تاسیسات و برق (آموزشکده ابن حسام بیرجند)
تاسیسات الکتریکی
نويسندگان

در این مدرا با کنترل سرعت موتور DC به صورت ساده آشنا می شوید. 
 
 
PWM چیست

 PWM مخفف کلمه لاتین pulse width modulation است.در این روش هدف کنترل سرعت موتور با استفاده از دریافت پالس یا سیگنال است.در این روش سرعت موتور در هنگام حرکت را می شود کم یا زیاد کرد.موتورها در اشکال و اندازه و مشخصات مختلفی در بازار یافت می شوند.که به تبع آن درایور مربوط به سرعت آن ها نیز متفاوت می باشد.سرعت دور یا چرخش یک موتور DC وابسته به تغذیه آن می باشد.به طور مثال اگر یک موتوری که بتواند ولتاژ 12 ولت را تحمل کند به تغذیه 12 ولت متصل کنید و سپس ولتاژ تغذیه آنرا تا مقدار 6 ولت پایین بیاورید.سرعت چرخش آن نصف حالتی خواهد بود.،که شما به آن ولتاژ 12 ولت را می دادید.در حالت PWM کنترل موتور به صورت دستی انجام نمی شود.در این حالت شما موتور را به صورت دستی کنترل نمی کنید.بلکه این میانگین ولتاژ های فرستاده شده توسط مدار درایور موتور است که سرعت موتور را کم و زیاد می کند.
هنگامیکه یک فیلم را مشاهد می کنیددر واقع شاهد هزاران عکس ثابت هستید.، که با یک فرکانس بالا آنرا مشاهده می کنید.سرعت پخش شدن عکس ها آنقدر زیاد است که مغز شما فواصل زمانی بین پخش شدن و عدم پخش شدن را نمی تواند تشخیص دهد.
در واقع مغز شما میانگین این عکس ها را مشاهده می کند.در کنترل PWM نیز همین وضعیت وجود دارد.آنقد سرعت روشن و خاموش شدن زیاد است.که شما متوجه آن نمی شوید.هر چه فرکانس کاری بالاتر باشد.موتور سریعتر روشن و خاموش می شود.و در واقع میانگین،چیزی که شما مشاهده می کنید سرعت بیشتر موتور و زمانیکه فرکانس پایین باشد.فواصل زمانی روشن و خاموش شدن موتور کمتر می شود که شما میانگین آنرا با سرعت کمتر موتور مشاهده خواهید کرد.در واقع مانند یک فیلم شما نیز میانگین روشن و خاموش شدن را می بینید.در این حالت مغز شما سرعت این روشن و خاموش را به صورت سرعت کم و زیاد مشاهد خواهید کرد.در زیر دو نمونه عملی و ساده یک مدار کنترل دور موتور با استفاده از پهنای پالس را مشاهده می کنید.



