOME SYSTEM ) سیستم ویدئویی خانگی

VIDEO MATRIX SWITCHER : وسیله ای برای انتخاب بیش از یك دوربــین ، VCR یا چاپگر ویدئویی و امثال آن كه قدرتمندتر از سویچرهای معمولی است .

VITS: سیگنال تست با شكل خاص كه در سیستم پال در خطوط نامرئی 17و18و33و331 جا زده می شود.

VMD ( VIDEO MOTION DETECTOR ) : سیستمی كه در برابر تغییر نور یا جابه جایی و حركت سیگنال آلارم ایجاد می كند .

VS : سنكرونیزاسیون عمودی ( در مقابل آن HS سنكرونیزوسیون افقی )

W-VHS: استاندارد جدید ضبط ویدئویی ارائه شده توسط JVC

Y/C : یك فرمت ویدئویی كه اطلاعات روشنایی تصویر و رنگ تصویر جداگانه فرستاده می شود . این فرمت در S-VHS وجود دارد .

اثر هارمونیك ها بر خازن ها

اثر هارمونیك ها بر خازن ها
نقش خازنها به عنوان المان های الكتریكی و الكترونیكی كارآمد در صنایع مربوط به تولید و انتقال و توضیع امروزی غیر قابل انكار است بگونه ای كه دیگر هرگز نمی توان چنین صنایعی را بدون وجود خازنهای نیرو متصور شد.از این رو شناخت كامل خازنها و عوامل تاثیر گذار برآنها و حفظ و نگهداری و نظارت دقیق بر آنها ، برای افزایش طول عمر خازن ها و كار كرد بهینه آنها امری است الزامی و اجتناب ناپذیر.
كلید واژه- خازن قدرت ، فركانس ، هارمونیك ها.
مقدمه

درسالهای اولیه هارمونیكها در صنایع چندان رایج نبودند.به خاطر مصرف كننده های خطی متعادل. مانند : موتورهای القایی سه فاز،گرم كنندها وروشن كننده های ملتهب شونده تا درجه سفیدی و ..... این بارهای خطی جریان سینوسی ای در فركانسی برابر با فركانس ولتاژ می كشند. بنابراین با این تجهیزات اداره كل سیستم نسبتا با سلامتی بیشتری همراه بود. ولی پیشرفت سریع در الكترونیك صنعتی در كاربری صنعتی سبب بوجود آمدن بارهای غیر خطی صنعتی شد. در ساده ترین حالت ، بارهای غیرخطی شكل موج بار غیر سینوسی از شكل موج ولتاژ سینوسی رسم می كنند (شكل موج جریان غیر سینوسی).

پدیدآورنده های اصلی بارهای غیر خطی درایوهای AC / DC ، نرم راه اندازها ، یكسوسازهای 6 / 12 فاز و ... می باشند. بارهای غیرخطی شكل موج جریان را تخریب می كنند. در عوض این شكل موج جریان شكل موج ولتاژ را تخریب می نماید. بنابراین سامانه به سمت تخریب شكل موج  در هر دوی ولتاژ و جریان می شود. در این مقاله سعی شده است تا بزبانی هرچه ساده تر توضیحی در مورد نحوه عملكرد هارمونیك ها و راه كاری برای دوری از تاثیر گذاری آنها بر خازنها ی نیرو ارائه شود.


اساس هارمونیك ها :
اصولا هارمونیك ها آلوده سازی شكل موج را در اشكال سینوسی آنها نشان می دهند. ولی فقط در مضارب فركانس اصلی . تخریب شكل موج را می توان در فركانس های مختلف (مضارب فركانس اصلی) بعنوان یك نوسان دوره ای بوسیله آنالیز فوریه تجزیه و تحلیل كرد. در حال حاضر هارمونیكهای فرد و زوج و مرتبه 3 در اندازه های مختلف ضرایب فركانس های مختلف در سامانه های الكتریكی موجودند كه مستقیما تجهیزات سامانه الكتریكی را متاثر می سازند. در معنایی وسیعتر هارمونیكهای زوج و مرتبه 3 هریك تلاش می كنند كه دیگری را خنثی نمایند. ولی در مدت زمانی كه بار نا متعادل است این هارمونیك های زوج و مرتبه 3 منجر به اضافه بار در نول و اتلاف انرژی شدید می شوند. با تمام احوال هارمونیك های فرد اول مانند هارمونیك پنجم ، هفتم ، یازدهم ، سیزدهم و .... عملكرد این تجهیزات الكتریكی را تحت تاثیر قرار می دهند. برای فهم بهتر تاثیر هارمونیك ها ، شكل زیر تاثیر تخریب هارمونیك پنجم بر شكل موج سینوسی را نشان می دهد :
 
 

هارمونیك های ولتاژ و جریان تاثیرات متفاوتی بر تجهیزات الكتریكی دارند. ولی عموما بیشتر تجهیزات الكتریكی به هارمونیكهای ولتاژ بسیار حساس اند. تجهیزات اصلی نیرو مانند موتورها، خازن ها و غیره بوسیله هارمونیكهای ولتاژ متاثر می شوند. به طور عمده هارمونیكهای جریان موجب تداخل مغناطیسی (Magnetic Interfrence) و همچنین موجب افزایش اتلاف در شبكه های توزیع می شوند. هارمونیكهای جریان وابسته به بار اند ، در حالی كه سطح هارمونیكهای ولتاژ به پایداری سامانه تغذیه و هارمونیكهای بار (هارمونیكهای جریان) بستگی دارد. عموما هارمونیك های ولتاژ از هارمونیك های جریان كمتر خواهند بود.    
 

تشدید:
اساسا تشدید سلفی – خازنی در همه انواع بارها مشاهده می شود. ولی اگر هارمونیك ها در شبكه توضیع شایع نباشند تاثیر تشدید فرونشانده می شود.
در هر تركیب سلفی – خازنی چه در حالت سری و چه در حالت موازی ، در فركانسی خاص تشدید رخ می دهد كه این فركانس خاص فركانس تشدید نامیده می شود. فركانس تشدید فركانسی است كه در آن رآكتنس خازنی (Xc) و رآكتنس القایی (XL) برابر هستند.
برای تركیبی مثالی برای بار صنعتی كه شامل اندوكتانس بار و یا رآكتنس ترانسفورماتور كه بعنوان XL عمل می كند و رآكتنس خازن تصحیح ضریب توان كه بصورت Xc خودنمایی می كند فركانس تشدیدی برابر با LC خواهیم داشت . رآكتنس خازنی متناسب با فركانس كاهش می یابد (توجه : Xc با فركانس نسبت عكس دارد). در حای كه رآكتنس القایی متناسب با آن افزایش می یابد (توجه
: XL با فركانس نسبت مستقیم دارد).این فركانس تشدید به سبب متغیر بودن الگوی بار متغیر خواهد بود. این مساله برای ظرفیت خازنی ثابت كل برای اصلاح ضریب توان پیچیده تر است. برای درك صحیح این پدیده لازم است دو نوع وضعیت تشدید شامل حالت تشدید سری و حالت تشدید موازی مورد توجه قرار گیرند. این دو امكان در زیر توضیح داده می شوند.

 
تشدید سری:
یك تركیب سری رآكتنس سلفی – خازنی ، مدار تشدید سری شكل می دهد كه در شكل زیر نشان داده شده است.
 
 
به خاطر تركیب سری سلف و خازن ، در فركانس تشدید امپدانس كل به پایین ترین سطح كاهش می یابد و این امپدانس در فركانس تشدید طبیعتی مقاومتی دارد. بنا براین در فركانس تشدید رآكتنس خازنی و رآكتنس سلفی (القایی) برابر هستند.این امپدانس پایین برای توان ورودی در فركانس تشدید ، افزایش توانی جریان را نتیجه می دهد.شكل داده شده زیر رفتار امپدانس خالص در وضعیت تشدید سری را نشان می دهد.
 
 


در كاربری صنعتی رآكتنس ترانسفورماتور قدرت به علاوه خازنهای اصلاح ضریب توان در سمت ولتاژ پایین به عنوان یك مدار تشدید موازی برای سمت ولتاژ بالای ترانسفورماتور عمل می كند. اگر این فركانس تشدید تركیب سلف و خازن بر فركانس هارمونیك شایع در صنعت منطبق شود ، بخاطر بستری با امپدانس پایین ارائه شده توسط خازن ها برای هارمونیك ها ، منجر به افزایش توانی جریان خازن ها خواهد شد. از این رو خازن های ولتاژ پایین در سطحی بسیار بالا اضافه بار پیدا خواهند كرد كه همچنین این عمل موجب تحمیل بار اضافی بر ترانسفورماتور می شود. این پدیده منجر به تخریب ولتاژ در شبكه ولتاژ پایین می شود.
 

تشدید موازی:
یك تشدید موازی تركیبی از رآكتنس خازنی و القایی است كه در شكل زیر نمایش داده شده است.
 
 

در اینجا رفتار امپدانس برعكس حالت تشدید موازی خواهد بود كه در شكل داده شده در زیر ، نشان داده شده است.در فركانس تشدید امپدانس منتجه مدار به مقداری بالا افزایش می یابد. این ، منجر به بوجود آمدن مدار تشدید موازی میان خازن های اصلاح ضریب توان و اندوكتانس بار می شود كه نتیجه آن عبور ولتاژ بسیار بالا هم اندازه  امپدانس ها و جریان های گردابی بسیار بالا درون حلقه خواهد بود.
 
 


در كاربری صنعتی خازن اصلاح ضریب توان مدار تشدید موازی با اندوكتانس بار تشكیل می دهد.هارمونیك های تولید شده از سمت بار رآكتنس شبكه را افزایش می دهند. كه موجب بلوكه شدن هارمونیك های سمت تغذیه می شود.این منجر به تشدید موازی اندوكتانس بار و اندوكتانس خازنی می شود. مدار LC (سلفی – خازنی) مواز ی ، شروع به تشدید میان آنها می كند كه منجر به ولتاژ بسیار بالا و جریان گردابی بسیار بالا در درون حلقه مدار سلف – خازن (LC) می شود. نتیجه این امر آسیب به تمام سمت ولتاژ پایین سامانه الكتریكی است.
ایزوله كردن تشدید موازی از ایزولاسیون تشدید سری نسبتا پیچیده تر است.اساسا این امر بخاطر تنوع بار صنعتی از زمانی به زمان دیگر است كه موجب تغییر فركانس تشدید می شود. شكل زیر تاثیر ظرفیت خازنی ثابت و اندوكتانس متغیر را نشان می دهد.
 
 
این تغییر مداوم فركانس تشدید ممكن است موجب تطبیق فركانس تشدید بر فركانس هارمونیك شود كه ممكن است منتج به ولتاژ بالا و جریان بالا كه سبب نقص و خرابی تجهیزات الكتریكی می شوند ، گردد.بنا بر این در هر دو تشدید موازی و سری خازنهای قدرت متاثر هستند كه بكار گیری دستگاه های حفاظتی و ایمنی را برای خازنها ایجاب می نماید. این امر درك صحیح بر خازنهای قدرت را قبل از از اعمال تصحیح بخاطر تاثیر هارمونیك ها و تشدید ایجاب می نماید.

 
خازنهای قدرت:
خازنهای اصلاح ضریب توان نسبت به هارمونیك ها حساس اند و بیشتر عیوب خازنهای قدرت ، عیوبی با طبیعت زیر را نشان می دهند :
هارمونیك ها – هارمونیك های پنجم ، هفتم ، یازدهم ، سیزدهم و ...
تشدید
اضافه ولتاژ
امواج كلید زنی
جریان هجومی
ولتاژ آنی بازگیری جرقه
تخلیه / بازبست ولتاژ
 
بسته به طراحی ساختاری اساسی ، حدود پایداری در مقابل اضافه ولتاژ ، اضافه جریان و هارمونیكها برای دور كردن خازن از خرابی بسیار مهم است.
اساسا خازن ها امواج كلید زنی تولید می كنند كه عموما به عنوان جریان هجومی و اضافه ولتاژ آنی دسته بندی می شوند.
جریان هجومی پدیده ای است كه هنگام به مدار وصل كردن خازن ها رخ می دهد. امپدانس ارائه شده توسط خازن طبیعتا بسیار كم و مقاومتی است. این امر منجر به جریان هجومی به بزرگی 50 تا 100 برابر جریان اسمی می شود كه از خازن عبور می كند ، اما چرا از خازن؟ زیرا امپدانس ترانسفورماتور در زمان روشن كردن خازن ها فقط در مقابل شار جریان مقاومت می كند.
این امر هنگامی پیچیده تر می گردد كه در تركیب موازی بانك خازنی ممكن است جریان هجومی كلید زنی به سطحی بالاتر از 200 تا 300 برابر جریان اسمی برسد. این جریان هجومی نتیجه تخلیه خازن های از پیش شارژ شده موازی با آن می باشد. در زیر این مطلب نشان داده شده است.نوعا جریان هجومی علاوه بر تخریب در شكل موج جریان سبب تخریب در شكل موج ولتاژ می شود.
 
 
در هنگام خاموش كردن (از مدار خارج كردن) خازن ها ، بسته به شارژ ذخیره شده در آن ، اضافه ولتاژ ناگهانی بالاتری در زمان خاموش كردن خازن ها بوجود خواهد آمد كه ممكن است موجب پدید آمدن جرقه در پایه ها شود.
هنگامی كه خازن خاموش می شود شار الكتریكی در خود نگه می دارد و بوسیله مقاومتهای تخلیه ، تخلیه (Discharge) می شود. مدت زمان تخلیه عموما بین 30 تا 60 ثانیه می باشد. تا زمانی كه تخلیه بشكل موثری صورت نگرفته نمی توان خازنها را به مدار باز گرداند. هرگونه بازبست خازن قبل از تخلیه كامل دوباره موجب افزایش جریان هجومی می شود.
 
علاوه بر دستگاه های مسدود كننده هارمونیك ها كه با صحت خازن ها نسبت مستقیم دارند ، و در سر خط بعدی تشریح می شوند ، دستگاه های تحلیل برنده امواج كلید زنی مثل جریان هجومی ، اضافه ولتاژ آنی و غیره نیاز دارند كه بطور دقیق تعریف و بررسی شوند.
 
دستگاه های مسدود كننده هارمونیك ها:
برای كاربری سالم خازن ها لازم است كه فركانس تشدید مدار LC (سلف – خازن) كه شامل ادوكتانس بار و خازنهای اصلاح ضریب توان می شود ، به فركانسی دور از كمترین فركانس هارمونیك تغییر داده شود. برای مثال هارمونیك هایی كه در سامانه تولید می شوند و خازن های قدرت را متاثر می سازند ، هارمونیك های پنجم ، هفتم ، یازدهم ، سیزدهم و غیره هستند. پایین ترین هارمونیكی كه بر خازن ها تاثیر می گذارد هارمونیك پنجم است كه در فركانس 250 هرتز دیده می شود. اساسا اگر خازن ها با سلف ها موازی شده باشند ، انتخاب مقدار اندوكتانس به شكل زیر است :
تركیب سری LC (سلف – خازن) در فركانسی زیر 250هرتز تشدید می كند . بنابراین در همه فركانس های هارمونیك ها تركیب سری سلف و خازن مانند یك تركیب سلفی عمل خواهد كرد و امكان تشدید برای هارمونیك پنجم یا هر هارمونیك بالاتری از بین می رود. شكل زیر نامیزان سازی (De – Tuning) خازن ها را نشان می دهد.
 
