Electrical

مهندسی برق

اثر هارمونيك ها بر خازن ها

اثر هارمونيك ها بر خازن ها

نقش خازنها به عنوان المان هاي الكتريكي و الكترونيكي كارآمد در صنايع مربوط به توليد و انتقال و توضيع امروزي غير قابل انكار است بگونه اي كه ديگر هرگز نمي توان چنين صنايعي را بدون وجود خازنهاي نيرو متصور شد.از اين رو شناخت كامل خازنها و عوامل تاثير گذار برآنها و حفظ و نگهداري و نظارت دقيق بر آنها ، براي افزايش طول عمر خازن ها و كار كرد بهينه آنها امري است الزامي و اجتناب ناپذير.

مقدمه

درسالهاي اوليه هارمونيكها در صنايع چندان رايج نبودند.به خاطر مصرف كننده هاي خطي متعادل. مانند : موتورهاي القايي سه فاز،گرم كنندها وروشن كننده هاي ملتهب شونده تا درجه سفيدي و ..... اين بارهاي خطي جريان سينوسي اي در فركانسي برابر با فركانس ولتاژ مي كشند. بنابراين با اين تجهيزات اداره كل سيستم نسبتا با سلامتي بيشتري همراه بود. ولي پيشرفت سريع در الكترونيك صنعتي در كاربري صنعتي سبب بوجود آمدن بارهاي غير خطي صنعتي شد. در ساده ترين حالت ، بارهاي غيرخطي شكل موج بار غير سينوسي از شكل موج ولتاژ سينوسي رسم مي كنند (شكل موج جريان غير سينوسي).

پديدآورنده هاي اصلي بارهاي غير خطي درايوهاي AC / DC ، نرم راه اندازها ، يكسوسازهاي 6 / 12 فاز و ... مي باشند. بارهاي غيرخطي شكل موج جريان را تخريب مي كنند. در عوض اين شكل موج جريان شكل موج ولتاژ را تخريب مي نمايد. بنابراين سامانه به سمت تخريب شكل موج در هر دوي ولتاژ و جريان مي شود. در اين مقاله سعي شده است تا بزباني هرچه ساده تر توضيحي در مورد نحوه عملكرد هارمونيك ها و راه كاري براي دوري از تاثير گذاري آنها بر خازنها ي نيرو ارائه شود.

اساس هارمونيك ها :

اصولا هارمونيك ها آلوده سازي شكل موج را در اشكال سينوسي آنها نشان مي دهند. ولي فقط در مضارب فركانس اصلي . تخريب شكل موج را مي توان در فركانس هاي مختلف (مضارب فركانس اصلي) بعنوان يك نوسان دوره اي بوسيله آناليز فوريه تجزيه و تحليل كرد. در حال حاضر هارمونيكهاي فرد و زوج و مرتبه 3 در اندازه هاي مختلف ضرايب فركانس هاي مختلف در سامانه هاي الكتريكي موجودند كه مستقيما تجهيزات سامانه الكتريكي را متاثر مي سازند. در معنايي وسيعتر هارمونيكهاي زوج و مرتبه 3 هريك تلاش مي كنند كه ديگري را خنثي نمايند. ولي در مدت زماني كه بار نا متعادل است اين هارمونيك هاي زوج و مرتبه 3 منجر به اضافه بار در نول و اتلاف انرژي شديد مي شوند. با تمام احوال هارمونيك هاي فرد اول مانند هارمونيك پنجم ، هفتم ، يازدهم ، سيزدهم و .... عملكرد اين تجهيزات الكتريكي را تحت تاثير قرار مي دهند. براي فهم بهتر تاثير هارمونيك ها ، شكل زير تاثير تخريب هارمونيك پنجم بر شكل موج سينوسي را نشان مي دهد :






هارمونيك هاي ولتاژ و جريان تاثيرات متفاوتي بر تجهيزات الكتريكي دارند. ولي عموما بيشتر تجهيزات الكتريكي به هارمونيكهاي ولتاژ بسيار حساس اند. تجهيزات اصلي نيرو مانند موتورها، خازن ها و غيره بوسيله هارمونيكهاي ولتاژ متاثر مي شوند. به طور عمده هارمونيكهاي جريان موجب تداخل مغناطيسي (Magnetic Interfrence) و همچنين موجب افزايش اتلاف در شبكه هاي توزيع مي شوند. هارمونيكهاي جريان وابسته به بار اند ، در حالي كه سطح هارمونيكهاي ولتاژ به پايداري سامانه تغذيه و هارمونيكهاي بار (هارمونيكهاي جريان) بستگي دارد. عموما هارمونيك هاي ولتاژ از هارمونيك هاي جريان كمتر خواهند بود.


تشديد:

اساسا تشديد سلفي – خازني در همه انواع بارها مشاهده مي شود. ولي اگر هارمونيك ها در شبكه توضيع شايع نباشند تاثير تشديد فرونشانده مي شود.
در هر تركيب سلفي – خازني چه در حالت سري و چه در حالت موازي ، در فركانسي خاص تشديد رخ مي دهد كه اين فركانس خاص فركانس تشديد ناميده مي شود. فركانس تشديد فركانسي است كه در آن رآكتنس خازني (Xc) و رآكتنس القايي (XL) برابر هستند.
براي تركيبي مثالي براي بار صنعتي كه شامل اندوكتانس بار و يا رآكتنس ترانسفورماتور كه بعنوان XL عمل مي كند و رآكتنس خازن تصحيح ضريب توان كه بصورت Xc خودنمايي مي كند فركانس تشديدي برابر با LC خواهيم داشت . رآكتنس خازني متناسب با فركانس كاهش مي يابد (توجه : Xc با فركانس نسبت عكس دارد). در حاي كه رآكتنس القايي متناسب با آن افزايش مي يابد (توجه
: XL با فركانس نسبت مستقيم دارد).اين فركانس تشديد به سبب متغير بودن الگوي بار متغير خواهد بود. اين مساله براي ظرفيت خازني ثابت كل براي اصلاح ضريب توان پيچيده تر است. براي درك صحيح اين پديده لازم است دو نوع وضعيت تشديد شامل حالت تشديد سري و حالت تشديد موازي مورد توجه قرار گيرند. اين دو امكان در زير توضيح داده مي شوند.

تشديد سري:

يك تركيب سري رآكتنس سلفي – خازني ، مدار تشديد سري شكل مي دهد كه در شكل زير نشان داده شده است.




به خاطر تركيب سري سلف و خازن ، در فركانس تشديد امپدانس كل به پايين ترين سطح كاهش مي يابد و اين امپدانس در فركانس تشديد طبيعتي مقاومتي دارد. بنا براين در فركانس تشديد رآكتنس خازني و رآكتنس سلفي (القايي) برابر هستند.اين امپدانس پايين براي توان ورودي در فركانس تشديد ، افزايش تواني جريان را نتيجه مي دهد.شكل داده شده زير رفتار امپدانس خالص در وضعيت تشديد سري را نشان مي دهد.







در كاربري صنعتي رآكتنس ترانسفورماتور قدرت به علاوه خازنهاي اصلاح ضريب توان در سمت ولتاژ پايين به عنوان يك مدار تشديد موازي براي سمت ولتاژ بالاي ترانسفورماتور عمل مي كند. اگر اين فركانس تشديد تركيب سلف و خازن بر فركانس هارمونيك شايع در صنعت منطبق شود ، بخاطر بستري با امپدانس پايين ارائه شده توسط خازن ها براي هارمونيك ها ، منجر به افزايش تواني جريان خازن ها خواهد شد. از اين رو خازن هاي ولتاژ پايين در سطحي بسيار بالا اضافه بار پيدا خواهند كرد كه همچنين اين عمل موجب تحميل بار اضافي بر ترانسفورماتور مي شود. اين پديده منجر به تخريب ولتاژ در شبكه ولتاژ پايين مي شود.


تشديد موازي:


يك تشديد موازي تركيبي از رآكتنس خازني و القايي است كه در شكل زير نمايش داده شده است.





در اينجا رفتار امپدانس برعكس حالت تشديد موازي خواهد بود كه در شكل داده شده در زير ، نشان داده شده است.در فركانس تشديد امپدانس منتجه مدار به مقداري بالا افزايش مي يابد. اين ، منجر به بوجود آمدن مدار تشديد موازي ميان خازن هاي اصلاح ضريب توان و اندوكتانس بار مي شود كه نتيجه آن عبور ولتاژ بسيار بالا هم اندازه امپدانس ها و جريان هاي گردابي بسيار بالا درون حلقه خواهد بود.







در كاربري صنعتي خازن اصلاح ضريب توان مدار تشديد موازي با اندوكتانس بار تشكيل مي دهد.هارمونيك هاي توليد شده از سمت بار رآكتنس شبكه را افزايش مي دهند. كه موجب بلوكه شدن هارمونيك هاي سمت تغذيه مي شود.اين منجر به تشديد موازي اندوكتانس بار و اندوكتانس خازني مي شود. مدار LC (سلفي – خازني) مواز ي ، شروع به تشديد ميان آنها مي كند كه منجر به ولتاژ بسيار بالا و جريان گردابي بسيار بالا در درون حلقه مدار سلف – خازن (LC) مي شود. نتيجه اين امر آسيب به تمام سمت ولتاژ پايين سامانه الكتريكي است.
ايزوله كردن تشديد موازي از ايزولاسيون تشديد سري نسبتا پيچيده تر است.اساسا اين امر بخاطر تنوع بار صنعتي از زماني به زمان ديگر است كه موجب تغيير فركانس تشديد مي شود. شكل زير تاثير ظرفيت خازني ثابت و اندوكتانس متغير را نشان مي دهد.






اين تغيير مداوم فركانس تشديد ممكن است موجب تطبيق فركانس تشديد بر فركانس هارمونيك شود كه ممكن است منتج به ولتاژ بالا و جريان بالا كه سبب نقص و خرابي تجهيزات الكتريكي مي شوند ، گردد.بنا بر اين در هر دو تشديد موازي و سري خازنهاي قدرت متاثر هستند كه بكار گيري دستگاه هاي حفاظتي و ايمني را براي خازنها ايجاب مي نمايد. اين امر درك صحيح بر خازنهاي قدرت را قبل از از اعمال تصحيح بخاطر تاثير هارمونيك ها و تشديد ايجاب مي نمايد.

خازنهاي قدرت:

خازنهاي اصلاح ضريب توان نسبت به هارمونيك ها حساس اند و بيشتر عيوب خازنهاي قدرت ، عيوبي با طبيعت زير را نشان مي دهند :
هارمونيك ها – هارمونيك هاي پنجم ، هفتم ، يازدهم ، سيزدهم و ...
تشديد
اضافه ولتاژ
امواج كليد زني
جريان هجومي
ولتاژ آني بازگيري جرقه
تخليه / بازبست ولتاژ

بسته به طراحي ساختاري اساسي ، حدود پايداري در مقابل اضافه ولتاژ ، اضافه جريان و هارمونيكها براي دور كردن خازن از خرابي بسيار مهم است.
اساسا خازن ها امواج كليد زني توليد مي كنند كه عموما به عنوان جريان هجومي و اضافه ولتاژ آني دسته بندي مي شوند.
جريان هجومي پديده اي است كه هنگام به مدار وصل كردن خازن ها رخ مي دهد. امپدانس ارائه شده توسط خازن طبيعتا بسيار كم و مقاومتي است. اين امر منجر به جريان هجومي به بزرگي 50 تا 100 برابر جريان اسمي مي شود كه از خازن عبور مي كند ، اما چرا از خازن؟ زيرا امپدانس ترانسفورماتور در زمان روشن كردن خازن ها فقط در مقابل شار جريان مقاومت مي كند.
اين امر هنگامي پيچيده تر مي گردد كه در تركيب موازي بانك خازني ممكن است جريان هجومي كليد زني به سطحي بالاتر از 200 تا 300 برابر جريان اسمي برسد. اين جريان هجومي نتيجه تخليه خازن هاي از پيش شارژ شده موازي با آن مي باشد. در زير اين مطلب نشان داده شده است.نوعا جريان هجومي علاوه بر تخريب در شكل موج جريان سبب تخريب در شكل موج ولتاژ مي شود.




در هنگام خاموش كردن (از مدار خارج كردن) خازن ها ، بسته به شارژ ذخيره شده در آن ، اضافه ولتاژ ناگهاني بالاتري در زمان خاموش كردن خازن ها بوجود خواهد آمد كه ممكن است موجب پديد آمدن جرقه در پايه ها شود.
هنگامي كه خازن خاموش مي شود شار الكتريكي در خود نگه مي دارد و بوسيله مقاومتهاي تخليه ، تخليه (Discharge) مي شود. مدت زمان تخليه عموما بين 30 تا 60 ثانيه مي باشد. تا زماني كه تخليه بشكل موثري صورت نگرفته نمي توان خازنها را به مدار باز گرداند. هرگونه بازبست خازن قبل از تخليه كامل دوباره موجب افزايش جريان هجومي مي شود.

علاوه بر دستگاه هاي مسدود كننده هارمونيك ها كه با صحت خازن ها نسبت مستقيم دارند ، و در سر خط بعدي تشريح مي شوند ، دستگاه هاي تحليل برنده امواج كليد زني مثل جريان هجومي ، اضافه ولتاژ آني و غيره نياز دارند كه بطور دقيق تعريف و بررسي شوند.

دستگاه هاي مسدود كننده هارمونيك ها:
براي كاربري سالم خازن ها لازم است كه فركانس تشديد مدار LC (سلف – خازن) كه شامل ادوكتانس بار و خازنهاي اصلاح ضريب توان مي شود ، به فركانسي دور از كمترين فركانس هارمونيك تغيير داده شود. براي مثال هارمونيك هايي كه در سامانه توليد مي شوند و خازن هاي قدرت را متاثر مي سازند ، هارمونيك هاي پنجم ، هفتم ، يازدهم ، سيزدهم و غيره هستند. پايين ترين هارمونيكي كه بر خازن ها تاثير مي گذارد هارمونيك پنجم است كه در فركانس 250 هرتز ديده مي شود. اساسا اگر خازن ها با سلف ها موازي شده باشند ، انتخاب مقدار اندوكتانس به شكل زير است :
تركيب سري LC (سلف – خازن) در فركانسي زير 250هرتز تشديد مي كند . بنابراين در همه فركانس هاي هارمونيك ها تركيب سري سلف و خازن مانند يك تركيب سلفي عمل خواهد كرد و امكان تشديد براي هارمونيك پنجم يا هر هارمونيك بالاتري از بين مي رود. شكل زير ناميزان سازي (De – Tuning) خازن ها را نشان مي دهد.




اين تركيب سلف و خازن كه در آن فركانس تشديد در فركانسي دور از فركانس هارمونيك تنظيم شده است ، مدار LC (سلف – خازن) ناميزان شده
(De-Tuned) نام دارد. ضريب نا ميزان سازي نسبت رآكتنس به طرفيت خازني است. در مدار خازني ناميزان شده ، اساسا سلف مانند دستگاه مسدود كننده هارمونيك ها عمل مي كند. براي خازن ها ضريب مناسب ناميزان سازي حدود % 7 است كه فركانس تشديد را در 189 هرتز تنظيم مي كند.
اما ، ناميزان سازي % 5.67 همچنين در جايي استفاده مي شود كه فركانس تشديدي معادل 210 هرتز دارد . هر دو درجه ناميزان سازي ، مسدود كردن (بلوكه كردن) هارمونيك ها از خازن ها را تضمين مي كنند. شكل زير درجه ناميزان سازي را نمايش مي دهد.










بانك هاي ناميزان سازي خازن:


بانك هاي ناميزان سازي خازن نيازمند آن هستندكه با نكات اساسي زير مشخص شوند :
انتخاب درجه ناميزان سازي
محاسبه خازن كل خروجي مورد نياز
محاسبه افزايش ولتاژ بوسيله سلف هاي سري
درجه ناميزان سازي مطلوب بر پايه هارمونيك موجود است. لازم است كه هارمونيك هاي سمت بار اندازه گيري شوند تا در درجه ناميزان تصميم گيري شود.
*
خروجي خازن و سطح ولتاژ نياز به انتخاب صحيح بر اساس درجه ناميزان سازي دارند. براي مثال براي %7 ناميزان سازي براي رسيدن به 200 كيلو ولت آمپر رآكتيو خروجي (KVAR) در 400 ولت ، نياز به آن داريم كه خازن 240 KVAR خروجي با ولتاژ 400 ولت انتخاب نماييم. اين بدليل افزايش ولتاژ بوسيله اندوكتانس سري است. مشابها براي رسيدن به 200 KVAR خروجي در ولتاژ 440 ولت به خازن هاي 240 KVAR خروجي 480 ولتي نياز است.
محاسبه افزايش ولتاژ به سبب رآكتنس سري ، بر اساس ناميزان سازي است و به روش زير انجام مي گيرد :
( درجه ناميزان سازي – 1) / (ولتاژ نرمال مجاز) = ولتاژ خازن


سامانه خازني ايده آل:

براي تصحيح ضريب توان در بار صنعتي كنوني كه شامل هارمونيك ها و تشديد مي شود ، يك سامانه اتصال خازني اساسا بايد خصوصيات زير را دارا باشد :
ظرفيت خازني متغير بر اساس توان رآكتيو براي دوري از تغيير فركانس تشديد. اين امر انتخاب صحيح پنل هاي APFC را ممكن مي سازد. پنل APFC بايد خصوصيات زير را داشته باشد.
حسگرها بايد به طور مداوم سطح هارمونيك هاي ولتاژ را نمايش دهد و خازن ها را تحت زير سطوح بالاتر هارمونيك ها محافظت نمايد.
انتخاب محدوده هارمونيك هاي پنجم ، هفتم ، يازدهم ، سيزدهم و همچنين شناخت تخريب همه هارمونيك ها براي تنظيم حدود ايمن و همچنين پيش بيني تغييرات بعدي هارمونيك ها.
مونيتورينگ جريان RMS براي محافظت خازن ها تحت هر حالت تشديد.
كنترل مشخصات ، براي دوري از بكارگيري ظرفيت مازاد خازني تحت حالت كم بار.
انتخاب خازن با عمر بالا و با تضمين مشخصات زير :
ظرفيت اضافه بار : حداقل دو برابر جريان اسمي به طور مداوم و 350 برابر آن هنگام جريان هجومي.
قابليت پايداري در مقابل اضافه ولتاژ :بيشتر از %10 و بالاتر از ولتاژ مجاز بصورت پيوسته.
قابليت پايداري در مقابل هارمونيك ها : تضمين محدوده هاي هارمونيك هاي پنجم ، هفتم ، يازدهم ، سيزدهم و همچنين براي محدوده هاي THD.
مدار سلفي De – Tuned براي مسدود كردن هارمونيك ها (الگوي هارمونيك بار بايد قبل از تعيين درجه ناميزان سازي (De – Tuning) اندازه گيري شود).
انتخاب سطح خازن و سطح ولتاژ براساس درجه ناميزان سازي.
دستگاه هاي كليدزني با تقليل دهنده هاي داخلي براي تقليل امواج كليد زني براي خازن هاي قدرت.
اساسا اين خصوصيات با مطالعه متناسب هارمونيك هاي ولتاژ بار همراه است كه تضمين مي كند كه تاثير مخرب هارمونيك ها و تشديد از خازن ها دور شود كه بدين وسيله عمر خازن ها و كارايي كل سامانه الكتريكي را افزايش مي دهد.


نتيجه گيري

علم به شرايط و خصوصيات خازن ها و عوامل موثر بر آنها از جمله هارمونيك ها نه تنها موجب افزايش امنيت و سلامتي و طول عمر آنها خواهد شد بلكه سبب كاهش هزينه هاي پيش بيني شده و نشده در بكار گيري انرژي الكتريكي مي شود.

منبع: مهندسی برق Electrical engineering

+ نوشته شده در  چهارشنبه 1390/01/31ساعت 12:54  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

آشنایی با هارپ (H.A.A.R.P)

دقیقا از همان روزهای اولی که بشر شروع به ساختن دنیای جدید نمود ، بله همان روزهای شروع انقلاب صنعتی را می گویم وقتی نوع بشر به غروری بسیار زیاد کشیده شد تا به امروز ، دانشمندان هر روز چیزی جدید درباره الکترومغناطیس کشف می کنند.


زمانی که مایکل فارادی اسطوره دانش الکتریسیته و الکترومغناطیس توانست کلید را بیابد و هنگامی که دریچه بدست ماکسول باز شد ، مطمئن هستم هر دوی آنها آینده این علم را دیده بودند. علمی که از ابتدای خلقت بوده و تا انتهای نسل بشریت با او خواهد بود.

به جرات می توان گفت هیچ چیز در دنیا وجود ندارد که از حیطه تاثیر نیروی الکترومغناطیس خارج باشد و هیچ نیرویی در طبیعت یارای مقابله با آن را ندارد. در دنیای نوین هیچ تحقیق بزرگی وجود ندارد که یک پای ثابت آن الکترومغناطیس نباشد !. پروژه های انتقال انسان بصورت فکس ، انتقال انرژی از سطح ماه به زمین ، سفر در زمان ، کنترل ذهن ، کنترل آب و هوا ، ساخت سیستم های جنگی نوین و پروژه های مخوفی همچون مونتیاک ، هارپ ، مونارش و... . (توجه نمایید که شاید نام بعضی از پروژه ها دور از ذهن باشند ، ولی اینها کار های تحقیقاتی هستند و دانشمندان بر روی آنها کار می کنند و لزوما قرار نیست تحقیقات مثلا برای سفر در زمان به واقعیت بیانجامد بلکه ممکن است در این تحقیق تکنولوژی هایی نیز پیدا شود ، مانند تحقیقات سازمان فضایی ناسا برای سفر انسان به فضا که باعث کشف چندین واکسن برای بیماری های خطرناک شد).

اکنون با این مقدمه ای که ارئه شد به شرح درباره یکی از مخوف ترین و غیر انسانی ترین پروژه های عصر حاضر می پردازیم ، پروژه ای که سالیان دراز بر روی آن تحقیق شد و در سال 1998 برای اولین بار بصورت رسمی معرفی و تست شد.

هارپ High-Frequency Active Auroral Research Program که به اختصار H.A.A.R.P خوانده می شود ، نام پروژه ای است که با هدف شناسایی قابلیت های امواج الکترومغناطیس در کشور آمریکا شروع شد. پایه و اساس این پروژه بر روی نظریات دانشمند حوزه الکتریسیته آقای تسلا استوار است. تسلا دانشمندی است که حرف و حدیث های زیادی را به دنبال خود یدک می کشد و در زمانی که زندگی می کرده تحقیقات زیادی برای سفر انسان در زمان ، کنترل انسان و... انجام می داده است. همینطور شایعاتی نیز درمورد او وجود دارد بطور مثال همکاری در پروژه مونتیاک (پروژه سفر در زمان) که باعث ورود او به دهه 90 از زمان خود در دهه 70 میلادی شده است!!!.

پروژه هارپ زمانی که به نتایجی درباره عملکرد امواج الکترومغناطیس رسید به راهی رفت که امروزه باعث بسیاری از خرابی ها گردیده و به نام جنگ ستارگان معروف است (استفاده از تجهیزات الکتریکی و امواج در امور نظامی ، اصطلاحا به جنگ ستارگان معروف می باشد).

سیستم هارپ (HAARP) طوری طراحی شده است که بر روی یونیسفر (یکی از لایه های بالایی اتمسفر یا جو زمین) تاثیر مستقیم داشته و از نمونه های این تاثیرات قرمز و گداخته شدن و یا ذره بینی نمودن لایه یونیسفیر را میتوان نام برد.

این سیستم در حال حاظر از یک مجموعه آنتن های مخصوص (١٨٠ برج آنتن آلومنیومی به ارتفاع ۵٠/٢٣متر) تشکیل و برروی زمینی وسیعی به مساحت ٢٣٠٠٠ متر مربع در آلاسکا (Alaska) نصب گردیده است. این آنتن ها امواج مافوق کوتاه ELF/ULF/VLF را تولید و به یونیسفر پرتاب می کنند.

اصولا امواج آنتن ها پس از اصابت به یونیسفر و بازگشت به زمین قادر اند نه تنها به عمق دریا بروند بلکه فرا تر رفته و به اعماق زمین نیز وارد میشوند و عملکرد آن بمانند "رادیو ترموگرافی" (Radio Thermography) است که امروزه ژئولژیست ها برای اکتشافات مخازن مختلف شامل گاز و نفت استفاده می کنند. وقتی یک موج کوتاه "رادیو ترموگرافی" به داخل زمین فرستاده میشود به لایه های مختلف برخورد کرده و آن لایه ها را به لرزه می آورده و از لرزش صدایی با فرکانسی مخصوص تولید و به سطح زمین باز میگرداند و ژئولژیست ها از صدای بازگشتی قادرند مخازن زیرزمین را شناسایی کنند. با این تفاوت که رادیو ترموگرافی سیستمی است که با قدرتی به کوچکی ٣٠ وات لایه های زیر زمینی را به لرزه درمی آورد و حال آنکه هارپ سیستم فوق الاده پیشرفته تری است که همان لایه های زمین را می تواند با استفاده از قدرتی برابر با ١,٠٠٠,٠٠٠,٠٠٠ (یک میلیارد) تا ,١٠,٠٠٠,٠٠٠,٠٠٠ (ده میلیارد) وات بلرزاند! بدیهی است که هر چقدر قدرت امواج بیشتر می شود, تاثیراتش بر روی یونیسفیر و اثرات ذره بینی آن بالاتر می رود. هدف از استفاده از این قدرت چیست؟

برای درک چگونگی ایجاد زمین لرزه یک مثال بزنم: وقتی شخصی صحبت میکند، اول تارهای صوتی او میلرزند (مثل لرزش های ایجاد شده در آیونوسفیر). از این لرزش فرکانس صوتی تولید شده و پس از اصابت به پرده گوش شنونده، پرده گوش او را میلرزاند (مثل به لرزه در آوردن لایه های زیر زمین به سبب اصابت فرکانس های تولید شده از یونیسفیر) و سپس در گوش صدا تولید شده و شنونده آنرا به شنود.

با کمی فکر کردن می توان متوجه این شد که تکنولوژی هارپ "با ویژگی معادن یابی" برای پیدا کردن مخزن های گازی و نفتی ساخته نشده است! زیرا برای پیدا کردن مخازن نیاز به یک میلیارد وات نیست و یک ترموگراف برای این کار کافیست. با توجه به تاثیرات هارپ بر روی آیونوسفیر و نهایتا تاثیرات آن بر روی زمین و وضعیت آب و هوا، می باید در مورد این تکنولوژی کمی جدی تر فکر کنیم. این تغییرات شامل خشکسالی در مناطقی که تا به حال بی سابقه بوده است، بارندگی های سیل آسا در جاهایی که به خشک بودن معروف هستند، طوفان ها و سونامی ها و ساده تر از همه ایجاد زلزله را میتوان برای هارپ به شمار آورد.

ناگفته نماند که امواج بازگشتی از یونیسفیر، پس از ورود به عمق دریا می توانند صدمات جانی برای موجودات دریایی، به خصوص نهنگ ها و دلفین ها را در بر داشته باشند.
هارپ یک فرستنده امواج الکترومغناطیسی است که آسمان را هدف گرفته، الکترون های آزاد لایه یونوسفر را در بالای آتمسفر در ارتفاع حدود 275کیلومتری که از دمایی معادل 1400 درجه سانتیگراد برخوردار است، «منقلب» می سازد و با این کار مقادیر زیادی انرژی به آنها منتقل می کند. بدینسان، دما می تواند تا 20درصد افزایش یافته، این مناطق را کاملا منبسط سازد.
با دستکاری در این تزریق نیرو به یونوسفر، نوسانات وسیعی در این لایه حاصل گردیده، آن را به آنتنی با طول موج های بسیار مهم و فرکانس های بسیار پایین (از 40 هرتز تا یک هزارم هرتز!) تبدیل می کند. برد این امواج بدین ترتیب به هزاران کیلومتر رسیده، آنها را قادر می سازد در هر چیزی بر روی کره زمین حتی بدن انسان، نفوذ کنند.
هارپ پروژه مشترک نیروی هوایی و دریایی آمریکاست، اگرچه روس ها نیز از خیلی پیش بدان توجه دارند و اروپایی ها نیز به رغم اعتراض هایشان در خفا و از نزدیک آن را دنبال می کنند. چرا که، کدام قدرت از تسلط کامل بر کره زمین و افراد بشر بیزار است؟
پایگاه رسمی «هارپ» در «گاکونا» آلاسکا واقع است. این پایگاه از 360 آنتن به ارتفاع 72 پا تشکیل گردیده که بر زمینی به وسعت 400 کیلومترمربع اشراف دارند. امکان تأسیس و نصب این آنتن ها از سوی مالکان چاه های نفتی همجوار فراهم آمده است.
تکنولوژی مورد استفاده پروژه «هارپ» براساس تجاربی پنهان که سال هاست در این منطقه کوچک انجام می پذیرد، استوار بوده و پیشرفت های بسیاری داشته است. هدف عمده «هارپ» که در اصل یک سلاح کشتار جمعی است که بخشی از برنامه نظامی )جوینت ویژن 2020 (Joint Vision 2020) آمریکا به حساب می آید، عمدتا بر دانش دما و کنترل اندیشه به منظور آزمایش بر روی مردم متمرکز می گردد. این طرح به ظاهر با هدف کاوش ذخایر نفتی و کانی ارائه گردیده است، اما اهداف پنهان آن خطری برای بشریت محسوب می شود.

توضیحات کوتاهی در مورد برخی از کاربرد های هارپ به شرح زیراند:

١- ایجاد موج Extreme Low Frequency) ELF) با فرکانس از ١ تا ٢٠ هرتس به توسط یونیسفیر، که با برخورد امواج هارپ تولید شده و سپس به زمین فرستاده می شود و تا اعماق ٣۵ کیلومتری زمین نفوذ نماید که پس از برخورد به لایه های مختلف زیر زمینی تولید صدا نموده و در پی آن ایجاد زلزله می نماید.

٢- با قابلیت تکنولوژی "ترموگرافی" می تواند کلیه اطلاعات معدن های زیر زمینی کره زمین را در اعماق کم شناسایی کند و کلیه تاسیسات زیر زمینی کشورهای دیگر را دقیقا زیر مطالعه قرار دهد.

٣- ایجاد سونامی، خشکسالی، آتش فشان، سیل ها، طوفان هایی نظیر طوفان کاترینا در نیواورلئان (New Orleans) طوفان گانو عمان .

۴- انتقال نیروی برق از محل تاسیسات هارپ به نقطه ی دیگر از زمین و همچنین انتقال برق از زمین به ماهواره ها.

۵- ایجاد اختلال و کنترل فرکانس های نوری مغز در سطوحی به وسعت شهرها و کنترل انسانها از راه دور و ایجاد "غش" و تولید "وهم" در مغز انسانها.

۶- ایجاد اختلال در جریان برق و قطع برق شهری و اختلال در کار کامپیوتر هواپیماهای مسافربری جت های جنگنده، کشتی ها، زیر دریایی ها و غیره.

٧- ایجاد انفجار های عظیم زیر زمینی با قدرت بمب های اتمی و بدون تولید اشعه های رادیو اکتیو (Radioactive).

٨- اختلال درعملکرد طبیعی آیونوسفیر که چرخش زمین را در کنترل دارد. احتمال بسیار میرود که درصورت دستکاری های متناوب تاثیراتی در حرکت چرخشی زمین ایجاد گردد، بدین صورت که یا چرخش را سرعت بخشیده و یا کند نماید.

٩- ایجاد دیوارهای رادیویی ضد هواپیما و ضد موشک.

می توان به راحتی گفت که همه اسلحه های جنگی معمول و متداول امروزه در مقابل با این تکنولوژی جدید کاملا متروکه به شمار می آیند به گونه ای که "هارپ" میتواند با یک عملکرد کلیه کامپیوتر های یک هواپیما را از فواصل دور از کار انداخته و باعث سقوط آن شود.

تکنیک های تغییر محیط زیست به اهداف نظامی بخشی از تحقیقاتی را تشکیل می دهندکه اطلاعات چندانی درمورد آنها در دست نیست، چراکه در پس دیگر پروژه های ارائه شده با هدف بهبود شرایط زیست محیطی پنهان اند. با این حال، «لوک مانپائی» پژوهشگر محیط زیست، خاطرنشان می سازد، «از سال های دهه 1950، گزارش ها و بیانیه هایی رسمی در آمریکا انتشار یافته است که بر فواید نظامی تکنیک های تغییر شرایط آب و هوا تأکید دارند. و از آن زمان، تحقیقات در جهت کنترل عناصر طبیعی هرگز متوقف نگردیده، حداکثر آن که کنوانسیون سال 1977 پیرامون ممنوعیت استفاده از تکنیک های تغییر محیط زیست با اهداف نظامی و یا هر هدف خصومت آمیز دیگر، از سرعت این تحقیقات کاسته است.»
اجرای پروژه «هارپ» بسیاری از دانشمندان و کارشناسان تسلیحاتی، و نیز نمایندگان پارلمان اروپا را بسیار نگران کرده است. به طوری که، یک کارشناس انرژی به نام «گراتان هیلی» که مشاورت نمایندگان پارلمان اروپا را برعهده دارد، هم اکنون درحال جمع آوری اسنادی است تا به کمک آنها بتواند به این طرح «پایان جهانی» خاتمه بخشد. و «مگوا هالووت»، نماینده بلژیکی که ریاست گروه سبزهای پارلمان اروپا را عهده دار است، مسئولیت این پرونده را به عهده گرفته، مسئولیت رسمی پیگیری درخواست های اعضای گروه خود برای توضیح و وادار ساختن پارلمان اروپا به فشار بر ناتو- و از این طریق، وادار کردن آمریکا به پاسخ به تمامی سؤالات لازم-، با اوست. «مگدا هالووت» تأکید دارد که این نوع تسلیحات علاوه بر پیامدهای زیست محیطی، می تواند آزادی های فردی و دموکراسی را نیز به خطر اندازد.
از دیگر سو، بسیاری از دانشمندان، پژوهشگران، روزنامه نگاران و فعالان محیط زیست به امید کشف چهره واقعی و پنهان پروژه «هارپ» که از سوی نیروی هوایی و دریایی آمریکا یک برنامه تحقیقاتی «ساده و بی خطر» معرفی شده است، نقش کارآگاه خصوصی را در ارتش آمریکا ایفا می کنند. قدر مسلم آن که، هیچگونه اتفاق نظری در مورد این پروژه در آمریکا وجود ندارد و شهروندان آن به استفاده از این گونه روش های «علمی» به شدت معترضند. مانند دکتر «روزالی تربل»، یک شخصیت علمی رده بالا و بسیار شناخته شده که در دوران ریاست جمهوری «ریگان» مسئولیت تحقیقات پیرامون تأثیرات پروژه تسلیحاتی «جنگ ستارگان» را برعهده داشته است. وی که درحال حاضر مشاورت پارلمان اروپا را عهده دار است، تأکید می کند که دانشمندان نظامی آمریکا تمامی توجه و تلاش خود را بر روی سیستم های آب و هوایی به عنوان یک سلاح بالقوه متمرکز ساخته اند.
در سال 1995، کتابی با عنوان «فرشتگان با این هارپ نمی نوازند» («هارپ» معنای ساز «چنگ» را دارد که در این جا نویسنده منظور خود را با بازی با این واژه ادا کرده است) که پروژه «هارپ» را محکوم می کند، در شمار پرفروش ترین کتاب سال آمریکا قرار گرفت.
پروژه «هارپ» درواقع به لطف انتشار مقالات متعددی در روزنامه ها و نیز برنامه های متعدد تلویزیونی در این زمینه، افشا گردید و در پی این افشاگری، موجی از مخالفت ها در برابر این پروژه شکل گرفت. از میان مخالفان این طرح، اطلاعات ارزشمند دو دانشمند به نام های «ریچارد ویلیام» (شیمی دان) و پروفسور «زیلینسکی» (فیزیکدان آلمانی و متخصص الکترونیک کوانتومی) به نگارش کتب متعددی پیرامون «هارپ» انجامید. به گفته این کارشناسان، قدرت عظیم ارسال انرژی ایستگاه «گاکونا» می تواند برآب و هوای هر کشوری تأثیرگذارده، پیامدهای مثبت و یا فجایع بی شماری از قبیل زلزله های شدید، سیل ها، تسونامی ها و... به بار آورد. بدینسان، پروژه «هارپ» که مکمل زمینی طرح «جنگ ستارگان» است، به دلیل ماهیت ویژه سیگنال انتشار خود «سلاح نهایی» آمریکا محسوب می شود.


در عمل «هارپ» به چه چیز شباهت دارد؟
درواقع، پروژه «هارپ» از تأسیساتی گسترده تشکیل گردیده که چندین هکتار از زمین های «گاکونا»- منطقه ای کوچک در شمال شرقی «آنکوریج» آلاسکا- را به خود اختصاص می دهد. این محل چندان نیز دورافتاده نیست، چراکه تأسیسات مزبور در جوار ذخایر گازی و نفتی متعلق به شرکت «آرکو» (Arco) قرار دارد که درعین حال امتیازات تکنولوژیک تشکیل دهنده «هارپ» را به خود اختصاص می دهد وشرکت پوششی این تجهیزات نیز هست.
علاوه براین، «هارپ» به یکی از قدرتمندترین رایانه های کره زمین- که در «دانشگاه آلاسکا» در «باتروویچ بیلدینگ» نصب گردیده- مرتبط است. درخصوص ظاهر آن نیز باید گفت که محیطی وسیع و بدون درخت است که در آغاز 48 آنتن 20متری در آن نصب گردیده بود. هریک از این آنتن ها به فرستنده ای به قدرت یک میلیون وات متصل است. طبق این پروژه، سپس بر تعداد این آنتن ها و قدرت و رقم فرستنده ها افزوده شده، قدرت نهایی به یک میلیارد وات افزایش یافت که از 360 آنتن به دست می آمد. فرستنده ها توسط 6 توربین به قدرت هریک 3600 اسب بخار تغذیه می شوند که 95 تن مازوت در روز می سوزانند.
اما، این تشکیلات به چه کار می آید؟ به طوررسمی، دانشمندانی که بر روی این فرستنده رادیویی غول پیکر کار می کنند، قصد مطالعه بر روی یونوسفر را دارند. با این حال و در پس پرده، «هارپ» از لایه یونوسفر بهره گرفته، آن را به سلاحی ساخته شده از انرژی مبدل می سازد.

یونوسفر لایه فوقانی استراتوسفر بوده، از اجزای یونیزه بسیار پرباری تشکیل گردیده است. این لایه از ارتفاع متوسط 48کیلومتری سطح زمین آغاز می شود و تا ارتفاع 600کیلومتری بالا می رود. وجود این لایه که تراکم انرژی در آن بسیار بالاست، برای سیاره ما حیاتی است، چراکه همانند لایه اوزون نقش اساسی «سپر» را ایفا و ما را در برابر پرتوهای زیانبار خورشید محافظت می کند. لایه یونوسفر ازجمله اجزایی را که بار الکتریکی داشته و از «بادها و توفان ها»ی خورشیدی و کیهانی به وجود می آ یند، «جذب» خود می سازد. تحقیقاتی که از یک قرن پیش توسط تعدادی از دانشمندان انجام پذیرفته است، نشان می دهد که این «مانتوی انرژی» که از زمین محافظت به عمل می آورد، می تواند به کمک یک تکنولوژی مناسب به سلاحی استراتژیک و بسیار مهم مبدل شود.

منبع: parstools.com

+ نوشته شده در  دوشنبه 1390/01/29ساعت 17:11  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

شرکت جنرال الکتریک

شرکت جنرال الکتریک

از ابتدا تا به امروز زمانی که ایالات متحده در سال ۱۹۱۷ وارد جنگ جهانی اول شد، دولت آمریکا جستجو را برای یافتن شرکتی که بتواند یک تقویت کننده یا بوستر را برای هواپیماهای نوپای پیستونی آن زمان تولید نماید، شروع کرد

زمانی که ایالات متحده در سال ۱۹۱۷ وارد جنگ جهانی اول شد، دولت آمریکا جستجو را برای یافتن شرکتی که بتواند یک تقویت کننده یا بوستر را برای هواپیماهای نوپای پیستونی آن زمان تولید نماید، شروع کرد. این بوستر، یا در اصل توربوسوپرشارژر، شامل یک کمپرسور بود که با نیروی گازهای خروجی موتور به حرکت در آمده و هوا یا اکسیژن اضافی را مکیده و بر توان موتورهای پیستونی آن زمان می افزود و در حقیقت بر روی موتورهایی نصب می شد که قرار بود در ارتفاعات بالا به عملیات بپردازند. در این میان، شرکت جنرال الکتریک، این رقابت و مبارزه را با شرکتی دیگر برای تولید توربوسوپرشارژر ها پذیرفت و قراردادی برای تولید آن ها توسط شرکت ها و دولت وقت منعقد شد. در بحبوحه زمان جنگ، هر دو شرکت تحقیق و طراحی های بسیاری را بر روی این گونه تجهیزات انجام داده و هزینه هایی را صرف نمودند، تا آنکه دولت آن دو شرکت را برای نمایش و اثبات عملکرد نهایی طرح هایشان فراخواند.

سرانجام، در هوای قله های پایکس پیک، در حدود ۱۴,۰۰۰ پا بالای سطح دریا، شرکت جنرال الکتریک موتوری از نوع لایبرتی ایرکرافت را با قدرتی معادل ۳۵۰ اسب بخار که با توربوسوپرشارژرهای آن شرکت تجهیز شده بود، آزمایش کرده و با موفقیت رقابت را پایان داده و از میدان با پیروزی بدر رفت، و از همان زمان بود که این شرکت وارد دوره و عرصه جدید ساخت هواپیما ها و موتورها یا پیشرانه هایی با قدرت افزون تر و کارائی بالاتر گردید. با انجام آن آزمایش بر فراز قله ها، اولین قرارداد رسمی میان دولت آمریکا و شرکت جنرال الکتریک بسته شد که همین اتفاق، راه این شرکت را برای پیشتازی در صنعت ساخت پیشرانه و موتور های جت، هموار ساخت. برای مدت بیش از دو دهه، این توربوسوپرشارژر های شرکت جنرال الکتریک بود که هواپیماهای بمب افکن آمریکایی ار قادر ساخته بود که با وزن بیشتر به پرواز در آمده از ارتفاعات بالا عملیات مورد نظر خود را انجام دهند. تجربه کاری بالا و مهارت و خبرگی کارکنان و متخصصان این شرکت در ساخت تجهیزات موتور، به طور آشکاری مشخص ساخت که این شرکت، همان شرکتی خواهد بود که اولین موتور جت کشورش را تولید خواهد کرد.

از آن زمان به بعد، می توان گفت جنرال اکتریک در نوآوری های کسب شده حرف اول را می زد، از آن دست می توان به نمونه های چون ساخت اولین موتور جت آمریکایی، ساخت اولین موتور توربوجت قادر به عملیات در سرعت های دو تا سه برابر صوت و تولید اولین موتور جت توربوفن با ضریب کنار گذر بالا برای ورود به خدمت اشاره کرد. امروزه، شرکت حمل و نقل هوایی جنرال الکتریک، با بودجه ای برابر با ۹۷/۱۰ بیلیون دلار در سال ۲۰۰۳، عملیات طراحی، گسترش، ساخت و تولید موتورهای جت را در طیف گسترده ای شامل موتورهای نظامی، تجاری، مسافربری و غیره انجام داده و پیشتاز در عرضه خدمات تعمیر و نگهداری موتورهای ساخته این شرکت است.

● جنرال الکتریک، تولید کننده اولین موتور جت در ایالات متحده

به علت سابقه طولانی و گسترده شرکت جنرال الکتریک در ساخت توربوسوپرشارژرها برای نیروی هوایی آمریکا، این شرکت انتخابی منطقی برای ساخت اولین موتور جت آمریکایی به نظر می رسید. در سال ۱۹۴۱، نیروی هوایی آمریکا منطقه لین در ماساچوست آمریکا را که مرکز تولید موتورهای شرکت جنرال الکتریک بود، برگزیده و این شرکت را به ساخت اولین موتورجت در این کشور بر پایه و اساس موتور جت ساخت سر فرانک ویتل انگلیسی موظف نمود. شش ماه بعد، در ۱۸ آوریل ۱۹۴۲، مهندسان شرکت جنرال الکتریک موتور I A را با موفقیت تست کردند. در اکتبر ۱۹۴۲، در میوروک درای لیک در ایالت کالیفرنیا، هواپیمای تاریخی بل اکس پی ۵۹ ای توسط دو موتور I A تجهیز شده و به این گونه بود که ایالات متحده آمریکا وارد عصر جت گردید (نیروی تولیدی توسط این موتور حدود ۱,۲۵۰ پوند اندازه گیری شده بود که نیروی تولیدی تراست توسط موتور امروزی GE۹۰ ۱۱۵B که در هواپیمای بوئینگ ۷۷۷ به کار می رود، حدود ۹۰ برابر قدرت تولیدی در موتور I A و برابر با ۱۱۵,۰۰۰ پوند می باشد). موتور I A از سیستم کمپرسور گریز از مرکز (انواع ابتدایی کمپرسور) که تا حدود دو سال بعد تمام موتورهای ساخت جنرال الکتریک برای عملیات متراکم سازی از آن استفاده می کردند، بهره می برد.

استفاده از کمپرسور گریز از مرکز پس از تولید موتور J ۳۳ با قدرت تولیدی ۴,۰۰۰ پوند پایان یافت. موتور J ۳۳ موتوری بود که در اولین هواپیمای جنگنده عملیاتی آمریکایی P ۸۰ شوتینگ ستار، که رکورد سرعتی معادل ۹۹۶ کیلومتر بر ساعت را بر جای گذاشت، به کار می رفت. قبل از پایان سال، موتور J ۳۵ هواپیمای داگلاس D ۵۵۸ سکای ستریک را به رکورد ۱,۰۴۶ کیلومتر بر ساعت رساند و رکرود قبلی را که توسط هواپیمای شوتینگ ستار ثبت شده بود، شکست. موتور J ۳۵ اولین موتور توربوجتی بود که از سیستم کمپرسور محوری یا طبقه ای کمپرسوری که بعد از آن تا به امروز در تمام موتورهای ساخت جنرال الکتریک به کار رفته است بهره می برد. بعد از همه مسایل، شرکت جنرال الکتریک تصمیم به ساخت موتور جت کاملاً جدید و با طراحی نوین گرفت که نتیجه همان موتور J ۴۷ بود که این شرکت را دوباره در مسیر تولید موتور های جت قرار داد.

تقاضا برای در اختیار گرفتن موتور J ۴۷ برای مجهز کردن تمام هواپیماهای خط مقدم ایالات متحده، به خصوص هواپیمای F ۸۶ سابر، به این معنی بود که مرکز تولید جنرال الکتریک که در منطقه لین در ماساچوست قرار داشت، تکافوی تولید این تعداد موتور را نمی کرد، در نیاز شرکت جنرال الکتریک به ساخت مرکز تولید دومی شدت پیدا کرد. در نتیجه شرکت جنرال الکتریک مرکزی را در شهر سین سیناتی، همان جایی که موتورهای پیستونی کارخانه برادران رایت در طی جنگ جهانی دوم ساخته شدند، برای ادامه تولید برگزید.این شرکت، مرکز تولید یا کارخانه جدید را رسماً در ۲۸ فوریه ۱۹۴۹، با ایجاد دومین خط تولید موتورهای J ۴۷ برای تکمیل خط اصلی تولید این موتورها در منطقه ی لین در ماساچوست را، افتتاح کرد. بعدها، این مرکز به عنوان شعبه اصلی تولید شرکت جنرال الکتریک با نام اون دیل شناخته شد. با افروخته شدن اتش جنگ کره و افزایش تقاضا برای موتورهای J ۴۷، این موتور به پرتولید ترین موتور توربین دار گازی در جهان مبدل گشت، به طوری که تعداد ۳۵,۰۰۰ موتور J ۴۷ تا انتهای سال ۱۹۵۰ تحویل شد. این موتور با تولید خود دو افتخار اصلی را کسب نمود که اولین مورد آن به این صورت بود که این موتور اولین موتور توربوجتی بود که اجازه برای کاربرد های مسافربری بین شهری یا کشوری را از سوی موسسه هوافضای سیویل ایالات متحده دریافت داشت و دیگر افتخار آن این بود که اولین موتوری بود که از یک سیستم کنترل شده الکتریکی پس سوز برای تقویت نیروی کشش آن سود می جست.

جنگ در حقیقت باعث یک جهش بزرگ علمی و یک انقلاب کاری در میان ملل شده بود، به طوری که افزایش سرسام آور تعداد کارمندان شرکت جنرال الکتریک از ۱,۲۰۰ نفر به ۱۲,۰۰۰ نفر در طی بیست ماه، الزاماً افزایش فضای بیشتر کاری را می طلبید. در سال ۱۹۵۱، شرکت جنرال الکتریک رسماً اعلام داشت که این شرکت بزرگترین مرکز تولید موتورهای جت در سراسر جهان، چه در صلح و چه در جنگ خواهد بود. در سال ۱۹۵۴، تصمیم بر آن شد که کارخانه موجود در شهر سین سیناتی، اون دیل، به مرکز تولید موتورهای جت در کلاس اندازه بزرگ و مرکز ابتدایی یعنی لین در ماساچوست، به مرکز تولید موتورهای جت کلاس کوچکتر مبدل شود.

● موتورهای نظامی تاریخی، ورود به دوران جنگ سرد

صرف نظر از تمامی موفقیت های حاصل از تولید موتور موفق J ۴۷، این موتور برای نیاز های تولید هواپیماهایی که لازم بود بالاتر از دو برابر سرعت صوت پرواز نمایند، کافی نبود. شرکت جنرال الکتریک با تولید موتور توربوجت J ۷۹ با استاتور های متغیر، که یکی از با اهمیت ترین تولید های این شرکت در عرصه موتورهای جت در زمان خود بود، خود را برای تامین نیروی مورد نیاز هواپیماهای جنگنده جدید آن زمان آماده ساخت. سیستم استاتور با تیغه های متحرک، به متراکم کننده یا کمپرسور موتور کمک می کرد که بر مشکل تغییر مقدار هوای ورودی به موتور در سرعت های مختلف مانند زمان برخاست یا در حداکثر سرعت غلبه نماید. در مدت سی سال، بیش از ۱۷,۰۰۰ موتور J ۷۹ که نیروی لازم برای پرواز هواپیماهای جنگنده ای چون اف ۱۰۴ ستار فایتر و اف ۴ فانتوم II تولید شد. در به کارگیری موتور CJ۸۰۵ که گونه ای از موتور J ۷۹ در هواپیمای مسافربری کانویر ۸۸۰ بود که شرکت جنرال الکتریک وارد بازار ساخت موتورهای تجاری برای هواپیماهای مسافربری و ... شد. در همین زمان، شرکت جنرال الکتریک به ساخت موتور «بچه موتور توربین گازی»، که موتوری با قدرت ۸۰۰ اسب بخار با کد T ۵۸ و از نوع توربوشفت بود، مشغول بود.

در پرواز اولین هلیکوپتر مجهز شده با موتور توربین دار گازی که از نوع سیکورسکی و با کد HSS ۱F بود، دو موتور T ۵۸توربوشفت نیروی مورد نیاز آن را تامین می کردند. این موتور، که اولین بار در سال ۱۹۵۰ به کار گماشته شد، در حقیقت، نمونه کار موفقی از سوی مرکز تولید لین در ماساچوست بود. موتورهای توربوشفت ساخت شرکت جنرال الکتریک هنوز هم نقش عمده ای در فراهم آوردن نیروی مورد نیاز بیشتر هلیکوپتر های غرب در اندازه های کوچک و متوسط که همان موتورهای خانواده ی T۷۰۰/CT۷ باشند، را دارا هستند. سال های ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰، باز هم پیشرفت های بسیار دیگری را به چشم دید: موتور J ۹۳، اولین موتور قابل عملیات در سه برابر سرعت صوت، فراهم کننده نیروی مورد نیاز پیشران هواپیمای آزمایشی بمب افکن XB ۷۰، یعنی همان موتوری که با اضافه ساختن یک فن در انتهای آن، اولین موتور توربوفنی بود که وارد عرصه خدمات تجاری گردید، که سر انجام در هواپیمای مسافربری کانویر ۹۹۰ به کار برده شد. بعدها، رقابتی که برای ساخت گونه ای از پیشرانه ی اقتصادی با کارایی بالا برای هواپیمای ترابری گالاکسی سی ۵ در گرفت، شرکت جنرال الکتریک را وادار به مبارزه کرد:

با قرار دادن فن بزرگی در قمست جلوی موتور J ۹۳، با طراحی های از پیش تعیین شده، تنیجه همان موتور TF ۳۹ شد که افتخار اولین موتور را با تکنولوژی ضریب کنار گذر بالا و راندمان مصرف اقتصادی و اندک قابل ملاحظه ی بنزین، بدوش می کشد. موفقیت عمده ی دیگری که در آن سال ها حاصل آمد، موتور توربوجت ساخته مرکز لین در ماساچوست با کد J ۸۵ بود که سفارشی از طرف نیروی هوایی ایالات متحده برای ساخت یک موتور کم مصرف با کارایی بالا برای هواپیمای فریدم فایتر اف ۵ ساخت نورث روپ محسوب می شد. این هواپیما، به زودی وظیفه دفاع هوایی معمول بیش از سی کشور را عهده دار شد. پیشرفت در دانش ساخت قسمت های مختلف موتور، مانند کمپرسور، کمباستور و توربین، طراحان را به این ایده سوق داد که موتوری را در ابعاد کوچکتر با یک طبقه توربین در مقابل دو طبقه و کاهش تعداد دیگر اجزا و در عوض مقاوم تر کردن آن ها، ابداع کنند. موتور GE F۱۰۱، نتیجه همان مطالعات و انعکاس تحقیقات گشترده در این عرصه بود که برای نیروبخشی هواپیمای بمب افکن استراتژیک B ۱ به کار گرفته شد. نقش موتورهای نظامی ساخت شرکت جنرال الکتریک به طرز جالبی در میان هواپیماهای ساخت غرب در سال های ۱۹۸۰ تثبیت گردید؛ تا جایی که موتور قابل اعتماد و با کارکرد و قدرت بی مانند GE F۱۱۰، ساخته شده بر پایه موتورهای GE F۱۰۱، توسط نیروی هوایی آمریکا در سال ۱۹۸۴ به عنوان پیشرانه ی هواپیماهای F ۱۶ C/D برگزیده شد.

در حال حاضر، این گونه ی موتور نیروبخشی بازه ی گسترده ای از هواپیماهای اف ۱۶ در سراسر جهان را بر عهده گرفته است. به علاوه، موتور نوع GE F۱۱۰ به عنوان پیشرانه ی هواپیمای ژاپنی اف ۲ و هواپیمای اف ۱۴ سوپر تامکت B/D به کار گماشته شده است. گونه ی دیگری از همین موتور با نام F ۱۱۸، نقش پیشرانه ی هواپیمای بمب افکن B ۲ را ایفا می کند. اما با تمام این اوصاف، سال های درخشان تولید موتورهای نظامی توسط شرکت جنرال الکتریک با تولید آخرین مدل موتورهایی که در جنگ های خاور میانه نیز به کار گرفته شدند، پایان یافت. در سال ۱۹۹۱، بیش از نصف تمام هواپیماهای در خدمت آمریکا و دیگر متحدانش در عملیات طوفان صحرا بر علیه عراق، به وسیله موتورهای ساخت این شرکت تجهیز شده بودند. در این عملیات، بیش از ۵,۰۰۰ موتور ساخت شرکت جنرال الکتریک به وسیله طیف گسترده ای از هواپیماهای جنگنده، تانکر ها، هلیکوپتر ها، هواپیماهای ترابری و شناسایی که شامل هواپیماهای اف ۱۴، اف ۱۶، اف ۵، اف ۴، سی ۵، کی سی ۱۳۵ آر، اف ۱۱۷ بمب افکن، اف ۱۸ هورنت، ای ۱۰ ضد تانک، اس ۳ و هلیکوپتر های بلاک هاوک و آپاچی، به کار گرفته شد. علی رغم استفاده فراوان از موتورها در شرایط گوناگون، کارکرد این پیشرانه ها در حدد ۹۹% و عالی گزارش شد. در سال های ۲۰۰۳ و ۲۰۰۴ که جنگ عراق نیز برپا شد، موتورهای این شرکت بیش از ۸۰% کل هواپیماهای عملیاتی را قدرت دهی می کردند. موتورهای تولیدی این شرکت، کارکرد بالا و قابل اطمینان خود را با نیروبخشی ۴۵۰ فروند جنگنده، ۱۵ بمب افکن، بیش از ۲۳۰ تانکر سوخت رسان و هواپیماهای ترابری و بیش از ۵۵۰ هلیکوپتر در این نبرد ثابت کرده و مشخص ساختند. در این موفقیت ها، قابلیت اطمینان بالا، تکنولوژی برتر و کیفیت بالا نقشی اساسی و پایه ای را در موفقیت کلی حاصل ایفا کردند.

● جنرال الکتریک، پیشتاز در صنعت هواپیماهای تجاری

با ساخت ساخت موتور TF ۳۹ برای هواپیمای ترابری گالاکسی سی ۵، شرکت جنرال الکتریک در سال ۱۹۷۱ با تولید موتور جدید CF۶ ۶ که بر روی هواپیماهای دی سی ۱۰ به کار گرفته شده و از تکنولوژی ضریب کنار گذر بالا بهره می جست، تقریباً وارد بازار هواپیماهای تجاری شد. خانواده CF۶ به طور قابل توجهی گسترش یافت، تا جایی که انواع موتور از این خانواده با نام های CF۶ ۵۰، CF۶ ۸۰A، CF۶ ۸۰C۲ و CF۶ ۸۰E۱ عرضه گشتند. در سال های ۱۹۸۰، به تریج موتورهای این خانواده محبوبیت بیشتری یافتند، به گونه ای که این موتورها معمول ترین پیشرانه ها برای هواپیماهای پهن پیکر به شمار آمده و قدرت لازم برای پرواز را برای بازه ی گسترده ای از هواپیماهای بوئینگ ۷۴۷ و ۷۶۷، ایرباس A ۳۰۰، A ۳۱۰، A ۳۳۰ و هواپیمای مک دانل داگلاس MD ۱۱ فراهم می آوردند. موتورهای خانواده CF۶، که از سال ۱۹۷۱ در خدمت بودند، به افزایش ساعات کاری یا پرواز خود به طور مکرر می افزودند، امری که هیچ یک از موتورهای تجاری قادر به انجام آن نبودند.

برای معلوم ساختن ابعاد قضیه، این موتور قادر به کارکرد در تمام ۳۶۵ روز سال و کلاً به مدت ۲۶ سال می باشد، که این اندازه ها، مقادیر اندکی به شمار نمی آیند. موتور توربوفن CF۶ ۸۰C۲، که در سال ۱۹۸۴ وارد خدمت گشت، استاندارد های جدیدی را برای بالابردن ضریب اطمینان در کاربرد های تجاری پیشرانه ها تعیین کرده و نقش اساسی را در معرفی شرکت جنرال الکتریک به عنوان پیشتاز در صنعت ساخت موتور های تجاری در اندازه های بزرگ بازی کرد. موفقیت شرکت جنرال الکتریک در موتورهای خانواده CF۶ با تولد و رشد بین المللی CFM متقارن و مصادف شد، یعنی همان شرکتی که با سهام ۵۰/۵۰ توسط شرکت معظم جنرال الکتریک و شرکت فرانسوی Snecma Moteurs تاسیس شده و از بزرگ ترین موفقیت های تاریخ هوانوردی به شمار می آید. در سال ۱۹۷۱، شرکت Snecma شرکت جنرال الکتریک را به عنوان همکاری در ساخت و تولید موتورهای توربوفن تجارتی کوچک برگزید. این شرکت ها، CFM International را به منظور ساخت پیشرانه هایی بر پایه و اساس تکنولوژی ساخت فن توسط شرکت Snecma و تکنولوژی هسته اصلی موتور توسط جنرال الکتریک بر پایه ی موتورهای F ۱۰۱ تاسیس کردند.

همکاری بین این دو شرکت بر پایه ی میل به در اختیار گرفتن بازار هواپیماهای کوتاه متوسط برد با استفاده از موتورهای CFM بود که در سال های ۱۹۷۰ رونق فراوانی یافته بود. در این زمان، شرکت جنرال الکتریک به ساخت موتور توربوفنی با ضریب کنار گذر پایین به منظور رقابت با موتور توربوفن JT۸D ساخت شرکت پرات اند ویتنی، که در هواپیماهای مسافربری میان برد آن زمان یعنی بوئینگ ۱۰۰ ۷۳۷، و دی سی ۹ دو موتوره و بوئینگ ۷۲۷ سه موتوره معمول بودند، نیز تصمیم گرفت. شرکت Snecma اولین قدم ها را برای پیشنهاد همکاری در ساخت پروژه «موتور ده تنی» برداشت. پس از در نظر گرفتن پیشنهاد ها از طرف شرکت های پرات اند ویتنی، جنرال الکتریک و رولز رویس، این شرکت به همکاری با شرکت جنرال الکتریک تصمیم را اخذ نمود؛ چه، این دو شرکت قبل ها نیز در پروژه CF۶ ۵۰ از سال ۱۹۶۹ همکاری داشته اند و می توانستند بهتر با هم توافق کرده و کنار آیند. به علاوه، هر شرکت مهندسی، فناوری و تجربه های بازاری خاص خود را داشته و هر یک به نحوی در تولید پیشرانه های نظامی و تجاری در سطح بین الملل دست داشته و کاملاً با تجربه اند؛ بنابراین، تمام شرایط برای تولید موتورهای CFM برای بازار های آینده فراهم بود. اگر چه شرکت مشترک CFM در سال ۱۹۷۴ تاسیس شده بود، اما این کمپانی تا سال ۱۹۷۹ سفارشی را دریافت نکرد؛ تا آنکه، موتور توربوفن CFM۵۶ ۲ برای هواپیماهای دی سی ۸ انتخاب شده و این هواپیماها نیز از این به بعد، با عنوان سوپر دی سی ۸ شناخته شدند.

بعد از این سفارش، نیروی هوایی ایالات متحده نیز گونه نظامی موتور CFM۵۶ ۲ برای نیروبخشی ناوگان هواپیماهای تانکر سوخت رسان KC ۱۳۵ برگزیده و هواپیماهای تانکر KC ۱۳۵ به پیکربندی جدید مجهز شده و با عنوان KC ۱۳۵R معرفی شدند. با این سفارشات گسترده، به تدریج شرکت CFM نیز جایگاه خود را در میان بازار موتورهای دیگر به دست آورد. بعد از یک سال، شرکت های Snecma و جنرال الکتریک موفقیت بی سابقه ای در تولید پیشرانه های توربوفن برای هواپیماهای میان برد تجاری کسب کرده و این موتورهای موفق، برای تجهیز بیش از ۵۵۰ هواپیمای تجاری و نظامی در سراسر جهان انتخاب گشتند. همچنین، سفارش ها از طرف شرکت بوئینگ برای نیروبخشی هواپیماهای میان برد ۴۰۰ ۷۳۷ موجب شد تا بیش از ۲,۰۰۰ فروند از این هواپیماها با این خانواده از موتورها تجهیز شوند. موفقیت های روزافزون این موتورها تا جایی ادامه یافت که صنایع ایرباس نیز تسلیم شده و سفارش هایی را برای نیروبخشی حدود ۱,۳۰۰ فروند هواپیمای ایرباس A ۳۱۸، A ۳۱۹، A ۳۲۰ و A ۳۲۱ توسط موتورهای CFM۵۶ ۵A/ ۵B به این شرکت تقدیم کرد. در این میان، موتورهای CFM۵۶ ۵C نیز پیشرانه های منحصر به فردی برای هواپیمای ایرباس A ۳۴۰ چهار موتوره به شمار می آمدند؛ در نتیجه، موتورهایی از همین نوع برای ۳۰۰ فروند هواپیمای ایرباس A ۳۴۰ سفارش داده شدند. موتور توربوفن CFM۵۶ ۷ که در سال ۱۹۹۳ سرانجام به خدمت در آمد، پیشرانه ی مناسبی برای هواپیماهای نسل جدید بوئینگ میان برد ۷۳۷ از مدل های ۶۰۰، ۷۰۰، ۸۰۰ و ۹۰۰ که پرفروش ترین هواپیماهای بوئینگ در آن سال ها بودند، به شمار می آمد. با نصب این پیشرانه ها بر روی این هواپیماها یعنی بوئینگ ۷۳۷ و ایرباس A ۳۴۰، موفقیت بی سابقه ای نصیب شرکت های جنرال الکتریک و Snecma شد. در حال حاضر، در هر ورز، هر چهار ثانیه یک بار، یک هواپیما با موتورهای CFM از فرودگاهی از مکانی از این جهان پهناور بر می خیزد.

● ورود جنرال الکتریک به سال ۲۰۰۵، آن سوی آینده

در سال های ۱۹۹۰، شرکت جنرال الکتریک با توسعه موتورهای توربوفن GE۹۰، رغبت بوئینگ را برای انتخاب این موتورها برای هواپیمای دو موتوره، دور برد و تقریباً سنگین وزن بوئینگ ۷۷۷ بر انگیخت. موتورهای خانواده GE۹۰ با تولیدشان، رکورد جهانی آخرین کشش استاتیک را با قدرتی مساوی با ۱۲۲,۹۵۶ پوند شکسته و موتورهای GE۹۰ ۱۱۵B به «قدرتمند ترین موتورهای جت جهان» ملقب شدند و این رکورد شکنی در کتاب رکورد های جهانی های گینس ثبت گردید. آخرین گونه ی این خانواده از بزرگترین فنی که برای موتورهای توربوفن در جهان ساخته شده است، بهره می برد که دارای قطری برابر با ۲۵۱/۳ متر بوده و کلاً از مواد چند سازه یا کامپوزیت ساخته شده است. این موتور قدرتمند، بالاترین ضریب هوای کنار گذر را برابر با ۹ به ۱ دارد و این مسئله باعث شده است که این پیشرانه، به قدرتمند ترین موتور توربوفن با بالاترین صرفه اقتصادی برای هر هواپیمای تجاری مبدل شود. در جولای سال ۱۹۹۹، شرکت بوئینگ موتور GE۹۰ ۱۱۵B را برای هواپیمای منحصر به فرد و دوربرد بوئینگ ۳۰۰/۲۰۰ ۷۷۷ مدل LR برگزیده که یکی از بزرگترین برد های تاریخ شرکت جنرال الکتریک محسوب می شود.

در ابتدای سال های ۱۹۹۰، شرکت جنرال الکتریک موتوری با نام CF۳۴ توربوفن را نیز معرفی نمود که در حقیقت بر پایه قلب نیروبخش هواپیمای ترابری C ۵ Galaxy یعنی همان TF ۳۴ شکل گرفته و برای هواپیماهای A ۱۰ و لاکهید S ۳A طراحی شده بود. نوع CF۳۴ ۳A و CF۳۴ ۳B برای نیروبخشی هواپیماهای بامباردیر CL۶۰۱ و CL۶۰۴ و گونه ی CF۳۴ ۳A۱ و CF۳۴ ۳B۱ برای قدرت دهی هواپیماهای مسافربری بسیار موفق بامباردیر پنجاه نفره CRJ۱۰۰ و CRJ۲۰۰ در نظر گرفته شدند. در اواخر سال های ۱۹۹۰، این شرکت همچنین تولید موتورهای CF۳۴ ۸ را نیز شروع کرد و در نتیجه، تصمیم بر آن شد که این موتورها نیز هواپیماهای بامباردیر CRJ۷۰۰ و CRJ۹۰۰ و امبریر ۱۷۰ و امبریر ۱۷۵ را که جزو هواپیماهای مسافربری به شمار می آمدند، تجهیز کنند. همچنین موتورهای خانواده ی CF۳۴ ۱۰ نیز برای نیرودهی هواپیمای مسافربری چینی ARJ۲۱ که قرار بر این است که در سال ۲۰۰۷ وارد بازار شود، به کار خواهند رفت. اما سرانجام، شرکت های عظیم تولید موتورهای جت که هر یک از تکنولوژی و مهندسی های خاص خود برخوردار بودند، به این حقیقت معترف شدند که تلفیق فناوری ها از سوی دو نهاد جدا و تولید یک محصول مشترک با به کار بردن آخرین تکنولوژی مکتسب در هر شرکت، موجب ساخت پدیده ای با فناوری و مهندسی بسیار بالا شده و کیفیت و تکنولوژی در آن سخن اول را خواهند گفت. در نتیجه، اتحاد پیشرانه های جنرال الکتریک پرات اند ویتنی بنیان گذاشته شده و تلاش ها به سوی ساخت مدرن ترین، با اطمینان ترین و کاراترین پیشرانه برای هواپیمای نوین ایرباس A ۳۸۰ با نام خانواده GP۷۲۰۰ معطوف گشت. این اتحادیه که در آگوست سال ۱۹۹۶ بنیاد نهاده شد، در حال به کارگیری آخرین و به روز ترین فناوری های پیشرانه در هوانوردی تجاری می باشد.

موتور توربوفن خانواده GP۷۲۰۰ پیشرفت هایی چون قابلیت اطمینان بالاتر، کارائی بهتر برای پرواز های طولانی مدت و کلاً صرفه اقتصادی و عملیاتی را ارائه می دهد. در می ۲۰۰۱، شرکت هواپیمایی ایرفرانس برای نخستین بار موتور پیشرفته GP۷۲۰۰ را در هواپیمای جدید ایرباس A ۳۸۰ ۸۰۰ آزمایش نمود. پیشرانه GP۷۲۰۰ در حال حاضر یکی از پرخریدار ترین موتورها بر روی هواپیمای ایرباس A ۳۸۰ بوده و در حال تجاوز از مرزهای برآورده ساختن انتظاراتی چون مصرف کم ویژه سوخت و حرارت گازهای خروجی در آزمایش ها است. این در حالیست که اولین پرواز هواپیمای مسافربری ایرباس A ۳۸۰ برای نوامبر ۲۰۰۵ برنامه ریزی شده و این هواپیما حداکثر تا اکتبر سال ۲۰۰۶ وارد سرویس خدماتی هوایی امارت خواهد شد. البته موتورهای GP۷۲۰۰ قبل از اینکه بر روی هواپیماها سوار شوند، تا قبل از ورود به خدمت باید ۲۰,۰۰۰ ساعت تست حداکثر چرخه کاری و ۷,۰۰۰ ساعت را به صورت عملیاتی گذرانده و سپس برای ورود به عرصه خدمات آماده شوند، این در حالی است که این ازمایشات حتی از تست های استاندارد نیز مشکل تر و طاقت فرساتر است. در این شرایط، شرکت مشترک CFM International هم به هر چه پیشرفته تر ساختن موتورهای جت خود ادامه می دهد. در سال ۱۹۹۵، این شرکت تولید موتور تاریخی ساخت خود با تکنولوژی محفظه احتراق حلقوی مضاعف یا DAC که CFM۵۶ ۵B نام داشت را آغاز کرد که این موتور اولین بار به خدمت شرکت هواپیمایی سویس ایر در آمد. تکنولوژی DAC باعث کاهش اکسید های نیتروژن به میزان ۳۵% کمتر از هواپیماهای با تکنولوژی محفظه ی احتراق حلقوی تکی یا SAC در هوا شده که در نتیجه کاهش ایجاد واکنش مه دود فتوشیمیایی را نیز می توان انتظار داشت.

با انتخاب شدن شرکت جنرال الکتریک توسط شرکت بوئینگ برای تولید موتور برای هواپیمای کاملاً مدرن بوئینگ ۷E۷، این شرکت برای تولید نسل جدیدی از موتور برای هواپیماهای تجاری آماده می شود. این پیشرانه ی کاملاً جدید که GEnx نام دارد، به منظور رسیدن به هدف های مورد نظر شرکت بوئینگ برای هواپیمای مسافربری جدیدش یعنی بوئینگ ۷E۷ Dreamliner، طراحی شده است، هواپیمایی که قرار بر آن است در سال ۲۰۰۸ وارد خدمت شود. این هواپیما در صورت تولید قادر به حمل ۲۰۰ تا ۲۵۰ نفر مسافر تا فاصله ی ۱۵,۳۷۰ کیلومتر بوده و انتظار می رود که مصرف سوختی کمتر معادل ۲۰% در برابری با هواپیماهای قابل مقایسه داشته باشد. موتورهای GEnx این هواپیما که نسل جدیدی از پیشرانه ها به شمار می آیند، قادر به تولید ۵۰,۰۰۰ تا ۷۰,۰۰۰ پوند کشش خواهند بود که قدرتی مناسب برای هواپیمای دریم لاینر به نظر می آید. این موتور کاملاً مدرن، اولین تست خود را در سال ۲۰۰۶ گذرانده و به احتمال بسیار، این نسل موتور به طور کامل جایگزین خانواده موفق CF۶ که بیش از سی سال نیروبخش هواپیماهای نظامی و تجاری بوده است، خواهد شد.

به نظر می رسد که شرکت جنرال الکتریک در زمینه نظامی در قرن بیست و یکم هم پیشتاز باشد؛ چه، این شرکت در نظر دارد موتورهای توربوفن با ضریب کنارگذر پایین قدرتمندتری تا ۲۵% را برای هواپیماهای F ۱۴ Super Tomcat و F/A ۱۸ E/F طراحی و تولید نماید که این خود نشان از این دارد که این شرکت تاکنون هم دست از تولید پیشرانه برای هواپیماهای نظامی نکشیده است و در این زمینه در عصر جدید هم کاملاً موفق می نماید. در عین حال، گونه رشد یافته ای از موتورهای بسیار موفق T۷۰۰/CT۷ یعنی T۷۰۰/T۶E در حال حاضر برای هلیکوپتر های نظامی و تجاری در سراسر جهان در دسترس و موجود است. وضعیت موتورهای توربوشفت T۷۰۰/CT۷ نیز به عنوان محبوب و معمول ترین موتورها در کلاس خود، با بیش از ۱۲,۰۰۰ عدد تولید شده برای ۱۳۳ خریدار از ۵۷ کشور جهان در سراسر جهان، در حال بهبود یافتن و بهینه سازی شدن می باشد. به علاوه، تولید موتور F۱۳۶ توسط تیم موتورهای نظامی شرکت های جنرال الکتریک و رولزرویس به عنوان بخشی از برنامه «جنگنده ضربتی مشترک» یا JSF در حال پیشرفت است.

بر پایه ی برنامه ریزی فعلی، این موتور فوق العاده پیشرفته امید می رود که در سال ۲۰۰۷ اولین تست های خود را انجام داده و از سال ۲۰۱۱ وارد خدمت شود. در حالی که شرکت جنرال الکتریک اعمال پایه ای و ساده نگهداری موتورها یعنی اورهال (اوراق کردن) یا تعمیر اجزا را انجام می دهد، سرویس های شرکت جنرال الکتریک به عنوان یک سرویس مشتری گرا شناخته شده است که همین مسئله باعث بهره وری بیشتر بیش از ۲۵۰ مشتری این شرکت در سراسر جهان که از موتورهای جنرال الکتریک و CFM International برای صنایعشان بهره می برند، شده است. پیشتازی دراز مدت شرکت جنرال الکتریک در ساخت سیستم های پیشرانه در رشد صنعت ساخت موتورها در سرویس های خطوط هوایی، نظامی و ... انعکاس یافته است. تعداد کلیه موتورهایی که به وسیله شرکت جنرال الکتریک برای کاربرد های تجاری تولید شده اند در حال حاضر از عدد ۱۵,۰۰۰ تجاوز می کند، که این رقم در مقایسه با سال ۱۹۹۰ به تعداد ۵,۰۰۰ عدد قابل مقایسه نبوده و انتظار می رود که در ده سال آینده این رقم به ۲۵,۰۰۰ عدد نیز برسد. با اتکا بر موفقیت های فراوان گذشته، شرکت جنرال الکتریک به آینده روشنی که در انتظار دارد چشم دوخته و هم اکنون نیز در حال بهره وری از جدیدترین و مدرن ترین تکنولوژی های روز که هوانوردی جهان آینده را متحول خواهند ساخت، بوده و در تلاش برای نیل به هدف های دوردست است که البته برای این چنین فناوری، این اهداف نزدیک و قریب می نمایند.

منبع: www.aftabir.com

+ نوشته شده در  پنجشنبه 1390/01/18ساعت 15:42  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

دانلود رایگان

دانلود رایگان چندین کتاب ارزشمند در زمینه برق و ابزار دقیق از سایت http://abba1.org

که لینک فقط چند تا از اونا رو می زارم و بقیه رو خودتون به سایت مذکور مراجعه کنید

جزوه پي ال سي دانشگاه مجازي شيراز

اين هم جزوه عالي پي ال سي دانشگاه مجازي شيراز ابوالفضل 2
دانلود جزوه ابزار دقیق پیشرفته پتروشیمی تبریز
یک جزوه کامل در باره ابزار دقیق پیشرفته,پتروشیمی تبری
کتاب آموزش و راهنمای Plc
مفاهیم منطقی ، مفاهیم plc ، plc logo ، plc s5 ، plc s7_200 و تمرینات  
کتاب راهنمای جامع پی ال سی step7 جلد 1
کتاب راهنمای جامع پی ال سی step7 نوشته مهندس ماهر از ساپکو  
آموزش مقدماتی پی ال سی
کتابی بسیار پر محتوا با چندین مثال کاربردی ابوالفضل

جزوه ابزار دقیق شرکت ملی مناطق نفت جنوب 

جزوه ابزار دقیق شرکت ملی مناطق نفت جنوب برای کارکنان پترو پارس  
آشنايی با PLC
آشنايی با PLC تمامی فايلها به زبان فارسی مي باشند  
کتاب راهنمای جامع پی ال سی step7 جلددوم
کتاب راهنمای جامع پی ال سی از مهندس ماهر از شرکت ساپکو  
کتاب PLC STEP 5 مثلث نارنجی نوشته فرید
آموزش پی ال سی s7_200 
پی دی اف آموزش پی ال سی s7_200  
اموزش logo بصورت power point
اموزش logo بصورت power point ( جزوه دبیرخانه راهبری برق کشور)  
سنسور التراسونيك
سنسور آلتراسونيك چگونه كار ميكند؟  
انکدر چیست؟  
انکدر چیست؟
دانلود آموزش کامل PLC (جزوه استاد زمانی)  
PLC ، LOGO!SOFT COMFORT و آموزش نرم افزار WIN CC می باشد .  
 اموزش خصوصي pcs7 
 شبیه ساز pid  
آشنایی با سنسورهای نوری (optical sensor)  
مقاله ای که امروز براتون گذاشتم در مورد سنسورهای نوری هستش .
جزوه آشنايي با مباني PLC  
جزوه آشنايي با مباني PLC- آموزشگاه ندا
کتاب مرجع کامل پروژه های تکنیکی و کاربردی (PLC(STEP7 
چاپ کتاب مرجع کامل پروژه های تکنیکی و کاربردی PLC 

کتاب مرجع کامل LOGO
آموزش نرم افزار easy view قسمت2  
آموزش نرم افزار easy view در دو قسمت  
پايان نامه-خشك كن چغندر با پي ال سي
پايان نامه-خشك كن چغندر با پي ال سي آشنايي كامل با پي ال سي دستورات  
آشنايی با ابزار دقيق و روشهای اندازه گيری در فرآيند
آشنايی با ابزار دقيق و روشهای اندازه گيری در فرآيند-شركت صبا فرآيند پارس  
جزوه بسیار عالی در بارهplc (جزوه فنی وحرفه ای خراسان)
جزوه بسیار عالی در بارهplc (جزوه فنی وحرفه ای خراسان)  
جزوه شفت انكودر
كتاب پنوماتیک فستو 
دانلود كتاب پنوماتیک فست
پروژه درس ابزار دقيق  
پروژه درس ابزار دقيق -موقعيت سنجهاي مغناطيسي استاد درس : دكتر تقي راد  
نقشه خوانی در ابزار دقیق
پی دی اف نقشه خوانی در ابزار دقیق  
دانلود كتاب ميكرو الكترونيك پروفسور رضوي ، بسيار باارزش 
فیلدباس-معماری فیلدباس-مقایسه کاربردی دو پروتک
دانلودچالش هاي موجودتجهيزات كنترل و ابزار دقيق
چالش هاي موجود در مسيرنوسازي تجهيزات كنترل و ابزار دقيق در صنايع نفت  
تاریخچه کنترل صنعتی-نوسازی در ابزار دقیق
دانلود کتب تاریخچه کنترل صنعتی-نوسازی در ابزار دقیق روشهای کنترل  
سنسورهای جریان سنج(فلومتر)  
آموزش تصويري ابزار دقيق و پي ال سي
جزوه ابزار دقيق شركت قشم ولتاژ « 1 2 ... 5 6 »
جزوه آموزشی PLC-Omron شهيد رجايي  

دانلود جزوه آموزشی PLC LG 
آشنايی با محيط WinCC  
جزوه آموزشي مقدماتي اينورتر امرون

+ نوشته شده در  پنجشنبه 1390/01/18ساعت 9:49  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

مجموعه مقالات برگزیده در هشتمین کنفرانس دانشجویی مهندسی برق ایران

مجموعه مقالات برگزیده در هشتمین کنفرانس دانشجویی مهندسی برق ایران http://papers.persiangig.com  

بسیار مفیده حتما استفاده کنید البته کاملا رایگان

+ نوشته شده در  پنجشنبه 1390/01/18ساعت 9:20  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

مجموئه سوالات رشته: فن ورز مفصل بندی کابلهای نوری (قسمت دوم)

- طول موج بکار گرفته شده در فیبرهای NZDSF در چه محدوده ای می باشد .