قطعات مورد نیاز برای حالتی که از مسفت استفاده می کنید

1 عدد آی سی 4093

1 عدد پتانسیومتر 100 کیلو اهم

1 عدد خازن 103

1 عدد مقاومت 1 کیلو اهم

2 عدد دیود 1N4148

1 عدد دیود 1N4007

1 عدد ترانزیستور اثر میدان (مسفت)BUZ80

1 عدد موتور DC با رنج دلخواه 5 تا 18 ولت

برد بورد یا برد مسی سوراخدار

سیم تلفنی در صورت استفاده از برد بورد

نقشه مدار به همراه توضیحات

قبل از هر چیز می بایست بگویم.،دیود موجود در مسفت یک دیو داخلی است.،آنرا به عنوان یک المان مجزا در نظر نگیرید.
آی سی 4093 دارای 4 عدد گیت NAND با ورودی هایی است .،که به صورت اشمیت تریگر عمل می کند.ورودی های آن هم می توانند ولتاز های مثبت و هم ولتاژ های منفی باشند.و میزان ولتاژ های ورودی آن دارای محدوده بیشتری از لحاظ حداقل و حداکثر نسبت به 4011 می باشد.
برای تجسم بهتر عملکرد مدار در کنار نقشه مدار، ساختمان داخلی آی سی 4093 را نیز مشاهده می کنید.همانطور که در نقشه مشاهده می کنید تمامی ورودی های آی سی 4093 بجز پایه های 2 و 1 به یکدیگر متصل شده اند.و تمامی این ورودی ها به پایه خروجی 3 که نتیجه ورودی 1 و 2 آی سی 4093 است.به صورت مشترک وصل شده اند.
مقاومت 1 کیلو اهم به همرا پتانسیومتر 100 کیلو اهم و خازن 103 کار تولید پالس را در اولین گیت آی سی 4093 به عهده دارد.این گیت با توجه به سیم بندی مدار گیت های دیگر را نیز تحت تاثیر قرار می دهد.
با پیچاندن پتانسیومتر نیز می توانید سرعت موتور را کم یا زیاد کنید.در واقع با پیچاندن پتانسیومتر مدار RC را که از حاصلضرب مقاومت 1 کیلو اهم به همراه پتانسیومتر 100 کیلو اهم در خازن10 نانو فاراد ایجادمی شود.،را کم و زیاد می کنید.با پیچاندن پتانسیومتر تا انتهای یک سمت سرعت موتور حداکثر و با پیچاندن پتانسیومتر تا انتهای سمت دیگر سرعت آن حداقل می شود تا اینکه به صفر می رسد.البته با وجود مقاومت 1 کیلو اهم در مدار حتی اگر با پیچاندن پتانسیو متر مقاومت ایجاد شده را به صفر برسانید.مقاومتی که در پایه 2 موجود است به مقدار حداقل یک کیلواهم خواهد رسید.مقدار فرکانس پالس مربعی ایجاد شده در پایه 1و 2 از حاصلضرب مجموع مقاومت یک کیلو اهم و پتانسیومتر 100 کیلو اهم در خازن 10 نانو فاراد بدست می اید که این حاصلضرب را در دو حالت برای شما حساب می کنم.البته حالت های زیادی در اثر پیچاندن پتانسیومتر و تغییر مقاومت کل مجموع بدست می آید.که شما نیز به راحتی می توانید این حالت ها را محاسبه کنید.
حالتی را در نظر بگیرید.که پتانسیومتر مقاومت 100 کیلو اهم را داشته باشد.در این حالت مجموع دو مقاومت 101 کیلو اهم می شود.که حاصلضرب مقاومت 101 کیلو اهمی در خازن 10 نانو فارادی معادل 10 به توان،منفی 3 می شود.برای بدست آوردن فرکانس بایست این حاصلضرب را برعکس کنید که نتیجه معادل یک کیلو هرتز خواهد شد.در حالتی که پتانسیومتر مقدار 0 را داشته باشد.فرکانس کاری مدار از حاصلضرب،مقاومت 1 کیلو اهم در خازن 10 نانو فاراد بدست می آید.که این مقدار معادل 100 کیلو هرتز می شود.به یاد داشته باشید.که کیلو معادل 1000 و نانو معادل 10 به توان،منفی 9 می باشد.
با تعویض جای دیود های متصل به پایه های پتانسیومتر می توانید جهت حداکثر و حداقل شدن سرعت را با انتهای پتانسیومتر تنظیم کنید.یعنی اینکه در چه سمت که پتانسیومتر را می پیچانید سرعت زیاد یا کم شود.این دیودها همچنین مکان ورود پالس های مثبت و منفی از پایه 3 نیز می باشند.
تمامی خروجی های 4 ، 10 و 11 از آی سی 4093 به یکدیگر مشترک شده.و به گیت مسفت BUZ80 متصل می شوند.زمانیکه در مسفت ولتاژ در گیت از ولتاژ آستانه هدایت که در اینجا Vth نام دارد بیشتر شود.جریانی از سورس به سمت درین خواهیم داشت.
(در واقع در این وضعیت مسفت روشن می شود.در ترانزیستورهای اثر میدان مسفت درین دارای قطبیت مثبت و سورس دارای قطبیت منفی است.به طوریکه اگر ولتمتر در اختیار داشته باشد.می توانید این پایه های را حتی اگر به اطلاعات مربوط به پایه های ترانزیستورهای اثر میدان دسترسی نداشته باشید براحتی پیدا کنید.ولتمتر را در حالت تست دیود قرار دهید.در ترانزیستورهای اثر میدان این درین است که به سورس راه می دهد.و سورس به درین راه نمی دهد.اگر به این مسفت و سمت نوشته های روی آن نیز دقت کنید.اولین پایه از سمت چپ گیت ،دومین پایه درین و پایه سوم سورس خواهد بود.)
همانطور که در نقشه مشاهده می کنید.،یک سمت موتور به صورت مستقیم به مثبت ولتاژ متصل است.بنابراین موتور برای حرکت احتیاج به زمین دارد.که این زمین،توسط سورس مسفت بر روی درین و از آنجا بر روی یک سمت موتور ایجاد می شود.
در واقع موتور برای حرکت احتیاج به اختلاف پتانسیل دارد.که این اختلاف پتانسیل توسط آی سی 4093 به همراه مسفت BUZ80 در موتور ایجاد می شود.ایجاد این زمین در یک سمت موتور بستگی به فرکانس ایجاد شده در پایه های 1و 2 متاثر از خازن و مقاومت خواهد داشت.که این مسئله را نیز به راحتی با قرار دادن مقادیر متفاوتی از خازن و مقاومت براحتی می توانید تجربه کنید.
در مسفت مقدار جریان ایجاد شده با توجه به رابطه ای که در آن نیز حاکم است به سطح ولتاژ ورودی در گیت کاملا وابسته است.هر چه قدر این ولتاژ بیشتر باشد.شدت جریان ایجاد شده نیز بیشتر خواهد بود.در این وضعیت اگر ولتمتر در اختیار داشته باشد.،و یک سر سیم آنرا به زمین این مدار و سر دیگر آنرا به پایه گیت مسفت متصل کنید.مشاهده می کنید که با پیچاندن پتانسیومتر سطح ولتاژ در این پایه ممکن است.،کم یا زیاد شود.در سمتی که پتانسیومتر را می پیچانید.و میزان ولتاژ دیده شده در ولتمتر شروع به افزایش می کند.،در این وضعیت موتور نیزسرعتش زیاد می شود..همین مطلب را نیز به صورت برعکس می توانید تجربه کنید.در این حالت سرعت موتور رو به کاهش می رود.
برای افزایش جریان، پایه های خروجی 4،10 و 11 با یکدیگر مشترک شده اند.تا برای تقویت جریان به گیت مسفت احتیاجی به تقویت کننده ای مثل ترانزیستور ها نباشد.
در مسفت ها با توجه به کم بودن مقاومت Rds تلفات حرارتی کمتری را نسبت به ترانزیستورهای BJT خواهیم داشت.