 
این تركیب سلف و خازن كه در آن فركانس تشدید در فركانسی دور از فركانس هارمونیك تنظیم شده است ، مدار LC (سلف – خازن) نامیزان شده
(De-Tuned) نام دارد. ضریب نا میزان سازی نسبت رآكتنس به طرفیت خازنی است. در مدار خازنی نامیزان شده ، اساسا سلف مانند دستگاه مسدود كننده هارمونیك ها عمل می كند. برای خازن ها ضریب مناسب نامیزان سازی حدود % 7 است كه فركانس تشدید را در 189 هرتز تنظیم می كند.
اما ، نامیزان سازی % 5.67 همچنین در جایی استفاده می شود كه فركانس تشدیدی معادل 210 هرتز دارد . هر دو درجه نامیزان سازی ، مسدود كردن (بلوكه كردن) هارمونیك ها از خازن ها را تضمین می كنند. شكل زیر درجه نامیزان سازی را نمایش می دهد.
 
 
 


بانك های نامیزان سازی خازن:
بانك های نامیزان سازی خازن نیازمند آن هستندكه با نكات اساسی زیر مشخص شوند :
انتخاب درجه نامیزان سازی
محاسبه خازن كل خروجی مورد نیاز
محاسبه افزایش ولتاژ بوسیله سلف های سری
درجه نامیزان سازی مطلوب بر پایه هارمونیك موجود است. لازم است كه هارمونیك های سمت بار اندازه گیری شوند تا در درجه نامیزان تصمیم گیری شود.
*
خروجی خازن و سطح ولتاژ نیاز به انتخاب صحیح بر اساس درجه نامیزان سازی دارند. برای مثال برای %7 نامیزان سازی برای رسیدن به 200 كیلو ولت آمپر رآكتیو خروجی (KVAR) در 400 ولت ، نیاز به آن داریم كه خازن 240 KVAR خروجی با ولتاژ 400 ولت انتخاب نماییم. این بدلیل افزایش ولتاژ بوسیله اندوكتانس سری است. مشابها برای رسیدن به 200 KVAR خروجی در ولتاژ 440 ولت به خازن های 240 KVAR خروجی 480 ولتی نیاز است.
محاسبه افزایش ولتاژ به سبب رآكتنس سری ، بر اساس نامیزان سازی است و به روش زیر انجام می گیرد :
( درجه نامیزان سازی – 1) / (ولتاژ نرمال مجاز) = ولتاژ خازن
 

سامانه خازنی ایده آل:
برای تصحیح ضریب توان در بار صنعتی كنونی كه شامل هارمونیك ها و تشدید می شود ، یك سامانه اتصال خازنی اساسا باید خصوصیات زیر را دارا باشد :
ظرفیت خازنی متغیر بر اساس توان رآكتیو برای دوری از تغییر فركانس تشدید. این امر انتخاب صحیح پنل های APFC را ممكن می سازد. پنل APFC باید خصوصیات زیر را داشته باشد.
حسگرها باید به طور مداوم سطح هارمونیك های ولتاژ را نمایش دهد و خازن ها را تحت زیر سطوح بالاتر هارمونیك ها محافظت نماید.
انتخاب محدوده هارمونیك های پنجم ، هفتم ، یازدهم ، سیزدهم و همچنین شناخت تخریب همه هارمونیك ها برای تنظیم حدود ایمن و همچنین پیش بینی تغییرات بعدی هارمونیك ها.
مونیتورینگ جریان RMS برای محافظت خازن ها تحت هر حالت تشدید.
كنترل مشخصات ، برای دوری از بكارگیری ظرفیت مازاد خازنی تحت حالت كم بار.
انتخاب خازن با عمر بالا و با تضمین مشخصات زیر :
ظرفیت اضافه بار : حداقل دو برابر جریان اسمی به طور مداوم و 350 برابر آن هنگام جریان هجومی.
قابلیت پایداری در مقابل اضافه ولتاژ :بیشتر از %10 و بالاتر از ولتاژ مجاز بصورت پیوسته.
قابلیت پایداری در مقابل هارمونیك ها : تضمین محدوده های هارمونیك های پنجم ، هفتم ، یازدهم ، سیزدهم و همچنین برای محدوده های THD.
مدار سلفی De – Tuned برای مسدود كردن هارمونیك ها (الگوی هارمونیك بار باید قبل از تعیین درجه نامیزان سازی (De – Tuning) اندازه گیری شود).
انتخاب سطح خازن و سطح ولتاژ براساس درجه نامیزان سازی.
دستگاه های كلیدزنی با تقلیل دهنده های داخلی برای تقلیل امواج كلید زنی برای خازن های قدرت.
اساسا این خصوصیات با مطالعه متناسب هارمونیك های ولتاژ بار همراه است كه تضمین می كند كه تاثیر مخرب هارمونیك ها و تشدید از خازن ها دور شود كه بدین وسیله عمر خازن ها و كارایی كل سامانه الكتریكی را افزایش می دهد.
 

نتیجه گیری
علم به شرایط و خصوصیات خازن ها و عوامل موثر بر آنها از جمله هارمونیك ها نه تنها موجب افزایش امنیت و سلامتی و طول عمر آنها خواهد شد بلكه سبب كاهش هزینه های پیش بینی شده و نشده در بكار گیری انرژی الكتریكی می شود.

مفاهیم پایه در كلیدهای فشار ضعیف

1-(operation voltage):ولتاژ عملكرد یا ولتاژ بهره برداری است كه به ان ولتاژ سرویس هم میگویند این ولتاژ تحت عنوان Ue بیان میشود.سطح این ولتاژ در فشار ضعیف400V است.

2-(nominal voltage):حد بالای ولتاژ سیستم است كه در فشار ضعیف 690V است.كه تحت عنوان Un بیان میشود.

3-(insulation voltage):بصورت ماكزیمم سطح ولتاژ سیستم است كه در فشار ضعیف برابر 1Kv است.این ولتاژتحت عنوان Ui بیان میشود.

4-(impuls withstand voltage):مقدار ولتاژ پیك ضربه ای است كه برابر ولتاژ ماكزیمم پیك است این ولتاژ تحت عنوان Uimp بیان میشود.

5-(uninterruptable current ):شدت جریان تحمل كنتاكت كلید است یا به عبارتی جریانی است كه تجهیز بطور مداوم میتواند تحمل كند.این جریان تحت عنوان Iu بیان میشود.

6-(nominal current):جریان نامی نرمالی است كه تجهیز در شرایط معین بطور دایمی از خود عبور میدهد مقادیر نامی جریان 16A...6300A است این جریان تحت عنوان In بیان میشود.

7-(short -time withstand current):رنج ایستادگی كوتاه مدت جریان اتصال كوتاه برای كلید است كه معمولا" با یك زمانی مطرح میشود كه یك یا سه ثانیه است.این جریان تحت عنوان Icw بیان میشود.

8-(making short circuit capacity):جریان نامی وصل اتصال كوتاه است  مثال:اتصال كوتاه در مدار باقی مانده است وكلید را میتوانیم در این  شرایط وصل كنیم.این جریان تحت عنوان Icm بیان میشود.

9-(ultimate short circuit breaking):قدرت قطع در جریان پیك اتصال كوتاه است این جریان با دو مقدار مشخص میشود مقدار r.m.s و مقدار dc component كه بصورت درصد بیان میشود این جریان تحت عنوان Icu بیان میشود.

10-(service short circuit breaking):این جریان هم مقدار نامی قطع اتصال كوتاه است كه تحت عنوان Ics بیان میشود.

*نكته:Icuجریان اتصال كوتاهی است كه كلید تنها یكبار بدون اینكه اسیبی ببیند قادر به قطع ان است اما Icsجریان اتصال كوتاهی است كه كلید به دفعات قادر به قطع ان میباشد بدون انكه اسیبی ببیند.Ics  درصدی از Icu است.

 


35 نكته در مورد طراحی وكنترل تابلوهای برق

 

مطالب حاضر حاوی 35 نكته در مورد طراحی وكنترل تابلوهای برق می باشد كه به هدف افزایش معلومات طراحان و كنترلرهای تابلوبرق گردآوری شده است ،امید است كه مورد رضایت كارشناسان محترم واقع گردد . بدین وسیله از اساتید و كارشناسان محترم درخواست می نماید نظرات سازنده خود را در جهت هرچه پربارتر نمودن مطالب ارایه شده ارسال نمایند . در پایان از همكاران عزیزی كه در تدوین جزوه حاضر مساعدت نموده اند سپاسگذاری می نماید.
 ۱-هیچگاه در مسیر تغذیه موتور كلید یا دیژنكتور از كنتاكت رله شیشه‌ای استفاده نگردد زیرا با توجه به كم بودن فاصله كنتاكتها باهم، امكان دارد جرقه تولید شده و كنتاكتها ذوب شود. بهتر است در این مواقع از كنتاكتور با توان حدود سه برابر توان موتور استفاده گردد.
2- هیچگاه از دیود برای مدار لامپ تست در مدارات AC استفاده نگردد؛ برای مدار فوق از كنتاكت باز استفاده گردد.
3- در صورتیكه در فیدرهای ورودی از لامپ سیگنال و ولتمتر استفاده می‌گردد سعی گردد لامپ سینگنال از زیر كلید و ولتمتر از بالای كلید تغذیه گردد (یابالعكس).
4- مقدار جریانی كه در یك ثانیه یك سیم قابلیت تحمل آن را دارد از فرمول زیر محاسبه می‌گردد.
سطح مقطع = S 200 × S = Imax
جریان ماكزیم = Imax
5- سیم‌هایی كه مستقیماً از روی باس بار گرفته می شود باید كمتر از 2.5 میلیمتر مربع نباشد و ایزوله گردد. در صورتیكه قطر سیم از حد معین A بیشتر شود نیاز به ایزوله ندارد:
200 × S = A
A : مقدار جریانی كه در یك ثانیه باعث قطع كلید اصلی می گردد
6- از كنتاكت میكروسوئیچ تست و سرویس جهت مدارات قطع و وصل استفاده گردد نه از كنتاكت رله كمكی متأثر از میكروسوئیچ زیرا در هنگام قطع برق به طور ناخواسته رله كمكی بی برق شده و دستور قطع می دهد.
7- هیچگاه از مس بافته شده به جای هادی انعطاف پذیر جهت قسمتهای دارای ولتاژ استفاده نگردد. زیرا پس از گذشت زمان مس بافته شده انعطاف لازم را از دست می دهد.
8- جهت ارتباط كامل سیستم ارت تابلو حتماً در محل اتصالات از واشرخاردار استفاده گردد یا محل اتصال رنگبری شود.
9- در صورتیكه از كلید AC به جای DC استفاده گردد قدرت قطع كلید در ولتاژ DC سه برابر كاهش می یابد.
10- در صورتیكه رله كلید (MCCB) از نوع الكترونیكی باشد در جریان DC عملكرد مناسبی ندارد ولی عملكرد رله حرارتی در هر دو نوع جریان یكسان می باشد.
11- از مینیاتوری DC می توان در جریان AC استفاده نمود ولی عكس این موضوع مجاز نمی باشد.
12- در صورتیكه از CT دو رنج در تابلو استفاده می گردد حتماً نوع اتصال اولیه CT (نسبت تبدیل CT) بایستی در نقشه الكتریكی مشخص گردد.
13- در صورت استفاده از نمایشگر نئونی در تابلوی فشار متوسط ترجیحاً سعی گردد از نوع خود تغذیه استفاده گردد. در صورت استفاده از نوع تغذیه كمكی، با قطع برق تغذیه نمایشگر نیز خاموش می‌گردد در حالیكه ولتاژ روی باس‌بار وجوددارد.
14- جهت كاهش زمان سیم كشی و همچنین سیم مصرفی، بهتر است در جائی كه از كنتاكتهای سری رله شیشه یا كنتاكتورو ... استفاده می گردد حتماً محل قرار گیری المانهای مذكور در طراحی و وایرینگ الكتریكی لحاظ گردد.
15- در هنگام نوشتن وایرینگ كنتاكت المانهای هم پتانسیل، دقت شود المانهایی كه نزدیكتر به محل نقطه مبدأ قرار دارند زودتر نوشته شوند.
16- در هنگام انتخاب باس بار دقت شود كه باس بار تحمل 5/1 برابر جریان كلید ورودی را داشته باشد كه این موضوع در هنگامی كه خروجی‌های تابلو موتوری باشد اهمیت بیشتری دارد.
17- در هنگام چیدمان المانهای تابلو دقت گردد كه ترموستات در دورترین نقطه نسبت به هیتر قرار داشته باشد و هیتر در پایین ترین قسمت تابلو قرار گیرد.
18- در تابلوی فشار ضعیف سعی شود مدار هیتر و روشنایی از زیر كلید ورودی گرفته شود (زمانیكه از دو ورودی استفاه می‌گردد طبق منطق درخواستی طراحی گردد)
19- در مدار اینترلاك الكتریكی تابلو بایستی از كنتاكتهای خود المانها درگیر در اینتر لاك استفاده گردد نه از كنتاكتهای رله كمكی متأثر از المانهای درگیر.
20- حداكثر فاصله مجاز جهت نصب كلید فیوز و كلیدهای اصلی از كف تابلو 1600 میلیمتر
می باشد.
21- در مدار وصل خازن حتماً به زمان تخلیه (دشارژ) خازن دقت شود (مدار اینترلاك پیش بینی گردد)
22- جهت حفاظت مداراتی كه از زیر كلید اصلی تغذیه می شود حتماً از كلید فیوز كارتریجی (سیگاری) با قدرت قطع بالا استفاه گردد.
23- در مدار ثانویه CT ترمینالی زمین می شود كه ترمینال متناظر اولیه آن ورودی در نظر گرفته شده است.
24- در صورتیكه از یك كر (core) ترانس جریان استفاده شده باشد دقت شود كرهای دیگر اتصال كوتاه شوند.
25- هیچگاه كنتاكت رله افت فشار گاز در دیژنكتورهای گازی نبایستی دستور قطع به بوبین قطع آن دیژنكتور را بدهد.
26- در هنگام تست Power frequency بایستی برقگیرها و ترانسهای ولتاژ از مدار خارج گردند.
27- جامپرها در ترمینال جریانی بایستی سیم های طرف CT را اتصال كوتاه كند.
28- در صورتیكه تجهیزات حفاظتی و اندازه گیری جریان كسر باشد بایستی ثانویه CT اتصال كوتاه گردد.
29- حداقل سطح مقطع سیم های جزیانی  5/2میلیمتر مربع می باشد.
30- سعی گردد جهت سیم و كابلهای مشتری كه بعد از نصب تابلو اتصال می‌یابد ترمینال خالی و داكت خالی در نظر گرفته شود.
31- درهنگام طراحی، كلیدهایی كه در نزدیكی ترانس اصلی قراردارند با توجه به توان ترانس قدرت اتصال كوتاه كلید در نظر گرفته شود.
32- جهت عبور سیم‌های ثانویه PT و CT از قسمت MV به LV از لوله خرطومی فلزی استفاده گردد.
33- در هنگام طراحی فیوزهای حفاظتی دقت شود كه فیوزهای انتخابی متناسب با جریان تجهیزات انتخاب شود.
34-رابطه بین جریان و زمان
35-رابطه جریان اتصال كوتاه تقریبی
U2: ولتاژ ثانویه ترانس Icc: جریان اتصال كوتاه %Ucc: درصد ولتاژ اتصال كوتاه S : قدرت ترانس

کنتاکتور چيست؟

کنتاکتورها

کنتاکتورها کلیدهای الکترو مغناطیسی می باشند که مهمترین جزء مدارهای فرمان الکتریکی را تشکیل میدهد.
موارد استفاده کنتاکتورها امروزه در ماشینهای صنعتی بسیار زیاد بوده و برای راه اندازی و کنترل اکثر ماشینها از کنتاکتور استفاده میشود .
مزایای استفاده کنتاکتورها در ازای کلیدها را میتوان بشرح زیر بیان نمود:
۱.کنترل و فرمان از راه دور توسط کنتاکتور اقتصادی تر وایمنی تر است.
۲.از خطرات ناشی از راه افتادن دوباره ماشینهایی که در اثر قطع ناگهانی برق شبکه از کار افتاده است جلو گیری میکند .
۳.توسط کنتاکتور امکان قطع و وصل مصرف کننده از چندین محل عملی میباشد.
۴.امکان مدار فرمان اتوماتیک مقدور است .
۵.با طراحی مناسب میتوان سرعت قطع ووصل مدار رابالابرد .
۶.حفاظت دستگاه ها مناسب تر و مطمئن تر است .