 L-Band   

- در شبکه ها قوانین ارتباطی چه نامیده می شود . 

 پروتوکل  

 - فیبر نوری سیگنالهای داده ای دیجیتالی را به چه شکل پالسهای حمل می کند ؟ 

 نوری 

- از نظر مدارهای حرکتی ماهواره ، کدام گزینه محدوده 36000 کیلومتری از سطح زمین را مشخص می کند ؟

الف ) LEO     ب) MEO     ج ) GEO    د ) هیچکدام

 

- بخش های اصلی یک سیستم مخابرات ماهواره کدام گزینه است ؟ 

 بخش زمینی     بخش فضایی    کسب ارتباطی  

 - موارد همزمان با زمین در شبکه های ماهواره ای به چه چیزی مصروف است . 

 GEO 

 - کدام گزینه از مزایای اصلی مخابرات ماهواره در مقایسه با مخابرات فیبر نوری نمی باشد . 

ب ) پهناي باند وسیع و امکان ارسال اطلاعات با نرخ بالا 

- در شبکه های ماهواره ای برای ارتباطات ایستگاه زمینی به ماهواره ............. گفته می شود . 

 لینک های بالا رونده  

- موبایل ماهواره ای و USAT مربوط به کدام یک از نسلهای ماهواره ای مخابراتی می باشد .

 نسل 5 

- ایستگاه های زمینی ، قطر آنتن کوچک ( VSAT ) مربوط به کدام نسل ماهواره های مخابراتی می باشد .

 نسل 4  

 - ارتباطات تلفنی و بخش تلویزیونی مخابرات ماهواره ای به ترتیب چه نوع ارتباطی هستند ( از راست به چپ ) 

 دو طرفه یک طرفه  

- از نظر نحوه ارتباطات ، بین ماهواره به ماهواره ، محیط انتقال به چه شکل است ؟ 

 رادیویی  

 - کدام گزینه از مزیت های مخابرات ماهواره ای نسبت به مخابرات زمینی نمی باشد . 

 پهنای باند بیشتر و نرخ بیت بالاتر 

 - کدام گزینه از معایب مخابرات ماهواره ای می باشد . 

 تأخیر زمانی در ایجاد ارتباط    تلفات بالا و نیاز به گیرنده های کم نویز 

 نامناسب بودن برای پخش محلی  

 -  براي تشکیل سیگنال های PDH جهت مالتی پلکس بیت های اطلاعاتی نرخ بیت E2کدام گزینه می باشد .

 8448 kb/s  

 - نرخ بیت سیگنال های STM -1 در تکنیک SDH مالتی پلکس  بیت های اطلاعاتی کدام گزینه است ؟

 155.52  mb/s

- کدام گزینه در مورد سیگنال های PDH صحیح نمی باشد .

 مدیریت شبکه در این نوع سیگنال ها قوی است 

- کدام گزینه در مورد سیگنال های SDH صحیح نمی باشد .

 سیگنال های آن غیر همزمانند . 

- حداکثر نرخ بیت اطلاعات در بستر انتقال SDH کدام گزینه است .

10 Gb/s

 - یکی از تکنیک های پلکسی DWDM , WDM    می باشد ، که با ارسال طول موج های مختلف و دسته بندی آنها باعث بالابردن نرخ اطلاعات می گردد ، حداکثر ظرفیت انتقال اطلاعات در این روش کدام گزینه است .

 1.6 Tb/s  

 - فیبرهای بکار رفته شده در مخابرات از نظر مد انتشار کدام گزینه است . 

 تک مدی نه 

 - انواع فیبرهای نوری به کار گرفته شده در مخابرات کدام گزینه می باشد . 

 SMF     DSF      NZDSF   

 - اگر بخواهیم اطلاعاتی تا نرخ بیت 10 Gb/s  را در بستر انتقال SDH انتقال دهیم از چه نوع فیبری بهتر است استفاده نماییم .

 DSF   

 - . اگر بخواهیم اطلاعاتی تا نرخ بیت Gb/s  140را در بستر انتقال PDH انتقال دهیم از چه نوع فیبری بهتر است استفاده نماییم

 SMF  

 - یکی از عوامل بازدارنده در سیستم های انتقال نوری پاشندگی می باشد ، این عامل چه محدودیتی ایجاد می کند . 

 پهناي باند را محدود می کند . 

 - یکی از عوامل بازدارنده در سیستم های انتقال نوری تلفات است . این عامل چه محدودیتی ایجاد می کند . 

 مسافت را محدود می کند 

- تلفات اتصال فیبر نوری به چه علتی بوجود می آید .  

الف ) جابجایی طولی بین دو اتصال

- تلفات اتصال بر اثر جابجایی زاویه ای بین دو فیبر به چه علتی به وجود می آید ؟ 

 هم محور نبودن

- تفاوت ساختاری و ذاتی در اتصال دو فیبر باعث ایجاد تلفات اتصال می گردد ، کدام یک از گزینه ها این تفاوت را معرفی می کند ؟ 

 اختلاف قطرهای هسته یا پوشش دو فیبر 

 اختلاف روزنه عددی بین دو فیبر 

 اختلاف ضریب شکست دو فیبر 

- ساختار فیبر به روش رسوب بخار شیمیایی تعدیل یافته به چه روشی معروف است ؟ 

MCVD

-فضایی به شکل اطاقک در زیرزمین به منظور اتصال سیمهای فایل به یکدیگر را .............. 

 حوضچه 

 - علت استفاده از کد نیک مناسب در عمل PCM  چه می باشد .

 پاسخ نامناسب خطوط انتقال به اطلاعات 

 خازنی بودن خطوط انتقال باعث پاسخ نامناسب خطوط انتقال به جریانهای DC می شود .

 تغییر شکل یالهای اطلاعات عبوری از خطوط انتقال 

- کابل مرکزی ............. می باشد . 

  کابل از سمت کافو به سمت مرکز 

- سیگنالهای مخابراتی پس از عبور از پست وارد ............ می شود و در واقه هر چند پست وارد این ترمینال می شود . 

 کافو  

 - کار PCM وظیفه کدام قسمت مخابرات است .

 مرکز تلفن شهری  

 - اجزاء اصلی یک فیبر نوری به ترتیب از مرکز به سمت بیرون کدام گزینه است (از چپ به راست ) . 

core – cladding – coating

 - کدام گزینه در مورد لایۀ coating یا لایۀ محافظ صحیح نمی باشد .

 بیرونی ترین لایه فیبر است 

 - کدامیک کدهای استاندارد زیر Bipolar است ؟

HOB3

- کدهایی که بین صفر و دو سطح De تغییر می کنند کدهای ............. می گویند .

Bipolar  

 - چرا نگهداری فیبرهای نوری آسان است ؟ 

 بعلت فاصله زیاد تکرار کننده ها هزینه و وقت کمتری در تعمیرات آن صرف می شود . 

 کم بودن مقدار مفصل ها در مسیر ثبت به کابل مس و خرابی کمتر 

 تضعیف کم هر مفصل و خرابی کمتر 

 - کدام گزینه در مورد فیبرهای با ضریب شکست تدریجی صحیح می باشد . 

 ضریب شکست هسته تدریجی تغییر می کند و ضریب شکست پوشش تدریجی تغییر می کند . 

 - فشرده کننده های استفاده شده در کشورهای آمریکا ژاپن و کانادا از چه نوعی هستند ؟

M- Law 

- کدام گزینه از مزایای فیبر نوری  نمی باشد .

 استفاده از تکرار کننده در مسیر های طولانی  

 - فیبرهای نوری فاقد پدیده تشعشع بوده بنابراین استراق سمع ندارد ، مربوط به کدام ویژگی فیبر نوری است ؟ 

 مصونیت هم شنوایی 

 - امواج الکترو مغناطیسی و امواج با فرکانس رادیویی بر روی کابل های فیبر نوری اثری ندارند ، مربوط به کدام ویژگی فیبر نوری می باشند . 

 مصونیت در برابر تداخل  

 - کدامیک از تکنیک ها کدمینگ مربوط به عمل PCM مناسبترین وبهترین کدمیگ می باشد و تمام شرایط یک کدمیگ مناسب را دارا می باشند .

) HOB3  

- پس از عمل کوانیزه کردن در عمل Pcm و عبور از مدار نگهدارنده چه عملیاتی روی اطلاعات دیجیتالی انجام می شود .

 کدینگ  

- علت استفاده از کدینگ مناسب در عمل PCM چه می باشد ؟

 پاسخ نامناسب خطور انتقال به اطلاعات 

 خازنی بودن خطوط انتقال باعث پاسخ نامناسب خطوط انتقال به جریانهای DC می شود .

 تغییر شکل پالسهای اطلاعاتی عبوری از خطوط انتقال  

 - هدف اصلی سیستمهای کدینگ برای ارسال صفر با یک متوالی کدام گزینه است . 

 در ارسال صفر متوالی پرش به يک داشته باشد

در ارسال یک متوالی پرش به صفر داشته باشد 

- در عمل PCMاز چه تکنیک مالتی پلکسینگ استفاده می شود .

TDM

- محو شدن سیگنال بر اثر دریافت سیگنال از چند مسیر و تضعیف آن چه پدیده ای در محیط انتقال می باشد . 

فیدینگ  

 - پیاده کردن و جداسازی اطلاعات از روی موج حامل را ....... می گویند . 

دی مدولاسیون 

 - ایجاد تنوع فضایی و دریافت سیگنال از چند آنتن و انتخاب بهترین سیگنال توسط ترکیب کننده را می یابند ؟ 

الف ) space diversity  

- سیگنالهای الکتریکی تصادفی و غیر قابل پیش بینی که توسط فرآیندهای طبیعی داخل یا خارج سیستم تولید می شوند ............ می باشند . 

 مواید  

 - از کنار هم قرار دادن 32 شیار زمانی جهت تشکیل PCM سی کاناله یک ............. تشکیل می شود .

E1

 - از کنار هم قرار دادن 16 فریم جهت تشکیل PCM سی کاناله یک ................ تشکیل می شود .

 مالتی فریم  

 - طبق قضیه شاندن و تبدیل سیگنالهای آنالوگ به دیجیتال در محل نمونه برداری فرکانس نمونه چه میزان می باشد . 

 8KHt  

  برای جلوگیری از خطای کوانتیزه در Pcm از چه تکنیکی استفاده می کنیم .

فشرده سازی  

 - در ایران از چه تکنیک فشرده سازی استفاده می شود . 

A- Law  

 - کابل آبونه .............. می باشد 

کابل از سمت کافو به سمت مشترکین 

- سیگنالهای مخابراتی پس از عبور از پست وارد .......... می شود و در واقع هر چند پست وارد این ترمینال می شود . 

کافو 

 - تمام سیگنالها بطور کامل در گیرنده مدوله شده و در دستگاه ماکس جداسازی می شود ، به این نوع ایستگاه چه می گویند . 

الف ) Drop      ب) Passive     ج ) Terminal     د) Though

-کدام گزینه در مورد لایه Cladding یا روکش صحیح نمی باشد .

 نور در داخل آن سیر می کند 

- مراحل اصلی PCM به ترتیب کدام گزینه است .

 فیبرورودی مدار نمونه بردار مدار کوانیزه رمز کننده

- هر گاه دامنه حاصل به صورت خطی متناسب با مقادیر لحظه ای دامنه پیام تغییر کند را مدولاسیون .............. می گویند . 

 AM 

- کدام گزینه در مورد هسته یا Core صحیح نمی باشد .

 ضریب شکست آن از ضریب شکست cladding  کمتر است .

- اولین مرحله ای که سیگنالهای مخابراتی پس از خارج شدن از خط تلفن داخل منزل برای ایجاد ارتباط با خط تلفن مقصد به آن وارد می شود ............. می باشد . 

پست

+ نوشته شده در  چهارشنبه 1390/01/17ساعت 17:40  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

مجموئه سوالات رشته: فن ورز مفصل بندی کابلهای نوری (قسمت اول)

لام مجموئه سوالات 

رشته : فن ورز مفصل بندی کابلهای نوری  

کد استاندارد : 2/1 /55/57-8 

که بسیا مفید است رو براتون گذاشتم امیدوارم استفاده کنید عالیه


- در دسته بندی نوارهای فرکانسی مختلف سیستم های ارتباطات مایکروويو نقطه به نقطه ورادار در کدام دسته قرار می گیرند .

 3 GHZ تا 30 GHZ  

 - یک برنامه رادیویی به وسیله گیرنده رادیویی روی موج 1500 متر دریافت می شود ، فرکانس برنامه چقدر است ؟ 

 f= 200 kHZ  

- گسترۀ تقریبی شنوایی انسان در کدام محدوده فرکانسی است ؟ 

30-20000 HZ 

-پهناي  نوار تجاری یا پهناي باند مکالمه در چه محدوده ای است ؟

300-340 HZ  

- کدام گزینه از وظایف مرکز تلفن نمی باشد ؟ 

 ماتی پلکس کردن  

- کدام گزینه در مورد شبکه های Gsm صحیح است .

 یک سیستم ارتباطی سلولی است , ایده آن سلولی کردن منطقه جغرافیایی است,  ایده آن استفاده مجدد از فرکانس است 

- چرا به شبکه GSM شبکه PLMN می گویند ؟

 چون مشترکین در خشکی از آن استفاده می کنند

- تکنیک استفاده مجدد از فرکانس در شبکه های GSM  به چه علت است ؟

 به علت کمبود فرکانس و پهنای باند

- چهار قسمت اصلی  شبکه GSm  کدام گزینه است ؟

 MS – BSS – BSC – MSC  

 - واحد سيار مربوط به کدام قسمت از قسمتهای اصلی شبکه  GSM می باشد ؟

 MS  

- زیر سیستم ایستگاه ثابت کدام بخش از شبکه GSM است ؟

 BSS  

 - اینترفیس های بین قسمتهای مختلف شبکه GSM در چه بخش هایی است .

     بین MSC و BSC         بین BTS,BSC بین  ‍‍‍ BTS , MSC   

 - اینترفیس بین BSC , MSC کدام گزینه است .

 اینترفیس A 

 - اینترفیس بین BTS , BSC کدام گزینه است ؟

 Abis  

 - وظیفه تبادل امواج رادیویی با واحد سیار و همچنین تبادل و کنترل اطلاعات با BSC وظیفۀ ............ است .

الف ) MS      ب) BTS     ج ) MSC       د ) VLR

 

17- کدام گزینه از وظایف BTS  نمی باشد .

 گزارش کیفیت کانال ترافیکی 

- کدام گزینه از وظایف BSC ها نمی باشد .

 عمل همزمانی بین MS ها و BTS مربوطه

 - جهت افزایش ظرفیت در شبکه GSM چه عملیاتی می توان انجام داد ؟

 در هر سکتور تعداد آنتن ها را بیشتر کنیم 

 مساحت سلولها را کوچک انتخاب می کنیم 

 با دادن زاویه به آنتن ها 

 - با کاهش ارتفاع آنتن ها و قدرت ارسالی در یک سلول شبکه GSM باعث بهینه کردن چه پارامتری می شود ؟

 تداخل  

- عمل تبدیل اطلاعات 13 kb/s را به 64 kb/s جهت سازگاری نرخ اطلاعات بین BSC با مرکزسیم پیچ را کدام بخش انجام می دهد .

 TRAa 

- وظیفه اصلی NSS در شبکه GSM کدام گزینه است ؟

 برقراری ارتباط بین مشترکین موبایل با هم و با مشترکهای دیگر

- مشخصات فرکانس در شبکه GSM در چه باند یا باندهایی می باشند؟

 900 MHZ     1800 MHZ     MHZ1900   

 - در تقسیم بندی رنج فرکانس جهت کانالهای GSM مسیر Uplinic چگونه تعریف می گردد .

 مسیر سیگنالینگ از طرف MS به سمت BTS

- وظیفه مسیر یابی و سویچینگ و کنترل مکالمات در شبکه  GSM بر عهده کدام بخش است .

 MSC  

 - از نظر نواحی جغرافیایی تحت پوشش در شبکه GSM ، کوچکترین محدوده کدام گزینه است ؟

سلول Cell   

 - ناحیه ای از شبکه GSM که دارای چندین سلول بوده که می توانند متعلق به یک یا چند BSC کدام گزینه است .

 ناحیه موقعیت یا LA  

- در بخش EIR در شبکه GSM شماره گوش هايی که مجاز به سرویس دهی هستند در چه لیستی قرار می گیرند .

 لیست سفید 

 - در بخش EIR در شبکه GSM شماره گوشی هایی که باید به طورموقت از سرویس دهی خارج شوند در این لیست قرار می گیرند .

 لیست خاکستری  

 - در بخش EIR در شبکه GSM شماره گوش های دزدیده شده  در این لیست قرار می گیرند .

 لیست سیاه  

 - هر مشترکی که وارد یک Msc در شبکه GSM می شود رکورد آن در این بانک اطلاعاتی ثبت می شود ؟

 VLR 

- کدام گزینه در مورد بانک های اطلاعاتی شبکه GSM صحیح می باشد ؟

هر MSC دارای یک بانک اطلاعاتی بنام HLR است .

- در شبکه GSM به آنتن هایی که محدوده وسیعی را پوشش می دهند و در 18 متری از سطح زمین قرار دارند ............ می گویند .

 Macro BTS 

- در شبکه GSM به آنتن هایی که محدوده کوچکی مثل بازار ، یا چند سلول کوچک را پوشش می دهند ............... می گویند .

 Micro BTS 

 - در شبکه GSM به آنتن هایی که برای پوشش یک ساختمان یا نمایشگاه استفاده می شوند .......... می گویند .

 Pico BTS 

- اگر معادله جریان اعمالی به یک شبکه 0.5 GS loont i=باشد مطلوب است ip-p كدام گزينه است.

 1A 

+ نوشته شده در  چهارشنبه 1390/01/17ساعت 16:40  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

بسته آموزشی کنکوری بسیار مفید

بسته آموزشی کنکوری بسیار مفید و جامع از طریق وبلاگ http://kae.blogfa.com عرضه شده. که مطمئنا برای دوستانی که برای ارشد برق۹۱ آماده میشوند بسیار مفید خواهد بود. این بسته شامل کتابهای مرجع>جزوات درسی بهترین دانشگاهها>وجزوات کنکوری تدریس شده در موسسات کنکورو...می باشد. 

جزوه مغناطیس پارسه

کنترل خطی پارسه و ...

+ نوشته شده در  چهارشنبه 1390/01/17ساعت 16:14  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

نویز

نویز
چند واقعيت كليدي در اين مبحث:

انرژي تحويلي به مشتريان با يك جريان متناوب 50 سيكل بر ثانيه فراهم مي شود. استفاده از توان الكتريكي به صورت عادي توسط مشتريان، در بعضي مواقع موجب تغيير جریان متناوب به60 سيكل بر ثانيه مي شود. اين تغييرات در حالتهاي مختلفي مانند چشمک زدن چراغها ناشي از تغييرات لحظه اي يا آرام ولتاژ مشاهده مي شوند. افزايش استفاده از دستگاههاي مدرن نظير راديوها، كامپيوترها، گوشي هاي تلفن همراه و اجاق هاي ميكروويو موجب حضور جريانهاي فركانس بالا در سيم پيچي هاي خانه و محل كار هستند. نويز الكتريكي فركانس بالا اغلب ناشي از سيم پيچهاي موجود در خانه و محل كار است، و به آساني نمي توانند در شبكه هاي انتقال با ولتاژ بالا انتقال يابند. نويز فركانس بالا ممكن است در گيرنده هاي راديو و تلويزيون و يا ساير تجهيزات الكترونيكي تداخل ايجاد كند، ولي هيچ اثر اثبات شده اي بر سلامتي ندارد.

سيستمهاي الكتريكي از جريان متناوب Hz 50 براي انتقال انرژي از محل توليد به مشترکین استفاده مي كنند. اين تناوب Hz 50 به شكل يك موج متناوب در اسيلوسكوپ ظاهر مي شود، وسيله اي مخصوص كه قابليت اندازه گيري شكل موجهاي توان و ساير سيگنالها نظير راديوها، تلويزيونها و گوشهاي همراه را داراست. اين موج Hz50 توسط سيستمهاي توليد انرژي، توليد و در شبكه هاي محلي و منطقه اي توزيع توان تزريق مي شوند تا به خانه ها، محل كار و مزارع برسد.

گذر سريع الكتريكي چيست؟
گهگاهي، تغييراتي با دوره كوتاه در سطح ولتاژ يا جريان بوجود مي آيد كه در شبكه الكتريكي انتقال مي يابد. اين تغييرات ناشي از سوئيچ كردن در داخل شبكه، تغييرات ناگهاني در بار (Load) مشتري ها، رعد و برق يا خرابي هاي موقت هستند. همه اين موارد موجب گذر سريع مي شوند. ممكن است مشتريان اين تغييرات را به صورت نور لرزان ناگهاني در ناحيه اي بزرگ متوجه شوند. گذر سريع محلي ممكن است در اثر سيستم سيم پيچي شما نظير استارت موتور يا روشن شدن يك چراغ قوي رخ دهد. از آنجائيكه قوانين فيزيكي حاكم بر حركت الكتريسيته اجازه عبور موج Hz50 را در شبكه توزيع مي دهد، قوانين مشابهي جابجائي با حركت سريعتر را محدود مي كنند. در نتيجه، بار مشتريان منبع اصلي توليد گذر سريع زماني هستند كه مي تواند در سيستمهاي سيمي خانه ها و محل كارها اندازه گيري شود.

نويز فركانس بالا چيست؟
همانند گذر سريع با دوره كوتاه، نويز فركانس بالا چيزي نيست كه توسط شبكه قدرت به مشتريان برسد. اصولاً منبع نويز سيستم در تجهيزات الكتريكي يافت مي شود كه در خانه يا محل كار از آنها استفاده مي كنيم. براي مثال، يك موتور الكتريكي در حال كار، با جمع كردن سيگنال كوچك فركانس بالاي خود (نويز) به موج Hz50 باعث امواج موج اصلي مي شود. اين نويز فركانس بالا اغلب در برابر ولتاژ 220 ولتي منبع تغذيه ناچيز است و تنها توسط تجهيزات بسيار حساس قابل آشكارسازي است. اگر چه همين نويز فركانس بالا با دامنه بسيار كم نيز براي بعضي تجهيزات الكتريكي ايجاد مشكل مي كند. مثال خوب در اين زمينه همان ديدن برفك در تلويزيون هنگام كار در نزديكي سشوار يا يك جاروبرقي است. اين وسايل نويزي را در سيم كشي ساختمان جاري مي كنند و تلويزيون كه با همان سيم كشي كار مي كند، بطور مخالف تحت تأثير نويز قرار مي گيرد. نويز فركانس بالا از ايستگاههاي راديوئي و تلويزيوني نيز وارد سيم كشي ساختمان مي شوند زيرا سيم كشي نظير يك آنتن با بازدهي پائين عمل مي كند.

نتايج و پيامدهاي نويز فركانس بالا چيست؟
همانند آنچه در صفحه نمايش تلويزيون مشاهده مي كنيم و يا از راديو مي شنويم، اين سيگنالهاي فركانس بالا قابل آشكارسازي هستند و مي توانند با گيرنده هاي راديوئي و تلويزيوني تداخل كنند و احتمال كاركرد نادرست ساير تجهيزات را نيز سبب مي شوند.

آيا اثر نامطلوبي بر روي سلامتي وجود دارد؟

تا كنون هيچ ارتباطي بين نويز فركانس بالا نظير آنچه امروزه در زندگي روزمره با آن سر و كار داريم و سلامتي انسان پيدا نشده است. محققان ادعاهاي براي ارتباط دادن بيماريهاي نظير حملات رواني و سندرم خستگي مزمن به اين مسئله اثبات نشده هستند.

منبع: mhm20.blogfa.com

+ نوشته شده در  سه شنبه 1390/01/16ساعت 10:38  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

سرعت نور شكسته شد!

سرعت نور شكسته شد!





محققان دانشگاهي در سوئيس سيگنالي را رديابي كردند كه سرعتي بالا تر از سرعت نور دارد.
محققان دانشگاه ژنو در سوئيس موفق به كشف سيگنالي شدند كه سرعت حركت آن از سرعت نور بيشتر است.

در دنياي خارق العاده كوانتوم و مكانيك كوانتومي، پديده اي به نام درگيري ذرات با يكديگر وجود دارد به اين معني كه اگر دو ذره كه به شدت با هم در ارتباطند را از يكديگر جدا كرده و در فاصله طولاني از هم نگه داريم ،علي رغم فاصله اي كه بين آنها وجود دارد، در صورت بروز تغيير در يكي از ذره ها ديگري نيز دچار تغيير خواهد شد.

اين پديده توسط دكتر دانيل سالارت و همكارانش در دانشگاه ژنو مورد بررسي قرار گرفت. وي دو فوتون نور مرتبط و درگير به هم را در آزمايشگاه به فاصله 18 كيلومتر از يكديگر دور كرد و با بررسي خصوصيات هر يك از آنها دريافت كه با تغيير در هر كدام ديگري نيز متحول مي شود.

وي اين آزمايش را بر روي جفتهاي زيادي از فوتونها انجام داد كه نتايج به دست آمده مشابه نتيجه اوليه بود.

با مشاهده اين نتايج محققان به اين نتيجه رسيدند كه بين اين دو ذره سيگنالي در حال حركت است كه خصوصيات يكي را به ديگري منتقل مي كند.

بر اساس گزارش NewScientist، محققان بر اين باورند كه اين سيگنال بايد سرعتي 10000 بار بيشتر از سرعت نور داشته باشد تا بتواند خصوصيت يك فوتون را به ديگري منتقل كند.

نظريه ديگري كه اين تيم ارائه داد مبني بر اين است كه سنجش خصوصيات يك فوتون به سرعت بر روي فوتونهاي ديگر نيز تاثير مي گذارد.

منبع: mhm20.blogfa.com

+ نوشته شده در  سه شنبه 1390/01/16ساعت 10:37  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

لامپ کم مصرف برای سلامتی مضر است!

لامپ کم مصرف برای سلامتی مضر است!

دانشمندان انگلیسی می گویند لامپ‌های کم مصرف می‌تواند برای سلامتی مضر باشد.
به نقل از روزنامه اینترنتی روسی اوترا، دانشمندان انگلیسی اعلام کردند: افرادی که پوست حساسی دارند بیش از سایرین از این لامپ‌ها آسیب می‌بینند چون میزان پرتو ناشی از آنها از لامپ‌های معمولی بیشتر است.
بر اساس این گزارش کارشناسان انجمن پوست انگلیس معتقدند لامپ‌های کم مصرف موجب تسریع ابتلا به بیماری‌های پوستی و از جمله سرطان پوست و هم‌چنین سرگیجه و میگرن درافراد مبتلا به صرع می‌شوند.


دانشمندان انگلیسی به‌ویژه از این موضوع نگران هستند که دولت این کشور براساس برنامه صرفه‌جویی در مصرف برق قصد دارد تا سال 2011 استفاده از لامپ‌های معمولی پرمصرف را به طور کلی متوقف کند و این برنامه می‌تواند به 340 هزار فرد دارای پوست حساس آسیب وارد کند در ضمن از ماه ژانویه فروش لامپ‌های پرمصرف در فروشگاه‌های انگلیس ممنوع خواهد شد.
شناسایی لامپ‌های غیراستاندارد وارداتی در بازار:
مدیرکل استاندارد و تحقیقات صنعتی استان تهران اعلام کرد: ده مورد لامپ‌های غیراستاندارد وارداتی در بازار شناسایی و جمع آوری شدند.
به گزارش روابط عمومی این اداره، مهدی پورهاشم افزود: به منظور نظارت بر کالاهای مشمول استاندارد اجباری در سطح بازار پس از نمونه برداری انواع لامپ موجود در بازار و آزمون در آزمایشگاه‌های تایید صلاحیت شده، مشخص شد لامپ‌های وارداتی مذکور غیراستاندارد است.
وی با اعلام نام تجاری آنها افزود: ده مورد لامپ غیر استاندارد کشف شده شامل، لامپ 100 وات رشته‌ای با نام تجاری TONGSRAMS ،100 وات معمولی شفاف رشته‌ای با نام تجاری SINAR ،100 وات معمولی مات رشته‌ای با نام تجاری LONGLIFE ، شمعی اشکی 60 وات رشته‌ای با نام تجاری PGT کم مصرف 36 وات- PII با نام تجاری REZA کم مصرف 36 وات - SP با نام تجاری schwan ; - کم مصرف 18 وات esp با نام تجاری uwigqemetal - کم مصرف 26 وات - esp با نام تجاری EYCEONOMY ، کم مصرف 26 وات با نام تجاری SEPEHR است و همچنین دو نمونه کم مصرف 7 وات با نام تجاری OPPLE و یخچالی 15 وات با نام تجاری KEL در بند نشانه‌گذاری با استاندارد ملی مربوطه مغایرت داشته و مشمول تذکر شده است.
مدیرکل استاندارد استان تهران تاکید کرد: لامپ مشمول اجرای استاندارد اجباری است و استفاده از نوع غیراستاندارد آن موجب ضرر و زیان مصرف‌کنندگان خواهد شد.
پورهاشم افزود: مطابق ماده 9 قانون موسسه، توزیع و فروش کالای مشمول استاندارد اجباری با کیفیت پایین‌تر از استاندارد و یا بدون داشتن نشان استاندارد ممنوع بوده است و توزیع کنندگان و فروشندگان این نوع کالا باید در خصوص محصولات داخلی، داشتن نشان استاندارد و در خصوص کالاهای وارداتی، داشتن مدارک قانونی مربوطه با استاندارد را مورد توجه قرار دهند.

وی هشدار داد در صورت مشاهده این نمونه لامپ‌ها در بازار، ضمن توقیف کالاها از طرف بازرسان این اداره کل، با توزیع کنندگان برخورد قانونی خواهد شد.

منبع: mhm20.blogfa

+ نوشته شده در  سه شنبه 1390/01/16ساعت 10:35  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

اولين هواپيمای مجهز به موتور برقی پرواز كرد

 اولين هواپيمای مجهز به موتور برقی پرواز كرد

يك گروه از مهندسان فرانسوي براي اولين بار موفق به ساخت يك هواپيماي مجهز به موتور برقي شدند.


به گزارش خبرگزاري فرانسه از مارسي، "آن لاوران" مسوول طرح "الكترا" گفت: هواپيمايي موسوم به "الكترا اف-دبليو.ام.دي.جي" مجهز به موتور برقي با قدرت ‪۲۵‬اسب بخار و باتري‌هاي "ليتيوم پوليمر" توانست به مدت ‪۴۸‬دقيقه پرواز كند.

وي افزود: اين هواپيما كه توسط مهندسان در چارچوب ساخت هواپيماهاي با موتور برقي ساخته شده، يك هواپيماي تك سرنشين و از جنس چوب و پارچه است.

وزن اين هواپيما بدون خلبان ‪۱۵۵‬كيلوگرم و پهناي بال آن ‪۹‬متر است.

لاوران خاطرنشان كرد: اين پيشرفت استثنايي در فناوري ساخت هواپيما مي‌تواند به ساخت هواپيماهايي با موتورهايي با قدرت ‪۱۵‬تا‪ ۵۰‬اسب بخار منجر شود.

پنج مهندس به مدت يكسال براي ساخت اين هواپيما در تلاش بودند.

منبع: mhm20.blogfa.com

 
+ نوشته شده در  سه شنبه 1390/01/16ساعت 10:33  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

دزدی اطلاعات از طریق پریز برق

دزدی اطلاعات از طریق پریز برق!

پژوهشگران امنیت اطلاعات می گویند که از پریز برق می توان برای شنود آنچه مردم بر روی صفحه کلید کامپیوتر تایپ می کنند، استفاده کرد.

به گزارش بی بی سی، پژوهشگران موسسه Inverse Path دریافته اند که فقدان لایه های حفاظتی کافی جهت جلوگیری از انتشار اعوجاج در کابل برخی صفحه کلیدها، باعث می شود که در هنگام تایپ هر حرف، اطلاعاتی حساس از طریق این سیم نشت کند.
این پژوهشگران با تحلیل اطلاعاتی که از طریق پریز برق به دست آمد، توانستند دریابند که فرد مورد شنود قرار گرفته، چه چیزی بر روی صفحه کلید کامپیوتر خود تایپ می کند.
در این پژوهش مشخص شد، اطلاعات منتقل شده از طریق سیم صفحه کلید، از 15 متری نقطه اتصال کامپیوتر به یک پریز برق و حتی از نقاطی مانند لوله های آب نیز قابل شنود است.
آندریا باریسانی و دانیل بیانکو، از پژوهشگران موسسه Inverse Path در یک مقاله علمی به تشریح یافته های خود پرداختند و نوشتند: "هدف ما این است که نشان دهیم اطلاعات را از غیرمنتظره ترین راه ها می توان شنود کرد."
پژوهشگران تحقیق خود را بر روی سیم هایی متمرکز کردند که صفحات کلید PS/2 را به کامپیوترهای رومیزی متصل می کند.
به گفته این محققان، شش سیم داخل یک کابل PS/2 معمولا "نزدیک به یکدیگرند و حفاظ اعوجاجی مناسبی ندارند." این مسئله باعث می شود اطلاعاتی که از طریق سیم داده (data) به شکل تغییر ولتاژ در حال انتقال است به سیم زمین (earth) در همان کابل القاء شود.
سیم زمین نهایتا از طریق منبع تغذیه کامپیوتر به پریز برق و از آنجا هم به کل مدارهایی که برق اتاق را تامین می کنند متصل می شود.
آنچه شرایط را برای این القاء ناخواسته اطلاعات فراهم می کند، سرعت پایین انتقال اطلاعات صفحه کلید است که سرعت آن به مراتب کمتر از سرعت عملکرد دیگر قطعات در کامپیوتر است.
در این مقاله آمده: "موج مربعی سیگنال PS/2 با کیفیت خوب [به سیم زمین] منتقل می شود ... و می توان آن را به اطلاعات اصلی صفحه کلید تبدیل کرد."
پژوهش این افراد نشان داد حتی اگر محلی که تلاش برای دزدی اطلاعات از آن صورت می گیرد تا 15 متر از پریز برق فاصله داشته باشد، اطلاعات بدون مشکل منتقل می شود و در نتیجه چنین روش شنود اطلاعات در اتاق هتل ها یا دفاتر کار نیز قابل استفاده است.

این دو پژوهشگر اعلام کردند که تحقیقات آنها در این زمانه کماکان ادامه دارد و قرار است نحوه انجام آ» در کنفرانس مسائل امنیتی Black Hat که از روز 25 تا 30 ژوئیه در لاس وگاس برگزار می شود، به نمایش گذاشته شود.

منبع: mhm20.blogfa.com

+ نوشته شده در  سه شنبه 1390/01/16ساعت 10:32  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

فن آوری PLT

فن آوری PLT

ابداع سیستم انتقال اطلاعات از طریق شبکه های برق و با استفاده از فن آوری PLT (Power Line Telecommunication) توسط شرکت ادیسون امکان سرویس دهی بیشتری را به مشترکین از طریق تکنولوژی های اطلاع رسانی فراهم می آورد. یک سیستم PLT علاوه بر مودم از سه قسمت اصلی زیر تشکیل شده است.

1- تجهیزات میان بری ترانسفورماتور که به عنوان کوپلر شناخته میشود

2- دریچه ورودی به داخل منازل

3- مسیریابهای ابتدا و انتهائی سرور( the head – end Router server device )




همانطور که ملاحظه می گردد فرآیند انتقال اطلاعات در این سیستم به این صورت است که اطلاعات از طریق مسیر یاب ابتدائی سرور به مودم جریان می یابد و در آنجا این اطلاعات مدوله گردیده و به کوپلر ولتاژ متوسط فرستاده می شود. در هر ترانسفورماتور توزیع یک کوپلر وجود دارد که سیگنال مدوله شده را جدا کرده و به جعبه Pole-top می فرستد. این جعبه بیتهای اطلاعاتی را مجددا" مدوله و تولید می کند و آنها را توسط شبکه فشار ضعیف به مودم های تعبیه شده در خانه ها می فرستد و به این ترتیب اطلاعات از یک سرور به یک کاربر انتقال می یابد. 


یکی از مشکلات سیستم PLT احتمال تداخل با نویزهای ناشی از لامپ فلورسنت و تجهیزات خانگی می باشد. شرکت Ambient که یکی از شرکتهای فعال در زمینه ساخت تلفنهای سازگار با سیستم PLT می باشد، اظهار می دارد که به دلیل اینکه دارای فن آوری PLT در فرکانسهای خیلی بالا (MHZ) می باشد، هر نویز تولید شده فقط یک اثر پس ماند

(residual effect) دارد و همچنین فن آوری طیف گسترده این شرکت نویز با پهنای کم را حذف می نماید.

در حال حاضر فواصل و حجم اطلاعات قابل انتقال توسط این سیستم محدود است. دورترین فاصله ای که فن آوری شرکت Ambient به آن رسیده است 120 متر است. در خطوط فشار ضعیف این شرکت امیدوار است که به فاصله حداقل 400 متر دست پیدا کند. البته این مقدار بیشتر از مقداری است که برای کشورهایی مانند آمریکا و ژاپن مورد نیاز است زیرا در این کشورها فاصله بین ترانسفورماتور توزیع تا مصرف کننده بطور عمومی 50 تا 100 متر می باشد. سرعت انتقال اطلاعات فن آوری بکار گرفته شده توسط شرکت Ambient در طرح PLT هم اکنون 20 Mbit/s می باشد. قرار است که طی آزمایشی قابلیت فن آوری PLT شرکت Ambient برای انتقال اطلاعات تصویری، اتصال به اینترنت از طریق خطوط برق و غیره به نمایش گذارده شود. در این آزمایش که به آلفا معروف است این شرکت افزایش فواصل انتقال اطلاعات را بررسی خواهد کرد و سعی دارد که سیستم را قادر سازد تا ""بیاموزد "" که چگونه سیگنالهای اطلاعاتی را در فواصل طولانی حفظ کند. قطعا" این فن آوری به مرور زمان بهبود خواهد یافت. بطوریکه در آزمایش آلفا دیگری که در ژاپن انجام شده است شرکت Ambient توانست به طول فاصله ای حدود 9-6 برابر فاصله قبلی دست یابد.


مرجع : مجله PEi ، ژانویه 2001

آدرس : http://www.power-eng-intl.com
+ نوشته شده در  سه شنبه 1390/01/16ساعت 10:30  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

لامپی که به قیمت خون انسان روشن می‌شود!

لامپی که به قیمت خون انسان روشن می‌شود!

طراحی انگلیسی با هدف متمرکز کردن افکار بر شیوه‌های نامناسب مصرف انرژی و تصحیح این شیوه‌ها لامپی ابداع کرده است که تنها با ریخته شدن مقداری از خون انسان درون حباب شیشه‌ای روشن خواهد شد.

به گزارش سرویس علم و فن آوری صبا، اگر برای هر بار روشن کردن چراغی به مقداری از خون شما نیاز باشد، فکر می‌کنید چند بار در روز یا شب چراغها را روشن می‌کنید؟

این ایده تفکری است که در پس ابداع لامپهای خونی قرار دارد. این لامپ‌ها توسط مایک تامپسون طراح انگلیسی ابداع شده است تا مصرف کنندگان انرژی را بیشتر به فکر وادارد.

در این ابداع ماده لومینول، ماده شیمیایی که از آن در علوم جرم شناسی برای ردیابی خون در صحنه‌های جنایت استفاده می‌شود به عنوان ماده روشن کننده مورد استفاده قرار گرفته است. این ماده با آهن موجود در سلول‌های خون واکنش داده و درخششی آبی رنگ ایجاد می‌کند.

برای روشن کردن این لامپ در ابتدا باید مقداری پودر فعال کننده به آن افزوده شود سپس با شکستن قسمتی از حباب لامپ و ریختن مقداری خون در حباب، لامپ روشن خواهد شد. به اعتقاد تامپسون در صورتی که مصرف انرژی به گونه‌ای برای انسان گران تمام شود، شاید بتواند به گونه‌ای متفاوت درباره آن تفکر کرده و نحوه استفاده آن را تغییر دهد.

بر اساس گزارش «لایو ساینس» و به گفته تامپسون کاربر برای استفاده از چنین لامپی باید بسیار فکر کند و تنها در صورت نیاز از آن استفاده کند؛ زیرا این لامپ تنها یک بار و با کمک خون کاربر روشن خواهد شد. به این شکل افراد می‌توانند عادتهای نامناسب خود را در استفاده از انرژی تغییر دهند و قبل از به هدر دادن منابع محدود انرژی درباره آن بیشتر فکر کنند.

منبع: http://mhm20.blogfa.com

+ نوشته شده در  سه شنبه 1390/01/16ساعت 10:28  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

جزوات آموزشی مهندسی برق

جزوات آموزشی مهندسی برق

در صورت نیاز پسورد فایل ها www.powerengineering.blogfa.com می باشد.

مدارهای الکتریکی ۲

بخش اول بخش دوم بخش سوم بخش چهارم بخش پنجم بخش ششم بخش هفتم بخش هشتم بخش نهم بخش دهم بخش یازدهم

مجموعه تست های مدارهای الکتریکی جهت آمادگی کنکور کارشناسی ارشد به همراه جواب

بخش اول بخش دوم بخش سوم بخش چهارم

ماشین های الکتریکی ۱

بخش اول بخش دوم بخش سوم بخش چهارم بخش پنجم بخش ششم بخش هفتم

ماشین های الکتریکی ۲

بخش اول بخش دوم

الکترونیک ۱

بخش اول بخش دوم بخش سوم بخش چهارم بخش پنجم بخش ششم

معماری کامپیوتر

بخش اول بخش دوم بخش سوم بخش چهارم

سیگنال و سیستم

بخش اول بخش دوم بخش سوم بخش چهارم بخش پنجم بخش ششم بخش هفتم بخش هشتم بخش نهم بخش دهم

منبع: mhm20.blogfa.com

+ نوشته شده در  سه شنبه 1390/01/16ساعت 10:22  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

FACTS در سیستم های قدرت

 FACTS در سیستم های قدرت

سیستم های انتقال AC انعطاف پذیر که به FACTS معروف می باشند مفهوم و ایده جدیدی است که برای تقویت کنترل پذیری و توسعه ظرفیت انتقال شبکه ها، بکارگیری و استفاده از کنترل کننده ها و ادوات الکترونیک قدرت را توصیه و تشویق می نمایند. در واقع سیستم های FACTS قادر هستند که پارامترها و مشخصه های خطوط انتقال مانند امپدانس سری، امپدانس شانت، زاویه فاز که بعنوان محدودیت اصلی بر سر راه افزایش ظرفیت شبکه عمل می نمایند، کنترل کنند. 

ایده اساسی که پشت مفهوم FACTS وجود دارد توانا نمودن سیستم انتقال از طریق فعال نمودن عناصر و اجزاء آن می باشد. در واقع FACTS دارای نقش اساسی در افزایش انعطاف پذیری انتقال توان و امنیت پایداری دینامیک سیستم های قدرت می باشد.
کنترل کننده های FACTS با بکارگیری کنترل کننده های پر سرعت الکترونیک قدرت امکانات و قابلیت های زیر را برای سیستم قدرت ایجاد می نمایند.
کنترل فلوی توان اکتیو بقسمی که بتواند انتقال و مقدار آن را در مسیرهای دلخواهی کنترل نماید.
کنترل بارگیری خطوط انتقال تا نزدیکی های ظرفیت حرارتی آنها بقسمی که در عین اینکه از حداکثر ظرفیت خطوط استفاده میگردد اما مانع از اضافه بار آنها میشود. این امر باعث میشود که بواسطه افزایش توانائی انتقال توان بین نواحی، بتوان حاشیه رزرو تولید در سیستم را کاهش داد.
میرائی نوسانات توان که در صورت عدم میرائی میتوانند باعث صدمه دیدن تجهیزات و محدود نمودن ظرفیت انتقال خطوط گردند.
جلوگیری از توسعه و گسترش حوادث و خروج پی در پی تجهیزات از طریق محدود نمودن اثر خطاها و معیوب شدن تجهیزات
تحت مدیریت و هدایت موسسه RPRI کاربرد FACTS در دست مطالعه می باشد و تعداد زیادی از کنترل کننده های FACTS هم اکنون ارزیابی و آزمایش شده اند در حالیکه تعداد دیگری از نظر مفهومی بررسی و مطالعه گردیده ولیکن هنوز طراحی و ساخته نشده اند.
کنترل کننده های FACTS که هم اکنون ساخته شده و بکار گرفته شده اند، موارد کاربرد آنها بشرح زیر می باشند
TCSC&ASC با کاربردهای زیر
کنترل امپدانس خطوط با جبران سازی سری آنها
کنترل توان عبوری خطوط
میرائی نوسانات توان و پدیده SSR
SVC & ASVC با کاربردهای زیر
کنترل راکتور و یا خازنهای شانت با استفاده از جبران سازی شانت
کنترل ولتاژ
بهبود پایداری دینامیکی

کنترل کننده های FACTS که هنوز ساخته نشده و بکار گرفته نشده اند بهمراه موارد کاربرد آنها بشرح زیر می باشند
STATCON
جبران سازهای جدید توان راکتیو براساس کاربرد تریستورهای GTO
جبران سازی شانت
کنترل ولتاژ
بهبود پایداری دینامیکی
قرار است در سیستم قدرت TVA و در پست Sullivan نصب گردد.
UPFC
مجهز به عملکرد تعداد زیادی از انواع FACTS می باشد
جبران سازی سری و شانت
کنترل ولتاژ شینها و فلوی توان خطوط
بهبود پایداری دینامیک
موسسه های EPRI و WAPA در تحقیقات UPFC همکاری دارند
PAR
جبران سازی سری و کنترل زاویه فاز خطوط
کنترل فلوی توان خطوط
بهبود پایداری دینامیکی
مؤسسه های EPRI و WAPA نیز بر روی PAR فعالیت و تحقیقات می نمایند.
SMES
جبران سازی شانت
کنترل ولتاژ شین
بهبود پایداری دینامیک
Dynamic Brake
جبران سازی سری
بهبود پایداری دینامیکی
ASI
جبران سازی سری
بهبود پایداری دینامیکی
باید توجه داشت که فناوری FACTS یک کنترل کننده الکترونیک قدرت تکی نمی باشد بلکه مجموعه ای از کنترل کننده ها است که میتوانند بصورت تکی و یا مجتمع با یکدیگر برای کنترل پارامترهای سیستم قدرت استفاده شوند. چون کنترل کننده های FACTS همگی دارای یک فناوری ساخت مشابه می باشند بنابراین تولید آنها صرفا" تفاوت فناوری در اندازه و بزرگی آنها می باشد.

منبع : دانشگاه Tokyo
آدرس: http://www.syl.t.u-tokyo.ac.jp
+ نوشته شده در  سه شنبه 1390/01/16ساعت 9:54  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

ژنراتور ولتاژ بالا

ژنراتور ولتاژ بالا

شرکت ABB اخیرا ژنراتوری با ولتاژ بالا ابداع کرده است . این ژنراتور بدون نیاز به ترانسفورماتور افزاینده بطور مستقیم به شبکه قدرت متصل می گردد . ایده جدید بکار گرفته شده در این طرح استفاده از کابل به عنوان سیم پیچ استاتور می باشد . ژنراتور ولتاژ بالا برای هر کاربرد در نیروگاههای حرارتی و آبی مناسب می باشد . راندمان بالا ، کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری ، تلفات کمتر ، تأثیرات منفی کمتر بر محیط زیست ( با توجه به مواد بکار رفته ) از مزایای این نوع ژنراتور می باشد . ژنراتور ولتاژ بالا در مقایسه با ژنراتورهای معمولی در ولتاژ بالا و جریان پائین کار می کند . ماکزیمم ولتاژ خروجی این ژنراتور با تکنولوژی کابل محدود می گردد که در حال حاضر با توجه به تکنولوژی بالای ساخت کابلها میتوان ولتاژ آنرا تا سطح 400 کیلو ولت طراحی نمود . هادی استفاده شده در ژنراتور ولتاژ بالا بصورت دوار می باشد در حالیکه در ژنراتورهای معمولی این هادی بصورت مثلثی می باشد در نتیجه میدان الکتریکی در ژنراتورهای ولتاژ بالا یکنواخت تر می باشد . ابعاد سیم پیچ بر اساس ولتاژ سیستم و ماکزیمم قدرت ژنراتور تعیین می گردد . در ژنراتورهای ولتاژ بالا لایه خارجی کابل در تمام طول کابل زمین می گردد ، این امر موجب می شود که میدان الکتریکی در طول کابل محدود گردد و دیگر مانند ژنراتورهای معمولی نیاز به کنترل میدان در ناحیه انتهایی سیم پیچ نباشد . مزایای زمین کردن کابل سیم پیچ استاتور این است که دیگر خطر کرنا یا تخلیه جزیی ( Partial discharge ) در هیچ ناحیه ای از سیم پیچ وجود ندارد و همچنین ایمنی افراد بهره بردار و یا تعمیرکار افزایش می یابد . سربندیها و اتصالات معمولا در فضای خالی مورد دسترس در محل انجام می گیرد ، بنابراین محل این اتصالات در یک نیروگاه نسبت به نیروگاه دیگر متفاوت می باشد ، اما در هر حال این اتصالات در خارج از هسته استاتور می باشد ، برای مثال اتصالات و سربندیها ممکن است زیر ژنراتور و یا خارج از قاب استاتور ( Stator frame ) انجام گیرد . بدین ترتیب اتصالات و سربندیها ، مشکلات ناشی از ارتعاشات و لرزش های بوجود آمده در ماشین های معمولی را نخواهند داشت .

در طرح کنونی ژنراتور ولتاژ بالا دو نوع سیستم خنک کنندگی وجود دارد ، روتور و سیم پیچ های انتهایی توسط هوا خنک می گردند در حالیکه استاتور توسط آب خنک می گردد . سیستم خنک کنندگی آب شامل لوله های XLPE قرار گرفته شده در هسته استاتور می باشد که آب از این لوله ها جریان می یابد و هسته استاتور را خنک نگه می دارد .

مقایسه جریان اتصال کوتاه در نیروگاه مجهز به ژنراتور ولتاژ بالا با نیروگاه مجهز به ژنراتور معمولی نشان می دهد که به دلیل اینکه در نیروگاه با ژنراتور ولتاژ بالا راکتانس ترانسفورماتور حذف می گردد جریانهای خطا کوچکتر می باشد .

منبع: mhm20.blogfa.com

+ نوشته شده در  سه شنبه 1390/01/16ساعت 9:52  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

ترانسفورماتور 1000 کیلوولت

ترانسفورماتور 1000 کیلوولت

با روند رو به رشد مصرف انرژی الکتریکی در قرن بیست و یکم ، شرکت برق توکیو (TEPCO) تصمیم به توسعه شبکه انتقال 1000 کیلوولت داشته و لذا در حال حاضر مشغول آزمایش های میدانی تجهیزات 1000 کیلوولت در پست (شین هارونا) می باشد. در این راستا برای تامین تجهیزات مورد نیاز سیستم قدرت 1000 کیلوولت با همکاری شرکت میتسوبیشی الکتریک ( کارخانه آکو ) یک اتو ترانسفورماتور تکفاز نوع shell یا زرهی با تنظیم کننده ولتاژ تحت بار (LVR) طراحی و ساخته شده که در متن حاضر به معرفی مشخصات ، ساختمان، آزمایش ها و چگونگی حمل و نقل آن پرداخته می شود. در حالت سه فاز ظرفیت سیم پیچ های اولیه و ثانویه 3000 مگاولت آمپر و ظرفیت سیم پیچ ثانویه آن دارای ظرفیت 1200 مگاولت آمپر می باشد که برای تامین بار راکتیو مورد نیاز خطوط 1000 کیلوولت در نظر گرفته شده است . برای اینکه در حین اتصال کوتاه با جریان های شدیدی درگیر نباشیم و تجهیزات منصوبه غیر عادی نباشند به جای اینکه همانند ترانسفورماتور 500 کیلوولت سمت ثالثیه را 63 کیلوولت انتخاب کنیم ، از سطح ولتاژ 147 کیلوولت استفاده می کنیم.
برای این ترانس امپدانس درصد، 18 درصد انتخاب شده است، که از یک طرف ماکزیمم پایداری را برای شبکه ایجاد نماید و از طرف دیگر جریان اتصال کوتاه محدود میشود و در نهایت یک طرح اقتصادی برای ترانسفورماتور انتخاب شده است . این ترانسفورماتور دارای 27 تپ در بازه های ولتاژ خط 6/1136 کیلوولت تا 6/986 کیلوولت بوده و برای بررسی قدرت عایقی آن در برابر اضافه ولتاژهای گذرا، آزمایش های ولتاژ ایستادگی در فرکانس قدرت با شرایط و آزمایش ولتاژ ایستادگی(در اولیه 1950 کیلوولت و در ثانویه 1300 کیلوولت) انجام شده است. در آزمایشهای بالا E ولتاژ فازی معادل می باشد. برای رعایت شرایط زیست محیطی سطح صدای قابل قبول 65 دسی بل برای آن در نظر گرفته شده که برای کنترل این سطح از صفحات چند صدای فلزی در ترانسفورماتور استفاده شده است خنک سازی این ترانسفورماتور با روغن و هوای تحت فشار انجام می گیرد. از آنجا که هر ترانسفورماتور 1000 کیلوولت هم از نظر ولتاژ و هم از نظر ظرفیت معادل دو برابر ترانسفورماتور 500 کیلوولت میباشد و از طرفی بیشتر سیستم های حمل و نقل ریلی و دریائی و یا فضایی در حد یک ترانس 500 کیلوولت میباشند ، لذا این ترانس به دو واحد که هر واحد ظرفیت و حجم یک ترانس 500 کیلوولت را دارد تقسیم می شود. در ترانس تهیه شده هر واحد در حالت تکفاز ظرفیت 3/1500 مگاولت آمپر و هر کدام تنظیم کننده ولتاژ جداگانه داشته و در محل نصب این دو واحد از طریق یک داکت T شکل با بوشینگ روغن – گاز با هم موازی می شوند. برای کاهش عایق ها و در نتیجه کاهش حجم ترانسفورماتور طراحی سیم پیچی و عایق ها باید به گونه ای باشد که شدت میدان الکتریکی تا حد ممکن کاهش یافته و درجه خلوص روغن ترانس نیز تا حد ممکن بالا باشد. برای بارگیری در کشتی، متعلقات هر ترانسفورمرز نظیر واحدهای خنک کنندگی و سایر بخش های آن جدا شده و در فضایی با طول 8 متر ، عرض 3 متر و ارتفاع 4 متر قرار داده می شوند. عموما بارگیری به گونه ای است که برای مسافت های طولانی در حد 1000 کیلومتر هیچگونه آسیبی به واحد نرسد.
در محل نصب ترانسفورماتور در پست، هر دو واحد جداگانه برروی یک قاب فلزی برروی زمین بسته شده و سپس از طریق داکت T شکل به همدیگر وصل می شوند تا یک ترانس تکفاز 1000 کیلوولت را تشکیل دهند. سپس این ترانس تکفاز تحت آزمایش کارآگاهی نسبت تبدیل ، مقاومت ، امپدانس سیم پیچها و مقاومت عایقی قرار می گیرد. اولیه و ثانویه و ثالثیه ترانس تکفاز 1000 کیلوولت از طریق اتصال گازی ( SF6 ) متصل می گردند. سپس با استفاده از سه ترانس تکفاز ، بانک ترانس های سه فازی ایجاد می کنند. در نهایت این ترانس سه فاز تحت آزمایش های تضمین سیستم خنک کنندگی ، آزمایش جریان هجومی، تعیین جریان نشتی قرار می گیرند. این آزمایشات برای یک دوره دو ساله انجام می شود.

منبع : Mitsubishi
آدرس : http://www.mitsubishielectric.com
+ نوشته شده در  یکشنبه 1390/01/14ساعت 6:59  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

الکترونیکی‌ترین خودروی جهان...

الکترونیکی‌ترین خودروی جهان...

شرکت فورد طی چند سال اخیر با مشکلات فراوانی برای حضور در بازارهای جهانی مواجه شده و هم‌اکنون به این نتیجه رسیده است که تاکید بر فناوری‌های نوین تنها راهی است که می‌تواند آن را در بازار رقابتی جهان زنده نگه دارد.

"آلان مولالی "مدیرعامل شرکت فورد طی سخنرانی خود در نمایشگاه CES 2011 محصول جدیدی را معرفی کرد که نخستین خودروی کاملاً الکترونیکی جهان محسوب می‌شود و کارشناسان عنوان سازگارترین خودروی جهان با محیط زیست را به آن اطلاق کرده‌اند.به گزارش سرویس علم و فن آوری پایگاه اطلاع رسانی صبا، مدیرعامل شرکت فورد علاوه بر این خودرو که با نام Focus شناخته می‌شود، در مورد دو فناوری جدید Sync و MyFord Touch نیز توضیحاتی را داده است.

فناوری Sync AppLink که هم‌اکنون در نمایشگاه CES معرفی شده است شامل دو سیستم Pandora و OpenBeak می‌شود که از مهم‌ترین قابلیت‌های آن می‌توان به کنترل کامل خودرو توسط تلفن‌همراه، سیستم راننده خودکار، سیستم الکترونیکی هوشمند مصرف سوخت، سیستم الکترونیکی ضد سرقت، سیستم هوشمند ضد تصادف اشاره کرد.

شرکت فورد اعلام کرده است که الکترونیکی‌ترین اتومبیل دنیا که هم‌اکنون در نمایشگاه CES 2011 به نمایش درآمده است را در سال جاری میلادی وارد بازارهای جهانی می‌کند.

منبع: mhm20.blogfa.com

+ نوشته شده در  یکشنبه 1390/01/14ساعت 6:53  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

مقاله

 جهت دانلود بر روی لینک مقالات کلیک کرده 

http://abba1.org/file/reviewlink.php?sid=1100&recat=


ارائه روش نوین تعیین تعداد و مکان بهینه اتوریکلوزرها و بهینه سازی آن بر اساس الگوریتم ژنتیک
ارایه نتایج عملی اولین تولید هادی آلومینیوم آلیاژی 5005 در ایران و کاربرد آن در شبکه های هوایی
ارزیابی اقتصادی بهره برداری بهینه ‌ترانسفورماتورهای توزیع بعنوان یک راهکار میان‌مدت برای کاهش تلفات پیک
ارزیابی پارامترهای الکتریکی و حرارتی ترانسفورماتورهای توزیع در محیط هارمونیکی
ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه‌های توزیع در حضور منابع تولید پراکنده با در نظر گرفتن هماهنگی بازبست- فیوز
استفاده از الگوریتم ACO� درطراحی شبکه�های توزیع شعاعی
استفاده از روش معکوس PCA برای تخمین بار در شبکه توزیع با داده‌های محدود
اعمال ضرایب همبستگی روی شکل موج�های زمانی ولتاژ و جریان بمنظور مکانیابی خطای تغییر فاصله بین بشقابهای سیم پیچ�های ترانس توزیع
امکان سنجی فنی بکارگیری واحدهای تولید پراکنده در شـبکه های توزیع توسط شاخص چند منظوره سه فاز
بازآرایی شبکه های توزیع به منظور متعادل کردن بار با استفاده از الگوریتم وراثتی باینری و حقیقی و نظریه گراف
بازآرایی شبکه های توزیع در محیط های تجدید ساختار یافته بمنظور کمینه کردن هزینه انرژی با استفاده از الگوریتم BPSO
بررسی اثر توزیع بار در مکان یابی تولیدات پراکنده
بررسی اثرات منفی خازن گذاری در شبکه های توزیع
بررسی تأثیر نحوه مدلسازی بار در تعیین مکان و ظرفیت بهینه منابع تولید پراکنده
بررسی رفتار مقره�های چینی در خطوط هوایی توزیع تحت شرایط آلودگی محیط
بررسی عملی کارآیی سیستمهای مختلف اندازه�گیری جهت مکان�یابی مؤثر PD در ترانسـهای توزیع خشک به روش نصب سنسـورهای خازنی
بهینه‌سازی ترانسفورماتورهای توزیع در کشور از طریق کاربرد سیم‌پیچ‌های آلومینیومی بجای سیم‌پیچ‌های مسی
پخش‌بار در شبکه‌های توزیع با توجه به بارهای تعهد شده و رشد آنها در روند طراحی الکتریکی
پیشـنهادات اجرایی استفاده از هادیهای آلومینیومی بجای مس با تجربیات عملی استفاده از آن در استان گیلان
تاثیر بارهای هارمونیکی بر کاهش قدرت نامی ترانسفورماتورهای توزیع
تجربیات عملی و بررسی روشهای مختلف کاهش مقاومت سیستم زمین در استان گیلان
تعیین شاخص پایداری ولتاژ برای شبکه های توزیع شعاعی
جایابی بهینه‏ی منابع تولید پراکنده جهت بهبود پروفیل ولتاژ و جریان خطوط با استفاده از الگوریتم ژنتیک
جایابی خازن در سیستم�های توزیع با استفاده از روش هوشمند بهینه�سازی اجتماع ذرات و مقایسه آن با الگوریتم ژنتیک
جبران کمبود ولتاژهای متقارن و نامتقارن سیستم توزیع توسط DVR با قابلیت بازیابی زاویه فاز ولتاژ
روشی جدید برای جایابی منابع تولید پراکنده به منظور کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ در شـبکه�های توزیع
طراحی استراتژی کنترل فازی عصبی جهت تامین توان بار در سیستم های تولید پراکنده پیل سوختی متصّل به سیستم توزیع
طراحی بهینه شبکه های توزیع بزرگ با ترکیب الگوریتم ژنتیک و تئوری گراف
طراحی سیستم روشنایی معابر با بازده انرژی بالاتر
طرحی نوین از راه انداز الکتریکی لامپ فلورسنت در جهت صرفه جویی انرژی الکتریکی در شبکه توزیع
محاسبه و تخصیص تلفات در شبکه های توزیع شعاعی متعادل در حضور منابع تولید پراکنده
مدل سازی عدم قطعیت در بار مصرفی به منظور ارزیابی قابلیت سیستمهای توزیع
مدلسازی و شبیه سازی عملکرد دینامیکی سیستم ولتاژ نوری متصل به شبکه توزیع AC
معیارهای تشخیصی وضعیت کار مقره‌های کامپوزیت توزیع با کمک هارمونیکهای جریان نشتی
هماهنگی حفاظتی برای شبکه های توزیع حلقوی با ژنراتور پراکنده(DG)
یک روش جدید برای کنترل بدون تأخیر D-UPFC در شبکه های توزیع
ارائه روشی به منظور کنترل فیلتر قدرت اکتیو جهت بهبود شاخص‌های کیفیت توان در سیستم‌های توزیع
استفاده از روشهای رگرسیون خطی و غیر خطی در تخمین جریان نشتی مقره های شبکه توزیع در مناطق آلوده سواحل جنوبی کشور
استفاده ترکیبی از بهساز یکپارچه توان (UPQC) و آرایه فتوولتایی (PV)
بررسی اثر پارامترهای شبکه برق بر ولتاژ بحرانی وقوع قوس در
بررسی اثرات خازن گذاری روی پروفیل ولتاژ درامتداد فیدر های پست kv 20 قبل و بعد از اجرا درمنطقه برق پاسداران
بررسی تأثیر انواع کولرهای اسپلیت بر رفتار شبکه توزیع برق
بررسی تاثیرات قوس الکتریکی بر روی پدیده های کیفیت توان در سیستم های توزیع
بررسی تاثیر محیط هارمونیکی بر عملکرد تجهیزات در شبکه توزیع
بررسی رفتار خوردگی هادی�ها و یراق آلات در مناطق نفت خیز گچساران و ارائه روشهای مناسب جهت کاهش آن
بررسی معایب بوجود آمده در سیستمهای اتصال زمین در منطقه غازیان انزلی و ارائه پیشنهاداتی جهت رفع و یا اصلاح آنها
بهبود شاخص‌های کیفیت توان در سیستم‌های توزیع بوسیله طراحی جبرانگر D-STATCOM با ارائه یک روش جدید کنترل
بهبود کیفیت توان ازطریق محدود سازی جریان خطا
بهبود کیفیت توان با استفاده از UPQS در شبکه های توزیع
پیاده سازی الگوریتم تطبیقی جهت کنترل فیلتراکتیو برای تصحیح ضریب توان و جبران هارمونیکهای جریان برای بارهای غیر خطی
پیاده سازی یک سیستم خبره مبتنی بر تبدیل موجک برای آشکار سازی و طبقه بندی انواع اختلالات کیفیت توان
تجربیات عملی سرویس و تعمیرات ترانسفورماتورها در شرکت توزیع برق استان گیلان
تصحیح کمبود ولتاژ ناشی از راه‌اندازی موتورهای القائی با بهره‌گیری از کنترل مستقیم در جبرانگر سنکرون استاتیکی توزیع
جایابی بهینه خطا در یک خط هوایی مرکب با یک کابل زیرزمینی
مدلسازی فیوز برای استفاده در هماهنگی بهینه رله‌های جریان زیاد و فیوزها در شبکه توزیع
تشخیص محل نسبی و نوع منبع کاهش ولتاژ با حذف مولفه DC میراشونده
یک استراتژی جدید برای کنترل توان اکتیو و راکتیو نیروگاه پیل سوختی متصل به شبکه توزیع الکتریکی
ارائه روشی جهت تشخیص و ارزیابی تاثیر هارمونیک بر تلفات خطوط شبکه های توزیع
بررسی ملاحظات فنی و اقتصادی کاهش طول و حذف شبکه های فشار ضعیف با هدف کاهش تلفات
تجدید پیکربندی بهینه شبکه های تـــوزیع به منظــور کاهش تلفات با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهبود یافته
تخمین تلفات در یک فیدر توزیع 20 کیلوولت واقعی براساس یک روش نوین
تغییر ساختار در شبکه‌های توزیع به منظور کاهش تلفات با استفاده از الگوریتم مورچگان
توسعه روش جاروب رفت و برگشت در پخش بار شبکه های توزیع شعاعی با بارهای هارمونیکی
توسعه و بهینه سازی اقتصادی شبکه توزیع با دیدگاه کاهش تلفات
روش جدید مدلسازی شبکه‌های تــوزیع و بازآرایی به منظـــور کاهش تلفات با استفاده از الگــوریتم ژنتیک
عوامل بروز انشعابات غیرمجاز آشکار و راههای مقابله با آن با توجه به تجربیات اخذ شده در سطح شرکت توزیع برق استان گیلان
کاهش اقتصادی تلفات در شبکه های توزیع با انتخاب بهینه نوع هادی، محل و ظرفیت خازن ها با در نظر گرفتن اثرات هارمونیکی
مقایسه تلفات انرژی با استفاده از روشهای مختلف تعیین تلفات در شبکه توزیع برق طبس
ارائه مدلی کاربـــردی برای راه‌اندازی بازار در بخش توزیع جهت کمینه‌سازی تلفات شبکه‌های توزیع، مدیریت بار و پیک‌سایی
بررسی تاثیرپیشنهادات ذخیره سمت تقاضا در بازارهای انرژی و ذخیره همزمان
بررسی تاثیر حضور عاملهای قیمت دهنده با استراتژی های معین در کنار عاملهای یاد گیرنده تقویتی در یک بازار برق رقابتی
بررسی موانع توسعه بازار برق ایران (مطالعه موردی صنعت برق استان مازندران)
تغییر شکل و اصلاح منحنی پیش بینی بار کوتاه مدت بر اساس اعمال نظر کاربر مورد استفاده در بازار بــرق
کاربـــرد شبکه های عصبی خود انجمنی در تصحیح داده های نامناسب بار مــورد استفاده در پیش بینی بار کوتاه مدت بازار برق
مدیریت عرضه و تقاضای انرژی الکتریکی
نقش متعادل سازی بار فیدرها در افزایش سود شرکت های توزیع در بازار برق
ارزیابی فنی واقتصادی سیستم اتوماسیون توزیع جهت مدیریت�مصرف در بازار برق تجدید ساختار شده
بررسی خطاهای شبکه توزیع با استفاده از روش آماری
بررسی علل قطع همزمان فیدرهای 20 KV در پستهای فوق توزیع
روش اولویت بندی نقاط کاندید شبکه توزیع جهت پیاده سازی اتوماسیون
مدلسازی تجهیزات حفاظتی شبکة توزیع برق در نرم افزار EMTP-ATP به منظور مطالعات فرورفتگی ولتاژ
هماهنگی رله های جریان زیاد و اتصال زمین برای جلوگیری از قطع فیدر در اثر اتصالی در فیدر مجاور
استفاده از روش تخمین حالت WLS در اصلاح تخمین بار پست‌های شبکه‌های توزیع
بررسی همسویی برنامه های پاسخ گویی بار و کارایی انرژی به منظور ارزیابی اقتصادی
پیش بینی کوتاه مدت بار در حوزه برق منطقه ای تهران با استفاده از فیلتر کالمن
خوشه‌بندی هفتگی پیک بار الکتریکی روزانه هر سال با استفاده از الگوریتمهای هدایت نشده جهت بهبود پیش‌بینی روز بعد
روشی ساده جهت بهبود پیش بینی کوتاه مدت بار با استفاده از شبکه های عصبی
مدیریت مصرف ، ارزیابی و اعمال الگوی تعرفه مناطق گرم و مرطوب در استان گیلان
اثرات برون سپاری بخش اتفاقات و عملیات شرکت توزیع نیروی برق اهواز در کاهش هزینه ها
برون سپاری و شرکت های توزیع
تعیین فرآیندهای سازمانی وضع مطلوب با در نظر داشتن دیدگاه برونسپاری نمونه موردی در شرکت توزیع نیروی برق استان چهارمحال و بختیاری
مدیریت بحران در شرکتهای توزیع (تجارب مدیریت بحران برف بهمن 1383 گیلان )
بررسی عوامل سازمانی و مدیریتی مؤثر بر کارائی فرآیند وصول مطالبات فروش انرژی
تولید قواعد مشارکت فازی با هدف تشخیص فراد مشترکین شرکت توزیع نیروی برق مرکز خراسان رضوی
ساختار و کاربرد سیستم اطلاعات جغرافیایی در سیستم های توزیع برق
نقد و بــررسی قانون منع واگــذاری انشعاب برق به واحدهای مسکــــونی بدون مجـوز احداث بناء: بیان مشکلات و ارائه پیشنهاد
استقلال شرکتهای توزیع،چشم اندازها وانتظارات
استقلال قانونی شرکت های توزیع یا استقلال واقعی ، کدامیک ؟
ارزیابی و مدیریت ریسک به روش سه بعدی و نتایج آن در شرکت توزیع نیروی برق استان خراسان شمالی
ضرورت مهندسی ارزش در شرکتهای توزیع در راستای افزایش بهره وری


نقش ترانسفورماتورهاي توزيع در تلفات شبكه
بررسي تلفات انرژي در شبكه برق هرمزگان
گذراي ناشي از سوئيچ كردن خازنهاي قدرت در سيستم توزيع و انتقال و روش حذف آنها
نقش برنامه ريزي تعميرات در بهينه سازي بهره برداري
بررسي علل بروز سوئينگها و تاثير آنها بر روي شبكه
بهينه سازي محل و مقدار خازنهاي شنت در شبكه شعاعي جهت كاهش تلفات
كاربرد سيستم هاي خبره در زمينه تشخيص و ارزيابي خطا در شبكه هاي قدرت
تعيين مكان و ظرفيت بهينه خازن در شبكه هاي توزيع با استفاده از روش گراديان برداري
پيرامون برنامه ريزي تعميرات و نگهداري در صنعت برق
نقش تعميرات دوره اي در افزايش قابليت اطمينان سيستم
نرم افزار برآورد با ر و انرژي در برنامه ريزي سيستمهاي توزيع انژري الكتريكي
پيش بيني كوتاه مدت بار روزانه توسط شبكه هاي عصبي
پيش بيني بار در شبكه توزيع بوسيله شبكه هاي عصبي
تاثير خطاي پيش بيني بار در طراحي اقتصادي پستهاي فوق توزيع
تعيين مولفه هاي پيك مصرف برق در محدوده برق منطقه اي هرمزگان و حد كاهش آن
بررسي منحني بار مناطق گرمسير (استان هرمزگان)
مديريت مصرف و مديريت انرژي با اسكادا
مشكلات استفاده از سيم پيچ سوم ترانسفورماتورها در شبكه برق آذربايجان و روشهاي مقابله با آن
بررسي علل بروز حوادث در تپ چنجر ترانسفورماتورهاي چند پست فوق توزيع شبكه آذربايجان و روشهاي مناسب جلوگيري از اين حوادث
تاثير سوء درجه حرارت محيط در كارائي تجهيزات از جمله ترانسفورماتورها
انتخاب بهينه سيستم توزيع برق و رابطه آن با زمين در شبكه هاي فشار ضعيف از ديدگاه ايمني
تاثير عملكرد آلودگي محيط بر روي مقره ها و روشهاي مناسب بهبود عملكرد ايزولاسيون شبكه انتقال در مقابل آلودگي
بررسي خوردگي و پوسيدگي در پايه هاي انتقال نيرو در مناطق ساحلي و روشهاي مقابله با آن
بررسي پديده خوردگي پايه هاي بتوني در مناطق ساحلي و روش مقابله با آن
بررسي خوردگي و پوسيدگي در پايه هاي فلزي و بتوني و چوبي و روشهاي مقابله با آن
بررسي علل فرسودگي تيرهاي بتوني در منطقه اصفهان و ارائه راه حلهاي تعميرات
حفاظت خطاي فاز به زمين و كاربرد ترانس زمين براي شبكه هاي توزيع
روش صحيح تنظيم رله هاي جرياني در شبكه هاي توزيع
تاثير هارمونيك هاي جريان بر زمان عمل رله هاي IDMT در شبكه هاي توزيع
كاربرد مقره هاي رزيني در شبكه هاي توزيع
بررسي شرط ابقاء پايداري حرارتي در كابلها و اهميت آن بويژه در مناطق گرم
روشي براي مكان يابي عبيب كابل
مقايسه سيستم هاي يكفاز و سه فاز در شبكه هاي توزيع نيرو
آناليز حساسيت براي انتخاب كابل در سيستم هاي توزيع قدرت الكتريكي
مقايسه كنتورهاي الكترونيك و الكترومغناطيس
اختلاف فازسنج ديجيتال
پردازش نقشه هاي جغرافيايي براي سيستم اطلاعات جغرافيايي شبكه هاي توزيع
معرفي نرم افزار EFB براي كاربران EMTP
تحقيقات و آموزش در صنعت برق ارائه يك برنامه مؤثر در ارتباط دانشگاه و صنعت برق
انتخاب بارگذاري مناسب با توجه به شرايط جوي و محيطي

بررسي تلفات انرژي الكتريكي در شبكه ايران
طراحي و ساخت كنترل كننده توان راكتيو جهت بهبود راه اندازي موتورهاي القائي و بهبود ولتاژ شبكه تغذيه و صرفه جويي در مصرف انرژي الكتريكي
كاربردهاي "تروتكنولوژي" در مديريت و برنامه ريزي و كنترل امور نگهداري و تعميرات تجهيزات برق
روش هاي برآورد فني و اقتصادي در طراحي شبكه هاي توزيع براي مناطق روستائي
برنامه ريزي براي گسترش بهينه پستهاي توزيع در شبكه هاي با مقياس بزرگ
نقش مديريت بار براي كاهش پيك شبكه با استفاده از كنترل صنايع
طراحي بهينه شبكه هاي فشار متوسط توزيع به كمك هوش مصنوعي
پيش بيني بار در شبكه هاي توزيع به روش رگرسيون بهبود يافته
ضرورت برنامه ريزي و مراعات ظرفيت هاي ذخيره اي عقلائي در سيستم توزيع نيرو
طراحي جامع شبكه هاي توزيع و بررسي فني اقتصادي آن
پيش بيني بار در شبكه هاي برق آذربايجان با استفاده از فيلتر كالمن
ديدگاه هاي مهم برنامه ريزي كوتاه مدت در سيستم هاي توزيع
نوسانات ولتاژ در شبكه هاي توزيع و شبيه سازي ديناميكي از راه اندازي موتورهاي القايي در شبكه
تنظيم ولتاژ و توان راكتيو در شبكه هاي توزيع با توجه به مسائل اقتصادي
كنترل بهينه قدرت راكتيو با استفاده از كمپانزاتورهاي VAR استاتيكي
اثرات نامتعادلي بار در شبكه هاي توزيع
نقش اساسي انجام تعميرات با روش خط گرم در كم كردن ميزان خاموشي شبكه هاي توزيع نيرو
محاسبه تلفات در خطوط توزيع انرژي بوسيله يك روش جديد احتمالاتي
بررسي اثرات عدم تعادل بار و ارائه روشهاي عملي به منظور متعادل نگهداشتن بار شبكه
كاهش هارمونيك جريان بارهاي غيرخطي با استفاده از روش تزريق هارمونيك در شبكه هاي توزيع
جايابي بهينه خازن در خطوط توزيع انرژي الكتريكي با در نظر گرفتن اثرات هارمونيك
اصول انتخاب و برآورد ظرفيت ترانسفورماتورهاي توزيع
استفاده از روكش نفوذي گوگرد در تيرهاي بتني شبكه هاي توزيع براي افزايش دوام و عمر آنها
مطالعه و بررسي امكان حذف تپ چنجر در ترانسفورماتورهاي توزيع
روشهاي شناخت و كاهش تلفات در ترانسفورماتورهاي توزيع
مدخلي بر قابليت اطمينان در شبكه توزيع و گامهائي جهت برآورد شاخص هاي مربوطه
خطاهاي امپدانس بالا در شبكه توزيع بررسي روشهاي تشخيص و آزمايش روي شبكه توزيع
بارگيري بهينه از ترانسفورماتورهاي توزيع
تعيين شكل بهينه شبكه توزيع جهت كمترين تلفات در بهره برداري
زيانهاي ناشي از خاموشي بر مصرف كنندگان

TRANSFORMER LIFE CAN BE EXTENDED
آيا استفاده از لوازم برق كلاس صفر براي ايجاد ايمني منطقي است؟
آيا وسايل حفاظت فردي مي توانند در پيشگيري از حوادث مؤثر باشند؟
نقش مديريت ارزيابي و نظارت در بارور نمودن باور ايمني
كاربرد محدودساز رزنانسي LC براي كاهش سطح اتصال كوتاه در پستهاي توزيع
بررسي كاربرد و عدم كاربرد برقگير در ترانسفورماتورهاي توزيع مناطق روستايي
جلوگيري از خطرات برق گرفتگي در شبكه روشنائي معابر با پايه فلزي
شيوه هاي مناسب در كاهش حوادث
هماهنگي سطوح عايقي بين برقگير و ترانسفورماتور
استرس و تاثير آن بر كاركنان
حفاظت علمي در توزيع و كوردينه آن با فوق توزيع
كنترل هزينه هاي غرامت كاركنان از طريق ارگونومي
تجزيه و تحليل حوادث شركتهاي توزيع و راههاي پيشگيري از حوادث
كاربرد سيستمهاي هوشمند براي كاهش تلفات در شبكه هاي توزيع
نگرشي واقع بينانه به كاربرد كامپيوتر در شبكه هاي توزيع
بكارگيري سيستم GIS در برنامه ريزي و تحليل سيستمهاي توزيع انرژي الكتريكي
پيش بيني هوشمند بار سيستمهاي قدرت (پيشگو)
محاسبه قابليت اعتماد در سيستم توزيع به عنوان پارامتري در تعيين وضعيت در تعيين وضعيت شبكه موجود و طراحي شبكه جديد
سيستم اطلاعات تصويري شبكه هاي توزيع
بررسي تاثير ابعاد شبكه هاي توزيع محلي بر روي سرعت حل معادلات خطي موجود در الگوريتم هاي شبكه هاي برق
شبكه هاي عصبي چند لايه به صورت الگوريتمي براي عيب يابي سيستم هاي توزيع الكتريكي
انتخاب حفاظت اصلي و پشتيبان ترانسفورماتورهاي توزيع توسط كامپيوتر
داده هاي محاسبات قابليت اطمينان در شبكه هاي توزيع و پيشنهاد روش جمع آوري آنها در شركتهاي توزيع
تربيت نيروي انساني براي صنعت و رابطه بين صنعت و دانشگاه
ارزيابي نيروي انساني
اثرات ارزشيابي و تعيين پارامترهاي مناسب آن در شركتهاي توزيع
مشتركين برق و شركتهاي توزيع (كنكاشي در انتظارات متقابل)
چگونگي تشكيل شركتهاي خصوصي توزيع برق و تنظيم تعرفه فروش آنها
سيستم حسابداري براي شعب برق شركتهاي توزيع نيروي برق
ارائه روشهاي مناسب در جهت رسيدگي به وضعيت روحي و رفاهي كاركنان
روش تعيين تعرفه هاي بهينه برق
الگوي مصرف و تبادل اطلاعات با مشتركين
عوامل موثر در سياست گذاري نرخ و تعرفه هاي برق
ارزيابي فني و اقتصادي روشنايي معابر
مشكلات ناشي از كاربرد انبوه لامپهاي كم مصرف بر روي شبكه هاي توزيع
بررسي استفاده از حباب مشجر و نيمه مشجر در روشنايي معابر
اصلاح منحني بار به كمك كنترل كننده هاي قابل برنامه ريزي بار
نقش مديريت بار براي كاهش پيك شبكه با استفاده از محدود كردن ساعت كار مراكز تجاري
پخش بار احتمالاتي در شبكه هاي توزيع انرژي
پيش بيني انرژي برق مورد نياز با استفاده از روش سريهاي زماني
پيش بيني بار به روش كاربري ارضي
مدلسازي بار شبكه هاي توزيع با استفاده از اطلاعات آماري مشتركين
جايابي پست هاي توزيع بوسيله شبكه هاي عصبي
كاربرد کد شناسایی يكپارچه براي شبكه هاي توزيع در سطح كشور
طراحي بهينه شبكه هاي توزيع نيرو با استفاده از الگوريتم ژنتيك
آرايش مجدد شبكه هاي توزيع بوسيله الگوريتم ژنتيك
نظام برنامه نويسي شيءگرا در توسعه نرم افزارهاي محاسباتي مكانيزاسيون شبكه هاي توزيع نيروي برق
نقش ضريب بار در اصطلاح منحني تغييرات بار
بررسي مؤلفه هاي بار خانگي در استان مازندران
طراحي هوشمند شبكه هاي توزيع در دو سطح ولتاژ
افزايش قابليت اطمينان و طول عمر ترانسهاي توزيع قديمي و فرسوده
شيوه مناسب برق رساني در داخل شهرهاي بزرگ ( پايه هاي تلسكوپي چند منظوره )
كاربرد محاسبات قابليت اعتماد در تعيين نقاط مانور شبكه هاي توزيع
طرح هماهنگي عايقي تجهيزات شبكه توزيع به روش متداول
يك روش اقتصادي بهبود قابليت اطمينان شبكه توزيع نيرو
مطالعه و شناسايي شبكه توزيع با استفاده از دستگاه ثبات پارامترهاي شبكه (طراحي و ساخت)
كاربرد روشهاي بهينه سازي در محاسبات روشنايي معابر
بازيابي سيستمهاي توزيع با استفاده از يك روش جستجوي ابتكاري جديد
تحليل وضعيت موجود و ارائه طرح جديد براي فونداسيون تيرهاي بتني 20 كيلوولت
بررسي فني اقتصادي پستهاي توزيع فشرده
بررسي اثرات منابع ايجاد هارمونيك ها روي توان مصرفي بار
اثر خطاي كنتور برق بررسي شرايط محيطي و نصب و اثر هارمونيكها
تحليل عوامل تلفات و تعيين اولويت كاهش آنها در شبكه فشار ضعيف مازندران
وضعيت موجود و آينده هارمونيكها در شبكه هاي توزيع
تعيين درصد تلفات مجاز در كابل سرويس از نقطه نظر اقتصادي
استاندارد حدود مجاز هارمونيكها در سيستم برق ايران
شناسائي پديده فيليكر ولتاژ ناشي از بهره برداري ترانسهاي جوشكاري و حذف اين پديده از شبكه توزيع
بررسي نقش اتصالات ثابت در شبكه هاي فشار ضعيف توزيع برق
ارزيابي اقتصادي و انتخاب بهينه خازن هاي موازي در شبكه توزيع خوزستان
خوردگي و تخريب تجهيزات پست هاي توزيع و انتقال
بررسي نمونه اي ترانسفورماتورهاي توزيع سوخته شده
مقايسه افزايش حد انتقال خطوط 20 كيلوولت با استفاده از رگولاتور ولتاژ و خازن
توجيه اقتصادي نصب خازن در شبكه هاي توزيع
كاربرد خازنهاي ثابت و اتوماتيك جهت تنظيم ولتاژ در شبكه توزيع
پديده فرورزونانس و روشهاي محدودسازي آن
بهينه سازي روشنائي معابر
كاربرد عملي خازن گذاري بهينه در شبكه هاي فشار متوسط و تعميم آن در شبكه هاي فشار ضعيف
ضريب تلفات در خطوط توزيع با بار ناپيوسته
تعيين مدل تلفات بي باري ترانسفورماتورهاي توزيع بطور دقيق
احياء روغن ترانسفورماتور
بررسي تلفات بخاطر عدم تعادل بار و نقش جابجايي كابل سرويس مشتركين در كاهش آن
ارزيابي اقتصادي تلفات ترانسفورماتورهاي توزيع
بررسي شرايط آب و هوائي بر روي عمر و عملكرد ترانسفورماتورهاي توزيع
تعيين استانداردهاي نيروي انساني به روش منطق فازي
آموزش - بهره وري در نظام بهسازي منابع انساني
ارائه شاخص هاي نيروي انساني
تحقيقات در مديريت منابع انساني
ارائه عوامل مهم تاثيرگذار در روحيه كاركنان
مدل رفتارهاي انساني در ايجاد حوادث و كنترل ضايعات در محيط كار
ارائه روشهاي مناسب و نوين انگيزه در كاركنان
ساختار مديريت توزيع نيرو از ديدگاه دامنه اي همواره در حال تغيير و ارتباط آن با توسعه اقتصادي
طرح روشهاي نوين براي تسريع در وصول مطالبات
روشهاي نوين براي وصول مطالبات وصول مطالبات با توجه به ارزش زماني پول
شركتهاي توزيع در چرخه عمر سازماني
آشنايي با تكنولوژي باركد - كاربردي عملي در پردازش اطلاعات قبوض - آب - برق - گاز - تلفن
بررسي و ارائه روشهاي مناسب ايجاد انگيزه و رغبت در مشتركان براي پرداخت بهاي مصرفي برق
تجارب ناشي از واگذاري خودروهاي دولتي به كاركنان
حفاظت ترانسفورماتورهاي توزيع در شبكه هاي شعاعي توسط يك رله ميكروپروسسوري در منبع
اصول طراحي و اجراي زمين حفاظتي مناسب
يك مدل اصلاح شده براي بدست آوردن قابليت اطمينان سيستمهاي حفاظتي
كار با خط گرم بهترين روش كاهش حوادث و خاموشيها
بررسي حقوقي و كارشناسي حوادث مردمي برق و روشهاي پيشگيري از آن
مردم. شركتهاي توزيع. ايمني
بررسي وضعيت ايمني در شركت توزيع نيروي برق غرب استان تهران




منبع: دبیرخانه کنفرانس شبکه های توزیع نیروی برق
+ نوشته شده در  یکشنبه 1390/01/14ساعت 5:40  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

برنامه‌ريزي توسعه شبكه در شرايط نامشخص

 

برنامه‌ريزي توسعه شبكه در شرايط نامشخص

 

مسعود حجت

دفتر برنامه‌ريزي برق وزارت نيرو

 

چكيده:

برنامه‌ريزي در صنعت برق همانند برنامه‌ريزي در ساير زمينه‌هاي صنعتي و عمراني شامل مراحلي است كه متشكل از جمع‌آوري اطلاعات و شناخت وضعيت موجود، برآورد و تشخيص نياز آينده و در نهايت بررسي ميزان و چگونگي احداث تأسيسات لازم براي رفع نياز مي‌باشد. با توجه به اينكه در بين مراحل ياد شده، تشخيص و برآورد نياز آينده وضعيتي بغرنج داشته و به سادگي قابل دستيابي نيست لذا اين مقاله به بحث در مورد موضوع مذكور و ابعاد مختلف آن پرداخته و در نهايت روشي را كه بنظر مي‌رسد داراي معايب كمتري باشد جهت نحوة رفع مشكل پيشنهاد مي‌نمايد.