 

 


قطعات مورد نیاز برای حالتیکه از ترانزیستور استفاده می کنید

1عدد آی سی 4093

1عدد پتانسیومتر 50 کیلو اهم

1عدد مقاومت 1 کیلو اهم

1عدد مقاومت 100 اهم

2عدد ترانزیستورC1815

2عدد دیود 1N4148

1عدد دیود 1N4007

1 عدد خازن 100 نانو فاراد

1 عدد موتور DC بسته به نیاز 5 تا 12 ولت

1 عدد خازن 100 میکرو فاراد

1 عدد خازن 10 نانو فاراد

نقشه مدار به همرا توضیحات

در این نقشه مانند حالت قبل کار تولید پالس را مقاومت های یک کیلو و پتانسیومتر صد کیلو اهم و خازن 10 نانو فاراد به عهده دارند.پایه 3 نیز مانند حالت قبل به پایه های ورودی 5 و 6 گیت دوم NAND از آی سی 4093 متصل می باشد.و خروجی 4 آی سی 4093 با یک مقاومت 100اهم،به بیس ترانزیستور C1815 متصل است.در این مدار به جای مسفت از ترانزیستورهای BJT استفاده شده است.در این حالت نیز مانند حالت قبل یک سر موتور به مثبت ولتاژ متصل است.وجهت حرکت موتور احتیاج به زمین داریم.،که این زمین در سر دیگر موتور و از طریق دو عدد ترانزیستور موجود در مدار ایجاد می شود.ترانزیستورها همانطور که مشاهده می کنید به صورت دارلینگتون بسته می شوند.دراین حالت مقدار جریان ایجاد شده در کلکتور ترانزیستور جهت حرکت موتور بیشتر می شود.،و همچنین موتور با کو چکترین تحریک بیس ترانزیستور رو شن خواهد شد.اگر ولتمتر در اختیار داشته باشد می توانید نکات جالبی را مشاهده کنید.به طور مثال زمانیکه پتانسیومتر را در یک سمت تا انته می پیچانید.و موتور خاموش می شود.اگر ولتاژ موجود در پایه 3 آی سی 4093 را اندازه بگیرید مقدار آن نزدیک به مقدار مثبت منبع تغذیه است.اگر تغذیه شما به طور مثال 5 ولت باشد.در این حالت،پایه 3 ولتاژ 5 ولت را نشان می دهد.این پایه به پایه های 5 و 6 که هر دو، وردودی های دومین گیت NAND موجود در این آی سی هستند.مطابق نقشه اتصال دارد.بنابراین با توجه به اینکه گیت NAND تنها زمانی خروجی آن صفر می شود که هر دو ورودی آن یک باشد.در این حالت خروجی 4 مقدار صفر را دارد.وترانزیستور همچنان خاموش است.