 

 

ساختمان کنتاکتورها:کنتاکتور تشکیل شده است از یک مغناطیس الکتریکی که یک قسمت آن متحرک بوده و توسط فنری از قسمت ثابت نگه داشته میشود و یک سری کنتاکت عایق شده را از یکدیگر به آن متصل می باشند و با آن حرکت میکنند.
در قسمت ثابت این مغناطیس الکتریکی فیزیک یک سری کنتاکت دیگر نیز محکم شده است . هنگامی که از سیم پیچ مغناطیسی جریان معینی عبور میکند . کنتاکتهای متحرک توسط نیروی مغناطیسی به کنتاکتهای ثابت فشرده می شوند و در همان حال یک یا چند فنر فشرده شده ویا کشیده می شوند . اما زمانی که ولتاژ قطع شده و یا از حد معینی کمتر شود . نیروی فنرها باعث میشود که این کنتاکتها بطور اتوماتیک از هم جدا شوند.
کنتاکتورهای استاندارد شده دارای سه کنتاکت اصلی برای مدار تغذیه مصرف کننده (اصلی) و چند کنتاکت فرعی برای مدار فرمان است .
در مورد کنتاکتور میتوان گفت که یک کلید مغناطیس است که وقتی ولتاژ مورد نظر به آن اعمال میشود یک سری کنتاکت(یا کلید)باز را بسته و یک سری کنتاکت بسته را باز میکند.که با استفاده از این خاصیت مدارهای مختلفی میتوان مدارهای زیادی رو طراحی کرد.این کلید از دو هسته به شکل E یا U که یکی ثابت و دیگری متحرک است و در میان هسته ثابت یک بوبین یا سیم پیچ قرار دارد،تشکیل شده است. وقتی بوبین به برق وصل میشود با استفاده از خاصیت مغناطیسی ،نیروی کششی فنر را خنثی میکند و هسته فوقانی را به هسته تحتانی متصل کرده باعث میشود که تعدادی کنتاکت عایق شده از یکدیگر به ترمینال های ورودی و خروجی کلید متصل میشود و یا باعث باز شدن کنتاکت های بسته کنتاکتور بسته کنتاکتور گردد.در صورتی که مدار تغذیه بوبین کنتاکتور قطع شود ،در اثر نیروی فنری که داخل کلید قرار دارد هسته متحرک دباره به حالت اول باز میگردد.مزایای استفاده از کنتاکتورکنتاکتورها نسبت به کلیدهای دستی صنعتی مزایایی به شرح زیر دارند:1_مصرف کننده می تواند از راه دور کنترل می شود.2_مصرف کننده میتواند از چند محل کنترل شود.3_امکان طراحی مدار فرمان اتوماتیک برای مراحل مختلف کار مصرف کننده وجود دارد.4_سرعت قطع و وصل کلید زیاد و استهلاک آن کم است.5_از نظر حفاظتی مطمئن ترند و حفاظت مطمئن تر و کامل تری دارند.6_عمر موثرشان بیشتر است.7_هنگام قطع برق،مدار مصرف کننده نیز قطع می شود و به استارت مجدد پیدا میکند؛در نتیجه از خطرات وصل ناگهانی دستگاه جلو گیری می کند.کنتاکتور برای جریان های AC وDC ساخته میشود.تفاوت این دو کنتاکتور در این است که در کنتاکتور های AC از یک حلقه اتصال کوتاه برای جلوگیری از لرزش حاصل از فرکانس برق استفاده می شود. نیروی کششی یک مغناطیس الکتریکی جریان متناوب،متناسب با مجذور جریان عبوری از آن و در نتیجه متناسب با مجذور اندکسیون مغناطیسی است.
 
چون مقدار جریان لحظه ای با توجه به رابطه i=Imax SIN wt تعقیر میکند،نیروی کششی مغناطیسی نیز برابر با F=Fmax sin wt (سینوس توان 2 دارد که نمیشد تایپ کنی) خواهد شد و تعداد دفعاتی که این نیرو ماکزیمم و صفر می شود، به اندازه دو برابر فرکانس شبکه خواهد گردید.در نتیجه ،در لحظاتی که مقدار نیروی کششی بیشتر از نیروی مقاوم فنر های کنتاکتور باشد ،هسته کنتاکتور جذب می شود و در لحظاتی که مقدار نیروی کششی کمتر از مقدار نیروی فنر ها شود،هسته متحرک هسته نیز آزاد شده و به محل اول خود باز می گردد.بدین ترتیب در هسته متحرک لرزش و صدا ایجاد خواهد شد این نوسانات را می توان به وسیله یک حلقه بسته در سطح قطب ها جا سازی شده و حدود نصف تا 3/2 سطح هر قطب را پوشانده است از بین برد و لرزش آن را برطرف کرد. عمل این حلقه آن است که مانند سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتوری که در حالت اتصال کوتاه قرار گرفته است،از آن جریان القایی عبور میکند و باعث ایجاد فوران مغناطیسی فرعی در مدار هسته می شود. این فوران فرعی با فوران اطلی اختلاف فاز دارد و در زمانی که نیروی کششی حاطل از فوران اطلی صفر باشد ،نیروی کششی حاصل از فوران اطلی ماکزیمم خواهد بود و در حالتی که نیروی حاصل از فوران ماکزییم باشد ،این نیرو صفر خواهد بود و چون جمع این دو نیرو به هسته متحرک اثر میکند،نیروی کششی در هر لحظه از نیروی مقاومت فنر بیشتر خواهد بود.ولتاژ تغذیه بوبین متفاوت است و از 24 تا 380ولت ساخته می شود. در اکثر کشورهای صنعتی برای حفاظت بیشتر ،تغذیه بوبین کنتاکتور را زیر ولتاژ حفاظت شده (65ولت)انتخاب میکنند. و یا برای تغذیه مدار فرمان ،ترانسفورماتور مجزا کننده به کار می برند.
 
شناخت مشخصات کنتاکتورنوع کنتاکتور
 
با توجه به نوع مصرف کننده و شرایط کار ،کنتاکتورها دارای قدرت و جریان عبوری مشخصی برای ولتاژهای مختلف هستنند. بنابراین باید به جدول و مشخصات کنتاکتور توجه کافی مبذول کرد و انخاب کنتاکتو.را منطبق بر مشخصات مورد نیاز قرار داد.برای اتصال مصرف کننده به شبکه باید از کلید یا کنتاکتوری با مشخصات مناسب استفاده کرد که کنتاکت های آن تحمل جریان راه اندازی و جریان دائمی را داشته باشد و همچنین در صورت اتصال کوتاه،جریان لحظه ای زیادی که از مدار عبور می کند. و یا جرقه ای که هنگام اتصال مدار ایجاد می شود ،صدمه ای به کلید نزند.بدین منظور و برای این که بتوانیم پس از طراحی مدار ،کنتاکتور مناسب را برای اتصال مصرف کننده به شبکه انتخاب کنیم،باید با مقادیر نامی مربوط به کنتاکتور آشنا شویم.برای انتخاب کنتاکتور در قدرت های مختلف می توان از جدول هایی استفاده کرد.

قسمتهای مختلف کنتاکتور عبارتند از:

۱- حامل کنتاکتهای ثابت( باید دارای درجه عایقی مناسبی باشد )
۲- ترمینال
۳- صفحه فلزی انتهایی برای نصب قسمتهای ثابت روی آن
۴- کنتاکتهای ثابت و متحرک ( این کنتاکتها باید در یک خط قرار گرفته و از پوشش اکسید نقره بمنظور بالا بردن ضریب اطمینان در مقابل کار زیاد در روی آنها استفاده شود )
۵- بوبین کنتاکتور (در کنتاکتور این بوبین طوری طراحی شده است که در مقابل عوامل جوی و نیروهای مکانیکی مقاوم باشد )
۶- ترمینالهای ورودی و خروجی
۷- سیستم هسته آهنی ثابت و متحرک
۸- قسمت کنترل جرقه
۹- حامل کنتاکتهای متحرک ( این قسمت باید دارای درجه عایقی مناسبی باشد.)

جریانهای نامی:

چون کنتاکتهای متحرک با فشار بر روی کنتاکتهای ثابت اتصال پیدا میکنند و سطح
کنتاکتها نیز کاملا صاف نیست لذا سطح تماس آنها یک نقطه کوچک خواهد بود بنا
ـــ بر این در محل تماس دو کنتاکت مقاومت الکتریکی وجود داشته و عبور جریان
با عث گرم شدن کنتاکتها خواهد شد . هرچه زمان عبور جریان از کنتاکتورها بیشتر
باشد کنتاکتهای آن بیشتر گرم میشود .باتوجه به زمان لازم برای وصل بودن کنتاکتورها جریانهای زیر نعریف میشود :
الف ـــ جریان دائمی ( Ith2 )
جریانی است که میتواند در شرایط کار نرمال و در زمان نامحدود و بدون قطع شدن از کنتاکتهای کنتاکتور عبور کرده و به آن صدمه ای نزند و حرارت ایجاد شده در کنتاکتها از حد مجاز تجاوز ننموده .
ب ـــ جریان هفتگی ( Ith1 )
جریانی است که در شرایط کار نرمال و با هفته ای یک بار اتصال میتوان از کنتاکتهای کنتاکتور عبور کرده و در خصوصیات کار کنتاکتور هیچگونه تغییری پیش نیاورد .
ج ـــ جریان هشت ساعتی ( Ith )
جریانی است که با اتصال یک بار در هر هشت ساعت در شرایط کار نرمال میتواند از کنتاکتهای کنتاکتور عبور کرده و تغییری در خصوصیات کار کنتاکتور ایجاد نکند .

جریان کار نامی :

جریان کار نامی یک کنتاکتور جریانی است که شرط استفاده از کنتاکتور را بیان میکند و در رابطه با نوع و مقدار ولتاژ بار میباشد .
جریان اتصال کوتاه ضربه ای:
در مدار فرمان و مدار قدرت کنتاکتور باید از وسایل حفاظتی استفاده نمود تا در صورت اتصال کوتاه بلافاصله مدار قطع شود چون در فاصله زمانی اتصال کوتاه تا قطع مدار توسط وسایل حفاظتی از کنتاکتهای کنتاکتور نیز جریان خیلی زیادی عبور میکند لذا باید کنتاکتها تحمل این جریان را در این زمان کوتاه داشته باشند و به یکدیگر جوش نخورده و یا تغییر فرم ندهند .
مقدار ماکزیمم جریان را در لحظه اتصال کوتاه به Is نشان داده و جریان اتصال کوتاه ضربه ای مینامند .
جریان نامی زمان کم ( جریان ۱ ثانیه )
مقدار موثر جریانی را که کلید برای زمان یک ثانیه در حالت اتصال کوتاه میتواند تحمل کند بدون اینکه صدمه ببیند جریان نامی زمان کم و یا جریان یک ثانیه تامیده میشود
ولتاژ های نامی :الف ـــ ولتاژ کار نامی ( Ue )
مربوط به اتصال دهنده ( کنتاکتها ) بوده و مقدار ولتاژی است که کنتاکتها میتوانند با جریان کار نامی Ie در این ولتاژ مورد استفاده قرار گیرند .
ب ـــ ولتاژ عایقی نامی ( Ui )
استحکام عایقی بین عضوهای اتصالی را مشخص میکند .
ج ـــ ولتاژ تغذیه نامی ( Uc )
ولتاژی است که باید به بوبین کنتاکتور اتصال یابد و معمولا مقدار آن روی بوبین کنتاکتور نوشته میشود .
انرژی مصرفی کنتاکتورها :بوبین هر کنتاکتوری را می توان برای کار با ولتاژهای مختلف طراحی نمود از ۱۲ولت جریان مستقیم تا ۱۵ ولت متناوب و ولتاژهای دیگر .
به علت عبور جریان از بوبین کنتاکتور . کنتاکتور به صورت یک مصرف کننده مقداری توان مصرف کرده و گرم میشود . یک کنتاکتور خوب باید دارای مصرف داخلی کم باشد . برای کم کردن مصرف کنتاکتور میتوان از یک مقاومت که بعد از عملکرد کنتاکتور بابوبین سری شود استفاده کرد . به دو سر این مقاومت تیغه ای از خود کنتاکتور وصل میگردد بعد از اینکه جریان وارد سیم پیچ شد تیغه که قبلا بسته بود باز شده و مقاومت سر راه بوبین قرار میگیرد با آن سری می شود .

کاربردهای دفاعی و فضایی ماهوارها

در یک نگاه کلی توانمندی سربازان، خودروها و تانک های سبک و مقاوم، سلاحهای خاص، ابزارهای استتار، ابزارهای مخابراتی، جنگنده ها، سلاح های زیردریایی و ... همه به کمک فناوری نانو استعداد ایجاد قابلیت ها و کارایی های بیشتری را دارند. توانمندی سربازان در تحمل شرایط سخت، ابزارهای سبک و دقیق، غذاهای مقوی و کم حجم، کفش های مناسب، لباس مناسب، ابزارهای شناسایی مواد شیمیایی مهلک و ماسک های ویژه به وضوح میتواند از خصوصیات محصولات فناوری نانو بهره ببرد. انواع باتری ها و ابزار تامین انرژی و پیل های سوختی به سبب ویژگی های مهمی مانند سرد و ساکت بودن در صنایع نظامی مورد توجه هستند. امروزه ابزارهای قدرتمندی وجود دارد که به راحتی منشاء امواج را شناسایی و با آن مقابله می کنند. از سوی دیگر سلاح های کشتاری غیرقابل حس میکروبی در حال گسترش هستند و فناوری نانو ساخت دستگاههای قوی شناسایی این سلاح های میکروبی را ممکن کرده است.

شناسایی
در حوزه نظامی بصر جای خود را به ابصار می دهد، یعنی به جای استفاده از یک ابزار برای دیدن، ابزارهای مشاهده دیگری نیز وجود دارد. یکی از این ابزارها امواج مغناطیسی و نوری هستند. این ابزارها یک راهکار قدیمی برای ارتباط در هوا، دریا و میادین نبرد به شمار می روند. اشکال مختلفی برای ارتباطات وجود دارد که ممکن است با هم در تلاقی باشد، ارتباط حیاتی، گرافیکی، موجی و از راه دور از جمله این روشها هستند. ماهواره ها ابزارهای ارتباط از راه دور هستند.