 

شرح مقاله:

بطور كلي برنامه‌ريزي توسعه صنعت برق مشابه ساير صنايع و كارهاي عمراني داراي مراحلي به شرح زير مي‌باشد:

1ـ جمع‌آوري آمار و داده‌هاي لازم و رفع مغايرت‌هاي آنها

2ـ برآورد نياز براي آينده

3ـ بررسي‌ها و مطالعات فني و اقتصادي در جهت پيش‌بيني و برآورد تأسيسات لازم (توليد انتقال و توزيع) براي رفع كمبودها و اعلام نتايج به واحدهاي اجرايي جهت اجزاء

 

هر چند اهميت و ارزش آمار و لزوم ارائه به موقع اطلاعات از طرف دستگاهها و مؤسسات مختلف هنوز بر بسياري از متخصصين و كارشناسان در كشور ما روشن نشده است بطوريكه در عمل با مشكلات عديده‌اي در اين زمينه مواجه مي‌شويم لكن بهرحال  در وضعيت فعلي جمع‌آوري آمار برق در صنعت برق تا حد زيادي رضايت بخش مي‌باشد و در خارج از اين صنعت نيز عليرغم نبودن اطلاعات كافي بعلت پيشگيري‌هايي كه اعمال مي‌شود تا حدودي اطلاعات قابل استناد بدست مي‌آيد.

در مورد مرحله 3 نيز عليرغم آنكه بررسي امر نياز به مطالعات پيشرفته و پيچيده مهندسي داشته و بعلاوه بايستي موضوع از جنبه‌هاي مختلف اقتصادي نيز مطالعه شود. لكن بهرحال موضوع مشابه يك مسئله رياضي مي‌تواند جواب يا جوابهاي مشخصي داشته باشد.

اما معضل اصلي موضوع مطرح شده در بند 2 است.

نكته جالب و ظريفي كه در اين خصوص وجود دارد آن است كه در بدو امر ممكن است موضوع برآورد نيازهاي آينده برق بنظر موضوعي ساده و در مقايسه با ساير مسائل مهندسي صنعت برق بسيار پيش پا افتاده بنظر برسد. ابعاد اين اشتباه و ساده انديشي تا آنجا گسترش دارد كه كراراً ملاحظه مي‌شود افرادي كه مثلاً  در يكي از شاخه‌هاي صنعت برق داراي سوابق و تجربياتي هستند، عليرغم آنكه خود را مجاز نمي‌دانند كه در ساير شاخه‌هاي صنعت برق اضهار نظر نمايند لكن در مورد ارقام برآورد شده براي مراكز مصرف مختلف بدون ارائه دلائل آماري و علمي، براحتي اظهار نظر مي‌نمايند. در حقيقت بر خلاف آنچه كه در بدو امر ممكن است به نظر برسد با توجه به تجربيات و سوابقي كه از برنامه‌ريزي‌هاي گذشته كسب شده، مسئله برآورد قدرت و انرژي در كشور ما يكي از حساس‌ترين و پيچيده‌ترين مسائلي است كه در صنعت برق مطرح مي‌باشد و هرگونه تساهل و ساده انديشي در مورد آن موجب خواهد گرديد كه برنامه‌ريزي‌هاي صنعت برق بر پايه‌هائي سست و پوشالي بنا گردد. همانطور كه فوقاً اشاره شد مشكل اساسي در برآورد قدرت و انرژي برق آن است كه كميت‌هاي ياد شده تابع مسائل و عوامل زيادي است كه اكثر آنها خارج از حيطه دسترسي و عملكرد صنعت برق مي‌باشد. شايد بنظر برسد كه اگر برنامه‌ريزي جامعي براي انرژي وجود  مي‌داشت و يا طرح آمايش سرزمين به انجام رسيده بود، برآورد قدرت و انرژي برقي مورد نياز در غالب برنامه‌ريزي جامع انرژي و يا طرح آمايش سرزمين بودجة قابل اطميناني قابل حصول مي‌بود لكن نكته مهمي كه در اين زمينه تمام رشته‌ها را پنبه مي‌نمايد آن است كه متأسفانه در حال حاضر نقطة اتكاء اصلي اقتصاد كشور بر روي صادرات نفت است و علاوه بر آن با عنايت به تنگناهاي ناشي از جنگ تحميلي، وضعيت بودجه حتي براي يكي دو سال آينده هم قابل پيش‌بيني نيست و در نتيجه به طبع آن نه برنامه جامع انرژي حتي در صورت ارائه شدن قابل اعتماد كافي خواهد بود و نه مي‌توان به طرح آمايش سرزمين اتكاء و اطمينان داشت. (البته اگر اين طرحها وجود مي‌داشتند بطوريكه ذيلاً توضيح داده مي‌شود در كاهش اشكالات و تقريبات ارقام و محاسبات مؤثر مي‌بودند) و از سوي ديگر چون احداث تأسيسات صنعت برق نيازمند به زماني طولاني است (حدود چهار سال در مورد شبكة انتقال حدود شش سال در مورد نيروگاه بخاري، متجاوز از ده سال در مورد تأسيسات و نيروگاههاي آبي ـ ارقام ذكر شده مربوط به شرايط عادي است و در شرايط فعلي عملاً مدتهاي مذكور طولاني‌تر است) لذا الزاماً بايستي بهر نحو كه شده هدف مشخصي را از نظر برآورد قدرت و انرژي براي آينده در نظر گرفت تا بتوان تأسيسات لازم را ـ براي آن بلافاصله برنامه‌ريزي نموده و اجراي آنرا شروع نمود.

در دفتر برنامه‌ريزي برق وزارت نيرو مطالعات در اين زمينه انجام شده و برآورد قدرت و انرژي مورد نياز در چند سال آينده در چهار سناريو (وضعيت عادي وضعيت مهار شده، وضعيت جنگي و وضعيت جديد اقتصادي) محاسبه گرديده و ارائه شده است. لازم به توضيح است كه اگر برنامه‌ريزي جامع انرژي و طرح آمايش سرزمين تهيه شده بودند، محاسبات و برآوردهاي انجام شده در چهار سناريو اخيرالذكر، متكي بر آنها مي‌بودند و مسلماً به واقعيت نزديكتر مي‌شدند.

سئوال اساسي كه در اينجا مطرح مي‌شود اين است: با توجه به نامشخص بودن وضعيت اقتصادي آينده، كداميك از چهار سناريو ياد شده بايد انتخاب شود تا بر اساس آن ـ تأسيسات انتقال و توليد برق طراحي گردد؟ بديهي است عامل محدود كننده در خصوص انتخاب ارقام بزرگ‌تر احداث تأسيسات با ظرفيت بيش از ميزان مورد نياز و در نتيجه افزايش بودجه انجام طرح خواهد بود كه در شرايط فعلي اقتصادي كشور به هيچ وجه قابل توجيه نيست و ضمناً انتخاب ارقام كوچكتر نيز موجب عدم كفايت تأسيسات در قبال نياز مصرف خواهد شد كه در نهايت به ايجاد خاموشي‌ها منجر مي‌گردد. براي رفع مشكل فوق روشي كه در حال حاضر در وزارت نيرو كم و بيش مورد عمل قرار مي‌گيرد آن است كه تأسيسات توليد و انتقال مورد نياز بر اساس قدرتهاي برآورد شده براي وضعيت عادي پيش‌بيني شود واحدهاي اجرائي نيز متعاقباً كارهاي مقدماتي و خدمت مهندسي آنها را آغاز نمايند، سپس با توجه به كمبود اعتبار طرح‌ها مرتباً بررسي‌هاي لازم به صورتي پويا انجام شود و بر اساس اولويت‌هاي روز و امكانات بودجه در برنامه زمانبندي آنها بنحوي كه زيانهاي اجرايي و قراردادي ايجاد ننمايد تاخيرات لازم اعمال گردد. با اين روش در حقيقت بجاي آنكه بعلت مضيقه‌هاي مالي و عدم امكانات كشور، قدرت مورد نياز را براي سال مشخص متغير منظور نمائيم عملاً قدرت را ثابت فرض كرده و سالي كه برآورد قدرت و انرژي براي آن انجام شده متغير فرض كرده‌ايم كه اين متغير يعني سال هدف، تابع امكانات كشور بوده و مرتباً بايستي تحت مطالعه و بررسي باشد.

بديهي است روش فوق مشابه هر روش ديگر داراي محاسن و معايبي است كه ذيلاً اشاره مختصري به آنها مي‌شود:

با توجه به اينكه برآورد بار مورد استناد در روش فوق مربوط به وضعيت عادي است لذا صنعت برق همواره، آمادگي لازم را خواهد داشت تا در صورت گشايش در وضعيت اقتصادي كشور بتواند خود را سريعاً با وضعيت عادي وفق داده و بدين لحاظ عليرغم زمان بر بودن طرحهاي صنعت برق، به علت انجام شدن مراحل مقدماتي و خدمات مهندسي تأخير در اجراي آنها به حداقل خواهد رسيد.

مطرح شدن احداث تأسيسات توليد و انتقال برق در حاليكه به علت عدم وجود امكانات احداث آنها امكان‌پذير نباشد و الزاماً فقط در محدودة خدمات مهندسي و تصرف زمين باقي بماند، ممكن است موجب صرف قسمتي از توانائي هاي محدود اين صنعت براي موارد ياد شده گردد كه عليرغم مقدار ناچيز آن بهرحال جنبه منفي قضيه است. انتقاد ديگري كه به اين روش مي‌توان گرفت، آن است كه هر چند برآورد قدرت و انرژي برق با فرض حالت عادي تا حد زيادي مي‌تواند بر اساس امكانات بلقوه نياز به مصرف برق انجام شود ولي بازهم بعلت حذف احتمالي مصرف كنندگان منظور شده در برآوردها در يك منطقة كشور، و مطرح شدن متقاضيان پيش‌بيني نشده در يك منطقة ديگر، احتمال ايجاد اعوجاج در برآوردها وجود دارد. البته پاسخي كه در اين زمينه مي‌توان داد، اين است كه باز بهر حال احتمالاً خطاي اين روش كمتر از ساير روشها و بعلاوه برنامه‌ها بايستي مرتباً بصورت پويا تحت بررسي مستمر باشد.

 

نتيجه:

خلاصه موارد مطرح شده در فوق را مي‌توان در چند بند به شرح زير بيان نمود:

1ـ در شرايط كنوني جهان كه دورنماي مشخصي از وضعيت قيمت نفت وجود ندارد، امكان برآورد دقيقي از وضعيت اقتصاد كشور در آينده نزديك ميسر نمي‌باشد و حتي كارشناسان جهاني اقتصاد نفت نيز در اين زمينه نظرات متناقضي ارائه مي‌نمايند.

2ـ با توجه به موارد مطرح شده در بند 1، (يعني عدم وجود دورنماي مشخص اقتصادي ـ براي آينده ) ارائه برآورد قابل اطمينان جهت قدرت و انرژي برق براي سالهاي آتي امكان‌پذير نمي‌باشد كما اينكه برنامه مستند و قابل اتكائي در مورد آمايش سرزمين و طرح جامع انرژي نيز قابل تدوين نيست و از سوي ديگر همين عدم وجود طرحهاي مذكور (حتي بصورت مقدماتي) به ابعاد اين مشكل يعني برآورد قدرت و انرژي برقي مورد نياز براي سالهاي آينده دامنه وسيعتري مي‌دهد.

3ـ با توجه به مراتب فوق‌الذكر، يكي از روشهائي كه تا حد نسبتاً قابل قبول مي‌تواند بكار گرفته شود اين است كه بر اساس روند رشد برق كشور در گذشته و همچنين با عنايت به معيارهاي متداول جهاني و مقايسه با ساير كشورها محاسبات بالقوه برآورد بار براي يك دورة مشخص (مثلاً ده ساله) انجام گردد و برآورد بار مذكور مبناي محاسبات فني جهت پيش‌بيني تأسيسات لازم واقع شده و سپس اقدام به انجام خدمات مهندسي و حتي الامكان اقدامات اجرائي جهت احداث تأسيسات توليد و انتقال گردد.

4ـ همزمان بر انجام موارد مذكور در بند 2 بايستي با در نظر گرفتن وضعيت اقتصادي كشور مرتباً برآوردها بررسي و با توجه به نتايج حاصله سال حصول به تمام يا قسمتي از برنامه‌هاي پيش‌بيني شده متناسباً تعديل و مثلاً از ده سال به 15 سال گسترش داده شود. در عين حال اگر به علت تغيير در برنامه‌هاي عمراني ساير بخشها تغييراتي در چگونگي توزيع قدرت مورد نياز در سطح كشور ايجاد گرديد، بايستي در مرحله اول تغييرات لازم در برنامه‌هاي طرح‌ها منظور شود و در مراحل بعد تعديلات مناسب در طرحهاي برنامه‌ريزي شده اعمال گردد. 

+ نوشته شده در  شنبه 1390/01/13ساعت 15:23  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

کابل های فشار قوی با عایق (XLPE)

 

کابل های فشار قوی با عایق (XLPE)

 

 

چكيده: تجديد نظر در بازار ذخيره الكتريكي و رشد گسترده آگاهي، اجياد بازار جديد جالب براي راه حل‌هاي مقدماتي انتقال قدرت در تكنولوژي كابل‌ها قالب‌ريزي شده‌است. در همين اثناء پيشرفت در همه زمينه‌ها، توسعه استفاده از ( XLPE ) (رد شدن از پلي اتيلن وصل شده)، سيستم‌هيا عايقي كابل‌ها را تا مرز 500 kv را فراهم كرده است. كاربرد سيستم كابل‌هاي امروزي اغلب نسبت به خطوط هوايي مناسب‌تر است. در حالي‌كه روش‌هاي صنعتي جديد قادر هستند كابل‌هاي زيردريايي ها را با فيبر‌هاي نوري هماهنگ كرده و مفصل انعطاف‌پذيري با طول‌هاي بيشتر از قبل ارائه بدهند.پيشرفت بيشتر سيستم هاي عايقي فشار قوي موقعيت خلاقانه ABB را در مورد ولتاژهاي بالاي DC ارائه مي‌دهد.

 

سيستم كابل‌هاي با ولتاژ 220 kv  و بالاتر قسمتي ازتوان بالاي زير بناي ترانسفورماتورهاي قدرت مدرن روز هستند. اين همه حاوي اين است،‌ اگر چه يك وظيفه مهم تأمين كننده اين است، به سيستم هاي نمايشي با قابليت اطمينان بالا به خاطر فشارهاي الكتريكي بالا در چنين سطح ولتاژي كه كابل و لوازم جانبي كلاً هماهنگ شده‌اند، اطمينان كامل را بدهد.

 

رفع محدوديت تغيير قانون‌ها

سيستم كابل‌هاي فشار قوي يك قسمت اساسي دارد كه در محيطي مناسب، جديد، ويژه قرار مي‌گيرد؛ هنگاميكه مي‌آيد و جايگزين خطوط هوايي مي‌شود؛ با كابل‌هاي زير زميني. هزينه سيستم كابل‌هاي فشار قوي در طول دهه اخير كاهش يافته و احتمالاً بيشتر هم پايين مي‌آيد. در همين زمان عملكرد كابل XLPE شديداً افزايش پيدا كرده است. پيام جديد وجود دارد كه سيستم كابل‌هاي XLPE قادر است با خطوط هوايي، به طور تكنيكي، محيطي و به صورت اقتصادي رقابت كند. اين يك اصل ويژه است در رنج ولتاژ 12 الي 170 كيلو ولت.

اين ويژگي كابل‌هاي XLPE را از طرح انتقال خطوط هوايي در يك منظر جديد متمايز كرده‌است. در جاهايي كه پاسخ كابل‌ها اغلب چايگزين گيرايي داشته باشد.

 *عايق فشار قوي عملكرد و پيشرفت

روند برقرار شده خوب به سمت يك عايق ضخيم كوچكتر ادامه خواهد داشت نتايج يك كابل باريك‌تر با امتيازات بيشتر، طول خطي طولاني‌تر در اطراف آن، نصب راحت‌تر، مفصل كوچكتر، انقباض و انبساط حرارتي، كاهش مواد عايقي به كاررفته. تجارب اموخته شده در طو ل توسعه كابل‌EHV_XLPE (extra high voltage XLPE)، توسعه يافتن مواد و فرايندها و خدمات فوق‌العاده XLPE، توانسته است ضخامت اين كابل‌ها را تا 12-15 ميليمتر براي خطوط 132 kv كاهش دهد.

مقايسه كابل‌هي هوايي و كابل‌هاي XLPE زير زميني از نظر نرخ هزينه بين سال‌هاي1986 تا 2000

 *كابل‌هاي زيرزميني با خطوط هوايي متمايزند

البته، امنيت، زيست محيطي، قابليت اطمينان وپارامترهاي اقتصادي عملياتي سيستم‌كابل‌هاي XLPE را از خطوط هوايي متمايز مي‌سازد. براي سيستم كابل XLPE مدرن، نسبت هزينه كاهش يافته و فوايد زيست‌محيطي و قابليت اطمينان اغلب از مسايل روشن و مهم هستند. به خاطر گذشتن بزرگشان  از مناطق تكه‌تكه، كابل‌ها معمولاً كمتر نشان داده مي‌شوند. در مقايسه با خطوط هوايي MVA تلفات را از دست مي‌دهند. چكيده‌اي از فوايد سيستم كابل XLPE در جدول زير داده شده است.

 ميزان خطوط هوايي بعضي اوقات محدو مي‌شود به وسيله زمستاني بالا كه شامل تعدادي زيادي وسايل گرمايي الكتريكي است. ددر طول روزهاي گرم تابستان خطوط هوايي 50% الكتريسيته كمتري نسبت به زمستان حمل مي‌كنند. اين گيرايي كمتر مجبور است در آينده حل شود. در مناطقي كه محدوديت‌هاي هوايي وجود داردبراي مثال فوايد كابل‌XLPE زير زميني آن‌ها را يك جذب كننده خالص مي‌سازد.خطوط زيرزميني انتقال تقريباً ظرفيت بالا وبهتري براي دوره‌هاي زماني كوتاه‌تر از 90دقيقه را  به خاطر مقدار زياد حرارت بالاي اطراف خاك دارد.

*قابليت سيستم كابل 400-500 kv

IEC تاكيد مي‌كند كه قابليت اطمينان و هماهنگي مهم كابل‌ها و لوازم جانبي با توصيف عملكرد كلي سيستم، مقاومت كابل، اتصالات و ترمينال‌ها ثابت شده است. برنامه آزمون فراگيري شامل يك جفت آزمون صلاحيت در جزئيات IEC 62067 توضيح داده شده است.

ABB به عنوان تأمين كننده سيستم كابل‌هاي 400 kv   در سال 1995 واجد شرايط شده است.

*كيفيت مواد و توليد

تنها تأمين كننده‌هاي تأئيد شده رسانيدن(تحويل داده) مواد لازم را بنا نهاده‌اند. همه توليدات ABB براي كابل‌هاي فشارقوي و لوازم جانبي توسط ISO 9001 و ISO 14001 تأئيد شده است.

هسته كابل‌هاي XLPE از يك مواد صنعتي خشك توليد شده‌است. سيستم عايقي كابل شامل لايه هدايت كننده در يك پروسه فشرده شده‌است. و براي عايق‌ها و مواد هدايت‌كننده در يك محل تميز در  سه مرحله فشرده شده‌است.

 *طراحي كابل

كابل مسي هدايت كننده كه يك منطقه 2500ميلي‌متر مربع دارد كه به پنج جزء براي كاهش اثر پوستي تقسيم بندي شده‌است. ABB از هادي‌هاي برش زده استفاده مي‌كند. كه ساخته‌ شده‌اند از عايق‌هاي مفتولي براي عبور با هم از 1000ميليمتر مربع پوشش براق متشكل از سيم‌هاي مسي درون يك بستر كاغذي كشي براي كاهش تأثير مكانيكي و حرارتي انتقال داده شده عايق. تعداد سيم‌ها و مجموع عبوري به نايز مداري شبكه بستگي دارد. سفتي در طول سيم با هواي مياني درون پوسته سيم با پوردهاي فشرده به پايان مي رسد.

محافظ خارجي در مقابل تأثير مكانيكي و پوسيدگي بوسيله يك پوشش محكم، فشرده و محدود ساخته شده است از HDPE(پلي اتيلن با دانسيته بالا). يك رشته فلزي درون قسمت داخلي غلاف به صورت افشان درون كابل نگه داشته‌شده‌است.

نتايج وزن پايين و لاغر كابل چندين استفاده دارد: طول بزرگتري از كابل مي‌تواند روي قرقره‌ها پيچيده شود، از جريان‌هاي گردابي بالا كه درون غلاف كابل افت مي‌كنند جلوگيري مي‌شودو همچنين ظرفيت جريان عبوري بهينه سازي مي‌شود.

 *امكان قدرت هوايي

-يك لايه هدايت كننده فشرده براي اندازه‌گيري غلاف خارجي

-يك لايه عقبي سرخ رنگ فشرده براي سلامتي فوق‌العاده در اتفاقات محيطي

امكان ديگر كابل‌هاي طراحي شده پيشنهاد دارد كه حل كند درجه حرارت كنترل شده را با كابل‌هاي نوري. فيبرها محصور هستند درون يك تيوپ استيلف تقريباً با همان سايز به عنوان سيم پوششي كه منسجم شده درون پوشش كابل. درجه حرارت كنترل شده در اين روش امكان بهينه سازي بارها را فراهم مي‌سازد.

 *قسمت سيستم كابل‌هاي 220-500 kv

در كابل‌هاي ولتاژ متوسط معمول است كه در مورد دور يقطعات فكر كنيم. حتي اگر اين تأمين كننده‌هاي متفاوت بيايند، آن‌ها مي‌توانند به يكديگر ملحق شوند. و به عنوان يك سيستم كامل كار خواهند كرد. و اين علت محدوديت دادن براي خيابان‌هاي الكتريكي در ساختمان تجهيزات در       IEC 60502  است.

كابل‌هاي HV و همچنين EHV و لوازم فرعي به عنوان سيستم طراحي مي‌شوند. نه وجود ساختمان تجهيزات كابل‌ها و نه سطح ولتاژ ، فقط تست تجهيزات در IEC 60840 وIEC 62067 .

 *طراحي كابل 400 kv XLPE

در سال 1996 ،ABB يك سفارش از خدمات عمومي براي تامين و نصب يك سيستم كابلXLPE 400 كيلو ولتي رد يك تونل زيرزميني طولاني به طول 6.3 كيلومتر در مركز برلين دريافت كرد.

تونل مطرح شده در 25 تا 35 متري زمين واقع شده‌است و يك قطر سه متري دارد.

سيستم كابل با هادي‌هاي مسي قطعه‌قطعه شده 1600 ميليمتر مربعي و يك خازن انتقالي 1100MVA دارد؛ و بخشي از يك خط انتقال ضربدري ميان شبكه فشارقوي شرق و غرب شكل گرفته است. كابل به صورت سه فاز منسجم به صورت قائم نصب شده است. يكي بالاي ديگري با طراحي خاص . 7.2 متر دور از هم و با يك مدار كوچك در وسط هر فاصله مسير كابل تقسيم شده به 9 قسمت كه تقريباً 730 متر طولاني‌تر است. انتهاي GIS روي دو پست فرعي و اتصال ABB جديد نصب شده و براي اتصال كابل‌هاي طولاني مورد استفاده قرار گرفته است. كابل نصب شده تشكيل شده از سه قطعه اصلي با سه قطعه كوچكتر ميان هر قطعه اصلي. مدار كابل در دساكبر سال 1998 به درون خدمات عمومي رفت.

*پروژه‌هاي كابل‌هاي زير آبي جديد

در سال 1998 پروژه كانال جزاير الكترونيكي را تحويل داد كه توان توليد از فرانسه به جرسي را تقويت مي‌كند كه براي اولين بار جرسي را به شبكه مياني اروپا متصل كرد. بخش زيردريايي اين پروژه در ژول 2000 تكميل شد.

اجزاء اصللي تحويل داده شده براي اين پروژه عبارتند از:

-ابل‌هاي زيردريايي ميان فرانسه و جرسي و ميان جرسي و گيونرسي(تقريباً به طول 70 كيلومتر)

ست‌هاي فرعي GIS

-ترانسفورماتورهاي جديد و راكتورها

دوتا از كابل‌هاي زير آبي از همان شيوه طراحي شده‌اند. به عبارت ديگر سه هسته جدا شده از پوشش با عايق XLPE مي‌باشد ك ههر كدام يك فيبر نوري با 24 فيبر مجتمع در آن براي ارتباط سيستم و قطع داخلي را شامل مي‌شود. كالب‌ها سيم‌هاي لاكي دوبل دارند.( به عبارت ديگر يك لايه داخلي از لاك كش نشان و يك لايه خارجي كه لاك سنگي ناميده مي‌شود)براي حفاظت آزاد از آسيب‌هايي كه مي‌تواند سبب جريان جزر و مدي شود.

كابل يك قطر تقريباً 250 ميليمتري و وزني در حدود 58 كيلوگرم بر متر را در هوا دارد. همچنين هر دو كابل‌ها بوسيله كارخانه در طول كاملشان تحويل داده مي‌شوند.

سيستم‌هاي كنترلي جدا از هم در عمليات كامپيوتري اتصال كابل‌ها نصب شده‌اند. كه در سال 2003 كامل شده‌است.

*برق فشار قوي DC  (HVDC)

برق DC فشار قوي كه از سال 1997 به جريان انداخته شد. نوآوري ديگر ABB در زير زمين است. كه تكنولوژي كابل‌هاي فشار قوي پيشرفته را متحد كرد. كابل‌ها جريان مستقيم فشار قوي را براي انتقال قدرت حجيم د رفواصل طولاني و عنمدتاً زير آب بكار برده مي‌شوند.

تكنولوژي كابل‌هاي قديمي بر پايه سيستم عايقي كاغذ آغشته به روغن چسپنده سبك بنا نهاده شده است. چرا كه اين كابل‌ها فوايد تكنيكي زيادي دارند. ساخت پروسه آهسته و توليد آخر از نظر مكانيكي حساس است.  صنعت نيز زمان زيادي خود به دنبال يك كابل HVDC فشاري از نوع مورد استفاده در سيستم AC مي‌باشد.

با برق HVDC شركت ABB سيستم كابل فشار قوي همراه با ترانزيستورهاي جديد، مبدل‌ها را وارد بازار مي‌كند، كه با ساخت كابلHVDC ميزان انتقال قدرت راحتتر مي‌شود.

*كاربردهاي برق  HVDC

-تغذيه كننده‌هاي ايزوله شده

-شبكه‌هاي اتصال AC

-انتقال قدرت از واحد ژنراتور كوچك

-ايجاد شبكه DC با اتصال نقطه ضربدري

-قابليت اطمينان شبكه توسط ولتاژ پايدار و شروع‌هاي سياه

+ نوشته شده در  شنبه 1390/01/13ساعت 15:22  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

رله پرايمري نسل جديد

رله پرايمري نسل جديد

رله هاي پرايمري جهت حفاظت ترانسفورماتورها، ژنراتورهاي فشار متوسط ، خطوط و پستها طراحي گرديده و در صورت
وقوع اتصال كوتاه و افزايش غير مجاز جريان از مقدار تنظيم شده روي رله ، فرمان لازم جهت قطع كليد قدرت را صادر
مي نمايد .
رله پرايمري يك دستگاه تكفاز بوده و مستقيما بر روي هر يك از پلهاي كليد ديژنكتور نصب مي گردد و همانگونه كه از
20 قرار مي گيرد ، بنابراين بدنه دستگاه تحت ولتاژ شبكه KV نامش مشخص است در مسير ولتاژ اوليه و داخل حوزه
بوده و اپراتور مي بايستي قبل از هرگونه اقدام به تنظيم آن از بي برق بودن آن اطمينان حاصل نمايد .
نحوه نصب رله بر روي ديژنكتور بسيار مهم بوده و اگر به هر دليلي ميله سلونوئيد و ديژنكتور با هم منطبق نباشند مي
تواند باعث خسارت جبران ناپذير به كليد رله و يا ترانس گردد.
از ابتداي سال 1384 نسل جديد رله هاي پرايمري وارد بازارگرديد كه از جمله مزاياي آن مي توان به حذف تاًثير
مجزا براي اندازه گيري و تغذيه رله ، تشخيص CT هارمونيكها براي جلوگيري از عملكردهاي ناخواسته رله ، استفاده از دو
تست بالاي زمان عملكرد رله ، افزايش تست رله در جريانهاي لحظه اي و تاًخيري ، CT سريع خط ، افزايش ناحيه خطي
و نصب آسان و سريع آن اشاره نمود .
ساختمان داخلي رله پرايمري از چهار قسمت كلي تشكيل گرديده است :
2 - برد الكترونيكي 3 - سلونوئيد 4 -پرچم CT - 1
CT -1
هاي تعبير شده در داخل رله از نظر تعداد در اوليه و ثانويه و سطح مقطع سيم هاي مربوطه متفاوت CT ، بسته به نوع رله
ساخته شده اند. ثانويه ترانس جريان بوسيله مقاومت 330 اهم I و E مي باشند . وليكن تمامي از آهن يكسان و به شكل
داراي سه سيم پيچ مي باشد كه جهت تغذيه ، CT . بسته مي شود. جريان اوليه باعث ايجاد ولتاژ در ثانويه مي شود
وروديهاي جريان تاًخيري و لحظه اي از آنها استفاده مي شود .
2 - برد الكترونيكي
فليتر 50 هرتز
اين فيلتر براي هر دو قسمت تاًخيري ولحظه اي تعبيه گرديده است وقسمت تاًخيري با تايمر همراه است در داخل برد
چهار عدد پتانسيومترجهت تنظيمات داخلي رله تعبيه شده است كه دو به دو جريانهاي ابتدا و انتهاي تأخيري و لحظه
% اي را تنظيم مي نمايند لذا در اين رله ها تنظيم در سر اول و آخر جريان رله از يكديگر مستقل و دقت آ ن 100
مي باشد.
-3 سلونوئيد
سلونوئيد از نظر تئوري يك بوبين معمولي است كه ضربه لازم جهت حركت در آوردن وزنه 750 گرمي را داراست .
-4 پرچم
پرچم يك قطعه مكانيكي است كه با حركت ميله سلونوئيد تغيير موقعيت مي دهد .پس از فرمان رله تريپ و باز شدن
ديژنكتور، به وسيله دكمه ريست پرچم به حالت اوليه در بر مي گردد.
مشخصات فني
-1 جريان نامي
اين I n= 25A ، In= 16A جرياني است كه در قسمت بالا سمت راست مشخص شده است . براي مثال
جريان مبناي اندازه گيري رله جهت فرمان قطع مي باشد يعني جريانهاي تنظيمي برمبناي اين جريان تنظيم مي
گردند.
-2 ولوم ها
داراي سه ولوم مي باشد كه از بالا به پايين عبارتند از : HF رله 125
جهت تنظيم جريان لحظه اي رله INSTANTANEOUS OPERATION الف/ ولوم
جهت تنظيم جريان تاخيري رله DELAYED OPERATION ب/ ولوم
جهت تنظيم زمان رله OPERATIVE TIME ج/ ولوم
ولوم دوم و سوم در ارتباط با يكديگرند . بدين ترتيب كه ولوم سوم زمان عملكرد رله را عهده دار بوده كه از 0.4 ثانيه
يعني اين In = 25A 2 قابل تنظيم مي باشد . براي مثال In 1 تا In تا 9 ثانيه قابل تنظيم مي باشد ولوم دوم از
رله جريانهاي در محدوده 25 آمپر تا 50 آمپر را با تأخير به توسط ولوم پائين حفاظت مي نمايد . براي مثال اگر ولوم
يعني رله در جريانهاي بيش از 40 آمپر پس I=25A×1.6=40A پائين عدد 5 و ولوم وسط روي عدد 1.6 باشد
از مدت زمان 5 ثانيه عمل مي نمايد كه در اين صورت شفت سلونوئيد عمل نموده و پرچم رله به وضعيت قرمز تغيير
حالت مي دهد .
ولوم بالا به صورت مستقل جهت جريانهاي لحظه اي عمل مي نمايد و محدوده آن در رله هاي جديد بين 2 تا 9
برابر جريان نامي مي باشد . زمان عملكرد رله در اين حالت بسيار كم ( زير 300 ميلي ثانيه ) مي باشد كه با بالاتر
باشد و ولوم بر In = 25A رفتن جريان از مقدار تنظيمي اين رله تقريباً به طور آني عمل مي نمايد . براي مثال اگر
بيشتر شود ، رله فرمان قطع را I = 25×4 = 100A روي عدد 4 تنظيم شود در صورتيكه جريان عبوري از رله
صادر مي نمايد .

+ نوشته شده در  شنبه 1390/01/13ساعت 15:14  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

مشابه‌سازي عملكرد رله‌هاي فركانسي حذف بار

مشابه‌سازي عملكرد رله‌هاي فركانسي حذف بار

 شهرام چهل‌گردي ساماني ـ قهرمان ابوذر ـ ناصر راضي

مديريت ديسپاچينگ و مخابرات ـ شركت توانير

 

چكيده:

در پي از دست رفتن قسمت عمده‌اي از توليد و عدم تعادل بين توليد و مصرف تنها يك سيستم حذف بار اتوماتيك با عملكرد سريع و دقيق مي‌تواند از بهم پاشيدگي شبكه و خاموشيهاي گسترده جلوگيري نمايد. با توجه به كثرت تعداد متغيرها و اثرات ناشي از تغييرات هر كدام در ميزان بار مصرفي و نوسانات ديناميكي فركانس محاسبات دقيق مقدار باري كه در هر پله بايد حذف گردد و فركانس حذف بار بطور دستي امكان‌پذير نمي‌باشد. بر اساس يك روش محاسبه نسبتاً دقيق برنامه كامپيوتري جهت مشابه سازي عملكرد رله‌هاي فركانسي ذف بار تهيه گرديده است. با استفاده از اين برنامه علاوه بر تسريع در محاسبات بررسي اثرات هر يك از پارامترها در نوسانات ديناميكي فركانس و بار امكان‌پذير مي‌باشد.

 

شرح مقاله:

لازمع تداوم در برقرساني با كيفيت بالا داشتن ذخيره كافي و هماهنگي روند رشد مصرف با توسعه قابليت توليد و انتقال مي‌باشد. با توجه به شرايط كنوني محدوديت‌ها، تاخيرات در احداث و راه‌اندازي واحدهاي جديد، رشد سريع مصرف و راه‌اندازي واحدهايي با ظرفيت نسبتاً بالا، بهره ‌برداري مطمئن و بدون دردسر با استفاده از كنترل كننده‌هاي معمول مانند سيستم‌هاي كنترل بار يا سرعت و ولتاژ واحد بخصوص در پي حوادث حاد امكان‌پذير نمي‌باشد.

غالباً بدليل در دست نبودن ذخيره كافي با خروج خودكار يك واحد بزرگ سرعت افت فركانس ناشي از عدم تعادل بين توليد و مصرف در حدي است كه تنها با حذف سريع قسمتي از بار و افزايش توليد مي‌توان از افت فركانس تا حد بحراني و خروج تسلسلي واحدها جلوگيري نمود. حذف بار و برقراري تعادل بين توليد و مصرف به يكي از سه روش زير و يا تركيبي از آنها امكان‌پذير مي‌باشد.

ـ تجزيه شبكه بهم پيوسته به اجزاء و يا شبكه‌هاي مجزا

ـ حذف بار بطور اتوماتيك با استفاده از رله‌هاي فركانس كم

ـ كنترل بار و فركانس با استفاده از سيستم‌هاي كنترل واحدها

بدنبال بروز حوادث حاد و از دست رفتن قسمت قابل توجهي از توليد حفظ تداوم در برقرساني و جلوگيري از گسترش حادثه بستگي به قابليت و عملكرد كنترل كننده مولدها در مرحله اول، جداسازي قسمت‌هاي حادثه ديده از سيستم بهم پيوسته و در نهايت حذف بار بطور اتوماتيك مي‌باشد. در واقع تحت چنين شرايطي حذف بار توسط رله‌هاي فركانس كم آخرين اقدام در جهت حفظ شبكه حادثه ديده مي‌باشد. بنابراين عملكرد صحيح و دقت در تنظيم پله‌هاي فركانسي و مقدار بار حذف شده در هر پله از اهميت خاصي برخوردار مي‌باشد.

 

1ـ تغييرات فركانسي:

1ـ1ـ نوسانات ديناميكي فركانسي و نقش رله‌هاي حذف بار:

نوسانات فركانس شبكه در هر لحظه به تبادل بين توان مكانيكي ورودي به گراننده اوليه مولدهاي در مدار و توان الكتريكي مصرف شده بستگي دارد. بدنبال از دست رفتن قسمتي از توليد و پيش از آنكه سيستم‌هاي اتوماتيك كنترل بار واحدها بتوانند وارد عمل شده و توان مكانيكي را افزايش دهند، فركانس شبكه در نتيجه عدم تعادل بين توان مكانيكي و توان الكتريكي از حد نامي كاهش مي‌يابد. در واقع فزوني توان الكتريكي به توان مكانيكي بصورت شتاب منفي بر روي جرم دوار كليه مولدها اعمال و در مجموع باعث افت فركانس در سيستم مي‌گردد. در صورت تداوم نامتعادلي بين توان الكتريكي و مكانيكي، افت فركانس مي‌تواند منجر به خروج تسلسلي واحدها و از دست رفتن بخش بيشتري از توليد گردد. اين روند نهايتاً مي‌تواند منجر به از دست رفتن سيستم گردد. نقش رله‌هاي حذف بار در فركانس پائين كاهش سرعت افت فركانس و برگردانيدن فركانس به حد فركانس نامي از طريق حذف بار بصورت پله‌اي و نهايتاً برقراري تعادل بين توليد و مصرف مي‌باشد. ميزان بار حذف شده بايد حداقل لازم جهت از بين بردن نامتعادلي بين توان مكانيكي و بار الكتريكي باشد. از آنجايي كه ميزان نامتعادلي و مقدار بار حذف شده در هر پله بنوع حادثه و موقعيت آن، نوع بار مصرفي، عملكرد كنترل كننده‌هاي سرعتو تحريك و اثر فركانس پائين بر روي پره توربين ژنراتورها بستگي داشته و با تغيير فركانس و ولتاژ ميزان نامتعادلي نيز تغيير مي‌يابد، محاسبه دقيق مقدار باري كه بايد در هر حادثه بصورت پله‌اي حذف گردد به سادگي امكان‌پذير نمي‌باشد. ولي با در نظر گرفتن محدوده تغييرات بار 24 ساعته و همچنين وابستگي بار مصرفي به فركانس و ولتاژ شبكه، ميتوان روش محاسبه موثري جهت تنظيم رله‌هاي حذف بار در فركانس پائين بدست آورد كه در غالب حالت‌ها جوابگو بوده و با استفاده از امكانات كامپيوتريبررسي حالات مختلف و تعيين مناسبترين تنظيمات را ممكن مي‌سازد.

 

2ـ1ـ وابستگي بار به فركانس و ولتاژ:

از پارامترهاي مهم در محاسبات رله‌هاي حذف بار در فركانس پائين تاثير نوسانات فركانس و ولتاژ در بار يا توان الكتريكي مصرفي مي‌باشد.

بطور كلي انواع مصرف كننده‌هاي برقي را ميتوان به سه گروه تقسيم نمود:

ـ بارهاي امپدانسي ـ وسايل گرمازا و روشنايي

ـ بارهاي موتوري

ـ بارهاي با جريان ثابت ـ مانند كار خانه‌هاي شيميايي و شيشه‌ سازي

بطور كلي ميزان توان الكتريكي مصرف شده در هر يك از انواع بارهاي فوق با مربع تغييرات ولتاژ رابطه مستقيم داشته و با افزايش و يا كاهش ولتاژ توان الكتريكي مصرف شده افزايش و يا كاهش قابل توجهي نشان مي‌دهد. (4)  تغييرات فركانس نيز در ميزان بار مصرف كننده تاثير قابل توجهي دارد ولي تغييرات فركانسي و اثر متقابل آن در توان الكتريكي انواع مصرف كننده‌ها همواره رابطه‌اي مستقيم و ساده نبوده  و مصرف كننده‌هاي متفاوت تغييرات يكسان نشان نمي‌دهند. براي مثال بارهاي امپدانسي با كاهش فركانس افزايش مي‌يابند حال آنكه بارهاي موتوري با كاهش فركانس كاهش مي‌يابند. (4 و 2). در مجموع شبكه‌هاي وسيع و بهم پيوسته برق تركيبي از انواع مصرف كننده‌ها را داشته و در شرايط نرمال بهره‌برداري و در صورتي كه دامنه نوسانات فركانس محدود و كم باشند با كاهش فركانس مجموعه بار مصرفي كاهش نشان مي‌دهد. درصد اين تغييرات بار با تغييرات فركانس و يا بعبارتي وابستگي بار به فركانس برابر 2 (2 d =) و حداقل فركانس مجاز 5/48 هرتز و توليد از دست رفته 50 درصد باشد با توجه به رابطه زير با حذف 47% درصد از بار نامتعادلي بين توليد و مصرف برطرف و فركانس به حد نامي باز خواهد گشت.

در رابطه فوق:

ـ درصد باري كه بايد حذف گردد     Ls=

ـ فركانس نامي سيستم                   fs=

ـ حداقل فركانس مجاز                   = f

ـ ضريب وابستگي بار به فركانس    d=

ـ درصد كمبود توليد                      D=

 

تعداد پله‌هاي حذف بار و درصد باري كه در هر پله بايد حذف گردد، معمولاً با توجه به كيفيت ديناميكي شبكه و به روش خطا و تصحيح انتخاب مي‌شوند.

 

3ـ محاسبات رله‌هاي حذف بار:

1ـ3ـ انتخاب فركانس پله‌هاي حذف بار:

فركانس‌هاي حذف بار با توجه به تعداد پله‌هاي حذف بار و حداقل فركانس مجاز انتخاب مي‌شوند. معمولاً با فرض اينكه سرعت روند افت فركانس تقريباً ثابت باشد، فركانس هر پله طوري انتخاب مي‌شود كه تفاوت فركانس پله‌هاي متوالي مساوي باشد.

فركانس عملكرد آخرين پله حذف بار بايد طوري انتخاب گردد كه با احتساب تاخير در عملكرد رله‌ها و افت فركانس در اين فاصله زماني حداقل فركانس شبكه به فركانس بحراني واحدها نرسد.

انتخاب فركانس‌هاي هر پله نيز مانند پله‌هاي حذف بار بايد با توجه به كيفيت ديناميكي سيستم و بر اساس روش خطا و تصحيح صورت گيرد.

بطور كلي محاسبات مربوط به پله‌هاي حذف بار (فركانس و درصد بار) به تكرار محاسبه رفتار ديناميكي روند تغييرات فركانس در ازاء مقادير مختلف بار و با توجه به پارامترهاي مختلف در اين روند نيازمند مي‌باشد، كه با توجه به تعداد حالات ممكنه مشابه سازي تغييرات ديناميكي فركانس تنها با استفاده از كامپيوتر ميسر مي‌باشد.

 

2ـ3ـ روند تغييرات فركانس:

روند تغييرات فركانس در يك شبكه بهم پيوسته را ميتوان از طريق معادله ديفرانسيل زير محاسبه نمود.

در معادله بالا پارامتر H ثابت اينرسي مجموعه واحدهاي در مدار شبكه مي‌باشد. اين پارامتر را در صورت فرض يك پارچه بودن شبكه و همگامي نوسانات ديناميكي فركانس كليه واحدها ميتوان از رابطه زير محاسبه نمود.

 

در رابطه بالا:

ـ ثابت اينرسي مولد         Hi=

ـ مگاولت آمپر واحد        MVAi=

ـ مگاولت آمپر سيستم      MVAs=

پارامتر D در رابطه (2) درصد كمبود توليد مي‌باشد كه از رابطه زير محاسبه مي‌شود

انتگرال معادله (2) فركانس شبكه در هر لحظه مي‌باشد.

با استفاده از رابطه (5) مي توان رفتار ديناميكي فركانس شبكه و عملكرد رله‌هاي حذف بار و تاثير آنها در نوسانات فركانس را مشابه سازي نمود.

 

4ـ مشخصات برنامه كامپيوتري:

برنامه كامپيوتري مشابه سازي عملكرد رله‌هاي فركانسي حذف بار كه در قسمت مطالعات سيستم مديريت ديسپاچينگ و مخابرات شركت توانير تدوين گرديده به زبان فرتران چهار مي‌باشد. ساختمان كلي اين برنامه كه بر اساس معادله (5) و مشخصات عملكرد رله‌ها (تاخير از زمان تحريك تا عملكرد) نوشته شده مطابق فلوچارت شكل (1) مي‌باشد. اين برنامه در رابطه با نياز شبكه شمالشرق (خراسان) و بمنظور محاسبه پله‌هاي حذف بار و فركانس عملكرد رله‌ها تدوين گرديده است.

از مزاياي عمده اين برنامه تسريع در محاسبات و فراهم نمودن امكان بررسي حالات مختلف در زمان بسيار كوتاه مي‌باشد.

از مسائل عمده برنامه‌ فوق مدل رياضي رفتار ديناميكي شبكه مي‌باشد. اين مدل بر اساس پيش فرض همگامي نوسانات ديناميكي كليه واحدهاي در مدار و ثابت بودن ضريب وابستگي در طول نوسانات و بدون در نظر گرفتن اثر عملكرد سيستم كنترل سرعت واحدها قرار دارد. حال آنكه در يك شبكه بهم پيوسته مدلدهاي در مدار از نقطه نظر همگامي نوسانات دو يا چند گروه همگام را تشكيل مي‌دهند. در اين حالت هر گروه همگام را ميتوان بوسيله يك مولد و در نتيجه با يك ثابت اينرسي نشان داد. در صورت نشان دادن مجموعه ناهمگام مولدها با يك مولد معادل و يا بعبارتي بوسيله يك ثابت اينرسي ميزان خطاي محاسبات قابل توجه خواهد بود. از طرفي مقاديرپارامترها d با توجه به ميزان بار و انواع مصرف كننده‌ها و نوسانات فركانس متغير مي‌باشد. ولي بدليل عدم امكان اندازه‌گيري دقيق اين تغييرات و غيرخطي بودن آنها در مشابه سازي يك مقدار متوسط ثابت در نظر گرفته مي‌شود.

با وجود نواقص فوق عكس‌العمل سيستم‌هاي كنترل در زمان نوسانات فركانس توام با عملكرد رله‌هاي فركانسي به ميزان قابل توجهي كمبود و نارسايي‌هاي مدل رياضي بكار گرفته شده در مشابه‌سازي را جبران مي‌نمايد. عملكرد مطلوب رله‌هاي فركانسي نصب شده در منطقه شمالشرق بيانگر اين امر مي‌باشد.

 

5ـ نتيجه‌گيري:

با توجه به اهميت حفظ پايداري و يكپارچگي شبكه‌هاي بهم پيوسته توليد و انتقال و تسريع در برقرساني به مشتركين بدنبال بروز اختلالات عمده در شبكه و بدليل كمبود توليد و در دست نبودن ذخيره گردان كافي در غالب ساعات استفاده از رله‌هاي فركانسي حذف بار اجتناب ناپذير مي‌باشد.

با توجه به محدوديت‌هاي مدل‌سازي شبكه محاسبات مربوط به درصد بار حذف شده هر پله و فركانس‌هاي حذف بار به دقت خاص و بررسي حالات و شرايط متفاوت بار نياز دارد. با استفاده از برنامه مشابه‌سازي عملكرد رله‌هاي حذف بار ميتوان محاسبات را با دقت بيشتر در زمان كوتاه انجام داد.

 

6ـ منابع:

1- R. Berthold V. Narayan, load Shedding and Decoupling Power Systems, Brown Boveri REV. 617-81, P. 250-256.

2- H.E Lokay, V. Burtnyk "Application of under Frequency Relays for Automatic Load Shedding", IEEE Trans, Power APP. Sys. 1986. P. 525-531.

3- A.R. Van C. Warrington "Protective Relays", Chapman and Hall London 1974.

4- O.l. Elgerd, "Electric Energy Systems Theory. An Introduction" 2nd Edition, Mcgraw – Hell, 1983.

5ـ فرهاد راستي، ناصر راضي، شهرام چهل گردي ساماني، قهرمان ابوذر، "طرح Load Shedding شبكه شمالشرق" مديريت ديسپاچينگ و مخابرات شركت توانير در ارديبهشت ماه 1365.

+ نوشته شده در  شنبه 1390/01/13ساعت 14:44  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

آشنایی با سیستمهای آنتن مرکزی

آشنایی با سیستمهای آنتن مرکزی

 

در ساختمان هایی که تعداد زیادی گیرنده تلویزیونی وجود دارد (مانند هتل ها و برج های مسکونی) در صورتی که بخواهیم برای هر گیرنده یک آنتن مجزا نصب نماییم مشکلاتی مانند موارد ذکر شده در زیر بروز خواهند کرد

آشنایی با سیستمهای آنتن مرکزی

در ساختمان هایی که تعداد زیادی گیرنده تلویزیونی وجود دارد (مانند هتل ها و برج های مسکونی) در صورتی که بخواهیم برای هر گیرنده یک آنتن مجزا نصب نماییم مشکلاتی مانند موارد ذکر شده در زیر بروز خواهند کرد:

محدودیت فضایی پشت بام برای نصب تعداد زیادی آنتن
اثر انعکاسی و القا یی آنتن ها بر یکدیگر
هزینه بالای نصب آنتن برای تک تک گیرنده ها و سیم کشی آنتن تا گیرنده
از بین رفتن زیبایی ظاهر ساختمان و به وجود آمدن جنگلی از آنتن ها
حجم بالای سیم کشی آنتن ها تا گیرنده نیز مشکلاتی به وجود خواهد آورد

با توجه به موارد ذکر شده راه کار پیشنهادی این است که از یک آنتن برای تمام گیرنده ها استفاده گردد و چون سیگنال در یافت شده توسط این آنتن برای تمام گیرنده ها کافی نخواهد بود لذا از تجهیزاتی برای افزایش مقدار سیگنال و توزیع آن بین گیرنده ها استفاده می کنیم.عملی کردن این راه کار با استفاده از تجهیزات سیستم ها ی آنتن مرکزی (
MATV) (MASTER ANTENNA TV) انجام می پذیرد. از این سیستم ها به عنوان (CATV) (COMMUNITY ANTENNA TV) نیز نامبرده می شود. یک سیستمMATV مجموعه ای از تجهیزات اولیه سیگنال تلویزیونی و تجهیزات پردازش و تقویت سیگنال و توزیع آن از طریق کابل های کواکسیال بین گیرنده های تلویزیونی است و هدف از برقراری آن مهیا کردن سطح سیگنال مناسب را برای هر گیرنده جهت دریافت تصویری با کیفیت قابل قبول می باشد. تجهیزات سیستم MATV به دو دسته اصلی صفحه بعد تقسیم می گردد:

1- تجهیزات ابتدایی تهیه سیگنال (
HEADEND equipment)

این تجهیزات شامل آنتن و تقویت کننده فیلترها ، مبدل های فرکانسی ، تله موج ها و مچینگ ها می باشد که برای پردازش سیگنال تلویزیونی و رساندن آن به اندازه و کیفیت مطلوب برای گیرنده ها به کار می روند .

2- تجهیزات توزیع سیگنال (
DISTRIBUTION equipment)

شامل قطعاتی چون تقسیم کننده های انشعابی يا مقسم انتهایی (
SPLITTER) و تقسیم کننده عبوری يا میانی (TAP OFF) و مقاومت های انتهایی (TEMINATOR) و غيره برای تحویل سیگنال به گیرنده ها و جدا سازی ( ISOLOTION ) هر گیرنده از سیستم می باشد

دسی بل (
db ) :

مقدار سيگنال تلويزيونی را عموماً با واحد ميكرو ولت اندازه می گيرند و برای سادگی محاسبات وكم شدن اعشار از دسی بل (
db ) استفاده می گردد كه مقدار آن از رابطهdb = 20 log( E1/E2) محاسبه می گردد.

در حقيقت دسی بل چند مرتبه بزرگ يا كوچك بودن سيگنال را نسبت به يك سطح مبنا نشان می دهد . در سيستم های
MATV اين سطح مبنا (E2 ) را برابر1000 ميكرو ولت ميگيرند لذا براي خروجي 1000 ميكرو ولت بهره برابر صفر دسي بل ميشود. تمام مقادير ضريب تقويت آمپلی فاير ها و افت های سيستم و مقادير ايزولاسيون به db بيان می شود . در محاسبات بر حسب دسی بل به راحتی می توان مقادير را جمع يا تفريق كرد. در ادامه بحث ما مبناي بالا را در نظر ميگيريم.لازم به ذكر است در بعضي سيستمها ولتاژ مبنا(E2 ) را برابر يك ميكرو ولت ميگيرند و از رابطه db = 20 log E1 مقدار بهره را به دست مي آورند و بر حسب دبي ميكرو ولت بيان ميكنندكه براي ولتاژ خروجي (E1) يك ميكرو ولت مقدار بهره برابر صفر دبي ميكرو ولت بدست مي آيد. در اين صورت براي مقدار مبناي 1000 ميكرو ولت كه در حالت قبلي صفر دسي بل به دست مي آمد 60 دبي ميكرو ولت بيان ميشود.

كابل های مورد استفاده در
MATV

در كابل كشی سيستم های
MATV از كابل كواكسيال 75 اهمی استفاده می گردد . اين كابل ها كه به آن ها كابل هم محور هم اطلاق می شود دارای يك هادی مركزی از جنس مس می باشند كه وظيفه حمل سيگنال را به عهده دارد و يك شيلد به صورت بافته مسی كه دور كابل را گرفته واز اثر القا و تداخل روی سيگنال توسط عوامل خارجی جلوگيری می كند و امكان جذب مستقيم سيگنال توسط هادی مركزی را از بين می برد . برای اتصال كابل های كواكسيال به تجهيزات MATV از كانكتور های نوع F استفاده می گردد كه بسته به نوع كابل سايز آن انتخاب می گردد . كابل های مورد استفاده در سيستم MATV برای خطوط اصلی RG6 – RG11 – RG59 می باشد كه تفاوت آن ها در مقدار افت كابل به ازای طول مشخص می باشد . برای فواصل طولانی ( بين چندين ساختمان ) و يا برای مواردی كه نياز به خاك كردن كابل باشد كابل RG11/U استفاده می گردد . در داخل ساختمان نيز معمولاً برای تمام مسيرها به طور يكسان كابل RG59 به كار می رود . برای اتصال پريزها به سيستم بين تپ آف و پريز و يا بين اسپليتر و پريز بسته به فاصله و تعداد پريزها ی مسير از كابل های 3C-2V و 4/5C-2V و 5C-2V استفاده می گردد هرچه ضريب حرف C بالاتر باشد افت كابل كمتر است. در شكلهاي صفحه بعد سه نوع كابل

طراحی سيستم
MATV

الف : طراحی سيستم توزيع

از آنجا كه افت سيستم توزيع آنتن مركزی در انتخاب تجهيزات اوليه (
HEAD END ) موثر است لذا بايد ابتدا سيستم توزيع را طراحی و محاسبه نمود . قدم اول تهيه نقشه ساختمان و علامت گذاری محل پريزها و محل آمپلی فاير است . نحوه توزيع كابل ها نيز از نظر عمودی يا افقی بودن نسبت به شكل ساختمان بايد تعيين شود وسپس كابل های لازم تعيين شود . از كابل كشی طولانی و كابل كشی زيگزاگ و حلقوی بايد اجتناب كرد و كابل ها را حدالامكان به طور مستقيم كشيد . بعد محل تپ آف ها واسپليتر ها را تعيين می كنيم . طولانی ترين كابل يا كابل با بيشترين تعداد تپ آف ها و اسپليتر ها را بايد برای محاسبه افت سيستم درنظر گرفت . در صورت عدم اطمينان در مورد شاخه با بيشترين افت بايد در چندين شاخه افت را محاسبه كرد وشاخه با بيشترين افت را انتخاب نمود .

افت های سيستم توزيع:

  1- افت كابل ها : مقداری از سيگنال در حين عبور از كابل كواكسيال افت خواهد كرد مقدار اين افت به نوع كابل مورد استفاده وفركانس سيگنال عبوری بستگی دارد در فركانس های بالاتر افت بيشتری وجود خواهد داشت . بهتر است افت كابل را برای بالاترين فركانس موجود يا فركانسی كه ممكن است در آينده دريافت شود محاسبه نمود . 
2- افت اسپليتر ها (
INSERTION LOSS) : مقدار افت در اسپليتر عبارت است از مقدار ورودی بر حسب db منهای مقدار خروجی. به عنوان مثال اين مقدار برای اسپليتر دو راه حدود 5/3 db وبرای اسپليتر 4 راه حدود 5/6 الی 2/7 دسی بل خواهد بود . معمولاً كارخانجات سازنده مقدار اين افت را برای فركانس های مختلف در جدولی ارائه می كنند .

3- افت جداسازی (
ISOLATION LOSS ) (TAP LOSS) : هر تپ آف برای ايزولاسيون گيرنده ها از يكديگر سيگنال ورودی را مقداری كاهش می دهد وآن را به خروجی فرعی می دهد اين افت را افت جداسازی (ايزولاسيون ) می نامند مثلاً اگر يك سيگنال 25db به يك تپ اآف با افت ايزولاسيون 23db اعمال شود در خروجی فرعی مقدار 2db سيگنال قابل دسترس خواهد بود .

4- افت عبوری (
Trough loss) INSERTION LOSS)) : هنگام عبور سيگنال از داخل تپ آف از ورودی اصلی به خروجی اصلی مقداری افت ايجاد می شود كه بايد مقدار آن را در محاسبات مد نظر قرار داد . مقدار اين افت برای فركانس های مختلف فرق می كند وتوسط كارخانه سازنده جدولی ارائه می گردد ولی معمولاً تپ آف های با مقدار ايزولاسيون بالا افت عبور ی كمتری دارند .

نحوه انتخاب تپ آف : بايد در يك سيستم
MATV تپ آف هایی انتخاب شود كه حداقل 1000 میکرو ولت را برای هر گيرنده تامين كند وايزولاسيون كافی بين گيرنده و سيستم جهت جلوگيری از تداخل ايجاد كند دريافت سيگنال بيش از 1000 ميكرو ولت ( صفر دسی بل ) به گيرنده آسيبی نمی رساند و بسياری از طراحان سيستم های MATV سطح خروجی های فرعی را تا 10 db نيز در نظر می گيرند . در طراحی سيستم افت ايزولاسيون آخرين تپ آف قبل از آمپلی فاير را در نظر می گيرند ودر صورت طولانی بودن مسير بين تپ آف و دستگاه تلويزيون بايد افت كابل آن را نيز در نظر گرفت . در صورت استفاده از تپ آف های ديواری ( wall tap ) به علت كم بودن فاصله بين تپ آف و تلويزيون می توان از اين افت صرف نظر كرد .

انتخاب آنتن :

سه فاكتور اساسی بايد در انتخاب آنتن در نظر گرفته شود :

1- نوع آنتن 2- بهره آنتن 3- جهت آنتن

نوع آنتن با توجه به تعداد و فركانس كانال های مورد در يافت تعيين می گردد. جهت آنتن نيز نسبت به فرستنده تلويزيونی‌تنظيم می شود. اگر تمام فرستنده ها يا تعدادی از آن ها در يك جهت باشند از آنتن پهن باند (‌
BROAD BAND ) استفاده می شود و اگر در جهت های متفاوت باشند از آنتن تك كانال استفاده می گردد . انواع معمول آنتن ها عبارتند از :

VHF/UHF/FM , VHF/UHF , UHF , VHF

البته برای دريافت سيگنال
FM بهتر است از آنتن جداگانه FM استفاده می گردد .بهره آنتن يك مساله مهم است بايد آنتن حداقل سيگنال 0 db رابرای ورودی آمپلی فاير مهيا نمايد . در محل های با سيگنال ضعيف بايد از آنتن با بهره و اندازه بزرگتر استفاده كرد . در صورتی كه باز هم سيگنال مناسب به دست نيامد مجبوريم از پری آمپلی فاير استفاده كنيم . جهت آنتن نيز بايد به دقت تنظيم شود . اگر آنتن خوب تنظيم شده باشد نسبت سيگنال هايی كه با قسمت جلو آنتن دريافت می گردد به سيگنال هايی كه با عقب آنتن دريافت می گردد بيشتر خواهد بود .

بر آورد سطح سيگنال :

تعيين دقيق سطح سيگنال برای طراحی صحيح سيستم مهم و اساسی است . لذا با استفاده از يك آنتن با بهره مشخص ( در صورت امكان همان آنتنی كه نصب خواهد شد ) و يك تلويزيون رنگی قابل حمل و نقل و يك ميدان سنج میتوان مقدار سيگنال را در محل نصب آنتن تعيين كرد . در محل هايی كه سيگنال ضعيف است محل آنتن بسيار حساس است . ممكن است در يك محدوده 15 متری تفاوت های فاحشی در مقدار سيگنال وجود داشته باشد . ارتفاع آنتن نيز در مقدار سيگنال موثر است . ولی اين مطلب را بايد در نظر داشت كه هميشه ارتفاع بالاتر باعث ايجاد سيگنال بيشتر نمی شود بلكه بايد مناسب ترين ارتفاع را با آزمايش به دست آورد . ميدان سنج نيز برای اندازه گيری سيگنال دريافت شده برای هر كانال به كار می رود.اين تست بايد در چند جای سايت انجام گيرد و بهترين محل برای آنتن انتخاب گردد . در صورتی كه آنتن به دقت انتخاب شود حتی می تواند بعضی تداخل ها را از بين ببرد . با استفاده از تلويزيون رنگی می توان كيفت سيگنال را در هر كانال مشخص كرد ودر صورت وجود تداخل امواج اثر آن را روی تصوير مشاهده نمود .

انتخاب پيش تقويت كننده (
PRE AMPLIFIRE ) :

در محل هايی كه سيگنال ضعيف است ممكن است تقويت اوليه سيگنال لازم شود . در انتخاب پری آمپلی فاير بايد چهار نكته را در نظر گرفت :

1- پوشش باند فركانسی 2- بهره
 (GAIN)  – 3 مقدار نويز 4- توان خروجی

پری آمپلی فاير ها به صورت
UHF يا VHF يا VHF/UHF ساخته شده اند بعضی از آن ها دارای مسدود كننده های موج FM هستند تا اگر دريافت FM باعث ايجاد نويز شود آن را بلوكه كنند . پری آمپلی فاير بايد سطح سيگنال كافی برای آمپلی فاير توزيع را فراهم كند . هنگام استفاده از آمپلی فايرهای تك كانال هم ممكن است يك پری آمپلی فاير لازم شود . تا سيگنال كافی برای عمل كرد صحيحAGC فراهم گردد . مقدار نويز توليد شده توسط پری آمپلی فاير يا همان عدد نويز(noise figure ) نيز بايد پايين باشد تا كيفيت سيگنال حفظ شود . تغذيه پری آمپلی فاير كه در نزديكترين فاصله از آنتن نصب شده است از طريق يك منبع تغذيه در داخل ساختمان نيز ممكن است و پس از كاهش دادن ولتاژ به مقدار لازم توسط خطوط سيگنال به پری آمپلی فاير اعمال می شود . توجه كنيد بين منبع تغذيه و پری آمپلی فاير يك اسپليتر معمولی قرار ندهيد چون باعث اتصال كوتاه منبع تغذيه می گردد . از مبدل تطبيق امپدانس نيز نبايد استفاده نماييد .

پردازش و تركيب سيگنال :

عمل پردازش سيگنال توسط فيلترها
مسدود كننده ها تركيب كننده ها و تضعيف كننده ها انجام می گيرد . در صورت لزوم از مبدل فركانس UHF به VHF نيز می توان استفاده كرد .

انتخاب آمپلی فاير :

در انتخاب آمپلی فاير بايد 4 مورد را در نظر گرفت :

1- فركانس و تعداد كانال های مورد دريافت

2- افت كل سيستم

3- نوع سيگنال ورودی

4- قابليت خروجی ( مقدار خروجی )

اگر كانال های هم جوار زيادی در يافت شود هر كانال برای جلوگيری از تداخل بايد فيلتر شود و برای اين منظور معمولاً از آمپلی فايرهای تك كانال (
STRIP ) استفاده می گردد . مقدار ورودی به علاوه بهره تقويت كننده بايد از افت كل سيستم بيشتر شود ومعمولاً 6 db نيز به اين مقدار اضافه می كنند . آمپلی فايرهای تك كانال بعد از فيلتر كردن و بلوكه كردن تمام كانال های ديگر به كار می روند و دارای 2 نوع كنترل بهره اتوماتيك ( AGC ) و دستی هستند . كه نوع AGC در شرايط آب و هوايی و محيطی مختلف سطح سيگنال را ثابت نگه می دارند . آمپلی فايرها با ورودیUHF/VHF , VHF ساخته شده اند . در ضمن مقدار سيگنال ورودی به علاوه بهره تقويت كننده نبايد از توان خروجی آمپلی فاير بيشتر شود . قابليت يا مقدار خروجی آمپلی فاير مقداريست كه تقويت كننده بدون برش و يا مدولاسيون عرضی می تواند تحويل دهد . بعضی از آمپلی فايرها دارای كنترل بهره و اعوجاج و نوسان وتضعيف كننده قابل تنظيم می باشند تا سطح سيگنال يكسانی را برای تمام كانال ها ايجاد كنند .

+ نوشته شده در  شنبه 1390/01/13ساعت 14:26  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

نقش PLC در اتوماسيون صنعتي

نقش PLC در اتوماسيون صنعتي

امروزه در بين كشورهاي صنعتي ، رقابت فشرده و شديدي در ارائه راهكارهايي براي كنترل بهتر فرآيندهاي توليد ، وجود دارد كه مديران و مسئولان صنايع در اين كشورها را بر آن داشته است تا تجهيزاتي مورد استفاده قرار دهند كه سرعت و دقت عمل بالايي داشته باشند. بيشتر اين تجهيزات شامل سيستم‌هاي استوار بر كنترلرهاي قابل برنامه‌ريزي (Programmable Logic Controller) هستند. در بعضي موارد كه لازم باشد مي‌توان PLCها را با هم شبكه كرده و با يك كامپيوتر مركزي مديريت نمود تا بتوان كار كنترل سيستم‌هاي بسيار پيچيده را نيز با سرعت و دقت بسيار بالا و بدون نقص انجام داد.
قابليت‌هايي از قبيل توانايي خواندن انواع ورودي‌ها (ديجيتال ، آنالوگ ، فركانس بالا...) ، توانايي انتقال فرمان به سيستم‌ها و قطعات خروجي ( نظير مانيتورهاي صنعتي ، موتور، شير‌برقي ، ... ) و همچنين امكانات اتصال به شبكه ، ابعاد بسيار كوچك ، سرعت پاسخگويي بسيار بالا، ايمني ، دقت و انعطاف پذيري زياد اين سيستم‌ها باعث شده كه بتوان كنترل سيستم‌ها را در محدوده وسيعي انجام داد
.

مفهوم كنترلرهاي قابل برنامه‌ريزي PLC :
در سيستم‌هاي اتوماسيون وظيفه اصلي كنترل بر عهده
PLC است كه با گرفتن اطلاعات از طريق ترمينالهاي ورودي، وضعيت ماشين را حس كرده و نسبت به آن پاسخ مناسبي براي ماشين فراهم مي‌كند. امكان تعريف مدهاي مختلف براي ترمينالهاي ورودي/خروجي يك PLC، اين امكان را فراهم كرده تا بتوان PLC را مستقيما به المانهاي ديگر وصل كرد. علاوه بر اين PLC شامل يك واحد پردازشگر مركزي( CPU) نيز هست، كه برنامه كنترلي مورد نظر را اجرا مي‌كند. اين كنترلر آنقدر قدرتمند است كه مي‌تواند هزارها I/O را در مدهاي مختلف آنالوگ يا ديجيتال و همچنين هزارها تايمر/ كانتر را كنترل نمايد. همين امر باعث شده بتوان هر سيستمي، از سيستم كنترل ماشين‌هايي با چند I/O كه كار ساده‌اي مثل تكرار يك سيكل كاري كوچك انجام مي‌دهند گرفته تا سيستم‌هاي بسيار پيچيده تعيين موقعيت و مكان‌يابي را كنترل نمود. اين سيستم مي‌تواند بدون نياز به سيم‌بندي و قطعات جانبي و فقط از طريق نوشتن چند خط برنامه تا صدها تايمر را در آن واحد كنترل و استفاده نمايد.

زمان پاسخ‌گويي Scan Time:
اين زمان بستگي به سرعت پردازش
CPU مدل انتخاب شده PLC و طول برنامه كاربر دارد. از يك ميكرو‌ثانيه تا ده ميلي ثانيه مي‌باشد. مثلا در مواقعي كه I/O از سيستم اصلي دور باشد، چون مجبور به نقل و انتقال سيگنالها به سيستم دورتري هستيم در نتيجه زمان اسكن زياد مي‌شود. همچنين مانيتور كردن برنامه كنترلي اغلب به زمان اسكن مي‌افزايد چرا كه CPU كنترلر مجبور است وضعيت كنتاكتها، رله‌ها ، تايمر‌ها و... را روي CRT يا هر وسيله نمايشگر ديگري بفرستد.

  قطعات ورودي :

هوشمند بودن سيستم اتوماسيون بيشتر مربوط به توانايي
PLC در خواندن سيگنالهاي ارسالي از انواع ورودي‌ها، دستي، اتوماتيك و حس‌گرهاي خودكار مي‌باشد. قطعات ورودي نظير شستي‌هاي استارت/ استوپ ، سوييچ‌ها، ميكرو‌سوييچ‌ها، سنسورهاي فتوالكتريك، proximity ، level sensor ، ترموكوپل، PT100 و... PLC از اين سنسورها براي انجام عملياتي نظير تشخيص قطعه روي نوار نقاله حامل قطعات، تشخيص رنگ، تشخيص سطح مايعات داخل مخزن، آگاهي داشتن از مكانيزم حركت و موقعيت جسم، تست كردن فشار مخازن و بسياري موارد ديگر، استفاده مي‌كند.
سيگنالهاي ورودي يا ديجيتال هستند و يا آنالوگ، كه در هر صورت ورودي‌هاي
PLC را توان در مدهاي مختلف تنظيم و مورد استفاده قرار داد.

قطعات خروجي :
همانطوري كه مي‌دانيد يك سيستم اتوماسيون شده بدون داشتن قابليت اتصال به قطعات خروجي از قبيل سيم‌پيچ، موتور، اينورتر، شيربرقي ، هيتر و ... كامل نخواهد بود. قطعت خروجي نحوه عملكرد سيستم را نشان مي‌دهند و مستقيما تحت تاثير اجراي برنامه كنترلي سيستم هستند در خروجي‌هاي
PLC نيز مدهاي مختلفي براي اعمال سيگنال به المانهاي خروجي وجود دارد.

نقش كنترلرهاي قابل برنامه‌ريزي (
PLC) در اتوماسيون صنعتي :
در يك سيستم اتوماسيون،
PLC بعنوان قلب سيستم كنترلي عمل مي‌كند. هنگام اجراي يك برنامه كنترلي كه در حافظه آن ذخيره شده است، PLC همواره وضعيت سيستم را بررسي مي‌كند. اين كار را با گرفتن فيدبك از قطعات ورودي و سنسورها انجام مي‌دهد. سپس اين اطلاعات را به برنامه كنترلي خود منتقل مي‌كند و نسبت به آن در مورد نحوه عملكرد ماشين تصميم‌گيري مي‌كند و در نهايت فرمانهاي لازم را به قطعات و دستگاههاي مربوطه ارسال مي‌كند.

مقايسه تابلوهاي كنترل معمولي با تابلوهاي كنترلي مبتني بر
PLC :
امروزه تابلوهاي كنترل معمولي ( رله‌اي ) خيلي كمتر مورد استفاده قرار مي‌گيرند. چرا كه معايب زيادي دارند. از آنجا كه اين نوع تابلوها با رله‌هاي الكترو‌مكانيكي كنترل مي‌شوند، وزن بيشتري پيدا مي‌كنند، سيم‌كشي تابلو كار بسيار زيادي مي‌طلبد و سيستم را بسيار پيچيده مي‌كند. در نتيجه عيب‌يابي و رفع مشكل آن بسيار پرزحمت بوده و براي اعمال تغييرات لازم در هر سال و يا بروز كردن سيستم بايستي ماشين را بمدت طولاني متوقف نمود كه اين امر مقرون به صرفه نخواهد بود. ضمنا توان مصرفي اين تابلوها بسيار زياد است.
با بوجود آمدن
PLC، مفهوم كنترل و طراحي سيستم‌هاي كنترلي بطور بسيار چشمگيري پيشرفت كرده است و استفاده از اين كنترلر‌ها مزاياي بسيار زيادي دارد. كه به برخي از اين موارد در زير اشاره كرده‌ايم. كه با مطالعه آن مي‌توان به وجه تمايز PLC با ساير سيستم‌هاي كنترلي پي برد:
سيم بندي سيستم‌هاي جديد در مقايسه با سيستم‌هاي كنترل رله‌اي تا 80٪ كاهش مي‌يابد.
از آنجاييكه
PLC توان بسيار كمي مصرف مي‌كند، توان مصرفي بشدت كاهش پيدا خواهد كرد.
توابع عيب ياب داخلي سيستم
PLC ، تشخيص و عيب‌يابي سيستم را بسيار سريع و راحت مي‌كند.
برعكس سيستم‌هاي قديمي در سيستم‌هاي كنترلي جديد اگر نياز به تغيير در نحوه كنترل يا ترتيب مراحل آن داشته باشيم، بدون نياز به تغيير سيم‌بندي و تنها با نوشتن چند خط برنامه اين كار را انجام مي‌دهيم. در نتيجه وقت و هزينه بسيار بسيار اندكي صرف انجام اينكار خواهد شد.
در مقايسه با تابلو‌هاي قديمي در سيستم‌هاي مبتني بر
PLC نياز به قطعات كمكي از قبيل رله ، كانتر، تايمر، مبدل‌هاي A/D و D/A و... بسيار كمتر شده است. همين امر نيز باعث شده در سيستم‌هاي جديد از سيم‌بندي، پيچيدگي و وزن تابلو‌ها به نحو چشمگيري كاسته شود.
از آنجاييكه سرعت عملكرد و پاسخ‌دهي
PLC در حدود ميكرو‌ثانيه و نهايتا ميلي ثانيه است، لذا زمان لازم براي انجام هر سيكل كاري ماشين بطور قابل ملاحظه‌اي كاهش يافته و اين امر باعث افزايش ميزان توليد و بالا رفتن بازدهي دستگاه مي‌شود.
ضريب اطمينان و درجه حفاظت اين سيستم‌ها بسيار بالا تر از ماشين‌هاي رله‌اي است.
وقتي توابع كنترل پيچيده‌تر و تعداد
I/O ها خيلي زياد باشد، جايگزين كردن PLC بسيار كم ‌هزينه‌تر و راحت‌تر خواهد بود.