منبع سايت رشد

 

 


برچسب‌ها: مدار کنترل PWM موتور DC با آی سی 4093
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:16 ] [ الیاس شبان ]

 كمپاني ABB اخيرا ساخت AX1 يك محصول كليدخانه ولتاژ متوسط جديد عرضه كرده است. اين فناوري خصيصه ساختماني منحصر به فردي را داشته و چندين مفهوم در طراحي آن به كار گرفته شده است.AX1كليدخانه جديد عايقبندي در برابر هوا و ولتاژ متوسط ABB بر مبناي فلسفه ايمني ساخته شده كه بر مبناي آن فضاي كامل ولتاژ قوي براي چندين ورودي و تغذيه كننده مكعبي و يك حصار فلزي پيش بيني شده كه امكان برخورد انساني در شرايط سرويس را پيش نميآورد. در جهت ارتقاي ايمني و مقابله با خطرات رودرروي انساني و كاهش زمان برپاسازي دوباره در شرايط خرابي دستگاهي به نام ”حذفكننده آرك – Arc Eliminator “ ساخته ، امتحان و به كار برده شده است. مشخصه هاي نوآورانه ديگر نظير مشاهده گري كامل و اتصالات سيم پيچها با كنتاكت جهشي نيز ايمني AX1 را بالاتر برده است.محصولAX1 در لودويكا ساخته شده كه بزرگترين مركز سازنده دستگاههاي فشارقوي در دنياست و آن را به مطلوبترين مكان براي توسعه بعدي AX1 بدل گردانده است. كارخانه AX1 شكل يكپارچه دارد و بخشهاي توليد و اداري در كنار هم قرار دارند. اين امر سبب مي شود مبادله اطلاعات قابل اتكاي بين بخشهاي اداري و توليدي به سرعت ميسر شود



فضاي كوچك،ايمني بالا

به خاطر اندازه كوچك و ايمني بالاي اين دستگاه نصب پانلهاي AX1 براي فضاهاي كوچكي كه نيازمند ايمني بالا هستند ، بسيار مطلوب است. به دليل پويا بودن آرك حفاظتي AX1 ،افزايش خطرناك فشار هيچگاه امكان شكلگيري پيدا نميكند و اگر باز شدن دروني آرك كليدخانه رخ دهد گازهاي مضّر امكان انتشار ندارند. بنابراين به فضايي براي زدايش كمپرس گاز و آتش نياز نيست زيرا حذف كننده هاي سريع آرك (قوس) در AX1به سرعت بسيار بالايي از هر گسست احتمالي ناشي از صدمات جلوگيري مي كند. مشخصه ديگري كه فضاي موردنياز AX1 را كوچكتر مي كند درهاي كشويي آن است كه هيچ فضايي را در راهروي عملياتي اشغال نمي كند.

تگنر Tegner در شهر واستراس ـ سوئد نمونه خوبي از تعبيه AX1در فضايي بسيار كوچك است. در زيرزمين يك ساختمان چندين كارخانه AX1 نصب شده است . يكي از آنها شامل يك AX1 با 1+6 پانل است كه در يك سوراخي به اندازه شش مترمربع جاسازي شده است. در نبود فضا ، پانل حايل روي ديوار مقابل پانلهاي AX1 تعبيه شده است. اين نمونه نشان ميدهد كه AX1در فضاهاي كوچك چه برتريهايي دارد و ساختمان جمع و جور آن و عدم نياز به فضاي مربوط به زدايش كمپرس از آن جمله است.

يك نمونه ديگر از خصوصيات منحصر به فرد AX1 در شهر مالمبرگت در شمال سوئد ديده ميشود دستگاه در جايي 1000 متر زير سطح محيط موردنياز براي كارگران معدن و تجهيزات مكانيكي و برقي معادن نصب شده است. در يك معدن به دستگاه حفاري پيوسته نياز وجود دارد كه سنگها را بشكافد. بزودي كابل مربوطه بسيار طولاني شده و كليدخانه بايد جابهجا شود. اين كار معمولا پر دردسر و پرهزينه است. بنابراين به راهحلي جابهجاپذير نياز وجود دارد كه بتوان آن را به سرعت، راحت و هماهنگ با فرايند معدن كاري جابهجا كرد. در اين جاست كه دستگاههاي جمع و جور خاصيت خود را نشان ميدهند. از آنجا كه در مكعبي AX1 هنگام باز شدن به طور عمودي فشار داده ميشود به فضاي اضافي در جلوي پانلها نيازي نيست و جا براي مانور موردنياز وجود دارد. يك مشخصه حياتي ديگر AX1حذف قوس ( Arc) آن است كه وجود يك سيستم رهاسازي فشار را غيرلازم ميكند و اين امري مهم در ايمني كارگراني است كه در معادن كار ميكنند.

 

كاربردهاي ديگر

طراحي جمع و جور AX1 آن را براي سكوهاي نفتي و گازي مطلوب ميسازد . پانلهاي AX1 از آلومينيوم ساخته شده و آن را سبك ميكند. تجهيزات مخصوص دستگاههاي دريايي با تنشهايي روبرو ميشوند كه در شرايط عادي و در روي زمين با آن مواجه نميشوند. حركت مقتدرانه امواج، ارتعاش و خوردگي به دليل


فضاي آلوده به نمك از آن جمله است. براي اطمينان تأثيرپذيري AX1 در سختترين شرايط AX1به شكلي شديد براي سازگاري با نيازهاي IEC و UL مورد آزمايش قرار گرفته است.