 

ماهواره ها در 35888 کیلومتری در بالای زمین در حرکتند و با همان سرعتی که زمین به دور خود میگردد در یک مدار مستقر شده اند. این به آن معناست که ماهواره همواره در بالای قسمت مشخصی از زمین است. ماهواره ها می توانند به طرح نقشه ها، تهیه کردن اطلاعات آب و هوا، بررسی الگوهای آب و هوایی و حتی مشاهده ساختمان ها و مردم سایر نقاط زمین کمک کنند. آمریکا ماهواره های جاسوسی زیادی دارد که بر فراز سایر کشورها حرکت می کنند. این ماهواره ها به کمک ابزارهایی مشابه تلسکوپ هابل تصاویر دقیقی تهیه کند، تا حدی که برای برخی از ماهواره ها مشاهده جزییات روی یک کارت امکان پذیر است. ماهواره ها میتوانند برای ایستگاه های رادیو تلویزیونی زمین، تصویر ارسال کنند.تصویری که توسط ماهواره کوییک برد در حدود 300 مایلی (483کیلومتری) بالای زمین گرفته شده است.

درشب تعداد فوتون ها یا همان بسته های منفرد انرژی که از اجسام به چشم می رسد، محدود است، بنابراین اشیاء به سختی رویت می شوند. دوربین های دید در شب فوتون های کم دریافتی از اشیاء را با عدسی های بزرگ شکار کرده و متمرکز می کنند. فوتون ها وارد عدسی می شوند. فوتوکاتدها فوتون ها را به الکترون تبدیل می کند. تقویت کننده الکترون ها را چند برابر می کند. به کمک یک صفحه شیشه ای پوشیده شده با فسفر، به مانند صفحه تلویزیون الکترون ها به حالت فوتون بازمی گردند. فوتونهای بیشتر به معنای وضوح بیشتر است. چشم انسان 126 میلیون سلول تشخیص نور دارد که همه تصاویر روز را برای ما قابل رویت می کنند، اما در شب کارایی دید انسان کم می شود ولی دوربینهای دید در شب حداقل نور موجود را دریافت و تقویت می کنند. شبکیه چشم دو نوع سلول تشخیص دهنده دارد: سلول های میله ای و مخروطی، حدود 120 میلیون سلول میله ای که در تصویر میکروسکوپ الکترونی پویشی به رنگ آبی نشان داده شده است، نور تاریک و سیاهی را شناسایی می کنند و 6 تا 7 میلیون سلول مخروطی نیز رنگ ها را تشخیص می دهند.
نانوکامپوزیت ها
خصوصیات نانوکامپوزیت ها آنها را به موادی جذاب برای کاربردهای نظامی تبدیل کرده است. سوای سبک سازی بدنه تجهیزات زرهی به کمک نانوکامپوزیت ها، خصوصیاتی مانند رادارگریزی، اختفا، نفوذپذیری گازها نیز قابل ارتقا هستند. لباسهای ضدگلوله، فیلترهای آب، ماسکها، لباسهای رزم و .. نیز می توانند نانوکامپوزیتی باشند. بدنه تجهیزات زرهی معمولاً باید چندین کار مختلف را با هم انجام دهد. زره های چند لایه، از دو یاچند ورقه از مواد مشابه یا متفاوت تشکیل شده است که به هم اتصال داده شده اند. اگر مواد مختلف با هم ترکیب شده باشند، زره کامپوزیتی ساخته می شود. طرح پایه استفاده از مواد سخت و فوق سخت در جداره بیرونی است تا در برابر شکست، تغییر شکل و زنگ زدن مقاوم باشد و از مواد دیگر برای تقویت لایه اول و جلوگیری از سوراخ شدن زره بهره می برد. این لایه ها قابلیت های خود را به کمک افزودنی ها و پوشش ها می گیرند.

فناوری استتار
فناوری استتار همان شیوه ای را استفاده می کند که خداوند در حیوانات قرار داده تا زنده بمانند و برای پنهان ماندن از چشمهای بصری و موجی دشمن گریزی داشته باشند. برای این کار باید از ارسال علائمی که برای دشمن قابل شناسایی است جلوگیری شود. محدوده امواج راداری قابل شناسایی دسته ای از امواج را در برمی گیرد که مقطع رادار یا آر سی اس نامیده می شود. سطح یک انعکاس دهنده عالی که میزان برابری از پرتوهای تابشی را به آنتن گیرنده بازمی گرداند و رادار آن را می بیند. شکل بیرونی وسیله اعم از پرنده یا زمینی در مقطع رادار اهمیت بالایی دارد. مواد جاذب رادار (RAM) با جذب و تبدیل امواج راداری الکترومغناطیسی به گرما از انعکاس امواج تابشی جلوگیری می نماید. جذب این مواد اغلب در یک محدوده باز و پهن از دامنه امواج الکترومغناطیسی است. هواپیماهای مدرن در اکثر موارد از الیاف آرامید استفاده می کنند که به مواد جاذب کمک می کند، موادی که جاذب های ارتجاعی نامیده می شوند و اثری شبیه به مواد جاذب رادار دارند. این مواد بر اساس همپوشانی امواج کار می کنند. برای کاهش مقطع تشخیص رادار، طراحی شکل اهمیت می یابد و اشکالی به وسیله داده می شود که امواج به بیشترین میزان از مسیری که به وسیله می رسند باز نگردند. یک راه دیگر جلوگیری از انعکاس تغییر لبه ها و حواشی است که امواج الکترومغناطیسی را به فرستنده باز می گردانند.

امواج رادار از برج کنترل خارج مي شود و از هواپيماي معمولي مستقيماً به برج کنترل بر مي گردد.
در حالت عادی امواج رادار به هواپیما برخورد کرده و به سمت فرستنده باز می گردند و این اصل برای ارتباط راداری یا شناسایی راداری استفاده می شود. با تغییر شکل بیرونی پرنده می توان آن را رادار گریز کرد. در استادیوم ویمبلی لندن اتاق های ورودی در بالای ورزشگاه به صورت زیگزاگ ایجاد شده اند تا انعکاس نور و صدای مناسبی در ورزشگاه ایجاد شود.

 

در بمب افکنهاي رادار گريز، بدنه، بال و موتورها به يک شکل خاص طراحي شده است. اين پرنده ها خيلي سريع و قابل مانوردهي نيستند، اما آنها مي توانند ده هزار کيلومتر بدون نياز به سوخت رساني پرواز کنند.

بمب افکن ضد رادار چگونه کار مي کند؟
• رادار که در جنگ جهاني دوم استفاده شد يک فناوري پيشرفته است که از امواج راديويي براي تشخيص موقعيت هواپيماهاي دشمن استفاده مي کند. اگر هواپيماها امواج رادار را به برج مراقبت بازگردانند شناسايي خواهند شد.
• يک هواپيماي معمولی شکل بدنه گردي دارد که امواج را به برج مراقبت باز مي گرداند که به معناي نمايان شدن آن در صفحه رادار است. اما يک پرنده پهن و باريک با زواياي شيب دار بدنه امواج راداري را مي گيرد و آن را محو مي کند. شکل پرنده به حذف امواج رادار کمک مي کند. امواج راداري به برج مراقبت باز نمي گردند.

• استلس يا مخفي يک فناوري نظامي محرمانه براي ساخت هواپيماها و کشتي هاي رادارگريز است که به سال 1991 باز می گردد. رويکـرد “ببيـن، ديده نشـو” را دارد. بمب افکـن ضدرادار بدنه خاصي دارد که روي صفحات رادار بزرگتر از يک پرنده به نظر نمي رسد.
• پوششهاي نازک فلزي روي پنجره کابين انعکاس راداري را کاهش مي دهد.
• لبه بال ها و دماغه امواج رادار را جذب و پراکنده مي کند.
• در هر بال استلس يک موتور جت قرار گرفته است.
• لبه هاي زيگزاگ قسمت پشت بال انعکاس امواج راداري از دم را حذف مي کند.
• سطح صافي که از اتصال بدون دوخت تيتانيومي و کامپوزيتهاي الياف کربن است اتصالات کمي دارد که انعکاس راداري را به حداقل مي رساند.
• اگزوز هاي مسطح و پهن خروجي از موتورهاي جت با هواي سرد خارج مي شوند تا ريسک شناسايي را کم کنند.
• رنگ پوشش سياه استتار در شب را فراهم مي کند.
• هواپيماي رادار گريز امواج راداري را از همه جهات مي گيرد و تنها مقدار خيلي کمي از آن برمي گردد

 

• خفاش براي پيدا کردن شب پره ها از رادار طبيعي استفاده مي کند یعنی امواجي با فرکانس بسيار بالا ارسال مي کند. امواج بازگشتي مي گويد که شکار کجاست. برخي شب پره ها يک پوشش نازک نانومتری روي بال ها و اندامشان دارند که آنها را محافظت می کند. اين استتار طبيعي ارتعاشات صوتي خفاش را جذب و محل شب پره را پنهان مي کند.

 

پوششهای نانوساختار
پوششهای نانوساختار تک مولکولی، لایه نازکی از مواد
روی سطوح فلزی یا پلاستیکی هستند و مقاومت سایشی
و ضربه ای آنها به شدت افزایش یافته است. ساخت و طراحی
لباس های مقاوم در برابر گلوله و مقاوم در برابر ضربه و آتش با استفاده از نانوروکش ها در الیاف لباس های سربازان و نیروهای امنیتی باعث سبک و قابل حمل شدن و استحکام آنها می گردد. هزینه های سرسام آور جلوگیری از آسیب ناشی از خوردگی به کشتی ها و اسکله ها با به کار بردن نانوروکش های ضدخوردگی قابل حذف شدن است. همچنین میتوان از این نانوروکشهای سخت، کلاه های جنگی سخت با مقاومت حرارتی بالا ساخت.
برخی نانوپودرها به دلیل هم اندازه بودن با طول موج نور مرئی، این طول موج را با تلألؤ بسیار زیادی منتشر می کنند. مثلاً فلونورسانس فلز طلا در حالت نانو پودر بیش از ده برابر حالت معمولی آن است، لذا در منورها یا موادی که نیاز به پراش شدید طیف خاصی از نور مرئی یا مادون قرمز است، می توان از نانو پودرهای فلزی از جمله طلا استفاده کرد. رنگ های متکی بر نانوپودر را به جای رنگ های آلی به کار برد و هواپیماهایی را که با فرسایش در سرمای شدید ارتفاعات مواجه هستند، رنگ کرد.
آلومینیوم در صورت واکنش با اکسیژن، چهار برابر هیدرازین انرژی آزاد می کند، ولی واکنش گرمایی پودر به دلیل کمبود سطح مؤثر، احتراق شدیدی ندارد. اما نانوپودرهای آلومینیوم کاملاً می سوزند و انرژی بسیار بالای خود را آزاد می کنند و می توان در هر دو نوع سوخت جامد و مایع موشک، از آنها استفاده کرد. با توجه به سرعت واکنش احتراق، به نظر می رسد به اکسید کننده کمتری نیاز باشد. همچنین از نانوپودرهای فلزی می توان به عنوان نسل بعد مواد انفجاری نیز یاد کرد.

نانو الکترونیک
نانوالکترونیک به عنوان یک فناوری نو، می تواند همه چیز از جمله فناوری های نظامی را هم تحت تاثیر بگذارد. واقعیت مجازی پیچیده تر متکی بر نانوالکترونیک، می تواند در شبیه سازی عینی بسیاری از رخدادها استفاده شود. قوی تر بودن تراشه های الکترونیکی، دقت ناوبری وسایط نظامی بدون سرنشین را بالا می برد. کافی است یک ابررایانه را تصور کنید که آنقدر کوچک است که در یک وسیله کوچک جای گرفته است. توانایی تحلیل و انتقال داده بالای چنین ابررایانه ای، باعث می شود سنجش از راه دور که در شناسایی عملیات نظامی دخیل است موثرتر باشد و اطلاعات بیشتری را بتوان از آن استخراج کرد.
سیستم های میکرو و نانوالکترومکانیکی
ابزارمیکرو یا نانوالکترومکانیکی در ابعاد نانو مثل ساعتی هستند که عقربه ها و اجزایش نانومتری است. میکرو یا نانو به ابعاد این سیستم ها و الکترومکانیکی به ارتباط این سیستم ها با اجزای محرک یا متحرک مولد یا گیرنده جریان الکتریکی اشاره دارد که رفتار خاصی را در یک حسگر انجام می دهند. این تراشه های کوچک به صورت بازوهایی کوچک یا بینا هستند که مخابره پیامهای محیطی مثل گرما، فشار، سرعت و ... را بر عهده دارند. از مزایای این سیستم های کوچک آن است که در همه جا می شود آن را استفاده کرد، ارزان بودن و مصرف انرژی کم و سادگی در تعمیر از دیگر خصوصیات این سیستم ها است. برخی از شرکت های خارجی در پی جایگزینی سیستم های نانوالکترومکانیکی به جای مینهای ضد نفر هستند. این سامانه شامل مجموعه ای از حسگرهای سنجش از راه نزدیک و دور است و می تواند به کامپیوتر دستی فردی در چند کیلومتر دورتر هشدار دهد که شخصی در حال نفوذ است. حسگر را مي‌توان به هفت دسته مكانيكي، تشعشعي، حرارتي، الكتريكي، شيميايي، مغناطيسي و بيولوژيكي تقسيم نمود كه هر يك كاربردهاي خاص خود را دارا مي‌باشند.

نانومواد
نانومواد در صنعت دفاعی تأثيرپذيرترين حوزه اين صنعت از فناوري نانو خواهد بود. در واقع بزرگترين تأثير فناوري نانو در این صنعت، كاهش وزن مواد ساز‌ه‌هاي بزرگ دروني يا بيروني، جداره سيستم‌هاي دروني و اجزاي موتور راكت خواهد بود. اين تأثير بيشتر به خاطر نانوكامپوزيت‌هايی است که نسبت استحكام به وزن بیشتری دارند. صرفه وزني اين مواد براي فضاپيماها و هواپيماهاي تجاري از نظر صرفه‌جويي سوخت تأثير بزرگتري نسبت به صنعت خودرو برجا خواهد گذاشت و قابليت ارسال محموله‌هاي بزرگتر به مدار و افزايش برد موشك‌ها را به همراه خواهد داشت. فضاپيماها معمولاً در ورود به جو در اثر مواجهه با یک دمای بسیار بالا از بین می روند و قابل استفاده مجدد نیستند. مقاومت حرارتي براي مواجهه با دماهاي بالاي هنگام بازگشت به جو خواسته‌اي است كه نانوكامپوزيت‌هاي سراميكي و نانولوله‌اي به دليل هدایت حرارتي بالاي خود می توانند پاسخگو باشند. نانولوله‌هاي كربني خود توانايي تحمل دماهاي بسيار بالا را دارند اما نانولوله‌هاي نيتريد بور مقاومت بسيار بالاتري به دما دارند و ممكن است نهايتاً ماده بهتري براي اين كاربردها شناخته شوند.