+ نوشته شده در  شنبه 1390/01/13ساعت 14:22  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

سیستم تولید در نیروگاه

نیروگاه حرارتی جهت تولید انرژی الکتریکی بکار می‌رود که در عمل پره‌های توربین بخار توسط فشار زیاد بخار آب ، به حرکت در آمده و ژنراتور را که با توربین کوپل شده است، به چرخش در می‌آورد. در نتیجه ژنراتور انرژی الکتریکی تولید می‌کند. نیروگاه حرارتی به مقدار زیادی آب نیاز دارد. در نتیجه در محلهایی که آب به فراوانی یافت می‌شود، ترجیحا از این نوع نیروگاه استفاده می‌شود. چون انرژی الکتریکی را به روشهای دیگری ، مثل انرژی آب در پشت سدها (توربین آبی) ، انرژی باد (توربین بادی) ، انرژی سوخت (توربین گازی) و انرژی اتمی هم می‌توان تهیه کرد. سوخت نیروگاه حرارتی شامل ، فروت و یا گازوئیل طبیعی است.

مشخصات فنی نیروگاه
سوخت
سوخت اصلی نیروگاه ، سوخت سنگین (مازوت) می‌باشد که توسط تانکرها حمل و از طریق ایستگاه تخلیه سوخت در سه مخزن 33000 متر مکعبی ذخیره می‌گردد. سوخت راه اندازی ، سوخت سبک (گازوئیل) است که در یک مخزن 430 متر مکعبی نگهداری می‌شود.

آب
آب مصرفی نیروگاه ، جهت تولید بخار و مصرف برج خنک کن و سیستم آتش نشانی ، از طریق چاه عمیق تامین می‌گردد.

سیستم خنک کن
برج خنک کن نیروگاه از نوع تر می‌باشد و 18 عدد فن (خنک کن) دارد که هر یک دارای الکتروموتوری به قدرت 132kw و سرعت سرعت 141RPM می‌باشد و بوسیله دو عدد پمپ توسط لوله‌ای به قطر 5.2 متر آب مورد نیاز خنک کن تامین می‌گردد. دمای آب برگشتی در برج خنک کن 29.6 درجه سانتیگراد و دمای آب خروجی از برج 21.6 درجه سانتیگراد می‌باشد.

سیستم تصفیه آب
سیستم تصفیه آب جهت برج خنک کن
آب لازم جهت برج خنک کن بایستی فاقد املاحی باشد که سریعا در لوله‌های کندانسور رسوب می‌کنند (از قبیل بی‌کربناتها). این املاح با افزودن کلرورفریک ، آب آهک و آلومینات سدیم گرفته می‌شود و سپس رسوبات جمع شده توسط یک جاروب جمع کننده به بیرون منتقل می‌شوند. به این آب که بدون سختی بی کربنات باشد، آب نرم می‌گویند. آب نرم وارد دو استخر ذخیره شده و از آنجا توسط پمپهایی جهت تامین کمبود آب به برج خنک کن فرستاده می‌شود. برای از بین بردن خزه و جلبک در این استخر ، سیستم تزریق کلر طراحی شده است.

سیستم تصفیه آب جهت تولید بخار
چون آب مورد نیاز برای تولید بخار و جبران کمبود سیکل آب و بخار بایستی کیفیت بسیار بالایی داشته باشد، لذا برای این منظور از یک سیستم مشترک برای هر دو واحد استفاده می‌شود. بعد از اینکه مقداری از سختی آب گرفته شد، وارد سه دستگاه فیلتر شنی می‌شود، سپس به مخزن ذخیره وارد و از آنجا توسط سه عدد پمپ به طرف فیلتر کربنی فعال فرستاده می‌شود، تا کلر موجود در آب بوسیله زغال فعال جذب شود. بعد از این فیلتر یک مبدل حرارتی در نظر گرفته شده که دمای آب را در 25 درجه سانتیگراد ثابت نگه می‌دارد.

سپس این آب وارد دو دستگاه فیلتر 5 میکرونی شده و ذراتی که قطر آنها بیشتر از 5 میکرون می‌باشند، توسط این فیلترها جذب و وارد دو دستگاه ریورس اسمز می‌گردد. در این دستگاه 90% املاح محلول در آب گرفته می‌شود. آب پس از این مرحله وارد مخزن زیرزمینی می‌گردد. سپس توسط سه پمپ به فیلترهای کاتیونی و آنیونی وارد شده و پس از تنظیم PH و کنترل از نظر شیمیایی به مخازن ذخیره آب وارد و مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بویلر
بویلر نیروگاه دارای درام بالائی و پائینی بوده و به صورت گردش اجباری توسط سه عدد پمپ سیرکوله (Boiler Circulation Watepump) و کوره ، تحت فشار می‌باشد. درام بالایی معمولا به وزن 110 تن در ارتفاع 50.6 متری و ضخامت جداره 11 سانتیمتر می‌باشد. بویلر دارای 16 مشعل هست که در چهار طبقه و در چهار گوشه با زاویه ثابت قرار گرفته‌اند. مشعلهای ردیف پائین برای هر دو سوخت مازوت و گازوئیل بکار می‌رود.

توربین
نیروگاه از نوع ترکیب متوالی در یک امتداد (Tadem Compound) و دارای سه سیلندر فشار قوی ، فشار متوسط و فشار ضعیف می‌باشد که توربین فشار قوی و فشار متوسط در یک پوسته قرار گرفته و در پوسته دیگر توربینهای فشار ضعیف قرار دارند. توربین فشار قوی 8 طبقه و توربین فشار متوسط 5 طبقه و توربین فشار ضعیف با دو جریان متقارن و هر یک دارای 5 طبقه است. بخار از طریق دو عدد شیر اصلی در دو طرف توربین و شش عدد شیر کنترل وارد توربین فشار قوی شده و بعد از انبساط در چندین طبقه از توربین به بویلر بر می‌گردد. سپس وارد توربین فشار متوسط شده و بعد از انبساط توسط یک لوله مشترک وارد توریبن فشار ضعیف گردیده و به طرف کندانسور می‌رود.

کندانسور
کندانسور نیروگاه از نوع سطحی یک عبوری با جعبه آب مجزا می‌باشد که در زیر توریبن فشار ضعیف قرار گرفته است. برای ایجاد خلا کندانسور از دو نوع سیستم استفاده می‌شود که سیستم اول در موقع راه اندازی و توسط یک مکنده هوا انجام می‌یابد. در طول بهره برداری خلا لازم توسط دو دستگاه پمپ تامین می‌گردد که این پمپها فشار داخل کندانسور را کاهش می‌دهند.

ژنراتور
ژنراتور طوری طراحی شده است که در مقابل اتصال کوتاه و نوسانات ناگهانی بار و احیانا انفجار هیدروژن در داخل ماشین مقاومت کافی داشته باشد. سیستم تحریک آن شامل یک اکساتیر پیلوت (Pilot exiter) با ظرفیت 45 کیلوولت آمپر می‌باشد و جریان تحریک اکسایتر پیلوت در لحظه Flashing از طریق باطری خانه تامین می‌شود. ضمنا سیم پیچهای دستگاه توسط هوا خنک کاری می‌شوند.

ترانسفورمرها و تغذیه داخلی نیروگاه
ترانس اصلی (Main Ttansformer):این ترانس به صورت سه تک فاز با ظرفیت هر کدام 150 مگا ولت آمپر و فرکانس 50 هرتز و امپرانس ولتاژ 14.2 درصد به عنوان Step Up Tranformer ، جهت بالا بردن ولتاژ خروجی ژنراتور از 20 کیلو ولت تا 230 کیلو ولت بکار رفته است. در ضمن نسبت تبدیل ، 10.20%±247 کیلو ولت می‌باشد.

ترانس واحد (Unit Transformer):این ترانس با ظرفیت 35/22/22 مگا ولت آمپر و نسبت تبدیل 3/316/516%±20 و فرکانس 50 هرتز و امپدانس ولتاژ 8.5% و تپ چنجر Off- Loud ، ولتاژ 20 کیلو ولت خروجی ژنراتور را تبدیل به 6 کیلو ولت نموده و به منظور تامین مصارف داخلی نیروگاه در حین بهره برداری بکار می‌رود.

ترانس استارتینگ (Start up Trans): این ترانس به تعداد دو عدد ، به نامهای LTB و LTA و با ظرفیت 25/25/25 مگا ولت آمپر و نسبت تبدیل 10%±3/6/10%± کیلو ولت و فرکانس 50 هرتز و امپدانس 10% و تپ چنجر On Lead ، ولتاژ 230 کیلو ولت شبکه را تبدیل به 6 کیلو ولت نموده و شینه‌ها را طبق شکل شماتیک ضمیمه تغذیه می‌نماید.

ترانس تغذیه (Auxiliary Trans): ترانس تغذیه در ظرفیتهای مختلف 630/1600/2500 کیلو ولت آمپر ، ولتاژ 6 کیلو ولت را تبدیل به 400 ولت می‌نماید که جهت تامین مصارف داخلی فشار ضعیف بکار می‌رود.
سیستم آتش نشانی
آب: کلیه قسمتهای نیروگاه (ساختمان شیمی ، ماشین خانه ، بویلر ، کارگاه ، انبار و ...) و محوطه مجهز به سیستم آب آتش نشانی می‌باشند.

فوم: کلیه قسمتهای سوخت رسانی اعم از مخازن سوخت سبک و سنگین و ایستگاه تخلیه سوخت ، بویلر دیزل اضطراری و بویلر کمکی مجهز به سیستم فوم می‌باشند.

گاز CO2: کلیه سیستمهای الکتریکی از قبیل ساختمان الکتریکی و... توسط گاز CO2 حفاظت می‌گردد.

منبع: turbin.blogfa.com

+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 6:8  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

کلید های اتوماتیک فشار ضعیف

بمنظور حفاظت تأسیسات روشنائی، برق صنعتی، سیم و کابل و ماشین آلات در برابر اضافه بار و جریان اتصال کوتاه از فیوز، کلید- فیوز و کلیدهای اتوماتیک استفاده میگردد. لیکن به لحاظ اینکه اولا فیوزها همیشه نمی توانند عمل حفاظت موضعی و سلکتیو را در انواع مختلف شبکه ها بطور کامل و بدون خطا انجام دهند و در ثانی بعلت اینکه در شبکه سه فاز در موقع ازدیاد جریان اغلب قطع سه فاز بطور همزمان لازم و ضروری است لذا نمی توان همیشه از فیوز و کلید- فیوز استفاده کرد. در ضمن در بعضی از شبکه های توزیع می بایست به محض برگشت جریان (ولتاژ) یا افت بیش از حد مجاز ولتاژ، مدار بطور خودکار قطع و آلارمهای لازم ایجاد گردد. همچنین در بعضی موارد ورود اتوماتیک یا دستی ژنراتور اضطراری یا ترانسفورماتور در شبکه توزیع جهت تداوم کار شبکه یا انجام تعمیرات دوره ای شبکه اجتناب ناپذیر می باشد. در چنین حالاتی فقط از کلید اتوماتیک می توان استفاده کرد.

کلیدهای اتوماتیک علاوه بر موارد فوق نسبت به فیوزها و کلید- فیوزها دارای مزایای زیر می باشند :

کلید خودکار پس از قطع مدار در اثر جریان زیاد و یا هر عامل دیگری بلافاصله مجددا آماده بهره برداری می باشد.

با کمک کنتاکتهای فرعی که در آن تعبیه شده می توان وضعیت کلید را در هر حالت (قطع، وصل یا وقوع خطا) توسط سیگنال تعیین و در اطاق فرمان منعکس کرد.

ساختمان این کلیدها بگونه ای است که اگر کلید را بر روی یک مدار اتصال کوتاه شده ببندیم، در ضمن عمل بسته شدن، رله اضافه جریان کلید بسرعت وارد عمل شده و مدار را قطع می کند.

- کلیدهای فشار ضعیف :

از انواع کلیدهای فشار ضعیف می توان به کلیدهای زیراشاره کرد:

- کلیدهای اتوماتیک کمپکت(Moulded case circuit breaker:M.C.C.B)

- کلیدهای اتوماتیک هوایی(Air circuit breaker:A.C.B)

- کلیدهای مینیاتوری(Miniature circuit breaker:MCB)

- کلیدهای حافظ موتور(Motor protection circuit breaker:M.P.C.B)

- کلیدهای محافظ جان(Residual current circuit breaker:R.C.C.B )

-کلید اتوماتیک و کلید غیر اتوماتیک:ابتدا لازم است بدانیم کلیدهای اتوماتیک با کلیدهای غیر اتوماتیک چه فرقی دارند،کلیدهای اتوماتیک به کلیدهایی گفته میشود که دارای رله هستند و هر کدام برای کاربردهای مخصوصی مورد استفاده قرار میگیرد بطور مثال کلیدهای اتوماتیک هوایی دارای رله های بسیار هوشمندی هستند واین رله ها از نوع رله های الکترونیکی هستند،اما کلیدهای غیر اتوماتیک کلیدهایی هستند که صرفا"برای قطع و وصل مورد استفاده قرار میگیرد و فاقدرله میباشند بطور مثال کنتاکتور یک تجهیز غیر اتوماتیک است که برای قطع و وصل های گوناگون با کاربردهای مختلف یک مشخصه ای دارد مثلا"کنتاکتور AC3 برای بارهای القایی است.

*بیشترین توسعه ای که روی کلیدهای فشار ضعیف انجام میدهند رویcurrent limiting است که هر چه این خاصیت بیشتر شود کلید گرانتر میشود.این خاصیت مستقیما"به زمان قطع کلید بستگی دارد.

*معمولأ در کاتالوگ کلیدهای فشار ضعیف دو مشخصه فنی به نامهای Icu و Ics مشخص شده اند که دانستن مفهوم آنها در انتخاب کلید مهم است.

: Icu جریان اتصال کوتاهی که کلید تنها یکبار بدون انکه آسیبی ببیند قادر به قطع آن می باشد و برای دفعات بعدی نیاز به تعمیر و سرویس و یا تعویض دارد.

: Ics جریان اتصال کوتاهی که کلید به دفعات قادر به قطع آن می باشد بدون اینکه آسیبی ببیند و یا نیاز به تعمیر و یا تعویض پیدا کند.

بحث اتصال کوتاه در استاندارد IEC60974-2 دارای دو Category میباشد:

Category 1 :در این نوع، کلیدها بدون رنج اتصال کوتاه هستند و به ازای اتصال کوتاه لازم است مورد بازبینی قرار گیرند.

Category2:در این نوع، کلیدها یک مدت زمان کوتاه برای تحمل جریان اتصال کوتاه دارند و این قضیه به Current Limiting وسیله بستگی دارد.

در نوع دوم حفاظت و سلامت تجهیزات بهتر از نوع اول است.

- کلیدهای اتوماتیک کمپکت(( Molded Case Circuit Breaker (MCCB) :

Iu جریان دایم ، نرم این کلیدها از160A تا 1600A است اما این کلیدها حداکثر تا 3200A ساخته می شوند. فریم این کلیدها با افزایش جریان نامی آنها بزرگ می شود. بطور مثال کلیدهای کمپکت ساخت شرکتABB،تیپ Isomax ان از 125A تا 3200A ساخته میشود.

- کلیدهای هوایی : ((Air Circuit Breaker(ACB):

این کلیدها از انواع دیگری از کلیدهای اتوماتیک فشار ضعیف هستند که در آن آمپراژ بالا مورد استفاده قرارمی گیرند. حد بالای جریانی این کلیدها تا 6300A می باشد.Iu جریان دایم ، نرم این کلیدها از630A تا 16300A است مورد مصرف این کلیدها عمدتأ در ورودی تابلوها

می باشد که هم جریان بالایی دارد و هم برقراری Selectivity کامل بین کلیدهای ورودی و کلیدهای خروجی که معمولأ از نوع کمپکت می باشند ضروری است.

کلیدهای هوایی دارای رله هایی که در داخل خود کلید جاسازی شده اند(Built-in) می باشد. ویژگی این رله ها خاصیت تاخیری یا Time Delay آنهاست که عنصر اصلی در تامین Selectivity از طریق صدور فرمان قطع با تاخیر می باشند. (Selectivity همان پدیده تقدم قطع در خروجیها نسبت به ورودی هاست. به این معنی که اگر خطایی در یک فیدر خروجی رخ داد، ابتدا کلید خروجی قطع شود و تنها در صورت تداوم خطا روی مدار و عمل نکردن کلید خروجی، کلید ورودی با تاخیر کل تابلو را بی برق می کند. اهمیت این موضوع در این است که در صورت وقوع خطا در یکی از خروجیها کل تابلو بی برق نشود.)

یادآوری : استفاده از کلیدهای کمپکت در هر دو مدار خروجی و ورودی در تابلو حتی اگر کلید ورودی دو سایژ بالاتر از بالاترین سایز کلید در خروجیها انتخاب شود، تنها در محدوده کوچکی از جریان اتصال کوتاه، Selectivity را تامین می کند و به هر حال Selectivity کامل بدست نمی دهد.

- کلیدهای مینیاتوری((Miniature Circuit Breaker (MCB) :

از انواع کلیدهای فشار ضعیف که معمولأ در جریانهای پایین و در تابلوهای روشنایی وتاابلوهای توزیع با توان کم و یا جهت حفاظت مدارات کنترل و فرمان تجهیزات و تاسیسات برقی مورد استفاده قرار می گیرد. جریان قطع اتصال کوتاه این کلیدها معمولأ چندان بالا نیست.حداکثر جریان مورد استفاده با کلید مینیاتوری 100A است و همینطور جریان قطع اتصال کوتاه این کلیدها بصورت نرم 10KA و حداکثر 25KA است.این کلیدها دارای دو نوع کاربرد صنعتیIEC60947 وکاربرد مسکونیIEC60898 هستند.

- کلیدهای حافظ موتور((Motor Protection Circuit Breaker (MPCB) :

همانگونه که از اسم این کلیدها معلوم است این کلیدها برای حفاظت موتورها بسیار کاربرد دارند،این کلیدها معمولا" تا100A و 100KA ساخته میشوند و برای موتورهای تا 55KW مناسب هستند.این کلیدها حفاظت به دو نوع تقسیم میشوند.

کلیدهای حافظ جان((Residual current Circuit Breaker(RCCB):

یکی از عوامل اصلی در بروز خسارات مالی ، صدمات و تلفات جانی به ویژه در منازل مسکونی ، مراکز اداری ، تجاری و مجتمع های صنعتی عدم رعایت مسائل ایمنی در استفاده از انرژی برق میباشد . بمنظور حفاظت از جان افراد در مقابل خطر برق گرفتگی و جلوگیری از خطرات جریان نشتی از کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی ( محافظ جان ) استفاده می شود . این کلیدها که براساس حساسیت خود به دو نوع خانگی و صنعتی تقسیم می شوند ، علاوه بر حفاظت افراد در مقابل تماس مستقیم و یا غیر مستقیم برق ، با جلوگیری از نشتی جریان در حفاظت دستگاه ها و تجهیزات صنعتی نیز موثر می باشند . براین اساس در صورتی که حساسیت کلیدها تا 30 میلی آمپر باشد این کلید به عنوان حفاظت از جان و در صورتی که حساسیت آن بیشتر از 30 میلی آمپر باشد به عنوان حفاظت از تجهیزات صنعتی بکار می رود .

اساس کار کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی ، مقایسه جریان ورودی با جریان خروجی کلید می باشد به طوری که اگر جریان نشتی در مداری که کلید در آن واقع شده است بیشتر از حساسیت کلید باشد کلید عمل کرده و جریان ورودی و در نتیجه مدار را قطع می نماید .

از مزایای دیگر استفاده از کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی جلوگیری از بروز آتش سوزی در اثر وجود جریان نشتی می باشد . باتوجه به اینکه یم جریان 5/0 آمپری می توان باعث بروز آتش سوزی شود ، کلید حفاظت از خط برق گرفتگی با تشخیص جریان نشتی و قطع جریان ورودی ، مانع از بروز آتش سوزی می شود . همچنین از آنجا که در صورت وجود جریان نشتی در بدنه وسائل برقی و یا سیستم سیم کشی ساختمان ، این جریان به مرور زمان یاد می شود و احتمال سوختن وسایل برقی و سیستم سیم کشی ساختمان را به وجود می آورد لذا استفاده از کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی ، با توجه به کاهش میزان هدر رفتن انرژی الکتریکی و برق مصرفی . صرفه جوئی اقتصادی و حفظ ثروتهای ملی را نیز در بر خواهد داشت .

- مشخصات کلیدهای حفاظت از خطر برق گرفتگی ( جریان نشتی ) :

- دمای کاری کلیدها جهت قطع جریان نشتی متناوب از 25- تا 40- درجه سیلسیوس و با قدرت اتصال کوتاه 6 تا 25 کیلو آمپر می باشد .

- جهت حفاظت کـلـیـدهـا و مـدار مصرفی در مـقـابـل اتصال کوتاه و اضافه بار بایستی فیوز پشتیبان (Back-Up Fuse) با توجه به جریان نامی کلید و مشخصات ارائه شده در کاتالوگ نصب گردد .

-کلیدها با جریان نامی 125-16 آمپر تولید می شوند .

-کلیدها جهت استفاده مشترکین تکفاز ( خـانـگی ) بـه صورت دو پـل ( فـاز + نـول ) و مشترکین سه فـاز ( صنعتی ) به صورت چهار پل ، که می تواند همراه با نول و یا بدون نول ( در سیستم های سه سیمه ) بکار رود .

-میزان جریان قطع خودکار کلیدها ( حساسیت ) از 10 میلی آمپر تا 5/1 آمپر ، و مدت زمان قطع حداکثر 200 میلی ثانیه است .

-باتوجه به موقعیت نصب ، سیم های ورودی و خروجی می توانند از بالا و یا پائین به کلید متصل شوند که این امر در کارکرد کلید اثری نخواهد داشت .

- درجه حفاظت کلیدها برای جلوگیری از ورود اجسام خارجی برابر با IP 40 می باشد.

- کلید عملیات نصب و رفع نقص بایستی توسط فرد متخصص انجام شود .

-ترمینال های ورودی و خروجی کلیدها باتوجه به آمپر کلید برای بالاترین قطر کابل یا سیم در نظر گرفته شده و از این نظر مشکلی وجود نخواهد داشت .

- همراه با کلید امکان استفاده از کنتاکت کمکی نیز وجود دارد.

منبع: turbin.blogfa.com

+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 6:7  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

تقسيم بندي پستها

پستهاي فشار قوي از دو نظر تقسيم بندي مي‌شوند:

1- از نظر عايقي

2- از نظر محل نصب

پستهاي فشار قوي از نظر نوع عايق سه مي‌باشند:

1- پستهاي فشار قوي معمولي(Conventional) كه در آنها فاصله بين فازها و مدارهاي مختلف توسط هوا عايق شده است. اين پستها در همه سطوح ولتاژي ساخته مي‌شوند.شكل زیر نمونه‌اي از پست معمولي را نشان مي‌دهد.

2- پستهاي فشار قوي گازي(Gas Insulated Substation-GIS). در اين پستها به جاي هوا، از گاز 6SF بعنوان عايق استفاده ميشود. كليه تجهيزات درون كپسولهاي محتوي گاز6SF با فشار مناسب قرار دارند و عايق بين نقاط برقدار نسبت به يكديگر گاز6SF مي‌باشد كه قدرت عايقي آن حدوداً سه برابر هوا مي‌باشد. اينگونه پستها در همه سطوح ولتاژي ساخته ميشود ولي براي ولتاژهاي بالاتر از 66 كيلو ولت كاربرد آن رايج‌تر است.شكل(1-2) نمونه‌اي از پست گازي را نشان مي‌دهد.

3- پست‌هاي تركيبي (Hybrid) كه در واقع تركيبي از دو نوع فوق ميباشند. در اينگونه پستها از تجهيزات مانند شينه ها و كليدهاي قدرت در كپسولهاي گاز6SF قرار دارند و ساير تجهيزات بصورت معمول ميباشند. اين پستها براي ولتاژهاي بالاتر از 245 كيلو وات استفاده مي‌شود.

پستهاي برق از نظر محل نصب تجهيزات به دو دسته تقسيم مي‌شوند:

· پستهاي داخلي (Indoor Substation)

· پستهاي بيروني (Outdoor Substation)

پستهاي داخلي معمولي تا ولتاژ 110 كيلو ولت ساخته مي‌شود ولي استفاده از اين پست‌ها تا ولتاژ 33 كيلو ولت بيشتر رايج است. در اين پست‌ها تجهيزات قدرت در داخل يك ساختمان نصب مي‌گردند و از نظر ساختار و وضعيت فيزيكي تجهيزات ميتوان به سه دسته پست باز، نيمه باز و بسته تقسيم بندي كرد. در پست باز تجهيزات عمده كه شامل كليدهاي قدرت و شينه بندي و ترانسهاي اندازه‌گيري مي‌باشد كاملاً، رونت مي‌شود و جهت حفاظت افراد از نزديك شدن به تجهيزات برق‌دار از صفحات مشبك فلزي به‌ عنوان محافظ استفاده مي‌شود.

در پست نيمه باز فقط شينه بندي كه عموماً، در بالاترين قسمت نصب ميگردد، قابل روئت بوده و ساير تجهيزات تا ارتفاع دسترسي توسط ديوار يا مواد عايقي نسوز پوشانيده شده و ديده نميشود، در پست‌هاي بسته كليه قسمت‌هاي برق‌دار يعني تمام تجهيزات و شينه‌بندي درون تابلو‌هاي فلزي كه از همه طرف مسدود مي‌باشد قرار دارند.

پست‌هاي داخلي گازي تا ولتاژ بالاتر از 800 كيلو ولت نيز ساخته مي‌شود. از آنجائيكه كليه تجهيزات درون كپسولهاي گاز6SF قرار دارند امكان تماس سهوي با قسمت‌هاي برق‌دار به‌ هيچ وجه وجود ندارد.

در پست‌هاي بيروني كليه تجهيزات در يك محوطه فضاي باز كه محدوده آن Switchyard ناميده مي‌شود نصب مي‌گردند. اين پست‌ها عموماً براي ولتاژهاي بالاتر از 66 كيلو ولت ساخته مي‌شوند. در چنين سطح ولتاژي بدليل ازدياد حجم تجهيزات و همچنين رعايت فاصله اطمينان قسمت‌هاي برق دار و نيز پائين آوردن هزينه تمام شده ساخت پست و ملاحظات فني ديگر بطور عمده از پست‌هاي بيروني استفاده مي‌گردد.شكل(1-6) بخشي از يك پست بيروني معمولي را نشان مي‌دهد.

1-4-1- پست‌هاي داخلي باز و نيمه باز

در اين پست ها ترانسفورماتورهاي قدرت در اطاق‌هاي جداگانه نصب مي‌گردند و شينه‌بندي و ساير تجهيزات در يك سالن قرار مي گيرند. شبنه بندي معمولاً در بالاترين قسمت نصب مي‌گردد و تجهيزات مربوط به يك انشعاب شامل بريكر، ديسكانكتها، ترانسهاي ولتاژ و جريان وسايل در يك قسمت مشخص و محدود كه سلول ناميده ميشود نصب مي‌گردند. هر سلول از سلولهاي مجاور بوسيله تيغه اجري و يا صفحات فلزي يا عايقي نسوز جدا ميشود. در هر سلول معمولاً دو بخش وجود دارد يكي مربوط به تجهيزات قدرت و ديگري بخش تجهيزات كنترل و حفاظت كه در قسمت جلو سلول در دسترس متصويان پست است. اين دو بخش بايد كاملاً از يكديگر جدا باشند بنحوي كه امكان تماس سهوي با قسمتهاي تحت ولتاژ قدرت وجود نداشته باشد. كليه سلولها در مجاورت يكديگر و در وسط سالن قرار داده مي شوند بنحوي در دو طرف دو راهرو ايجاد ميگردد كه امكان دسترسي به تجهيزات كنترل و حفاظت و نيز تجهيزات قدرت را بهنگام تعميرات، فراهم مي‌كند.

1-4-2- پست‌هاي داخلي بسته

در پست‌هاي داخلي بسته همچنانكه قبلاً اشاره شد كليه تجهيزات قدرت و همچنين وسايل مربوط به كنترل و حفاظت پست در تابلوهاي فلزي نصب مي‌گردند. معمولاً در هر تابلو وسايل يك انشعاب از شين قرار داده مي‌شود كه عموماً، شامل بريكر، ديسكانت زمين، ترانس جريان و ولتاژ مي‌باشد. بريكر در تابلو يا بصورت ثابت و يا بصورت كشوئي قرار مي‌گيرد. بريكرهاي كشوئي داراي مزيتهائي نسبت به نوع ثابت هستند از جمله اينكه نيازي به ديسكانت در طرفين بريكر نيست و همچنين در صورت بروز نقصي در بريكر براحتي با بريكر مشابه قابل تعويض مي‌باشد. هر تابلو به چند بخش مجزا از هم تقسيم مي‌گردد كه در جلوگيري از پيشروي جرقه موثر است. هر يك از تجهيزات مانند بريكر، ترانس جريان و ولتاژ و شينه‌ها و وسايل مربوط به كنترل و حفاظت در بخش مخصوص بخود قرار مي‌گيرد. براي جلوگيري از فشار داخلي خيلي زياد در صورت بروز جرقه يا تخليه الكتريكي، در سقف تابلو دريچه‌هائي تعبيه مي‌گردد كه يا مشبك بوده و يا تحت فشار زياد باز مي‌شوند.

بطور كلي پست‌هاي داخلي بسته نسبت به پستهاي داخلي باز و نيمه باز محاسني دارند كه مهمترين آنها عبارتند از:

· امكان تماس سهوي افراد با تجهيزات وجود ندارد.

· امكان برخورد جرقه به قسمتهاي بيرون از تابلوها به حداقل مي‌رسد.

· فضاي لازم جهت يك تابلو يا سلول بسته به علت نزديكتر بودن تجهيزات نسبت به سلول‌هاي باز و نيمه باز معمولاً كمتر است.

· به علت بسته بودن تابلوها تجهيزات كمتر در معرض آلودگي‌هاي محيطي مانند دود و گرد و غبار مي‌باشند.

· چون تجهيزات و وسايل قبلاً در تابلوها جاسازي و نصب ميگردد، نصب تابلوها و بهره برداري از آنها به سهولت و در حداقل زمان صورت مي‌گيرد.

از معايب اين پست‌ها اين است كه امكان نظارت مستقيم بر وضعيت تجهيزات وجود ندارد و ضمناً وسايل تابلوهاي ساخت كارخانجات مختلف معمولاً قابل تعويض با يكديگر نيستند در حاليكه در سلول‌هاي باز و نيمه باز ميتوان از تجهيزات كارخانجات مختلف استفاده نمود. بطور كلي با توجه به مزاياي پست‌هاي بسته نسبت به پست‌هاي باز و نيمه باز در حال حاضر در اكثر موارد از پستهاي بسته بخصوص با بريكرهاي كشوئي استفاده مي‌شد. پستهاي بسته معمولاً تا ولتاژ 33 كيلو ولت ساخته مي‌شوند.

1-4-3- پستهاي گازي( داخلي و بيروني)

در پست‌های گازي كليه تجهيزات قدرت درون كپسولهاي محتوي گاز6SF كه قدرت عايقي آن تقريباً سه برابر هوا مي‌باشد قرار مي‌گيرند. به اين ترتيب فاصله قسمت‌هاي برق‌دار با يكديگر در درون كپسولهاي پر از گاز به مراتب كمتر از فاصله‌هاي لازم در پستهاي معمولي مي‌باشد و در مجموع تجهيزات فضاي بسيار كمتري را اشغال مي‌كنند.

پست‌هاي گازي تقريباً از سال 1960 ميلادي مورد استفاده قرار گرفته‌اند. مهمترين مزاياي پست گازي نسبت به پست معمولي عبارتند از:

· فضاي كمتر جهت نصب تأسيسات كه در حدود 10 تا 15 درصد يك پست معمولي در همان سطح ولتاژ مي‌باشد.

· چون كليه تجهيزات درون كپسول‌هاي گاز قرار دارند آلودگي‌هاي محيطي روي آنها تأثيري ندارد و بنابراين به تميز كاري و سرويسهاي دوره‌اي نيازي نيست.

· امكان تماس سهوي پرسنل با تجهيزات برق‌دار وجود ندارد.

· نصب و بهره برداري از پست به علت آماده بودن كليه تجهيزات درون كپسول‌هاي سبك وزن آلومنيومي، بسيار سريع انجام مي‌شود.

1-4-4- پستهاي معمولي بيروني

نكته اساسي درباره تجهيزاتي كه در پستهاي بيروني استفاده ميشوند اين است كه كليه تجهيزات بايستي در برابر شرايط مختلف آب و هوائي مناطق مقاوم باشند.

كليه تجهيزات معمولاً در ارتفاعي نصب مي‌شوند كه قسمت زمين شده آنها(قسمتهاي فلزي تجهيزات) از سطح تمام شده پست حداقل 230 سانتيمتر فاصله داشته باشد، به اين ترتيب امكان تماس سهوي با قسمت‌هاي تحت ولتاژ فشار قوي وجود ندارد. براي ايجاد اين ارتفاع در پست بيروني تجهيزات روي پايه‌ها يا اسكلت فلزي با ارتفاع مناسب در هواي آزاد نصب مي گردند. براي انجام اتصالات و ارتباط بين تجهيزات و نيز شينه‌بندي از سيم رشته‌اي همانند خطوط انتقال يا لوله آلومنيومي استفاده مي‌شود.

بطور كلي پست‌هاي فشار قوي بگونه‌اي طراحي مي‌گردند كه موارد مهم زير در آنها رعايت گردد:

· انجام عمليات لازم مانند نظارت بر وضعيت پست، صدور فرمانهاي قطع و وصل به كليدهاي قدرت، كنترل و حفاظت سيستم، نقل و انتقال لوازم و تجهيزات، توسعه و انجام تعميرات دوره‌اي و سرويس تجهيزات براحتي امكان پذير باشد.

· حداقل فواصل مجاز جهت قطعات و تجهيزات تحت ولتاژ با يكديگر و با زمين مطابق جداول استاندارد رعايت شود.

· متصديان پست از نظر برق گرفتگي در اثر تماس سهوي با قطعات تحت ولتاژ و يا پتانسيلهاي ناشي از اتصال كوتاه زمين به خوبي حفاظت شده باشند.

· هزينه‌هاي تمام شده پست ضمن حفظ كيفيت تجهيزات، به حداقل مقدار خود برسد.

منبع: turbin.blogfa.com

+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 6:6  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

عناصر الکتریکی

خازن های ثابت
در خازن های ثابت ، ظرفیت از پیش تعیین شده و ثابت است و مقدار آن را بعد از ساخت نمی توان تغییر داد . خازن های ثابت را معمولا با جنس دی الکتریک به کار رفته در آنها می شناسند .

خازن کاغذی
خازنهای کاغذی به دلیل ارزان بودن و اندازه کوچکشان مورد استفاده فراوان قرار می گیرند . جنس دی الکتریک آنها کاغذ آغشته به پارافین است و در ولتاژ پیش از 600 ولت مورد استفاده قرار می گیرند . صفحات این خازنها به صورت نوارهای صاف و طویل از جنس ورقه های قلع است . کاغذ آغشته به پارافین بین دو صفحه ، حکم دی الکتریک را دارد و این هر سه بصورت لوله ، پیچیده شده اند و داخل یک استوانه قرار می گیرند .

خازن میکا
خازن میکا از تعدادی ورقه ی نازک میکا به عنوان دی الکتریک و ورقه های نازک فلزی تشکیل می شوند . این ورقه ها به صورت یک در میان روی هم قرار می گیرند . ورقه های فلزی در دو دسته به یک دیگر متصل شده اند تا سطح موثر هر صفحه ی خازن را بزرگتر کنند و ظرفیت خازن بالا رود . هر چه مقدار صفحات فلزی بیش تر و اندازه ی آنها بزرگتر باشد ، ظرفیت خازن افزایش می یابد . مجموعه ورقه های میکا و فلز در یک کپسول قرار می گیرند .

خازن الکترولیتی
خازن های الکترولیتی دارای قطبیت معینی است و از آن در مدار های dc استفاده می شود . یک صفحه از خازن الکترولیتی مثبت است که به سر مثبت منبع وصل می شود . صفحه دیگر منفی است و به سر منفی منبع متصل می گردد . ظرفیت این خازن ها بالا و از چند میکروفاراد تا چند هزار میکروفاراد است . ولتاژ شکست این خازن ها معمولا کم و جریان نشتی انها نسبت به سایر خازنها زیاد است . خازن های الکترولیتی را با الکترولیت مایع و هم با الکترولیت خشک می سازد .

خازن سرامیک
خازنهای سرامیک دارای دی الکتریک بالا با توان بالا و اندازه کوچک هستند . از این خازنها در فرکانس های بالا استفاده می شود . صفحات خازن سرامیکی از جنس نقره و به صورت صفحات بیسار نازکی هستند که ماده ی دی الکتریک بین آنها را سرامیک تشکیل می دهد . این خازنها از لحاظ فیزیکی بسیار کوچک اند . ظرفیت خازنهای سرامیکی از چند پیکوفاراد تا میکروفاراد متغیر است . ولتاژ شکست این خازنها زیاد است و می تواند در ولتاژ های بالا ( چندین هزار ولت ) کار کنند .

خازنهای متغیر
خازنها متغیر خازنهایی هستند که ظرفیت آنها در هر لحظه می توان از حداقل تا حداکثر تغییر داد . با خازنهای متغیر می توان ظرفیت مورد نیاز را تنظیم کرد . از این گونه خازنها در فرکانس های پایین ، متوسط و بالا استفاده می شود . محدوده فرکانس های پایین از 250 پیکو تا 500 پیکو و برای فرکانس ها بالا حدود چند پیکو فاراد است .

خازن هوا
خازنی است که دی الکتریک آن هوا است و بیشتر برای انتخاب فرکانس مناسب در گیرنده ها با یک سلف به طور موازی بسته می شود . این گونه خازنها از چندین صفحه متحرک اند . صفحات به صورت یک در میان به فاصله منظم از یک دیگر قرار دارند . با چرخش محور که به صفحات متحرک کتصل است ، صفحات متحرک بین صفحات ثابت حرکت می کنند ، سطح موثر صفحات تغییر می کند و در نتیجه ، ظرفیت خازن نیز متناسب با گردش محور تغییر می کند .

خازن تریمر
این خازنها بسیار کوچک اند و در مدارها بکمک پیچ گوشتی می توان آنها را تنظیم کرد . با تغییر دادن فاصله بین صفحات ، ظرفیت خازن تغییر می کند . ماده عایق این خازنها معمولا میکا یا سرامیک است . از این خازنها در فرکانس های بالا استفاده فراوان می شود .

دیود

دیود چیست ؟ از اتصال دولایه p & n دیود درست می شود 

1- بعد از پیوند نیمه هادی نوع p & n کنار یکدیگر ، الکترونهای آزاد و حفره ها از محل پیوند عبور کرده ، با هم ترکیب می شوند و تشکیل یک لایه سد یا عایق می دهند .

2- یک منطقه تخلیه در محل پیوند ها ایجاد می شود که فاقد الکترونهای آزاد و حفره ها می باشد ، لکن اتمهایی که الکترون از دست داده و یا گرفته اند ، در دو طرف لایه سد و در منطقه تخلیه وجود دارند .

3- اتمهای یونیزه شده ، ایجاد سد پتانسیل می کنند که برای نیمه هادی ژرمانیومی حدود ۰.۲ ولت است و برای نیمه هادی سیلسیمی حدود ۰.۶ ولت است .

4- سد پتانسیل باعث که از حرکت و ترکیب بیشتر الکترونها و حفره ها در لایه سد جلوگیری به عمل آید .

5- کریستال نیمه هادی نوع p دارای بار الکتریکی مثبت و کریستال نیمه هادی n دارای بار الکتریکی منفی می باشد .

بایاس دیود
وصل کردن ولتاژ به دیود را بایاس کردن دیود می گویند .

بایاس مستقیم
اگرنیمه هادی نوع p به قطب مثبت باتری و نیمه هادی نوع n به قطب منفی آن وصل شود و ولتاژ از پتانسیل سد دیود بیشترباشد ، در مدار جریان بر قرار خواهد شد .

بایاس معکوس
اگر قطب مثبت باتری به نیمه هادی نوع n وصل شود و قطب منفی باتری به نیمه هادی نوع p وصل شود ، جریانی در مدار نخواهیم داشت .

تست دیود
همانطور که گفته شد اگر دوید در بایاس موافق یا معکوس قرار بگیرد جریان را از خود عبور می دهد و ما می توانیم دیود را با یک مدار ساده سری کنیم ( البته با رعایت قطبهای دیود و باتری ) اگر مدار شروع به کار کرد پس دیود سالم است و در غیر این صورت دیود سوخته شده است .

انواع دیود ها

1- دیود اتصال نقطه ای
2- دیود زنر
3- دیود نور دهنده LED
4- دیود خازنی ( واراکتور )
5- فتو دیود

دیود اتصال نقطه ای 
دیود های معمولی در بایاس معکوس ایجاد ظرفیت خازنی ( حدود PF ) می کنند . اگر بخواهیم در فرکانس های بالا به کار می بریم ، به علت ظرفیت خازنی در بایاس معکوس ، جریان در مدار عبور می کند . چون در فرکانس های بالا مقاومت دیود کم می شود . برای جلوگیری از این کار از دیود اتصال نقطه ای استفاده می کنیم

دیود زنر
دیود زنر ، مانند یک دیود معمولی از دو نیمه هادی نوع P & N ساخته می شود . اگر یه دیود معمولی را در بایاس معکوس اتصال دهیم و ولتاژ معکوس را زیاد کنیم ، در یک ولتاژ خاص ، دیود در بایاس معکوس نیز شروع به هدایت می کند . ولتاژی که دیود در بایاس مخالف ، شروع به هدایت می کند ، به ولتاژ زنر معروف است و با تنظیم نا خالصی می توان ولتاژ شکسته شدن پیوند ها را کنترل کرد

ولتاژ زنر :
ولتاژی که دیود زنر به ازای آن در بایاس معکوس ، هادی می شود به ولتاژ زنر معروف است .

دیود نوردهنده LED
این دوید از دو نوع نیمه هادی P & N تشکیل شده است . هر گاه این دیود ، در بایاس مستقیم ولتاژی قرار گیرد و شدت جریان به اندازه کافی باشد ، دیود ، از خود نور تولید می کند . نور تولید شده در محل اتصال دو نیمه هادی تشکیل می شود . نور تولیدی بستگی به جنس به کار برده شده در نیمه هادی دارد . این لامپ چند مزایا بر لامپ های معمولی دارد که عبارتند از :

1- کوچک بودن و نیاز به فضای کم
2- محکم بودن و داشتن عمر طولانی ( حدود صد هزار ساعت کار )
3- قطع و وصل سریع نور
4- تلفات حرارتی کم
5- ولتاژ کار کم ، بین ۱.۷ ولت تا 3.3 ولت
6- جریان کم حدود چند میلی آمپر با نور قابل رویت
7- توان کم ، حدود ۱۰ تا ۱۵۰ میلی وات

دیود خازنی ( واراکتور )
این دیود از دو نیمه هادی نوع P & N تشکیل می شود . دیود خازنی در واقع دیودی است که به جای خازن بکار می رود و مقدار ظرفیت آن با ولتاژ دو سر آن رابطه عکس دارد

فتو دیود
این دیود از دو نیمه هادی نوع P & N تشکیل می شود . با این تفاوت که محل پیوند P & N ، جهت تابانیدن نور به آن از مواد پلاستیکی سیاه پوشیده نمی باشد ، بلکه توسط شیشه و یا پلاستیک شفاف پوشیده می گردد تا نور بتواند با آسانی به آن بتابد . روی اکتر فتو دیود ها یک لنز بسیار کوچک نصب می شود تا بتواند نور تابانیده شده به آن را متمرکز کرده و به محل پیوند برساند .

مقاومت
مقاومت چیست؟ مقاومت ها اجزایی هستند که مقاومت مدار را زیاد می کنند . آنها از موادی با هدایت کم و در اندازه ها و شکل های متنوع ساخته شده اند .

مقاومت الکتریکی
عبور جریان الکتریکی از هادی ها از بسیاری جهات شبیه عبور گاز از یک لوله است . اگر این لوله پر از پشم فلزی یا ماده مختلتی باشد ، این شباهت ها بیشتر می شود . اتم های نشکیل دهنده سیم هادی از عبور الکترون ها جلوگیری می کنند ، همانطور که الیاف پشم فلزی مانع عبور مولکولهای گاز می شوند . حال می خواهیم ببینیم که مقاومت هادی ها به غیر از جنس فلز به چه عواملی دیگری بستگی دارد .

تاثیر سطح مقطع بر مقاومت الکتریکی
مقاومت هر جسمی به الکترونهای آزاد آن بستگی دارد . می دانید که واحد شدت الکتریکی آمپر ( A ) است . یک آمپر یعنی این که 6/28ضرب در 10 به توان 18 الکترون آزاد در هر ثانیه از هر نقطه سیم عبور می کند . پس یک هادی خوب باید به مقدار کافی الکترون آزاد داشته باشد تا جریان الکتریکی با چندین آمپر بتواند از آن عبور کند .

بنا بر این طبق شکل هرگاه پهنای فلز افزایش یابد ، در حقیقت سطح مقطع زیادتر و در نتیجه ، مقاومت کم تر می شود . پس سطح مقطع عکس مقاومت عمل می کند

تاثیر طول هادی بر مقاونت الکتریکی
شاید تصور کنیئ که با افزایش طول هادی عبور جریان راحت تر می شود ولی چنین نیست . اگر چه در یک قطعه مسیبلند تر تعداد بیشتری الکنرون آزاد وجود دارد ولی الکترونهای آزاد اضافی در طول سیم ، در اندازه گیری جریان الکتریکیداخل نمی شود . در واقع هر طول معین از هادی ، مقدار معینی مقاومت دارد و هر چه سیم طویل تر باشد ، مقاومت بیتر می شود .

تغییرات مقاومت به طول سیم
نکته : تغییر طول و سطح مقطع به میزان دو برابر مقاومت را تغییر نمی دهد

اندازه گیری مقاومت الکتریکی در مدار

مدارهای الکتریکی به دو نوع بسته می شوند : سری یا موازی

اندازه گیری مقاومت الکتریکی در مدارسری :

در مدار سری همانگونه که از نامش پیدا است مقاومت ها به دنبال هم بسته شده اند پس باید تمامی مقدار آنها را با هم جمع کرد

اندازه گیری مقاومت الکتریکی در مدار موازی :

در مدار موازی باید حاصل ضرب تمام مقاومت ها را تقسیم بر مجموع مقاومت ها کرد .

کاربرد مقاومت های الکتریکی
مقاومت های اهمی برای اضافه کردن مقاومت مدارهای الکتریکی به کار می روند . در حقیقت ، آنها اجسامی هستند که در مقابل عبور جریان مقاومت زیادی از خود نشان می دهند . موادی که غالباٌ در مقاومت ها به کار می روند عبارتند از کربن ، آلیاژ مخصوص از فلزاتی از قبیل نیکروم ، کنستانتان و منگانان . مقاومت اهمی را طوری به مدار می بندیم که جریان همان طور که از بار الکتریکی و منبع ولتاژ عبور می کند ، از آن هم بگذرد . در این صورت مقاومت کل مدار مجموع مقاومت های بار الکتریکی ، منبع ولتاژ ، سیم های رابط و مقاومت اهمی است . توجه داشته باشید که فقط با اضافه کردن یک مقاومت اهمی مناسب به مدار می توان مقاومت کل مدار را به اندازه ی دلخواه تغییر داد .

انواع مقامت ها

1- مقاومت های ترکیبی
2- مقاومت های سیم پیچی
3- مقاومت های لایه ای

طبقه بندی مقاومت های از نظر نوع کار

1- مقاومت های ثابت : مقاومت های ثابت دو سیم رابط دارند که به دو انتهای مقاومت متصل است . اصولا مقدار این نوع مقاومت های ثابت است ولی بعضی از آنها دارای مقاومتهای متفاوتی هستند . این مقاومت ها به دو دسته ی الف - مقاومت ها زبانه دار و ب - مقاومتهای قابل تنظیم تقسیم می شوند .

الف) مقاومت های زبانه دار : در این نوع مقاومت ها علاوه بر دو سیم انتهایی ، سر سیم های دیگری بین دو سر مقاومت وجود دارد . با اتصال ترمینال های مختلف به مدار مقاومت های متفاوتی حاصل می شود . هر یک از این مقاومت ها دارای مقاومت ثابتی هستند .

ب) مقاومت های قابل تنظیم : دیدید که مقاومت های ثابت قابلیت انعطاف ندارند ، زیرا مقاومتشان کاملا تعیین شده و مقدار آن تغییر نا پذیر است . مقاومت های زبانه دار تا حدودی قابلت انعطاف دارند ، چون بیش از یک مقدار مقاومت می توان از آنها بدست آورد . با وجود این تعداد مقاومت هایی را که می توان از آنها بدست آورد به 3 یا 4 محدود می شود . آنچه اغلب مورد نیاز است ، مقاومتی است که بوسیله آن بتوان حدود معینی از مقاومت را از 0 تا 1 حد اکثر بدست آورد . این مقاومت ها طوری ساخته نشده اند که بتوان آنها را پیوسته تغییر داد . در واقع ، هنگام نصب این مقاومت ها در مدار، آنها را روی مقاومت دلخواه تنظیم کرده و سپس با همان مقاومت در مدار کار می کنند .

2- مقاومت های متغییر : در بسیاری از وسایل الکتریکی مقدار بعضی از مقاومتها باید پیوسته تغییر کند ، پیچ ولوم رادیو ، کنترل کننده روشنایی تلویزیون از آن جمله اند . مقاومتهای متغیر مقاومتهایی هستند که پیوسته می توان مقدار آنها را تغییر داد .

به آن دسته از مقاومت های متغیر ، " وابسته " گفته می شود که به وسیله عواملی از قبیل نور ، حرارت ، ولتاژ و ... مقدار مقاومتشان تغییر کند . این مقاومت ها انواع مختلفی دارد که عبارت اند از :

الف- مقاومتهای تابع حرارت THERMISTOR (Tehrmally sensitive resistor):

مقدار اهم این مقاومت ها تابع حرارت است . یعنی ، در اثر حرارت میزان مقاومتشان تغییر می کند. مقاومت های حرارتی را تحت عنوان " ترمیستور" می شناسیم . در این مقاومت ها تغییرات مقدار مقاومت نسبت به تغییرات دما خطی نیست. از این مقاومت ها در مدارهابه صورت حس کننده(Sensor) های حرارتی در مسیر دستگاه های الکتریکی نظیر موتورهای الکتریکی ، کوره ها ، سیستم های تهویه و تبرید استفاده می شود . به طور کلی ترمیستورها در مداراتی که دما را اندازه گیری یا کنترل می کنند به کار می روند و در دو نوع ساخته می شوند . 1- ترمیستور با ضریب حرارتی مثبت (PTC): که با افزایش دما مقدار مقاومت آن افزایش می یابد . و 2- ترمیستور با ضریب حرارتی منفی (NTC) : که با افزایش دما مقدار مقاومتش کاهش می یابد .

ب- مقاومت های تابع نور LDR(Light Dependent Resistor):

مقدار مقاومت تابع نور تابع تغییرات شدت نور تابیده شده به سطح آن است. مقاومت تابع نور در فضای تاریک دارای مقاومت خیلی زیاد (در حد مگا اهم ) و در روشنایی دارای مقاومت کم ( در حد کیلو یا اهم ) است . مقاومت های LDR را " فتو رزیستور " هم می نامند . برای اینکه نور روی عنصر مقاومتی فتورزیستور اثر گذارد معمولا سطح ظاهری آن را با شیشه یا پلاستیک شفاف می پوشانند . از این مقاومت در مدارات الکترونیکی به عنوان تشخیص دهنده ی نور (نور سنج ) استفاده می شود . از جمله کاربردهای این مقاومت استفاده ی آن در دوربین های عکاسی و کلیدهای نوری و چشم های الکترونیکی است .

ج- مقاومت های تابع ولتاژ VDR ( Voltage Dependent Resistor ) :

مقاومت های تابع ولتاژ ، مقاومت هایی هستند که متناسب با تغییر ولتاژ ، مقاومت آنها تغییر می کند تا همواره ولتاژ یکسانی در مدار وجود داشته باشد . مقاومت VDR را تحت عنوان " واریستور " نیز می شناسند . مقدار اهم این مقاومت ها با ولتاژ رابطه ی معکوس دارد . یعنی با افزایش ولتاژ مقدار اهم آنها کاهش می یابد . واریستورها به پلاریته ی ولتاژ اعمال شده وابسته نیستند که این خود مزیتی برای این نوع مقاومت ها محسوب می شود ، زیرا برای استفاده در مدارات AC بسیار مناسب هستند. از جمله کاربرهای این مقاومت ها عبارتند از : 1- تثبیت کنندهای ولتاژ 2- حفاظت مدارها در مقابل اضافه ولتاژها در لحظات قطع و وصل کلید .

د-مقاومت های تابع میدان مغناطیسیMDR(Magnetic Dependen Resistor):

مقاومت های تابع میدان به مقاومت هایی گفته می شود که به سبب اثر میدان مغناطیسی بر آنها مقدار اهمشان تغییر می کند . در ساخت این مقاومت ها از نیمه هادی هایی استفاده شده که دارای ضریب حرارتی منفی هستند. به همین دلیل در صورت افزایش دما مقدار مقاومت آن ها کاهش می یابد .

نحوه تعیین مقدار مقاومت ها از روی کد رنگی :

رنگ اولین نوار نشان دهنده اولین عدد صحیح مقدار مقاومت است و رنگ دومین نوار نشان دهنده دومین عدد صحیح مقدار مقاومت است . رنگ سومین نوار نشان دهنده ضریب مقاومت است . رنگ نوار چهارم حدود خطا ( تلرانس ) را معین می کند .

رنگ عدد صحیح مضرب تلرانس

سیاه 0 --1
قهوه ای 1 --10
قرمز 2 --100
نارنجی 3 --1000
زرد 4 --10000
سبز 5 --100000
آبی 6 --1000000
بنفش 7 --10000000
خاکستری 8 --100000000
سفید 9 --1000000000
طلائی - - 5%
نقره ای - 10%
بی رنگ - - 20%


قانون اُهم

برای بوجود آوردن جریان در یك مقاومت ، باید یك ولتاژ را در سرتاسر مقاومت ایجاد كنیم . قانون اُهم وابستگی بین ولتاژ ، جریان و مقاومت را بیان میكند كه به 3 روش مختلف بیان می شود . شود .

V = I × R یا I = V / R یا R = V / I

در فرمولهای بالا واحد ولتاژ ( ولت V ) واحد جریان ( آمپر I ) و واحد مقاومت ( اُهم ) می باشد .
در اكثر مدارهای الكتریكی معمولاً مقدار آمپر بسیار بالا و برعكس مقدار مقاومت معمولاً پائین در نظر گرفته شده است . لذا جریان با میلی آمپر و اُهم با كیلو اُهم اندازه گیری می شود .

ترانزیستور 

در سالهای 1904تا 1947 لامپها تنها وسایل الکترونیکی بودند که برای تقویت مورد استفاده قرار می گرفتند . در سال 1906لامپ سه قطبی توسط لی دی فورست ساخته شد و در سال 1930 لامپ های چهار قطبی ( تترود ) و پنج قطبی ( پنتود ) نیز ساخته شدند . در سال های بعد ، صنعت الکترونیک به عنوان یک صنعت اصلی و مهم با قابلیت توسعه بسیار ، مورد توجه قرار گرفت . در 23 دسامبر 1947 صنعت الکترونیک به موفقیت جدیدی دست یافت . دربعد از ظهر این روز والتربراتین و جان باردین عمل تقویت سیگنال را توسط اولین ترانزیستوری که در لابراتوار کمپانی بل ، طراحی . ساخته شده بود ، انجام دادند .

برتریهای ترانزیستور بر لامپ های الکترونی 

بعد از اختراع ترانزیستور ، برتریهای این المان نسبت به لامپهای الکترونی ، به زودی آشکار گشت . به طوری که در رادیو و تلویزیون و هم همچنین مدارات الکترونی ترانزیستوری ، بلافاصله ساخته شدند . در زیر به برخی از برتریهای ترانزیستود نسبت به لامپ های الکترونی اشاره شده است .

الف: کوچک تر و سبک تر بودن
ب : احتیاج نداشتن به فیلامان و در نتیجه ، نداشتن تلفات حرارتی تاشی از گرم کردن فیلامان
ج : احتیاج نداشتن به مدت زمان جهت گرم شدن فیلامان
د : کار کردن در ولتاژ های بسیار کم
و : استحکام زیاد و داشتن عمر طولانی
ز : ساده بودن سیم کشی طراحی های ترانزیستوری

باید توجه داشت که لامپها نیز نسبت به ترانزیستور ها از برتری هایی برخوردارند ، از جمله : قدرت بسیار بالا ، تغییر نکردن نقطه کار بر اثر گرما و ... ولی ترانزیستور با داشتن برتریهای فوق در قدرتهای کم و متوسط جانشین لامپها شده است .

ساختمان ترانزیستور

ترانزیستور معمولی ، یک المان سه قطبی است که از سه کریستال نیمه هادی نوع n و p که در کنار یک دیگر قرار میگیرند تشکیل شده است . ترتیب قرار گرفتن نیمه هادی ها در کنار هم ، می تواند به دو صورت انجام پذیرد :

الف : دو قطعه نیمه هادی نوع n در دو طرف و نیمه هادی نوع p در وسط .
ب: دو قطعه نیمه هادی نوع p در دو طرف و نیمه هادی نوع n در وسط .

در حالت (الف) ترانزیستور npn و در حالت (ب) تورانزیستور pnp می نامند .

پایه های خروجی ترانزیستور را به ترتیب امیتر ( منتشر کننده ) ، بیس ( پایه ) و کلکتور ( جمع کننده ) نامگذاری کرده اند . امیتر را با حرف E ، بیس را با حرف B و کلکتور را با حرف C نشان می دهند . پایه های ترانزیستور را می توان با پایه های لامپ تریود از نظر نوع عملکرد به شرح زیر مقایسه نمود :

الف : امیتر با کاتد E=K
ب : بیس با شبکه فرمان B=G
ج : کلکتور با آند C=A

نیمه هادی نوع N یا P به عنوان امیتر به کار می روند ، نسبت به لایه و کلکتور دارای ناخالصی بیشتری می باشد . ضخامت این لایه حدود چند ده میکرون است . و سطح تماس آن نیز بستگی به میزان فرکانسی و قدرت ترانزیستور دارد .

لایه بیس نسبت به کلکتور دارای ناخالصی کمتری است و ضخامت آن نیز به مراتب کمتر از امیتر و کلکتور می باشد و عملا از چند میکرون تجاوز نمی کند .
ناخالصی لایه کلکتور از امیتر کمتر و از بیس بیشتر است . ضخامت این لایه به مراتب بزرگتر از امیتر می باشد ، زیرا تقریبا تمامی تلفات حرارتی ترانزیستور در کلکتور ایجاد می شود .
این نوع ترانزیستورها را به اختصار BJT (Bipolar Junction Transistor ) می نامند .

عملکرد ترانزیستور

بایاسینگ ترانزیستور : برای اینکه بتوان از ترانزیستور به عنوان تقویت کننده ، سوییچ و ... استفاده نمود ، باید ابتدا ترانزیستور را از نظر ولتاژDC تغذیه کرد ، عمل تغذیه ولتاژ پایه های ترانزیستور را بایاسینگ ترانزیستور می گویند . با توجه به اینکه ترانزیستور دارای سه پایه می باشد می توانیم یکی از پایه هارا به عنوان مشترک و دو پایه دیگر را به عنوان ورودی و خروجی در نظر بگیریم . اتصال ولتاژ DC به پایه های مختلف ترانزیستور نحوه کار آن را بیان می کند . چون پایه های ترانزیستور سه عدد است ، لذا می توانیم ولتاژ dc را به فرمهای مختلف به ترانزیستور متصل کنیم.

منبع: turbin.blogfa.com

+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 6:5  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

جریان الکتریکی

جریان الکتریکی

جریان الکتریکی به صورت نرخ تغییر بار الکتریکی نسبت به زمان تعریف شده و با نماد I نشان داده می‌شود. این رابطه را با مشتقات جزیی (کلی‌ترین حالت) به صورت زیر نشان می‌دهیم:

در این رابطه، جریان می‌تواند نسبت به زمان تغییر کند. جریان الکتریکی برای تعریف شدن (یا اندازه گیری) باید از سطح معینی عبور کند (مثلاً از سطح مقطع یک رسانا) از این رو تابعی نقطه‌ای به شمار می‌آید. مقدارهای لحظه‌ای، متوسط و موثر برای جریان الکتریکی تعریف شده و به صورت ساده شده‌ای در سیم‌های رسانا قابل محاسبه‌اند.

جهت قراردادی جریان از ابتدا در جهت عبور بارهای مثبت تعریف شده است. هرچند می‌دانیم که در صورت داشتن رسانای فلزی، جریان الکتریسته، ناشی از عبور بارهای منفی، یعنی الکترون‌ها، (در خلاف جهت جریان) است.

مشخصات جریان الکتریکی
یک سیم معمولی برای هدایت الکتریسیته، سیم مسی به هم بافته شده است

از نظر تاریخی نماد جریان I، از واژه آلمانی Intensität که به معنی شدت است، گرفته شده است. واحد جریان الکتریکی در دستگاه SI، آمپر است. به همین علت بعضی اوقات جریان الکتریکی بطور غیر رسمی و به دلیل همانندی با واژه ولتاژ، آمپراژ خوانده می‌شود.

شدت جریان در نقاط گوناگون یک رسانا

شدت جریان در هر سطح مقطع از رسانا مقدار ثابتی است و بستگی به مساحت مقطع ندارد. مانند این که مقدار آبی که در هر سطح مقطع از لوله عبور می‌کند، همواره در واحد زمان همه جا مساوی است، حتی اگر سطح مقطع‌ها مختلف باشد. ثابت بودن جریان الکتریسیته از این امر ناشی می‌شود که بار الکتریکی در هادی حفظ می‌شود. در هیچ نقطه‌ای بار الکتریکی نمی‌تواند روی هم متراکم شود و یا از رسانا بیرون ریخته شود. به عبارت دیگر در هادی چشمه یا چاهی برای بار الکتریکی وجود ندارد.

سرعت رانش

بار الکتریکی از بخش مثبت به بخش منفی می‌رود میدان الکتریکی که بر روی الکترون‌های هادی اثر می‌کند، هیچ گونه شتاب برآیندی ایجاد نمی‌کند. چون الکترون‌ها پیوسته با یون‌های هادی برخورد می‌کنند. لذا انرژی حاصل از شتاب الکترون‌ها به انرژی نوسانی شبکه تبدیل می‌شود و الکترون‌ها سرعت جریان متوسط ثابتی (سرعت رانش) در راستای خلاف جهت میدان الکتریکی به‌دست می‌آورند. پیوستگی جریان الکتریکی در مدارهای الکتریکی، قانون جریان کیرشهف نامیده می‌شود.

اشکال مختلف جریان الکتریکی

در رساناهای فلزی، مانند سیم‌ها، جریان ناشی از عبور الکترون‌ها است، اما این امر در مورد اکثر رساناهای غیرفلزی صادق نیست. جریان الکتریکی در الکترولیت‌ها، عبور اتم‌های باردار شده به صورت الکتریکی (یون‌ها) است، که در هر دو نوع مثبت و منفی وجود دارند. برای مثال، یک پیل الکتروشیمیایی ممکن است با آب نمک (محلولی از کلرید سدیم) در یک طرف غشا و آب خالص در طرف دیگر ساخته شود. غشا به یون‌های مثبت سدیم اجازه عبور می‌دهد، اما به یون‌های منفی کلر این اجازه را نمی‌دهد. بنابراین یک جریان خالص ایجاد می‌شود.

طبق قانون آمپر، جریان الکتریکی ، میدان مغناطیسی تولید می‌کند

جریان الکتریکی در پلاسما عبور الکترون‌ها، مانند یون‌های مثبت و منفی است. در آب یخ زده و در برخی از الکترولیت‌های جامد، عبور پروتون‌ها، جریان الکتریکی را ایجاد می‌کند. نمونه‌هایی هم وجود دارد که علیرغم اینکه در آن‌ها، الکترون‌ها بارهایی هستند که از نظر فیزیکی حرکت می‌کنند، اما تصور جریان مانند «حفره»‌های مثبت متحرک (نقاطی که برای خنثی شدن از نظر الکتریکی نیاز به یک الکترون دارند)، قابل فهم‌تر است. این شرایطی است که در یک نیم‌رسانای نوع p وجود دارد.

اندازه گیری جریان الکتریکی

شدت جریان الکتریکی را می‌توان مستقیماً با گالوانومتر اندازه‌گیری کرد. اما این روش نیاز به قطع مدار دارد که گاهی مشکل یا نامطلوب است. جریان را می‌توان بدون قطع مدار و با اندازه گیری میدان مغناطیسی که جریان تولید می‌کند، محاسبه کرد. ابزارهای مورد نیاز برای این کار شامل حسگرهای اثر هال، کلمپ گیره‌های جریان و سیم پیچهای روگووسکی است.

چگالی جریان

جریان I مشخصه هر رسانای بخصوصی است و این جریان یک کمیت ماکروسکوپی مانند جرم یا حجم جسم است. کمیت میکروسکوپی مربوط،چگالی جریان J است. J یک کمیت برداری است و بیشتر مشخصه نقطه‌ای در داخل رسانا است تا تمامی آن. هر گاه جریان در سرتاسر رسانایی با سطح مقطع A به طور یکنواخت توزیع شده باشد، بزرگی چگالی جریان برای تمام نقاط واقع بر روی مقطع عبارت است از: J = I/A. چگالی جریان الکتریکی توسط قانون اهم به میدان الکتریکی مربوط می‌شود: J = σE

منابع:
· چنگ، دیوید کئون. الکترومغناطیس میدان و امواج. ترجمهٔ پرویز جبه‌دار مارالانی و محمد قوامی. موسسه انتشارات و چاپ دانشگاه تهران. پاییز ۱۳۷۹. چاپ

+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 6:3  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

موتورهاي کاترپيلار

معرفي موتورهاي کاترپيلار

دسته بندي موتورهاي کاترپيلار

موتورهاي کاترپيلار در انواع مختلفي توليد مي شوند. موتورهاي کاترپيلاري که بمنظور استفاده در توليد نيروي محرک طراحي شده اند از نظر تقسيم بندي در سري قديمي 300 با حرف D براي سوخت ديزل و G براي سوخت گاز طبيعي مشخص مي شدند همانند: D398,D379 که در دستگاههاي حفاري دريا و خشکي کاربرد دارند يا G379,G399.

اما در تقسيم بندي ديگر کاترپيلار موتورها توسط سريهاي مختلفي رده بندي مي شوند که در هر سري تکنولوژي جديدتري نسبت به سريهاي قبلي به کار رفته است. مانند سري 3300 و 3400 و 3500 و 3600 که جديدترين سري موتورهاي ساخت کاترپيلار است.

موتورهاي کوچکتر کاترپيلار که داراي قدرت کمتري هستند در نامگذاري هاي جديدشان توسط حجم موتور نامگذاري شده اند مانند C-1.6 ، C-7 ، C-9 ، C-10 ، C-11 ، C-12و ... که البته اندازه ها بر حسب ليتر است. همچنين در ديزل- ژنراتورهاي برق اضطراري اولمپين مانند D125P1 يا GEH200 که عدد 125 و 200 نشانگر قدرت توليدي موتور در حالت استند باي است (در حالت استفاده مداوم قدرت موتور حدود 10 درصد کمتر است).

همچنين موتورها از نظر مجهز بودن به توربوشارژر توسط علامتT و آفترکولر توسط علامتA مشخص مي شوند و TTA نمايشگر نوع توربو شارژي دو قلو است و در صورتي که فاقد توربو شارژر باشند توسط علامت NA (naturally aspirated) مشخص مي شوند. علامت JW (Jacket Water) به معني خنک شوندگي با سيستم آب در گردش توسط رادياتور در دکلهاي خشکي يا مبدل حرارتي در دکلهاي دريايي است.

موتورهاي کاترپيلار را همچنين مي توان بر اساس اندازه پيستون به اين صورت تقسيم بندي نمود. سري 3200 با اندازه 4.5” ، سري 3300 با اندازه 4.75” , سري 3400 با اندازه 5.4” , سري 300 با اندازه 6.25” , سري 3500 با اندازه 6.7” که در نتيجه قدرت آنها نيز بترتيب افزايش مي يابد.

موتورهاي کاترپيلار 3500 که از توليدات موتورهاي با راندمان بالاي شرکت کاترپيلار هستند ، حاصل انجام تحقيقات وسيع در زمينه تکنولوژي موتورهاي ديزل بوده اند و در اواسط دهه 80 و اويل دهه 90 ميلادي به بازار عرضه گشتند.

دامنه قدرت طراحي شده براي اين موتورها از 600 تا 1200 کيلو وات ( 800 تا 1600 اسب بخار) است و به صورت چهار نوع ديزل ژنراتور ، موتور صنعتي ، موتور وسيله نقليه و موتور استند باي مورد استفاده قرار مي گيرند

مدل موتور
قطر سيلندر
قدرت موتور

سري 3208
5/4 اينچ
175-250 اسب بخار

سري 3300
75/4 اينچ
100-270 اسب بخار

سري 3400
4/5 اينچ
325-750 اسب بخار

سري 300
25/6 اينچ
650-1425 اسب بخار

سري 3500
7/6 اينچ
715-1600 اسب بخار

سري 3600
11 اينچ
1500 – 6000 اسب بخار

مشخصه هاي فني موتورهاي کاتر پيلار:

موتورهاي کاترپيلار 3500 در سه مدل 8 و 12 و 16 سيلندر موجودند. . داراي تکنولوژيهاي جديدتري نسبت به موتورهاي ديگر مي باشند. در اين موتورها از سيستم تزريق سوخت مستقيم و مجزا براي هر سيلندر به جاي پمپ انژکتور مجتمع استفاده شده و سرسيلندر هر سيلندر به صورت جداگانه قابل دسترسي و تعمير است. نصب صفحه حائل آلمونيومي بين سيلندر و سر سيلندر. سطح بزرگتر ياتاقانها و ضخامت فيلم روغن کاري بزرگتر. استفاده از سيستم خاموش کن اضطراري خودکار استفاده از سيستم کنترل فشار روغن توسط دو عدد والو تنظيم فشار در بلوک سيلندر بکارگيري سيستم پيش روانکاري در استارت. استفاده از سيستم توربو شارژ دو قلو پر قدرت با دور حداکثر 70000 دور در دقيقه و... از مزاياي اين موتور پر قدرت است که باعث شده عمر بالاتر و مصرف سوخت کمتر و تعمير و نگهداري آسانتري داشته باشند. ضمناً در موتورهاي فوق به استثناي پيچ و مهره ها از اندازه هاي (متريک) ميليمتري استفاده شده است.

شکل سيلندر اين موتورها به صورت خورجيني (V) با زاويه 60 درجه هستند. تعداد سوپاپ در هر سيلندر 4 عدد است. 2 سوپاپ ورودي هوا و 2 سوپاپ خروج دود . قطر هر سيلندر 6.7 اينچ يا 170 ميليمتر است. کورس پيستون 7.5 اينچ يا 190 ميليمتر است. سيستم تزريق سوخت از نوع تزريق مستقيم است. جهت حرکت ميل لنگ اگر از انتهاي موتور ديده شود در جهت عکس عقربه ساعت (جهت استاندارد SAE) است و سيلندر شماره 1 سيلندر جلويي در سمت راست موتور و سيلندر 2 سمت چپ و بهمين ترتيب شماره گذاري ميشود. نسبت تراکم موتور 1 : 13 است.

حجم هر سيلندر 31/4 ليتر(263 اينچ مکعب) است. 

حجم موتور 3508 برابر 5/34 ليتر يا 2105 اينچ مکعب است.

حجم موتور 3512 برابر 8/51 ليتر يا 3156 اينچ مکعب است.

حجم موتور 3516 برابر 69 ليتر يا 4208 اينچ مکعب است.

ترتيب احتراق موتور 3508 به صورت 8-6-5-4-3-7-2-1 است.

ترتيب احتراق موتور 3512 به صورت 6-7-10-3-2-11-8-5-4-9-12-1 است و براي 3516 به صورت 8-7-14-13-12-11-16-15-10-9-4-3-6-5-2-1.

فيلر سوپاپ هوا 38/0 ميليمتر يا 015/0 اينچ است.

فيلر سوپاپ دود 76/0 ميليمتر يا 030/0 اينچ است.

قدرت موتور 3516 در دور 1200 (فرکانس برق 60 هرتز) برابر 1050kw يا 1400 hp است.

آشنایی با سوخت دیزل و سیستم سوخت رسانی

کیفیت سوخت دیزل یک عامل تاثیرگذار و بسیار مهم در کارکرد و عمر موتور است. سوخت مصرفی باید بتواند قدرت کافی را بدون ایجاد آلودگی و ذرات جامد زیاد که برای موتور زیان آور است ایجاد کند. علاوه بر این در انتخاب سوخت مناسب باید ملاحظات اقتصادی و محیط زیست استفاده کننده را مد نظر داشت. همچنین دسترسی به انواع مختلف سوخت مورد استفاده و قیمت آنها بسیار مهم است.

درجات مختلف سوخت دیزل:

انواع مختلفی از مشتقات نفتی به عنوان سوخت مصرفی موتور دیزل در بازار موجودند که به برشهای میانی برج تقطیر نفت معروفند. خواص و کیفیت این سوختها بستگی به فرآیند پالایشگاهی بکار رفته و کیفیت نفت خام مورد استفاده بستگی دارد. درجه بندی سوختهای حاصل از نفت خام بسته به کیفیت آنها به درجه بالا (High Grade) و درجه پایین (Low Grade) و درجات بین آنها و فراتر از آنها مانند درجه خیلی پایین یا خیلی بالا تقسیم میشوند.

سوخت درجه پایین (Low Grade Fules):

سوخت درجه پایین قادر به تولید انرژی و گرمای بیشتری است اما تولید ذرات جامد و آلودگی بیشتری میکند که باعث کاهش عمر موتور میگردد. این سوخت باعث تولید دود سیاهتر و بوی مشخصی میگردد که کاربرد آن را در موارد استفاده شهری و تجاری محدود میسازد. سوخت درجه پایین به این علت که معمولاً دارای آلودگی با گوگرد است باعث ایجاد خوردگی ، سایش و ایجاد رسوب در موتور میشود. این درجه سوخت به این علت که به آسانی تبخیر نمیشود و آتش نمیگیرد باعث رسوب بیشتر و همچنین ایجاد اشکال در استارت موتور و کارکرد موتور میشود. در کاربرد سوخت درجه پایین باید از فیلترهای مناسب استفاده و به موقع تعویض کرد همچنین زمان تعویض روغن برای محافظت از موتور باید کاهش یابد و از روغنهای دارای خواص پاک کنندگی بالاتر و با کیفیت و قیمت بالاتری استفاده کرد.

سوخت درجه بالا (High Grade Fule) :

سوختهای درجه بالا تمیزتر میسوزند ولی مقدار انرژی گرمایی آنها کمتر است که در نتیجه اندکی تولید قدرت کمتری میکنند. نفت سفید (keresone) و سوخت جت از سوختهای درجه بالا هستند که تولید رسوب کمتری دارند ، مشکل کمتری در استارت موتور بوجود میآید و زمان تعویض روغن آنها را میتوان عقب انداخت.

انواع سوختهای مورد مصرف دیزل

نفت خام[1]

عبارت نفت خام به نفت یا سوختهای تصفیه نشده اطلاق میشود و به همان حالت خامی که از زمین استخراج شدهاند باقی ماندهاند. بعضی از انواع نفت خام با خصوصیات خاص را میتوان در موتورهای دیزل سوزاند.

نفت باقیمانده (Residual) یا نفت سوخت سنگین مخلوط[2] (HFO)

سوخت باقیمانده (رزیدوال) (که به قیر شباهت دارد) از مشتقات باقیمانده در پایین برج تقطیر حاصل میشود که سوخت سنگینی بوده و دارای مواد ساینده و خورنده است. پس از پالایش نفت خام مواد باقیمانده حاصل از پالایش با سوخت سبکتر رقیق شده و تولید مخلوطی میکند که قابل روان شدن باشد و به آن سوخت سنگین مخلوط شده میگویند. سوخت سنگین را ترجیحاً در موتورهای دیزل نباید به کار برد هر چند که قیمت آنها خیلی پایین باشد و قبل از کاربرد آن باید با سازنده موتور مشورت کرد. همچنین اگر سوخت سبک مخلوط شده با آن بنزین یا الکل باشد ممکن است تولید بخارات قابل انفجار در مخزن کند.

سوخت پالایش شده[3]

سوخت پالایش شده که از پالایش نفت خام بدست میآید به انواع سوخت دیزل ، نفت کوره ، نفت گاز (گازوییل) و نفت سفید اطلاق می شود.

سوخت دیزل دریایی

سوختی که برای موتورهای دریایی مختلف استفاده میشود شامل گازوییل ، سوخت سنگین مخلوط ، سوخت باقیمانده و سوخت دیزل دریایی[4] است ، دیزل دریایی سوخت پالایشگاهی است که مقداری از گازوییل سنگینتر بوده و نقطه جوش آن کمی بالاتر است.

استاندارد [5]ASTM در مورد سوخت دیزل :

درجه بندی ASTM برای سوخت دیزل برای هر سوختی نمرهای قایل است برای مثال سوخت نمره 2 سوختی است که در آن 20 درصد سوخت باقیمانده (Residual) وجود دارد. درجه سوخت دیزل دریایی از نمره 2 تا نمره 4 تغییر میکند.

نفت سفید (کروزون) و سوخت جت

نفت سفید و سوخت جت را میتوان در موتور دیزل بکار برد ولی اشکال آنها تولید قدرت کمتر و همچنین کم بودن ویسکوزیته آنها در هنگام پمپ شدن است ، زیرا قسمتهای مختلف سیستم سوخت را به خوبی روانکاری نمی­کنند.

بیو دیزل

بیو دیزل سوخت طبیعی است که از منابع مختلف طبیعی بدست میآید ، مانند روغن سویا و روغن دانههای مختلف که منابع اصلی آن هستند و منابع دیگری مانند چربی حیوانات ، روغن سوخته آشپزی و ... به صورت خام نمیتوان آنها را در موتور بکار برد و باید ابتدا استریفای (فرآیند شیمیایی تبدیل شدن به یک استر) شوند در غیر این صورت تشکیل ژل میدهند.

سوخت دیزل با گوگرد خیلی پایین[6] (ULSD)

سوخت دیزلی است که گوگرد موجود در آن کمتر از 15 ppm باشد و باعث ایجاد کمترین ذرات ناخالصی در موتور میشود.

خواص سوخت دیزل

· عدد ستان

مشخص کننده قابلیت آتشگیری سوخت است. که عددی بین صفر تا 100 است و با مقایسه با خصوصیات سوختهای استاندارد اندازهگیری میشود. عدد ستان بالاتر نشان دهنده آتش گیری سریعتر سوخت است که بر استارت سریعتر ، گرم شدن سریعتر ، تولید دود و احتراق مناسب تاثیر گذار است. عدد ستان مناسب دیزل معمولاً حدود 45 است.