در كاناري وارف دوكلندز لندن نيز دستگاهاي AX1 نصب شده است. در يك ساختمان بانكي براي HSBC سه كليدخانه AX1 نصب شده است . دو دستگاه در پايين ساختمان كه هر كدام 21 پانل AX1 دارند. سومي با هشت پانل در طبقه هفتم تعبيه شده است و اين مسالهاي ايجاد نميكند زيرا حذفكنندههاي قوس الكتريكي به معناي عدم نياز به هرگونه سيستم تخليه فشار براي فشارهاي بيش از حد و گاز است.

 

طراحي AX1

به دليل شكل لولهاي، ابعاد به شكلي اساسي كوچك شده است. اخيرا در مقايسه با دستگاههاي مشابه در بازار AX1 به عنوان كوچكترين آنها شناخته شده است. اين اندازه كوچك به معناي آن است كه AX1ميتواند به راحتي در يك كانتينر استاندارد 3/7 متر قرار گيرد. گذشته از صرفهجويي در فضا، كار نصب نيز آسانتر ميشود،زيرا اين دستگاه به طور يكپارچه و مونتاژ شده در كانتينر قرار ميگيرد و در مكان نصب، تنها كار، اتصال كابلها است. اين دستگاه با شكل خود تصمين كننده طراحي بهينه و قوي پانلهاست.

ميدانهاي همنواختي – الكتريكي دور ميله جريان وجود دارد كه آن را براي سازگارسازي و به كارگيري مرحله به مرحله كوتاه ايمن ميسازد. بين فازها همواره پتانسيل زميني وجود دارد كه ريسك گريپاژ جريان را به حداقل ميرساند. به عايقهاي سدكننده بين فازها نيازي نيست (يا بين فاز و زمين)و ميلة جريان اصولا نيازي به عايقكاري ندارد. همچنين ميله جريان به اتصالات فنري سيم پيچهاي منحصر به فرد خود، كار الحاق پانلها به يكديگر را سادهتر ميكند.

اين شكل AX1 است كه استفاده از آن را به عنوان يك تكنيك اتصال به فنرهاي Helicon بدون چفت ميسر كرده است. اتصالات فنري سيمپيچ در تمام نقاط ارتباط مدار اصلي به كار گرفته ميشود كه در سيستم ميله جريان بين پانلها قابل پيادهسازي ـ و يا در اتصالات بالاتر يا پايينتر و دستگاههاي كابلهاي ارتباطي ـ است . اين تكنيك اتصالات فنري سيمپيچ در نقاط قابل جابجايي انتقال جريان داخل دستگاههاي سوئيچ مورد استفاده قرار ميگيرد. اگرچه اين تكنيك منحصر به AX1 نيست اما صناعت و تكنيكي است كه امتياز آن را ABB دارد و براي مدارشكنهاي فشارقوي و كليدخانههاي GIS در 20 سال اخير به كار گرفته شده است.

تكنيكهاي جديد اندازهگيري كه در AX1 به كار گرفته شده به مفهوم آن است كه جريان با سيمپيچ روگوسكي Rogowski اندازهگيري ميشود. اين سيمپيچ از گونهاي حلقوي است كه روي بدنهاي از مواد غيرمغناطيسي پيچيده شده است و درجه حرارتش ثابت است. اين دستگاه قادر به اندازهگيري جريان چند آمپر تا جريان مدار ـ كوتاه است و اندازهگيري دقيق اُفت فشار قوي را به عنوان وسيلهاي ساده براي وارسي پوشش كنتاكت مدارشكن نيز انجام ميدهد. هر سنسور مورد آزمايش قرار ميگيرد و خطاها به شكل فاكتور اصلاحي براي رايانه پانل تصحيح مي شود بنابراين دقت اندازهگيري آن بالاست.

پايداري

در حالي كه ارزشگذاري براي ايمني يك كليدخانه به زبان اقتصادي دشوار است، پايداري آن از جهتي ديگر اهميت اقتصادي دارد زيرايك گسست برنامهريزي نشده ميتواند باعث ضرري هنگفت يا از دست رفتن درآمد شود.

معمولا به دليل سرهمبندي كردن نادرست، بيشتر اشتباهات در اتصال كابلها رخ ميدهد. در AX1 اتصالات پيش ساخته كابلها در بيرون و به شكل مخروط يا در داخل به شكل پريز مورد استفاده قرار گرفته است. منبع اشتباه بخشهاي مكانيكي، دستگاههاي عملياتي هستند به اين دليل كه در AX1مدارشكن و كاركرد عدم اتصال وارثينگ (earthing) به هم بستهاند و همواره در چارچوب مدار اصلي نصب ميشوند. گذشته از آن ميتوان دستگاههاي عملياتي را بدون خارج كردن هر يك از پانلها از سرويس جابهجا كرد. يك اشتباه ديگر (اگرچه اندكتر) گرمايش بيش از حد در ارتباط با ميله جريان است. از آنجا كه AX1 يك سيستم لولهاي ميله جريان با تكنيك اتصال بدون پيچ دارد (كنتاكت فنري سيمپيچ) خطاي گرمايش بيش از حد به دليل محكم نبودن ناكافي لنگر وجود ندارد. كنتاكت فنري سيمپيچ با حلقههايي به شكل ]حرف[ O و پوشش لاستيكي به خوبي محافظت ميشود تا از نفوذ عوامل محيطي و بيروني جلوگيري كند.