هواپیماها و موشک ها
پنجره ها در هواپيماها و موشكها براي مشاهده بيرون، توسط انسان و يا حسگرها مورد استفاده قرار مي گيرد، اين پوشش ها بايد به اندازه كافي استحكام داشته باشند و بتوانند برخورد قطعات خارجي را در سرعتهاي بالا تحمل كرده و در عين حال شفافيت خود را نيز حفظ نمايند. استفاده از نانومواد براي بهبود پنجره هواپيماها و موشكها، در برنامه هاي مختلفي دنبال مي شود. پنجره هاي جديد طول عمر بيشتري خواهند داشت و ديد بيشتري را در اختيار خلبانان قرارخواهند داد. اين پنجره‌هاي جديد شفاف، قابليت پراكنده كردن بارهاي الكترواستاتيكي ايجاد شده در كابين را نيز دارند. پنجره‌هاي امروزي به بيش از 6 لايه براي رسيدن به خواص مورد احتياج، نياز دارند و هدف رسيدن به پنجره اي دو لايه است.
در مورد روغن و روان‌كننده‌ها، نانوذرات مي‌توانند اثرات قابل توجهي داشته باشند، به گونه‌اي كه با كوچك شدن ابعاد ذرات، روغن‌كاري بهتري صورت گرفته و با داشتن خواصي چون آب‌گريزي، از آسيب رسيدن به قطعات متحرك جلوگيري كنند. استفاده از نانوذرات در روان‌كننده‌ها، نتايج زيادي در توليد صنعتي و تسهيل فرآيند واحدهاي صنعتي دارند. اول اينكه آنها اصطكاك و فرسودگي قطعات را هفت برابر بهتر از روان‌سازهاي تجاري كاهش مي‌دهند. آنها با افزايش بازدهي استاندارد روغن، نياز به روغن‌كاري را كاهش مي‌دهند كه باعث ذخيره انرژي،كاهش هزينه‌هاي جاري، نگهداري داخلي ارزان‌تر، دقت بيشتر ماشين‌هاي بخش‌هاي مختلف و حفظ محيط زيست مي‌شود. همچنين به دليل كم‌كردن اصطكاك، با كاهش صدا، ارتعاش و گرما مواجه هستيم.
یکی از کاربردهای فناوری نانو در حیطه های هوایی ساخت پهپادها است. پهپاد مخفف ترکیب اسمی پرنده هدايت پذير از دور است. صرف نظر از کاربردهای نظامی پهپاد می تواند یک ابزار بسیار موثر در پایش آلودگی هوا، سپماشی زمینهای وسیع کشاورزی و مصارف دیگر باشد. جسم پرنده ای که بدون حضور عامل انسانی در خود آن، با برنامه ریزی یا کنترل از راه دور قادر به پرواز و به عبارت دیگر یک هواپیمای بدون خلبان است. کاربرد این پرنده می تواند نظامی یا غیرنظامی باشد. به دلیل عدم وجود خطر جانی برای انسان این پرنده می تواند به هر نقطه ای هدایت شود و عملیات با اهداف خاص را انجام دهد. این پرنده ها بسیار متنوعند و در ابعاد و اشکال مختلف با ساز و کار و خصوصیات منحصر به فرد ساخته می شود. می توانند به ابعاد یک حشره یا بزرگتر از هواپیماهای جت باشند. طراحی و ساخت این پرنده ها در سراسر دنیا انجام می شود. پهپاد شامل یک بدنه با یک چارچوب یا شاسی است. مجموعه چرخ ها توسط شاسی نگهداشته شده اند و موتور محرکه پهپاد هم با شاسی حمل می شود.موتور می تواند موتور بنزینی یا الکتریکی باشد. موتورهای الکتریکی می توانند با منابع مختلف شامل باتری ها یا پیل سوختی انرژی اولیه خود را تامین نمایند. نیروی محرکه (موتور، سازنده، توان، سوخت و حداکثر ظرفیت سوخت)، وزن خالی پرنده و وزن سوخت(چگالی و جنس اجزا) ، حداکثر وزن، ابعاد (طول و ارتفاع و طول بال ها) از مولفه های ساخت پهپاد به شمار می روند. در کاربردهای نظامی وزن این پرنده ها بیشتر است. پهپادهاي غير نظامي برای بازی، نقشه‌برداری، تبليغات، مخابرات، تحقيقات پروازي و جوی، کشاورزي و زيست محيطي و تحقيقات آب و هوايي استفاده می شوند. اما پهپادهاي نظامي كاربرد تجسسي، تهاجمي و انهدامی، پشتيباني، تحقيقات پروازي، فريب‌دهندگي، مرزباني و جنگ الکترونيکي استفاده می شوند. مشابه دریایی چنین پرنده هایی هم وجود دارد.
این قابلیت ها از فناوری نانو در پهبادها اهمیت دارد: افزایش توان باتری ها، کاهش وزن و افزایش استحکام، نفوذپذیری و قابلیت های شناسایی و برنامه ریزی، استتار و ...

تغییر هوشمند وضعیت(سوییچ)
یکی از کاربردهای فناوری نانو در هواپیماهای بدون سرنشین جنگی پوشش هایی رادارگریزی و استتار است. امروزه دانشمندان با مطالعه روی ساختار بال پروانه متوجه بروز خصوصیات نوری جالبی شده اند. رنگ بال پروانه به خاطر آن است که در مقیاس نانومتری بال پروانه ساختار متناوب با ابعاد نانومتری دارد که باعث بروز رنگهای مختلف می شود. رنگ با تغییرات اندک در ابعاد نانوذرات یا ضخامت یک فیلم نانومتری که روی بال پوشش داده شده تغییر می کند. مهمترین کاربردی که از این تحقیقات دنبال می شود برای ساخت پوشش های قابل سوییچ در رنگ است. به کمک حسگرهای روی بدنه هواپیما رنگ مناسب با محیط در دو حالت تیره و روشن تنظیم می شود و هواپیما برای لحظاتی از دیدگان چشمی و حتی راداری محو می شود. چنین کاربردی نه تنها در کاربردهای نظامی بلکه در کاربردهایی مانند کنترل میزان جذب و دفع حرارت ساختمان نیز بسیار مفید خواهد بود. در شکل زیر شیوه ساده ایجاد یک شیشه دوجداره قابل سوییچ بین دو حالت عبور دهنده نور و کدر کننده نور مشاهده می شود.

ساختارهایی مثل نانولوله در برابر تغییرات الکترونیکی بیرونی وضعیت خود را تغییر می دهند. این امر می تواند در ابعاد نانومتری دو وضعیت جداگانه ایجاد کند که خواص نوری، راداری، شیمیایی و عبوردهی متفاوتی داشته باشد. این اساس ساخت پوششهای سوییچ کننده است.

انرژی ساکت
باتری ها و پیل های سوختی به عنوان مولدهای ساکت انرژی در سالهای اخیر مطرح هستند. باتری های لیتیوم یونی باتریهایی هستند که انرژی بسیار بالاتری را نسبت به باتریهای معمول ذخیره می کنند و می توانند بارها شارژ شوند. این باتری ها در زمان نگهداری به مقدار خیلی کمی خالی می شوند. شکل زیر تعداد باتری های لیتیوم یونی لازم برای تامین ولتاژ 364 ولتی با فناوری های قبلی مقایسه کرده است.

در کاربردهای نظامی هر کاربردی با کاربرد دیگر متفاوت است بنابر این طراحی یک محصول ارتباط بسیار زیادی با کاربرد محصول دارد. کاربردها از حیث انرژی و توان متفاوت هستند. در کاربردهای پر انرژی در یک بازه زمانی طولانی نیاز به انرژی است، چیزی که در زیردریایی ها وجود دارد. کاربردهای پرقدرت شامل انجام وظایفی مثل پرتاب موشک یا راه اندازی موتور موشک در یک لحظه می شود.

برای تامین انرژی کل یک خودروی بدون سرنشین در هوا یا دریا باید باتری ها را با هم سری یا موازی کرد و از توان جمع آنها بهره برد. مشکل باتری ها وزن بسیار بالای آنها برای مقادیر بالاتر انرژی است، لذا کارایی باتری برای انرژی های بالا بسیار کم است و فقط جهت تامین برق در موارد خاص از آن استفاده می شود. پیل های سوختی توان تولید انرژی بیشتری دارند، با این حال هزینه های بالایی را وارد خواهند نمود. اگر یک هواپیمای بدون سرنشین با دو نیروی محرکه باتری و پیل سوختی مقایسه شود، پیل سوختی توانسته مدت پرواز را از 5/2 ساعت به 10ساعت تبدیل کند.

آنتن‌های شبکه تلفن همراه به بهبود سلامت انسان‌ها کمک می کرد

امین آب آشامیدنی سالم و نگهداری از واکسن‌ها، به انرژی برق نیاز دارد. عدم امکان تامین این انرژی در کشورهای فقیر سالانه جان 5 میلیون نفر را می‌گیرد. شاید شبکه تلفن همراه بتوانند جان آن‌ها را نجات دهد

 هر ساله میلیون‌ها نفر در جهان بر اثر بیماری‌هایی می‌میرند که با استفاده از واکسن قابل پیشگیری هستند، مثل هپاتیت. همچنین میلیون‌ها نفر که اغلب هم کودک هستند، بر اثر آشامیدن آب ناسالم جان خود را از دست می‌دهند. شاید بتوان گفت همه این مرگ‌ها در کشورهای در حال توسعه اتفاق می‌افتند، کشورهایی که منابع کافی برای تامین انرژی ندارند.

در حقیقت مرگ بر اثر این قبیل بیماری‌ها به دلیل کمبود واکسن نیست،‌ بلکه مشکل، نگهداری واکسن‌ها است. بسیاری از واکسن‌ها برای این که موثر باشند باید از لحظه تولید تا لحظه مصرف خنک نگه داشته شوند؛ به طوریکه ‌به مسیری که این واکسن‌ها می‌پیمایند تا به مصرف برسند، زنجیره سرد گفته می‌شود. اما تامین این سرما، نیاز به انرژی دارد. اغلب مراکز بهداشتی کشورهای فقیر، به طور ‌دائم با قطع برق مواجهند و بخش عمده‌ای از آن‌ها هم تجهیزاتی برای پشتیبانی انرژی ندارند.

تصفیه آب هم به انرژی نیاز دارد. اغلب قربانیان اما در روستاهایی زندگی می‌کنند که از شبکه توزیع برق دور است. برای این افراد چه می‌توان کرد؟

نیوساینتیست گزارشی از یک پروژه جدید در دانشگاه پنسیلوانیا منتشر کرده که شاید راه چاره‌ای برای این مشکل باشد. در دنیایی که گوشی‌های همراه به سرعت در حال فراگیر شدن هستند و تا سال 2015/ 1394 همه جای دنیا را پوشش خواهند داد،‌ چرا از این امکان برای حفظ جان انسان‌ها استفاده نشود؟

تا 5 سال آینده حتی دورافتاده‌ترین روستاهای دنیا هم تحت پوشش شبکه تلفن همراه خواهند بود. این آنتن‌ها هم از انرژی الکتریکی استفاده می‌کنند که بسیاری از آن‌ها خارج از شبکه محسوب می‌شوند. بر اساس این پروژه، می‌توان از برق اضافی آنتن‌های خارج از شبکه برای سرد نگه داشتن واکسن‌ها و تصفیه آب آلوده استفاده کرد. بدین ترتیب می‌توان سالانه جان 5 میلیون انسان که اغلب کودک هستند را نجات داد

آشنایی با خطوط انتقال

 

انواع خطوط انتقال  از نظر طول:

1-خط کوتاه                                               L<80 Km

2-خط متوسط                                           km<240 Km< SPAN> 80

3-خط بلند                                                   L>240 Km

 مشخصات الکتریکی خطوط انتقال نیرو

الف)مقاومت الکتریکی هادی ها                            ه)جریان نامی(In)

ب)راکتانس سلفی(XL)                                       و)سوسپنتانس (B=1/XC )

ج)راکتانس خازنی                                                ز)امپدانس موجی(ZI)

د)ولتاژنامی                                                        ح)قدرت طبیعی خط(SIL)

 نیروهای مکانیکی وارد بر خط انتقال نیرو

1-وزن هادی ها               2- وزن یخ                         3-نیروی باد

 دکل (TOWER)

وظیفه نگهداری هادی ها در فاصله معینی از زمین بر عهده دکل ها می باشدکه دکل ها باید قادر باشنددر بدترین شرایط محیطی وجوی نیروهای مکانیکی وارد بر خود را تحمل نمایند.

 دکل انتهایی (Dead End):

از دکل انتهایی در انتهای خط انتقال یا مناطق خاص مورد استفاده می گردد.باتوجه به اینکه نیروهای وارد بر این نوع دکل ها یکطرفه می باشد در نتیجه وزن آنها نیز سیگین تر است.نصب زنجیره مقره در این نوع دکل ها باید به صورت کششی باشد.

 وظیفه سیم محافظ هوایی

به منظور جلوگیری از برخورد صاعقه باهادی های خطوط انتقال از سیم محافظ (Guard    (wire استفاده می شود.

فلش واسپان خط

فلش به شکم دادگی خط می گویندواسپان فاصله بین دو دکل متوالی است ومقدار فلش با مجذور اسپان خط رابطه مستقیم دارد.

 علت ارت کردن دکل

چون مقاومت اهمی پای دکل باعث بالا رفتن ولتاژ صاعقه می شود لذا این نقیصه به هنگام نصب دکل با کوبیدن میله های ارت واتصال آنها به دکل از بین رفته وسعی میشود به حداقل ممکن برسد.

 تعریف جامپر ومحل مورد استفاده از آن

به منظور ارتباط واتصال الکتریکی هادی های واقع در دو طرف برج انتهایی از هادی جامپر استفاده می شود.در بعضی مواقع در خطوط 63 کیلوولت از جامپر به عنوان دمپر استفاده می شود.

 گالوپینگ

نوعی از ارتعاشات عمودی هادی ها که دارای دامنه زیاد و فرکانس کم می باشد و به هنگام جدا شدن یخ از روی هادی صورت می پذیرد را گالوپینگ یا رقص سیم می گویند.

گنتری

گنتری نوعی استراکچر فلزی دروازه ای شکل است که برای ارتباط الکتریکی تجهیزات مختلف به ویژه ارتباط خط با پست مورد استفاده قرار می گیرد.

 دمپر یا میرا کننده نوسانات در خطوط انتقال نیرو

برای حذف نوسانات هادی ها در خطوط انتقال از وزنه مستهلک کننده ای به نام دمپر استفاده می شود.

 هدف از نصب گویهای رنگی بر روی خطوط انتقال:

به منظور مشخص نمودن مسیر خط برای هواپیما وهلیکوپتر

 خطوط باندل

به خطوطی که در هر فاز به جای یک هادی از چندین هادی استفاده شده باشد باندل می گویند.

 علت افزایش ولتاژ در انتهای خطوط انتقال نیرو

به هنگام بی باری ،کم باری یا باز شدن انتهای خط به دلیل حالت خازنی خطوط انتقال نیرو،ولتاژ انتهایی خط افزایش می یابد که به آن اثر فرانتی می گویند.هر چه طول خط یبشتر باشد بر میزان اضافه ولتاژ در آخر خط افزوده می شود.

 چرا خطوط انتقال نیرو خاصیت خازنی دارند؟

فازهای خطوط انتقال وزمین هرکدام یک هادی وهوای بین آنها یک دی الکتریک محسوب شده وتشکیل یک خازن می دهند.