· درصد گوگرد (Sulfur)

گوگرد معمولاً در بیشتر نفتهای خام و در نتیجه در سوختهای دیزل نیز موجود است. گوگرد موجود در سوخت در محفظه احتراق موتور تولید اکسید گوگرد و با بخار آب ناشی از احتراق تولید اسید سولفوریک میکند. که در صورتیکه خنثی نشود باعث صدمه شدید به موتور میشود. برای خنثی سازی اثر اسیدی گوگرد از روغن کمک گرفته و روغن مصرفی کاترپیلار باید دارای مشخصه TBN 20 باشد. عدد TBN (Total Base Number) نشان دهنده مقدار مواد بازی روغن برای خنثی سازی اسید است.

· وزن مخصوص

وزن مخصوص نفت و مشتقات نفتی را با درجه [7]API مشخص میکنند درجه API پایینتر نشاندهنده وزن مخصوص بیشتر و سوخت سنگینتر و انرژی گرمایی بیشتر است.

· گرانروی (ویسکوزیته)

مقاومت مایع به جریان یافتن را ویسکوزیته یا گرانروی میگویند. ویسکوزیته بالا باعث مقاومت در سیستم سوخت رسانی و مقاومت در اتمیزه شدن سوخت و در نتیجه شسته شدن و خرابی قطعات میگردد و ویسکوزیته پایین نیز باعث عدم روانکاری مناسب قطعات سیستم سوخترسانی میشود.

· درجه تقطیر[8]

درجه تقطیر نشاندهنده درجه حرارتی است که مایع به بخار تبدیل میشود و نشاندهنده خصوصیت سبک یا سنگین بودن سوخت است که بر خصوصیات دیگر تاثیر گذار است.

· نقطه آتش گیری[9]

کمترین درجه حرارتی که در آن بخار کافی در بالای سطح سوخت ایجاد شده است ، که در مجاورت آتش محترق ­شود.

· نقطه ریزش[10]

3 درجه بالاتر از درجه حرارتی که در آن هنوز مایع جریان دارد و شروع به انجماد میکند.

· نقطه ابری شدن[11]

درجه حرارتی که در سوخت واکس و حالت جامد شروع به ظاهر شدن میکند (نقطه ذوب).

· درصد ناخالصی و آب

درصد حجمی آب و ناخالصی موجود در سوخت که توسط سانتریفوژ جدا میشوند.

· باقی مانده کربنی[12]

درصد وزنی کربن باقی مانده در سوختی که تمام قسمت مایع آن سوزانده شده باشد.

· خاکستر باقیمانده[13]

درصد وزنی خاکستر باقی مانده از سوخت سوزانده شده شامل خاک و شن و ذرات ناخالصی

· آزمایش خورندگی نمونه مسی

در این آزمایش یک نمونه مسی را در مایع سوخت با دمای 50 درجه سانتیگراد برای 3 ساعت قرار داده و تغییر رنگ نمونه از نظر خورندگی مورد ارزیابی قرار میگیرد.


انتخاب سوخت مناسب

سوخت توصیه شده برای موتورهای کاترپیلار از درجه 2-D سوخت دیزل مطابق استاندارد ASTM D-975 و درجه 2 استاندارد ASTM D-396 میباشند.

سیستم های سوخترسانی موتورهای دیزل:

سیستم سوخت رسانی موتورهای دیزل مجموعه قطعات خاصی هستند تا مقدار صحیحی از سوخت را در زمان مناسب به سیلندر تزریق کنند. سیستم سوخت رسانی که به طور صحیح طراحی شده باشد باعث تولید بیشترین توان توسط موتور با بیشترین بازده و حداقل تولید ذرات نسوخته در دود خروجی میشود. امروزه سیستم های سوخت رسانی پیشرفته قادرند تا سوخت را با فشار خیلی بالا در موتورهای دارای نسبت تراکم[14] بالا و بازدهای بالا تزریق کنند. آنها همچنین باید زمان شروع تزریق و مدت آن را در حد میلی ثانیه به نحو مناسبی کنترل کنند. سیستمهای سوخت امروزه کاترپیلار بر پایه طراحی متداول بنا شدهاند و از سیستم انژکتور یکپارچه[15] استفاده میکنند ، اما در آنها متدهای مختلفی از بکاراندازی و کنترل انژکتورها بکار رفته است.

مبانی سیستم سوخت رسانی

سیستم سوخترسانی پایهای که در اکثر موتورهای دیزل و تمام موتورهای کاترپیلار بکار رفته است. شامل یک پمپ انتقال سوخت است که حرکت خود را از حرکت موتور میگیرد و در مسیر آن فیلتر سوخت ثانویه[16] قرار دارد. انژکتورهای یکپارچه تزریق سوخت و تنظیم کننده فشار سوخت[17] به همراه دیگر قطعات غیر اصلی مانند شلنگها ، پمپ دستی پرکن[18] سوخت ، و فیلتر دوقلوی اولیه سوخت استفاده میشوند. شماتیک ساده سیستم سوخت رسانی در شکل 1 نشان داده شده است.

پمپ انتقال سوخت که حرکت خود به همراه پمپ روغن و واترپمپ توسط چرخدنده از موتور میگیرد ، سوخت را پس از گذشتن از فیلتر گازوییل ثانویه به انژکتورها میرساند.

در درون پمپ انتقال گازوییل یک شیر اطمینان نصب شده است تا در صورت افزایش فشار خروجی فشار اضافی را به ورودی پمپ انتقال دهد. میزان سوخت پمپ شده در دور نامی موتور (مثلاً 1200 rpm) ثابت است که در مشخصات پمپ ذکر شده ولی با تغییر دور موتور میزان خروجی و فشار پمپ نیز تغییر میکند.

انژکتور یکپارچه که بصورت مکانیکی یا هیدرولیکی بکار میافتد. کارهای پمپ کردن ، اندازهگیری سوخت و تزریق سوخت را به صورت یک واحد یکپارچه انجام میدهد. انژکتور در مرکز محفظه احتراق سوخت در هر سرسیلندری بین میل اسبکها[19] نصب شده. منیفولدهای (لولههای) خارج از سرسیلندر سوخت را از پمپ سوخت به انژکتورها ، بدون در نظر داشتن مقدار سوخت مورد نیاز میرسانند ، لازم به یادآوری است که لولههای سوخت باید تحمل فشار کافی داشته باشند و همچنین برای تحمل ضربات فشار وارده دارای انحناء و پیچیدگی کافی باشند. سوخت به طور پیوسته در انژکتورها در جریان است و متناسب با نیاز توسط انژکتور تزریق میشود ، سوخت اضافی استفاده نشده پس از خنک کردن انژکتورها از طریق عبور از شیر تنظیم کننده فشار[20] به مخزن گازوییل برگرداننده میشود. این سوخت اضافی همچنین میتواند در هنگام پر کردن[21] به تخلیه هوای حبس شده در سیستم کمک کند. فشار سوخت ارسالی به انژکتورها از طریق شیر تنظیم کننده فشار کنترل میشود شیر تنظیم کننده فشار در جلوی منیفولد سوخت برگشتی قرار دارد. شیر تنظیم فشار سوخت را باید مطابق مشخصات آن تنظیم کرد تا سوخت با فشار کافی به انژکتورها برسد. شیر دستی پرکن سوخت برای جاییکه موتور به پمپ پرکن برقی تجهیز نشده باشد مورد استفاده قرار میگیرد. 
این پمپ جهت خروج هوای حبس شده در سیستم سوخت رسانی هنگام تعویض فیلترهای گازوییل یا تعویض انژکتورها در زمان راهاندازی موتور مورد استفاده قرار میگیرد.

کاترپیلار توصیه میکند تا قبل از پمپ سوخت انتقال سوخت از فیلتر سوخت اولیه دوقلو استفاده شود با استفاده از این فیلتر حتی میتوان در هنگام کار موتور اقدام به تعویض فیلتر کرد.

سیستم سوخت رسانی مکانیکی[22] - MUI

واحد انژکتور کاراندازی و کنترل مکانیکی با استفاده از حرکت میل بادامک و میله تایپت[23] (میله راهنما) فشار تزریق سوخت را ایجاد میکند ، همچنین یک اتصالبندی انتقال حرکت مکانیکی مقدار سوخت تزریق شده در سیلندر را کنترل میکند. مکانیزم انتقال حرکت ارتباط بین گاورنر به شانه تنظیم سوخت[24] روی انژکتور را برقرار میکند. تا مقدار سوخت تزریق شده به موتور را با توجه به بار اعمال شده به موتور تنظیم کند.

سیستم سوخت رسانی عملکرد مکانیکی با کنترل الکترونیکی[25] - MEUI

در این سیستم سوخت رسانی که قبلاً به سیستم EUI نیز معروف بوده همچنان از نیروی میل بادامک و میله تایپت برای تحریک انژکتور استفاده میشود ولی از یک ماژول کنترل الکترونیکی[26] (ECM) برای کنترل سوخت تزریق شده به سیلندر استفاده میشود (شکل 1). یک سلونویید در هر انژکتور ولتاژ سیگنال دریافتی از ECM را گرفته و فعال شده و فقط هنگامی که سولونیید تحریک شود سوخت به سیلندر پاشیده میشود. ECM کار تنظیم میزان سوخت تزریق شده و زمان آن را با استفاده از کنترل زمان و مدت ارسال سیگنال الکترونیکی برعهده دارد. ECM همچنین میتواند کار همزمانی[27] تزریق سوخت را به طور خودکار انجام دهد.

سیستم سوخترسانی تزریق هیدرولیکی با کنترل الکترونیکی [28]HEUI

سیستم سوخترسانی HEUI با استفاده از یک پمپ هیدرولیکی و روغن موتور فشار مورد نیاز برای انژکتور را تامین میکند ، یک ECM کار کنترل فشار و مقدار سوخت تزریق شده به سیلندر را کنترل میکند. کارکرد سیستم HEUI کاملاً با هر نوع سیستم مکانیکی متفاوت است و نیاز به هیچ گونه تنظیم مکانیکی ندارد. تغییر در بازدهای و عملکرد موتور فقط با تغییر در نرمافزار سیستم ECM انجام میپذیرد.

سیستم سوخترسانی ریل مشترک سوخت[29] (CRFS)

در سیستم ریل مشترک یا مسیر مشترک بر خلاف سیستم انژکتور یکپارچه (MEUI) فشار تزریق سوخت در یک پمپ انژکتور جداگانه که حرکت خود را از موتور میگیرد تامین شده و سوخت با فشار بالا توسط یک منیفولد فشار بالا در هر دو سمت موتور و لولههای سوخت رسان به انژکتورها خورانده میشود. انژکتورها که کنترلشان می­تواند به صورت مکانیکی (مانند موتورهای D300 ) یا الکترونیکی باشد فقط کار تزریق سوخت را انجام میدهند. مشابه با سیستمهای دیگر این روش نیز توانایی فعال کردن همزمان چند انژکتور با هم را دارد. اجزای اصلی سیستم ریل مشترک شامل پمپ فشار بالا ، ریل و لولههای فشار بالا و انژکتورها است. قسمت پمپ تامین کننده فشار پایین همان اجزای مشابه سیستم انژکتور یکپارچه را به کار میبرد. شکل 2 شماتیک ریل سوخت مشترک را نشان میدهد.

سیستم ریل مشترک سوخت را در مجموعه سوخت رسانی گردش میدهد و همانند قبل مقداری از سوخت تزریق نشده به مخزن برگشت میشود ولی به علت فشار بالای ایجاد شده در منیفولد سوخت انرژی بیشتری به سوخت داده میشود و در سوخت تولید گرمای بیشتری میکند. به این علت ، خنک کردن و پایین آوردن دمای سوخت ورودی به انژکتور خیلی حیاتی است. در خیلی از مدلها از خنک کن سوخت برای پایین آوردن دمای سوخت تزریق شده استفاده میشود. در غیر این صورت سوخت با دمای بالا دارای ویسکوزیته پایینتری است و تولید فیلم روانکاری لازم را نخواهد کرد در نتیجه اجزای سیستم سوخت رسانی به خصوص انژکتورها به سرعت دچار شوییدگی[30] و سایش ناشی از آلودگی سوخت خواهند شد. دراین صورت رسیدگی به فیلتر کردن مناسب سوخت در موتورهای ریل مشترک خیلی ضروری است.

تکنولوژی ACERT در موتورهای کاترپیلار

تکنولوژی ACERT که در موتورهای MEUI و HEUI استفاده شده جهت کاهش آلودگی خروجی و افزایش بازدهی در تعدادی از موتورهای کاترپیلار بکار رفته است. در این سیستم متغیرهای زیادی مرتبط با احتراق سوخت بصورت الکترونیکی کنترل میشوند.

روش استارت موتور CAT -3500

· توصيه هاي ايمني براي استارت موتور :

الف- قبل از استارت موتور

1- مطمئن شويد كه كليه گاردها و حفاظ ها در محل خودشان نصب شده باشند . در صورتيكه براي انجام تنظيمات و تعميرات خاصي بايد موتور بدون حفاظ روشن شود و كار كند – براي جلوگيري از بروز حادثه ناشي از اجسام چرخنده و ديگر موارد حادثه ساز، با دقت در اطراف موتور كار كنيد .

2- مدارات خاموش كن اتوماتيك اضطراري موتور را قطع نكنيد يا آنها را باي پس نكنيد. آنها براي جلوگيري از صدمه رسيدن به افراد يا تجهيزات روي موتور نصب شده اند .

3- هرگز موتوري را كه اتصالات (linkage) مربوط به گاورنر آن قطع شده است استارت نكنيد .

4- شرايطي را فراهم كنيد كه پس از انجام سرويس موتور، در استارت در صورتيكه احتمال حالت خروج از دور مجاز موتور (over speed) بوجود آمد، بتوان هواي ورودي به موتور را قطع كرد و موتور را خاموش كرد.

5- موتور را براي خطرات احتمالي كه ممكن است در آن بوجود آيد چك كنيد.

ب - در هنگام استارت :

1- در صورتيكه نوشته اي مبني بر اخطار عدم روشن كردن موتور روي موتور نصب شده باشد اقدام به روشن كردن يا فعال كردن هيچ يك از كنترلهاي موتور نكنيد.

2- مطمئن باشيد كه كسي روي موتور كار نمي كند يا دركنار موتور يا قطعات موتور قبل از شروع به كار نيست.

3- موتور را در يك محيط داراي تهويه به كار اندازيد و استفاده كنيد در صورتيكه موتور در محيط سربسته باشد حتما" نياز به تهويه مناسب دارد .

· آماده سازي موتور براي استارت :

2- تعميرات پيشگيرانه مورد نيازرا در دوره هاي زماني خودشان قبل از استارت موتور انجام دهيد . قبل از استارت يك بازرسي چشمي از قسمتهاي موتور با گردش دور موتور و بازديد كليه قسمتهاي آن داشته باشيد. اين كار فقط چند دقيقه وقت شما را مي گيرد تا با انجام اصلاحات كوچكي ، از خرابي هاي بزرگي كه براي موتور ممكن است ايجاد شود جلوگيري كنيد .

قبل از استارت 

توجه : تمام شيرهاي مسير برگشت سوخت بايد باز باشند تا فشار سوخت بالا نرود . فشار بالاي سوخت ممكن است . باعث صدمه ديدن هوزينگ فيلتر و ديگر صدمات به موتور شود .

1- سطح مايع خنك كننده موتور را بررسي كنيد . سطح مايع بايد در زير سطح پائين لوله پركننده مايع خنككن باشد. بعد از شروع به كار موتور مجددا" سطح آب را در دماي كاركرد موتور بررسي كنيد و در صورت نياز به آن آب اضافه كنيد . 

2- سطح روغن كارتل موتور را بررسي كنيد ميله اندازه گيري سطح روغن (dip stick) را بررسي كنيد . سطح روغن بايد بين اندازه هاي full و add در رويي كه براي موتور خاموش (Engine stopped) روي ميله در نظر گرفته شده باشد. در صورت نياز روغن اضافه كنيد. 

3- هرنوع باطري شارژر را جداكنيد .

4- تمام گاردها و حفاظها بايد بسته باشند . در صورتي خرابي يك گارد آن را تعويض كنيد.

5- مطمئن شويد ولو قطع هواي ورودي روي موقعيت run قرار دارد . 

6- مطمئن شود كه لوله هاي سوخت كاملا" سفت و محكم نصب شده اند . از نظر اتصالات شل و نشتي آنها را چك كنيد. 

· استارت موتور

الف- استارت الكتريكي جريان مستقيم (direct electric starting)

(ممکن است موتور شما مجهز به استارت نوع برقي نباشد)

توجه :

- در هنگامي كه فلايويل در حال چرخش است استارت را درگير نكنيد.

- در زير بار موتور را استارت نكنيد.

الف-1- درجه حرارت بالاي ºc5 يا º f32 :

1- ترانزميشن (گيربکس يا کلاچ) متصل به موتور را روي حالت خنثي (بي بار) (neutral) قرار دهيد. بريكر مدار متصل به موتور برق اصلي روي ست ژنراتور را در حالت باز ((open قرار دهيد (مدار را قطع کنيد)- (كلاچ در دستگاههاي مکانيکي را جدا کنيد).

2- دسته گاز را در حالت سرعت كم بدون بار موتور (low idle engine speed) حركت دهيد .

3-سوئيچ استارتر را در حالت start قرار دهيد . يا كليد شماره 1 را در حالت on قراردهيد . دكمه شماره 2 را به حالت start فشار دهيد . اگر موتور بعد از 10 ثانيه بكار نيافتده ، دسته قطع سوخت را براي قطع سوخت حركت دهيد ، سپس براي چرخش ميل لنگ همين مرحله را ادامه دهيد در 10 ثانيه تا سيلندرها از سوخت پاك شود . 

4-تا ماداميكه موتور شروع بكار مي كند ، اجازه دهيد تا موتور براي 3 تا 5 دقيقه بدون بار كار كند، تا زمانيكه دماي گيج آب (شماره 2) شروع به افزايش كند.

5-تا زمانيكه گيج فشار روغن (شماره 5) ميزان فشار نرمال روغن ( حداقل 50 psi ) را نشان ندهد . موتور را زير بار قرار ندهيد.

توجه : اگر فشار روغن در 15 ثانيه پس از استارت موتور در حالت بدون بار افزايش پيدا نكرد . بايد موتور را خاموش كرد و علت آن را پيدا و رفع كرد.

6-موتور را در حالت كم بار با سرعت كم نگهداريد تا زمانيكه دماي عملكرد تمام سيستمها افزايش يابد. تمام گيجها را در طول مدت زمان گرم شدن موتور چك كنيد و مراقبت كنيد . 

الف-2- درجه حرارت زير ºc5 يا f º32 :

توجه : خطرات كار با اتر :

1. اتر ( ether ) سمي و شديدا" آتش گير است .

2. سيلندرهاي ذخيره اتر را در منطقه مسكوني نگهداري نكنيد ، فقط در محيطي داراي تهويه مناسب استفاده شود ، براي جلوگيري از آتش در نهايت با دقت استفاده شود.

3. بخار اتر را تنفس نكنيد و همچنين از تماس آن با سطح پوست حتي الامكان خودداري كنيد.

4. در هنگام كار با اتر سيگار نكشيد ، در دماي بالاي c =93 نگهداري نشود ، از جرقه و نور مستقيم خورشيد دور نگه داشته شود .

5. در موقع استفاده جهت شروع كار موتور به صورت اندك و با مضايقه استفاده شود .

جهت روشن كردن موتور در هواي سرد بهتر است كه مسيرهاي عبور آب ، اويل كولر ، كارتل روغن موتور حرارت ببينند و گرم شوند . در صورت نياز ممكن است لازم باشد از ماده کمک کننده براي راه اندازي موتور (مثل اتر يا بنزين) و همچنين باطري با ظرفيت بالاتري يا دو باطري سري براي كمك به راه اندازي موتور استفاده شود (گرم کردن باطري نيز در روشن شدن سريع موتور موثر است) ، همچنين مي توان از تجهيزات کمکي مانند شمع گرمکن مخصوص موتور استفاده کرد.

توجه:

 1- اگر جهت راه اندازي موتور به مايع راه اندازي موتور ( اتر يا بنزين ) نياز باشد ، مايع راه اندازي موتور را به صورت اسپري (مثلاً با کمک يک سرنگ) در قسمت فيلتر هواي ورودي موتور اسپري کنيد و يا توسط يک پارچه آغشته به مايع بخار اتر بنزين را به موتور برسانيد.توجه کنيد اين کار را فقط در هنگام گردش ميل لنگ انجام دهيد ، در غير اينصورت ممكن است به موتور صدمه بزند.

2- اگر پس از 30 ثانيه موفق به استارت موتورنشديد ، سوئيچ يا دكمه استارتر را رها كنيد و براي 2 دقيقه صبر كنيد و اجازه دهيد تا موتور استارت قبل از استفاده دوباره خنك شود .

ب- استارت هوائي :

توجه :

- هميشه بايد کليه قسمتهاي استارت هوايي (از قبيل سيستم پيش روانکاري و سيستم درگيري و روانکاري پينيون استارت و سيستم خاموش کن اضطراري) در هنگام شروع به کار موتور جهت جلوگيري از صدمه رسيدن به قطعات داخل موتور آماده به کار باشند.

- در هنگامي كه فلايويل در حال چرخش است استارت را درگير نكنيد.

- در زير بار موتور را استارت نكنيد.

1. شير تخليه مربوط به پائين تانك ذخيره هواي فشرده را باز كنيد و اجازه دهيد آب كندانس شده و روغن همراه خارج شود و سپس آن را ببنديد.

2. فشار هواي ورودي موتور را چك كنيد. استارتر هوائي بايد داراي فشار kpa690 psi) 100 ) براي راه اندازي مناسب موتور باشد .

3. سطح روغن را در روانكار هوا چك كنيد شيشه مخزن روغن حداقل بايد تا نصف قسمت پرآن داراي روغن باشد . در صورت لزوم روغن اضافه کنيد.

4. (در بعضي موتورها) - كليد دو وضعيتي شماره 1 را در حالت on قرار دهيد و دكمه شماره 2 مربوط به شير كنترل هوا را فشار دهيد. تا موتور روشن شود و ميل لنگ شروع به چرخش كند بلافاصله پس از شروع بكار موتور ، دكمه شير را رها كنيد. 

5. يا ( در بعضي موتورهاي ديگر ) - دكمه افزايش فشار روغن 3 را فشار دهيد و نگهداريد ، دكمه شير كنترل هوا 4 را فشار دهيد. بلافاصله پس از شروع به كار موتور دكمه شير كنترل هوا 4 را رها كنيد و سپس دكمه شير افزايش فشار روغن 3 را رها كنيد .

پس از استارت موتور: 

توجه : اگر پس از 15 ثانيه از استارت موتور فشار روغن افزايش نيافت موتور را خاموش كنيد و تعميرات لازم را انجام دهيد.

1. تا زمانيكه گيج فشار روغن حالت نرمال را نشان دهد ، هيچ باري روي موتور اضافه نكنيد و سرعت موتور را افزايش ندهيد . فشار روغن بايد پس از 15 ثانيه از شروع به كار موتور به حالت نرمال برسد.

2. موتور در حالت بدون بار با سرعت كم كار كند تا زمانيكه دماي همه سيستمها به مقدار مناسب برسد در اين حال همه گيجها را تحت كنترل داشته باشيد .

استارتر هوايي

پركردن روانكاري كننده هوا:

توجه : هرگز اجازه ندهيد استارتر بدون مايع روانكار كار كند . عدم وجود مايع روانكار مناسب باعث آسيب رسيدن به موتور پمپ روغن مي شود.

تيغه هاي موتور پمپ روغن با بخاري از روغن كه در هنگام كاركرد وارد مي شود .بخوبي روانكاري ميشود هنگاميكه ظرف روغن به اندازه نيمه رسيد در پوش (پلاگ) آنرا باز و با روغن تميز آنرا پركنيد.

تنظيم روانكاري كننده هوا: 

روانكاري كننده هوا بايد با جريان هوا در هر دقيقه 4 قطره روغن وارد هوا كند.

1. از بسته بودن شير لين تغذيه سوخت مطمئن شويد . ( تا موتور هنگام استارت روشن نشود).

2. موتور را با استارتر بچرخانيد.

3. تعداد قطرات روغن وارده شده در هواي استارتر را در هر دقيقه بشماريد .

الف – با چرخش سوزن شير در جهت خلاف عقربه هاي ساعت تعداد قطرات روغن در هر دقيقه افزايش مي يابد ( بالاترين قسمت دكمة روانكاري كننده هوا قرار دارد. )

ب – با چرخش سوزن شير در جهت عقربه ساعت تعداد قطرات روغن در دقيقه كاهش مي يابد.

توضيح : 

اينكه روانكاري كنندة هوا در موتورهاي 3516 فقط وظيفه روانكاري موتور هوايي مربوط به پمپ روغن اوليه را به عهده دارد و روانكاري و شستشوي موتور استارتر در اين موتورها بعهده گازوئيل بوده كه توسط يك سوپاپ بشكل اسپري در جريان ورودي هواي استارتر تزريق مي شود.

[1] Crude oil

[2] Blended Heavy Fuel Oil

[3] Distillated fules

[4] Marine Diesel

[5] American Society of Materials and Testing

[6] Ultra Low Sulfur Diesel

[7] American Petroleum Institute

[8] Distillation

[9] Flash point

[10] Pour Point

[11] Cloud point

[12] Carbon Residue

[13] Ash

[14] Compression ratio

[15] Unit injector

[16] Secondary fuel filter

[17] Fuel pressure Regulator

[18] Fuel priming hand pump

[19] Rocker arm

[20] Pressure Regulating Valve

[21] Priming

[22] Mechanical actuated & controlled Unit Injector

[23] Push rod

[24] Fuel Rack

[25] Mechanical actuated Electronic controlled Unit Injector

[26] Electronic Controlled Module

[27] Timing

[28] Hydraulically actuated Electronically controlled Unit Injector

[29] Common Rail Fuel System

[30] Wash out

منبع: turbin.blogfa.com

+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 6:1  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

آمپرمتر



ریشه لغوی

لغت (ammeter) از کلمه amper مشتق شده است. توجه کنید که حرف P در کلمه amper حذف شده است و فقط دو حرف اول این کلمه در لغت ammeter بکار رفته است.
دیدکلی

ما نمی‌توانیم الکترونها یا پروتونها را دیده یا لمس کنیم. به همین دلیل نمی‌توانیم آنها را بشماریم. در نتیجه به ابزاری احتیاج داریم تا بتوانیم آنها را بشماریم. شدت روشنایی لامپ مشخصاتی از شدت جریان را به ما نشان می‌دهد، ولی دو نقص اصلی دارد. اول اینکه نمی‌تواند شدت جریان را در واحدی که به آسانی قابل یادداشت و مقایسه با اندازه گیری شدت جریان در محلها و زمانهای دیگر است، اندازه بگیرد. همچنین در شدت جریانهای معین می‌توان از آن استفاده کرد. اگر مقدار شدت جریان خیلی کم باشد، لامپ روشن نمی‌شود و اگر شدت جریان خیلی زیاد باشد، لامپ می‌سوزد. برای رفع نقص اول به ابزاری احتیاج داریم که به ما نشان دهد، چند آمپر (چند کولن الکترون در هر ثانیه) در مدار جریان دارد. دستگاه مخصوصی که این اندازه گیری را انجام می‌دهد، آمپرمتر (ammetr) نامیده می‌شود.
طرز کار آمپرمتر

آمپرمتر مقدار شدت جریانی را که از آن می‌گذرد، بوسیله یک عقربه که در روی صفحه درجه بندی شده حرکت می‌کند، نشان می‌دهد. میزان انحراف عقربه آمپرمتر با تعداد الکترونهایی که از این دستگاه می‌گذرند، نسبت مستقیم دارد. یعنی نشان می‌دهد که چه مقدار بار الکتریکی در ثانیه از آن عبور می‌کند.
طرز استفاده از آمپرمتر

آمپرمتر از خیلی جهات شبیه کنتور آب است که میزان آب مصرف شده منازل را اندازه می‌گیرد. هر دو دستگاه (آمپرمتر و کنتور آب) باید طوری در مدار قرار گیرند که جریانهای الکتریسیته و آب از آنها بگذرد، تا بتوان شدت جریان را اندازه گرفت. تمام آبی که از لوله اصلی وارد خانه می‌شود، باید از کنتور آب عبور کند. آمپرمتر نیز باید طوری قرار گیرد که تمام جریان الکتریسته از ان بگذرد، تا بتوان تمام شدت جریان الکتریکی را بوسیله آن اندازه گرفت. این نوع اتصال را اتصال متوالی یا سری می‌گویند. یعنی اجزا تشکیل دهنده مدار در یک خط مستقیم (یک مسیر هدایت کننده) به یکدیگر اتصال دارند.
مراحل قرار دادن آمپرمتر در مدار

برای قرار دادن آمپرمتر در مدار متوالی به ترتیب زیر عمل کنید.
نیروی خارجی را که به مدار وارد می‌شود، قطع کنید.

آن قسمت از مدار را که آمپرمتر در آن قرار دارد، باز کنید یا ببرید.

انتهای مثبت آمپرمتر را به سیمی که به قطب مثبت پیل می‌رود، وصل کنید.

انتهای منفی آمپرمتر را به سیمی که به قطب منفی پیل می‌رود، وصل کنید.


مراحل 4 , 3 (که عبارتند از انتقال مثبت به مثبت ، منفی به منفی) را دقت در پلاریته می‌نامند و این امر مهم است. زیرا دستگاه اندازه گیری آمپرمتر شدت جریان را در یک جهت نشان می‌دهد. اگر دستگاه اندازه گیری را بطور عکس در مدار قرار دهیم، چون جریان در جهت عکس (که مناسب آمپرمتر نیست) از آن می‌گذرد و انحراف عقربه بوجود می‌آید که باعث شکسته شدن یا خم شدن آن می‌گردد. فیش قرمز را به جک قرمز آمپرمتر و فیش سیاه را به جک سیاه در بالای آمپرمتر وصل کنید.
خطای دستگاه اندازه گیری (Meter Tolrances)

باید توجه داشت که در یک مدار معین آمپرمترهای مختلف ، اندازه شدت جریان را با کمی اختلاف نشان می‌دهند. این امر بدان دلیل است که مقداری از انرژی که در مدار جریان دارد، برای بکار انداختن آمپرمتر مصرف می‌شود و همه آمپرمترها هم یکسان نیستند. همچنین به علت اختلافی که در ساختمان آمپرمتر و تلف شدن انرژی وجود دارد، شدت جریانی را که در روی آمپرمتر می‌خوانید، تقریبی است. دستگاه اندازه گیری درست است که حدود خطای آن 0± در صد اندازه واقعی باشد. یعنی اگر شدت جریان اصلی 100 آمپر باشد، روی دستگاه آمپرمتر حدود 9 تا 10 آمپر را می‌خوانید.
بکار بردن آمپرمتر
یک آمپرمتر ساده را بردارید. در انتخاب دستگاه اندازه گیری دقت کنید که شدت جریان مدار نباید بیش از حد تعیین شده برای اندازه گیری باشد. زیرا آمپرمتر بر حسب درجه بندی خود ، شدت جریانهای معینی را می‌تواند اندازه بگیرد. در مورد این آزمایش می‌توانید فرض کنید که آمپرمتر دارای توانایی کافی برای اندازه گیری شدت جریان می‌باشد.
فیش قرمز را به جک قرمز و فیش سیاه را به جک سیاه وصل کنید.

مطمئن شوید که به مدار انرژی داده نمی‌شود. کلید مدار باید باز باشد (به خاطر حفظ جان خود هیچگاه سعی نکنید که آمپرمتر را در مداری که انرژی الکتریکی در آن جریان دارد قرار دهید).

با جدا کردن سیم رابط بین T2 و T1 مدار را باز کنید. با قرار گرفتن آمپرمتر بین این دو نقطه مدار کامل می‌شود.
با رعایت پلاریته ، فیش سیاه را به T1 و فیش قرمز را به T2 وصل کنید. اگر پلاریته مناسب در نظر گرفته نشود، عقربه آمپرمتر به طرف چپ منحرف شده و این عمل موجب خرابی دستگاه اندازه گیری خواهد شد.

کلید مدار را ببندید و درجه‌ای را که آمپرمتر نشان می‌دهد بخوانید. همیشه از روبرو به صفحه درجه بندی شده آمپرمتر نگاه کنید و هیچوقت تحت هیچ زاویه‌ای درجه آمپرمتر را نخوانید.

درجه‌ای را که خوانده‌اید، یادداشت کنید.

کلید مدار را باز کنید.

منبع: turbin.blogfa.com

+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:56  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

سایت های انگلیسی در زمینه برق

www.audioasylum.com/index.html
www.pels.org
www.powermanagementdesignline.com
www.allelectronics.com
www.lwca.org/library/articles/ywk/octoloop.htm
www.teslapress.com
www.prosig.com/signal-processing
www.zsp.com
http://mmsp01.eurecom.fr
www.aes.org
www.coe.ufrj.br/~acmq/electrostatic.html
www.coe.ufrj.br/~acmq/myvdg.html
www.teslamania.com
www.electricmuseum.com
www.hot-streamer.com
+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:55  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

الکتریسیته (برق) چیست ؟

برق در هر جای زندگی ما نقش مهمی را بازی می کند. به کمک برق خانه های ما روشن می شود،

غذای ما پخته می شود ، کامپیوتر ، تلویزیون و سایر وسایل برقی ما به کار می افتد . برق باتری باعث حرکت ماشین و روشن شدن چراغ قوه می شود.

حال در اینجا از طریق آزمایشی می توانید به اهمیت برق پی ببرید. از مدرسه ، خانه یا آپارتمان خود شروع به پیاده روی کنید و کلیه وسایل و لوازم خانگی و ماشینهایی را که با برق کار می کنند را یادداشت کنید، سپس متعجب خواهید شد که تعداد زیادی از وسایل روزمرة ما بستگی به برق دارند.

اما برق یا الکتریسیته چیست ؟ از کجا می آید ؟ چگونه کار می کند ؟ قبل از اینکه همة اینها را بفهمیم باید اطلاعات کمی درباره اتمها و ساختمانشان داشته باشیم. کلیة مواد از اتمها ساخته شده و اتمها نیز از ذرات کوچکتر تشکیل شده اند. سه ذره اصلی سازنده اتم عبارتند از پروتون ، نوترون و الکترون.

همانگونه که ماه به دور زمین می چرخد ، الکترونها نیز به دور مرکز یا هستة اتم می چرخند. هسته، مجموعه ای از نوترونها و پروتونها می باشد.

الکترونها دارای بار منفی و پروتونها دارای بار مثبت هستند. نوترون ها خنثی می باشند، به عبارت دیگر نه دارای بار مثبت و نه منفی هستند.

در طبیعت اتمهای مختلفی وجود دارد به گونه ای که هر نوع عنصر دارای اتم خاص خودش است. یک اتم سازندة یک عنصر است. 118 عنصر مختلف شناخته شده وجود دارد. بعضی از عناصر، مثل اکسیژنی که تنفس می کنیم، برای زندگی ضروری هستند.

هر اتم از تعداد مشخصی الکترون ، پروتون و نوترون تشکیل شده است. اما تعداد ذرات یک اتم اهمیتی ندارد. معمولاًٌ تعداد الکترونها باید برابر تعداد پروتونها باشد. اگر تعداد آنها برابر باشد، اتم را خنثی می نامند که در این حالت اتم بسیار پایدار است.

بنابراین اگر اتمی دارای 6 پروتون باشد ، تعداد الکترونهای آن نیز باید 6 عدد باشد. عنصری که دارای 6 الکترون و 6 پروتون است کربن نامیده می شود. کربن به مقدار فراوانی در خورشید ، ستارگان ، ستاره های دنباله دار ، جو اکثر سیارات و در غذایی که می خوریم وجود دارد. زغال سنگ از کربن ساخته شده است ، و الماسها نیز همینطور . بعضی از انواع اتمها دارای الکترونهایی هستند که به خوبی به هم متصل نشده اند. اتمی که الکترون از دست می دهد، پروتونهایش بیش از الکترون بوده و دارای بار مثبت است. اتمی که الکترون می گیرد دارای ذرات منفی بیشتری بوده و بار منفی دارد.

یک اتم باردار را یون می نامند.

الکترونها را می توان از یک اتم به اتم دیگری حرکت داد. هنگامی که این الکترونها بین اتمها حرکت می کنند، برق یا جریان الکتریکی تولید می شود. حرکت الکترونها از یک اتم به اتم دیگر جریان نامیده می شود. در این حالت یک اتم، الکترون گرفته و دیگری الکترون از دست می دهد.

این زنجیره مشابه گروههای آتش نشانی در زمانهای قدیم است که به کمک سطل آتش را خاموش می کردند. اما به جای اینکه سطلی را از نقطة شروع به نقطة پایان برسانند ، هر شخصی می بایست سطلی از آب برای پرکردن از سطلی به سطل دیگر داشته باشد. بدین ترتیب مقدار زیادی آب از سطل بیرون می ریخت و آب کافی برای ریختن روی آتش وجود نداشت . عبور برق از یک سیم یا یک مدار مشابهت زیادی با آنچه که در بالا گفته شد دارد. هنگام عبور برق از سیم ، بار از یک اتم به اتم دیگر عبور می کند.

دانشمندان و مهندسان راههای زیادی را برای حرکت دادن الکترونها به خارج از اتمها یافته اند. به عبارت دیگر با اضافه نمودن الکترونها و پروتونها، به جای اینکه حالت خنثی برقرار شود، شما یک پروتون اضافی خواهید داشت.

از آنجایی که کلیه اتمها می خواهند خنثی باشند ، اتمی که خنثی نیست به دنبال الکترون آزادی جهت پر نمودن محل الکترون از دست رفته می گردد. این اتم غیر خنثی دارای بار مثبت (+) است، زیرا دارای پروتونهای خیلی زیادی می باشد.

الکترون آزاد در اطراف اتم غیر خنثی منتظر مانده تا مکانی برای آن پیدا شود. الکترون آزاد دارای بار منفی است و هیچ گونه پروتونی برای خنثی سازی آن وجود ندارد . بنابراین می گوییم که این الکترون دارای بار منفی (-) است.

حال بارهای مثبت و منفی چه رابطه ای با الکتریسیته دارند؟

دانشمندان و مهندسان چندین روش را برای ایجاد تعداد زیادی اتم مثبت و الکترون آزاد منفی یافته اند. از آنجایی که اتمهای مثبت جهت خنثی شدن به دنبال الکترونهای منفی بوده ، از این رو آنها قابلیت جذب زیادی به اتمهای مثبت دارند. بدین ترتیب اتم مثبت ، الکترون منفی را جذب کرده و خنثی
می شود. هر قدر که تعداد اتمهای مثبت یا الکترونهای منفی بیشتر باشد، قدرت جذب دیگری بیشتر خواهد بود. از آنجایی که هر دو گروه مثبت و منفی یکدیگررا جذب می کنند ، جذب کلی را « بار» می نامند.

زمانیکه الکترونها در بین اتمهای ماده حرکت می کنند، جریان برق تولید می شود. این پدیده ای است که در یک قطعه سیم اتفاق می افتد. الکترونها از یک اتم به اتم دیگر عبور کرده و جریان برق را از یک طرف به طرف دیگر برقرار می کنند ، درست مثل آنچه که در حرکت تصاویر یک فیلم اتفاق می افتد.

معمولاً قابلیت هدایت جریان برق در هر یک از اشیاء متفاوت است. مقاومت هر شئ، میزان قابلیت هدایت جریان برق را نشان میدهد. بعضی از اشیاء دارای الکترونهای خیلی پیوسته به هم بوده و برق از آنها به راحتی عبور نمی کند. به این نوع اشیاء عایق می گویند . لاستیک ، پلاستیک ، شیشه و هوای خشک دارای مقاومت بالایی بوده و عایق های خوبی هستند.

سایر مواد دارای الکترونهای ناپیوسته بوده و برق به آسانی از میان آنها عبور می کند. به این دسته از مواد هادی می گویند . اکثر فلزات از قبیل مس ، آلومینیوم یا فولاد ، هادی های خوبی هستند.



کلمة «الکتریسیته یا برق » از کجا آمده است ؟

الکترونها ، الکتریسیته ، الکترونیک و سایر کلماتی که با «الکتر» شروع می شود همگی ریشه در یک کلمه ی یونانی به نام «elektor» به «معنی خورشید درخشان» دارد. در یونانی «elektron» به معنی کهرباست .

کهربا یک سنگ قهوه ای مایل به طلایی بسیار زیبایی است که در زیر نور خورشید به رنگ نارنجی و زرد می درخشد. در واقع کهربا شیرة درخت فسیل شده ای است که در فیلم پارک ژوراسیک نیز از آن استفاده گردید. میلیون ها سال قبل حشرات به شیرة این درخت چسبیدند. حشرات کوچکی که دایناسورها را نیش زده بودند دارای خونی در بدنشان بودند که اکنون در کهربا قرار داشت.

یونانیان قدیم متوجه شدند که خواص کهربا خیلی عجیب است. به عنوان مثال وقتی کهربا به خز یا سایر اشیاء مالیده می شد ،قادر بود پر را جذب کند. آنها عامل ایجاد این پدیده را نمی دانستند. اما یکی از اولین مثالهای الکتریسیته ی ساکن را یونانیان کشف کرده بودند . (رجوع به فصل 3).

کلمه لاتین «electricus» به معنی «تولید شده از کهربا توسط اصطکاک» می باشد. بنابراین کلمه ی انگلیسی الکتریسیته از کلمات یونانی و لاتینی که در مورد کهربا بوده ، گرفته شده است.

منبع: turbin.blogfa.com


+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:54  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

انرژي الكتريكي چيست؟

انرژي الكتريكي چيست ؟

ميدانيم كه هر ماده از تعداد بسيار اتم تشكيل شده است كه هر اتم نيز از سه قسمت 1-نوترون 2- پروتن 3-الكترون تشكليل شده است تعداد الكترونها با تعداد پروتنها در حالت عادي (خنثي) برابر است الكترون داراي بار منفي و پروتن داراي بار مثبت ميباشند كه الكترونها به دور(( پروتن و نوترون )) (هسته اتم) با سرعت بسيار زيادي ميچرخند در اثر اين چرخش نيروي گريز از مركزي بوجود مي آيد كه مقدار اين نيرو با مقدار نيروي جاذبه بين الكترونها و هسته برابر است پس اين برابري نيرو الكترونها را در حالت تعادل نگه ميدارد و نميگذارد كه از هسته دور شوند .

يك سيم مسي هم داراي تعداد زيادي اتم و در نتيجه الكترون است هر گاه ما بتوانيم توسط يك نيرويي الكترونهاي در حال چرخش به دور هسته را از مدار خود خارج كنيم و در يك جهت معين به حركت در آوريم جريان الكتريكي برقرار ميشود.

پس اين نكته را دريافتيم كه جريان برق چيزي جز حركت الكترونها نيست البته اين حركت بصورت انتقالي انجام ميشود يعني يك اتم تعدادي الكترون به اتم كناري خود ميدهد و اتم كناري نيز به همين ترتيب تعدادي الكترون به اتم بعدي ميدهد و بدين صورت جريان برقرار ميشود. پس هر گاه كه ميگوئيم جريان برق كم يا زياد است يعني تعداد الكترونهايي كه در مسير سيم در حال حركت هستند كم يا زياد است .

نيروهايي كه باعث جدا شدن الكترون از هسته ميشوند:

1- نيروي مغناطيسي خارجي

هرگاه يك سيم را در يك ميدان مغناطيسي حركت دهيم نيروي اين ميدان باعث حركت الكترونهاي سيم ميشود .

2- ضربه

فرض كنيد يك اتوبوس كنار خيابان ايستاده و تمام مسافران آن محكم روي صندليها نشستند بعد يك اتومبيل ديگر با سرعت زياد به جلوي اين اتوبوس برخورد ميكند حال اتوبوس با سرعت به عقب پرتاب ميشود و مسافران كه در آنها اينرسي سكون ذخيره شده تمايل دارند كه به همان حالت سكون باقي بمانند در نتيجه اتوبوس به عقب رفته ولي مسافران در همان نقطه مكاني باقي ميمانند در نتيجه مسافران از صندليهاي خود جدا شده و از شيشه اتوبوس به بيرون پرتاب ميشوند پس اين نيروي ضربه بود كه مسافران را از اتوبوس جدا كرد به همين صورت نيز ضربه ميتواند الكترونها را از مدار خود خارج كند. نمونه اين توليد برق در فندكها.

3- انرژي خورشيدي

انرژي خورشيدي نيز داراي نيرويي است كه قادر است الكترونها را از مدار خود جدا كند.

4-حرارت و ...

ميدانيم كه حرارت باعث ميشود كه جنبش ملكولي اجسام زياد شود در اثر اين جنبش تعداد زيادي ملكول به شدت با هم برخورد ميكنند كه همان نيروي ضربه را بوجود مي آوردند و باعث جدا شدن الكترون از اتم ميشوند .

نكته : يك سيم مانند دالاني ميماند كه در يك دوره زماني مشخص تعداد معيني از افراد ميتوانند از آن عبور كنند يعني براي اينكه در دوره زماني مشخص مثلا در 1 دقيقه افراد بيشتري بتوانند از اين دالان عبور كنند بايد سرعت حركت آنها بيشتر شود در نتيجه در اثر برخورد با هم و با ديواره دالان باعث ايجاد اصطكاك و گرما ميشوند براي سيم نيز چنين اتفاقي مي افتد يعني اگر بخواهيم تعداد الكترونهاي در حال حركت را افزايش دهيم (جريان را افزايش دهيم ) سرعت حركت الكترونها و نيز تعداد الكترونهايي كه همراه با هم از مقطع سيم عبور ميكنند افزايش مي يابد در نتيجه اصطكاك افزايش يافته و توليد گرما ميكند كه اگر جريان بيش از حد مجاز خود از سيم عبور كند گرماي توليد شده باعث ذوب شدن سيم ميشود (سيم ميسوزد).

برداشت كلي از اين قسمت : حركت الكترونها در يك هادي (سيم) را جريان الكتريكي گويند .

تا اينجا معني جريان را فهميديم اما در مورد ولتاژ چه بايد گفت ؟

آيا يك منبع كه ولتاژش بيشتر باشد برق بيشتري توليد ميكند يا منبعي كه جريانش بيشتر باشد ؟

هر گاه يك اتم الكترنهايش را از دست دهد بار منفي آن كم ميشود و اصطلاحاً ميگوئيم بار دار مثبت شده است ميدانيم كه بين بار مثبت و منفي نيروي جاذبه وجود دارد و نيروي جاذبه يك عدد الكترون با نيروي جاذبه يك عدد پروتن برابر است به همين جهت است كه در اتم هر پروتن براي خود يك الكترون اختيار ميكند تا اينكه بار الكتريكي اتم خنثي شود در حالت عادي تمام اتمهاي يك سيم از نظر بار الكتريكي خنثي هستند وقتي ما توسط نيروي خارجي الكترونهاي اتمهاي سيم را جدا ميكنيم و آنها را به يك سمت هدايت ميكنيم آن طرف سيم كه الكترونها به آنجا هدايت شده اند داراي زيادي الكترون است پس بارش منفي ميشود و طرف ديگر كه كمبود الكترون دارد بارش مثبت ميشود در نتيجه بين دوسر سيم يك اختلاف بوجود مي آيد اين اختلاف بصورت انرژي پتانسيل در دو سر سيم ذخيره ميشود تا زمانيكه راهي براي خنثي شدنش پيدا كند پس در اين حالت هيچ گونه جرياني در سيم و جود ندارد و فقط يك انرژي پتانسيل دو سر سيم ذخيره شده است كه به اين نيروي پتانسيل ولتاژ الكتريكي گوييم حال چنانچه نيروي خارجي را قطع كنيم الكترونها به سرعت به جاي قبلي خود برميگردند و در يك لحظه چريان برقرار ميشود پس متوجه شديم تا زمانيكه نيروي خارجي وجود دارد نميگذارد كه الكترونها از مسير همان سيم به جاي خود برگردند پس بايد راه ديگري پيدا كنند براي همين اگر توسط يك سيم ديگر كه ميدان خارجي آن را تحت تاثير خود قرار نداده باشد دو سر سيم قبلي را به هم وصل كنيم الكترونها راهي براي حركت به سمت مكان كمبود الكترون پيدا ميكنند در نتيجه جريان در سيم برقرار ميشود .

پس نتيجه گرفتيم كه در يك مدار الكتريكي كار اصلي را جريان انجام ميدهد و ولتاژ فقط يك نيروي ذخيره شده است كه باعث به حركت در آوردن الكترونها ميشود .

حال براي اينكه بهتر متوجه شويد كه ولتاژ چگونه باعث به حركت در آوردن الكترونها (برقراري جريان ) ميشود يك مثال ميزنيم .

فرض كنيد دو ليوان داريم كه يكي پر و ديگري نصفه است ليوانها را در كنار هم قرار ميدهيم ميدانيم كه بين اين دوليوان اختلاف مقدار آب وجود دارد همانگونه كه بين دو سر سيم اختلاف مقدار الكترون وجود داشت اگر اين ليوانها چندين ساعت هم در كنار هم قرار بگيرند هيچ اتفاقي نمي افتد اما چنانچه توسط يك لوله ته دو ليوان را به هم وصل كنيم آب از طرف ليوان پر تر به سمت ليوان نصفه حركت ميكند تا زمانيكه سطح آب درون دو ليوان به يك اندازه شود . پس در اينجا اختلاف آب است كه باعث حركت ميشود و در آنجا اختلاف الكترون (اختلاف پتانسيل) كه اين اختلاف پتانسيل خود داراي مقدار است كه به آن مقدار ولتاژ ميگوئيم.

منبع: turbin.blogfa.com

+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:51  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

ترانسفورماتور قدرت

ترانسفورماتور قدرت
ترانسفور ماتور وسیله ای است كه انرژی الكتریكی را در یك سیستم جریان متناوب از یك مدار به مدار دیگر انتقال می دهد و می تواند ولتاژ كم را به ولتاژ زیاد وبالعكس تبدیل نماید .
برخلاف ماشینهای الكتریكی كه انرژی الكتریكی و مكانیكی را به یكدیگر تبدیل می كند ، در ترانسفور ماتور انرژی به همان شكل الكتریكی باقیمانده و فركانس آن نیز تغییر نمیكند و فقط مقادیر ولتاژ و جریان در اولیه و ثانویه متفاوت خواهد بود . ترانسفورماتورها نه تنها به عنوان اجزاء اصلی سیستم های انتقال و پخش انرژی مطرح هستند بلكه در تغذیه مدارهای الكترونیك و كنترل ، یكسوسازی ، اندازه گیری و كوره های الكتریكی نیز نقش مهمی بر عهده دارند .
انواع ترانسفورماتورها را میتوان برحسب وظایف آنها بصورت ذیل بسته بندی كرد :
1- ترانسفورماتورهای قدرت در نیروگاهها و پستهای فشار قوی
2- ترانسهای توزیع در پستهای توزیع زمینی و هوایی ، برای پخش انرژی در سطح شهرها و كارخانه ها
3- ترانسهای قدرت برای مقاصد خاص مانند كوره های ذوب آلومینیم ، یكسوسازها و واحدهای جوشكاری
4- اتوترانسها جهت تبدیل ولتاژ با نسبت كم و راه اندازی موتورهای القایی
5- ترانسهای الترونیك
6- ترانسهای ولتاژ و جریان جهت مقاصد اندازه گیری و حفاظت
7- ترانسهای زمین برای ایجاد نقطه صفر و زمین كردن نقطه صفر
8- ترانسهای آزمایشگاه فشار قوی و ...
و از نظر ماده عایقی و ماده خنك كننده نیز ترانسفورماترها را می توان بصورت ذیل بسته بندی كرد :
1- ترانسفورماتورهای روغنی Oil immersed power Transformer
2- ترانسفورماتورهای خشك Dry type transformer 3-ترانسفورماتورهای با عایق گازی (sf6) Gas insulated transformer
سایر ترانسفورماتورها مانند ترانسفورماتورهای كوره ، ترانسفورماتورهای تغییر دهنده فاز و..
بعنوان ترانسفورماتورهای خاص قلمداد می گردند .
ترانسفورماتورهای قدرت پست فولاد خراسان كه به نام T2 , T1 قلمداد می شوند ، از نوع ترانسفورهای روغنی هستند

ساختمان ترانسهای قدرت روغنی 
قسمتهای اصلی در ساختمان ترانسفورماتورهای قدرت روغنی عبارتند از:
1- هسته یك مدار مغناطیسی
2- سیم پیچ های اولیه و ثانویه
3- تانك اصلی روغن
به جز موارد فوق اجزا دیگری نیز به منظور اندازه گیری وحفاظت به شرح زیر وجوددارند :
1- كنسرواتوریا منبع انبساط روغن
2- بك چنجر
3- ترمومترها
4- نشان دهنده های سطح روغن
5- رله بوخ هلتز
6- سوپاپ اطمینان یا لوله انفجاری / شیر فشار شكن
7- رادیاتور یا مبدلهای حرارتی
8- پمپ و فن ها
10 – شیرهای نمونه برداری از روغن پایین و بالای تانك
11- شیرهای مربوط به پركردن و تخلیه روغن ترانس
12- مجرای تنفسی و سیلیكاژل مربوط به تانك اصلی و تب چنجر
13- تابلوی كنترل
14- تابلوی مكانیزم تب چنجر
15- چرخ ها
16- پلاك مشخصات نامی

1- هسته :
هسته ترانس یك مدار مغناطیسی خوب با حداقل فاصله هوایی و حداقل مقاومت مغناطیسی است تا فورانهای مغناطیسی براحتی از آن عبور كنند . هسته بصورت ورقه ورقه ساخته شده و ضخامت ورقه ها حدود0.3 میلیمتر و حتی كمتر است . برای كاهش تلفات فوكو ورقه ها تا حد امكان نازك ساخته می شوند و لی ضخامت آنها نباید بحدی برسد كه از نظر مكانیكی ضعیف شده و تاب بردارد .
در ترانسهای قدرت ضخامت ورقه ها معمولاً 0.3 یا 0.33 میلیمترانتخاب می شود كه این ورقه ها توسط لایه نازكی از وارنیش عایقی با یك سیم نازك عایقی ، نسبت به هم عایق می شوند .
2- سیم پیچی های ترانس
در ساختمان سیم پیچ های ترانس باید موارد متعددی در نظر گرفته شوند كه در ذیل به مهمترین آنها اشاره می نمائیم :
1- در سیم پیچ هاباید جنبه های اقتصادی كه همان مصرف مقدار مس و راندمان ترانس می باشد ، مراعات شود .
2- ساختمان سیم پیچ ها برای رژیم حرارتی كه باید در آن كار كند محاسبه شود ، زیرا در غیر این صورت عمر ترانس كاسته خواهد شد .
3- سیم پیچ ها در مقابل تنش ها و كشش های حاصل از اتصال كوتاه های ناگهانی مقاوم شوند .
4- سیم پیچ ها باید در مقابل اضافه ولتاژهای ناگهانی از نقطه نظر عایقی ، مقاومت لازم را داشته باشند .
سیم پیچ ترانس ها نسبت به هم در نوع سیم پیچ ، تعداد حلقه ها درجه و اندازه سیمها و ضخامت عایق بین حلقه ها متفوت خواهند بود . هر چه ولتاژ ترانس بالا برود ، تعداد حلقه های سیم پیچ بیشتر می شود و هر چه ظرفیت ترانس بیشتر شود ، اندازه سیم ها بزرگتر می گردد .
در ترانس با هسته ستونی ، سیم پیچها اعم از فشار قوی ، متوسط و فشار ضعیف و سیم پیچ تنظیم – بصورت استوانه متحدالمركز روی ستونهای هسته قرار می گیرند . معمولاً سیم پیچ فشار ضعیف در داخل و فشار قوی در خارج واقع می شوند و ترتیب فوق به این دلیل رعایت می شود كه عایق كاری فشار ضعیف نسبت به هسته راحت تر است .
3- تانك اصلی روغن
تانك ترانس یك ظرف مكعب یا بیضوی شكل است كه هسته و سیم پیچ های ترانس در آن قرار می گیرند و نقش یك پوشش حفاظتی را برای آنها ایفا می كند داخل این ظرف از روغن پر می شود بطوریكه هسته و سیم پیچ كاملاً در روغن فرو می روند . سطح خارجی تانك تلفات گرمایی داخل ترانس را به بیرون منتقل می كند از هر مترمربع سطح تانك حدوداً 400 الی 450 رات توان گرمایی به خارج منتقل می شود ، بطوریكه در ترانسهای كوچك ، همین سطح برای خنك كاری كافی است و به تمهیدات دیگری نظیر رادیاتور وفن نیاز نمی باشد . در ترانسهای تا KVA 50 بدنه تانك از ورق ساده فولادی به ضخامت حدوداً MM3 میلیمتر ساخته می شود ، سطح آن صاف بوده و نیازی به میله های تقویتی یا لوله های خنك كن ندارد . هر 4 وجه ترانس از یك ورق یك پارچه درست می شود و فقط در یك گوشه جوشكاری می گردد .
تانك ترانس بایستی موجب شود كه موارد مشروحه ذیل تأمین گردند :
- حفاظتی برای هسته ، سیم پیچ ، روغن و سایر متعلقات داخلی باشد .
- دارای استقامت كافی باشد كه در حین حمل و نقل و نیز در زمان اتصال كوتاه داخلی بتواند تنش های مكانیكی ایجاد شده را تحمل نماید .
- ارتعاشات و صدا در آن به حداقل برسد .
- ساختمان آن در برابر نشت روغن و یا نفوذ هوا كاملاً آب بندی باشد .
- سطوح كافی برای دفع گرمای ناشی از تلفات ترانس را تأمین كند .
- محلی برای نصب بوشینگها ، تب چنجر ، مخزن ذخیره روغن و سایر متعلقات باشد.
- از نظر باعاد در حدی باشد كه براحتی قابل تحمل و حمل و نقل از طریق جاده یا راه آهن باشد .
- حداقل تلفات ناكو در آن ایجاد شود .
- حداقل میدان مغناطیسی در خارج از آن وجود داشته باشد .
به این ترتیب طراحی تانك ترانس به روش پیش بینی شده برای حمل و نفل آن نیز بستگی دارد .
4- مقره ها ( بوشینگ ها (
سرهای خروجی سیم پیچ های فشار قوی و فشار ضعیف باید نسبت به بدنه فلزی تانك ، عایقكاری شوند . برای این منظور از مقره ها استفاده می شود . مقره یا بوشینگ تشكیل شده است از یك هادی مركزی كه توسط عایق های مناسبی در میان گرفته شده است .
بوشینگها روی در پوش فوقانی ترانس نصب می شوند و در موارد نادری بوشینگها را روی دیوارة جانبی تانك هم نصب می كنند . انتهای پایینی مقره در داخل تانك جای می گیرد ، در حالیكه سر دیگر آن در بالای درپوش و در هوای خارج واقع می شود .
ترمینالهای هر دو سر دارای بستهای مناسبی برای اتصال به سر هادی های داخل ترانس و نیز هادی های شبكه می باشند . شكل و اندازه بوشینگها به كلاس ولتاژ ، نوع محل ( داخل ساختمان یا در هوای آزاد ) و جریان نامی آن بستگی دارد . بوشینگهای داخل ساختمانی نسبتاً كوچك بوده و سطح آن صاف است ، اما بوشینگهای هوای آزاد كاملاً در معرض شرایط مختلف جوی نظیر برف و باران و آلودگی و ... قرار می گیرند ، بنابراین از نظر شكل كاملاً متفاوتند و از سپرهایی به شكل چتر تشكیل می شوند ، تا سطح زیرین آنها در مقابل باران خشك نگه داشته شوند . دراین صورت سطح خارجی آنها زیاد شده و فاصله خزش جرقه روی سطح چینی عایق زیادتر می گردد و در نتیجه استقامت الكتریكی بوشینگ افزایش می یابد .
در حال حاضر تمام ترانسهای با قدرت زیاد ، برای كار در هوای آزاد ساخته می شوند و مقره های عایقی ، برای ولتاژهای مختلف زیر موجود می باشند :
0.5و1و3 و6 تا 10 و20 و 35 و110 و220 و320 و500 و750 كیلووات
در ترانسهای قدرت از 3 تا 10 كیلووالت ، همان بوشینگ kv10 بكار می رود . برای ترانسهای kv 1 و كمتر از مقره چینی ساده یا مقره اپوكسی زرین ساخته می شود .
سیستم های اندازه گیری و حفاظت ترانس

1- كنسر واتور یا منبع انبساط روغن 
منبع ذخیره روغن كه به اسامی منبع انبساط و كنسرواتور نیز نامیده می شود ، تانكی است كه در بالاترین قسمت ترانس نصب می شود در حین تغییرات بار روزانه ، روغن ترانس انبساط وانقباض می یابد و در حین انبساط وارد منبع ذخیره می شود . اندازه و حجم منبع ذخیره به اندازه ترانس و تغییرات دمایی آن در هنگام بهره برداری بستگی دارد . در ترانسهایی كه دارای تب چنجر قابل قطع زیر بار هستند ، منبع انبساط به دو بخش تقسیم می گردد كه قسمت كوچكتر برای تب چنجر و قسمت بزرگتر برای تانك اصلی در نظر گرفته می شود . از بالای هر قسمت منبع ذخیره ، لوله ای به فضای آزاد آورده می شود ، كه به آن مجرای تنفسی می گویند (Breather) در ورودی این مجرا ظرف شیشه ای قرار دارد ، كه داخل آن از ماده ای رطوبت گیر به نام سیلیكاژل پر می شود . به این ترتیب هوای ورودی به ترانس رطوبت خود را از دست داده و كاملاً خشك خواهد بود .
در هر قسمت منبع ذخیره ، یك نشان دهندة سطح روغن نصب می شود تا سطح روغن را در حین كار ترانس بتوان نظارت كرد و همچنین دو سطح منبع دیگر كه مجهز به كنتاكت آلارم می باشند نیز بر روی آنها نصب می گردند سطح خارجی منبع ذخیره نیز با رنگ مناسب پوشیده می شود تا از خوردگی و زنگ زدن محافظت گردد .
2- تپ چنجر
در بارهای مختلف افت ولتاژ در ترانسفورماتورها و خطوط نیز تغییر می كند و سبب تغییر ولتاژ شبكه می شود . كنترل ولتاژ شبكه های توزیع و انتقال عمدتاً توسط تب چنجر ایجاد می شود . اساس كار تب چنجر بر تغییر نسبت تبدیل ترانس استوار است . بدین ترتیب كه با انشعاباتی كه در سیم پیچ فشار قوی تعبیه می گردد تعداد دور سیم پیچ را تغییر داده و سبب تغییر ولتاژ خروجی ترانس می گردد

تپ چنجرها بطور گسترده ای برای كنترل ولتاژ شبكه در سطوح مختلف ولتاژی بكار گرفته می شوند . معمولاً كنترل ولتاژ در محدودة %15 +_ مقدور است . ولتاژ هر پله تب چنجر عموماً بین 1 تا 5/2 درصد تغییر می كند انتخاب مقدار كم برای پله ها سبب افزایش تعداد تپ ها می گردد و انتخاب مقدار بالا برای هر پله باعث عدم امكان تنظیم دقیق ولتاژ مورد نظر می گردد .
محل تپ چنجر : (( تپ چنجر ((

در ترانسفورماتورهای پست فولاد در داخل تانك اصلی ، قسمتی را برای بخش اصلی تب چنجر ( دایورترسوئیچ ) در نظر گرفته اند این قسمت كاملاً آب بندی شده است داخل آن نیز با روغن ترانس پر شده است . این روغن كاملاً از روغن تانك اصلی جداست و باهم مخلوط نمی شود . تپ چنجر را در سمت فشار قوی نصب كرده اند كه دارای مزیت های زیرمی باشند :
الف) در طرف فشار قوی جریان كمتر است لذا برای تپ چنجرهایی كه زیر بار عمل می كنند حذف جرقه ساده تر است .
ب) چون تعداد دور سیم پیچها ی فشار قوی بیشتر است ، لذا امكان تغییرات یكنواخت تروپه های كوچكتر به راحتی میسر است . در اتصال ستاره انشعابات تب چنجر را در سمت نقطه صفر قرار می دهند تا عایق كاری آن نسبت به زمین ساده تر باشد .
بهره برداری از ترانسفورماتورهای با تنظیم كننده ولتاژ زیر بار :
اكثر ترانسفورماتورها دارای دستگاهی بنام تب چنجر بوده كه كار آنها عملاً در مدار گذاشتن و خارج كردن تعدادی از حلقه های سیم پیچی ترانسفورماتور به منظور تغییر دادن در نسبت تبدیل ترانس می باشد . عموماً این دستگاه در قسمت فشار قوی قرار می گیرد .
تب چنجر ترانسفورماتورها عموماً بر 2 نوع می باشند :
1- On load tap changer : ترانسفورماتورهایی كه تب آنها زمانی كه تپ ترانسفورماتور زیربار است ، قابل تغییر می باشد .
2- Off load tap changer : ترانسفورماتورهایی كه تب آنها فقط زمانی كه در مدار نباشند ، قابل تغییر می باشند .
این تغییر تپ در محل روی بدنة ترانس صورت می گیرد . به این ترتیب با توجه به تعداد تپ و اینكه هر تپ چه مقدار تغییر ولتاژ بوجود می آورد و نیاز به چه مقدار تغییر در ولتاژ می باشد ، تب آنها را بر حسب نیاز سیستم تغییر می دهیم . مكانیزم عمل تپ به طور كلی به این صورت است كه اهرمی قادر است در جهت گردش عقربه های ساعت تعداد حلقه های سیم پیچ را كم و در خلاف آن زیاد نماید .
ترانسفورماتورهایی كه مجهز به سیستم اتوماتیك ولتاژ
( Avr = Automatic voltage regulation)
می باشند به طریق زیر تغییر تب صورت می گیرد :
الف) اتوماتیك ب) دستی و الكتریكی از اطاق فرمان
ج) دستی الكتریكی از محل د) دستی مكانیكی توسط اهرم مخصوص
هر تغییر Tab در اولیه ترانس قدرت به اندازه kv5 در ولتاژ ورودی ترانس تغییر ایجاد می كند .
ترانس فولاد از نوع تب چنجر on loud بوده یعنی در زیر بار قابل قطع و وصل كردن است .
و تب چنجر off loud در خطوط kv20 در ترانسهای نورد و فولادسازی این مجتمع كاربرد دارد .
3- ترمومترها :ا

این نشان دهنده ها ، از نوع عقربه ای بوده و برای تشخیص درجه حرارت گرمترین نقطه سیم پیچی ترانس بكار میرود . معمولاً به ازاء هر گروه سیم یك نشان دهنده بكار گرفته شده كه روی یك از فازها نصب می شود . این روش اندازه گیری بصورت غیرمستقیم است به این معنی كه غلاف ترمومتر داخل روغن بوده و دمای روغن را حس می كند، سپس توسط یك زف جریانی متناوب با جریان عبوری از سیم پیچ از كویل حرارتی عبور میكند
، لذا گرمایی متناسب با سیم پیچ ها در ترمومتر ایجاد می شود .
نشان دهنده حرارت ورغن :
این نشان دهنده نیز از نوع عقربه ای بوده و عنصر حساس آن در بالای ترانس و در حول و حوش گرمترین محل روغن نصب می شود و خود آن روی بدنه ترانس و در مجاورت ترمومترهای سیم پیچ ها نصب می گردد . نوع عنصر حساس ، اغلب مقاومت حساس به دما است .
4- نشان دهندة سطح روغن :
اگر چه رله بوخهولتز می تواند كاهش سطح روغن را نشان دهد ولی ، برای داشتن ضریب اطمینان بالاتر ، نشان دهندة سطح روغن نیز بروی منبع ذخیره ( كنسرواتور) پیش بینی می شود . ممكن است نشان دهنده بصورت دریچه شیشه ای برای دیدن سطح روغن باشد . علاوه برآن ، نشان دهنده نوع عقربه ای كه از طریق مغناطیس ، با شناور داخل منبع كنسرواتور در ارتباط است . نیز تعبیه می گردد و باید طوری نصب شود كه از سطح زمین قابل رؤیت باشد . عقربه نشان دهنده باید نمایانگر سطوح حداكثر ، حداقل و نرمال بوده و كنتاكتهایی برای آلارم نیز باید پیش بینی شده باشد
5- رله بوخهولتز :

تجهیزات الكتریكی كه داخل آنها پر از روغن است نظیر ترانسفورماتورها ، بوشینگهای آنها و ترمینال باكس مربوط به كابلها را می توان جهت محافظت از عیوب داخلی و از دست رفتن روغن آنها ، با رله بوخهولتز حفاظت كرد .
این رله كه در لوله رابط بین تانك ومنبع ذخیره نصب می شود از دو گوی شناور كه در داخل محفظه رله نصب شده اند و می توانند همراه با سطح روغن جابجا شوند ، تشكیل شده است . دو عدد كلید جیوه ای نیز با شناور همراه هستند و می توانند كنتاكتهایی را قطع یا وصل كنند رله بوخهلتز بسیار دقیق است و از آنجا كه در مراحل اولیه آغاز شدن بسیاری از مشكلات ، آلارم می دهد . این شانس را به پرسنل بهره برداری می دهد كه شرایط خطرناك را خیلی زود شناسایی كنند . و از آسیب های جدی به تجهیزات جلوگیری نمایند .
تنظیم درجه حساسیت رله بوخهولتز كاملاً تجربی است و بستگی به ترانس و رله دارد . در هر حال باید دقت داشت كه رله خیلی حساس نباشد ، زیرا اضافه بار كم و جریانهای اتصال كوتاه شدید خارجی و حتی تغییرات درجه حرارت موسمی ، سبب جریان پیدا كردن روغن می شود كه نباید رله بوخهولتز را بكار اندازد . پس از هر تریپ ترانس ، در اثر رله بوخهولتز باید گازهایی كه در محفظه رله جمع شده است را خارج نمود تا شناور آن به حالت اولیه خود بازگردد.
در ضمن باید گازهایی را كه به محفظه گاز رله خارج می كنیم ، از نظر قابلیت اشتعال مورد آزمایش قرار دهیم ، زیرا در صورتیكه ترانسفورماتور خوب تحت خلاء قرار نگرفته باشد ، هوای موجود در داخل روغن ، كم كم خارج شده و در رله جمع می گردد و می تواند سبب ظاهر شدن آلارم گردد .
همچنین ممكن است به طریقی هوا به داخل ترانسفورماتور نفوذ كرده باشد . این عمل در ترانسهایی كه روغن آنرا جدیداً عوض كرده اند بیشتر پیش می آید . با وجود اینكه رله بوخهولتز یك رله بسیار خوبی است و می تواند از آغاز پیدایش نقص آن را تشخیص دهد ، و لیكن دارای محدویت هایی نیز هست كه در ادامه ذكر می گردد .
محدودیت های رله بوخهولتز :

۱-فقط خطاهایی را تشخیص می دهد كه در سطح روغن پایین تر از رله اتفاق افتاده باشد .
2- تنظیم كلید جیوه ای را نمی توان زیاد حساس گرفت ، زیرا در این صورت لرزشهای ناشی از بهره برداری ، زلزله ، شوكهای مكانیكی در خط و حتی نشستن پرنده ها ، ممكن است اشتباهاً آنرا به كار اندازند .
3- می نیمم زمان عمل كردن آن 0.1 ثانیه است و متوسط آن 0.2 ثانیه . چنین رله ای خیلی كند به حساب می آید ، و لیكن با وجود آن ارزش این رله بسیار بالاست .
4- از نظر اقتصادی رله بوخهولتز برای ترانسهای كمتر از kva 500 بكار برده نمی شود .
6- سوپاپ اطمینان یا لوله انفجاری ( شیر فشار شكن( 

در اثر اتصال كوتاه ناگهانی و یا هر حادثة دیگر در هسته و سیم پیچها كه منجر به ایجاد گاز شدید شود ، فشار داخل تانك می تواند به میزان خطرناكی افزایش یابد . برای جلوگیری از خطر انفجار تانك ، در بالای درپوش آن شیر فشار شكن نصب می گردد . 
این شیزر در عرض چند میلی ثانیه عمل خواهد كرد و سبب تخلیه فشار خواهد شد . در همین موقع ، میكرو سویچی كه همراه آن است ، سبب بسته شدن مدار تریپ می گردد . پس از كاهش فشار در اثر نیروی فنر ، شیر خود به خود بسته خواهد شد .
7- رادیاتور یا مبدل حرارتی

نظر به اینكه روغن دارای خاصیت عایقی خوب و همچنین تبادل حرارتی زیاد می باشد . در ترانسفورماتورها بعنوان خنك كننده مورد استفاده قرار می گیرد . جهت تبادل حرارتی بهتر با محیط اطراف ، اصولاً روغن از طریق رادیاتور و پمپ های روغن یك سیكل بسته را طی می نماید و حین عبور از رادیاتورها توسط فن ها با محیط اطراف تبادل حرارتی انجام می دهد . لازم به توضیح است در بعضی از ترانسفورماتورهای واحدهای آبی روغن توسط كولرهای آبی ( Heat exchanger ) خنك می شود .
8- پمپ و فن ها

جهت تبادل حرارتی بهتر با محیط اطراف ، اصولاً روغن از طریق رادیاتور و پمپ های روغن یك سیكل بسته را طی می نماید و حین عبور از رادیاتورها توسط فن ها با محیط اطراف تبادل حرارتی انجام می دهد .
ترانسفورماتورهای مجتمع فولاد دارای چهار عدد فن می باشد كه در شرایط خاص ) حرارت بالا ) 2 به 2 شروع می كنند .

معمولاً در ترانس های قدرت كه مجهز به پمپ روغن می باشند ، یك نشان دهندة فولی روغن در مسیر بای پاس و به موازات مسیر پمپ های روغن نصب می شود كه در شرایط روشن بودن پمپ ها و جاری بودن روغن ، صفحه معلق آن به صورت مایل قرار می گیرد . اما به خاموش شدن پمپ و یا قطع جریان روغن – به هر دلیل دیگر – صفحه بر اثر نیروی وزن پایین آمده و بصورت قائم واقع می شود . در این حالت ، اغلب سبب بسته شدن كنتاكتی خواهد شد كه موقعیت این صفحه را در اتاق فرمان گزارش می نماید . همچنین از طریق دریچه شیشه ای ، موقعیت آن قابل رؤیت است .
10 – شیرهای نمونه برداری از روغن پایین و بالای تانك
11- شیرهای مربوط به پركردن و تخلیه روغن ترانس
12- مجرای تنفسی و سیلیكاژل مربوط به تانك اصلی و تب چنجر
منبع ذخیره روغن توسط یك یا دو مجرای تنفسی به هوای آزاد مربوط می گردد و در ورودی آن یك ظرف شیشه ای كار گذاشته می شود كه بسته به بزرگی منبع می تواند از یك یا چند قسمت تشكیل شده باشد . درون این ظرفها را با سیلیكاژل پر می كنند .
هنگامیكه بار ترانس زیاد باشد و روغن گرم شود بر اثر انبساط روغن مقداری از هوای داخل منبع ذخیره از طریق مجرای تنفسی خارج می شود . در انتهای ظرف سیلیكاژل یك مجرا وجود دارد كه در بالای آن یك پیاله زنگی شكل بصورت معكوس قرار دارد و در ته ظرف مقداری روغن ترانس ریخته می شود . به این مجموعه تله هوا (air trap) میگویند .
هوا برای خارج شدن ا زمنبع ذخیره باید از این تله بگذرد هنگامیكه روغن منقبض می شود فشار داخل منبع ذخیره كاهش می یابد . و فشار هوای بیرون بر سطح روغن داخل تله ، سبب می گردد كه سطح روغن داخل زنگ تا آنجا پائین بیاید كه هوا بتواند از آن عبور كند و پس از گذشتن از سیلیكاژل به منبع ذخیره برسد . به این ترتیب روغن، ذرات معلق در هوا را می گیرد و سیلیكاژل كه یك ماده رطوبت گیر است باعث جذب رطوبت هوا خواهد شد .
سیلیكاژل به صورت دانه های گرد كوچكی است كه در شرایط خشك ، رنگ آن آبی است و با جذب رطوبت به رنگ صورتی در خواهدآمد . وقتی حدود 75% درصد از سیلیكاژل داخل ظرف تغییر رنگ داد باید آن را تعویض نمود . سیلیكاژل صورتی شده را برای بازیافت به آزمایشگاه می فرستند سلیكاژل از پایین ظرف شروع به تغییر رنگ می كند . اگر در مواردی مشاهده شود این تغییر رنگ از بالای ظرف شروع شده است به این معنی است كه نشتی هوا وجود دارد و باید آن را برطرف نمود .
13- تابلوی كنترل
14- تابلوی مكانیزم تب چنجر
15- چرخ ها
16- پلاك مشخصات نامی

ترانسهای قدرت T1 ,T2 (400/33KV) پست اتصالشان بصورت ستاره مثلث می باشد این بدان علت است كه اتصال شماره – مثلث در پست های فرعی و در پایان خط انتقال بكار می رود و توسط آن ولتاژ فشار قوی به متوسط یا فشار ضعیف تبدیل می شود تا به ترانس توزیع متصل گردد .
از زیان دیگر این روش این است كه چون هارمونی سوم جریان در مثلث بسته می تواند جریان یابد ، لذا جریان آن سینوسی بوده و در نتیجه ولتاژهای ثانویه سینوسی می باشند ( یعنی دارای هارمونی سوم ولتاژ نمی باشند ( .
كاربرد این اتصال :
1- پست های فرعی انتهای خط انتقال انرژی
2- تبدیل فشار قوی به فشار ضعیف
3- در مواردی كه همه مصرف كننده ها سه فاز داشته باشند .
اتصال زیگزاگ :
همانگونه كه از اسمش پیداست این اتصال در ترانس زیگزاگ استفاده شده است :
مزایای این اتصال : 1- از ثانویه ترانس قدرت در مقابل اتصال زمین حفاظت می كند .
2- نامتعادلی بار را شدیداً كاهش می دهد .
3- مانند اتصال مثلث هارمونی سوم ولتاژ را حذف می كند .
اتصال ترانس مصرف داخلی پست بصورت مثلث – ستاره می باشد : 33KV/380Vاین اتصال در سیستمهای توزیعی ( چهار سمبه ) بكار می رود كه همزمان می تواند هم مصرف كننده های سه فاز را تغذیه نماید و هم بصورت تكفاز در مصارف خانگی و روشنایی استفاده شود .

قطع و وصل ترانسفورماتورهای قدرت :
جهت قطع ترانسفورماتور بایستی ابتدا بار ترانسفورماتوری كه قرار است از مدار خارج گروه محاسبه شود . اگر امكان مانور دادن بار بر روی ترانسفورماتورهای پرالل وجود داشته باشد ، می توان پس از انجام مانور اقدام به قطع دژنكتور طرف ثانویه ترانسفورماتور نمود . بعد از آن پك ترانسفورماتور را در صورتیكه از نوع O.L.T.C باشد ، روی حالت زمان گذاشته و سپس دژكتور طرف اولیه قطع گردد .
در صورتیكه امكان مانور بار وجود نداشته باشد و یا خروج ترانسفورماتور اضطراری نباشد ، خاموشی به یكی از روزهای تعطیل یا در ساعاتی از شبانه روز كه بار خروجی حداقل داشته باشد ، موكول می گردد . عمل وصل ترانسفورماتورها عیناً عكس عملیاتی است كه در حالت قطع صورت می گیرد .