جديترين اشتباه در كليدخانه ناشي از قوس الكتريكي داخلي است. دستگاه بسيار سريع حذف كننده قوس الكتريكي در AX1 به معناي جلوگيري از چنين اتفاقي است كه پس از بازرسي، برگرداندن دوباره كليدخانه به سرويس را به سرعت ميسر ميكند. در حالي كه در كليدخانههاي ديگر به دنبال خطاي ناشي از قوس الكتريكي به كار انداختن مجدد آن هفتهها طول ميكشد.

از آنجا كه تلفات عمليات به حداقل ميرسد در صرفهجويي انرژي و عمر مفيد دستگاه مؤثر است كه همچنين باعث كاهش تأثيرات ]مخرب[ زيستمحيطي ميشود. در جريان طراحي از مواد قابل بازيافت نيز استفاده شده است.

 

حذفكننده قوس الكتريكي

حذفكننده قوس الكتريكي را بخش سيستم بازرسي و محافظت قوس الكتريكي اپتيك ABB پخش كرده است. اتصالات سه فازه هم زمان در مدتي كمتر از 5 ميليثانيه بسته ميشود . در نبود اين سيستم فشار به حدود 50 درصد حداكثر پيشين خود ميرسيد.

اگر يك قوس الكتريكي باز در كليدخانه رخ دهد هر سه فاز به سرعت ”ارث“ ميشوند و فشاري خطرناك مجال شكل گيري پيدا نميكند، و گازهاي داغ و زهرآلود نيز زمان براي تشكيل شدن پيدا نميكنند. كليدخانه همواره در معرض خسارات اندكي قرار دارد و اگر كسي جلوي آن ايستاده باشد، مجروح نخواهد شد. پس از معلوم شدن علت و انجام اقدامهاي ضروري، عمليات كليدخانه به سرعت و بدون نياز به تعمير برقرار ميشود.

اخيرا در تايلند يك مورد خطا ديده شد كه در آنجا حذفكننده قوس الكتريكي، كليدخانه را نجات داد. اين حذفكننده به مانند سيستم كيسه هوا در خودرو عمل كرد و كليدخانه را از خسارات عمده رهانيد . بعدا پس از وارسي و يافتن محل خطا، دستگاه كاملا تميز و سالم شد.

 

خودنگهداري

AX1 دستگاهي است كه به عنوان ”كليدخانه هوشمند“ شناخته شده است. هوش آن را هم در رايانههاي پانلها و

هم درچند سيستم اداره گزارشگر خطاها ميتوان ديد كه در هر پانل AX1 تعبيه شده و هر كدام شامل تعدادي سنسور است كه ميزان زيادي از اطلاعات مفيد را گرد ميآورند. AX1به بازرسيهاي ادواري معمول نيازي ندارد زيرا كاملا با پانلهاي كامپيوتر (رايانه) خود اداره ميشود . آنها چشمي بينا بر روي كليدخانه داشته و در موارد بسياري در صورت نياز به بازرسي و سرويس هشدار ميدهند


برچسب‌ها: ايمني كليد فناوري كليدخانه, Switch gear, است
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:14 ] [ الیاس شبان ]
شیرها:شیرها ابزاری جهت قطع و وصل و یا تنظیم سیال هستند که در مسیر آن قرار داده می شوند.
شیر هایی که در گاز رسانی استفاده می شوند عمئتا از جنس های زیر می باشند.
1-pvc : که برای شبکه های پلی اتیلن استفاده می شوندو از نوع سماوری هستند.
2- شیر های برنجی که بیشتر در لوله کشی منازل از انها استفاده می شود.
3-شیر های چدنی که برای شبکه شهری و خط تغذیه و انتقال و ایستگاه های تقلیل از انها استفاده می شود.
و ...
شیر ها بر اساس استاندارد های مختلفی طبقه بندی می شوند که رایج ترین آنها بر مبنای ماکزیمم فشاری است که اجزای شیر مخصوصا بدنه و سیت و پلاگ آن می توانند تحمل کنند.این استاندارد ها برای دیگر ابزار نیز وضع شده است.که در صنعت از دو سیستم متریک و امریکایی (ANSI) استفاده می شود.