 چگونگی تشخیص خاصیت سلفی یا خازنی خط

چنانچه ولتاژ انتهای خط از ولتاژ ابتدای خط بیشتر باشد خط خاصیت خازنی داردو اگر ولتاژ انتها از ولتاژ ابتدا کمتر باشد خاصیت سلفی دارد.

 علت جابجایی فازها در خطوط انتقال نیرو

عمل جابجایی فاز برای متعادل نمودن ونیز کاهش خاصیت خازنی فازها نسبت به هم صورت می گیرد.

 علت افزایش ولتاژدر بعضی موارد در شبکه توزیع

در بعضی مواقع ولتاژ یک شبکه فشار ضعیف بالا رفته ومی تواند باعث خطراتی شود که علت این پیشامد ها میتواند:

1-در اثر رعدو برق باشد

2-به علت اتصال شبکه فشار قوی به فشار ضعیف باشد

3-به علت خروج خازن از شبکه در مواقعی که بار شبکه کاهش می یابد باشد

 اتصال هادیهای خطوط انتقال نیرو به دکل

برای اتصال هادیهای خطوط انتقال نیرو به دکل وایزوله نمودن هادیها از دکل از مقره استفاده میشود .البته ذکر این نکته ضروری است که انتخاب تعداد مقره به سطح ولتاژ بستگی دارد. 

 


 

محاسبه سطح مقطع کابل :

/**/


میدانیم که بر اثر عبور جریان الکتریکی از کابل و هادی گرما به وجود می آید . چنانچه مقدار این گرما زیاد باشد باعث سوختن عایق کابل میگردد از طرفی چنانچه مقاومت کابل از حد معمول زیاد باشد باعث ایجاد افت ولتاژ در کابل شده و در نتیجه ولتاژ دو سر مصرف کننده از ولتاژ شبکه کمتر بوده و ممکن است مصرف کننده درست کار نکند مقدار افت ولتاژ بوجود آمده در کابل از ضرب جریان  عبوری در مقاومت کابل بدست می آید . برای کلیه مصرف کنندگان نبایستی افت ولتاژ بیشتر از 5 در صد گردد که این مقدار برای وسایل موتوری نباید بیشتر از 3 درصد گردد

سطح مقطع کابل با دانستن جریان -ولتاژ -درص افت ولتاژ مجاز - طول کابل  و جنس سیم از رابطه زیر بدست می آید .

محاسبه سطح مقطع کابل    برای سه فاز      و            برای تک فاز

 

                          

U   ولتاژ بر حسب ولت

I  جریان بر حسب آمپر

 U  افت ولتاژ مجاز بر حسب ولت

A  سطح مقطع کابل بر حسب میلی متر مربع

cos a  ضریب توان مصرف کننده

کا ضریب هدایت کابل می باشد که برای مس عدد 56 و برای آلومینیوم عدد 35 می باشد

فرمول  های فوق برای فواصل کوتاه و جریانهای زیاد مورد استفاده قرار نمی گیرد برای فواصل کوتاه ابتدا از جداول جریان مجاز کابل سطح مقطع مناسب انتخاب شده و سپس افت ولتاژ با استفاده از این فرمولها محاسبه می شود که مطمئن شویم در رنج استاندارد می باشد

مدولاتور نوری فضایی

 شدت نور را در نقاط مختلف تعیین می‌کند. این سیستم‌ها از یک صفحه تخت که دارای یک ضریب عبور قابل کنترل است تشکیل می‌شوند و می‌تواند با توجه به رابطه (Ii(x,y) = t(x,y) I0 (x,y شدت نور در هر نقطه را کنترل کنند.

در این رابطه (I0 (x,y شدت نور عبوری و (Ii(x,y شدت نور فرودی می‌باشد. اگر شدت نور فرودی ثابت باشد در انصورت شدت نور عبوری متناسب با ضریب عبور خواهد شد که این باعث می‌شود که تصویر (t(x,y با نور عبوری بیان شود، همانند اتفاقی که در پروژکتور می‌افتد.

در این دستگاهها از اثر الکترو اپتیک مواد استفاده می‌کنند بدین شکل که یک میدان (E(x,y متناسب با (t(x,y مطلوب وارد می‌کنند.

در یک طراحی ساده می‌توان آرایه‌ای از الکترود‌های شفاف را که بین انها مواد الکترو اپتیک قرار دارد و همه آنها بین دو پلاریزور قرار دارند استفاده کرد. با اعمال ولتاژ در مکان‌های مختلف ما می‌توانیم یک (t(x,y را طراحی کنیم. این سیستم ارایه‌ای از مدولاتور شدت نیز گفته می‌شود. هر چند این کار در ادرس دهی تعداد زیادی از این آریه‌ها بدون وابستگی به هم بسیار مشکل است اما در صفحه نمایش‌ها از این مدلاتور‌های نوری فضایی کریستال مایع بخاطر اعمال ولتاژ کم استفاده می‌کنند.

یکی دیگر از روشهای آدرس دهی اپتیکی استفاده از یک لایه نازک ماده رسانای نوری برای ایجاد میدان الکتریکی مورد نیاز مدلاتور است. رسانایی ماده فتو رسانا متناسب با میزان شدت نور فرودی بر سطح آن است. با توجه به توزیع شدت نور تابیده شده، یک الگوی فضایی رسانندگی بر روی فتو رسانا ایجاد می‌شود. این ماده فتورسانا بین دو الکترد خازن قرار گرفته‌است. خازن در ابتدا بطور کامل شارژ می‌شود سپس با توجه به الگوی رسانندگی، در محل‌های خاصی شارش بار صورت گرفته و میدان تضعیف می‌شود. اگر ضریب عبور متناسب با میدان اعمالی باشد پس با شدت نور اولیه رابطه معکوس دارد.

یک نوع دیگر مدولاتور‌های اپتیکی دوباره خوان پاکلز (prom)می‌باشد. یک نوع از این دستگاهها از از کریستال اکسید سیلیکان بیسموت ساخته می‌شود که اولا دارای اثر الکترواپتیکی پاکلز است ثانیا برای رنگابی فتو رسانا بوده اما برای رنگ قرمز اینگونه نیست ثالثا یک عایق خوب در تاریکی می‌باشد. در (prom) یک قطعه bso بین دو الکترود شفاف قرار دارد. نور قرمزی که می‌خواهد مدوله شود از درون یک پلاریزور عبور کرده و وارد لایه bso شده و سپس توسط یک بازتاب کننده، بازتاب و از پلاریزور دوم عبور می‌کند. بازتاب کننده نور قرمز را بازتاب کرده ولی ابی را عبور می‌دهد.

در مرحله اول یک میدان kv 4 بر الکترود‌ها اعمال شده و خازن‌ها شارژ می‌شود (از آنجایی که کریستال یک عایق خوب در تاریکی است هیچ گونه نشتی نخواهد داشت.)
در مرحله دوم نور ابی رنگ با توزیع شدتی خاص خودش بر کریستال تابیده می‌شود. در نتیجه همانطور که قبلا توضیح داده شد در هر نقطه که شدت نور ابی بیشتر است میدان الکتریکی کاهش یافته و با توجه به اثر الکترو اپتیکی تغییر ضریب شکست کمتر شده و این در کریستال ذخیره می‌شود.
در مرحله سوم نور قرمز در محلهایی که تغییر ضریب شکست زیاد است تغییر پلاریزیشن صورت گرفته و نور قرمز پس از عبور از پلاریزیشن بلوکه می‌شود.
در مرحله چهارم الگوی ضریب شکست با اعمال یک نور آبی یکنواخت به حالت اولیه برگشته و کریستل با اعمال ولتاژ دوباره شروع به کار می‌کند.

از این روش می توان جهت تبدیل نور غیر همدوس به نور همدوس استفاده کرد. یعنی اگر نور ابی غیر همدوس باشد چون تنها توزیع شدتی آن مهم است آن را به نور قرمز همدوس با همان توزیع تبدیل کرد که این روش در کاربرد‌های پردازش تصویر و اطلاعات اپتیکی بسیار حائز اهمیت است.

ساختمان داخلي يك ترانزيستور

ترانزيستور از سه لايه نيمه هادي  نوع  PوN كه در كنار هم قرار ميگيرند تشكيل شده است . اين لايه ها ي نيمه هادي به دو صورت كنار هم چيده ميشود.


ترانزيستورNPN (تيپ منفي)

ترانزيستور PNP (تيپ مثبت)

ترانزيستور از 3 پايه تشكيل ميشود به نام هاي Emiter(اميتر ، منتشر كننده ) ،Base )بيس ، پايه ) ، Colector(كلكتور، جمع كننده )،نام گذاري شده است .

نيمه هادي كه اميتر را تشكيل ميدهد نسبت به دو لايه بيس و كلكتور ناخالصي بيشتري دارد و لايه بيس نسبت به كلكتور و اميتر ناخالصي كمتري دارد.

كاربردهاي ترانزيستور:

 

ترانزيستورها در مدارات زير كاربرد دارند:

1-در تقويت كننده ها

2-در تثبيت كننده ها

3-در نوسان سازها (در مدارات اسيلاتور)

4-در مدارات آشكارساز

5-در مخلوط كننده ها (مدارات ميكسر)

6-در مدارات كليد الكترونيكي (درمدارات سوئيچ)

7-درمدارات مدولاتور

 

طريقه پيدا كردن پايه هاي ترانزيستور:(با اهم متر آنالوگ)

اهم متر را در رنج R×10 قرار ميدهيم ،يك پايه را به طور فرضي بيس در نظر ميگيريم و يك فيش اهم متر را روي بيس قرار ميدهيم فيش ديگر را تك تك به دو پايه ديگر ميزنيم اگر عقربه حركت كرد و همينطور با تعويض فيش عقربه حركت نكرد اين بدان معناست كه پايه بيس را درست انتخاب كرديم ( در صورت نادرست بودن آن پايه بعدي را بيس در نظر ميگيريم ).

با مشخص شدن پايه بيس در جهتي كه بيس به دو پايه ارتباط داشت ،اگر فيش قرمز روي بيس بود ترانزيستور مثبت واگر فيش سياه روي بيس بود ترانزيستور منفي است .

 

تشخيص اميتر و كلكتور

روش اول

اهم متر را در رنج R×10 قرار ميدهيم سپس مقاومت بين پايه بيس و دو پايه ديگر را اندازه ميگيريم .مقاومت پايه  بيس اميتر از مقاومت پايه بيس كلكتور بيشتر است .RBE>RBC

 

روش دوم

اهم متر آنالوگ را در رنج بالا قرار ميدهيم به پايه بيس كاري نداريم .مقاومت بين پايه اميتر و كلكتور را از هردوجهت اندازه ميگيريم .ما اهم كمتر و فيش سياه را مد نظر داريم . درحالتي كه اهم متر اهم كمتر را نشان ميدهد اگر ترانزيستور مثبت باشد فيش سياه كلكتور(و فيش قرمز اميتر است ) و اگر ترانزيستورمنفي باشد فيش سياه اميتر(فيش قرمز كلكتوراست ) .

 

باياس ترانزيستور

براي اينكه بتوانيم از ترانزيستور به عنوان تقويت كننده و سوئيچ و.. استفاده كنيم بايد ابتدا ترانزيستور را مورد تغذيه DCقرار دهيم .اين تغذيه را باياس ترانزيستور گويند .براي اينكه ترانزيستوري شروع به كار كند بايد به صورتي درمدار قرار گيرد كه ديود بيس اميتر آن درباياس مستقيم و ديود بيس كلكتور در باياس معكوس باشد .

،در غير اين صورت ترانزيستور معكوس است .

 

انواع باياس ترانزيستور

 

 

الف- مستقیم یا ثابت:این بایاسینگ ایده ال نمیباشد  زیرا تلفات دما باعث سوختن ترانزیستور میشود.

 

ب- تغذیه خودکار:این بایاسینگ هم تلفات دما دارد . از آن استفاد نمیشود.

 

ج-بایاس سر خورد:این بایاسینگ به عنوان ایده آل ترین نوع بایاسینگ میباشد که  در مدارهای الکترونیکی استفاده میشود.

 

مفهوم تقويت و تقويت كنندگي

يك تقويت كننده الكترونيكي تقويت كننده اي است كه سيگنال ضعيفي به آن وارد ميشود و سيگنال تقويت شده اي از آن خارج ميشود به چنين تقويت كننده اي آمپلي فاير ميگويند .

هرتقويت كننده اي 4 پايه دارد ،2پايه ورودي -2پايه خروجي ،ولي ترانزيستور3 پايه دارد بنابراين در تقويت كننده هاي ترانزيستوري ورودي به 2 پايه داده ميشودواز يكي از پايه هاي ورودي در خروجي هم استفاده ميشد يعني يك پايه بين ورودي و خروجي مشترك ميشود بر حسب اينكه كدام پايه مشترك باشد سه حالت داريم :

 

C.B  : بيس مشترك يا تقويت كننده ولتاژ: اين مدار قادر به تقويت ولتاژميباشد.

C.C  : كلكتورمشترك یا تقویت کننده جریان:این مدار قادر به تقویت جریان  ميباشد.

: C.E  اميتر مشترك يا تقويت كننده جريان و ولتاژ  برابر با تقويت توان: در این مدار هم تقویت ولتاژ و هم تقویت جریان میشود که با نام تقیت کننده توان معروف است.

کاربرد،عملکرد،انواع ترانزیستور ها

کاربرد:

ترانزیستور دارای ۳ ناحیه کاری می‌باشد. ناحیه قطع/ناحیه فعال(کاری یا خطی)/ناحیه اشباع ناحیه قطع حالتی است که ترانزیستور در ان ناحیه فعالیت خاصی انجام نمی‌دهد. اگر ولتاژ بیس را افزایش دهیم ترانزیستور از حالت قطع بیرون امده و به ناحیه فعال وارد می‌شود در حالت فعال ترانزیستور مثل یک عنصر تقریبا خطی عمل می‌کند اگر ولتاژ بیس را همچنان افزایش دهیم به ناحیه‌ای می‌رسیم که با افزایش جریان ورودی در بیس دیگر شاهد افزایش جریان بین کلکتور و امیتر نخواهیم بود به این حالت می‌گویند حالت اشباع و اگر جریان ورودی به بیس زیاد تر شود امکان سوختن ترانزیستور وجود دارد. ترانزیستور هم در مدارات الکترونیک آنالوگ و هم در مدارات الکترونیک دیجیتال کاربردهای بسیار وسیعی دارد. درمدارات آنالوگ ترانزیستور در حالت فعال کار می‌کند و می‌توان از آن به عنوان تقویت کننده یا تنظیم کننده ولتاژ (رگولاتور) و... استفاده کرد. و در مدارات دیجیتال ترانزیستور در دو ناحیه قطع و اشباع فعالیت می‌کند که می‌توان از این حالت ترانزیستور در پیاده سازی مدار منطقی، حافظه، سوئیچ کردن و... استفاده کرد. به جرات می‌توان گفت که ترانزیستور قلب تپنده الکترونیک است.

عملکرد:

ترانزیستور از دیدگاه مداری یک عنصر سه‌پایه می‌باشد که با اعمال یک سیگنال به یکی از پایه‌های آن میزان جریان عبور کننده از دو پایه دیگر آن را می‌توان تنظیم کرد. برای عملکرد صحیح ترانزیستور در مدار باید توسط المان‌های دیگر مانند مقاومتها و... جریان‌ها و ولتاژهای لازم را برای آن فراهم کرد و یا اصطلاحاً آن را بایاس کرد.