تجهیزات اندازه گیری و حفاظت ترانسفور ماتور 165MVA یا 62.5MVA پست 400KV

1- ترانسفورماتورهای جریان

2- نشان دهنده درجه حرارت سیم پیچ

3- نشان دهنده درجه حرارت روغن

4- Pressure relief valve

5- سیلیكاژل محفظه سیلیكاژل  (Dehy drating breather

6- رله بوخهولتز Buchholz relay

7- Gas collector8

8- كیج مغناطیسی سطح روغن

منبع: turbin.blogfa.com

+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:50  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

ترانسفورماتور قدرت خشك چيست؟

در ژوئيه 1999، شركت ABB، يك ترانسفور ماتور فشار قوی خشك به نام “Dryformer “ ساخته است كه نيازی به روغن جهت خنك شدن بار به عنوان دی الكتريك ندارد.در اين ترانسفورماتور به جای استفاده از هاديهای مسی با عايق كاغذی از كابل پليمری خشك با هادی سيلندری استفاده می شود.تكنولوژی كابل استفاده شده در اين ترانسفورماتور قبلاً در ساخت يك ژنراترو فشار قوی به نام "Power Former" در شركتABB به كار گرفته شده است. نخستين نمونه از اين ترانسفورماتور اكنون در نيروگاه هيدروالكتروليك “Lotte fors” واقع در مركز سوئد نصب شده كه انتظار می رود به دليل نياز روزافزون صنعت به ترانسفورماتور هايی كه از ايمنی بيشتری برخوردار باشند و با محيط زيست نيز سازگاری بيشتری داشته باشند، با استقبال فراوانی روبرو گردد. ايده ساخت ترانسفورماتور فاقد روغن در اواسط دهه 90 مطرح شد. بررسی، طراحی و ساخت اين ترانسفورماتور از بهار سال 1996 در شركت ABB شروع شد. ABB در اين پروژه از همكاری چند شركت خدماتی برق از جمله Birka Kraft و Stora Enso نيز بر خوردار بوده است. تكنولوژی
ساخت ترانسفورماتور فشار قوی فاقد روغن در طول عمر يكصد ساله ترانسفورماتورها، يك انقلاب محسوب می شو د. ايده استفاده از كابل با عايق پليمر پلی اتيلن (XLPE) به جای هاديهای مسی دارای عايق كاغذی از ذهن يك محقق ABB در سوئد به نام پرفسور“Mats lijon” تراوش كرده است. تكنولوژی استفاده از كابل به جای هاديهای مسی دارای عايق كاغذی، نخستين بار در سال 1998 در يك ژنراتور فشار قوی به نام “ Power Former” ساخت ABB به كار گرفته شد. در اين ژنراتور بر خلاف سابق كه از هاديهای شمشی ( مستطيلی ) در سيم پيچی استاتور استفاده می شد، از هاديهای گرد استفاده شده است. همانطور كه از معادلات ماكسول استنباط می شود، هاديهای سيلندری ، توزيع ميدان الكتريكی متقارنی دارند. بر اين اساس ژنراتوری می توان ساخت كه برق را با سطح ولتاژ شبكه توليد كند بطوريكه نياز به ترانسفورماتور افزاينده نباشد. در نتيجه اين كار، تلفات الكتريكی به ميزان 30 در صد كاهش می يابد. در يك كابل پليمری فشار قوی، ميدان الكتريكی در داخل كابل باقی می ماند و سطح كابل دارای پتانسيل زمين می باشد.در عين حال ميدان مغناطيسی لازم برای كار ترانسفورماتور تحت تاثير عايق كابل قرار نمی گيرد.در يك ترانسفورماتور خشك، استفاده از تكنولوژی كابل، امكانات تازه ای برای بهينه كردن طراحی ميدان های الكتريكی و مغناطيسی، نيروهای مكانيكی و تنش های گرمايی فراهم كرده است. در فرايند تحقيقات و ساخت ترانسفورماتور خشك در ABB، در مرحله نخست يك ترانسفورماتور آزمايشی تكفاز با ظرفيت 10 مگا ولت آمپر طراحی و ساخته شد و در Ludivica در سوئد آزمايش گرديد. “ Dry former” اكنون در سطح ولتاژ های از 36 تا 145 كيلو ولت و ظرفيت تا 150 مگا ولت آمپر موجود است. نيروگاه مدرن Lotte fors
ترانسفورماتور خشك نصب شده در Lotte fors كه بصورت يك ترانسفورماتور – ژنراتور افزاينده عمل می كند ، دارای ظرفيت 20 مگا ولت امپر بوده و با ولتاژ 140 كيلو ولت كار می كند. اين واحد در ژانويه سال 2000 راه اندازی گرديد. اگر چه نيروگاه Lotte fors نيروگاه كوچكی با قدرت 13 مگا وات بوده و در قلب جنگلی در مركز سوئد قرار دارد اما به دليل نوسازی مستمر، نيروگاه بسيار مدرنی شده است. در دهه 80 ميلادی ، توربين های مدرن قابل كنترل از راه دور در ان نصب شد و در سال 1996، كل سيستم كنترل آن نوسازی گرديد. اين نيروگاه اكنون كاملاً اتوماتيك بوده و از طريق ماهواره كنترل می شود. ويژگيهای ترانسفورماتور خشك
ترانسفورماتور خشك دارای ويژگيهای منحصر بفردی است از جمله: 1- به روغن برای خنك شده با به عنوان عايق الكتريكی نياز ندارد. 2- سازگاری اين نوع ترانسفورماتور با طبيعت و محيط زيست يكی از مهمترين ويژگی های آن است. به دليل عدم وجود روغن، خطر آلودگی خاك و منابع آب زير زمينی و همچنين احتراق و خطر آتش سورزی كم ميشود. 3- با حذف روغن و كنترل ميدانهای الكتريكی كه در نتيجه آن خطر ترانسفور ماتور از نظر ايمنی افراد ومحيط زيست كاهش می يابد، امكانات تازه ای از نظر محل نصب ترانسفورماتور فراهم ميشود.به اين ترتيب امكانات نصب ترانسفورماتور خشك در نقا شهری و جاهايی كه از نظر زيست محيطی حساس هستند، فراهم ميشود. 4- در ترانسفورماتور خشك به جای بوشينگ چينی در قسمتهای انتهايی از عايق سيسيكن را بر استفاده ميشود. به اين ترتيب خطر ترك خوردن چينی بوشينگ و نشت بخار روغن از بين ميرود. 5- كاهش مواد قابل اشتعال، نياز به تجهيزات گسترده آتش نشانی كاهش ميدهد. بنابراين از اين دستگاهها در محيط های سر پوشيده و نواحی سرپوشيده شهری نيز می توان استفاده كرد. 6- با حذف روغن در ترانسفورماتور خشك، نياز به تانك های روغن، سنجه سطح روغن، آلارم گاز و ترمومتر روغن كاملاً از بين ميرود.بنابراين كار نصب آسانتر شده و تنها شامل اتصال كابلها و نصب تجهيزات خنك كننده خواهد بود. 7- از ديگر ويژگی های ترانسفورماتور خشك، كاهش تلفات الكتريكی است. يكی از راههای كاهش تلفات و بهينه كردن طراحی ترانسفورماتور، نزديك كردن ترانسفورماتور به محل مصرف انرژی تا حد ممكن است تا از مزايای انتقال نيرو به قدر كافی بهره برداری شود. با بكار گيری ترانسفورماتور خشك اين امر امكان پذير است . 8- اگر در پست، مشكل برق پيش آيد، خطری متوجه عايق ترانسفورماتور نمی شود. زيرا منبع اصلی گرما يعنی تلفات در آن توليد نمی شود.بعلاوه چون هوا واسطه خنك شدن است و هوا هم مرتب تعويض و جابجا می شود، مشكلی از بابت خنك شدن ترانسفورماتور بروز نمی كند. نخستين تجربه نصب ترانسفررماتور خشك
ترانسفورماتورخشك برای اولين بار در اواخر سال 1999 در Lotte fors سوئد به آسانی نصب شده و از آن هنگام تاكنون به خوبی كار كرده است. در آينده ای نزديك دومين واحد ترانسفورماتور خشك ساخت ABB (Dry former ) در يك نيروگاه هيدروالكتريك در سوئد نصب می شود. چشم انداز آينده تكنولوژی ترانسفورماتور خشك

شركت ABB در حال توسعه ترانسفورماتور خشك Dryformer است. چند سال اول از آن در مراكز شهری و آن دسته از نواحی كه از نظر محيط زيست حساس هستند، بهره برداری می شود. تحقيقات فنی ديگری نيز در زمينه تپ چنجر خشك، بهبود ترمينال های كابل و سيستم های خنك كن در حال انجام است. در حال حاضر مهمترين كار ABB، توسعه و سازگار كردن Dryformer با نياز مصرف كنندگان برای كار در شبكه و ايفای نقش مورد انتظار در پست هاست.

منبع: turbin.blogfa.com

+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:46  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

کاربرد کابل خود نگهدار هوایی در شبکه توزیع

مقدمه:

شبکه های توزیع در اکثر کشورهای در حال توسعه و جهان سوم با استفاده از هادی های لخت اجرا می شوند. این در حالی است که مصرف کنندگان انرژی الکتریکی در کشورهای پیشرفته بویژه در طی چند دهه اخیر شاهد روند رو به رشد استفاده از انواع خطوط هوائی عایق شده در شبکه های توزیع هوایی می باشند. از این سیستم کابل می توان بطور موقت یا دائم استفاده نمود . از نظر اجرایی و نگهداری، هزینه این سیستم بین سیستم هوایی با خطوط بدون عایق و سیستم کابل کشی زمینی می باشد . این سیستم در محلهایی که فضای لازم برای کابل کشی کم و یا گران می باشد مناسب است و عوامل دیگری که باعث برتری این سیستم بر سیستمهای هوایی می شود نصب و اجرای سریع و ساده ، ایمنی و صورت ظاهری و کنترل زیست محیطی آن می باشد. می توان از این کابلها بطور موقت نیز استفاده نمود تا اینکه شبکه دائمی (زمینی یا هوایی ) منطقه مورد نظر آماده شود . 


علاوه بر موارد بالا،این سیستم، برای شرایط ذیل نیز مناسب است :
- در مناطقی که لازم است شرایط زیست محیطی آن دست نخورده باقی بماند و یا اینکه تغییرات بوجود آمده در آن حداقل باشد .
- برای دادن تغییرات در شبکه و یا توسعه آن
- برای خط ورودی و یا خروجی به پست ترانسفورماتور یا ایستگاهها، زیرا که با استفاده از این کابل نیازی به مقره های عایقی نمی باشد .
- از این کابلها که وزن آن ها کم بوده و دارای عایق پلی اتیلن کراس لینک (XLPE )می باشند، در شبکه های هوایی برای ولتاژهای ماکزیمم 12، 24، 36 کیلوولت استفاده می شود .

در مواردی که استفاده از خطوط با هادیهای لخت منجر به بروز حوادث گذرا می شود و یا اینکه رعایت حریم و سایر نکات فنی و ایمنی شبکه برق مقدور نیست استفاده از کابلهای خود نگهدار هوایی راه حل منطقی است . از عمده ترین این موارد می توان به مسیرهایی اشاره نمود که دارای عرض کم بوده و یا در آنها موانعی از قبیل ردیف درختان وجود دارد .
همانطور که می دانیم کابلهای خود نگهدار دارای هادی آلومینیومی و عایق پلی اتیلن کراس لینک می باشند و برای نصب این کابلها برروی پایه ها نیاز به یک سیم نگهدارنده (massenger ) می باشد که جنس این سیم برای کابلهای kv 20 از فولاد و برای کابلهای فشار ضعیف از آلیاژ آلومینیوم می باشد . در کابل خود نگهدار فشار ضعیف از سیم نگهدارنده بعنوان سیم نول نیز استفاده خواهد شد .
در طراحی خطوط با کابلهای خودنگهدار در دو سطح ولتاژ فشار متوسط و فشار ضعیف به ترتیب سطح مقطعهای زیر مورد نظر قرار گرفته است که این طراحی قابل تعمیم برای سطح مقطعهای دیگر نیز می باشد .
سطح مقطع 65+120×3میلیمتر مربع برای فشار متوسط و 70+25+95×3 برای فشار ضعیف که سیم نگهدارنده آنها به ترتیب 65 و 70 می باشد و سطح مقطع 25 در فشار ضعیف برای سیستم روشنایی معابر می باشد.
1- استاندارد کابلهای هوایی خود نگهدار
1-1- استاندارد کابل خود نگهدار فشار ضعیف(Standard For Selfsupporting Over head Cables for 0.4 kv)
1-1-1- ولتاژ نامی : ولتاژ نامی 0.6/1kv است
1-1-2- هادیها : هادیها از آلومینیوم رشته ای بهم تابیده، دایره ای شکل بهم فشرده ( مثلاً هادی به اندازه mm 216 که از آلومینیوم یکپارچه است ) می باشند .
1-1-3- عایق

1-1-3-1 ) مواد : عایق بایستی پلی اتیلن مخصوص با تراکم زیاد و سیاه رنگ مقاوم در مقابل جو باشد .
1-1-3-2 ) شناسایی فاز : در امتداد طول هر فاز(هادی) عایق شده برآمدگیهای مشخص به تعداد 2 و 3 و یا 4 عدد وجود دارند تا بتوان به کمک آنها فازها را از یکدیگر شناسایی نمود .
1-1-4- نگهدارنده یا سیم حامل ( هادی خنثی – massenger ) : نگهدارنده یا سیم حامل یک هادی باید از آلیاژ آلومینیوم
متشکل از هفت سیم کشیده ازمیله که با فرآیند ریختگی مداوم و پیچیدن تولید شده است باشد.
هیچگونه مفصل و یا اتصالی در نگهدارنده ( مسنجر) مجاز نمی باشد مگر اینکه این اتصال در میله و یا سیم اصلی قبل از کشیدن نهایی انجام شده باشد . نگهدارنده باید دایره ای شکل – رشته ای تابیده شده و بهم فشرده باشد .از نگهدارنده بعنوان هادی خنثی نیز استفاده می شود . پس از عایقکاری برای شناسایی نگهدارنده (مسنجر) آنرا با یک برآمدگی مقاوم طولی که بوضوح قابل دیدن است مشخص می نمایند.

1-1-5- طرح : کابل متشکل از یک یا چهار هادی آلومینیوم با عایق پلاستیکی تابیده شده بر روی یک نگهدارنده از آلیاژ آلومینیوم که عایق شده و یا لخت می باشد . منسجر همچنین هادی خنثی نیز می باشد .
1-1-6- علامت های مشخص شده بر روی کابل : در طول کابل ، آنرا با نام تولید کننده و سال تولید مشخص می نمایند و فاصله این علائم کمتر از 20cm است . این علائم بر روی عایق حک می شود.
1-1-7- آزمونهای نوعی Type test : آزمونهای نوعی ( تایپ تست ) حداقل برروی یک نمونه از هر نوع کابل مورد نظر انجام می شود . چنانچه یک نمونه از همان نوع کابل ولیکن با اندازه متفاوتی آزمون نمونه ای شده باشد و نتایج رضایت بخش باشند کابل مورد نظر را می توان از لحاظ این آزمون مورد تأئید دانست . چنانچه مواد ساختمان و یا روش تولید عوض شوند بایستی آزمون نوعی را در هر مورد تکرار نمود .
1-1-7-1 ) آزمون ولتاژ

1-1-7-2 ) اندازه گیری مقاومت هادیها و نگهدارنده ( massenger )
1-1-8- آزمونهای مکانیکی و فیزیکی : این آزمونها برای هر هادی از کابل بطور جداگانه انجام می شوند .
1-1-8-1 ) مشخصه های فیزیکی و مکانیکی عایق

1-1-8-3 ) آزمون خمش
1-1-8-3 ) استقامت کششی نگهدارنده

1-1-8-4)massenger ) ) آزمون تشعشع خورشیدی ( مشابه سازی درآزمایشگاه )

هادی روکش دار Covered Conductors

1-1-9-2) آزمونهای نمونه : آزمونهای حداکثر برروی ده درصد طول کابلهای تولید شده انجام شده اگرچه حداقل برروی یک طول کابل انجام میشود.

1-1-9-2-1) کنترل ساختمانی : ساختمان و ابعاد کابل باید تست شود.

1-1-9-2-2 ) اندازه گیری مقاومت هادیها و نگهدارنده : اندازه گیری مقاومت برروی نمونه ای از کابل بطول حداقل ده متر انجام می شود .

1-2-استاندارد کابلهای خود نگهدار فشار متوسط ( ولتاژهای نامی 10 تا 30 کیلوولت )

Standard For Selfsupporting Over head Cables for 10-30 kv

1-2-1-طرح کابل : این سیستم شامل سه کابل تک رشته ای می باشد که برروی نگهدارنده ( massenger ) فولادی تابیده شده اند و نگهدارنده سیمی است که کابلها را نگهداشته ولی جریان از آن عبور نمی کند



ویژگی های الکتریکی خطوط هوایی روکش دار:
وجود پوشش عایقی در هادی های روکش دار موجب ایجاد ویژگی های الکتریکی خاص برای این نوع از هادی ها می گردد. مهمترین این موارد عبارتند از :
1-حفاظت در مقابل صاعقه
2-تخلیه های جزئی
3-تغییر مقادیر اندوکتانس و کاپاسیتانس خط
4-جریان شارژ

یادآوری:

1- جنس هادی از آلومینیوم و جنس عایق کابل از نوع پلی اتیلن یا پلی اتیلن کراس لینک (XLPE ) است .

· درجه حرارت محیط در شرایط متعارف 20˚c + می باشد .

· حداکثر درجه حرارت هادی 90˚c .

2- طراحی خطوط فشار متوسط و فشار ضعیف با کابل خود نگهدار

در پروژه ای به همین نام بررسی کاملی بر روی طراحی خطوط با کابل خود نگهدار انجام پذیرفته و در این مقاله نمی گنجد.

3- ایمنی سیستم کابل خودنگهدار

- شناسایی هادی خنثی در زمان اجرا و نگهداری آسان است .

- هیچگونه خطری افراد و یا حیواناتی که بطور تصادفی کابل را لمس می کنند تهدید نمی کند و مخصوصاً کابلهایی که بر روی دیوارها نصب می شوند.

- آتش سوزیهای ناشی از اتصال کوتاه خیلی نادر می باشند .

- احتمال افزایش اضافه ولتاژ ناشی از رعد وبرق کم است.

4- قابلیت اطمینان سیستم کابل خود نگهدار

- جرقه های ناشی از اضافه ولتاژهای ضربه ای به ندرت اتفاق می افتد .

- عایق در مقابل جو خیلی مقاوم است .

- ساختمان کابل بنحوی است که خود میراکننده است .

- ارتعاشات ناشی از باد و غیره از بین رفته (میراشونده) و لذا استفاده از اسپنهای بزرگتر ممکن است .

- اضافه ولتاژهای ناشی از رعدو برق باعث بروز نواقص کنتورهای اندازه گیری مشترکین نمی شود.

- هیچگونه قطعی برق بعلت تماس اشجار یا حیوانات با کابل که موجب اتصال کوتاه بشود بوجود نمی آید .

- همچنین تجربه نشان داده است که معایب به وجود آمده در هادیهای لخت سه تا پنج برابر بیشتر از این سیستم کابل می باشد .

5- مسائل اقتصادی

- از تیرهای ( پایه های ) سبکتر و کوتاهتری می توان استفاده نمود .

- برای هر هادی عایق کننده جداگانه ای نیاز نمی باشد .

- هزینه های اولیه این سیستم کمتربوده زیرا که می توان با بالابردن مقاومت سیستم، کابلهای زیاد دیگری بر پایه های موجود نصب نمود .

- در این سیستم می توان این سیستم کابلها را برروی ولتاژ فشار متوسط و کابلهای مخابراتی نصب نمود .

- حریم این کابلها کوچکتر است .

- مفصل زدن خیلی ساده است زیرا فقط یک هادی ( هادی خنثی – نگهدارنده ) نیاز به مفصل کششی دارد .

- هزینه های کشیدن کابل کمتر است زیرا که همه هادیها بطور همزمان باهم کشیده می شوند.

- تجربه نشان داده است که هزینه اجرای این سیستم 10 الی 60درصد کمتر از سیستم سیم های هوایی لخت میباشد .

6- فواید دیگر این سیستم

- راکتانس این سیستم کابلهای خود نگهدار 4/1 خطوط سیم لخت مشابه

می باشد و در این صورت افت ولتاژ این سیستم کوچکتر است .

- جریانهای اتصال کوتاه بزرگتر بوده و بنابراین در این سیستم حفاظت، سریعتر و مطمئن تر عمل می کند.

- از این سیستم نمی توان ( یا به سختی می توان )، از الکتریسته بطور غیر مجاز استفاده نمود .( کاهش استفاده غیر مجاز از برق )

- می توان یک یا چند هادی برای روشنایی خیابانها را برکابل اصلی تاباند.

منبع: turbin.blogfa.com

+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:45  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

قوس الکتریکی

تاریخچه

در سال 1802 پتروف (V.P.Petrof) کشف کرد که اگر دو تکه زغال چوب را به قطب های باتری بزرگی وصل کنیم و آنها را به هم تماس دهیم و سپس کمی از هم جدا کنیم شعله روشنی بین دو تکه زغال دیده می شود. و انتهای آنها که از شدت گرما سفید شده است نور خیره کننده ای گسیل می دارد. قوس الکتریکی هفت سال بعد دیوی (H.Davy) فیزیکدان انگلیسی این پدیده را مشاهده نمود و پیشنهاد کرد که این پدیده به احترام ولتا قوس ولتا نامیده شود.

آزمایش ساده

اگر بخواهیم در یک روش ساده ای ایجاد قوس الکتریکی را نشان دهیم باید دو تکه کربن را روی گیره قابل تنظیم سوار نمود (بهتر است که به جای زغال چوب معمولی میله خاصی که از کربن قوس ساخته می شود و با فشار دادن مخلوط گرافیت ، کربن سیاه و مواد چسبنده به وجود می آیند، استفاده شود).

چشمه جریان می تواند برق شهر هم باشد برای اجتناب ازاینکه در لحظه تماس تکه های کربن مدار کوتاه ایجاد شود باید رئوستایی به طور متوالی به قوس وصل شود.

معمولا برق شهر با جریان متناوب تغذیه می شود. ولی در صورتی که جریان مستقیم از آن عبور کند قوس پایدارتر است به طوری که یکی از الکترودها همیشه مثبت «آند)و دیگری همواره منفی «کاتد)است.

ماهیت قوس الکتریکی

در قوس الکتریکی الکترودها در اثر حرارت سفید رنگ می شود. ستونی از گاز ملتهب رسانای خوب الکتریکی بین الکترودها وجود دارد. در قوس معمولی این ستون نوری بسیار کمتر از نور تکه های کربن سفید شده از آزمایش‌های مربوط به گرما گسیل می کنند. چون الکترود مثبت دمایش از الکترود منفی بیشتر است زود تر از بین می رود. در نتیجه تصعید شدید کربن صورت گرفته و در آن الکترود (الکترود مثبت) فرورفتگی به وجود می آید که به دهانه مثبت معروف است و داغ ترین نقطه الکترودهاست.

دمای دهانه در هوا و در فشار جو به 4000 درجه سانتیگراد می رسد. در لامپ های قوسی سازوکارهای منظم و خود کار خاصی برای نزدیک کردن تکه های کربن با سرعت یکنواخت وقتی با سوختن از بین می روند، مورد استفاده قرار می گیرند. برای اینکه سایش و خوردگی الکترود مثبت به خاطر دمای بالایش بیشتر است،برای همین همیشه الکترود کربن مثبت کلفت تر از الکترود منفی اختیار می شود.

دماهای بالا در قوس الکتریکی

قوس الکتریکی می تواند بین الکترودهای فلزی ساخته شده از آهن ، مس و غیره نیز بگیرد. در این حالت الکترودها به میزان زیادی ذوب و تبخیر می شوند و این عمل به مقدار زیادی آزمایش‌های مربوط به گرما احتیاج دارد. به این دلیل دمای مرکز الکترود فلزی معمولا کمتر از دمای الکترود کربنی است (2000 تا 2500 درجه سانتیگراد).

قوسی که بین الکترودهای کربن در گاز فشرده ای قرار می گیرد (حدود 20atm) بالا رفتن دمای مرکز مثبت تا 5900 درجه سانتیگراد یعنی دما روی سطح خورشید را ممکن ساخته است. معلوم شده است که کربن در این حالت ذوب می شود. دمای باز هم بالاتری را می توان در ستونی از گاز و بخاری که از آن تخلیه الکتریکی می گذرد، به دست آورد.

بمباران شدید این گاز و بخار با الکترون ها و یون هایی که با میدان الکتریکی قوس شتاب گرفته اند دمای ستون گاز را 6000 تا 7000 درجه سانتیگراد می رساند. به این دلیل تقریبا تمام مواد شناخته شده در ستون قوس الکتریکی ذوب و تبخیر می شوند. و بسیاری از واکنش های شیمیایی که در دماهای پایین انجام شدنی نیستند، با قوس الکتریکی امکان پذیر می شوند. مثلا میله های چینی دیر گداز در شعله قوس به سهولت ذوب می شود.

چگونگی ایجاد تخلیه قوس الکتریکی

برای ایجاد تخلیه قوس الکتریکی به ولتاژ زیادی احتیاج نیست با ولتاژ 40 تا 45 ولت بین الکترود ها می توان قوس را به وجود آورد. از طرف دیگر جریان داخل قوس زیاد است. مثلا حتی در قوس کوچک جریان به 5 آمپر می رسد، در حالیکه در قوس های بزرگ که در مقیاس صنعتی به کار می روند جریان به صدها آمپر بالغ می شود. این به این معنا ست که مقاومت قوس پایین است و از این رو ستون گاز تابان رسانای الکتریکی خوبی است.

یونیزاسیون گاز با انرژی قوس الکتریکی

یونش شدید گاز با قوس الکتریکی به آن دلیل امکان پذیر است که کاتد قوس الکتریکی تعداد زیادی الکترون گسیل می داد. این الکترون ها با برخورد با گاز داخل شکاف تخلیه گازی آن را یونیزه می کنند. گسیل الکترونی شدید از کاتد از آنجا ممکن می شود که خود کاتد تا دمای بسیار بالایی گرم می شود (بسته به ماده از 2200 تا 3500). وقتی که الکترودهای قوس در ابتدا تماس داده شوند تقریباً تمام گرمای ژول که از الکترود ها می گذرد در ناحیه تماس که مقاومت بسیار دارد آزاد می شود.

به این دلیل انتهای الکترودها به شدت گرم می شوند که برای گیراندن قوس به هنگام جداکردن آنها کافی است آن وقت کاتد قوس توسط جریانی که از قوس می گذرد، در حالت التهاب می ماند. در این فرایند بمباران کاتد توسط یون هایی که به آن برخورد می کند نقش اصلی را ایفا می کند.

مشخصه جریان ولتاژ قوس الکتریکی

یعنی بستگی جریان الکتریکی در قوس الکتریکی به ولتاژ بین الکترودها ، ویژگی خاصی دارد. در فلزات و الکترولیت ها جریان متناوب با ولتاژ افزایش می یابد «قانون اهم). در صورتیکه برای رسانش القایی گازها جریان ابتدا با ولتاژ زیاد می شود، سپس اشباع شده و مستقل از ولتاژ است.

بنابر این افزایش جریان در تخلیه قوسی به اندازه مقاومت در شکاف بین الکترودها و ولتاژ بین آنها منجر می شود. برای اینکه تابانی قوس پایدار بماند رئوستا یا مقاومت الکتریکی قوی دیگری را باید به طور متوالی به آن بست.

منبع: turbin.blogfa.com

+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:44  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

اطلاعات عمومی برق

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 باشند

چگونه 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 باشند

الف - 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 نكنيم

چگونه 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 مصرفي

X اندازه هدايت مخصوص سيم كه براي مس 56 و براي آلومينيوم 35 است

DV 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: turbin.blogfa.com


+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:43  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

کابل های فشارقوی الکتریکی عایق شده توسط پلیمر

با تقاضای رو به افزایش برای انرژی الکتریکی، ولتاژهای انتقال نیز رو به افزایشند. انتقال توان زیاد به مسافت های دور، که به علت مبادله قدرت بین کشورها می باشد، نیاز به کابل های فشارقوی موثری دارد تا در مناطق شهری یا برای عبور زیر زمینی یا دریایی استفاده شود. امروزه ولتاژ عملیاتی کابل های فشارقوی الکتریکی تولیدی تا 500 kV افزایش یافته است.
کابل های الکتریکی polymer-insulated یا PE ضرورتا حاوی هادی فلزی با مقاومت پایین که توسط پلیمر عایق سازی شده است هستند. این عایق هادی ها را از یکدیکر و اطرافشان جدا می کند. یک غلاف(sheath or jacket) که بدوا بسته به خواص مکانیکی قالب ریزی شده از کابل مقابل محیط محافظت می کند. محتویات عمده ی دیگر میتوانند شامل لایه های نیمه هادی، screen فلزی، سیم فلزی تقویت کننده، و لایه ی بلوکه کننده ی آب. اگرچه یک تحول محتمل از مواد با خاصیت ابررسانایی ساختار سیستم انتقال نیرو را دگرگون خواهد کرد متخصصان استعمال گسترده ی آن را تا 20-10 سال آینده عملی نمی دانند. در حال حاضر تکنولوژی کابل های فشارقوی توسط گذار از پوشش کاغذی معمول گذشته،کاغذ آغشته به روغن تحت فشار که مشکلاتی از قبیل اتلاف عایقی بالا، مخارج عملکرد بالا و آلودگی و ... دارد ،به دای الکتریک اکسترود شده ی مصنوعی (extruded synthetic dielectric) مشخص می شود.


water treeing یکی از مهمترین عیوب در عملکرد کابل های MV و HV است و از این رو طراحی،ساختمان و مواد مورد استفاده به گونه ای که از نفوذ آب،به ویژه در کابل های زیر زمینی و زیر آبی، جلوگیری کنند مهم می باشد.[1-9]
اگرچه ساختمان های بسیار متفاوتی از کابل های فشارقوی در بازار موجود هستند اما تمامی آنها دارای قسمت های ضروری زیر هستند:
* هادی ها
* شیلد های نیمه هادی
* عایق ها


* هادی ها:
هادی ها سیم های مسی با آلومینیمی هستند که می توانند مفتولی (solid) یا افشان (stranded) باشند. هادی های افشان برای بالا بردن انعطاف پذیری کابل استفاده می شوند. به علاوه می توانند maximum electrical stress را تا 20% افزیش دهند. در این هادی ها، آب میتواند در جهت طولی در خلل و فرج ها و فضاهای میان رشته ها به راحتی نفوذ (شارش) کند. جلوگیری از نفوذ طولی آب توسط پر کردن خل و فرج ها با ترکیبی از پلاستیک یا سوار کردن مواد جذب کننده ی آب (نمگیر = hygroscopic) درون رشته های هادی بدست می آید. راه دیگر! استفاده از هادی های مفتولی (solid) است که خلل و فرجی ندارند. برای مس، هادی های مفتولی بالای شماره 1AWG عملی نیستند. در آلومینیم drawn حالت معمول کاملا سخت بودن است. وقتی آلومینیم به جای draw شدن extrude می شود، حالتی نرم پیدا می کند. استانداردهای آمریکایی هادی مفتولی آلومینیمی را نمی شناسند اما این هادی ها در اروپا استاندارد هستند. کابل های فشارقوی می توانند دارای یک یا چند هادی درون کر (core) باشند. در هادی های چند کره (چند هسته ای)، فاصله ی مناسب میان هادی ها باید از فرمول های مرتبط در تنش های الکتریکی محاسبه گردد. شکل دادن به هادی ها فرآیندهایی چون drawing، فشرده کردن، گداخته کردن (annealing)، پوشانیدن (قلع کاریtinning و روکش کاری کردنplating)، باندل کردن (bunching) و افشان کردن را در بر می گیرد. [10]،[11].
شیلد های نیمه هادی:
تحقیق روی شیلد های نیمه هادی در توسعه ی کابل های فشارقوی نقشی اساسی را بازی کرده است. در کابل های فشارقوی، مواد نیمه هادی به منظور جلوگیری از تخلیه ی جزئی در فصل مشترک بین عایق و هادی و بین عایق و لایه ی خارجی شیلد کننده مورد استفاده قرار گرفته اند و به علاوه تنش های الکتریکی را در لایه ی عایقی تعدیل می کند. آنها میدان الکتریکی یکنواختی حول عایق با کاهش دادن گرادیان پتانسیل روی سطح هادی های افشان و درون شیلد فلزی، فراهم می کنند و از تخلیه های جزئی (کرونا) در سطح هادی های افشان و عایق با نگهداشتن تماسی نزدیک بین سطوح داخلی و خارجی عایق جلوگیری می کنند. همچنین آن ها حفاظتی در مقابل آسیب های بوجود آمده از گرم شدن هادی در اتصال کوتاه ها ایجاد می کنند.
مشخص شده است که تحمل دای الکتریکی عایق به مقاومت حجمی (volume resistivity) ماده ی نیمه هادی وابسته است. فاکتورهای دیگر نیز – چون پلاریته، نوع و مقدار کراسلینک کردن ماده ی نیمه هادی – تنها اثری جزئی روی تحمل دای الکتریکی دارند. ناخالصی ها می توانند باعث بیشتر شدن پدیده ی درخت آبی شوند.
در کابل های قدرت، کوپلیمر های(copolymers) اتیلنی پر شده با Carbon Black هادی (CB)، مانند اتیلن ونیل استات و اتیلن اتیل استات، به طور متداول به عنوان لایه ی نیمه هادی استفاده می شوند. فاکتورهایی چون مقدار CB، کیفیت مخلوط کردن و دما (توسعه ی شبکه ی CB را متاثر می کند) تاثیر روی ویژگی های نیمه هادی های پر شده با CB می گذارد. افزایش بارگذاری CB و دمای فرآیند مقاومت حجمی (volume resistivity) را کاهش می دهد که معمولا بین 10 و cmاست و نباید از 4^10 اهم cm تجاوز کند [12]-[15]. 100 اهم


* عایق سازی:
الف) XLPE

پلی اتیلن (PE) ترموپلاستی (نرمش پذير دراثر حرارت) پلیمری نیمه بلورین semicrystalline است که دارای ویژگی های الکتریکی خوب می باشد (ضریب دای الکتریک پایین، تلفات دای الکتریکی پایین، استحکام عایقی بالا) به همراه خصوصیات دلخواهی چون تافنسtoughness مکانیکی و انعطاف پذیری،مقاوم در برابر مواد شیمیایی، فرآیند پذیر، و ارزان قیمت بودن. این خصوصیات آن را انتخابی دلخواه برای عایق سازی کابل های قدرت می کند و این در حالی است که عیب عمده ی آن که دمای ذوب پایین آن است تاثیری در تصمیم ما نمی گذارد.این عیب دمای عملیاتی را به C °75 محدود می کند. برای بهبود این خصوصیت، PE کراسلینک می شود (XLPE). کراس لینک کردن دمای ماکزیمم عملیاتی را تا C °90 و دمای اضطراری را تا C °130 و ماکزیمم دمای اتصال کوتاه را (گذرا) تا C °250 بالا می برد. گراس لینک کردن همچنین استحکام ضربه ای، پایداری اندازه، استحکام کششی، خصوصیات حرارتی و مقاومت شیمیایی را بالا می برد و خصوصیات الکتریکی، پیری و مقاومت در برابر حل شدن پلی اتیلن را بهتر می کند.

منبع: turbin.blogfa.com

+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:42  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

موتور وانکل

تاریخچه

موتور وانکل، نوعی موتور درون سوز یا احتراق داخلی است. این موتور در دهه ی ۱۹۵۰ میلادی به دست یک مهندس آلمانی به نام فلیکس وانکل اختراع شد. در موتور های معمولی ، لازم است که حرکت رفت و برگشتی پیستون به حرکات دورانی تبدیل شود تا بتوان چرخ ها را به حرکت در آورد.اگر پیستون خود حرکت دورانی داشته باشد سیستم

ارتباط بین موتور و چرخ ها خیلی ساده می شود. در موتور ونکل یک پیستون مثلثی درونمحفظه ای بیضی شکل می چرخد هنگام چرخش پیستون سوخت و هوا از طریق یکسوپاپ به درون مکش می شوند. در ادامه ی گردش پیستون پس از تراکم این مخلوط جرقه ای الکتریکی احتراق را به وجود می آورد و گازهای سوزان منبسط می شوند و پیستون را با سرعت می چرخانند.

اولین اتومبیلی که به موتور مجهز شد اسپیدر وانکل ان اس یو ( NSU ) بود که علی رغم موتور کوچکش به حداکثر سرعت ۱۵۲ کیلو متر می رسید. موتورهای وانکل اولیهچندین ایراد داشتند: درزبندی پیستون چرخان و محفظه دچار سایش می شد و مقداریاز گازها از یک طرف پیستون به طرف دیگر آن راه می یافتند. به علاوه مصرف سوخت آنها

در مقایسه با سایر موتور ها بیش تر بود. گازهای های خروجی نیز آلودگی بیشتری تولید می کردند.

مونتاژ موتور های وانکل

موتور های دوار (وانکل) بصورت لایه ای مونتاژ می شوند.یک موتور وانکل 2 گردنده ایی(two rotor) که ما در نظر گرفتیم از 5 لایه اصلی که بوسیله ی یک طوقه ی بزگ در کنار هم چفت شده اند.ماده ی خنک کننده از میان مجاریی که همه ی اجزا را احاطه کرده است عبور می کند.

دو لایه آخری شامل درزگیر و یاطاقان برای "میله ی خروجی" است.همچنین این قسمت ها با دو بخش محفظه که گردنده را شامل می شود, آب بندی شده است.سطح داخلی این قسمت ها بسیار صیقلی می باشد تا قطعات آب بندی کننده کار خود را بخوبی انجام دهند.و مجاری ورودی (مکش) در انتهای هر یک از این قسمت ها قرار دارد

. لایه ی بعدی از بیرون محفظه ی تخم مرغی rotor است که شامل دهنه و مجرای تخلیه می باشد. این بخشی از محفظه ی موتور است که گردنده (rotor) را در برمی گیرد.


قسمت مرکزی شامل دو مجرای مکش, هر یک برای هر گردنده است.همچنین این دو گردنده (rotor)

سوا می شوند بنابراین سطح خارجی باید بسیار صیقلی باشد تا موتور آب بندی شود.


در مرکز هر rotor یک چرخدنده ی بزگ سوار بر چرخدنده ی کوچکی که به محفظه متصل است , وجود دارد.این بخش برای هدایت چرخش rotor است.همچنین گردنده (rotor) بر روی برآمدگی های دایره ای بزرگ میله (شفت) سوار می شود.
نحوه ی کار موتور وانکل

موتور های وانکل همانند موتور های پیستونی از چرخه ی 4 کورسی احتراق استفاده می کند.ولی در موتور های وانکل بطور کامل بصورت و روش دیگر است.

قلب موتور وانکل "گردنده" (rotor) است.گردنده تقریبا" معادل پیستون در موتورهای پیستونی است.گردنده روی برآمدگی های بزرگ دایره ای شفت سوار شده است.این برآمدگی ها که از مرکز شفت جابجا شده اند همانند دسته میل لنگ عمل می کند و این امکان را به rotor می دهند که میله ی خروجی را بگرداند.زمانی که rotor در داخل محفظه می گردد بر برآمدگی های شفت در گرداگرد یک دایره ی تنگ فشار وارد می کند (می چرخاند), سه بار چرخیدن شفت بازای هر گردش rotor را به وجود می آورد.

زمانی که rotor در میان محفظه می گردد, سه محفظه ی ایجاد شده بوسیله ی rotor تغییر اندازه می دهند.این تغییرات اندازه عمل مکش (pumping) را ایجاد می کند.اینک به بررسی 4 کورس در موتور وانکل برای یک rotor می پردازیم :
مکش

فاز مکش در چرخه زمانی شروع می شود که یک لبه ی rotor از مجرای مکش عبور کند.در لحظه ایی که مجرای مکش در برابر محفظه (یکی از سه قسمت) قرار دارد, حجم آن بخش محفظه به حالت مینیمم خود نزدیک می شود و زمانی که گردنده (rotor) از مجرای مکش عبور می کند حجم محفظه ی مربوط منبسط می شود و مخلوط سوخت و هوا وارد محفظه می شود.

زمانی که نوک rotor از مجرای مکش عبور کرد تراکم انجام می شود.
احتراق

بیشتر موتورهای دوار ( وانکل ) دارای 2 جرقه زن هستند. محفظه ی احتراق کشیده است بنابراین اگر تنها از یک جرقه زن استفاده بشود, شعله بسیار آرام پخش خواهد شد.زمانی که جرقه زنها مخلوط سوخت و هوا را آتش بزنند فشار به سرعت ایجاد شده و به گردنده(rotor) برای حرکت نیرو اعمال می کند.

فشار ایجاد شده از احتراق به گردنده نیرو وارد می کند تا در جهت افزایش حجم محفظه بچرخد.احتراق بخار بنزین, افزایش حجم را ادامه می دهد; گردنده را بحرکت وا می دارد و ایجاد نیرو می کند تا زمانی که نوک گردنده (rotor) از مجرای تخلیه ی دود عبور کند.
تخلیه

زمانی که نوک گردنده (rotor) از مجرای تخلیه عبور می کند, گازهای پرفشار ناشی از احتراق راه خروج از محفظه را می یابند.زمانی که گردنده (rotor) به حرکتش ادامه می دهد, محفظه شروع به انقباض می کند و به گازهای باقیمانده نیرو وارد می کند تا از محفظه خارج شوند.زمانی که محفظه به حجم مینیممش نزدیک می شود, نوک گردنده (rotor) از مجرای مکش عبور می کند و دوباره همه این سیکل تکرار می شود.

نکته ایی که در مورد موتورهای وانکل وجود دارد اینست که هر یک از 3 صفحه ی گردنده (rotor) همیشه در یک قسمت از سیکل کار می کنند---در یک چرخش کامل گردنده (rotor), سه کورس احتراق اتفاق می افتد.اما به یاد داشته باشید که, "میله ی خروجی" (output shaft) بازای هر گردش (rotor) سه بار می گردد, که بدین معنی است که بازای هر کورس احتراق یک گردش کامل output shaft را داریم.
محاسن و معایب

خصوصیات متعددی تعریف شده است که تفاوت موتور های وانکل و پسیتونی را بیان می کند.
قطعات متحرک کمتر

یک موتور وانکل دارای قطعات متحرک بسیار کمتری نسبت به نمونه ی قابل مقایسه ی 4 زمانه ی پیستونی است. یک موتور دوار (وانکل) دو گردنده ایی (two-rotor rotary engine) دارای 3 قسمت متحرک اصلی می باشد: 2 عدد گردنده (rotor) و میله ی خروجی (output shaft).در حالی که یک موتور ساده ی 4 سیلندری حداقل دارای 40 قسمت متحرک می باشد, شامل پیستون, دسته پیستون, میل لنگ, سوپاپ, فنر سوپاپ, اسبک سوپاپ, چرخدنده ی سوپاپ و ...

این کاهش قطعات متحرک می تواند اعتماد بیشتری را نسبت موتورهای دورار (وانکل) فراهم کند.به همین علت است که بعضی از تولیدکنندگان هواپیما ( همچون سازنده ی skycar) موتورهای دورار (وانکل) را به موتورهای پیستونی ترجیح می دهند.
کارکرد روان

همه ی قسمت ها در موتور وانکل مستمرا" در یک جهت می چرخند, نسبت به تغییرات شدید جهت مثلا یک پیستون که در موتورهای مرسوم انجام می دهد.موتورهای وانکل از درون با وزنه های تعادل بالانس می شود بطوری که همه ی لرزه های موتور را خنثی می کند.

قدرت خروجی در موتورهای وانکل نیز بیشتر و روانتر است.زیرا هر عمل احتراق گردنده ها (rotor) را بیش از 90 درجه می چرخاند, و output shaft بازای هر گردش rotor 3 بار به چرخش در می آید, که به ازای هر عمل احتراق (جرقه زنی) output shaft بیش از 270 درجه به چرخش در می آید.این بدین معنی است که یک موتور دوار تک گردنده ایی توان خروجی آن برای 4/3 (سه چهارم) گردش output shaft بازای هر گردش گردنده می باشد.(مترجم:یعنی بازده ی 75 درصدی).این را با یک موتور تک سیلندر پیستونی مقایسه کنید, که در مدت هر عمل احتراق بازای 2 دور گردش پیستون, میل لنگ 180 درجه می چرخد یا به عبارتی 4/1 (یک چارم)گردش میل لنگ بازای هر سیکل پیستون (مترجم: یعنی بازده ی 25 درصدی هرچند موتورهای پیستونی فعلی دارای بازده ایی حدود 50 درصد هستند.)
کارکرد آهسته

از آنجایی که rotor با یک سوم سرعت چرخش output shaft می چرخد, قطعات متحرک اصلی موتور دوار (وانکل) آهسته تر از قطعات موتور پیستونی حرکت می کنند.این امر به اعتماد کردن بیشتر به موتور

کمک می کند.(مترجم: پایداری و عمر موتور نیز افزایش پیدا می کنند.)
معایب

در طراحی موتورهای دورار یک سری مشکلات وجود دارد:

· به عنوان نمونه, ساختن موتور دواری (وانکل) که با مقررات منتشره ی U.S مطابقت پیدا کند, بسیار مشکل است (غیر ممکن نیست).

· هزینه ی تولید آن می تواند زیاد باشد, بیشتر به این علت که تعداد تولید شده ی این نوع موتور ها به زیادی و گستردگی موتورهای پیستونی نیست.

· مصرف سوخت بیشتر نسبت به موتورهای پیستونی,زیرا بازده ی ترمودینامیکی موتور بخاطر مخزن بزگ احتراق و ظریب کم تراکم کاهش یافته است.
نمونه ها

از موتور های وانکل در موارد بسیار زیادی از کامیون ها و حتی اتوبوس ها استفاده شده است. ولی می می باشند. ولی می توان گفت که سرآمد وسیایل نقلیه ی که از این موتور استفاده می کنند اتومبیل مزدا RX-7 و RX-8 می باشند.

موتورهای دورانی (وانکل) زير مجموعه موتورهای احتراق داخلی می باشند. اما شيوه کار آنها با موتورهای رايج پيستونی کاملاً متفاوت است. در موتورهای پيستونی يک حجم يکسان و مشخص (حجم سيلندر) بصورت پی در پی تحت تأثير چهار فرآيند, مکش, تراکم, احتراق و تخليه قرار مي گيرد؛ حال اينکه در موتورهای دورانی هر کدام از اين چهار فرآيند در نواحی خاصی از محفظه سيلندر که تنها متعلق به همان فرآيند می باشد صورت می پذيرد. درست مثل اينکه برای هر فرآيند سيلندر مربوط به خودش را اختصاص داده باشيم و پيستون بصورت پيوسته از يکی به ديگری حرکت می کند تا چهار فرآيند سيکل اتو را کامل نمايد.

موتورهای دورانی که به موتورهای وانکل نيز معروف می باشند برای اولين بار به انديشه مبتکرانه دکتر فليکس وانکل (Felix Wankel) آلمانی در سال 1933 خطور يافت و در سال 1957 اولين نمونه اين نوع موتور ساخته شد.


موتورهای دورانی همانند موتورهای پيستونی از انرژی فشار ايجاد شده بواسطه احتراق مخلوط سوخت و هوا استفاده می کنند؛ در موتورهای پيستونی فشار ناشی از احتراق به پيستونها نيرو وارد کرده و آنها را به عقب و جلو می راند. شاتون و ميل لنگ اين حرکت رفت و برگشتی پيستونها را به حرکت دورانی و قابل استفاده برای خودرو تبديل می کنند. در صورتيکه در موتورهای دورانی, فشار ناشی از احتراق، نيرويی را بر سطح يک روتور مثلث شکل که کاملاً محفظه احتراق را نشت بندی کرده است، وارد می کند. اين قطعه (روتور) همان چيزی است که بجای پيستون از آن استفاده می شود.

روتور در مسيری بيضی شکل حرکت می کند؛ بگونه ای که هميشه سه راس اين روتور را در تماس با محفظه سيلندر نگه داشته و سه حجم جداگانه از گازها, بين سه سطح روتور و محفظه سيلندر ايجاد می کند.

همچنان که روتور حرکت می کند هر کدام از اين سه حجم پی در پی منبسط و منقبض می شوند؛ و همين انقباض و انبساط است که مخلوط هوا و سوخت را به داخل سيلندر می کشد, آنرا متراکم می کند, در طول فرآيند انبساط توان مفيد توليد می کند و گازهای سوخته را بيرون می راند.
قطعات يک موتور دورانی:

موتور های دورانی دارای سيستم جرقه و سوخت رسانی مشابه با موتورهای پيستونی می باشند.

روتور:

روتور يک قطعه مثلث شکل با سه سطح برآمده يا محدب می باشد که هر کدام از اين سطوح همانند يک پيستون عمل می کند. همچنين هر کدام از اين سطح ها دارای يک گودی يا تورفتگی می باشد که حجم موتور را بيشتر می کند.

در راس هر وجه يک تيغه فلزی قرار گرفته که عمل نشت بندی سه حجم محبوس بين روتور و جداره سيلندر را بر عهده دارد. همچنين در هر طرف روتور ( سطح فوقانی و تحتانی) رينگ های فلزی قرار گرفته اند که وظيفه نشت بندی جانبی روتور را به عهده دارد.

روتور دارای چرخدنده داخلی در مرکز يک وجه جانبی می باشد؛ اين چرخدنده با يک چرخدنده ديگر که روی محفظه سيلندر بصورت ثابت قرار دارد درگير می شود و اين درگيری است که مسير وجهت حرکت روتور را درون محفظه تعيين می نمايد.

محفظه سيلندر :

محفظه سيلندر تقريباً بيضی شکل است و شکل محفظه احتراق نيز بگونه ای طراحی شده است که همواره سه لبه روتور در تماس با ديواره محفظه قرار گيرد و سه حجم نشت بندی شده را بسازد.هر قسمت از اين محفظه به يکی از فرآيندهای موتور اختصاص خواهد داشت. ( مکش- تراکم - احتراق- تخليه)

پورتهای مکش و تخليه هر دو، در ديواره محفظه تعبيه شده اند. و سوپاپی برای اين پورتها وجود ندارد. پورت تخليه مستقيماً به اگزوز راه دارد و پورت مکش به دريچه گاز.


محور خروجی:

محور خروجی دارای يک برآمدگی مدور (بادامک) می باشد که خروج از مرکز نسبت به خط مرکزی دارد. هر روتور روی يکی از اين بادامکها سوار خواهد شد.اين بادامک همانند يک ميل لنگ در موتورهای پيستونی عمل می کند. از آنجاييکه اين بادامکها دارای يک خروج از مرکز مي باشند نيروی وارد از طرف روتور به اين بادامکها گشتاوری در محور ايجاد ميکند که باعث چرخيدن آن ميگردد.


در بخش بعدی چيدمان اين اجزاء در کنارهم، نحوه عملکرد آنها و مزايا و معايب اين موتور را بررسی خواهيم کرد. در همين جا از شما دعوت می کنيم برای تکميل بحث قسمت بعدی را مطالعه فرماييد.
نحوه قرار گيری اجزاء کنار هم :

موتور دورانی بصورت لايه لايه مونتاژ ميگردد. يک موتور دو روتوره به پنج لايه اصلی تقسيم بندی ميشود که با يک رديف دايروی از پيچ های بلند کنار هم نگه داشته شده اند. آب خنک کاری درراهگاههای دورتادور قطعات جريان دارد.

برای ديدن مونتاژ و دمونتاژ موتور وانکل روی دکمه شکل زير کليک کنيد.

لايه های اول و آخر دارای نشت بندی و ياتاقانهای مناسب جهت محور خروجی می باشد. آنها همچنين دو مقطع محفظه روتور را نشت بندی می کنند. سطح داخلی اين قطعات بسيار هموار است که اين خود به نشت بندی روتور متناسب با کارش کمک می کند. روی هر يک از قطعات دو انتها يک پورت ورودی تعبيه شده است.

يکی از دو قسمت انتهايی موتور وانکل دو روتوره


لايه بعدی محفظه بيضی شکلی است که قسمتی از محفظه کل روتور می باشد اين لايه که در شکل زير نشان داده شده است دارای پورت خروجی می باشد.

محفظه در بر دارنده روتورها. (به موقعيت پورت خروجی توجه کنيد)

در مرکز هر روتور يک چرخدنده داخلی بزرگ قرار دارد که حول يک چرخدنده کوچک ثابت روی محفظه موتور می چرخد. اين دو چرخدنده مسير حرکتی روتور را تعيين می کنند. همچنين روتور روی بادامک دايروی محور خروجی واقع شده و آن را به گردش در می آورد.
توليد توان:

موتورهای دورانی همانند موتورهای رايج پيستونی از سيکل چهار زمانه استفاده می کند. که به شکل کاملاٌ متفاوتی به خدمت گرفته شده است. قلب يک موتور دورانی روتور آن است، که بصورت کلی معادل پيستون در موتورهای پيستونی می باشد. روتور روی يک بادامک دايروی روی بزرگ محور خروجی سوار شده است. اين بادامک از خط مرکزی محور خروجی فاصله داشته و همانند يک ميل لنگ عمل می کند. چرخش روتور نيروی لازم جهت چرخش محور خروجی را تامين می کند. همزمان با چرخش روتور در محفظه, اين قطعه, بادامک را در يک مسير دايروی به حرکت در می آورد به قسمی که هر دور کامل روتور منجر به سه دور چرخش محور خروجی می گردد.

همچنان که روتور درون محفظه حرکت می کند, سه حجم جداگانه ايجاد شده توسط روتور، نيز تغيير می کند. اين تغيير سايز فرآيند پمپ کردن را ايجاد می کند. اجازه دهيد روی هر کدام از چهار فرآيند سيکل چهار زمانه بحث کنيم. در ضمن برنامه انيميشن بخش اول ۱۶ تير ماه شما را در درک اين مطلب کمک می کند.

فاز مکش از زمانی شروع می شود که يکی از تيغه های روتور از روی پورت مکش عبور کند و پورت مکش در معرض محفظه سيلندر و روتور واقع شود, در اين لحظه حجم محفظه کمترين مقدار خود می باشد. با حرکت روتور حجم محفظه منبسط شده و فرآيند مکش اتفاق می افتد و در پی آن مخلوط سوخت و هوا به داخل محفظه کشيده می شود.

هنگامی که تيغه بعدی روتور از جلوی پورت ورودی می گذرد محفظه بصورت کامل نشت بندی می شود تا فرآيند تراکم آغاز گردد.

با ادامه حرکت روتور درون محفظه, حجم محبوس شده سوخت و هوا کوچکتر و فشرده تر می گردد. وقتی سطح روتور در اين حجم بطرف شمع می چرخد حجم مربوطه به کمترين مقدار خود نزديک می شود و اين درست هنگامی است که با جرقه شمع احتراق شروع می گردد.

حجم محفظه احتراق گسترده و طولانی است بنابراين سرعت پخش شعله تنها با وجود يک شمع بسيار کم است و احتراق ناقصی بدست می دهد. از اين رو در اکثر موتورهای دورانی از دو شمع در طول اين ناحيه استفاده می شود. هنگامی که شمعها جرقه می زنند مخلوط سوخت و هوا محترق شده و فشار بسيار بالايي را ايجاد می کنند که باعث تداوم چرخش روتور می گردد. فشار احتراق، روتور را در جهت خودش وادار به حرکت می کند و حجم ناحيه محترق شده، رفته رفته زياد می شود. در اينجاست که فرآيند انبساط و در نتيجه توان توليد می گردد تا جاييکه تيغه روتور به پورت خروجی برسد.

هرگاه تيغه روتور از پورت خروجی عبور می کند، گازهای با فشار بالا رها شده و به سمت پورت خروجی جريان می يابند. با ادامه حرکت روتور حجم محبوس فشرده می گردد و گازهای باقيمانده را به طرف پورت خروجی می راند. وقتی اين حجم به کمترين مقدار خود نزديک می شود، تيغه روتور در حال گذار از پورت ورودی است و در اين زمان سيکل جديد شروع می گردد.

يک مورد بسيار جالب در رابطه با موتورهای دورانی اينست که هر يک از سه سطح روتور هميشه در يک قسمت سيکل درگير است. به عبارتی بهتر در هر دور کامل روتور، سه بار احتراق خواهيم داشت. اما به ياد داشته باشيد که در هر دور کامل روتور محور خروجی سه دور می چرخد و در نتيجه يک احتراق برای هر دور محور خروجی.
تفاوتها با موتور معمولی:

چند مورد زير، موتورهای دورانی را از موتورهای پيستونی متمايز می کند.
قطعات متحرک کمتر:

موتورهای دورانی در مقايسه با موتورهای چهار زمانه پيستونی قطعات متحرک کمتری دارند. يک موتور دورانی دو روتوره سه قطعه متحرک اصلی دارد: دو روتور و محور خروجی. اين در حاليست که ساده ترين موتورهای پيستونی چهار سيلندر دست کم 40 قطعه متحرک دارد: پيستونها، شاتونها، ميل لنگ، ميل بادامک، سوپاپها، فنر سوپاپها، اسبکها، تسمه تايمينگ و ... . کم بودن قطعات متحرک می تواند دليلی بر قابليت اعتماد و اعتبار موتورهای دورانی باشد و به همين دليل است که کارخانه های سازنده وسايل هوانوردی ( هواپيما و کايت های با موتور احتراق داخلی) موتورهای دورانی را به موتورهای پيستونی ترجيح می دهند.
کارکرد نرم و بدون لرزش:

تمام قطعات موتور دورانی بطور پيوسته در حال چرخش آن هم در يک جهت می باشد که در مقايسه با تغيير جهت شديد قطعات متحرک در موتورهای پيستونی از ارجحيت خاصی برخوردار است.موتورهای دورانی بدليل تقارن خاص قطعات گردنده دارای بالانس داخلی است که هرگونه ارتعاشی را از بين می برد. همچنين انتقال قدرت در موتورهای دورانی نيز نرم تر است ؛ زيرا هر احتراق در طول 90 درجه چرخش روتور حاصل می شود. از آنجاييکه چرخش محور خروجی سه برابر چرخش روتور است پس هر احتراق در طول 270 درجه چرخش محورخروجی حاصل می گردد.اين يعنی يک موتور تک روتوره در سه ربع گردش محورخروجی خود قدرت انتقال می دهد؛ در مقايسه با موتور تک سيلندر پيستونی که احتراق در طول 180 درجه از دو دور گردش ميل لنگ يا يک ربع گردش محور خروجی آن رخ می دهد.
آهسته تر:

از آنجاييکه گردش روتور يک سوم گردش محور خروجی آن است, قطعات اصلی موتور آهسته تر از قطعات موتورهای پيستونی حرکت می کنند. که اين موضوع قابليت اطمينان به اين موتور را بالا می برد.
چالشها در طراحی موتورهای دورانی:

· نوعاً ساخت موتورهای دورانی که بتواند استانداردهای آلودگی را پوشش دهد بسيار مشکل است. ( اما نه امکان ناپذير)

· هزينه ساخت آنها معمولاً بالاتر از موتورهای رايج پيستونی است؛ بيشتر به اين دليل که تيراژ توليد آنها نسبت به موتورهای پيستونی پايينتر است.

· نوعاً مصرف سوخت اين گونه موتورها بالاتر از مصرف سوخت موتورهای پيستونی است زيرا مشکل کشيده و طولانی بودن محفظه احتراق و نسبت تراکم پايين اين موتورها راندمان ترموديناميکی آنها را محدود می کند.

موتور دورانی یک موتور احتراق داخلی است درست مثل موتور اتومبیل ولی کاملا متفاوت با موتور های مرسوم پیستونی کار می کند.در یک موتور پیستونی حجم مشخصی از فضا (سیلندر) متناوبا چهار کار متفاوت را انجام می دهد.مکش،تراکم،احتراق،و خروج دود.موتور دورانی همین کار را انجام می دهد اما هر کدام در جای مخصوص خوذ انجام می شود و این شبیه این است که برای هر کدام از چهار مرحله یک سیلندر جداگانه داشته باشیم و پیستون به طور پیوسته از یکی به بعدی حرکت کند.

موتور دورانی که مخترع آن دکتر فلیکس وانکل بود، گاهی موتور وانکل یا موتور دورانی وانکل نامیده می شود.در این مقاله می آموزیم که موتور دورانی چگونه کار می کند.
مانند یک موتور پیستونی،موتور دورانی از فشار تولید شده هنگام احتراق مخلوط سوخت و هوا استفاده می کند.در موتور پیستونی،این فشار در سیلندر جمع می شود و پیستون را به جلو و عقب می راند.میل لنگ حرکت رفت و برگشتی پیستون ها را به حرکت دورانی تبدیل می کند.

در یک موتور دورانی،فشار حاصل از احتراق،در یک اتاقک ایجاد می شود که این اتاقک قسمتی از فضای موتور است که به وسیله ی وجه روتور مثلثی شکل پدید می آید و موتور دورانی از این اتاقک به جای پیستون استفاده می کند.

روتور و محفظه ی یک موتور دورانی در Mazda RX-7

این قسمت ها جایگزین پیستون ها،سیلندر ها،سوپاپ ها،میل سوپاپ و میل لنگ در موتور پیستونی می شود.روتور مسیری را طی می کند که در این مسیر هر سه گوش روتور با محفظه در تماس باقی می ماند و سه حجم مجزای گاز را ایجاد می کند.وقتی روتور می چرخد،این سه حجم متناوبا منبسط و منقبض می شوند.همین انقباض و انبساط است که هوا و سوخت را به داخل موتور می کشد،آن را متراکم می کند و انرژی قابل استفاده آن را می گیرد و سپس دود را خارج می کند.

در ادامه به داخل موتور دورانی خواهیم پرداخت تا قسمت هایش را بشناسیم اما اینک به مدل تازه ی موتور دورانی نگاهی می اندازیم:

مزدا RX-8 :
شرکت مزدا در تولید و توسعه ی خودرو هایی که از موتور دورانی استفاده می کنند سابقه ی طولانی دارد. مزدا RX-7 که در 1978 به فروش رسید موفق ترین خودرو با موتور دورانی بوده است. ولی قبل از آن خودرو ها،کامیون ها و حتی اتوبوس هایی با موتور دورانی تولید شده بودند.سرآغاز آن ها نیز Cosmo sportدر 1967 بود.آخرین سالی که RX-7 در آمریکا فروخته شد سال 1995 بود ولی موتور دورانی در آینده ی نزدیک به بازار برمی گردد .


مزدا RX-8 خودرو جدیدی از شرکت مزدا است که یک موتور دورانی جدید و برتر به نام Renesis را عرضه کرده است.این موتور که موتور بین المللی سال 2003 نامیده شد،به صورت طبیعی مکش دارد و یک موتور 2 روتوره می باشد که قدرت آن 250 اسب بخار است.



موتور دورانی یک سیستم جرقه و تحویل سوخت دارد که شبیه به قسمتهای مشابه در موتور پیستونی هستند.در ادامه به معرفی بخش های اصلی موتور دورانی می پردازیم:




روتور:
روتور سه سطح محدب دارد که هر کدام همانند یک پیستون عمل می کند.هر سطح یک فرورفتگی دارد که حجم مخلوط هوا و سوخت را در موتور افزایش می دهد.

در قسمت انتهایی هر سطح یک تیغه ی فلزی وجود دارد که اتاقک احتراق را آب بندی می کند و مانع خروج مواد از اتاقک احتراق می شود.همچنین حلقه های فلزی در هر طرف روتور وجود دارند که به اطراف اتاقک احتراق محکم می شوند.

روتور یک سری دندانه های داخلی دارد که در مرکز یک لبه بریده شده اند.این دندانه ها با چرخ دنده هایی که به بدنه ی موتور محکم شده اند درگیر می شوند.این در گیر شدن مسیر و جهت حرکت روتور در داخل بدنه را مشخص می کند.

بدنه تخم مرغی شکل است.شکل اتاقک احتراق به گونه ای طراحی شده است که سه راس روتور همواره در تماس با دیواره ی اتاقک خواهند بود و سه حجم جدای گاز را ایجاد می کنند.
هر قسمت بدنه به یک مرحله از عمل احتراق اختصاص دارد.این چهار مرحله عبارتند از:
مجراهای مکش و تخلیه در بدنه طراحی شده اند. این مجرا ها سوپاپ ندارند.اگزوز خودرو مستقیما به مجرای تخلیه وصل می شود. مجرای مکش هم مستقیما به دریچه ی ساسات وصل می شود.

محور خروجی:
محور خروجی قطعه های گردی دارد که خارج از مرکز(خارج از محور میله) نصب شده اند. هر روتور روی یکی از این قطعات خارج از مرکز نصب می شود.این قطعه ها تقریبا شبیه میل لنگ عمل می کنند.هنگامیکه روتور مسیر خودش را درون بدنه طی می کند،به این قطعه ها فشار می آورد و از آن جاییکه قطعه ها خارج از مرکز اند،نیروی اعمال شده از روتور به قطعه ها گشتاوری بر میله وارد می کند و آن را می چرخاند.

اکنون بیایید ببینیم این قسمت ها چگونه به هم متصل می شوند و چگونه نیروی حرکتی را ایجاد می کنند.

یک موتور دورانی به صورت لایه ای سر هم می شود.موتور دو روتوره که ما بررسی کردیم 5 لایه اصلی دارد که به وسیله حلقه ای از غلاف های دراز کنار هم نگه داشته شده اند و سیال خنک کننده که در راههای مخصوص خود جریان دارد همه ی قطغات را در بر می گیرد.
دو لایه ی انتهایی شامل مهره ها ، یاتاقان ها و شفت خروجی می باشد.آن ها همچنین دو قسمت اتاقک را که شامل روتور ها می شوند را به هم متصل می کنند.سطح داخلی این قطعات خیلی صاف و صیقلی می باشد که کمک می کند مهره های روی روتور کار خود را به خوبی انجام دهند.یک دریچه ورودی بر روی هر کدام از این قطعات انتهایی وجود دارد.



یکی از دو قطعه انتهایی از یک موتور دو روتوره ی ونکل
لایه ی بعدی (از بیرون به داخل) اتاقک تخم مرغی شکل روتور است که دریچه های اگزوز را شامل می شود.

قسمتی از اتاقک روتور
قطعه میانی شامل دو دریچه ورودی می باشد که هر کدام از آن ها برای یکی از روتور هاست.این قطعه علاوه بر این دو روتور را از یکدیگر مجزا می کند لذا سطوح خارجی آن بسیار صاف است.


قطعه ی میانی برای هر روتور یک دریچه ورودی دیگر فراهم می کند.
در مرکز هر روتور یک چرخ دنده ی بزرگ داخلی وجود دارد که روی یک چرخ دنده ی کوجک تر حرکت می کند که این چرخ دنده ی کوچک به اتاقک موتور متصل شده است. این قسمت آن چیزی است که چرخش روتور را ایجاد می کند.روتور همچنین روی پوسته بزرگ و دایروی شفت خروجی حرکت می کند.
در ادامه خواهیم دید که موتور چگونه نیروی محرک تولید می کند.
موتورهای دورانی چرخه ی چهار زمانه ای را طی می کنند که شبیه چرخه ایست که موتور پیستونی در آن کار می کند.ولی در موتور دورانی نحوه ی رسیدن به هدف کاملا متفاوت است.


قلب یک موتور دورانی،روتور آن است که معادل پیستون در موتورهای پیستونی می باشد.
روتور روی یک پوسته ی بزرگ دایروی روی شفت خروجی نصب می شود.این پوسته از خط مرکزی شفت انحراف دارد و مانند یک دسته اهرم در جرثقیل های کوچک عمل می کند و به روتور قدرت لازم برای چرخاندن شفت خروجی را می دهد.هنگامی که روتور درون اتاقک می چرخد،پوسته را حول دایره هایی می چرخاند که به ازای هر دور روتور،پوسته 3 دور می چرخد.

هنگامی که روتور درون اتاقک می چرخد سه قسمتی که توسط روتور در فضای اتاقک از هم جدا می شوند،حجمشان تغییر می کند(مطابق شکل بالا) این تغییر حجم باعث ایجاد عملیاتی شبیه به پمپ کردن می شود.حال به بررسی هر کدام از چهار مرحله ی موتور دورانی می پردازیم.

فاز مکش هنگامی آغاز می شود که نوک روتور از دریچه ی ورودی عبور می کند.وقتی که دریچه مکش باز می شود در ابتدا حجم این قسمت در حداقل مقدار خود است و با ادامه حرکت روتور حجم افزایش می یابد و هوا به داخل کشیده می شود.

وقتی راس دیگر روتور از دریچه مکش عبور می کند دیگر هوایی وارد این قسمت نمی شود و مرحله تراکم آغاز می شود.

همچنانکه روتور به حرکت خود ادامه می دهد، حجم هوا کاهش می یابد و مخلوط هوا و سوخت متراکم می شود.زمانی که وجه روتور به مقابل شمع ها می رسد،حجم این قسمت به حداقل مقدار خود نزدیک می شود. در این هنگام عملیات احتراق آغاز می شود.

اکثر موتور های دورانی دو شمع دارند.زیرا اگر تنها یک شمع وجود داشت به خاطر اینکه اتاقک احتراق نسبتا دراز است،جرقه نمی توانست به خوبی و با سرعت مناسب گسترش پیدا کند.
وقتی شمع ها جرقه می زنند،مخلوط هوا و سوخت آتش می گیرد و افزایش فشار روتور را به حرکت در می آورد.
فشار حاصل از احتراق باعث می شود که روتور در جهتی حرکت کند که حجم افزایش یابد.گازهای احتراق منبسط می شوند و با حرکت دادن روتور نیروی محرکه تولید می کنند تا هنگامی که نوک روتور به دریچه تخلیه برسد.

هنگامی که نوک روتور از دریچه ی تخلیه عبور می کند،گازهای احتراق که فشار بالایی دارند از اگزوز خارج می شوند.همچنانکه روتور به حرکت خود ادامه می دهد،اتاقک منقبض می شود و گازهای باقی مانده را به بیرون هدایت می کند.زمانی که حجم به حداقل مقدار خود نزدیک می شود، نوک روتور از کنار دریچه ی مکش عبور می کند و چرخه دوباره تکرار می شود.
نکته ی ظریف در مورد موتور دورانی این است که هر کدام از سه وجه روتور همواره در حال طی کردن یک قسمت چرخه هستند (در یک دور چرخش کامل روتور،سه بار مرحله احتراق وجود دارد). ولی به خاطر داشته باشید که شفت خروجی به ازای هر دور چرخش روتور سه دور می زند که این یعنی به ازای هر دور چرخش شفت خروجی یک مرحله احتراق داریم.

ویژگی های متعددی وجود دارد که موتور دورانی را از یک موتور پیستونی معمولی متمایز می کند:

● قسمتهای متحرک کمتر:
در موتور دورانی تعداد قسمت های متحرک به مراتب کمتر از یک موتور پیستونی مشابه است.یک موتور دورانی دو روتوره سه قسمت متحرک دارد:دو روتور و یک شفت خروجی.حتی ساده ترین موتور پیستونی چهار سیلندر،حداقل 40 قسمت متحرک دارد:پیستون ها،میل بادامک،سوپاپ ها،فنر سوپاپ ها،رقاصک ها،تسمه تایم،چرخ دنده ها و میل لنگ،میله های رابط.

این تعداد کم قسمت های متحرک،قابلیت اطمینان موتورهای دروانی را بالا می برد.به همین دلیل است که بعضی از سازندگان فضاپیما،موتورهای دورانی را ترجیح می دهند.

● یکنواختی حرکت:
همه ی قسمت های موتور دورانی در یک جهت و به طور پیوسته می چرخند و تغییر جهت های ناگهانی (مانند پیستون ها) وجود ندارد.

موتورهای دورانی از نظر داخلی به وسیله ی وزنه های تعادلی چرخان ،که برای از بین بردن ارتعاشات نصب شده اند، متعادل می شوند.
تحویل نیرو در موتورهای چرخان نیز یکنواخت تر انجام می شود.از آنجاکه هر مرحله احتراق در چرخس روتور به اندازه ی 90 درجه پایان می یابد و شفت خروجی به ازای هر دور روتور، سه دور می زند، بنابراین هر مرحله احتراق پس از 270 درجه چرخش شفت خروجی پایان می یابد. این بدان معنی است که یک موتور تک روتوره،برای 4/3 از هر دور چرخش شفت خروجی ، نیروی محرکه تولید می کند. این را مقایسه کنید با یک موتور تک سیلندر پیستونی که در آن احتراق در 180 درجه از دو دوران کامل اتفاق می افتد (یعنی 4/1 از هر چرخش میل لنگ)

● آرامتر بودن حرکت:
از آن جا که روتور ها با سرعتی به اندازه 3/1 سرعت شفت خروجی می چرخند، قسمت های متحرک موتور دورانی آرامتر از قسمت های موتور پیستونی حرکت می کنند. که این موضوع قابلیت اطمینان موتور های دورانی را افزایش می دهد.

چالش ها:

● معمولا ساختن یک موتور چرخان سخت تر از موتور پیستونی است.
● هزینه های تولید بالاتر می باشد زیرا تعداد موتورهای دورانی که تولید می شوند به اندازه تعداد موتورهای پیستونی نیست.
● موتورهای دورانی معمولا سوخت بیشتری مصرف می کنند زیرا بازده ترمودینامیکی موتور دورانی کم است.(به دلیل اتاقک احتراق بزرگ و دراز و ضریب تراکم پایین(

سیستم روغن کاری

هر سیستم روغن کاری توربین در نیروگاه معمولاً از اجزای زیر تشکیل شده است: پمپ، فیلتر، شیر، سیستم خنک کاری، یاتاقان ها، آب بند های مربوط، لوله کشی و اتصالات آنها.

2-1- یاتاقان ها (Bearings) و انواع آن ها

یاتاقان عبارت است از یک پشتیبانی، که محور یک سیستم بر روی حالت دورانی آن دارد و روغن برای از بین بردن اصطکاک ما بین یاتاقان و محور و در بعضی مواقع برای جلوگیری از حرارت تولید شده به کار می رود.

یاتاقان ها معمولاً به دو بخش اساسی تقسیم می شوند: یاتاقانهای بلبرینگی و یاتاقانهای لغزشی.

2-1-1- یاتاقان های بلبرینگی

یاتاقان های بلبرینگی یا رولبرینگی معمولاً برای بارهای کم و متوسط و بیش تر در الکتروموتورهای الکتریکی، جعبه دنده های کوچک و پمپ های کوچک استفاده می شود.

مزایای این نوع یاتاقانها را به شرح زیر می توان ذکر کرد:

- به جز در سرعت های بالا اصطکاک کمی دارد.

- روغن کاری آنها ساده است و در بسیاری موارد از گریس استفاده می شود.

با بعضی از رولبرینگ ها تراست دار ( کف گرد) بارهای محوری و شعاعی در یاتاقان به کار می روند؛ مثلاً در الکتروموتورهایی که از رولبرینگ های کف گرد استفاده شده وزن روتور روی رولبرینگ قرار می گیرد و نیروهای شعاعی نیز گرفته می شود.

با نصب بلبرینگ و رولبرینگ، محور تقریباً در امتداد خود قرار می گیرد و نیروی خارج از محور وجود ندارد؛ مانند: بلبرینگ های الکتروموتور که روتور را در مرکز نگه می دارد.

- قیمت بلبرینگ ها معمولاً ارزان تر از یاتاقان ها است.

ساختمان بلبرینگ ها و رولبرینگ ها

هر بلبرینگ یا رولبرینگ شامل حلقه های دایره ای شکل بیرونی و درونی است و کانالی دارد که ساچمه ها در داخل آن و بین حلقه ها حرکت می کنند. جنس ساچمه ها و حلقه ها از فولاد آب کاری شده و سخت است و باید کاملاً صیقل داده شود و بین حلقه و ساچمه فاصله ای به منظور روغن کاری، وجود دارد.

در بعضی از بلبرینگ ها برای جلوگیری از نفوذ گرد و خاک بر روی ساچمه ها کاورهایی وجود دارد که به z مشهور است.

اگر هر دو طرف بلبرینگ دارای پوشش کاور باشد، به نام z 2 خوانده می شود.

بلبرینگ ها و رولبرینگ ها باید به طور مرتب گریس کاری شود. البته گریس کاری بیش از حد باعث گرم شدن آنها خواهد شد. در بعضی مواقع بلبرینگ ها و رولبرینگ ها در داخل روغن کاری می کنند و این روغن باید در فاصله های مختلف زمانی تعویض شود.

2-1-2- یاتاقانهای لغزشی

یاتاقان های لغزشی به دو نوع عمده تقسیم بندی می شوند:

1- یاتاقان های ژورنال که در جهت عمود به محور، بار را تحمل می کنند.

2- - یاتاقان های تراست که در جهت امتداد محور بار را تحمل می کنند.


وضعیت محور روی یاتاقان های ژورنال

در حالت استاتیک محور در کف یاتاقان قرار دارد. و در این حالت بر اثر وزن محور که باعث می شود روغن تخلیه گردد فقط مقدار کمی به سطوح یاتاقان می چسبد و باقی می ماند. به همین جهت هنگام گذاشتن محور روی بارینگ یا راه اندازی پمپ بزرگ باید قبلاً پمپ کمکی هر سیستم در مدار گذاشته شود. این پمپ کمکی به منظور روغن کاری کامل توربین در زمان بارینگ است و این عمل برای جلوگیری از اصطکاک محور و یاتاقان در موقع دور دادن پمپ به کار می رود. تا زمانی که فشار روغن در یاتاقان ها وجود نداشته باشد، از راه اندازی پمپ یا گذاشتن توربین روی بارینگ جلوگیری می شود. این عمل در نیروگاه ها به وسیله پرژسویچ انجام می گیرد. وقتی چرخش محور شروع می شود، اولین عمل محور بالا رفتن در یاتاقان تا نقطه ای است که شروع به لغزش کند.

2-2- انواع یاتاقان ژورنال

- ژورنال کامل در این یاتاقان ها زاویۀ تماس با ژورنال 360 است، این نوع یاتاقان ها در دورها و بارهای زیاد به کار برده می شود؛ مانند یاتاقان های توربین بخار، توربین های گازی و پمپ های تغذیه.

آن قسمت از محور که داخل بوش قرار می گیرد ژورنال نامیده می شود.

این نوع یاتاقان ها به یاتاقان های « Selfaline » نیز مشهور است؛ یعنی محور در داخل پوسته قرار می گیرد و یاتاقان نسبت به محور تنظیم می گردد. هر یاتاقان از دو تکه، نیمۀ بالایی و نیمۀ پایینی تشکیل یافته است که با پیچ و مهره به هم بسته می شوند. معمولاً در نیمه بالایی یک زائده وجود دارد که در قسمت بالایی نیمۀ فوقانی قرار می گیرد و از چرخش پوسته در پایه جلوگیری می کند. ورودی روغن در یاتاقان ها معمولاً از بغل است، اما در نیمۀ پایینی، در هر دو طرف، برای تخلیه روغن شیاری در نظر گرفته می شود. فشار روغن در روغن کاری یاتاقان ها معمولاً بین 8/0 تا 2 بار (Bar) است.

- یاتاقان های ژورنال با رینگ روغن در این نوع یاتاقان ها همیشه در محفظۀ یاتاقان روغن وجود دارد و هنگام دوران محور، روغن به وسیله یک رینگ برداشته شده و هدایت می گردد.

- یاتاقان نیمه ژورنال در این جا زاویۀ تماس بوش با محور 180 است. این نوع یاتاقان ها به راحتی روغن کاری می شود و اصطکاک کم تری دارد.

· نکاتی در مورد یاتاقان های ژورنال

- فشار روغن کاری نباید کم تر از 8/0 بار باشد. معمولاً یاتاقان ها را از یک لایه – بستگی به حجم یاتاقان - « بابیت» به ضخامت 8/0 میلی متر یا 2 سانتی متر پوشش می دهند؛ بدین جهت دمای یاتاقان ها نباید بیش تر از 85 سانتی گراد باشد.

- یاتاقان ها باید دارای مشخصات زیر باشد:

اصطکاک کم و مقاومت فشاری. معمولاً بابیت ها مقاومت فشاری بیش تری دارند تا در هنگام تحمل بار آسیب نبینند. یاتاقان ها معمولاً در اثر اصطکاک آسیب پذیرند؛ چون جنس یاتاقان از بابیت است، ولی جنس محور از فولاد می باشد. به دلیل همین مسئله، یاتاقان را دوباره بازسازی می کنند.

Clearance: فاصلۀ ما بین محور و بوش را clearance می نامند. معمولاً به ازای قطر ژورنال، 001/0 اینچ در نظر می گیرند که به طراحی یاتاقان ها بستگی دارد و از طرف سازندگان توربین ها مقدار کلرنس در حالت استاتیک برای مصرف کننده ارائه می شود. در بعضی از مواقع این کلرنس ممکن است در حد 05/0 منفی نیز باشد. اگر کلرنس در یاتاقان ها بیش تر شود باعث لرزش خواهد شد؛ اما اگر کم تر از مقدار مشخص شده باشد؛ موجب بالا رفتن درجۀ حرارت در یاتاقان ها می گردد.

- نسبت طول به قطر

اگر طول یاتاقان را به L و قطر آن را D در نظر بگیریم، نسبت طول به قطر هر چه بیش تر شود یاتاقان ها بار بیش تری را تحمل می کنند. این امر معایبی دارد که یکی از آنها مشکلات ساخت و ماشین کاری است؛ دیگر این که یاتاقان ها هر قدر کوتاه تر باشد بهتر است؛ پس هر چه، بیش تر باشد ظرفیت یاتاقان ها بیش تر خواهد بود. همان طور که در شکل مشخص شده، P برای هر دو حالت مساوی است؛ اما p برای ژورنال بلند بیش تر ژورنال کوتاه است و در نتیجه، یاتاقان بلند تر ظرفیت بیش تری خواهد داشت.


- سوراخ روغن کاری اگر سوراخ روغن در نقاطی تعبیه گردد که دارای فشار بیش تری است، باعث کاهش فشار در آن ناحیه می شود و در نتیجۀ از ظرفیت یاتاقان کاسته می شود. به همین جهت سوراخ ها را در نقاط کم فشار تعبیه می کنند. اما بهتر است سوراخ ها در دو انتهای یاتاقان باشد. همان طور که در شکل پیداست، سوراخ باعث افت فشار در ناحیه شده، در نتیجه فشار متوسط کم تر شده و باعث کاهش ظرفیت یاتاقان می گردد.

- سطح تمام شده صاف بودن سطوح به لحاظ روغن کاری بسیار مهم است. سطوح باید کاملاً پرداخت شود تا روغن بتواند به راحتی ما بین یاتاقان و محور عبور کند و بر اثر بند آمدن فشار کم و زیاد نشود.