 در صنعت گاز بیشتر از 3 کلاس زیر استفاده می شود :
1- کلاس ANSI 600 معادل با PN 100 که توانایی تحمل 100 bar فشار را دارد.
2- کلاس ANSI 300 معادل با PN 50 که توانایی تحمل 50 bar فشار را دارد.
3- کلاس ANSI 150 معادل با PN 100 که توانایی تحمل 25 bar فشار رادارد.
 
از شیر ها برای کار های زیر استفاده می شود :
1- قطع و وصل جریان موجود در خط انتقال , تغذیه و شبکه شهری و علمک های مشترکین
2- هدایت گاز ( ومحتویات لوله) از مسیری به مسیر دیگر
3- انفصال و از مدار خارج کردن قسمتی از دستگاه های موجود در ایستگاه ها و شبکه گاز
4- تنظیم و کنترل نمودن میزان دبی گاز عبوری
5- تنظیم و کنترل نمودن فشار دستگاه ها و گاز موجود در خطوط لوله
6- ممانعت از برگشت سیال عبوری از خط لوله
7- کنترل و حفظ ایمنی دستگاه ها
8- کنترل سطح مایعات در مخزن ها (مانند شیر های مجهز به شناور
9و ... 
 
 تقسیم بندی شیرها :
شیر هارا به صورت های مختلفی نام گذاری می کنند که یکی از آنها بر اساس نوع مغزی آن است .
 
این اساس شیر ها به صورت زیر دسته بندی می شوند :
1.      چک ولو  CHECK VALVE
2.      شیر توپی  BALL VALVE
3.      شیر سماوری PLUG VALVE
4.      شیر سوزنی  NEEDLE VALVE
5.      شیر دروازه ای  GATE VALVE
6.       شیر پروانه ای  BUTTERFLY VALVE
7.      شیر دیافراگمی  DIAPHRAGM VALVE
8.      شیر بشقابی GLOBE VALVE
 
بدليل گوناگوني و تنوع درانواع سيستمها ، سيالات و محيطها كه ولوها بايد در آنها عمل كنند ولوها نيز به همين دليل گسترش و تنوع پيدا نموده اند . براي مثال gllbe,get و ball, Play و پروانه اي، ‌ديافراگمي،‌ CHECKولو و SahetyValve. هركدام اين ولوها براي مقاصد خاص طراحي شده اند. بعضي ازولوها توانايي كنترل جريان را به صورت دريچه اي دارند بعضي ديگر فقط مي توانند جلوي جريان را بگيرندو گروهي ديگردرسيستمهاي خورنده كار مي كنند و بعضي سيالات با فشار بالارا عبورمي دهند .درك اين اختلاف و اينكه آنها چگونه اثر مي گذارند برعملكرد ولوها يا كاربرد آنها ضروري است براي استفاده و كاربرد موفقيت آميز يك تجهيز .
چهار شكل اصلي براي كنترل جريان در طراحي ولوها وجود دارند :
1-حركت يك ديسك يا توپي به سمت داخل يا خلاف دريچه (براي مثال globe يا needle ولو)
2-برشي ار يك صفحه تخت ، استوانه اي يا صفحه كروي در سرتاسر يك دريچه( براي مثالgateو
plug ) 3- گردش يك ديسك يا بيضوي حول يك شيفت در سرتا سر قطر يك دريچه ( براي مثال ولو پروانه اي يا ball ولو )
4- حركت يك جسم قابل انعطاف به داخل مسير جريان ( مثال ولو ديافراگمي )       
 