انواع:

دو دسته مهم از ترانزیستورها ترانزیستور دوقطبی پیوندی (BJT) (Bipolar Junction Transistors) و ترانزیستور اثر میدان (FET) (Field Effect Transistors) هستند. ترانزیستورهای اثزمیدان نیز خود به دو دستهٔ ترانزیستور پیوند اثر میدانی (JFET) و ماسفتها (Metal Oxide SemiConductor Field Effect Transistor) تقسیم می‌شوند.


تاریخچه ترانزیستور

اولین حق ثبت اختراع ترانزیستور اثرمیدان در سال ۱۹۲۸ در آلمان توسط فیزیک دانی به نامJulius Edgar Lilienfeld ثبت شد، اما او هیچ مقاله‌ای در باره قطعه اش چاپ نکرد و این سه ثبت اختراع از طرف صنعت نادیده گرفته شد. در سال ۱۹۳۴ فیزیکدان آلمانی دکتر Oskar Heil ترانزیستور اثر میدان دیگری را به ثبت رساند. هیچ مدرک مستقیمی وجود ندارد که این قطعه ساخته شده‌است، اما بعداً کارهایی در دهه ۱۹۹۰ نشان داد که یکی از طرح‌های Lilienfeld کار کرده و گین قابل توجه‌ای داده‌است. اوراق قانونی از آزمایشگاه‌های ثبت اختراع بل نشان می‌دهد که Shockley و Pearson یک نسخه قابل استفاده از اختراع Lilienfeld ساخته‌اند، در حالی که آنها هیچگاه این را در تحقیقات و مقالات خود ذکر نکردند. ترانزیستورهای دیگر، در ۲۳ دسامبر ۱۹47 Wiliam Shockley, John Bardeen و Walter Brattain موفق به ساخت اولین ترانزیستور اتصال نقطه‌ای در آزمایشگاه بل شدند. این کار با تلاش‌های زمان جنگ برای تولید دیودهای مخلوط کننده ژرمانیم خالص «کریستال» ادامه یافت، این دیودها در واحدهای رادار بعنوان عنصر میکسر فرکانس در گیرنده‌های میکروموج استفاده می‌شد. یک پروژه موازی دیودهای ژرمانیم در دانشگاه Purdue موفق شد کریستال‌های نیمه هادی ژرمانیم را با کیفیت خوب که در آزمایشگاه‌های بل استفاده می‌شد را تولید کند. سرعت سوئیچ تکنولوژی لامپی اولیه برای این کار کافی نبود، همین تیم Bell را سوق داد تا از دیودهای حالت جامد به جای آن استفاده کنند. آنها با دانشی که در دست داشتند شروع به طراحی سه قطبی نیمه هادی کردند، اما دریافتند که کار ساده‌ای نیست. Bardeen سرانجام یک شاخه جدید فیزیک سطحی را برای محاسبه رفتار عجیبی که دیده بودند ایجاد کرد و سرانجام Brattain و Bardeen موفق به ساخت یک قطعه کاری شدند. آزمایشگاه‌های تلفن بل به یک اسم کلی برای اختراع جدید نیاز داشتند: «سه قطبی نیمه هادی»، «سه قطبی جامد»، «سه قطبی اجزاء سطحی»، «سه قطبی کریستال» و «لاتاتورن» که همه مطرح شده بودند، اما «ترانزیستور» که توسط John R. Pierce ابداع شده بود، برنده یک قرعه کشی داخلی شد. اساس وبنیاد این اسم در یاداشت فنی بعدی شرکت رای گیری شد: ترانزیستور، این یک ترکیب مختصر از کلمات «ترانسکانداکتانس» یا «انتقال» و «مقاومت متغیر» است. این قطعه منطقاً متعلق به خانواده مقاومت متغیر می‌باشد و یک امپدانس انتقال یا گین دارد بنابراین این اسم یک ترکیب توصیفی است. -آزمایشگاه‌های تلفن بل- یاداشت فنی(۲۸ می۱۹۴۸) در آن زمان تصور می‌شد که این قطعه مثل دو لامپ خلإ است. لامپ‌های خلإ هدایت انتقالی دارند بنابراین ترانزیستور مقاومت انتقالی دارد. و این اسم می‌بایست متناسب با نام دیگر قطعات مثل وریستور، ترمیستور باشد. و نام ترانزیستور پیشنهاد شد.

بل فوراً ترانزیستور تک اتصالی را جزء تولیدات انحصاری شرکت Western Electric، شهر Allentown در ایالت Pennsylvania قرار داد. نخستین ترانزیستورهای گیرنده‌های رادیو AM در معرض نمایش قرار گرفتند، اما در واقع فقط در سطح آزمایشگاهی بودند. بهرحال در سال ۱۹50 Shockley یک نوع کاملاً متفاوت ترانزیستور را ارائه داد که به ترانزیستور اتصال دوقطبی معروف شد. اگرچه اصول کاری این قطعه با ترانزیستور تک اتصالی کاملاً فرق می‌کند، قطعه‌ای است که امروزه به عنوان ترانزیستور شناخته می‌شود. پروانه تولید این قطعه نیز به تعدادی از شرکت‌های الکترونیک شامل Texas Instrument که تعداد محدودی رادیو ترانزیستوری بعنوان ابزار فروش تولید می‌کرد داده شد. ترانزیستورهای اولیه از نظر شیمیایی ناپایدار بودند و فقط برای کاربردهای فرکانس و توان پایین مناسب بودند، اما همینکه طراحی ترانزیستور توسعه یافت این مشکلات نیز کم کم رفع شدند. اگرچه اغلب نادرست به Sony نسبت داده می‌شود، ولی اولین رادیو ترانزیستوری تجاری Regency TR-1 بود که توسط Regency Division از I.D.E.A (گروه مهنسی توصعه صنعتی) شهر Indianapolis ایالت Indiana ساخته شده و در ۱۸ اکتبر ۱۹۵۴ اعلام شد. آین رادیو در نوامبر ۱۹۵۴ به قیمت ۹۵/۴۹ دلار(معادل با ۳۶۱ دلار در سال ۲۰۰۵) به فروش گذاشته شد و تعداد ۱۵۰۰۰۰ از آن به فروش رفت. این رادیو از ۴ ترانزیستور استفاده می‌کرد وبا یک باتری ۵/۲۲ ولتی راه اندازی می‌شد. هنگامیکه Masaru Ibuka، موسس شرکت ژاپنی سونی از آمریکا دیدن می‌کرد آزمایشگاه‌های بل ارائه مجوز ساخت شامل ریز دستوراتی مبنی بر چگونگی ساخت ترانزیستور را اعلام کرده بودند. Ibuka مجوز خرید ۵۰۰۰۰ دلاری پروانه تولید را از وزیر دارایی ژاپن گرفت و در سال ۱۹۵۵ رادیوی جیبی خود را تحت مارک سونی معرفی کرد.بعد از دو دهه ترانزیستورها بتدریج جای لامپ‌های خلإ را در بسیاری از کاربردها گرفتند و بعدها امکان تولید دستگاه‌های جدیدی از قبیل [مدارات مجتمع] و رایانه‌های شخصی را فراهم آوردند. از Shockley, Bardeen و Brattian بخاطر تحقیقاتشان در مورد نیمه هادی‌ها وکشف اثر ترانزیستر با جایزه نوبل فیزیک قدردانی شد.


تلویزیون های ماهواره ای       

یک بشقاب ماهواره ای نوعی بخصوص از آنتن است که برای متمرکز نمودن سیگنال های دریافتی از طرف ماهواره طراحی شده است. یک آنتن بشقابی استاندارد متشکل از یک قطعه فلزی سهمی شکل و چند پایه نگهدارنده است. ذکر این نکته مهم است که یک آنتن بشقابی دریافت کننده، قادر به ارسال اطلاعات نمی باشد و تنها آنها را می گیرد. هنگامیکه بک بشقاب ماهواره ای روبروی جهت ارسال سیگنال ها از طرف ماهواره واقع می شود، سیگنال ها را پس از برخورد با سطح منحنی شکل خود به سمت مرکز یا کانون سهمی متمرکز نموده و منعکس می کند، درست همانند یک آینه مقعر که نور را به سمت نقطه معینی، متمرکز می کند.

در حالت آرمانی که هیچ مانعی میان مسیر ماهواره تا آنتن گیرنده وجود ندارد، آنتن های بشقابی سیگنال ها را با بهترین و بیشترین وضوح دریافت می کنند. در حالتی که نیاز به دریافت سیگنال های دو یا چند ماهواره بوسیله یک بشقاب داریم، می بایست آن ماهواره ها در فضا نسبت به یکدیگر نزدیک باشند. در نقطه کانونی یا محل تمرکز سیگنال های منعکس شده از آنتن، همواره به یک قطعه مبدل کاهنده نویز نیاز می باشد که به آن (LNB) Low Noise Blockdown converter نیز گفته می شود. این وسیله، سیگنال های اصلی را تقویت کرده و سیگنال های رادیویی اضافی را که حامل اطلاعات و تصاویر نمی باشند (امواج رادیویی متفرقه و مزاحم) ر ا از آن جدا می نماید، سپس آنها را به سمت گیرنده ماهواره ای هدایت می کند.

گیرنده ها receiver

آخرین بخش از سیتم پخش تلویزیون ماهواره ای، گیرنده می باشد. این بخش انجام ۴ وظیفه اساسی را بر عهده دارد

۱ ) رمزگشایی و آشکارسازی سیگنال های دریافتی

۲) دریافت سیگنال ها با فرمت (mpeg-۲) و تبدیل آنها به فرمت آنالوگ برای استفاده و پخش در تلویزیون های معمولی

۳) تشخیص و استخراج سیگنال های مربوط به یک کانال خاص، از میان گستره وسیع سیگنال های دریافتی کانال های مختلف، بطوریکه در هر لحظه که شما کانال را تعویض می کنید، سیگنال های مربوطه نیز به سرعت تعویض می شوند. بر این اساس شما قادر خواهید بود تا در هر لحظه فقط یک کانال رادیویی یا تلویزیونی را بشنوید یا ببینید نه بیشتر.

۴) دریافت اطلاعات کمکی مختلف از قبیل ساعات پخش برنامه ها، لیست برنامه های روزانه و هفتگی، و یا تله تکست ماهواره ای

گیرنده ها علاوه بر موارد یاد شده، بر حسب تولید کننده، امکانات مختلفی را در اختیار کاربران قرار می دهند، از جمله امکان ظبط برنامه ها بر روی حافظه سخت خود و امکان پخش مجدد یا انتقال آنها بر روی رایانه. همچنین امکان فعال نمودن قفل های مختلف دسترسی و یا فیلتر کردن برخی از کانال ها بر حسب محدودیت های سنی و انتخاب سطوح دسترسی متفاوت است.

 