- مقاومت در برابر خستگی در اثر بارها و درجه حرارت های مختلف خستگی برای یاتاقان پیش می آید؛ به همین جهت باید جنس یاتاقان در برابر آن ها مقاوم باشد.

- قابلیت شکل پذیری در اثر تغییر شکل ژورنال یا تغییر امتداد محور، یاتاقان باید بتواند تغییر شکل دهد. ذرات خارجی موجود در روغن، در یاتاقان فرو می رود و بین محور و یاتاقان باقی می ماند و باعث خرابی آن می شود.


2-3- یاتاقان های تراست

یاتاقان های تراست یاتاقان هایی هستند که در جهت محور نیرو را تحمل می کنند؛ مثل یاتاقان های کف گرد که تمامی کف، با یاتاقان در تماس است. این یاتاقان ها برای بارهای کم استفاده می شود. جنس این نوع یاتاقان ها از فولاد است و روی آن یک پوشش بابیت وجود دارد که محل تماس روغن با محور می باشد.

2-4- یاتاقان های یقه ای (Collar Bearing Lpads)

اکثر یاتاقان های تراست از این نوع هستند و بارهای زیادی را تحمل می کنند. این نوع یاتاقان سطح تماس کم تری دارد، در نتیجه اصطکاک در آن کم تر است. یاتاقان های یقه ای معمولاً از تعدادی (pad) تشکیل یافته است و در دو طرف محور به طور طوقه نصب می شود تا نیروی محوری را در دو طرف خنثی کند.


2-5- یاتاقان های مخروطی

این نوع یاتاقان ها در جهات عمودی و محوری می توانند نیروها را تحمل کنند. در بعضی مواقع یاتاقان هایی ساخته می شود که ژورنال بوده از دو طرف تراست دار است و نیروهای افقی و نیروهای عمودی را تحمل می کند. این نوع یاتاقان ها در جایی که نیروی محوری کم تری وجود دارد استفاده می شوند.

یاتاقان های به کار رفته در توربین گازی فیات

توربین و کمپرسور توربین های گازی در یک محور قرار دارد و دارای دو یاتاقان اصلی ژورنال است که یکی طرف اگزوز و دیگری در ابتدای ورودی کمپرسور می باشد. یاتاقان شمارۀ یک به نام یاتاقان کمپرسور و یاتاقان شمارۀ 2 به نام یاتاقان اگزوز مشهور است. یاتاقان تراست در نزدیکی های یاتاقان کمپرسور قرار دارد. شماتیک آن به صورت زیر است:


در کارکرد نرکال، برخورد ذرات هوا به پره های کمپرسور و ما حصل احتراق به پره های توربین باعث می شود که نیروی محوری به طرف اگزوز باشد. به همین جهت یاتاقان تراست طرف راست همیشه تحت بار قرار می گیرد. هنگام توقف واحد نیروی تراست عوض می شود و به طرف چپ می رود؛ در نتیجه تراست طرف راست بی بار و تراست طرف چپ باردار می گردد. همان طور که در شکل دیده می شود، تراست طرف راست باید بار بیش تری را تحمل کند. یاتاقان های ژورنالی که در این جا به کار برده شده نیروهای عمودی را تحمل می نماید. به منظور جلوگیری از خروج روغن به بیرون، سیل هایی در نظر گرفته می شود و برای آب بندی این سیل ها نیز هوایی تعبیه می گردد. سیل های یاتاقان ها دو نوع است: دو عدد سیل روغن در داخل یاتاقان و دو عدد سیل هوا در خارج یاتاقان. در شکل شماره 10 یاتاقان با سیل های روغن در توربین گازی فیات دیده می شود. شکل شماره 11 نیز یاتاقان با ترموکوپل مربوطه را نشان می دهد.

2-6- روغن کاری در یاتاقان های ژورنال

وقتی روغن وارد محفظۀ روغن یاتاقان می شود، به دور آن جریان پیدا می کند و بین یاتاقان و محور جای می گیرد.


(محفظۀ روغن بین دو نیم دایره یاتاقان قرار دارد)، سپس از طریق لولۀ خروجی به مخزن برگشت می شود. برای جلوگیری از بیرون زدن روغن به هنگام کار توربین از دو نوع سیل ( آب بند) استفاده می شود: سیل روغن و سیل هوا.


معمولاً فاصلۀ بین این دو سیل را توسط لوله به مخزن روغن متصل می کنند و مخزن روغن را تحت خلاء قرار می دهند تا هم روغن راحت تر وارد مخزن شود و هم بخارات روغن از آن خارج گردد.

2-7- اجزای تشکیل دهنده یاتاقان تراست

قطعۀ اصلی یاتاقان « تراست»، یک صفحۀ دایره ای شکل است که در روی محور قرار دارد و معمولاً با محور یک تکه ساخته و ماشین کاری می شود.

- پدها (Pads)

تمامی سطح pad با « بابیت» پوشیده گردیده و هر کدام آن ها از یک تکه فولاد ساخته شده است و اجازه می دهد پدها در محل خود بازی کنند. البته مقدار کمی فیلم روغن شکل مطلوب را حاصل می نماید در تعدادی از این پدها حس کننده هایی به منظور آلارم یا توقف نصب می کنند تا به موقع آلارم داده یا واحد را از مدار خارج نماید.

- صفحات نگاه دارنده

این صفحات بار را به طور مساوی بین پدها تقسیم می کنند تا آنها را در اثر فشار محور نگاه دارد.

- وینگ اصلی

رینگ اصلی، تمام قسمت ها را در بر می گیرد. و جریان روغن به دور پدها، روتور و یاتاقانها را نگه می دارد و از اصطکاک بین قطعات جلوگیری می کند.


2-8- روغن

قبل از بحث در این مورد لازم است تعاریف به کار برده شده توضیح داده می شود.

ویسکوزیته

ویسکوزیته عبارت است از مقاومت روغن نسبت به لغزش لایه ای روی لایۀ دیگر. ویسکوزیته روغن معمولاً به وسیلۀ زمان ( ثانیه) خروج روغن از داخل ظرف قیفی شکل از ارتفاعی معین و تحت درجۀ حرارت مشخص اندازه گیری می شود. در کشور انگلستان سیستم « ردود» در درجات مشخص 21، 60 و 93 سانتی گراد اندازه گیری می شود که هر چه درجۀ حرارت بالا رود، ویسکوزیته روغن کم می گردد، معادل « ردود» در سیستم متریک « اینگلر» است. جداول تبدیل ویسکوزیته به یکدیگر در صفحۀ 65 آمده است.

روغن کاری

فاصله بین سطوح یاتاقان ها و محور به وسیلۀ یک لایه روغن پر می شود تا این سطوح جامد کاملاً از یکدیگر جدا گردند. روغن کاری باعث کم شدن اصطکاک بین دو قطعه است.

اگر ویسکوزیته روغن خیلی پایین باشد، لایۀ روغن بر اثر نیروی وارد شده به وسیلۀ بار، فشرده خواهد شد. اما اگر ویسکوزیتۀ روغن خیلی بالا باشد، این عمل سبب به وجود آمدن افتهای اصطکاکی زیاد می شود و حرارت اضافی در یاتاقان ها را به وجود می آورد. به این ترتیب باید روغن متعادلی جهت روغن توربین گازی در درجۀ حرارت بالا در نظر گرفت؛ زیرا اگر ویسکوزیته روغن مناسب نباشد، باعث لرزش محور توربین خواهد شد.

2-9- انتخاب روغن

طبق پیشنهاد شرکت های سازنده توربین های گازی، مشخصات روغن مصرفی برای روغن کاری به شرح زیر می باشد:

ویسکوزیته در 50 درجۀ سانتی گراد 4 اینگلر

ویسکوزیته در 5/37 درجۀ سانتی گراد 4 الی 5 اینگلر

ویسکوزیته در 99 درجۀ سانتی گراد 41/1 الی 46/1 اینگلر

وزن مخصوص 88/0 اینگلر

نقطۀ انفجار 193 سانتی گراد

نقطۀ ریزش 12-

آب موجود کم تر از 1/0 درصد

رنگ روغن زرد

تست روغن و آنالیز آن هر 2000 ساعت

روغن پیشنهادی از سوی شرکت نفت ایران 65 Hb

2-10- سیستم روغن کاری

ابتدا اصطلاحات سیستم روغن کاری نیروگاه تبریز ( فیات) به شرح زیر توضیح داده می شود.

2-10-1- صافی (Filter)

هر سیستم روغن کاری دارای فیلتر روغن است. فیلترهای روغن های نیروگاه تبریز از یک محفظه تشکیل یافته که داخل آن سه عدد فیلتر کارتریک ( قابل تعویض) با اندازۀ مش 5 میکرون وجود دارد. اگر اختلاف فشار ورودی و خروجی بیش تر از 5/1 بار باشد، نشان دهندۀ کثیفی فیلترها است و باید نسبت به تمیز کردن یا تعویض آن اقدام شود.

در بعضی سیستم ها فیلترهای مغناطیسی نیز تعبیه می نماید تا ذرات آهنی خیلی ریز گرفته شود.

2-10-2- شیر مسیر فرعی (By Pass) در کولرهای روغن

در زمستان به منظور نگهداری دمای روغن، یک شیر مسیر فرعی روغن در نظر می گیرند که از دمای روغن فرمان گرفته و بدون اینکه روغن به کولر برود، روغن را از مسیر دیگری عبور می دهد و این عمل بستگی به درجه حرارت روغن دارد، به حدی که درصدی از روغن به کولر رفته و بقیه از مسیر فرعی عبور داده می شود.

2-10-3- خارج کنندۀ بخارات روغن

وقتی واحد در مدار قرار دارد، روغن آن گرم می شود و بخاراتی ایجاد می کند. در توربین گازی دو دستگاه سانتریفیوژ در نظر گرفته شده که بخارات روغن را گرفته به بیرون هدایت می کند.

2-10-4- شیر تنظیم کنندۀ فشار روغن در یاتاقان

فشار روغن در یاتاقان ها معمولاً بین 1/1 الی 5/1 بار است و با این شیر که یک شیر سوزنی می باشد فشار روغن را تنظیم می کنند. اگر فشار روغن کم تر از این حد باشد، واحد متوقف می شود.


2-10-5- سیستم روغن دور بالا (Over Speed)

در مواقع بهره برداری نرمال از واحد، فشار روغن کاری در این سیستم برابر 4/2 است. وقتی دور توربین به 110% دور نامی می رسد، به منظور جلوگیری از بالا رفتن دور واحد بر اثر نیروی گریز از مرکز، این سیستم وارد عمل می شود و به این ترتیب فشار روغن افت پیدا می کند. در نتیجه به شیر مربوطه که در خروجی واقع شده است فرمان داده می شود و ورود سوخت به واحد متوقف و توربین تریپ می کند.

برای بهره برداری نرمال دوباره باید دستگیره سیستم بالا کشیده شود تا سیستم شارژ گردد. این دستگاه بر روی پمپ اصلی روغن کاری واقع شده است. در شکل شمارۀ 15 دستگاه دور بالای نیروگاه تبریز نشان داده شده است.

2-10-6- مخزن روغن (Oil Tank)

کلیۀ تخلیه های روغن از یاتاقان های توربین، جعبه دنده و ژنراتور به مخزن روغن می ریزد و مکش کلیۀ پمپها از این مخزن می باشد. ظرفیت مخزن روغن نیروگاه تبریز 15 متر مکعب است.

2-10-7- گرم کننده روغن (Oil Heater)

به منظور حفظ ویسکوزیتۀ روغن در حد نرمال باید دمای روغن روغن کاری بالاتر از 25 درجۀ سانتی گراد باشد. به همین جهت در مخازن روغن هیترهای الکتریکی با ترموستات نصب می کنند و این هیترها بیش تر در زمستان و زمانی که واحد در حالت بارینگ است مورد استفاده قرار می گیرد.

2-11- پمپ های روغن به کار رفته در توربین گازی

2-11-1- پمپ روغن کمکی (Aux. Oil Pump)

این پمپ از نوع سانتریفیوژ بوده و در موقع بارینگ و راه اندازی کار می کند و در دور 2800 از مدار خارج می شود و در دور 280 در موقع توقف واحد به مدار می آید. در بعضی سیستم ها به جای پمپ اصلی روغن، دو دستگاه از این پمپ ها نصب می کنند.

2-11-2- پمپ اصلی روغن (Main Oil Pump)

این پمپ از نوع سانتریفیوژ است که در روی جعبه دنده کوپله شده و با دور 3000 کار می کند. با توجه به این که بین این پمپ تا محفظۀ روغن در حدود 3 متر اختلاف سطح وجود دارد، در ورودی آن یک پوستر پمپ در نظر گرفته می شود.


2-11-3- پمپ اضطراری (Emergency Pump)

این پمپ با جریان باتری کار می کند و از نوع DC است. وقتی پمپ کمکی به عللی در مدار نباشد ( با قطع جریان AC)، وارد مدار می شود و وظیفۀ روغن کاری را انجام می دهد. برای این که پمپ جریان کم تری را بکشد، خروجی آن بدون رد شدن از کولر به طرف یاتاقان ها هدایت می شود.

2-11-4- سیستم خنک کاری (Cooling System)

سیستم خنک کاری نیروگاه معمولاً با هوا انجام می گیرد؛ بدین ترتیب که روغن در داخل رادیاتورها جریان می یابد و به وسیلۀ فن خنک کاری می شود. هر یک از فن ها نسبت به دما در مدار قرار گرفته و از مدار خارج می گردد. دمای روغن پس از خروجی از کولر 30 سانتی گراد و کم تر از 53 است.

2-12- انواع سیستم های روغن کاری

2-12-1- سیستم روغن کاری به وسیلۀ دست

این سیستم برای یاتاقان های با بار و سرعت خیلی کم به کار می رود. برای نمونه، وقتی سیستم، در حالت باز قرار دارد و نمی توان پمپ روغن را در مدار گذاشت، محور یاتاقان را به طور موقت به وسیلۀ دست با ریختن روغن، روغن کاری می کنند.

2-12-2- سیستم قطره ای

در این سیستم یک مخزن را در ارتفاع بالا قرار می دهند و یک شیر نیز به آن نصب می کنند و به وسیلۀ دست مقدار دبی آن را تنظیم می نمایند. برای مثال، در چاه های عمیق و نیمه عمیق، مخزن روغن را در بالای چاه قرار می دهند و بین محور و غلاف پمپ ها را به صورت قطره ای روغن کاری می کنند. بین محور و غلاف پمپ ها را به صورت قطره ای روغن کاری می کنند. بین محور و غلاف شیاری وجود دارد که روغن بین این شیار قرار می گیرد و پمپ که در داخل چاه ممکن است بیش از یکصد متر باشد، روغن کاری می گردد.

2-12-3- سیستم ترشحی

در این سیستم یک قسمت گردنده مثل چرخ دنده یا دیسک گردان و یا رینگ در داخل محفظۀ روغن قرار می گیرد و باعث می شود روغن به داخل کانال هایی هدایت شود که به سمت یاتاقان می رود. به این ترتیب یاتاقان روغن کاری می گردد. مزایای این روش در آن است که اگر پمپ روغن کاری به دلایلی از مدار خارج شد تا وقتی محور در حال چرخیدن است روغن کاری انجام می شود.

2-12-4- سیستم غوطه ور

در این سیستم قسمتی از چرخ دنده یا تمامی آن در داخل روغن قرار می گیردو بدین صورت روغن کاری انجام می شود؛ مانند جعبه دنده های پمپ ها.

2-15-5- سیستم فشاری

در این سیستم روغن کاری به وسیلۀ پمپ انجام می شود و زمانی که یاتاقان ها بار زیاد را تحمل می کنند، استفاده می گردد مانند یاتاقان های توربین های گازی و بخاری و سایر دستگاه های بزرگ.

2-12-6- سیستم استفاده از جعبه دنده

در جاهایی که بار زیاد و سرعت کم باشد یا روغن نتواند عمل کند و نیز در جاهایی که نتوان روغن را به طور کامل آب بندی کرد، از جعبه دنده استفاده می شود.

منبع: turbin.blogfa.com


+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:40  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

مار پلاستیکی موج دریا را به برق تبدیل می کند

دانشمندان با الهام از ضربان نبض رگ‌های بدن، روش تازه‌ای را برای تولید ارزان قیمت انرژی برق از امواج دریا ابداع کرده‌اند.

آناکوندا (Anaconda) مار پلاستیکی غول‌پیکری است که در آب شناور می‌شود و انرژی موج را به الکتریسیته تبدیل می‌کند. این ساخته جدید،‌ قدمی دیگر در راه اقتصادی‌تر شدن انرژی است. نمونه‌ای هشت متری از این مار پلاستیکی که یک‌بیست‌و ‌پنجم اندازه واقعی آن است، ‌در حال حاضر آزمایش‌های لازم را در استخری واقع در گوسپورت بریتانیا می‌گذراند. نمونه اصلی این مار تا پنج سال آینده ساخته خواهد شد.

مهار انرژی امواج دریا،‌ پیشنهاد بسیار قابل‌توجهی است، زیرا موج دریا بسیار پرانرژی‌تر از باد است؛ اما مشکلاتی که راه‌اندازی یک سیستم ارزان‌قیمت در محیط پرخطر دریا دارد،‌ نیروی موج را هم‌چنان از حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر دور نگه می‌دارد. تازه در سال گذشته بود که اولین مزرعه موج اقتصادی دنیا ، خارج از محدوده سواحل شمالی پرتغال آغاز به کار کرد.

طرح‌های متنوع دیگری نیز در سراسر دنیا در حال آزمایش است، اما هیچ‌کدام به اندازه آناکوندا عجیب و غریب نیست. این مار پلاستیکی با آب شیرین پر می‌شود تا آبزیان دریا را از خانه کردن در آن باز دارد. سپس از هر دو طرف بسته می‌شود تا مانند بادکنکی نیمه‌سخت بر سطح آب شناور باشد.

ضربان موج
این لوله از یک طرف مهار می‌شود. با عبور امواج در طول مار آناکوندا،‌ فشاری در آن ایجاد می‌شود که توسط آب درون آن منتقل می‌شود. این امر باعث می‌شود که در قسمت‌هایی از دیواره مار که تحت فشار موج کم‌تری است، ‌انبساط ایجاد شود. بدین ترتیب، ‌موجی از برآمدگی‌ها در دیواره آن ایجاد می‌شود که در طول آن حرکت می‌کنند.

به گفته رد رینی، از اتکینز گلوبال (شرکت سازنده آناکوندا) این امواج شبیه امواجی هستند که در سیستم گردش خون انسان دیده می‌شوند و می‌توان ضربان آن را در مچ دست و یا گردن حس کرد. وقتی هر برآمدگی به انتهای آناکوندا می‌رسد،‌ توربینی را به گردش در می‌آورد که جریان الکتریکی تولید می‌کند.

این مار از ماده‌ای بر پایه پلاستیک ساخته شده که پیش‌از این در ساخت دراکون‌ها استفاده می‌شد. دراکون‌ها جعبه‌های انعطاف‌پذیری بودند که با گازوئیل یا آب پر می‌شدند و برای حمل و نقل سریع و ارزان‌قیمت به دنبال کشتی کشیده می‌شدند.

آناکوندا غیر از توربین،‌ هیچ بخش متحرک دیگری ندارد و تنها چیزی که لازم دارد، افساری است که آن را به کف اقیانوس می‌بندد. بنابراین هزینه‌های ساخت آن کم می‌شود. ‌هم‌چنین نیازی به هزینه کردن برای نگهداری آن نیست، خصوصا که در شرایط دریایی، مشکلات مربوط به زنگ‌زدگی و قابل‌دسترس بودن،‌ هزینه‌های گزافی دارند.
مار دریایی در ابعاد واقعی
دس کرامپتون،‌ مدیرعامل شرکت چک‌میت‌سی‌انرژی که قرار است این طرح را تجاری کند،‌ می‌گوید: «آناکوندا در ابعاد واقعی خود به طول 200 متر،‌ می‌تواند انرژی مورد نیاز یک‌هزار خانه معمولی را تامین کند. آناکوندا به نسبت تمامی ابزار مربوط به انرژی امواج که در حال حاضر وجود دارند، ‌انرژی بیشتری تولید می‌کند.»

رینی و فیزیک‌دانی بازنشسته به نام فرانسیس فارلی کار روی این طرح را در سال 2007 / 1386 آغاز و نخستین آناکونداهای کوچک را سال گذشته آزمایش کردند. اولین آناکوندا در ابعاد واقعی می‌تواند در سال 2014 / 1393 کار خود را آغاز کند.

ممکن است آناکوندا سال‌ها در رقابت با دیگر فناوری‌ها مانند سیستم پلامیس(Pelamis system) عقب بماند. سیستم پلامیس در حال حاضر خارج از محدوده سواحل پرتغال کار خود را آغاز کرده است. اما رینی فکر می‌کند که موفقیت پلامیس برای آینده آناکوندا نقش تعیین‌کننده‌ای دارد:‌ «اگر پلامیس شکست بخورد،‌ سرمایه‌گذاری‌های ممکن بر روی آناکوندا به شدت افت خواهد کرد.»
+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:38  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

تولید برق از شبنم

پژوهشگران با شبیه‌سازی فرآیند تعریق برگ‌ها و تولید شبنم توانسته‌اند مولد الکتریکی بسازند.

دانشمندان هنوز نتوانسته‌اند به فتوسنتز مصنوعی دست یابند، ولی گروهی از مهندسان برق در ایالات متحده فکر می‌کنند که می‌توان از برگ‌های مصنوعی برای تولید برق به شیوه‌ای متفاوت استفاده کرد: به روش تعریق.

به گزارش نیوساینتیست، برگ‌های طبیعی به طور پیوسته آب خود را، از طریق تبخیر و در جریان فرایندی که فراتراوش نامیده می‌شود از دست می‌دهند. این فرایند آب را از ریشه‌های درخت و از طریق آوندها به بالاترین برگ‌های درختان می‌رساند. برگ‌های جدید مصنوعی نیز از طریق تبخیر آب خود را از دست می‌دهند تا این پمپاژ آب را به طریق مکانیکی شبیه‌سازی کنند، و از این فرایند برای تولید الکتریسیته استفاده کنند.

مایکل ماهاربیز از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی، و همکارانش از دانشگاه‌های میشیگان و ام.آی.تی، برگ‌های خود را از روی هم قرار دادن لایه‌های شیشه‌ای ساختند که درمیان آنها شبکه‌ای از لوله‌های مویین حامل آب قرار داده شده بود، دقیقا مانند آوندهای روی یک برگ طبیعی.

آوندهای کوچک‌تر تا لبه لایه‌های شیشه ادامه می‌یابند و انتهای آنها باز است تا قطرات آب از آنجا خارج شوند و تبخیر شوند، به این ترتیب در آوند میانی برگ؛ که دیگر آوندها از آن منشعب شده‌اند؛ آب با سرعت تقریبی 1.5 سانتیمتر بر ثانیه حرکت می‌کند.

پژوهشگران صفحات فلزی را به دیوارهای آوند اصلی افزودند و آنها را به یک مدار متصل کردند. صفحات باردار شده و آب درون آوندها، ساندویچی از دو لایه رسانا را به وجود می‌آورند که با یک لایه عایق از هم جدا می‌شوند و به این ترتیب، در عمل یک خازن ساخته می‌شود.

با قطع متناوب جریان آب به درون آوند، این برگ به یک منبع تولید برق تبدیل می‌شود. این کار هم با وارد کردن متناوب حباب‌های هوا به داخل آوند انجام می‌شود. با توجه به خصوصیات الکتریکی متفاوت هوا و آب، هر بار که یک حباب از میان صفحات عبور می‌کند، ظرفیت این دستگاه تغییر می‌کند و به این ترتیب یک جریان الکتریکی کوچک به وجود می‌آید. این جریان از یک مدار خارجی می‌گذرد که به نوبه خود برای اعمال ولتاژ به یک خازن ذخیره انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ربایش انرژی
ماهاربیز می‌گوید: «ما از انرژی مکانیکی جریان سیالات برای تغییر ظرفیت و افزودن انرژی ذخیره شده در خازن استفاده می‌کنیم. هر حباب، به افزایش ولتاژ خروجی به میزان 2 تا 5 میکروولت منجر می‌شود. چگالی توان این دستگاه به میزان تقریبا 2 میکرووات بر سانتی‌متر مکعب است و من فکر می‌کنم که ما می‌توانیم به سادگی، (با انجام بهینه سازی) به توانی برابر صدها میکرووات بر سانتی‌متر مربع برسیم».

ولی این هم، کسری از چگالی توان سیستم‌های قدرت دیگر مانند پیل‌های سوختی و یا باطری‌ها است، ولی به گفته ماهاربیز نمای در خور تقدیری از یک سیستم جاذب انرژی است.

این ابزار را می‌توان در مقیاس بزرگ‌تر ساخت تا بتوان درختانی مصنوعی ساخت که انرژی الکتریکی را به طور کامل در جاهایی که تغییرات دوره‌ای در میزان رطوبت هوا وجود دارد، از طریق تبخیر تامین کنند. به عقیقده ماهاربیز، هر چند که خروجی توان نسبتا کم آنها قابل رقابت با فناوری‌های خورشیدی نیست، این سیستم می‌تواند به عنوان یک فناوری تکمیلی عمل کند؛ (نور خورشیدی که انرژی الکتریکی خورشیدی را تامین می‌کند، می‌تواند با تسریع در فرایند تبخیر، انرژی الکتریکی تولید شده از سیستم اصلی خورشیدی را نیز تقویت کند).

کاهش نیروی کشش
آبراهام استروک از دانشگاه کرنل در ایتاکای نیویورک، بر این باور است که این اولین تلاش برای تولید برق از جریان مایعات ناشی از تبخیر است. هر چند که او به این هم اشاره می‌کند که یک شرکت امریکایی موسوم به ولتری موفق شده که از تغییرات PH بین خاک و ریشه درختان واقعی، مقادیر اندک انرژی الکتریکی را تولید کند.

استروک می‌گوید: «یک چالش بر سر راه تحقیق جدید این است که از حباب برای تولید جریان در خازن استفاده می‌شود». حباب‌های هوا وقتی که در یک مسیر طولانی داخل جریان آب می‌شوند، خود تبدیل به یک مانع بر سر راه فراتراوش می‌شوند، چرا که نیروش کششی را که سبب می‌شود ستون‌های آب به صورت بخش‌های یک زنجیره یکپارچه بالا کشیده شوند، از بین می‌برند.

ماهاربیز می‌گوید که او می‌تواند با استفاده از عایق‌های جامد به جای حباب‌های هوا از این مانع عبور کند، چیزی که در جای خود بر سر راه آب می‌چرخد و مانند یک چرخ آسیای آبی عمل می‌کند، به این ترتیب اختلاف رسانایی مورد نیاز برای تولید الکتریسیته ایجاد می‌شود.

منبع: turbin.blogfa.com

+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:37  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

تولید برق از سیب زمینی

در این روش سیب زمینی آب‌پز شده را در میان دو الکترود از جنس روی و مس قرار می‌دهند. در واقع پختن سیب زمینی در آب به منظور پایین آوردن مقاومت داخلی آن در برابر جریان الکترونها و بازدهی بیشتر است.

بررسی‌ها نشان داده است برق به دست آمده از سیب زمینی آب پز ده برابر بیشتر از سیب زمینی خام است.

یک باتری سیب زمینی می تواند تا بیست ساعت برق تولید کند که با آن می توان دستگاه‌های کم مصرف پزشکی و روشنایی را روشن کرد.

اگر چند عدد از آنها به صورت سری به یکدیگر وصل شود توان آنها بالاتر می‌رود و می‌توان حتی یک رایانه قابل حمل و کوچک را روشن کرد. دانشمندانی که این روش را ابداع کرده‌اند می‌گویند این روش می‌تواند به میلیون‌ها نفر در مناطق فقیر جهان کمک کند تا با هزینه پایینی برق مورد نیاز خود را تامین کنند.

بررسی‌ها نشان داده است تولید روشنایی با این روش شش برابر ارزانتر از چراغ‌های نفتی است و در مقایسه با باتری‌های معمولی پنجاه بار ارزانتر تمام می‌شود. البته برخی منتقدان می‌گویند که برق تولیدی با این روش کم است و تولید مقادیر فراوان آن بسیار هزینه بر است.

گفتنی است این روش برای میوه ها و سبزیهای دیگر هم آزمایش شده و موفقیت آمیز بوده است اما به ارزانی سیب زمینی نبوده است.

منبع: turbin.blogfa.com

+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:36  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

برق زمین گرمایی (ژئو ترمال)

اصطلاح Geothermal Power از حروف يوناني Geo به معني زمين و therme به معني حرارت تشكيل شده است. نيروي برق زمين گرمائي از انرژي توليد شده به وسيله حرارت موجود در زمين به وجود مي‌آيد. پرنس پيرو جنيوري كنتي Prince Piero Ginori conti در تاريخ 4 ژوئيه 1904 در ايتاليا اولين ژنراتور زمين گرمائي را آزمايش كرد. بزرگ‌ترين گروه نيروگاههاي زمين گرمائي در جهان در Geysers در كاليفرنيا واقع شده است. نيروي زمين گرمائي تا سال 2007 كمتر از 1 درصد انرژي جهان را تأمين كرده است.

توليد برق
سه نوع مختلف نيروگاه زمين گرمائي يعني- بخار خشك، تبديل (فلش falsh) و سيستم دوتايي براي توليد برق از انرژي ژئوترمال استفاده مي‌كنند كه نوع آنها به درجه حرارت، عمق و كيفيت آب و بخار آب در منطقه بستگي دارد.
در كليه موارد بخار آب متراكم مايع زمين گرمائي باقيمانده براي جذب گرماي بيشتر مجدداً به زمين تزريق مي‌شود. در بعضي از مكان‌ها تأمين آب طبيعي كه از رسوبات زيرزميني گرم بخار توليد مي‌كند امكان‌پذير نيست و براي تامين مجدد آن بجاي آب از فاضلاب بازيافت شده استفاده مي‌كنند. در اغلب ميدان‌هاي زمين گرمائي بيشتر از حد از حرارت موجود در آنها استفاده مي‌شود. بنابراين تزريق مجدد مي‌تواند باعث سردشدن منبع مورد نظر شود مگر اينكه اين امر با مديريت دقيق انجام شود.

نيروگاههاي بخار خشك
در نيروگاه بخار خشك از بخار خشك با درجه حرارت بالاي 235 درجه سانتي‌گراد (455 درجه فارنهايت) براي راه‌اندازي توربين‌هاي آن استفاده مي‌شود. بخار خشك بخاري است كه با قطره يا چكه آب در آن نيست. كليه مولكول‌هاي آن به صورت گاز است و حالت مايع ندارد. نيروگاههاي بخار خشك در مكان‌هائي استفاده مي‌شود كه مقدار زيادي بخار وجود دارد و اين بخار با آب مخلوط نمي‌شود. اين نوع نيروگاهها قديمي‌ترين نيروگاههاي زمين گرمائي است كه امروزه هنوز از آن‌ها استفاده مي‌شود. نيروگاههاي بخار خشك از جمله ساده‌ترين و اقتصادي‌ترين نيروگاههاي ژئوترمال (زمين گرمائي) هستند. بهرحال آنها مقدار كمي بخار و گاز در هوا منتشر مي‌كنند. نيروگاههاي زمين گرمائي در منطقه آبگرم Geysers از نوع بخار خشك مي‌باشند.

نيروگاههاي تبديل بخار فلش (Flash Steam)
نيروگاههاي بخار فلش از آب گرم بالاي 182 درجه سانتي‌گراد (360 درجه فار نهايت) مخازن ژئوترمال استفاده مي‌كنند.
فشار بالاي موجود در زيرزمين آب را به حالت مايع نگاه داشته اگرچه درجه حرارت آب بالاي نقطه جوش آب در فشار اتمسفري سطح است. ضمن اينكه آب از منبع (مخزن) به نيروگاه پمپاژ مي‌شود كاهش فشار باعث مي‌شود آب به بخار تبديل (يافلش) شود و توربين را به حركت درمي‌آورد. هر مقدار آبي كه به بخار تبديل نشده باشد براي استفاده مجدد به مخزن برگشت داده مي‌شود. نيروگاههاي تبديل بخار (Flash) مانند نيروگاههاي بخار خشك مقدار كمي گاز و بخار در هوا منتشر مي‌كنند.
نيروگاههاي تبديل بخار فلش امروزه معمول‌ترين نيروگاههاي توليد برق ژئوترمال در بهره‌برداري هستند. نمونه‌اي از اين نيروگاهها، نيروگاه Cal Energy Navei در ميدان زمين گرمائي Coso است.

نيروگاههاي سيكل دوتائي
آبي كه در نيروگاههاي سيكل دوتائي استفاده مي‌شود سردتر از نيروگاههاي تبديل بخار است و حدود 107 تا 182 درجه سانتي‌‌گراد (360-225 درجه فار نهايت) خواهد بود. مايع گرم از مخازن ژئوترمال (زمين گرمائي) از طريق مبدل حرارتي حرارت را به لوله جداگانه محتوي مواد مايع (با درجه حرارت پائين‌تر از نقطه جوش) منتقل مي‌كند. اين مواد مايع معمولاً ايزو- بوتان يا ايزو پنتان (Iso- butane or Iso- Pentane) هستند كه براي نيرو دادن به توربين به بخار تبديل مي‌شوند.
مزيت اين نيروگاهها هزينه كمتر و كارآئي بيشتر آنها است. نيروگاههاي مذكور همچنين گاز اضافي در هوا منتشر نمي‌كنند و از آنجائيكه اين نيروگاهها از مايعات داراي نقطه جوش پائين‌تر از نقطه جوش آب استفاده مي‌كنند قادرند از مخازني كه در درجه حرارت كمتري دارند بهره‌برداري كنند. اغلب نيروگاههاي زمين گرمائي كه براي ساخت برنامه‌ريزي شده‌اند نيروگاههاي سيكل دوتائي هستند.

تأسيسات زمين گرمائي پيشرفته
تأسيسات زمين گرمائي پيشرفته (EGS) نيز به عنوان سيستمهاي سنگ گرم خشك شناخته شده است. اين تأسيسات شامل پمپاژ آب درون سنگ‌هاي گرم در داخل زمين مي‌باشد و با برداشت آب گرم در داخل زمين متفاوت است. اين نوع سيستم ژئوترمال نسبت به ساير سيستم‌هاي زمين گرمائي مزاياي زيادي دارند چون از آنها مي‌توان در هر جا استفاده كرد. بهرحال اين نيروگاهها نسبت به ساير انواع سيستم‌هاي ژئوترمال نياز به حفاري عميق‌تر دارند.
سازمان توليد برق كاليفرنياي شمالي براي كمك به توليد انرژي زمين گرمائي در ميدان زمين گرمائي Geysers واقع در شمال Calistoga از انرژي خورشيدي استفاده مي‌كند. اين سازمان 6300 مدول خورشيدي در ايستگاه پمپاژي نصب مي‌كند كه فاضلاب را از Lake county دريافت مي‌كند و به عمق زمين انتقال مي‌دهد.
حرارت موجود در عمق زمين آب را تبديل به بخار مي‌كند و اين بخار در سطح زمين توسط نيروگاهها براي توليد برق مصرف مي‌شود. سازمان توليد برق كاليفرنياي شمالي از دو نيروگاه در Geysers بهره‌برداري مي‌كند. اين دو نيروگاه براي توليد برق زمين گرمائي از فاضلاب استفاده مي‌كنند و براي پمپاژ فاضلاب از نيروي برق خورشيدي استفاده مي‌كنند. اين پروژه 2/8 ميليون دلاري توسط شركت SPG Solar of Novato طراحي و ساخته خواهد شد. اين پروژه قرار است تا سپتامبر سال 208 تكميل شود.

مزايا
انرژي ژئوترمال در مقايسه با منابع سوخت‌هاي فسيلي سنتي داراي مزايائي هستند. از نقطه نظر زيست محيطي، انرژي ژئوترمال توليد شده براي محيط زندگي تميز و امن است. اين انرژي پايدار است چون آب گرم استفاده شده در فرايند ژئوترمال را مي‌توان مجدداً به زمين تزريق و بخار آب بيشتري توليد كرد. به علاوه نيروگاههاي ژئوترمال در تغييرات شرايط آب و هوا متأثر نمي‌شوند. نيروگاههاي زمين گرمائي به طور پيوسته شب و روز فعال هستند بنابراين مي‌توان آنها را به عنوان نيروگاههاي بار پايه دانست. از نقطه نظر اقتصادي انرژي زمين گرمائي در بعضي از منطقه‌ها از نظر قيمت بسيار مقرون به صرفه است در اين صورت باعث كاهش وابستگي به سوخت‌هاي فسيلي و بي‌ثباتي قيمت آنها مي‌شود.
ظرفيت اضافي انرژي ژئوترمال را مي‌توان به خارج از محل توليد آنها مانند كشورهاي همسايه يا بخش هاي خصوصي فروخت. نيروگاه‌هاي زمين گرمائي بزرگ مي‌توانند برق شهرها را به طور كامل تأمين كنند در حاليكه نيروگاههاي كوچك‌تر مي‌توانند برق مناطق دور مانند روستاها را تأمين كنند.

نقاط ضعف
درمورد انرژي زمين گرمائي چندين نگراني براي محيط زيست وجود دارد. ساخت نيروگاههاي ژئوترمال در پايداري و ثبات زمين منطقه اطراف مي‌تواند تاثير بدي داشته باشد. اين موضوع به طور عمده در مورد "سيستم‌هاي ژئوترمال پيشرفته" مشهود است كه در آن‌ها آب در داخل سنگ خشك بسيار گرم كه قبلاً با آب تماس نداشته است تزريق مي‌شود.
نيروگاههاي بخار خشك و تبديل بخار نيز مقادير كمي دي اكسيدكربن، اكسيد نيتريك و گوگرد توليد مي‌كنند. اگرچه نيروگاههاي فسيلي به طور كلي 5 درصد اين مواد را در هوا منتشر مي‌كنند. بهرحال نيروگاههاي زمين گرمائي را مي‌توان بدون سيستم كنترل تخليه گاز ساخت، چون اين گازها را مي‌توان مجدداً به زمين تزريق كرد و مقدار گازهاي كربن آنها را به كمتر از يك درصد گازهاي توليد شده توسط نيروگاههاي فسيلي كاهش داد.
اگرچه سايت‌هاي (ميدان‌هاي) ژئوترمال مي‌توانند در طول سالهاي طولاني يعني چندين دهه حرارت توليد كنند ولي سرانجام ممكن است حرارت بعضي از آنها به مرور زمان كاهش يافته و سرد شوند. احتمال دارد كه در اين مكان‌ها، سيستم طراحي شده براي سايت (مكان) مورد نظر بيش اندازه بزرگ و اضافه بر ظرفيت اين مكان باشد. چون معمولاً در حجم معيني از زمين مقدار زيادي انرژي مي‌تواند ذخيره و دوباره توليد شود. بعضي افراد با در نظر گرفتن اين شرايط معتقدند اين موضوع به مفهوم اين است كه بعضي مكان‌هاي ژئوترمال ممكن است دچار كاهش حرارت شوند و اين سئوال مطرح مي‌شود كه آيا انرژي زمين گرمائي در واقع تجديدپذير است يا خير. در صورتي كه اين مكان‌ها استفاده نشوند و بحال خود واگذار شوند دوباره به حالت اول بر مي‌گردند و انرژي از دسته رفته را دوباره دريافت مي‌كنند. دولت ايسلند اعلام مي‌كند: "بايستي تاكيد كنيم كه منابع زمين گرمائي مانند منابع آبي صرفاً تجديدپذير نيستند." دولت اين كشور برآورد كرد كه انرژي زمين گرمائي ايسلند مي‌تواند 1700 مگاوات برق به مدت بيش از 100 سال توليد كند، كه اين رقم با توليد جاري آن يعني
140 مگاوات قابل مقايسه است.

پتانسيل
ظرفيت انرژي زمين گرمائي بيش از 100 گيگاوات است و در بيش از 70 كشور به صورت تجاري بهره‌برداري مي‌شود. در طول سال 2005، براي 5/0 گيگاوات ظرفيت در ايالات متحده آمريكا قرارداد منعقد شد، در حالي كه در 11 كشور ديگر اين نوع نيروگاهها در حال ساخت بود.
برآورد منابع انرژي زمين گرمائي قابل بهره‌برداري در سطح جهان كاملاً متفاوت است. طبق مطالعه انجام شده در سال 1999، معلوم شد كه اين مقدار بين 65 و 138 گيگاوات ظرفيت توليد برق با استفاده از فناوري پيشرفته است.
طبق گزارش تهيه شده در سال 2006 توسط MIT كه در آن استفاده از سيستم‌هاي ژئوترمال پيشرفته (EGS) درنظر گرفته شده است نتيجه‌گيري شد كه منابع زمين گرمائي مي‌توانند 100 گيگاوات يا بيشتر نيروي برق تا سال 2050 فقط در آمريكا توليد كنند و براي اين منظور لازم است حداكثر يك ميليارد دلار آمريكا در زمينه تحقيق و توسعه در مدت 15 سال سرمايه‌گذاري شود. گزارش MIT مجموع منابع سيستم‌هاي زمين گرمائي پيشرفته جهان را بيش از zj13000 برآورد كرد. از اين مقدار بيش zj200 قابل استخراج است و پتانسيل آن با پيشرفت فناوري به بيش از zj2000 افزايش خواهد يافت كه براي تامين نيازهاي انرژي كل جهان به مدت چندين هزار سال كافي است.
خصوصيت مهم نيروگاههاي ژئوترمال پيشرفته (EGS) كه به سيستم سنگ خشك گرم نيز موسوم مي‌باشند اين است كه براي بهره‌برداري از آنها تا حداقل عمق 10 كيلومتري داخل سنگ سخت بايستي حفاري كرد. در محل اين نوع نيروگاهها دو حفره عميق در زمين بايستي ايجاد كرد و بين دو حفره، زمين در عمق زياد بايستي شكسته شود. آب از يك حفره به وسيله پمپ وارد شده و از حفره ديگر بخار آب خارج مي‌شود. طبق گزارش MIT برآورد شده است كه درون سنگ‌هاي سخت 10 كيلومتر زيرزمين فقط در آمريكا به اندازه كافي انرژي وجود خواهد داشت كه مي‌تواند نياز جاري جهان را براي مدت 30000 سال تامين كند. به نظر مي‌رسد هيچ دليلي براي اينكه چرا براي اين مقدار بخار آب نبايد از نيروگاههاي ذغال سنگ، نفتي يا هسته‌اي استفاده شود وجود نخواهد داشت.
حفاري در اين عمق براي صنعت نفت اكنون يك روش كار عادي بحساب مي‌آيد. فعاليت‌هاي زياد تكنولوژيكي به منظور حفاري حفره‌هاي وسيع‌تر و شكستن حجم زيادتر سنگ‌ در عمق زمين در دست اقدام است. ساير كشورهاي فعال در اين زمينه عبارتند از چين، مجارستان، نيكاراگوئه، ايسلند و نيوزلند. در ادليد استراليا نيز مكاني براي نيروگاه زمين گرمائي برنامه‌ريزي شده است كه بيش از يك كيلومتر طول آن است.


تاريخچه توسعه
بخار زمين گرمايي و چشمه هاي آب گرم براي حمام كردن و گرم كردن قرنها مورد استفاده قرار گرفته است ولي درقرن بيستم از اين انرژي (زمين گرمايي) براي توليد برق شروع به استفاده شد.
پرنس پيرو جنيوري كنتي Prince Piero Ginori Conti اولين ژنراتور برق زمين گرمائي را در 4 ژوئيه 1904 در ميدان بخار خشك Larderello در ايتاليا آزمايش كرد. ژنراتور مذكور يك ژنراتور كوچك بود كه براي چهار لامپ روشن مي‌شد. بعداٌ در سال 1911، اولين نيروگاه ژئوترمال جهان در آنجا ساخته شد. اين نيروگاه تنها سيستم صنعتي توليدكننده برق جهان از طريق انرژي زمين گرمائي تا سال 1958 بود. در سال 1958، نيوزلند يك نيروگاه ژئوترمال ساخت.
اولين نيروگاه زمين گرمائي در آمريكا در سال 1922 توسط جان دي گرنت در هتل Geysers Resort Hotel ساخته شد. پس از حفاري براي دسترسي به بخار بيشتر وي توانست برق كافي براي روشن كردن كليه فضاي اين هتل توليد كند. سرانجام اين نيروگاه در مقايسه با ساير روش‌هاي توليد انرژي اقتصادي نبود و فعاليت آن متوقف شد.
در سال 1960، شركت پاسيفيك گس‌اند الكتريك Pacific Gas and Electric بهره‌برداري از اولين نيروگاه زمين گرمائي موفق در ايالات متحده در ميدان بخار Geysers را شروع كرد. اين نيروگاه به مدت 30 سال دوام داشت و 11 مگاوات برق توليد كرد.

توسعه نيروگاه زمين گرمائي در جهان
نيروي برق ژئوترمال در بيش از 20 كشور در سراسر جهان از جمله ايسلند، آمريكا، ايتاليا، فرانسه، ليتواني، نيوزلند، مكزيك، نيكاراگوئه، كاستاريكا، روسيه، فيليپين، اندونزي، جمهوري خلق چين و ژاپن توليد مي‌شود. شركت شورون كرپوريشن (Chevron Corporation) بزرگ‌ترين توليدكننده انرژي زمين گرمائي جهان است. دولت كانادا (كه تعداد 30000 تأسيسات حرارتي تأمين گرما براي ساختمان‌هاي مسكوني وتجاري مردم كانادا را رسماً اعلام مي‌كند) درمورد سايت زمين گرمائي- الكتريكي آزمايشي در منطقه ميگر مانتين – پيل كريك Meager Mountain pebble Creek در برتيش كلمبيا كه نيروگاه 100 مگاواتي قرار بود ساخته شود گزارش داد.

آفريقا
توليد برق ژئوترمال در منطقه ريفت Rift آفريقا بسيار مقرون به صرفه است. شركت كن جن كنيا دو نيروگاه بنام‌هاي الكاريا 1 (Olkaria- I) با ظرفيت 45 مگاوات و الكاريا 2 (Olkaria- II) با ظرفيت 65 مگاوات همچنين نيروگاه خصوصي سومي را بنام الكاريا 3 (Olkaria – III) با ظرفيت 48 مگاوات ساخته است.
برنامه‌هائي به منظور افزايش ظرفيت به ميزان 576 مگاوات در اين كشور تا سال 2017 در دست اجرا است كه 25 درصد نيازهاي برق كنيا را پوشش مي‌دهد و به همان نسبت اتكاي اين كشور را به واردات نفت كاهش مي‌‌دهد.

ايسلند
ايسلند در منطقه‌اي واقع شده است كه آتشفشان‌هاي زيادي دارد و مكاني ايده‌آل براي توليد انرژي زمين گرمائي است. بيش از 26 درصد انرژي الكتريكي ايسلند از منابع ژئوترمال تأمين مي‌شود. به علاوه گرماي ژئوترمال براي گرم كردن 87 درصد خانه‌ها در ايسلند استفاده مي‌شود. مردم ايسلند براي اينكه 100 درصد سوخت خود را از منابع سوخت غيرفسيلي در آينده تأمين كنند برنامه‌ريزي مي‌كنند.

پرتقال
كشور پرتقال يك نيروگاه زمين گرمائي در جزيره سائوميگيول Sao Miguel Island ساخته است.

فيليپين
دفتر آموزش ژئوترمال آمريكا و مقاله سال 1980 تحت عنوان "داستان موفقيت انرژي زمين گرمائي فيليپين" كه توسط رادلف ج.بيرسيك تهيه شده و در نشريه ژئوترمال انرژي (جلد 8 مورخ اوت و سپتامبر سال 1980 صفحه 44-35) به چاپ رسيده است درمورد منابع قابل توجه ژئوترمال فيليپين اطلاع مي‌‌‌دهند.
در كنگره جهاني انرژي زمين گرمائي سال 2000 كه در ژاپن برگزار شد اعلام شد كشور فيليپين بزرگترين مصرف كننده برق از منابع زمين گرمائي است و درمورد نقش پتانسيل انرژي زمين گرمائي در توليد انرژي مورد نياز كشورهاي در حال توسعه تاكيد شد.
طبق سازمان بين‌‌المللي زمين گرمائي (IGA) كشور فيليپين بعد از آمريكا دومين كشور توليدكننده انرژي زمين گرمايي در جهان محسوب مي‌شود.
در اواخر سال 2003، آمريكا داراي ظرفيتي معادل 2020 مگاوات برق زمين گرمائي بود، در حاليكه فيليپين مي‌توانست 1930 مگاوات برق را از اين طريق توليد كند. ايتاليا با دو ظرفيت 790 مگاوات مقام سوم را در بين كشورها به خود اختصاص داد. آمار اوليه از موسسه منابع و محيط زيست سبز Green Resources and Environment اعلام كرد انرژي زمين گرمائي فيليپين 16 درصد برق اين كشور را تامين مي‌كند. آمار اخير از سازمان بين‌المللي زمين گرمائي نشان مي‌‌دهد كه انرژي تركيبي حاصل از نيروگاههاي ژئوترمال در جزاير Luzon، Leyte، Negros و Mindanao تقريبا 27 درصد توليد برق اين كشور را به عهده دارند. Leyte يكي از جزاير فيليپين است كه در آن اولين نيروگاه زمين گرمائي در ژوئيه 1977 شروع به كار كرد.

ايالات متحده آمريكا
ايالات متحده آمريكا كشوري است كه بالاترين ظرفيت توليد انرژي زمين گرمائي را به خود اختصاص داده است. بزرگ‌ترين ميدان بخار خشك جهان به نام آبگرم‌هاي Geysers است كه در 72 مايلي (116 كيلومتر) شمال سانفرانسيسكو واقع شده است. اين سيستم‌هاي آبگرم Geysers كه در سال 1960 شروع شد
1360 مگاوات ظرفيت نصب شده دارد و بيش از 750 مگاوات برق توليد مي‌كند. شركت كلپاين Calpine اكنون مالك 19 دستگاه از 21 نيروگاه در اين منطقه است و هم اكنون آمريكا بزرگ‌ترين توليدكننده انرژي زمين گرمائي تجديدپذير مي‌باشد. دو نيروگاه ديگر به طور مشترك متعلق به سازمان برق كاليفرنياي شمالي و شركت خدمات برق شهري سانتاكلارا City of Santa clara مي‌باشد. سيستم آبگرم Geysers اكنون با تزريق فاضلاب تصفيه شده شهر سانتاروزا Santa Rosa و تصفيه‌خانه فاضلاب ليك كانتي (Lake county) تغذيه مي‌شود. اين فاضلاب قبلاً در رودخانه‌ها و نهرها تخليه مي‌شد و اكنون به ميدان‌هاي ژئوترمال لوله‌كشي شده است و در آنجا تبديل به بخار آب شده و بخار آب حاصل شده براي توليد برق مصرف مي‌شود.
منطقه مهم ژئوترمال ديگر در جنوب كاليفرنياي مركزي، جنوب شرق درياي Salton در نزديكي شهرهاي ني‌لند و كليپاتريا، كاليفرنيا واقع شده است. در سال 2001 در اين منطقه 15 نيروگاه ژئوترمال برق توليد مي‌كردند. شركت كال انرژي Cal Energy مالك حدود نيمي از آنها است و بقيه به شركت‌هاي مختلف تعلق دارد. اين نيروگاهها جمعاً حدود 570 مگاوات ظرفيت توليد برق دارند. استان بيزين (Basin) و رنج (Range) در نوادا جنوب شرقي اوريگان، جنوب غربي آيداهو، آريزونا و اوتاه غربي منطقه فعال براي توسعه زمين گرمائي است. در اواخر دهه 1980 در زمان افزايش قيمت برق چندين نيروگاه در اين منطقه ساخته شد.

برق روستائي در آمريكا
اگرچه تقريباً 90 درصد شهرنشينان تا دهه 1930 برق داشتند ولي فقط 10 درصد ساكنين روستاها از نيروي برق استفاده مي‌كردند. شركت خصوصي خدمات برق كه تامين كننده برق براي اكثريت مشتريان اين كشور بودند معتقد هستند كه نصب خطوط انتقال برق به خانه‌هاي روستائي دور و جدا از شهرها بقدري گران و پرهزينه است كه اجراي آن غيرممكن مي‌باشد. بهرحال مسئولين اين شركت اعلام كردند اغلب كشاورزان آنقدر فقير هستند كه توانائي پرداخت هزينه برق را ندارند.
مسئولين امور مديريت اجرائي رياست جمهوري روزولت معتقدند بودند در صورتي كه شركت‌هاي خصوصي نتوانند براي اين مردم يعني روستائيان برق توليد كنند، بنابراين وظيفه دولت است كه براي آنها نيروي برق فراهم كند.
در سال 1935، سازمان برق روستائي (REA) به منظور برق‌رساني به مناطق روستائي از جمله تنسي ولي Tennessee Valley تأسيس شد. موريس كوكي Morris Cooke رئيس سازمان برق روستائي REA در مقاله‌اي تحت عنوان "برق‌رساني به مناطق روستائي" در سال 1935 گفت: كشاورز انتظار داشت، علاوه بر پرداخت براي انرژي برق، كليه هزينه‌هاي ساخت تأسيسات شركت برق و ساخت آنها را پرداخت كند. با توجه به نظريه شركت‌هاي خدمات برق درمورد تأسيس خطوط برق روستائي، پرداخت اين گونه هزينه‌ها غيرممكن است. تعداد زيادي از گروههاي مردمي مخالف اين هستند كه دولت فدرال در توليد و توزيع نيروي برق فعاليت كند مخصوصاً شركت‌هاي خدمات برق كه معتقدند دولت به طور غير عادلانه با شركت‌هاي خصوصي رقابت مي‌كند. بعضي از اعضاء كنگره كه تصور نمي‌كردند دولتي بايستي در اقتصاد دخالت كند معتقد بود TVA برنامه خطرناكي دارد كه مردم را به سوسياليسم يك قدم نزديك‌تر مي‌كند.
افراد ديگر تصور مي‌كردند كشاورزان مهارت لازم براي مديريت شركت‌هاي برق محلي را ندارند.
تا سال 1939 سازمان برق روستايي كمك به تأسيس تعداد 417 شركت تعاوني برق روستائي كرد كه به 288000 خانوار خدمات برق ارائه مي‌كردند. اقدامات سازمان برق روستائي، شركت‌هاي خصوصي خدمات برق را در زمينه برق رساني به مناطق روستائي تشويق كرد. تا سال 1939 تعداد خانواده‌هاي روستائي كه برق‌دار شده بودند تا 25 درصد افزايش يافتند.
اشتياق مردم روستائي به داشتن نيروي برق و استقبال آنها از استفاده از آن در بيانات Rose Scearce كاملاً به چشم مي‌خورد. وقتي كه خانه‌هاي كشاورزان مجهز به برق شدند، خريد لوازم خانگي برقي توسط آنها به بازرگانان محلي كمك كرد و باعث افزايش فروش اجناس برقي آنها شد. در اين صورت كشاورزان بيشتر از شهرنشينان به انرژي برق نياز داشتند.
براي كمك به كشاورزان براي خريد لوازم برقي عمده، TVA سازمان برق خانه و مزرعه را با نام
Electric Home and Farm Authority (EHFA) تاسيس كرد. سازمان برق خانه و روستا جهت تهيه لوازم برقي، يخچال و آب گرمكن با قيمت مناسب با سازندگان لوازم خانگي هماهنگي لازم به عمل آورد. اين لوازم خانگي در شركت‌هاي برق محلي و شركت تعاوني‌هاي برق فروخته مي‌شد. كشاورزان با دريافت وام با بهره‌ پائين و شرايط مناسب از سازمان برق خانه و روستا مي‌توانستند از شركت‌هاي مذكور لوازم خانگي خريداري كنند.
برق رساني به روستاها براساس اين هدف پايه‌ريزي شده است كه برق ارزان قيمت و قابل تهيه باعث رشد استاندارد زندگي و اقتصاد خانواده‌هاي روستائي شود.
ولي نيروي برق به تنهائي براي متوقف كردن تغيير شكل جوامع روستائي آمريكا كافي نبود. برق‌رساني به روستاها از مهاجرت دائم مردم روستائي از روستاها به شهرها جلوگيري نكرد. همچنين برق روستائي نتوانست مانع كاهش تعداد مزارع خانوادگي شود.

برنامه‌هاي توسعه برق روستائي در آمريكا
تامين برق قابل اطمينان و مقرون به صرفه براي رفاه اقتصادي و كيفيت زندگاني كليه مردم ساكن روستاهاي اين كشور بسيار مهم و ضروري است. برنامه‌هاي تامين برق باعث مديريت و تامين سرمايه به منظور پيشرفت، توسعه، حفظ و جايگزين كردن زيربناي صنعت برق روستائي آمريكا خواهد شد.
براساس قانون برق روستائي سال 1936، برنامه‌هاي برق به منظور ارائه خدمات به مشتريان در مناطق روستائي وام و ضمانتنامه وام پيش‌بيني مي‌كند. اين گونه وام‌ها و ضمانتنامه‌هاي وام، بودجه ساخت تاسيسات توليد، انتقال و توزيع برق از جمله توسعه سيستم‌ها و جايگزيني لازم به منظور ارائه خدمات بهينه برق در مناطق روستائي همچنين مديريت تقاضا، برنامه‌هاي صرفه جوئي در انرژي و سيستم‌هاي انرژي تجديدپذير را فراهم مي‌كنند.

اين گونه وام‌ها به شركت‌ها، ايالت‌ها، منطقه‌ها و بخش‌هاي تابعه و سازمان‌هائي نظير شهرداري‌ها، تعاوني‌ها و سازمان‌هائي كه نيازهاي خدمات تامين برق مناطق روستائي را فراهم مي‌كنند پرداخت خواهد شد. از طريق برنامه‌هاي برق، دولت فدرال تقريباً 700 وام گيرنده سيستم‌هاي خدمات برق را در 46 ايالات در اختيار دارد. اين گونه برنامه‌هاي برق در آمريكا همچنين براي ساخت، توسعه، پيشرفت و غيره به منظور بهينه‌كردن تاسيسات توليد، انتقال و توزيع برق به جوامع روستايي كمك مالي مي‌كند.

منبع: turbin.blogfa.com

+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:35  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

تجهیزات پست

http://turbin.blogfa.com/post-546.aspx
+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:34  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

موتور هواپیما

موتور هواپیما :
چهار نیرو به هواپیمای در حال پرواز وارد می شود : نیروی بالابرنده , از طرف هواست و به علت شکل بال بوجود می آید . نیروی مقاوم از طرف هواست و مانند اصطحکاکی است که در اثر حرکت یک جسم در یک سیال بوجود می آید . نیروی سوم نیروی وزن است و نیروی چهارم نیروی جلوبرنده . نیروی جلو برنده نیرویی است که آن را موتور ایجاد می کند . کار اصلی این نیرو خنثی کردن نیروی مقاوم است ؛ اما وظیفه ی دادن سرعت اولیه به هواپیما , همچنین کمک به نیروی بالا برد برای بالا بردن هواپیما , در مواقع خاص نیز , به عهده ی این نیروست .

انواع موتور :
البته از میان موتورهای طبقه بندی شده در نمودار شماره 1 , فقط موتورهای توربوجت , توربوپراپ , توربوشفت و پیستونی ملخی رایج است . در این میان موتور توربوجت و توربوفن از نوع موتور جت و بقیه از نوع موتور ملخی است . موتورهای جت نیروی محرکه و موتورهای ملخی توان تولید می کننند . در موتورهای ملخی , ملخ است که توان خروجی موتور ملخی را به نیروی محرکه تبدیل می کند.
موتور توربوشفت در هلیکوپترها کاربرد دارد ؛ ولی درباره ی چهار موتور دیگر می توان گفت :

-موتور های پیستونی بیش تر در هواپیماهای سبک با سرعت و سقف پرواز کم کاربرد دارد.

-موتور توربوپراپ بیش تر در هواپیماهای باریو مسافربری کوچک کاربرد دارد .

-موتورهای توربوفن بیش تر در هواپیماهای مسافر بری بزرگ و هواپیماهای نظامی کاربرد دارد .

-موتور توربوجت در برخی هواپیماهای جنگی کاربرد دارد.

موتورهای پیستونی:
موتورهای پیستونی در ابتدا با آب خنک می شدند به همین خاطر سنگین بودند و مبدل های حرارتی آن ها نیروی مقاوم زیادی تولید می کرد . در سال 1908م موتورهایی ساخته شد که با هوا خنک می شد . در این موتورها پیستون ها به طور دوار در اطراف محور مرکزی قرار داشتند .موتورهای پیستونی را می توان از نظر چگونگی قرار گرفتن به سه دسته تقسیم کرد :
1.موتورهای خطی 2.موتورهای متقابل 3.موتورهای شعاعی

موتور توربوجت :
ساده ترین نوع موتور توربینی , موتور توربوجت است . اجزای تشکیل دهنده موتور توربوجت شامل است بر :
1.کمپرسور 2.محفظه ی احتراق 3.توربین 4.نازل
در کمپرسور , فشار هوا بالا می رود و سرعت آن پایین می آید . هوای پر فشار وارد محفظه ی احتراق می شود و پس از پاشش سوخت , عمل احتراق صورت می گیرد و دما و فشار افزایش می یابد . سپس بخشی از انرژی صرف چرخاندن توربین و بخش عمدهی آن وارد شیپوره میشود . در شیپوره گاز پر فشار , منبسط , و به انرژی جنبشی تبدیل می شود . نتیجه ی این فرایند همان نیروی جلوبر است . به طور کلی مصرف سوخت در این نوع موتور از دیگر انواع موتور بیش تر است .

موتور توربوفن:
فن اساسآ همان ملخ با تعداد بسیار بیش تر پره , اما در ابعاد کوچکتر است . نحوه ی تولید قدرت در مونور توربوفن نیز مانند دیگر موتورهای توربینی است ؛ ولی فرق اساسی در چگونگی تبدیل قدرت موتور به نیروی محرکه است. در موتور توربوفن بخشی از نیروی جلوبرنده ی حاصل از فن جلو وبخشی از آن ناشی از شیپوره ی خروجی موتور است . موتورهای توربوفن نسبت به موتورهای توربوپراپ در سرعت های زیاد دارای راندمان بهتری هستند.
موتورهای توربوفن در محدوده ی سرعت هواپیماهای مسافربری راندمان خوبی دارند و از نظر تولید سر و صدا نیز قابلیت بهتری دارند . به همین علت در بیش تر هواپیماهای مسافربری از این نوع موتور استفاده می شود .
معمولأ برای افزایش راندمان موتور توربوفن بخشی از هوای عبور کننده از فن وارد موتور نمی شود و کانالی در اطراف موتور , آن را به بیرون هدایت می کند . به این عمل اصطلاحأ جریان سرد می گویند و مزایایی از قبیل تولید نیروی جلو برنده ی جداگانه , خنک کاری موتور و….. دارد.

موتور توربوپراپ:

موتور توربوپراپ بسیار شبیه موتور توربوفن است ؛ با این تفاوت که در آن به جای فن چند ملخ قرار دارد . موتور توربوپراپ بخش اعظم گاز خروجی از محفظه ی احتراق را صرف چرخاندن توربین و از طریق نوربین ، صرف چرخاندن ملخ می کند . عمده ی نیروی جلوبرنده در موتور توربوپراپ حاصل از چرخاندن ملخ است ؛ ولیبخشی از این نیرو نیز ناشی از شیپوره ی خروجی موتور است . از اشکالات عمده ی این نوع موتور سر وصدای زیاد آن است . این نوع موتور بیش تر در هواپیماهای باری و هواپیماهای کوچک کاربرد دارد.

موتور توربوشفت:

موتور توربوشفت ، نوعی موتور توربینی و از نظر نحوه ی کار بسیار شبیه به موتور توربوپراپ است ، ولی سرعت چرخش ملخ موتور توربوشفت از سرعت چرخش ملخ موتور توربوپراپ بسیار کم تر است . در موتور توربوشفت ، هدف ، تولید قدرت زیاد در دور کم است . از این موتور معمولأ در هلیکوپتر و کشتی استفاده می شود . ملخ هلیکوپتر و کشتی مانند ملخ موتور توربوپراپ وظیفه ی تولید نیروی جلوبرنده را به عهده دارد ؛ ولی با سرعت چرخش بسیار کم تر . گاز خروجی از موتور توربوشفت هیچ نقشی در تولید نیرو ندارد.

منبع: turbin.blogfa.com

+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:33  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

استاندارد کابل شبکه

نجمن صنعت ارتباطات از راه دورر(TIA) و انجمن صنعت الکترونیک (EIA) یک سری استاندارد های سیم کشی برای ارتباط های تلفنی و شبکه های کامپیو تری در یک ساختمان تجاری را تعریف کردند. هدف از طرح این استاندارد ها ایجاد یک سری خصو صیات مشترک برای کابل های داده ای - صوتی و ویدئویی در یک ساختمان می باشد تا برای کاربران و مالکان آن کیفیت قابل انعطاف- ارزش و عملکرد در ارتباطا تشان مهیا گردد به گو نه ای که به کارخانجات مجوز می دهند تا تجهیزاتی را که عملکرد متقابل نسبت به یکدیگر دارند تولید کنند.

کاربریترین این استانداردها عبارتند از:

A-86 TIA/EIA-5 : برای کابل داده ای – صوتی و ویدئویی در ساختمان تجاری
TIA/EIA-56q: برای نواحی و مسیر هایی که دارای رسانه های مخابراتی در یک ساختمان هستند.
TIA/EIA-606: برای طراحی و مدیریت زیر ساختار ارتباطات مخابراتی
TIA/EIA-607: برای نیاز های نصب در زمین و محکم سازی تجهیزات و کابل کشی مخابرات.

این استاندارد ها قوانین و محدودیت هایی برای هر قسمت از ارتباطات تلفنی و ساختار های شبکه ای در یک ساختمان تعریف می کنند. استاندارد ها این زیر ساخت را به یک سری مناطق و انواع سیم کشی تعریف شده در درون یک ساختمان تقسیم می کنند. این تعاریف عبارتند از:

امکانات ورودی: سرویسهای مخابراتی و یا اسکلت بندی کمپ وارد ساختمان می شود.

اتصالات عرضی اصلی: امکانات مرزی درون یک ساختمان که تمام اتاق های تجهیزات از طریق سیم کشی اسکلت بندی به آن متصل می شوند. همچنین ممکن است یک اتصال عرضی اصلی برای یک فضای باز وجود داشته باشد که تمام اتصالات عرضی را مرتبط سازد.

سیم کشی اسکلت بندی: این سیم کشی سریع است و داغرای وظیفه سنگینی ست که معمو لا به طور عمودی از اتصالات عرضی اصلی به اتاق های تجهیزات در یک ساختمان یا بین اتصالات عرضی اصلی در فضای باز وصل می شود.

اتاق های تجهیزات: محل هایی که در هر اتاق ساختمان تععین شده تا اتصالات بین سیم کشی اسکلت بندی ( که به اتصالات عرضی اصلی کشیده شده است ) و سیم کشی افقی ( که به سمت اتاق های ارتباطات تلفنی کشیده شده است) را برقرار می کند.

سیم کشی افقی: مرحله دوم سیم کشی معمولا از طریق سقف و اتاق های تجهیزات به اتاق های ارتبا طات تلفنی می باشد که به خو بی مر حله سوم سیم کشیست که در عرض یک سقف و پایین دیوار از اتاق های ارتباط تلفنی به خروجی دیوار کشیده می شود.

اتاق های ارتباط تلفنی: محل هایی که در چندین اتاق از یک ساختمان تعیین شده است که گروه ها و اداره های مجاور را سرویس دهی می کنند و ارتباطی بین سیم کشی افقی اتاق های تجهیزات و سیم کشی افقی خروجی منفرد دیوار برقرار می کند.

سیم کشی محیط کار: قطعات خارجی (نه در دیوار یا سقف) و سیم کشی که یک ارتباط بین آخرین سیم کشی افقی در خروجی دیوار و کامپیو تر یا قطعات دیگر متصل شده به شبکه را بر قرار می کند.

حال با تو ضیحات ارائه شده هر یک از شما چنین تصور می کنید که اتاق کار شما در اداره و یا منزل بایستی تجمعی حجیم از کابلها و یا سیم های متفاوت باشد .حال آنکه امروزه با پیشرفت علم و تکنولوژی عرصه وسیعی از انواع سیم ها و کابلها که هر یک قابلیت های متفاوت و هم زمان را دارا هستند این تفکر را کم رنگ تر می سازد.

منبع: turbin.blogfa.com

+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:32  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

stepper motor

آیا تا کنون به واژه motion (حرکت) فکر کرده اید. امروزه اهمیت جابه جایی در کلیه زمینه ها احساس می شود. حرکت و سرعت تعریف جدیدی را از جهان امروز ارائه می دهد.

کنترل حرکتی در حوزه الکترونیک به معنی کنترل صحیح حرکت یک شی بر اساس فاکتور هایی مانند سرعت - مسافت- بارگیری و یا ترکیبی از کلیه موارد می باشد. امروزه سیستم های کنترل حرکتی بسیار زیادی مو جود است که می توان از stteper motors- linear stepper motors- Dc brush-... نام برد. در اینجا به توضیحات مختصری از تکنولوژی step motor ها اکتفا می کنیم.

در تئوری از stepper motor به عنوان یک شگفتی در ساده سازی یاد می شود. اساسا هر stepper یک مو تور با یک میدان مغناطیسی می باشد که خود به صورت الکتریکی رو شن شده و باعث چرخش دایرهای آرماتور آهنربا می شود.
قسمت کنترل کننده حرکت از یک کابل میکرو پروسسور جهت تولید پالس های پله ای و ایجاد سیگنال های مسیر حرکت تشکیل شده است. و هر indexer بایستی قادر به انجام دستورات اجرایی باشد.
motion driver و یا همان آمپلی فایر دستورات سیگنال های رسیده از منبع را به قدرت مورد نیاز برای چرخش پره های مو تور می شود. امروزه تعداد زیادی driver با قدرت های مختلف جریان و ولتاژ در ساختار تکنولوژی یافت می شود.

هر stepper motor یک وسیله مغناطیسی است که هر پالس دیجیتال را به یک چرخش مکانیکی مانند چرخش پره تبدیل می کند. از مزیت های آن به هزینه پایین- امنیت بالا - ساده بودن و قابل استفاده بودن در هر محیط می توان اشاره کرد.

انواع stepper motor ها :
variable reluctance
permanent magnet
hybrid

چگونگی طراحی هر driver تعیین کننده نوع خروجی هر stepper motor است که دارای سه نوع full- half- microstep می باشد.
Full step:
استاندارد طراحی دارای 50 چرخندا دندانه دار و تو لید کننده 20 پالس پله ای برای چرخش مکانیکی هر عنصر است.

Half step:
به معنی آن است که مو تور می تواند دارای 400 حرکت پله ای در هر دوره باشد. در این سیستم یک چرخنده خود دارای انرژی ست که باعث چرخش تناوبی دو چرخنده دیگر می شود. half stepping یک راه حل عملی تر در صنعت است.

microstep:
یک تکنولوژی نسبتا جدید است که جریان چرخش هر چرخنده را کنترل می کند. این کنترل در سطحی انجام می شود که تقسیم کننده ای فرئی دور تری در بین قطبها قرار گیرد
+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:31  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

Servo motor

در مباحث قدرتی آنچه که میتواند ممیزی بین مهندسی برق- قدرت و دیگر شاخه ها باشد همان نگاه ویژه این شاخه به سخت افزار های مکانیکیست. آیا تا کنون به چگونگی حرکت رباط ها اندیشیده اید؟ یک رباط چیست؟
در یک تعریف کلی آنچه که توسط دست انسان ساخته شده و توانایی حرکت را داشته باشد می تواند یک رباط باشد. اما هر رباط خود اجزا و قسمتهای پیچیده و یا ساده ای دارد.
قصد داریم که در این بخش شما را با عملکرد جز کوچکی از پیکره یک رباط بپردازیم.

Servo motorها:

هر servo motor یک دستگاه کو چکی ست که بخش اعظم حرکت آن توسط یک shaft خروجی تعیین می شود. چگونگی حرکت و مو قعیت های زاویه ای این خروجی توسط دسته ای از سیگنال های دیکد شده که برای کابل دیتا آن تعریف می شود کنترل میشود. برای طول مدت زمانی که یک سیگنال فعال بوده و یک پالس بر روی خط ورودی آن قرار دارد این shaft خروجی در مو قعیت خاص زاویه ای که مختص آن سیگنال است قرار دارد و با تغییر این ورودی زاویه مد نظر نیز تغییر می کند.
مشاهده می کنید که در اینجا یک رابطهای بین نرم افزار و سخت افزار ایجاد شده است. این موتور ها در صنایع رباتیک و تولیدات صنعتی مانند موتور های کنترل کننده هواپیما ها و ... کاربرد وسیعی دارند.
آنچه که قدرت حرکتی این نوع موتور ها راتعیین می کند مقدار بارگیریست که از سوی سیگنال انجام می گیرد بر این اساس برای حرکت با سرعتی سریع جهت طی مسافتی متناسب با سرعت میزان بارگیری مذکور بالاست و عمو ما این میزان توسط سازنده مو تور تعیین خواهد شد.
سه کابل موجود در این موتور ها می توانند 3 ورودی این مو تور باشند.
معمولا سیم اول برای power حدود 5 ولت.
سیم دوم :GND
سیم سوم (معمو لا به رنگ سفید): جهت کنترل وضعیت های حرکتیست.

عملکرد مداری :

هر servo از چند مدار الکترونیکی کنترلی – یک مقاومت متغیر(پتانسیو متر) – تعدادی چرخدنده (برای ایجاد امکان حرکت) – یکshaft خروجی تشکیل شده است. در بخشی از این مدار که به آن pot اطلاق می شود امکان دیدن سیگنالی که مو تور تحت تاثیر آن از خود عکس العمل نشان می دهد وجود دارد. 

زاویه حرکتی این خانواده از مو تور ها متفاوت است اما یک servo نرمال میتواند مسافتی بین 0 تا 180 درجه را بپیماید. سیستم کنترل کننده معممو لا وظیفه کنترل این چرخش را به عهده دارد. این زاویه حرکتی که نیاز است موتور آن را بپیماید به وسیله پالسی که توسط کابل کنترلی فرستاده می شود تعیین می گردد که به آن Pulse Code Modulation اطلاق می شود.
یک servo تمایل دارد که هر 20 میلی ثانیه با یک پالس جدیدی تحریک شود.
طول این پالس بستگی به مسافتی دارد که نیاز است توسط سرو و طی شود. برای مثال همانطور که در شکل مشاهده می کنید هر پالسی که در ضمن 1.5 میلی ثانیه اعمال می شود امکان چرخش shaft را به اندازه 90 درجه فراهم می سازد.

اگر طول پالس کمتر از مقدار مذکور باشد زاویه حرکتی shaft خروجی به 0 میل میکند و اگر بیش از 1.5 میلی ثانیه باشد به 180 درجه نزدیک می شود.
+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:30  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

تولید همزمان برق و گرما

توليد همزمان برق و گرما يا به اختصار توليد همزمان(CHP) عبارت است از توليد همزمان و توام ترموديناميكي دو يا چند شكل انرژي از يك منبع ساده اوليه.

معمولاً در مولدهاي قدرت امروزي، از سوزاندن سوختهاي فسيلي و گرماي حاصله براي توليد قدرت محوري و سپس تبديل آن به انرژي الكتريسيته استفاده ميشود. متداولترين اين سيستمها نيروگاههاي عظيم برق ميباشند. در نيروگاههاي حرارتي كه سهم عمده اي در تأمين نياز الكتريسيته جوامع مختلف دارند، بطور متوسط تنها يك سوم انرژي سوخت ورودي به انرژي مفيد الكتريسيته تبديل ميشود. در كشور ما بازده معمول نيروگاههاي حرارتي چيزي در حدود 25% است. در اين نيروگاهها

مقدار زيادي انرژي حرارتي از طرق مختلف مانند كندانسور، ديگ بخار، برج خنك كن، پمپمها و سيستم لوله كشي موجود در تأسيسات و .... بهدر ميرود. از اين گذشته در شبكه هاي انتقال برق نيز در كشور ما حدود 15% از انرژي الكتريسيته توليدي تلف ميشود كه اگر توليد برق در محل مصرف صورت بگيرد، عملاً اين مقدار اتلاف وجود نخواهد داشت.

استفاده هر چه بيشتر از گرماي آزاد شده در حين فرايند سوختن سوخت باعث افزايش بازده انرژي و كاهش مصرف سوخت و در نتيجه كاهش هزينه هاي مربوط به تأمين انرژي اوليه ميگردد.

از گرماي اتلافي بازيافت شده از اين سيستمها ميتوان براي مصارف گرمايشي، سرمايشي و بسياري از فرآيندهاي صنعتي استفاده نمود. توليد همزمان برق و گرما، ميتواند علاوه بر افزايش بازده و كاهش مصرف سوخت، باعث كاهش انتشار گازهاي آلاينده نيز گردد. در CHP از انرژي گرمايي توليد شده در فرآيند توليد قدرت به عنوان منبع انرژي استفاده ميشود. مصرف كنندگاني كه به مقدار انرژي گرمايي زيادي در طول روز نياز دارند، مانند صنايع توليدي، بيمارستانها، ساختمانها و دفاتر بزرگ، خشكشويي ها و …، ميتوانند براي كاهش هزينه هاي خود به نحو مطلوبي از CHP بهره ببرند. در شكل1 مقايسه اي ميان توليد همزمان و توليد جداگانه برق و گرما از نقطه نظر بازده براساس مقادير نوعي ارائه شده است.

تاريخچه

توليد همزمان در اواخر 1880 در اروپا و امريكا پديد آمد. در اوايل قرن بيستم اغلب كارخانجات صنعتي، برق مورد نياز خود را با استفاده از ديگهاي ذغال سوز و ژنراتورهاي توربين بخار توليد ميكردند. از طرفي در بسياري از اين كارخانجات بخار داغ خروجي در فرآيندهاي صنعتي بكار گرفته مي*****شد، بطوري كه در اوايل 1900 در آمريكا، حدود 58% از كل توان توليد شده توسط نيروگاههاي صنعتي در محل، به شكل توليد همزمان بوده است.

هنگامي كه نيروگاههاي برق مركزي و شبكه هاي قابل اطمينان برق ساخته شدند، هزينه هاي توليد و تحويل برق پايين بود و بسياري از كارخانجات صنعتي شروع به خريداري برق از اين شبكه ها نمودند و توليد برق خودشان را متوقف كردند.
شكل1 مقايسه بازده انرژي در سيستم توليد توان متداول با يك سيستم توليد همزمان نوعي به ازاي توليد مقدار مشخصي انرژي الكتريسيته و گرما

در نتيجه استفاده از توليد همزمان كه 15% از مجموع ظرفيت الكتريسيته توليدي امريكا در سال 1950 را به خود اختصاص داده بود، در سال 1974 به 5% كاهش يافت. ساير عواملي كه در كاهش استفاده توليد همزمان دخيل بودند عبارتند از: قانونمند شدن توليد برق، سهم اندك هزينه هاي خريد برق از شبكه در مجموع هزينه هاي جاري كارخانه ها، پيشرفت تكنولوژيهايي نظير ديگهاي بخار نيروگاهي، فراهم بودن سوختهاي مايع و گازي در پايين ترين قيمت و نبود يا كمبود محدوديت هاي زيست محيطي.

در سال 1973 بعد از افزايش هنگفت در هزينه هاي سوخت و متعاقب آن بروز بحران انرژي در اغلب كشورهاي جهان روند مذكور در توليد همزمان به صورت معكوس شروع شد. در اثر كاهش منابع سوخت فسيلي و افزايش قيمتها، اين سيستمها كه داراي بازده انرژي بالاتري بودند، بسيار مورد توجه قرار گرفتند.

توليد همزمان علاوه بر كاهش مصرف سوخت، گازهاي آلاينده را نيزكاهش مي دهد. به همين دلايل، دول اروپايي، آمريكا و ژاپن اقداماتي در زمينه افزايش استفاده از توليد همزمان انجام دادند. در سالهاي اخير نيز توليد همزمان نه تنها در صنعت بلكه در ساير بخشها توسعه يافته است. در 25 سال اخير انجام پروژه هاي تحقيق و توسعه، به پيشرفتهاي مهم تكنولوژي نظير فناوري پيل سوختي منجر شده است. پيلهاي سوختي امروزه به عنوان يكي از سيستمهاي نو ظهور در CHP به خوبي شناخته شده اند و انتظار مي رود در آينده اي نزديك به توليد تجاري برسد.

فرايند توليد همزمان برق و گرما

يك سيستم CHP از اجزاي مختلفي تشكيل شده است: مولد قدرت اوليه (Prime mover)، مبدلهاي حرارتي بازيافت گرما، ژنراتور، لوله ها و اتصالات و ساير تجهيزات جانبي از قبيل پمپها، عايق بندي ها و .... . همچنين در سيستمهايي كه از گرماي بازيافت شده جهت مصارف سرمايشي نيز استفاده شود، از يك چيلر تراكمي يا جذبي نيز در كنار ساير تجهيزات استفاده مي شود. در شكل زير شماتيك يك سيستم توليد همزمان توربين گاز كه براي مصارف سرمايشي نيز مورد استفاده قرار مي گيرد نشان داده شده است. به اين فبيل سيستمها كه به طور همزمان برق، گرما و سرما توليد مي شود، اصطلاحاً Trigeneration يا CCHP گفته مي شود.


شكل2 شماتيك يك سيستم CHP با مولد توربين گاز. به اين سيستم كه به طور همزمان سرمايش نيز توليد مي كند، Trigeneration يا CCHP نيز مي گويند.

مولد قدرت اوليه در سيستمهاي CHP معمولاً موتورهاي احتراقي، توربين گاز، ميكروتوربين و پيل سوختي است. كيفيت گرماي خروجي از هر يك از اين فناوريها متفاوت بوده و بسته به كاربردهاي مختلف و نياز گرمايشي مي توان يكي از اين فناوريها را بكار برد. از نظر هزينه نصب و راه اندازي امروزه موتورهاي احتراقي پايين ترين قيمت را دارند و سيستمهاي پيل سوختي با توجه به آنكه هنوز به مرحله تجاري شدن نرسيده اند، لذا هزينه نصب اوليه آنها بالاترين است.

مزاياي CHP

1- افزايش بازده انرژي

در سيستمهاي CHP بازده انرژي به طور قابل ملاحظه اي افزايش مي يابد. در سيستمهاي متداول امروزي معمولاً از كل انرژي ورودي به سيستم تنها يك پنجم يعني معادل 20% به انرژي مفيد تبديل مي شود. البته بازده ترموديناميكي نيروگاههاي سيكل تركيبي پيشرفته تا حدود زيادي افزايش يافته و به 40 تا 50% مي رسد. با اين حال تلفات زيادي در خطوط انتقال نيرو و مصارف داخلي نيروگاهها وجود دارد كه تقريباً اجتناب ناپذير است.

ولي در سيستمهاي CHP حدود چهار پنجم انرژي ورودي به انرژي مفيد تبديل مي شود. چنانچه از سيستمهاي نوظهوري مانند پيل سوختي استفاده شود بازده انرژي تا حد 90% افزايش مي يابد. بازده انرژي يكي از مهمترين مزاياي CHP در كاربردهاي صنعتي آن است.

2- كاهش هزينه هاي تأمين انرژي اوليه براي مصرف كننده

در CHP از آنجايي كه انرژي اوليه مصرفي (برق و گرما) از طريق يك سيستم واحد با ورودي سوخت معين تأمين مي گردد، لذا هزينه هاي تأمين انرژي به طور قابل ملاحظه اي از سيستمهاي امروزي كمتر است. در سيستمهاي متداول كه برق و گرما به صورت جداگانه تأمين مي شود، مصرف كننده مجبور است برق مورد نياز خود را از طريق شبكه هاي محلي خريداري كند و از سوي ديگر براي مصارف گرمايشي خود نيز بايد گاز طبيعي يا سوختهاي فسيلي ديگر را به طور جداگانه خريداري نمايد. ولي در سيستمهاي CHP مصرف كننده از شبكه برق مستقل شده و از سوي ديگر چون از محتواي انرژي سوخت ورودي در حد بالايي استفاده مي شود لذا هزينه هاي مربوطه بسيار كاهش مي يابد.

3- تأمين انرژي الكتريسيته با كيفيت بسيار بالاتر

در سيستمهاي CHP معمولاً از يك Converter در خروجي ژنراتور براي تبديل برق DC به AC استفاده مي شود. خروجي اين Converter بسيار يكنواخت و بدون نوسان ولتاژ يا فركانس مي باشد. از سوي ديگر مولدهاي CHP داراي تكنولوژي بسيار پيشرفته تري نسبت به سيستمهاي متداول هستند و برق را با يكنواختي بسيار بيشتري توليد مي كنند. در مولدهايي نظير پيل سوختي كيفيت برق خروجي در حد بسيار بالاتري قرار دارد.

از اين گذشته برقي كه از شبكه هاي محلي خريداري مي شود داراي نوسان ولتاژ و افت فركانسي بسيار زيادي خصوصاً در نقاط انتهايي شبكه است كه اين مي تواند آسيبهاي جدي به دستگاهها و تجهيزات برقي وارد آورد. همچنين مقدار زيادي از انرژي الكتريسيته از طريق خطوط انتقال نيرو به هدر مي رود كه در سيستمهاي CHP چون برق در محل مصرف توليد مي شود، عملاً اين بخش از تلفات صفر ميباشد.

4- امكان فروش برق توليد شده اضافي به شبكه

در سيستمهاي CHP مصرف كنندگان قادر خواهند بود علاوه بر تأمين نيازهاي الكتريسيته خود در ساعات اوج مصرف، برق توليدي ااضافي خود را به شبكه هاي محلي بفروشند.
+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:30  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

مبدل ها

سنجش دقيق ولتاژ، جريان يا ديگر پارامتر هاي شبکه ي نيرو پيش نيازي براي هر شکلي از کنترل مي باشد که از کنترل اتوماتيک حلقه ي بسته تا ثبت داده ها براي اهداف آمارب مي تواند متغير مي باشد . اندازه گيري و سنجش اين پارامتر ها مي تواند به طرق مختلف صورت گيرد که شامل استفاده از ابزار ها ي مستقيم خوان و نيز مبدل هاي سنجش الکتريکي مي باشد.

مبدل ها خروجي آنالوگ D.C دقيقي را توليد مي کنند – که معمولا يک جريان است- که با پارامتر هاي اندازه گيري شده مرتبط مي باشد (مولفه ي مورد اندازه گيري)آنها ايزولاسيون الکتريکي را بوسيله ي ترانسفورماتور ها فراهم مي کنند که گاها به عنوان ابزولاسيون گالوانيکي بين ورودي و خروجي بکار برده مي شوند.اين مسئله ابتداء يک مشخصه ي ايمني محسوب مي شود ولي همچنين به اين معني است که سيم کشي از ترمينال هاي خروجي و هر دستگاه در يافت کننده مي تواند سيک وزن و داراي مشخصات عايق کاري کمي باشد مزيت هاي ابزار هاي اندازه گيري گسسته در زير ارائه گرديده است.

الف) نصب شدن در نزديکي منبع اندازه گيري، کاهش بار ترانسفورماتور وسيله و افزايش ايمني بدنبال حزف سلسله ي سيم کشي طولاني.

ب) قابليت نصب نمايشگر دور از مبدل

ج) قابليت استفاده از عناصر نمايشگر چندگانه به ازاي هر مبدل

د) بار روي CT’s/VT’s بصورت قابل ملاحظه اي کمتر است.

خروجي هاي مبدل ها ممکن است به روش هاي مختلف از ارائه ي ساده ي مقادير اندازه گيري شده براي يک اپراتور تا بهره برداري شدن بوسيله ي برنامه ي اتوماسيون سک شبکه براي تعيين استراتژي کنترلي مورد استفاده قرار گيرد.

مشخصه هاي عمومي

مبدل ها مي توانند داراي ورودي ها يا خروجي هاي منفرد و يا چند گانه باشند ورودي ها ، خروجي ها و تمامي مدار هاي کمکي از همديگر مجزا خواهند شد. ممکن است بيش از يک کميت ورودي وجود داشته باشد و مولفه ي مورد اندازه گيري مي تواند تابعي از آنها باشد-هرچند مبدل اندازه گيري که مورد استفاده قرار گيرد معمولا انتخابي بين نوع مجزا و پيمانه اي وجود دارد که نوع اخير يعني پيمانه اي توسط پريز واحد ها را به يک قفسه ي ايتاندارد وصل مي کند موقعيت و اولويت استفاده نوع مبدل را تعيين مي کند.

ورودي هاي مبدل

ورودي مبدل ها اغلب از ترانسفورماتور ها گرفته مي شود که اين امر ممکن است از طرق مختلف صورت پذيرد . به طور کامل ، براي بدست آوردن بالا ترين دفت کلي بايد کلاس اندازه گيري ترانسفورماتور هاي دستگاه مورد استفاده قرار گيرد. و سپس خطاي ترانسفورماتور، ولو اينکه از راه جبر و بصورت رياضي گون، به خطاي مبدل اضافه خواهد شد. هرچند که اعمال مبدل ها به کلاس محافظتي ترانسفورماتور هاي دستگاه عموميت دارد و به اين علت است که مبدل ها معمولا بر اساس توانايي تحمل اضافه بار کوتاه مدت مشخص روي جريان ورودي آنها توصيف مي شوند. مشخصه هاي عمومي مقاومتي مناسب براي اتسال به کلاس حفاظتي ترانسفور ماتور هاي دستگاه براي مدار ورودي جريان يک ترانسفور ماتور در ذيل آمده است:

الف)300 درصد کل جريان پيوسته

ب)2500 درصد براي سه ثانيه

ج)5000 درصد براي يک ثانيه

مقاومت ظاهري ورودي هر مدار ورودي جريان بايد تا حد ممکن پايين و براي ولتاژ ورودي بايد تا حد ممکن بالا نگه داشته شود. اين کار خطا ها را بعلت عدم تناسب مقاومت ظاهري کاهش مي دهد .

خروجي مبدل ها

خروجي يک مبدل معمولا منبع جريان مي باشد. و به اين معنا يت که در طول محدوده تغييرات ولتاژ خروجي (ولتاژ مقبول) مبدل ، وسايل نمايشگر اضافي بدون محدوديت و بدون هرگونه نيازي براي تنظيم مبدل مي تواند اضافه گردند.ميزان ولتاژ قابل قبول ، حداکثر مقاومت ظاهري حلقه ي مدار خروجي را تعيين مي کند . به طوري که ميزان بالاي ولتاز قابل قبول ، دوري موقعيت دستگاه مزبور را تسهيل مي کند.

در جايي که حلقه ي خروجي براي اهداف کنترلي مورد استفاده قرار گرفته مي شود ، ديود زينر هاي به طور مناسب ارزيابي شده گاها در ميان ترميتال هاي هر وسيله در حلقه ي سري براي حفاظت در برابر امکان تبديل مدارات داخلي آنها به مدار باز نصب مي شوند.اين امر اطمينان مي دهد که يک وسيله خراب در داخل حلقه منجر به خرابي کامل حلقه ي خروجي نمي گردد. طبيعت جريان ساده ي خروجي مبدل حقيقتا ولتاژ را بالا مي برد و تا تحت فشار قرار دادن سيگنال خروجي صحيح اطراف حلقه ادامه مي يابد.

دقت مبدل

معمولا دقت از اولويت هاي اوليه مي باشد . اما در مقايسه بايد اشاره گردد که دقت مي تواند به طرق مختلف تعريف گرديده و شايد تحت تعاريف بسيار نزديک شرابط استفاده اعمال گردد. مطالبي که در زير اشاره مي گردد تلاش دارد تا برخي از موضوعاتي که داراي عموميت بيشستري هستند و نيز ارتباط آنها با شرايطي که در عمل رخ مي دهد با استفاده از تروينولوژي معين در ICE 60688 را روشن مي سازد.

دقت مبدل بوسيله ي عوامل مختلف (به يک مقدار کم يا زياد) تحت تاثير فرار خواهد گرفت که با نام مقادير تاثير شناخته مي شود که روي آن استفاده کننده کنترل کمي داشته يا حتي هيچ کنترلي ندارد. جدول 1-22 ليست کاملي از مقادير تاثير را به نمايش در آورده است.دقت تحت گروهي از شرايط که به عنوان شرايط مرجع شناخته مي شوند بررسي مي گردند. شرايط مرجع براي هر يک از مقادير تاثير مي تواند به صورت يک مقدار منفرد (براي مثال 20 درجه ي سانتي گراد) يا محدوده ي تغييرات ( براي مثال 10 تا 40 درجه ي سانتي گراد ) بيان گردد.

خطاي تعيين شده تحت شرايط مرجع به خطاي ذاتي باز مي گردد. همه ي مبدل هايي که داراي خطاي ذاتي يکساني هستند در يک کلاس دقت مشخص گروهبندي مي شوند که بوسيله ي نشانه ي کلاس مذکور مشخص مي گردند. نشانه ي کلاس با خطاي ذاتي بوسيله درصدي مشخص مي گردد( براي مثال مبدلي با خطاي ذاتي 0.1 درصد از کل مقياس داراي نشانه ي کلاسي برابر با 0.1 مي باشد) يکي است.

سيستم نشانه ي کلاسي که در IEC 60688 استفاده مي شود نيازمند اين است که تغييرات براي هر يک از مقادير تاثير دقيقا مرتبط با خطاي ذاتي باشد و اين به اين معني است که بيشترين مقدار دقت آن است که کارخانه ي سازنده ادعا دارد و کمترين مقدار ناشي از حدود ناپايداري است.

به علت آنکه مقادير تاثير زيادي وجود دارند ، پايداري ها به صورت منفرد تعيين مي گردند ضمن اينکه همه ي ديگر مقادير تاثير در شرايط مرجع نگهداري مي شوند محدوده تغييرات اسمي استفاده از يک مبدل بوسيله ي کارخانه ي سازنده مشخص مي گردد. محدوده تغييرات اسمي به طور طبيعي گسترده تر از ميزان يا محدوده ي تغييرات مرجع مي باشد. مطابق با محدوده ي تغييرات اسمي استفاده از يک مبدل خطاهاي اضافي به علت يک خزا روي هم جمع مي شوند. اين خطا هاي اضافي به مقدار تاثير منفردي که اغلب نشانه ي کلاس مي باشد محدود مي شود. جدول 2-22 جزئيات اجزاء محدوده ي تغييرات نوعي يک مبدل را طبق استاندارد ارائه مي کند.

همچنين آشفتگي براي مشخص شدن کارائي تحت شرايط عملي واقعي بالا مي رود. سيگنال خروجي اغلب يک مولفه ي اندازه گيري آنالوگ D.C مي باشد اما از يک مقدار ورودي متناوب بدست مي آيد و به ناچار مقدار مشخصي از اجزاء متناوب يا موج دار را دارار خواهد بود. موج يا شکن بوسيله ي اختلاف بين مقادير ماکسيمم و مينيمم اخزاء متناوب سيگنال خروجي تعريف مي گردند . هر چند که برخب سازنده ها از اختلاف بين ميانگين تا ماکسيمم يا r.m.s (Remote Monipulator system) استفاده مي کنند. براي با معني بودن شرايطي که تحت آن مقدار موج يا شکن اندازه گرفته شده است بايد توضيح داده شود ، براي مثال 0.35% r.m.s = 10% peak-to-peak ripple .

با تغييرات شرايط مولفه ي مورد اندازه گيري سيگنال به طور آني از تغييرات طبعيت نمي کند بلکه داراي تاخير زماني مي باشدو اين مسوله به علت فيلترينگ مورد نياز براي کاهش شکن يا ،در مبدل هايي که از تکنولوژي رقمي استفاده مي کنند ، ممانعت از بد نمايي زمان واکنش معمولا مي تواند در عوض افزايش شکن کاهش يابد و بالعکس. مبدل هايي که داراي زمان واکنش گکمتر از معمول هستند مي توانند براي چنان مواردي مورد استفاده قرار گيرد جايي که سيستم نيرو، نوسانات ، افت ها و نوسانات فرکانس پايين را که بايد مانيتور گردد تحمل مي کند.

مبدل هايي که داراي جريان خروجي مي باشند ولتاژ خروجي ماکسيممي دارند که به عنوان ولتاژ قابل قبول شناخته مي شود. اگر مقاومت بار خيلي بالا باشد و از اين رو ولتاژ قابل قبول از يک حدي تجاوز کند، خروجي مبدل داراي دقت بالايي نخواهد بود.

ميدل هاي مخصوصي بوسيله ي سازندگان براي استفاده روي سيستم هايي که شکل موجي ، سينوسي خالص نيست مشخصه بندي شده اند. آنها عموما به انواع دريافت حقيقي r.m.s باز مي گردند . براي چنين انواعي عامل اختشاش شکل موج يک مقدار تاثير مي باشد. ديگر مبدل ها به دربافت ميانگين باز مي گردند و براي پاسخ به مقدار r.m.s يک مرجع سينوسي خالص تنظيم شده اند. اگر شکل موج ورودي به هم بريزد خطا ها بوجود خواهند آمد . براي مثال خطايي به علت آسيب ديدن سومين هارمونيک مي تواند بالغ بر يک در صد به ازاي سه درصد هارمونيک شود. اولين بار که دستگاه نصب شد استفاده کننده توقع دارد که دقت مبدل در طي زمان پايدارباقي بماند. استفاده از اجزاء داراي کيفيت بالا و نيز بررسي محافظه کارانه ي نيرو به اطمينان از پايداري طولاني مدت کمک خواهد کرد ولي شرايط محيطي مخالف يا ناسازگار مي تواند منجر به تغيير کارايي گردد که ممکن است نياز به جايگزيني آن در طي طول عمر دستگاه گردد.

تکنولوژي مبدل هاي ديجيتال

مبدل هاي داراي سيستم نيروي ديجيتال از تکنولوژي مشابهي که در مورد رله هاي رقمي و ديجيتال که در فصل هفتم توضيح داده شده استفاده مي کنند. سيگنال هاي آنالوگ حاصل شده از CT’s و VT’s براي جلوگيري از بدنمايي فيلتر مي شوند ( با استفاده از مبدل A/P به ديجيتال تبديل مي شوند( و سپس پردازش سيگنال براي بدست آوردن اطلاعات مورد نياز انجام مي گيرد. اطلاعات پايه در فصل هفتم ارائه گرديده است. نرخ نمونه برداري 64 (نمونه/چرخه) يا بيشتر ممکن است مورد استفاده قرار گيرد و کلاس دقت آن به طور معمول 0.5 مي باشد.

خروجي ها ممکن است هم ديجيتال و هم آنالوگ باشند . خروجي هاي آنالوگ به وسيله ي عوامل تاثير گزار روي دقت آنچنانکه در بالا توضيح داده شد تحت تاثير قرار مي گيرند. خروجي هاي ديجيتال نوعا در شکل يک پيوند مخابراتي با انواع موجود RS232 و RS458 هستند زمان واکنش بسته به نرخي که مقادير به پيوند مخابراتي انتقال داده مي شوند و تاخبر در پردازش داده ها درد انتهاي دريافت کننده ممکن است در مقايسه با مبدل هاي آنالوگ قابل تحمل تر باشند .

در حقيقت همه ي مقادير تاثيري که يک مبدل آنالوگ سنتي را تحت تاثبر قرار مي دهند در مبدل هاي ديجيتالي نيز در برخي اشکال مشاهده مي شوند ولب خطاهاي ايحاد شده شايد خيلي کمتر از نوع مشابه در مبدل هاي آنالوگ بوده و نيز در يک چرخه ي زماني طولاني بسيار پابدار تر مي باشد.

مزيت استفاده از تکنولوژي رقمي در مبدل ها به صورت زير مي باشد:

1- پايداري طولاني مدت بهبود شده

2- اندازه گيري r.m.s با دقت خيلي بيشتر

3- امکان ارتباطي بهبود يافته

4- قابليت برنامه ريزي مقياس گزاري

5- محدوده ي تغييرات گسترده تر از توابع

6- کاهش يافتن اندازه ي دستگاه

پايداري طولاني مدت بهبود يافته هزينه ها را به وسيله ي توسعه دادن اينتروال هاي بين کاليبراسيون مجرد کاهش مي دهد . اندازه گيري r.m.s با دقت خيلي بالا به استفاده کننده امکان استفاده از داده ها را با دقت بهتري روي منابعي با ميزان هارمونيک مشخص فراهم مي کند . امکانات ارتباتي بهبود يافته اجازه مي دهد که مبدل هاي زيادي پيوند ارتباتي مشابهي را به مشارکت گزارده و هر مبدل اندازه گيري هاي متعددي را فراهم آورد. اين مسئله منجر به صرفه جوبب در اتصالات سيمي و تعداد مبدل هاي مورد استفاده مي گردد . مقياس گذاري قابل برنامه ريزي موضعي يا ريموت يک مبدل اجازه مي دهد که مبدل را در محل مورد نظر مقياس بندي کرد. مقياس گذاري مي تواند براي انعکاس تغييرات در شبکه تغيير کرده يا در هر جاي ديگر مورد استفاده ي مجدد قرار گيرد . تغييرات مي تواند از راه پيوند ارتباطي دانلود شود بنابر اين نياز بازديد محل را از بين مي برد.

همچنين اين عمل ريسک مقياس گزاري غلط را بوسيله ي استفاده کننده و باز گرداند مبدل به سازنده براي تنظيم کردن آن کاهش مي دهد . کار پرداز ها گستره ي وسيعي از مبدل ها را براي کاربرد ها ي بسيار و ورودي هاي در دسترس مناسب نگه مي دارند . بنابر اين زمان تحويل را کاهش مي دهند . مبدل ها در يک پکيج با گستره ي بسيار وسيعي از توابع موجود مي باشند بنابراين فضاي تجهيزات را روي تابلو برق کاهش مي دهند . توابع موجود شامل هارمونيک تا شماره ي سي و يکم ، انرژي و اطلاعات بار حداکثر مي باشند. مورد اخير براي مذاکره ي تعرفه مفيد مي باشند.

4-22) تکنولوژي مبدل هاي آنالوگ

همه ي مبدل هاي آنالوگ داراي مشخصه ي ضروري زير مي باشند:

الف) يک مدار ورودي داراي مقاومت ظاهري Zin مي باشد.

ب) ايزولاسيون ( عدم وجود ارتباط الکتريکي) بين ورودي و خروجي

ج) يک منبع جريان ايده آل که يک جريان خروجي ايجاد مي کند I1 که يک دقت محسوب شده و تابعي خطي از Qin يعني مقدار ورودي مي باشد.

د) يک مقاومت ظاهري Z0 موازي که مقاومت ظاهري حقيقي خروجي منبع جريان را نشان مي دهد و کسر کوچکي از خروجي ايده آلI2 منحرف مي کند .

ه) يک جريان خروجي I0 مساوي با I1 – I 2 )) .

محدوده ي تغييرات معمول براي خروجي 0-10 mA ، 0-20 mA و 4-20 mA مي باشد . مبدل هاي صفر جريان دار( براي مثال 4-20 mA ) صفر موقوف (براي مثال 0-10 mA براي 300-500 kv ) و محدوده ي معکوس خطي ( براي مثال 10-0 mA براي 0-15 kv) به طور معمول نياز مند يک منبع تغزيه ي کمکي هستند . انواع دو افتي داراي دو قسمت خطي خطي نسبت به مشخصه ي خروجي آن هستند براي مثال يک خروجي 0-20 mA براي قسمت اول محدوده ي ورودي 0 تا 8kv و خروجي 2-10mA براي قسمت دوم محدوده ي ورودي 8 تا 15 kv مي باشد.

انتخاب مبدل

مبدل هاي جريان معمولا به يک دستگاه ترانسفورماتور جريان کمکي با نرخ خروجي 1 تا 5 amps وصل مي شوند .انواع دريافت ميانگين و r.m.s حقيقي براي اندازه گيري دقيق ورودي بايد مورد استفاده قرار گيرد . آنها مي توانند نيروي مورد نياز خود را تامين کنند ، بجز نوع r.m.s حقيقي يا زماني که يک جريان صفر جريان دار ( براي مثال 4-20 mA ) مورد نياز باشد. آنها هدايتي نيستند و بنابر اين قادر به تشخيص بين جريان ورودي و خروجي نيستند. براي کسب يک سيگنال هدايتي يک ولتاژ ورودي نيز نياز خواهد بود.

مبدل هاي ولتاژ

اتصال معمولا به يک دستگاه ترانسفور ماتور ولتاژ کمکي است ولي ممکن است مستقيم باشد اگر مقدار اندازه گيري شده از ولتاژ کم و کافي باشد نوع صفر موقوف شده بطور معمول براي فرآهم آوردن يک خروجي براي محدوده ي مشخصي از ولتاژ ورودي استفاده مي شود جايي که اندازه گيري صفر روي مقدار ورودي لازم نيست.نوع خطي معکوس اغلب براي اهداف مطايقطي از لحاظ زمان استفاده مي شود.

فرکانس

اندازه گيري دقيق فرکانس داراي اهميت حياتي براي اپراتور هاي با سيستم انتقالي مي باشد ولي نه آنچنان اهميتي که براي اپراتور هاي داراي دستگاه ژنراتور ديزلي مي باشد. مشخصه هاي دقتي 0.1 درصد و 0.01 درصد بر پايه ي درصد مقياس مرکزي فرکانس قرار دارند و بر اين معني است که براي مثال يک وسيله با 0.1 درصد نشان داده مي شود و دراري مقياس مرکزي به اندازه ي 50 Hz خطاي بيشينه اي در حدود 50 mHz ‾+ تحت شرايط مرجع خواهد داشت.

زاويه ي فاز

مبدل هايي که زاويه ي فاز را اندازه مي گيرند به صورت مکرر براي نمابش عامل نيرو بکار برده مي شوند . اين امر بوسيله ي مقياس گزاري دستگاه مذکور در يک حالت غير خطي بر طبق قانون کسينوس ها بدست مي آيد . براي انديکاتور هاي ديجيتالي و تجهيزات SCADA فراهم آوردن تبديل صحيح براي بدست آوردن نمايش صحيح عامل نيرو ضروري به نظر مي رسد . مبدل هاي زاويه ي فاز با محدوده ي تغييرات ورودي مختلفي موجود هستند. زماني که مقياس گزاري º180...º0...º180 باشد يک ناحيه ي مبهمي در حدود مثبت منفي 2 درجه در حداکثر محدوده ي تغييرات و جود دارد . در اين ناحيه جايي که خروجي بايد براي مثال -10 mA يا +10 mA باشد خروجي ممکن است به صورت جسته و گريخته در يک سطح بالاي مقياس يه ديگري جهش کند همچنين مبدل هايي براي اندازه گيري زاويه ي بين دو ولتاژ ورودي موجود مي باشد براخي از انواع مبدل ها از نقطه ي تلاقي صفر شکل موجي ورودي براي کسب اطلاعات فاز استفاده مي کنند و بنابراين مستعد ايجاد خطا هستند اگر ورودي داراي مقدار مشخصي از هارمونيک باشد محاسبه ي فاکتور نيرو از مقادير حاصل از خروجي هاي يک وات و مبدل VAR يک اندازه گيري درستي را با وجود هارمونيک بدست خواهد داد .

کميت هاي نيرو

اندازه گيري توان موثر (Watts) و توان هرز) (VARs عموما به سادگي ديگر مقادير نمي باشد . مراقبت زيادي با انتخاب اين نوع به خاطر اختلافات در پيکر بندي بايد انجام گيرد . ضروري است که نوع مناسبي براي سيستم انتخاب شود تا با در نظر گرفتن عواملي چون شرايط عملياتي سيستم (بار متعادل و نا متعادل ) تعداد جريان و شرايط ولتاژ موجود و اينکه آيا جريان نيرو به نظر مي رسد که وارد يا خارج و يا هم وارد و هم خارج شده است اندازه گيري شود . محدوده ي تغييرات مولفه ي مورد اندازه گيري بايد همه ي احتياجات احتمالي ناشي از فرا تر رفتن از محدوده تغييرات تحت شرايط زمان را احاطه کند بطوري که مبدل و دستگاه انديکاتور آن يا ديگر تجهيزات در يافت کننده که فرا تر از حد بالايي محدوده ي تغييرات موثر آن مورد استفاده قرار نگرفته است . شکل 2-22 اتصالات مورد استفاده براي انواع مختلف اندازه گيري ها را به نمايش در آورده است

مقياس گزاري

ارتباط بين جريان خروجي و مقدار مولفه ي مورد اندازه گيري از اهميت بالايي بر خوردار است و نيازمند ملاحظات با دقتي مي باشد . البته هر دستگاه در يافت کننده بايد بر اساس دسته بندي خودش استفاده شود اما اگر ممکن باشد برخي از انواع استاندارد ها بنا نهاده شوند . به عنوان مثال مي توان آزمايش اندازه گيري ولتاژ a.c اشاره کرد سيستم مقدماتي داراي ارزش اسمي 11kv بوده و ترانسفور ماتور داراي نسبتي در حدود 11 کيلو وات روي 110 کيلو وات مي باشد. براي مشخص کردن ضريب تبديل براي يک ولتاژ 0 تا 10 ميلي آمپر به 110 ولت بر 10 ميلي آمپر لازم نيست که مبدل اپتيمم گردد . يکي از اهداف ، مي بايست که امکان مانيتورينگ ولتاژ روي محدوده اي از مقادير باشد پس بايد حد بالايي مورد انتخاب قرار گيرد( مثلا 20+ درصد يا 132 ولت) . با استفاده از ضريب تبديل اصلي خروجي بيشينه ي مبدل لازم است که 12 ميلي آمپر باشد. که اين براساس قابليت اغلب مبدل هاي 0 تا 10 ميلي آمپري مي باشد اکثريتي که مي تواند با يک فرا محدوده ي 25 درصدي همسازي کند اما به اين معنا است که هر وسيله ي نمايان ساز آنالوگ وا بسته بايد حساسيتي در حدود 12 ميلي آمپر داشته باشد. هر چند که مقياس مورد نياز روي وسيله اکنون 0 تا 13.2 کيلو ولت مي باشد که مي تواند منجر به ايجاد اشکال در ترسيم مقياس در چنان روشي که آن را قابل خواندن کند ( و با استاندارد مربوطه مطابقت دارد) . در اين مثال برپايه ي انديکاتور با مقياس کامل به اندازه ي 15 کيلو وات و برابر کردن آن با 11 ميلي آمپر به صورت صريح انجام خواهد گرفت بنابر اين ايجاد مشخصه هاي دستگاه نمايشگر بسيار آسانتر خواهد بود مبدل بايد مشخص کند ورودي 0 تا 150 ولت يک خروجي 0 تا 10 ميلي آمپر ايجاد مي کند . در مورد مبدل هاي با خروجي 0 تا 20 ميلي آمپر مراقبت بالايي در مقياس گزاري خروجي نياز است آنچنان که هيچ قابليت فرا محدوده اي وجود نداشته باشد حد خروجي 20 ميلي آمپر از ديدگاه اندازه گيري ثابت مي باشد . چنان خروجي هايي نوعا به عنوان ورودي در سيستم هاي SCADA استفاده مي شوند و سيستم هاي SCADA معمولا بر اين اساس برنامه ريزي مي شوند که فرض مي شود که شدت جريان متجاوز از 20 ميلي آمپر منجر به خرابي مبدل مي شود .بنابر اين با استفاده از مثال بالا خروجي احتمالا بايد به گونه اي مقياس بندي شود که 20 ميلي آمپر 132 ولت را نشان دهد و از اين رو ورودي 110 ولتي اسمي منجر به يک خروجي 16.67 ميلي آمپر مي شود يک مقياس بندي درست احتمالا از 16 ميلي آمپر براي ارائه ي 110 ولت استفاده مي کند با خروجي 20 ميلي آمپر مساوي با 137.5 ولت (يعني 25 درصد روي محدوده بجاي 20 در صد مورد نياز) . مقياس گداري مبدل به طوري که ورودي 110 ولت به وسيله ي خروجي 20 ميلي آمپر نشان داده شود غلط خواهد بود در نتيجه قابليت فرا محدوده اي مورد نياز موجود نخواهد بود .

ملاحظات مشابهي به مبدل جريان با پيچيدگي بيشتر نسبت به مبدل هاي (Watts) جايي که نسبت ولتاژ و جريان ترانسفورماتور بايد در نظر گرفته شود اعمال مي گردد. در اين مورد خروجي مرتبط با توان اوليه سيستم خواهد بود .

بايد اشاره گردد که جريان ورودي متناظر با خروجي با مقياس کامل ممکن است که دقيقا مساوي با نرخ ثانويه ي ترانسفورماتور جريان نباشد اما اين موضوع مسئله ي مهمي به شمار نمي آيد ( سازنده اين امر را در نظر گرفته است) .

برخي از اين مشکلات و مسائل لازم نيست که در نظر گرفته شود اگر مبدل فقط تغذيه مي شود براي مثال مي توان به ايستگاه هاي حومه اي SCADA اشاره کرد هر وسيله ي در يافت کننده که مي تواند براي اعمال عامل مقياس گذاري روي ورودي هاي منفرد برنامه ريزي شود ميتواند محدوده ي تغييرات زيادي از سيگنال ها را تطبيق دهد عامل اصلي که بايد در نظر گرفته شود اين مي باشد که مطمئن شويم که مبدل قادر به فراهم کردن سيگنال ها درست روي مقدار کامل مقياس ورودي مي باشد به اين علت ايت که آن در بالا ترين مقدار مورد انتظار مولفه ي مورد اندازه گيري اشباع نمي شود .

منابع تغزيه ي کمکي

بسياري از مبدل ها نيازي به منابع تغذيه ي کمکي ندارند که به اين نوع مبدل ها مبدل هاي خود توان گفته مي شود از آنهايي که نياز به يک منبع تغذيه اي کمکي دارند اکثريت داراي يک پيشقدر (Bias ) يا خروجي صفر جرياندار مثل 4 تا 20 ميلي آمپر مي باشند. اين به اين علت است که يک خروجي غير صفر نمي تواند براي خروجي صفر کسب گردد مگر اينکه يک منبع تغذبه اي مجزا وجود داشته باشد مبدل هايي که نياز به يک منبع تغذيه اي کمکي دارند عموما با يک حفت ترمينال مجزا براي مدار کمکي آماده مي گردند. ترمينال مجزا براي مدار کمکي آماده مي کردند . بطوريکه مصرف کننده داراي انعطاف پذيري در اتصال منبغ تغذيه اي ورودي به مولفه ولتاژي مورداندازه گيري يا به يک منبع تغذيه اي مجزا مي باشد . هرچند که برخي از سازندگان طرحهاي خودشان را استاندارديزه کرده اند آنچنانکه بنظر مي رسد که از نوع خودتوان هستند ولي اتصال منبع تغذيه اي کمکي دقيقا داخلي است . براي مبدل هاي اندازه گيرac استفاده ار منبع تغذيه اي کمکي dc مبدل را قادر مي سازند که روي گستره ي وسيعي از ورودي ها عمليات انجام مي دهد .

محدوده ي ولتاژ منبع تفذيه ي کمکي که ميدل مي تواند روي آن عمل کند بوسيله ي سازنده مشخص مي شود . اگر ولتاژ کمکي از يک مقدار ورودي منتج شده باشد دامنه اندازه گيري در حدود 20% ولتاژ اسمي منبع تغذيه اي کمکي محدود خواهد شد . اين مسئله زماني مشکل ساز مي شود که بخواهيم مقادير پايين کميت ورودي را اندازه گيري کنيم .

مراکز اندازه گيري

مراکز اندازه گيري بطور موثر مجموعه اي از مبدل هاي مجزا مي باشد که روي يک وضعيت مشترک سوار شده اند . اين مسئله بطور گسترده نشدني است اگر تکنولوژي آنالوگ براي پردازش سيگنالها مورد استفاده قرار گيرد اما اگر از تکنولوژي ديجيتال يا رقمي استفاده شود چنان محدوديت هايي وجود نخواهدداشت . بنابراين مراکز اندازه گيري ابزاري هستند براي استفاده از چنين تکنولوژي هايي . آنچنان که در فصل هفتم اشاره گرديد يک رله ي رقمي مي تواند اندازه گيري هاي بسياري از کميت هاي سيستم نيرو را فراهم آورد . بنابراين يک روش جايگزين در نگرش بر مراکز اندازه گيري استفاده از تکنولوژي رقمي مي باشد که يک رله ي رقمي است و توابع محافظتي آن را از بين مي برد و گستره ي وسيعي از پارامترهاي اندازه گيري سيستم نيرو را به هم مي پيوندد .

نظر به اينکه برخي اختلافات مهمي وجود دارد تقريبا اين عمل وضعيت حقيقي را به صورت زيادي ساده سازي مي کند . يک رله ي حفاظتي براي تامين تابغع حفاظتي اوليه روي گستره ي وسيعي از مقادير ورودي از حدود 5% تا 500% يا بيشتر مقادير ارزيابي وجود دارد . دقت اندازه گيري در حالي که مهم است لازم نيست که داراي آنچنان دقتي باشد که ( براي مثال ) در اندازه گيري اهداف تعرفه اي مورد نياز بود . اندازه گيري نبايد گستره ي کاملي از مقادير ورودي باشد و بنابراين دقت اندازه گيري گاها لازم اشت بيشتر از حد لازم براي رله ي حفاظتي باشد . عامليت اضافي روي آنکه بوسيله ي تابع اندازه گيري يک رله ي حفاظتي فراهم شده اغلب مورد نياز است ( براي گروهي از تيپ توابع که به وسيله ي مرکز اندازه گيري فراهم شده است – 3-22 را مشاهده کنيد )

از طرف ديگر روند اندازه گيري بنيادي در يک مرکز اندازه گيري برپايه ي تکنولوژي رقمي با رله ي رقمي يکي است پس نياز مذکور در اينجا تکرار نمي شود . تنها تفاوت, محدوده ي کميت هاي ورودي و عامليت است . مورد پيشين بوسيله ي طرح مناسبي از شرايط سيگنال ورودي به مبدل a/d مورد رسيدگي قرار مي گيرد که مورد اخير يعني مبدل a/d به وسيله ي نرم افزار توسعه داده شده رسيدگي مي شود .

مزيت مرکز اندازه گيري اين اشت که گروه وسيعي از توابع روي بخش منفردي از تجهيزات سوار مي شوند که فضاي اضافي کمتري در مقايسه با مبدل هاي مجزا براي پارامترهاي بسيار کمتر اشغال مي کند . بنابراين وقتي که , ct’s, vt’s پيش نياز موجود هستند بنظر مي رسد که استفاده از مرکز اندازه گيري حتي اگر همه ي کارايي فورا مورد نياز نباشد قابل قبول باشد تاريخ نشان داده است همچنان که زمان مي گذرد داده هاي بيشتري مورد نياز مي شود عامليت کامل در بيرون دستگاه ممکن است منطقي بنظر مي رسد . شکل 3-22 واريته هاي وسيعي از مبدل ها و مراکز اندازه گيري موجود را به نمايش گذارده است .

پيمايش تعرفه

پيمايش تعرفه مشخصه اي از اندازه گيري است که مرتبط با اندازه گيري توان الکتريکي , توان هرز يا انرژي براي اهداف شارژ کردن مصرف کننده مي باشد . بدين لحاظ بايد با استانداردهاي ملي مناسب براي چنان موضوعاتي مطابقت داشته باشد . پيمايش تعرفه ي اوليه به منظور صورت حساب هاي مشتري , مورد استفاده قرار مي گيرد و ممکن است که دقت اندازه گيري در حدود 0.2% را دارا باشد . حتي براي قراعت هايي که 5% يا کمتر از مقدار مخاز اسمي مي باشند . پيمايش تعرفه ي ثانويه در آنجايکه مصرف کننده اندازه گيري خودش را به عنوان يک بررسي روي پيمايش تعرفه ي ثانويه نصب شده به وسيله ي تغذيه کننده يا ذر ميان کارگاه ها يا ساختمان هاي زياد براي به دست اوردن تصوير دقيق از مصرف انرژي در نواحي مختلف وشايد به منظور بازرسي انرژي يا تخصيص هزينه ي داخلي , اعمال مي شود .

دقت چنان اندازه گيري هايي تقريبا کم است . روي هم رفته نوعا دقت 0.5% روي گستره ي وسيعي از اندازه گيري نياز مي باشد . آنچنان که اين دقت مجموع موردنياز است هر عنصر در زنجيره ي اندازه گيري ( که با ct’s/vt’s شروع مي شود ) بايد دقتي تقريبا بهتر از اين باشد . رسيدگي دقيقي براي سيم کشي و سوار کردن مبدل ها براي جلوگيري از خطاهاي بوجود آمده به علت مدهخله نياز است و شايد نياز باشد که دقت بالاي گستره ي وسيع و بالايي از دکانس نگهداشته شود . بنابراين يک برنامه ي پيمايش تعرفه نيازمند طراحي دقيق همه تجهيزاتي که در برنامه وجود دارند مي باشد . معمولا امکانات به منظور فراهم آوردن اندازه گيري روي تعداد زيادي از دوره هاي زماني تعريف شده ( براي مثال 24 دوره ي نيم ساعته براي ايجاد انرژي لازم براي پيمايش تعرفه ) تشکيل مي شوند بطوريکه صادر کننده ي انرژي مي تواند فاکتور مجموعي را براي مصرف کننده بر طبق نرخ صحيح هر دوره ي تعرفه اي توليد کند . اينترمال هاي زماني که اين دوره ها پوشش مي دهند ممکن است بر طبق زمان سال ( زمستان , بهار و غيره ) تغيير کند و بنابراين نياز به انعطاف پذيري در برنامه ريزي پيمايش انرژي مي باشد . ارتباطات ريموت واز راه دور به پيمايش انرژي به طور تغييرناپذيري نياز مي باشد . بطوريکه داده ها به بخش مربوطه به صورت قاعده مند براي اهداف فاکتور نويسي انتقال داده شوند .

همزمان سازها

همزمان سازها در نقاطي از سيستم نيرو نياز هستند که دو منبع تغذيه ( يک ژنراتور ويک شبکه , يا دو منبع تغذيه ي شبکه اي ) بايد به صورت موازي به کار برده شوند . بيشتر از يک دستگاه اندازه گيري وجود دارد چنانکه آنها تماس بسته تري را براي اجازه دادن به مدارشکن براي بسته شدن فراهم مي کنند زماني که شرايط براي موازي شدن ( همزمان شدن ) داراي محدوديت است به هرحال آنها همچون رله هاي حفاظتي مورد توجه نيستند و بنابراين براي راحتي در اين فصل آورده شدهاند . دو نوع همزمان ساز وجود دادرد , همزمان ساز هاي خودکار و همزمان سازهاي قابل تنظيم .

همزمان ساز هاي قابل تنظيم

کارکرد يک همزمان ساز قابل تنظيم , تعيين اين مسئله است که آيا دو ولتاژ همزمان يا تقريبا همزمان هستند و نيز فراهم آوردن خروجي ها تحت اين شرايط مي باشد . خروجي ها معمولا در شکل تماس هاي volt – free هستند به طوري که احتمالا مي توانند در مدارهاي کنتري cb براي اجازه دادن يا ندادن به بسته شدن cb به کار روند . زماني که به يک سيستم نيرو اعمال ميشوند همزمان سازهاي قابل تنظيم براي بررسي ايمني بسته شدن cb براي اتصال به شبکه ي مستقل از هم يا يک ژنراتور به يک شبکه آنچنانکه در شکل 4-22 نشان داده شده مورد استفاده قرار مي گيرد به اين ترتيب همزمان سازهاي قابل تنظيم وظيفه اي حياتي را در انسداد بستار cb در زماني که نياز است ايفا مي کنند .

همگامي , زماني رخ مي دهد که دو ولتاژ AC فرکانس و شدت مساوي بوده و داراي فاز صفر متفاوتي باشند همزمان سازهاي قابل تنظيم , زماني که فعال باشد , اين کميت ها را مانيتور کرده و cb قادر مي کند که مدارها را ببندد .در زماني که اختلافات در ميان محدوديتهاي ازپيش برپا شده ميباشد . در حالي که بستار cb در لحظه ي همگامي کامل ايده ال است رسيدن به اين مرحله در عمل بسيار مشکل بوده و برخي اشتباهات در يکي يا بيشتر ازکميت هاي مانيتور شده مي تواند بدون منجر شدن به ناپايداري ولتاژ / جريان در بستار cb تحمل شود . همزمان ساز قابل تنظيم داراي محدوديت هاي خطايي قابل برنامه ريزي براي تعريف خطاهاي قابل پذيرش مي باشد ( زماني که بخواهيم مقايسه اي صورت دهيم ) .

شرايطي که تحت آن يک همزمان ساز قابل تنظيم براي فراهم آوردن خروجي نياز است متغيير مي باشد . وضعيت همزمان ساز قابل تنظيم را که به عنوان وسيله ي اجازه دهنده به بسته شدن مدار کنترلي cb که دو شبکه را به هم در يک شعبه جفت مي کند مورد استفاده قرار مي گيرد در شکل 4-22 (b) ملاحظه کنيد .فرض کردن اينکه دو شبکه داير خواهند بود ناکافي به نظر مي رسد ( وضعيت هاي که هر دو خطA و شين اصلي b ممکن است که منسوخ شده باشند مورد توجه قرار گرفته شده ) که منجربه کارايي نشان داده شده در جدولA 4-22 مي شود .

زماني که به سيگنال بسته اجازه داده شد که ( ممکن است مه اين امر فقط براي دوره اي از زمان رخ دهد ) کاهش شانس يک cb , سيگنال بسته باقي مانده بعد از شرايط مذکور از محدوديت ها خارج مي شود به همين نحو ممکن است که مدارها آماده شوند تا بستار را ببندند اگر سيگنال بسته ي cb از کنترل هاي بسته cb پيش از اينکه شرايط رضايت بخش ارايه گردند , ارايه شود – اين امر مارا مطمئن مي کند که يک اپراتور بايد نمايشگرهاي همگام را مانيتور کرده و فقط زماني که شرايط همگامي صحيح است بستار را آغاز کند و همچنين سويچ هاي تماس همگامي را که به يکديگر جوش شده اند آشکار کند .

يک همزمان ساز قابل تنظيم هيچگونه تنظيماتي را آغاز نمي کند اگر شرايط همگامي درست نباشد و بنابراين فقط به عنوان کنترل گر اجازه دهنده در مدار مجتمع بسته ي cb براي فراهم آوردن بررسي اينکه شرايط رضايت بخش هستند يا نه عمل مي کند . در يک ايستگاه فرعي يا شعبه ي همزمان سازهاي قابل تنظيم ممکن است به همه ي cbهاي مورد نياز به صورت منفرد اعمال گردند به طور متناوب ممکن است تعداد تقليل يافته اي با همديگر با تنظيمات مناسب سوئيچينگ در مدارهاي ورودي / خروجي سيگنال نصب شده باشند به طوري که يک دستگاه منفرد ممکن است براي پوشش cbهاي متعددي مورد انتخاب قرار گيرد .

همزمان ساز هاي خودکار

يک همزمان ساز خودکار در مقايسه با همزمان ساز قابل تنظيم داراي کارايي هاي بيشتري مي باشد زماني که يک همزمان ساز براي ارائه ي خدمات جايگذاري مي گردد آن شدت و فرکانس ولتاژ را در هر دو طرف مدارشکن اندازه مي گيرد و به طور خودکار يکي از ولتاژها را در صورتي که شرايط صحيح نباشد تنظيم مي کند . کاربرد همزمان ساز هاي خودکار معمولا محدود به ژنراتورها مي باشد ( يعني وضغيت نشان داده شده در شکل a 4-22 ) با جايگذاري همزمان ساز قابل تنظيم با يک همزمان ساز خودکار اين امر به اين دليل است که عموما تنظيم هر دو ولتاژ شبکه به وسيله ي تغيير دادن تنظيمات يک يا تعداد کمي از وسائل شبکه مکن نيست . زماني که به يک ژنراتور اعمال مي شود تنظيم فرکانس وشدت ولتاژ ژنراتور به وسيله ي انتقال سيگنال ها به ترتيب به گاورنر و avr نسبتا ساده است يک همزمان ساز خودکار ولتاژ ورودي ژنراتور را در برابر ولتاژشبکه براي براورده کردن شرايط زير بررسي مي کند (جدول 4-22 aو b) :

الف) فرکانس لغزشي به اندازه محدوديت ها ( يعني اختلاف بين ژنراتور و شبکه )

ب)اختلاف فاز بين ولتاژها مطابق با حدود

ج) اختلاف شدت ولتاژ مطابق با حدود

زماني که همه ي سه شرط ارضاع شوند فرمان بسته شدن cb صادر مي گردد . همچنين ممکن است براي نشان دادن اينکه فرکانس و ولتاژ شبکه درون حدود از پيش تعيين شده قرار دارد و اين که آيا توالي همگامي بسته شده يا نه يک سري بررسي هايي انجام مي شود . اين کار از همگامي تحت شرايط نامعمول شبکه ( يعني وقتي که مطلوب نيست ) جلوگيري مي کند. اين امکانات بايد با احتياط مورد استفاده قرار گيرد چون تحت برخي شرايط اضطراري مي تواند منجربه انسداد همگامي ژنراتور که نياز مبرم به سرويس دادن آن براي کمک کردن به غلبه بر شرايط وجود دارد مي شود .

اگر شرط ( الف ) در بالا در محدوده حدود نباشد سيگنال ها به طور خودکار به گاورنر دستگاه ژنراتور براي تنظيم سرعت مقدار ايده ال به صورت مناسب فرستاده مي شود . در شرط( ج) اگر در محدوده حدود نباشد , سيگنال مشابهي به تنظيم کننده ي ولتاژ خودکار براي کاهش يا افزايش مقدار ايده ال فرستاده مي شود . سيگنلا هاي مورد استفاده براي بالا يا پايين بردن مقدار ايده ال از نوع پالس هستند ولي مي توانند سيگنال هاي پيوسته نيز باشند که به اين علت است که تجهيزات ويژه اي نياز مي باشد . معمول است که سرعت و ولتاژ ژنراتور اندکي بيشتر از سرعت ولتاژ شبکه باشد و اين کار هم مي تواند به وسيله ي تنظيمات اوليه ي گاورنر / avr و يا هم به وسيله ي قرار دادن مقدار ايده ال در همزمان ساز , انجام گيرد . اين عمل همگامي پايدار و صدور نيرو را در فاکتور نيروي کامل به شبکه به وسيله ي ژنراتور بعد از بستار cb تضمين مي کند از امکان بر هم زدن تعادل به علت شرايط نيرويي پيش روانه معکوس / کم , و يا ميدان خرابي /تحت القا دوري مي شود . استفاده از يک همزمان ساز خودکار همچنين به اجتناب از خطاهاي انساني کمک مي کند , اگر همگامي دستي مورد استفاده قرار گيرد . ( اگر همگامي بيرون از محدوده ي مجاز صورت گيرد پتانسيل آسيب ديدن تجهيزات ودر وهله ي اول ژنراتور وجود دارد . )

براي اطمينان از اينکه cb در مورد صحيح بسته شده زمان بسته شدن cb معمولا يک داده ي مورد نياز است . همزمان ساز خودکار با آگاهي از اين امرو فرکانس لغزش , زمان صحيح را در قبال انطباق براي صدور فرمان بستن cb محاسبه مي کند . اين مسئله مارا مطمئن مي کند که cb تا جايي که امکان دارد نزديک به انطباق فاز بسته مي شود . به محض دريافت سيگنالي که اعلام مي کند ⁿcb بسته شد . سيگنال هاي بيشتري براي بالا بردن فرکانس ممکن است به گاورنر فرستاده شود تا تضمين کند که پايداري صدور نيرو کسب گرديده است . بر عکس عدم موفقيت cb براي بسته شدن در طي يک دوره ي زماني همزمان ساز خودکار آماده براي تلاش ديگر باقي خواهد گذاست و اگر تلاش هاي ديگر هم هنوز نا موفق مانده باشند همزمان ساز قفل شده و زنگ هشداري به صدا در خواهد آورد .

تکرار اين عمل براي بدست آوردن همزمان ساز خودکار مناسب بين ابزارها به صورت گسترده اي تغيير مي کند . جايي که خط مشي داراي انعطاف کافي است زمان لازم براي همگامي از اهميت بالايي برخوردار است ( يعني دستگاههاي peak lopping and emergancy standby ) . بسياري از ابزارها هنوز روي مولدهاي همگام دستي تقويت مي شوند . همچنين براي هر دو نوع همزمان ساز يعني خودکار وقابل تنظيم ممکن است که به صورت سري سوار شوند . اين عمل محافظت در برابر خرابي هاي داخلي همزمان ساز هاي خودکار را که منجر مي شود به اين که فرمان بسته شدن cb به طور نادرستي دريافت شود فراهم مي کند .

دستگاه هاي ضبط کننده ي اختلال

سيستم هاي نيرو از انواع مختلفي از مزاحمت ها رنج مي برند . در تجزيه و تحليل post / fault داشتن رکوردي از جزئيات اختلال براي ايجاد توانايي شروع به تشخيصي حادثه از روي تاثيرات پس آيند سودمند مي باشد . مخصوصا در جايي که اختلالات مشکلات بيشتري را منجر مي شوند (براي مثال عيب تک فازي به سه فازي گسترش مي يابد ) ثبت جزئيات عيب ممکن است براي تشخيص بين علت و معلول لازم باشد . اگر تاثير يک عيب يا خرابي در محدوده ي گسترده اي پخش شود مدارک اختلال از تعدادي از مناطق مي تواند در تعيين موقعيت اختلال کمک رسان باشد . وسيله اي که بدين منظور به کار ميرود با عنوان ثبت کننده ي اختلال يا عيب شناخته مي شود .

مشخصه هاي دستگاه ثبت کننده ي اختلال

يک دستگاه ثبت کننده ي اختلال به طور معمول داراي توانا يي هاي زير مي باشد:

1) يک ورودي ثبت کننده ي آنالوگ چندکاناله ي موجي شکل

2) ورودي ثبت کننده ي ديجيتالي چند کاناله

3) فضاي ذخيره سازي براي ثبت چندين عيب آماده براي دانلود يا تجزيه و تحليل

4) زمان ثبتي برابر با چند ثانيه به ازاي هر اختلال دارد

5) رها شدن از هر نوع کانال ورودي ديجيتالي و آنالوگ يا کميتي که از ترکيبي از ورودي ها يا به صورت دستي منتج شده باشد

6) داشتن فاصله از محل عيب براي يک يا چند تغذيه کننده

7) pre/post متغير جدا از زمان ثبت

8)همگامي زمان (irig gps و غيره )

9) نرخ نمونه برداري قابل تنظيم

10) فرمت انتقال داده استاندارد ( ieee comtrade , now iec 60253-24 و غيره)

11)پيوند مخابراتي به مرکز کنترل و غيره (اينترنت , مودم و غيره )

12) خود مانيتورينگ و خود تشخيصي

کانال ها ي آنالوگ براي ثبت جريان ها و ولتاژهاي مهم در محل دستگاه ثبت کننده ي عيب فراهم آورده شده اند . وضوح بالا براي اطمينان از دقت گرفتن شکل موجي با مبدل a/d 14 يا 16 بيتي نياز مي باشد . ورودي هاي ديجيتالي براي گرفتن سيگنال هايي مثل بازکننده ي cb, عملکرد رله ي محافظتي , سيگنال هاي درون لغزش و غيره فراهم آورده مي شود . به طوري که تصوير کاملي از توالي حوادث بتواند ايجاد گردد سپس اطلاعات مي تواند براي بررسي اينکه ترتيب عمليات post-fault صحيح است به کار رفته يا به تعيين علت يک ترتيب عملکردي غير منتظرانه کمک مي کند .

براياجتناب از از بين رفتن داده هاي حاصل از اختلال ,حافضه ي کافي براي گرفتن و ذخيره کردن داده هاي چند عيب پيش از انتقال داده ها براي تجزيه و تحليل بايد فراهم آورده شود. انعطاف پذيري در ترتيب راه اندازي بسيار مهم است آنچنانکه نصب يک دستگاه ثبت کننده ي اختلال فقط براي از دست دادن وقايع ثبت شده به علت فقدان امکانات راه اندازي مناسب نا اميد کننده به نظر ميرسد.راه اندازي به طور معمول اگر سر حد مربوطه از روي هر کانال آنالوگ يا ديجيتال عبور کند يا يک کميتي که مي تواند از ترکيبي از ورودي ها منتج شود , قابل استفاده است.

اختلالات سيستم نيرو ممکن است که از دوره هاي زماني چند ثانيه اي تا چند دقيقه اي طول بکشد. براي اطمينان از اينکه بيشترين سود از سرمايه گذاري کسب گرديده يک دستگاه ثبت کننده ي اختلال بايد قادر به گرفتن حوادث روي گستره ي وسيعي از مقياس زماني باشد. اين عمل منجر به تدارک نرخ نمونه برداري قابل برنامه ريزي مي شود براي اطمينان از اينکه ناپايداري هاي کوتاه مدت با وضوح کافي گرفته شده اند همچنان که اطمينان مي دهد که انواع کوتاه مدت داراي ناپايداري هاي گرفته شده ي کافي براي ايجاد يک تحليل با معني مي باشند.

موردهاي ثبت شده براي اختلال به بخش هايي تقسيم مي شود که دوره هاي pre- fault ,fault,post fault راپوشش مي دهد و هر يک از اين دوره ها ممکن است که نرخ نمونه برداري متفاوتي داشته باشد .همگامي زمان نيز يک مشخصه ي حياتي براي تمايز بين اطلاعات فرستاده شده توسط دو دستگاه ثبت کننده براي بدست آوردن تصوير جامعي از حادثه ها مي باشد .

از آنجاييکه اغلب دستگاه هاي ثبت کننده ي اختلال روي ايستگاه هاي فرعي که معمولا خودکار هستند سوار مي شوند , تدارک براي دانلود اطلاعات گرفته شده ضروري است. هر مورد ثبت عيب محتوي مقدار زيادي داده خواهد بود و حياتي است که داده ها نسبت به دستگاه ثبت کننده رخداد عيب , کانال و غيره به صورت يکتا شناسايي مي شود .

استانداردهايي در زمينه ي تسهيل مبادله ي داده ها وجود دارد که شايد بهترين نمونه ي شناخته شده ي آن فرمت ieee comtrade مي باشد که امروزه همچنين استاندارد تازه اي به نام iec standard نيز به وجود آمده است اولين باري که دانلود انجام شد داده از يک دستگاه ثبت کننده ي اختلال مي تواند به وسيله ي پکيج هاي نرم افزاري مختلفي مورد تجزيه و تحليل قرار گيرد که برخي از اين نرم افزارها عبارت اند از win analyse,eview,top2000 .

اغلب نرم افزارها داراي قابليت محاسبه ي موقعيت عيب ( فاصله تا عيب ) شکل موجي اضافي براي کمک به تحليل نقص يا عيب و انجام دادن هارمونيک و ديگر تجزيه وتحليل ها مي باشد.
+ نوشته شده در  جمعه 1390/01/12ساعت 5:29  توسط مصیب جلیلیانفر  | 

تاریخچه سد سازی در ایران باستان

در گذشته و در هر منطقه خاص جغرافيايي بنابر ضرورت يا نياز ساكنين آن جا نسبت به ايجاد سد،‌بند يا آبگير اقدام مي كرده اند تا نيازهاي خود در زمينه آبياري و آبرساني را مرتفع سازند. در مناطقي نيز به خاطر پايين بودن سطح آب‌هاي رودخانه ها يا نياز جهت تغيير مسير رود ، سد سازي انجام مي گرفته تا بتوانند سطح آب را بالا آورده و براي نيازهاي كشاورزي و عمراني از آن استفاده كنند.
در ايران نيز به جهت كمبود آب،‌شرايط اقليمي خاص و نيازهاي روزمره آب ماده اي بسيار ارزشمند محسوب مي شده كه اين امر را علاوه بر بندسازي ، سد سازي و آثار به جا مانده مي توان در فرهنگ ايراني و ارزشي كه براي آب قايل مي شدند و حافظه تاريخي مردم ايران به وضوح مشاهده و مطالعه كرد.
در سرزمين هاي ايران و مصر كه از قديم در معرض سيلاب و طغيان رودخانه ها قرار داشتند‌،ساخت بندهاي متفاوت در طول مسير رودخانه ها و يا مناطق سيل خيز به جلوگيري از خسارات اين گونه طغيان ها كمك فراواني مي كرد.
تاريخ سد سازي در ايران‌،مصر و بين النهرين ( ميان رودان) قدمتي بسيار طولاني دارد و هنوز هم مي توان نشانه هايي از آنها را در اين سرزمين ها يافت. به طور كلي سدسازي و نيز لايروبي و مرمت آنها از دير باز در ايران ديگر سرزمين ها ،‌مانند ساير كارهاي عام المنفعه و پروژه هاي بزرگ معمولا به دست حكومت ها و پادشاهاني كه به امور آباداني و آبادي علاقه بيشتري داشتند انجام مي گرفته است و در اين ميان رونق اقتصادي و پيشرفت آبادي ها و شهرهاي مرتبط با سيستم هاي آبياري و آبرساني نيز بستگي بسيار زيادي با مقوله سد و سد سازي و اهميت حكمرانان به اين مسايل داشته است.
سد سازي از دوره هخامنشيان تا قبل از اسلام
پادشاهان هخامنشي به واسطه نياز جغرافيايي كشور ايران و علاقه اي كه در گسترش و آباداني سرزمين تحت فرمانروايي از خود نشان مي دادند و در زمان امپراتوري خود سدها و بندهاي زيادي در بخش هاي جنوب غربي و جنوبي ايران ساختند. بسياري از سيستم هاي آبرساني و آبياري كه تا سال هاي متمادي نيز در ايران از آنها استفاده شد مرهون تلاش مهندسان و صنعتگران ايراني است كه در زمان هاي بسيار دور تلاش نمودند تا نيازها و كمبودها را در زمينه هاي عمراني و آبادي بر طرف نمايند و آثار و شواهد آن را نيز مي توان در نقاط مختلف ايران درك نمود. علاوه بر آن بسياري از آثار به جا مانده از اين دوران ها در سرزمين هاي تابعه حكومت هاي ايران باستان نيز قابل مشاهده است.
يكي از رودخانه هايي كه از قديم به رودخانه اروند مي پيوسته است «‌دياله » بوده است كه بنا به دستور كوروش بزرگ سدي براي آبياري ،‌از خاك و چوب بر روي اين رودخانه بسته شده بود كه شبكه كانال هاي آبرساني را تغذيه مي كرد. همچنين در زمان هخامنشيان اولين كوشش ها جهت سد سازي بر روي اروند و فرات به عمل آمد. از مشخصات اين رودخانه ها آن بود كه سطح فرات بالاتر از دجله قرار داشت و نيز در زمان حكومت بابليان بر بين النهرين تمايل رود فرات نسبت به شرق بيشتر از امروز بوده و اين رود تنها داراي يك مجرا بوده است. انشعاب فرات به دو مجرا بين سال هاي 600 ق.م تا 100 ق. م اتفاق افتاده است . چنان كه پيداست هخامنشيان سدهايي بر روي رودخانه هاي فرات و اروند ساختند و گام هايي ديگر در گسترش شبكه كانال هاي آبياري برداشتند. بدون شك هنگامي كه اسكندر مقدوني در حدود سال 400 ق. م به آنجا ها رسيد آن سدها ساخته شده و برپا بوده اند. استرابو جغرافي دان سده اول ميلادي يونان خبر از ويراني آنها به دست اسكندر مقدوني مي دهد. ولي واقعيت اين كه اسكندر اين سدها را ويران كرده باشد كاملا معلوم نيست چون برخي نيز گفته اند كه اسكندر آنها را خراب نكرده است و حتي به حفر كانال ها و نظارت بر اين سدها به طور مرتب مشغول بوده است. به هر حال آنچه مسلم است آبياري با بهره وري از بند سازي در فرات و اروند پيرامون سده چهارم پيش از ميلاد كاملا روا بوده است و اين سيستم هاي سد بندي و آبياري بعدها در زمان ساسانيان به حد بالاي گسترش خود رسيد.
علاوه بر بندها و آبگيرهايي كه در زمان هخامنشيان بر روي رودخانه هاي اروند و فرات ساخته شد،‌در آن زمان بر روي رودخانه «‌كر » kur در فارس نيز بندهايي براي آبياري زمين هاي پيرامون تخت جمشيد ايجاد شد. با اين كه آثاري از تمامي سدهاي ساخته شده در زمان هخامنشي ها در دست نيست، ولي برخي از بندها كه تا به امروز بر روي آن رودخانه بر جاي مانده اند داراي پايه هاي هخامنشي هستند. از جمله اين سدها « بند ناصري » است كه در 48 كيلومتري شمال غربي تخت جمشيد واقع شده است.
ابن بلخي (سده پنجم‌) سد ناصري را چنين توصيف مي كند:« در اين قسمت رودخانه در زمان هاي قديم سدي ساخته شده بود كه آب كافي را براي آبياري زمين ها تأمين مي كرده است ،‌اما در روزگاران هرج مرج كه اعراب به سرزمين ايران تاختند اين سد رو به خرابي نهاد و در تمام حوزه هاي رامجرا ( را مجرد‌) ديگر كشاورزي انجام نشد. ..»
سد ديگر بند فيض آباد نام دارد كه در حدود 48 كيلومتري شمال تخت جمشيد قرار گرفته است چنان كه گفته شده است يكي از سه بندي كه بر روي رود كر ساخته شده بوده 25 متر درازا و 25 متر بلندا داشته است.
در نزديكي شهرك «‌كوار » در جنوب شيراز سد هخامنشي ديگري به نام «بند بهمن» بر روي رودخانه « مند» بنا شده است. طول بند در حدود 100 متر و بلنداي آن حدود 25 متر مي باشد . بخش عمده اي از اين سد تا كنون از گل و لاي پر شده است.
در زمان ساسانيان و هنگام حكومت شاپور اول ، ارتش شكست خورده والرين رومي كه مركب از 70000 هفتاد هزار نفر مي شد به اسارت ايرانيان درآمد، شاپور از اين اسيران براي ساختن ساختمان هايي در ايران استفاده كرد. يكي از اين ساختمان ها «‌سد شادروان شوشتر» بر روي رودخانه كارون به شمار مي آيد . شوشتر كه در كناره شرقي كارون بر روي ساحل سنگي ساخته شده از زمان ساسانيان يكي از شهرهاي مهم بود. از زمان ايلاميان و دوران اوليه سلسله ساساني براي بالا بردن سطح آب در كارون تا به سطح شهر شوشتر سدي بر روي اين رود زده بودند.
ابن حوقل در صورة الارض راجع به شادروان شوشتر مي نويسد:
« سرزمين خوزستان در محلي مستوي و هموار قرار گرفته است و داراي آب هاي جاري است . بزرگترين رودهاي آن شوشتر است كه شاپور شادروان (سد معروف) را در دروازه شوشتر بر آن ساخت تا آب آن بالا آمد و به ثمر رسيد چه شوشتر در زمين مرتفعي قرار دارد.»
چنانكه پيداست سد اوليه بر روي كارون از لحاظ بالابردن سطح‌ آب چندان رضايت بخش نبود پس ايران رومي را براي رفع نقايص به كار گماشتند . احتمالا علاوه بر نيروي كارگري چندين مهندس نيز در سپاه روم بوده اند. گام نخست ،‌ايجاد رودخانه اي انحرافي « گرگر» بوده كه در هنگام ساختن سد آب كارون را هدايت مي كرده است. اين سد كه پس از تعميرهاي پشت سر هم تا كنون به جا مانده است «‌بند ميزان » نام دارد. سد داراي سرريزهايي است كه در هنگام بالا آمدن آب اضافي آن را تخليه مي كرده است. پهناي اين سد بين 10 تا 12متر است . ساختن اين سد از سه تا هفت سال طول كشيد و هنگامي كه ساختمان آن پايان يافت . ورودي رود گرگر با بند ديگري بسته شد كه امروزه « بندقيصر » ناميده مي شود . اين سد نيز كه تا كنون به جا مانده از تكه هاي بزرگ سنگي كه با بست هاي آهني به يكديگر محكم شده اند ساخته شده است. براي كنترل آب رودگرگر شش سرريز در آن سد ساخته شده بوده است . كانال گرگر پس از گذشتن نزديك به 30 كيلومتر به سوي جنوب دوباره به كارون مي پيوندد . نشانه هاي موجود چنين مي گويد كه براي آبياري نهرهاي ديگر نيز بر روي اين كانال زده شده بوده است.
به نظر مي رسد كه اين نخستين بار در تاريخ سد سازي است كه براي ساختن سدي بر روي رودخانه اي‌، براي آن كانال انحرافي ساخته اند و به ويژه از ديدگاه مهندسي با توجه به مقدار آب كارون اين خود پروژه با اهميتي به شمار مي رفته است. از كتاب تحفة العالم درباره ساختمان سد شادروان چنين آمده است:
«... ذوالاكتاف بعد از قلع و قمع اعراب به جنگ قيصر كمر بسته او را مغلوب و اسير كرد و به ايران قصد داشت و پس از مؤاخذه و مصادره به او فرمود كه اگر نجات خود را مي خواهي ممالكي را كه از قلمرو من خراب كرده اي بساز و چون شاپور را به عمارت و آبادي شوشتر رغبتي بوفور بود. قيصر التزام نمود كه ابتدا شادروان شوشتر را بسازد و چنان كند كه در حوالي شهر زرع مايي توانند كرد .قيصر چون بر جان خود ايمن گشت ... بفرمود تا مهندسين با فرهنگ ار روم ... و مهندسان بعد از آنكه ترازوي آب را بر‌آورد نمودند ديدند كه به سبب بسياري رودخانه و شدت جريان آب ساختن شادروان محال و زمين رودخانه را سنگ بست نمودن كه ديگر باره عميق نشود ممكن نيست مگر آن كه آب را اولا به طرف ديگر جاري نمايند تا آب از رودخانه منقطع گردد بعد از ساختن زمين رودخانه شادروان باز آب را به اين طرف سردهند و آن رخنه را ببندند...»
در شاهنامه فردوسي اشاره به اين موضوع شده كه سازنده و مهندس شادروان شوشتر شخصي به نام « برانوش » بوده است. ساختمان سد شادروان در زمان شاپور ساساني در 280 ميلادي پس از سه سال عمليات ساختماني به اتمام رسيد. در ساختمان اين سد براي پيوند و پا برجايي سنگ هاي گرانيت به كار برده اند.
بنا به شرح كتاب مجالس المومنين نوشته طبري عمود هاي آهنين كه در سرب قرار داشته نيز در آنجا به كار رفته بوده است.
يكي از بندهاي ديگري كه پس از سد شوشتر ساخته شد سد اهواز بوده است كه نشانه هاي آن هنوز هم به چشم مي خورد .درازاي اين سد بيش از 1000 هزار متر بوده و احتمالا 8 متر ضخامت(پهنا)‌داشته است . مقدسي جغرافي دان اسلامي سده سوم هجري درباره سد اهواز چنين مي گويد :« ميان اين دو بخش { اهواز را } پل «‌هندوان » كه با آجر ساخته شده پيوند مي دهد... روي اين نهر {مسرقان } دولاب‌‌هاي بسيار است كه فشار آب آنها را مي گرداند و «‌ناعور »‌خوانده مي شوند.
سپس آب در كاريزها كه در بالا نهاده شده مي آيد ... بستر رودخانه نيز از پشت جزيره اي به اندازه يك صد درس به يك شادروان كه (ديواره اي )از سنگ ساخته شده بر مي خورد و بازگشته (و درياچه مي شود با فواره هاي شگفت انگيز ) و به سد جويبار مي افتد كه به آبادي‌ها مي رود و كشتزارها را سيراب مي كند. ايشان مي گويند:‌اگر شادروان نبود اهواز آباد نبود چه در آن هنگام از آب‌هايش بهره برداري نمي شد. شادروان درهايي دارد كه هنگام افزايش آب آنها را باز مي كنند ... صداي آب سرريز شده از شادروان در بيشتر سال آدمي را از خواب باز مي دارد.»
بند ديگري كه در سده چهارم پس از ميلاد توسط شاپور دوم (و يا احتمالا بازمانده‌اش اردشير دوم ) ساخته شده سد پل گونه دزفول است كه بر روي رودخانه كوفه زده شده و در محل پي پل قرار گرفته بوده است. از زمان ساسانيان نام سد ديگري به نام « بند قير »‌بر روي رودخانه كارون در محل پيوستن دو رود آب گرگر و آب دز به كارون بر جاي مانده كه پس از سدهاي شوشتر و اهواز از مهم ترين سدهاي روي كارون به شمار مي آمده است.چنان كه پيداست نام اين سد نماينده كاربرد « قير » براي آب بندي آن به منظور افزايش پا بر جايي و سختي و استحكام سد بوده است.
پادشاهان و مهندسان ساساني افزون بر ساختن سد بر روي كارون و كرخه در سرزمين عراق امروزي نيز به ساختن سدهايي به ويژه در كرانه شرقي اروند بين سامره و كوت مبادرت كردند . ساسانيان سيستم آبياري رودخانه دياله را گسترش دادند و در پديد آوردن نهرها تا آنجا پيش رفتند كه نياز به مقدار آبي بيشتر از آنچه كه دياله مي توانست بدهد پيش آمد. اين گره به كمك رودخانه اروند گشوده شد ، بدين معني كه ابتدا آب آن را با ابزارهاي بالا بردن آب و سپس با كانال هاي عظيم بالا مي بردند و آن را بدينوسيله به رود دياله سوار مي كردند . گسترش شبكه آبياري در جنوب ايران و بين النهرين در زمان خسرو اول پادشاه ساساني (579 ـ 531 م) به درجه بالاي خود رسيد . يكي از نمونه هاي اين گسترش كانال نهروان بوده است كه از پشت سد بر روي اروند نزديك محلي به نام دور ( (Dur تغذيه مي شده است . اين كانال بعدها در زمان خلفاي عباسي تعمير شد . كانال نهروان در محل باكوبه (واقع در پنجاه و سه كيلومتري شمال شرقي بغداد و حدود 110 كيلومتري پايين دست سد) به رودخانه دياله مي رسيد.10 نكته جالب توجه آن است كه كانال نهروان و رودخانه دياله در يك سطح و بدون هيچگونه كنترل مجازي به يكديگر مي رسيدند و اين نشان دهنده آن است كه مهندسان ساساني مي توانسته اند جاي سد را طوري برگزينند كه اين جريان و ارتباط طبيعي با دقت انجام گيرد. و اين خود نمايشگر تبحر آنان در پياده كردن نقشه و نقشه برداري ساختمان ها و تأسيسات بوده است. در حدود سي و شش كيلومتري جنوب باكوبه سدي به نام سد بلادي براي كنترل جريان آب در دياله ساخته شده بود كه آب دياله را به داخل كانال كوتاهي (كه در زير بغداد و بالاي تيسفون به اروند مي‌ريخت )‌كنترل مي كرد.
افزودن بر سدها و پل هايي كه شرح آنها آمد از باستان در سرزمين خوزستان بندها، پل ها و سدهاي ديگر نيز ساخته شده بوده است كه به آبياري زمين هاي پيرامون كمك فراوان مي كرده اند برخي از اين سدها عبارت بودند از :
ـ سد قلعه رستم ، در 33 كيلومتري شمال شوشتر بر روي كارون كه داراي سه دهنه بزرگ از بالا به پايين بوده است. نهري را كه از اين سه سد آب مي گرفته نهر « جوي بند » و يا « ديم چه » مي گفته اند . درازاي اين نهر آبياري 18 كيلومتر بوده است. ـ
ـ سد شعيبيه : كه در 24 كيلومتري جنوب غربي شوشتر و بر روي رودخانه دز ساخته شده بوده است.
ـ سد كارون : كه در 8 كيلومتري شمال اهواز قرار داشته است.
-سد عجيرب :كه در 36 كيلومتري شوشتر روي رودي با همان نام احداث شده است.

ـ سد كرخه : اين سد در 15 كيلومتري شمال حميديه واقع بوده و پيش تر به آن سد نهر هاشم مي گفته اند.
ـ سد ابوالعباس : در 18 كيلومتري رامهرمز واقع است و از سه دهانه تشكيل مي شده است.
ـ سد ابوالفارس : در جنوب شرقي رامهرمز.
ـ سد جراحي : در 29 كيلومتري جنوب رامهرمز.
يكي ديگر از آثار تاريخي دوران ساساني دژ باستاني ايزد خواست و آثار تاريخي مربوط به آن است. اين آثار كه در راه اصفهان به شيراز در 41 كيلومتري جنوب اصفهان واقع شده شامل قلعه، ‌آتشگاه ، پل ،‌كاروانسرا و سد نزديك آن است . سد ايزد خواست (يزد خواست‌) در ده كيلومتري جنوب دهكده يزد خواست قرار گرفته و درازايش 65 متر و پهناي آن نزديك 6 متر است . از ويژگي هاي اين بند كه تنها بخشي از آن برجاي مانده است ،‌آن است كه اين سد از نوع قوسي بوده است . 12 سد يزد خواست كه مي توان آن را نخستين بند قوسي جهان دانست از بناهاي دوره ساساني است . مصالح ساختماني سد شامل سنگ لاشه و ملات گچ و ساروج و نماي آن از سنگ تراشيده با اندود ساروج است. چنان كه پيداست اين بند براي جمع كردن آب هاي بهاري و جلوگيري از جريان سيل در منطقه ايزد خواست ساخته شده بوده است.
ـ سد سكندر: درباره ديواره يا سدي كه در تاريخ به نام سد سكندر موسوم گشته نوشته ها و اخبار متعددي ذكر شده است . عده اي معتقدند اسكندر مقدوني در لشگر كشي هاي خود به شرق در منطقه ماوراء النهر بنا به درخواست مردم منطقه كه مرتبا در معرض تهاجم قومي به نام يأجوج و مأجوج بوده اند. اين سد را رد دهانه دره اي بنا مي كند تا جلوي مهاجمان گرفته شود. البته در انتساب بناي مذكور به اسكندر جاي شك فراوان وجود دارد و مي تواند مانند بسياري از داستان هاي تخيلي و ساختگي مربوط به اسكندر مطرود تلقي شود. اسكندر مهاجم با تهاجم سريع خود و مدت كمي كه در اختيار داشته و مرتبا در حال حمله و لشكر كشي بوده ، بعيد است كه چنين كار عظيمي را انجام داده باشد.

بلعمي در ترجمه خود از تاريخ طبري اوايل سده سوم هجري و به نقل از روايت قرآن13كريم ساختن سد يأجوج و مأجوج را به شخصي به نام اسكندر ذوالقرنين منتسب مي داند بر طبق آن مردم ‌از اسكندر مي خواهند برايشان سدي بسازد كه ميان آنها و اقوام مهاجم حايل باشد.

ابوريحان بيروني كه مي خواسته بداند كه محل سد سكندر در كجا بوده است در مورد شخصيت ذوالقرنين چنين نظر مي دهد كه وي يكي از اميران حميدي بوده است. مقدسي نيز در احسن التقاسيم في معرفه الاقاليم (صفحات 533 تا 538 ) با شرحي مشابه ابوريحان مي نويسد كه ديواره سد پنجاه ذراع كلفتي و بلندي داشته و با خشت هاي آهنين در مس پوشانده شده بوده است. از اين نوع روايت و روايات نظير آن مي توان احتمال داد كه سد موسوم به سد اسكندر نوعي ديواري دفاعي بوده است. علاوه بر سد سكندر در نوشته هاي تاريخي از ديواره هاي دفاعي ديگري نيز كه همگي در منطقه مازندران (طبرستان) ايجاد شده بودند نام برده شده است. اين سد ها يا ديوارها به نام هاي سد تميشه ،‌سد دربند ،‌سد انوشيروان ،‌سد مرو و باب الابواب شهرت يافته اند و احتمال دارد كه سد سكندر يكي از اين پنج ديوار ،‌بوده باشد . رواياتي كه ذكر شد همگي از وجود ديواره هاي دفاعي متعدد در ناحيه شمال خراسان و كناره درياي خزر حكايت مي كند . برخي از اين حفاظ ها به صورت سد يا بندي در دره اي بوده و برخي ديگر نيز به شكل ديواري طويل ازسدي تا سدي ديگر كشيده شده بوده است . سدها و ديواره هاي دفاعي در شمال خراسان براي حفاظت شهرهاي آن سامان از هجوم اقوام وحشي ايجاد شده بوده است. اين ناحيه از ايالت هاي مهم ايران در عصر هخامنشي به شمار مي آمده است و آن طور كه از تاريخ بر مي آيد كشور ايران از زمان كوروش هخامنشي در اين ناحيه همواره در معرض هجوم قبايل وحشي قرار داشته است با توجه به اين كه برخي ذوالقرنين را همان كوروش شاه هخامنشي دانسته اند بعيد نيست كه در آن عصر اقداماتي در دفاع از اين منطقه با ايجاد سدها و ديوارهاي حايل انجام گرفته باشد. اقدامات دفاعي احتمالا از دوره هخامنشيان آغاز شد،‌در عصر اشكانيان هم بنا بر شواهد موجود مانند ديوار دفاعي گرگان و تطابق نظريات باستان شناسي قوت يافت و در دوره ساسانيان نيز تأسيسات مزبور بازسازي شده و مواضعي نيز بدان افزوده گشته است و نيز به احتمال نزديك به يقين مي توان گفت كه اسكندر مقدوني چيزي در آن ناحيه نساخته است !‌نه سبك ساختماني و نه آثار باقيمانده ‌،‌هيچ يك حكايت از چنان اقدامي نمي كند و به طور حتم اسكندر در گذار از سرزميني بيگانه و در مدتي كوتاه نه انگيزه و نه توان انجام چنان كاري را داشته است . ضمن اين كه بعيد به نظر مي رسد كه مردم ايران كه اسكندر در برابر آنها حكم يك مهاجم و اشغالگر را داشت از يك بيگانه چنين درخواستي كنند و او نيز پاسخ دهد. انتساب نام اسكندر به اين بناها و ديگر آثار را بايد انگار