تاثیرات ميدان‌هاي‌ الكترومغناطيسي‌ بر سلامت انسان

تحقيقات‌ جديد نشان‌ مي‌دهد كه‌ قرارگرفتن‌ در معرض‌ ميدان‌هاي‌ الكترومغناطيسي‌ مي‌تواند منجر به‌ ايجاد يك‌ توده‌ گاز سمي‌ در اطراف‌ بدن‌ موجود زنده‌ شود.
پژوهشگران‌ امريكايي‌ با انتشار مقاله‌ جديدي‌ در شماره‌ اخير ژورنال‌ بيو الكترومغناطيس‌ اعلام‌ كردند موش‌هاي‌ قرار گرفته‌ در ميدانهاي‌ الكترومغناطيسي‌ نمايان‌ ساختند كه‌ چطور اين‌ ميدان‌ها مي‌توانند بر سلامتي‌ موجود زنده‌ تاثير گذارند و نتايج‌ حاصل‌ از اين‌ آزمايش‌ها مي‌تواند در افزايش‌ ايمني‌ منازل‌ و ساختمان‌هاي‌ اداري‌ و تجاري‌،بسيار موؤثر واقع‌ شود.
دانشمندان‌ امريكايي‌ در گزارش‌ خود اعلام‌ كرده‌اند كه‌ قرار گرفتن‌ موش‌ها در ميدان‌ الكترومغناطيسي‌ سبب‌ افزايش‌ تراكم‌ گاز ازن‌ در اطراف‌ بدن‌ آنها شده‌ است‌ و افزايش‌ غلظت‌ اين‌ گاز سمي‌ در مجاورت‌ بدن‌ موجود زنده‌ مي‌تواند سلامتي‌ آنها را بشدت‌ تهديد كند.
گاز ازن‌ اگرچه‌ در لايه‌ سپهر (استراتوسفر)به‌ عنوان‌ سپر محافظ‌ زمين‌ در برابر تشعشعات‌ ويرانگر ماورائ بنفش‌ خورشيد به‌ شمار مي‌رود،اما اين‌ گاز در مجاورت‌ سطح‌ زمين‌ ، يك‌ آلاينده‌ بشدت‌ سمي‌ محسوب‌ مي‌شود و مي‌تواند خطرات‌ بهداشتي‌ مهمي‌ را براي‌ انسان‌ها به‌ وجود آورد.
به‌ گفته‌ محققان‌ امريكايي‌،ذرات‌ باردار حاصل‌ از يونيزه‌كننده‌ها ممكن‌ است‌ با آب‌ درون‌ سلول‌ها و بافت‌هاي‌ بدن‌ انسان‌ واكنش‌ دهند و مشكلاتي‌ را ايجاد كنند.
براساس‌ اين‌ گزارش‌ ،يافته‌هاي‌ اخير مي‌تواند پرده‌ از خطرات‌ احتمالي‌ خطوط‌ نيرو فشارقوي‌ برگيرد و نشان‌ دهد كه‌ ميدان‌هاي‌ مغناطيسي‌ حاصل‌ از اين‌ خطوط‌ فشار قوي‌ چطور مي‌تواند بر سلامتي‌ انسان‌هايي‌ كه‌ در مجاورت‌ آن‌ بسر مي‌برند،تاثيرات‌ منفي‌ بر جاي‌ گذارد.
براساس‌ تحقيقات‌ انجام‌ شده‌، ميادين‌ مغناطيسي‌ مي‌تواند تراكم‌ گاز ازن‌ را در مجاور بدن‌ موجودات‌ زنده‌ افزايش‌ دهد و اين‌ گاز كه‌ از سه‌ اتم‌ اكسيژن‌ تشكيل‌ شده‌ است‌ نيز به‌ نوبه‌ خود مي‌تواند آثار منفي‌ ويژه‌يي‌ را بر موجودات‌ زنده‌ برجاي‌ گذارد. به‌ گفته‌ محققان‌ ،اگرچه‌ در گذشته‌ تصور مي‌شد كه‌ گاز ازن‌ خطري‌ در پي‌ ندارد،اما امروزه‌ مي‌ دانيم‌ كه‌ قرار گرفتن‌ در مجاورت‌ تراكم‌ بالاي‌ اين‌ گاز مي‌تواند موجب‌ كوتاه‌ شدن‌ تنفس‌ و ايجاد التهاب‌ شديد در ريه‌ها شود و مشكلات‌ جدي‌ و مهمي‌ را براي‌ انسان‌ بوجود آورد.
دستگاههاي‌ يونيزه‌كننده‌ مي‌توانند منجر به‌ توليد مقاديري‌ از گاز سمي‌ ازن‌ در فضاي‌ اطراف‌ خود شوند و متاسفانه‌ اين‌ دستگاهها در سالهاي‌ اخير و بويژه‌ در ايالات‌ متحده‌ امريكا رواج‌ فراواني‌ يافته‌ است‌. استفاده‌كنندگان‌ از اين‌ دستگاه‌ معتقدند كه‌ يونيزه‌كننده‌ ها مي‌توانند ميزان‌ گردوغبار درون‌ اتاق‌ها و فضاي‌ سربسته‌ را بطور قابل‌ توجهي‌ كاهش‌ دهند اما اين‌ افراد از خطرات‌ بالقوه‌ اين‌ دستگاه‌ غافل‌ هستند.
به‌ گفته‌ محققان‌ امريكايي‌ در آزمايشگاه‌
PNLقرارگرفتن‌ در ميدان‌ مغناطيسي‌ نيز تاثير مشابهي‌ دارد و اين‌ ميدان‌ها مي‌توانند با تاثيرگذاري‌ بر مايعات‌ بدن‌ منجر به‌ ايجاد تراكم‌ بالايي‌ از گاز ازن‌ در اطراف‌ جسم‌ موجود زنده‌ شوند.
در آزمايش‌هاي‌ اخير ،محققان‌ امريكايي‌ دريافتند كه‌ غلظت‌ ازن‌ موجود در اطراف‌ بدن‌ موش‌هاي‌ قرارگرفته‌ در ميدان‌ مغناطيسي‌ بسيار بالاتر از ميزان‌ مورد انتظار است‌ و حتي‌ در برخي‌ از موارد، ميزان‌ اندازه‌گيري‌ شده‌ از استانداردهاي‌ مجاز تعيين‌ شده‌ در امريكا بسيار بيشتر بود و اين‌ را بايد به‌ عنوان‌ يك‌ زنگ‌ خطر جدي‌ گرفت‌.
دكتر استيو گوهين‌ مي‌گويد اين‌ پديده‌ به‌ دليل‌ تاثير ميدان‌ مغناطيسي‌ به‌ عنوان‌ يك‌ يونيزه‌كننده‌ بر آب‌ موجود در بدن‌ موش‌هاي‌ آزمايشگاهي‌ ظهور يافته‌ و در نهايت‌ منجر به‌ توليد مولكولهاي‌ سه‌ اتمي‌ اكسيژن‌ يا همان‌ گاز ازن‌ شده‌ است‌.
در اين‌ آزمايش‌ها،با برداشتن‌ قفس‌ موش‌ها از داخل‌ ميدان‌ الكترومغناطيسي‌ غلظت‌ گاز ازن‌ موجود در اطراف‌ بدن‌ آنها نيز كاهش‌ يافت‌ و اين‌ نتايج‌ به‌وضوح‌ نشان‌دهنده‌ نقش‌ ميادين‌ مغناطيسي‌ در توليد گاز ازن‌ است‌.
به‌ گفته‌ دكتر گوهين‌ ،هيچ‌دليلي‌ وجود ندارد كه‌ تصور كنيم‌ وضع‌ مشابهي‌ در كمين‌ انسان‌ها نيست‌،بلكه‌ به‌ احتمال‌ فروان‌ قرار گرفتن‌ انسانها در چنين‌ شرايطي‌ مي‌تواند اثرات‌ مشابهي‌ را براي‌ آنها به‌ همراه‌ آورد.
دانشمندان‌ از مدتها قبل‌ در خصوص‌ اثرات‌ مستقيم‌ و غيرمستقيم‌ زندگي‌ در كنار خطوط‌ نيروي‌ فشاي‌ قوي‌ هشدارداده‌ بودند اما نتايج‌ بررسي‌هاي‌ جديد مي‌تواند شواهد علمي‌ مهمي‌ را در اين‌ زمينه‌ ارايه‌ دهد.
علاوه‌ بر اين‌،هنوز هم‌ اطلاع‌ كافي‌ از اثرات‌ بلندمدت‌ زندگي‌ در چنين‌ ميادين‌ الكترومغناطيسي‌ در دست‌ نيست‌،اما به‌ يقين‌ اثرات‌ درازمدت‌ قرارگيري‌ در مجاورت‌ چنين‌ ميدان‌هايي‌ مي‌تواند بر سلامتي‌ بشر بسيار چشمگير و مهم‌ باشد.

میدان های الکترو مغناطیس و سلامت انسان

حدودا ده سال قبل تنها منبع امواج الكترومغناطيس كه بيشتر با آن مواجه مي شديم گرماخانه هاي ميكروويو بودند. اما امروزه همه ما درحاليكه بي سيم هاي ديجيتالي و موبايل ها در دستمان است و يا اينكه پيجرهاي فرستنده و گيرنده اطلاعات را به كمرمان بسته ايم در حال امرار معاش هستيم. از كامپيوترها و ساير وسايل جانبي آن نظير چاپگرها (PRINTER) ، اسكنرها و اينفررد (INFRARED) ، بلوتوس و خيلي موارد ديگر بصورت مستمر استفاده مي كنيم.

امروزه با وجود تراكم هاي مغناطيسي ما هنوز از همان استانداردهاي قديمي و البته ناكافي براي محاسبات تشعشعات راديويي و ماكروويوي استفاده مي كنيم. اين استانداردها و قراردادها از نتايج تجارب بدست آمده در دهه بعد از جنگ جهاني دوم بدست آمده است. بعضي از آن قرار دادها براي مطالعه هايي در سطح پايين و اثرات بيولوژيكي متمركز و محدود طراحي شده بودند و هيچ پيوندي با گرما نداشتند. اما تئوري الكترومغناطيس و ده ها تجربه ديگر بطور آشكار نشان داد كه ميادين مغناطيسي و راديويي و ماكروويوي مي توانند سلولها را بصورت مكانيكي و بدون ايجاد گرماي قابل توجه تحت تاثير قرار دهند.

اين قرار دادها در اواخر سال 1980 ميلادي بوسيله انيستيتوي آمريكايي بنام IEEE طراحي شد. ساير قرارداد ها و استانداردها بر اين اساس هستند كه اگر تشعشعات راديويي سلولهاي زنده و بافتها را تحت تاثير قرار دهند در اينصورت اين فرآيند از طريق گرمايش بافت ها انجام مي گيرد. بعضي از استانداردها و قراردادها به نامهاي IEEE/ANS1 وجود دارند كه پرتوافكني خود را به جاي اينكه در بعضي از قسمتهاي بدن مثل سر يا لب انجام دهند، بر روي كل بدن اعمال كرده اند. اين استانداردها كه كل بدن را در بر گرفته اند و بر اساس گرما مي باشند براي پرتوافكني حداكثر مجاز به روي افرادي كه در اطراف امواج راديويي كار مي كنند نظير سربازان يا فروشندگاني كه در اطراف رادار كار مي كنند يا تكنسينهايي كه در مراكز اصلي موبايل كار مي كنند استفاده مي شوند.

از اين استانداردها براي طراحي آنتهاي ارتفاعات كه جريانات بي حفاظ را محدود مي كنند نيز استفاده مي شود. پيوند ممكن بينراديو و ماكروويو كه شكلي از تابش تشعشع راديويي هستند و سلامتي بشر، باعث ايجاد موضوعات پيچيده و بحث انگيز در علم فيزيك و زيست شده است.

من نمي توانستم تمام اين موضوعات پيچيده را در يك مقاله كوچك گرد آوري نموده و ذكر نمايم. بهرحال شواهد علمي زيادي موجود است مبني بر اينكه استفاده بلند مدت از پرتوهاي تابشي مثل انواع امواج راديويي ، حداقل باعث ايجاد تغييرات ناچيزي در حركت و كاركرد و نيز تغييراتي در ساختار مولكولها و سلولهايي در بافتهاي زنده مي شود. اين شواهد امكان تحت تاثير قرار گرفتن سلامتي افراد را در مقابل پرتو افشاني افزايش مي دهد.

فيزيك مربوط به اين موضوع با اين حقيقت كه همه چيزها زنده امواج الكترومغناطيسي را جذب و پخش مي كنند، شروع به فعاليت كرد. در طي اين روند آنها در سطح مولكولي، ميدانهاي الكترومغناطيسي را به نيروي مكانيكي تبديل كردند. بدن ما پر از يونهاي پايان ناپذير در هسته سلولهاي موجود در ماهيچه ها است. به علاوخ بيشتر مولكولهاي معمولي بدن كه شمال آب مي باشند داراي توزيع و پخش بي رويه ي سوخت هستند.بنابراين آنها بوسيله ميادين الكتريكي و يا ميادين مغناطيسي كه ناشي از حركت يونها و مولكولها مي باشند، تحت تاثير قرار مي گيرند.

پس ميادين الكترومغناطيسي مي توانند بطور فيزيكي حركت كنند يا تطبيق يابند و يا حتي توزيع و پخش مولكولها و يونها را در بدن تغيير دهند. همچنين آنها مي توانند ميزاني از واكنشهاي شيميايي و توانايي مولكولها براي عبور از غشاي پوستي را تحت تاثير قرار دهند.

به علاوه اگر شتاب بار الكتريكي كه نتيجه پيشرفت سريع پالسهاي رادار مي باشد رخ دهد باعث مي شود كه خود بافتهاي بدن ، انرژي داخل بدن را بازتاب و پخش كنند كه اين يكي از اثرات پيچيده و شديد امواج راديوي مي باشد.

پيوند ممكن ميان مولكول يا تاثيرات سلولي و سلامتي بشر موضوعي بحث انگيز مي باشد. اما تعدادي از كارشناسان در مورد انسداد سلولهاي خوني مغز مشغول انجام مطالعات مي باشند. اين مجموعه ي فيزيولوژيكي كه شامل خطوط دفاعي ابتدايي و اوليه و همچنين حالت مويينگي در مغز مي باشد ، مغز و سيستم هاي عصبي مركزي را از عناصر خارجي و زيان بار حفظ مي كند. موانع موجود بنظر مي رسد كه تراكم يونها را در بافتهاي مغزي كنترل مي كنند. تشعشعاتي كه باعث حركت و يا تغييراتي در يونها و مولكولها هستند مي توانند قوي و نيرومند شوند، زمانيكه از طريق پالسهاي الكترومغناطيسي كه خيلي تيز و شديد اند ايجاد شوند. يكي وضعيت كه بايد به آن اشاره كنيم، رادار اخطار دهنده زود هنگام كه با نيروي هوا كار مي كند بنام سيستم "PAVE PAWS" شناخته مي شود.

در سال 1994 "ريچارد آلبنز" محقق در مورد اساس سيستم هاي نيروي هوايي ، گزارش داد كه پالسهاي الكترومغناطيسي با موج كوتاه ، از نوع ساتع شونده بوسيله "PAVE PAWS" و رادارهاي هم فاز مشابه ممكن است باعث ايجاد آسيبهاي مكانيكي از طريق آنچه كه پيش ماده و لازمه تشعشع ناميده مي شود ، شود.

در طي يك دوره معين اين چنين نتيجه گيري شده است كه انفجارهاي ثانويه راديويي در داخل بافتهاي زنده زمانيكه بوسيله پالسهاي رادار ضربه مي خورند ، اتفاق مي افتد.

پيش ماده تشعشع يكي ديگر از منابه بالقوه و ثانويه هست، كه باعث آسي باذفت مي شود، كه در استانداردهاي پرتودهي ناديده گرفته شده است. "ريچارد آلبينز" در نشريه اش در سال 1994 ميلادي نوشت : « نويسنده تابش مجازي را براي چنين پيش ماده ها و پالسهايي توصيه مي كند.»

مطالعه ديگري كه در مدت زمان بسيار كمي عنوان جهاني بخود گرفت و در 20 ژوئن ماه قبل منتشر گرديد ، يك موضوع ديگري را بيان كرد. يك سيستم واقع در سازمان هسته اي و راديويي ايمني در فنلاند گزارش داد كه « تشعشعات موبايل بر روي صد گونه از پروتئينهايي كه در سلولهاي رشد يافته در آزمايشگاه كه از خون شناور انسان گرفته شده است اثر مي گذارد. »

رهبر اين تيم بنام "دارويز ليزين" نتيجه اين گزارش را در رابطه با سلامتي انسان 100% تاييد نكرد ، اما اين فرضيه را مبني بر اينكه يكي از مولكولهاي تحت تاثير كه پروتئين " hsp27 " ناميده مي شود، ممكن است همانند كليدي باشد كه شكافها را در انسداد خوني مغز باز كند و يا اينكه اجازه دخولهاي چيزهاي خارجي و زيان آور را به درون ممنوعه مغز بدهد.

نتايج مهم ديگري از طرف "هنري" كه در دانشگاه "واشنگتون" در قسمت مهندسي كار مي كند بدست امده است. "هنري" مدركي بدست آورده است مبني بر اينكه تاثيرات بيولوژيكي به وسيله جذب تشعشعات بافتهاي ساتع كننده در سطح پاييني به اندازه 0/001 و با تراكم بسيار زياد در حدود يك سانتي متر گالروواتا. اين مقادير بطور قابل توجهي از استانداردهاي مجاز هم كمترند ، اثرات شامل آسيبهايي به DNA موجود در سلولها، افزايش انتشار كلسيم به داخل سلولها و كاهش تقسيمات سلولي بعد از تابش تشعشعات مي باشند.

ما شواهد تجربي محكمي براي انتقاد و سوال در مورد اعتبار و درستي استانداردهاي تنظيم شده داريم كه فقط تاثيرات گرمايي را به حساب مي آورند. ادامه استفاده از استانداردهايي كه بر اساس ميانگين تابش امواج راديويي و تشعشعات برروي همه قسمتهاي بدن حيوانات مي باشد، يكي بي مسوليتي به مار مي ايد. و مهمتر از اينها كه قسمت اعظمي از آسيبهاي بافتي انجام شده بود قبل از اينكه يك حيوان آزمايشگاهي تغييرات رفتاري از خود نشان دهد يا اينكه در اثر تغييرات گرمايي بميرد.

بعد چه؟ ما بايد استانداردهاي ايمني خود را اصلاح نماييم و از استانداردهاي محافظه كارانه جديد كه از همه نتايج در دسترس استفاده مي كند بهره گيريم و نه از قرارداده هايي كه فقط از اطلاعات و داده هاي ابتدايي استفاده مي كند. صنعت ارتباطات كه در حال تكذيب مي باشد با اين واقعيات روبرو مي شود. گروههاي متخصص نظير استانداردهاي IEEE بايد با U.S كار كنند. دولت ها و آزانسهاي بين المللي هم اطمينان خاط داده اند كه مطالعات دراز مدت و سطح پايين با تاثيرات غير گرمايي در حال انجام است.

كنگره U.S بايد فعاليت و ضروريت اين مطالعات را تشخيص دهد و آنها را به زماني كه قانوني قانوني در صنعت ارتباطات ايجاد مي شود و يا اصلاح مي وشد به تعويق نيندازد.

براي بسياري از ما موبايل بخش اجتناب ناپذير زندگيمان شده است و ارتباطات ما را پراكنده كرده است و حال هيچ راه برگشتي نداريم ولي اين حق را داريم كه انتظار داشته باشيم كه قراردادهاي موجود لااقل سلامت زندگيمان را حفظ كنند.