هر ولو از قسمتهاي ذيل تشكيل يافته است . a)     بدنه (BODY)b)    كلاهك (سرپوش)(BONNET) c)     محور(STEM)d)    محرك(ACTUATOR )e)    آب بند(PACKING )f)       نشيمنگاه (SEAT)g)    صفحه(DISK )  بدنه ولوبدنه كه گاهي اوقات پوسته نيز ناميده مي شود محدوده اوليه قرارگيري فشاربرروي يك ولن مي باشداين قسمت از ولو قسمت اصلي درمجموعه ولو است براي اينكه بدنه شاسي اصلي است كه قطعات را با يكديگر نگاه مي دارد. بدنه ، محدوده اصلي قرارگيري فشار اوليه برروي ولو بوده كه در مقابل با فشار سيال از قسمت اتصال به لاين مقاومت ميكند . لاينهاي ورودي و خروجي به ولوبصورت ، دنده اي، پيچي يا اتصالي جوشي مي باشد.
بدنه ولو يا بصورت ريخته گري بوده و يا بصورت فورج و در شكلهاي متفاوت تهيه مي شود .
از نظر تئوري ، اشكال كروي واستوانه اي ،‌مقاومت بيشتري در مقابل فشار سيال هنگامي كه ولو باز مي باشددارند . البته عوامل ديگر را هنگامي كه يك ولو باز هست بايد در نظر گرفت براي مثالب اكثر ولوها نياز به تيغه اي در سرتاسر بدنه ولو دارند كه براي نگه داشتن نشيمنگاه مي باشدچيزي كه بعنوان روزنه كنترل ( دريجه كنترل ) مي باشد . يا بسته شدن ولو مشخص كردن بار برروي بدنه مشكل مي باشد. اتصالات انتهايي ولو همچنين بارها را تغيير ميدهند به يك كره ساده و بيشتر مي پيچانند . توليد آسان ،‌مونتاژآسان وهزينه ها فاكتورهاي مهمي هستند كه بايد در نظر گرفته شوند .
شكل پايه و اصلي بدنه يك ولو به صورت كروي نيست امادر محدوده اشكال ساده تاپيچيده براي مثال سه پوش ، و قطعه قابل جابجايي براي آسان سازي مونتاژ ، شكلهاي قسمت هايي از بدنه مقاوم فشار هستند . گلويي محل عبور سيال ( اثر و فتوري ) يك روش عمومي براي كاهش سايز اصلي وهزينه يك ولو بعبارت ديگر ، انتهاي بزرگ اضافه مي شوند به ولو براي اتصال به لوله بزرگتر.   سرپوش ولو پوشاننده بدنه ولو بنام سرپوش (كلاهك) ناميده مي شود دربعضي از طرحيها ، بدنه خودش به دو تكه كه بوسيله پيچ به يكديگر وصل مي شوند وجوددارد . شبيه بدنه هاي ولو ، كلاهكها در طرحهاي گوناگون هستند بعضي زا كلاهكها عملكرد ساده اي برروي پوشاننده ولو دارند در حاليكه برخي از آنها نگهدارنده قطعات داخلي ولوها ومتعلقات آنها همانند محور ،‌ديسك و محرك هستند .
كلاهك دومين مرز فشار اصلي برروي يك ولو هستند . آن يا بصورت ريخته گري بوده و يا بصورت فورج از همان مواد بدنه و به بدنه بوسيله رزو يا بولت يا نقطه جوش متصل مي شوند.
در همه نمونه ها ، اتصال كلاهك به بدنه بعنوان يك محدوده فشار درنظر گرفته مي شود . اين بدان معني استكه نقطه جوش يا بولت كه كلاهك را به بدنه متصل مي كنند قطعات با فشار ماندهستند .كلاهكهاي ولو اگر چه براي اكثر ولوها لازم و ضروري هستند بيان كننده نوعي نگراني نيز هستند كلاهكها مي توانند فرآيند توليد ولو را پيچيده تر كرده ،‌سايز ولو را افزايش داده و همچنين نمايان مي سازد قسمت اعظم هزينه اصلي از هزينه يك ولو و همچنين منبع اصلي براي ايجاد نشتي در ولو هستند.  متعلقات ولو ( trim) قطعات داخلي يك ولو هستند مجموعه اي كه تحت عنوان تريم ناميده مي شوند .بعنوان نمونه تريم شامل يك ديسك نشيمنگاه ، محور و بوش هايي كه براي راهنمايي محور هستند . عملكرد يك ولو با درنظر گرفتن ارتباط بين موقعيت ديسك با نشيمنگاه تعريف مي شود . چونكه تريم ، حركات پايه واصلي و كنترل جريان را ممكن مي سازنند . Disk & seatبراي يك ولو داراي كلاهك ، ديسك سومين قسمت اصلي محدوده فشار مي باشد. ديسك قابليت اجازه عبور به جريان ياعدم عبور جريان سيال را بوجود مي آورد. وقتي كه ديسك مي بندد فشار اصلي سيستم بر سراسر ديسك اعمال مي شود به همين دليل يك قطعه تحت فشار در ولو مي باشد .ديسكها بصورت فورج تهيه مي شوند در پاره اي از موارد سطح ديسك را سختكاري مي كنند تا سطح خوبي در مقابل با سايش داشته باشد . سطح پويش شده ديسك در قسمت نشيمنگاه درولو بسيار ضروري براي آب بندكردن در هنگام بسته بودن ولو مي باشد. اكثر ولوها براساس مشكل و طراحي نوع ديسكها طبقه بندي مي شوند .    محور Stemمحور محرك وديسك را به يكديگر مرتبط مي كند و بوسيله آن ديسك تغيير موقعيت مي دهد.
محورها اغلب بصورت فورج تهيه مي شوند و بوسيله نقطه جوش با زرده به ديسك متصل مي شوند. براي طراحي هاي ولو نياز به آب بند كردن محور براي جلوگيري از نشتي مي باشد وجود سطح صيقلي براي محور در قسمت آب بندي بسيار حائز اهميت مي باشد . محور از اجزاء در محدوده قرارگير فشار نمي باشد . اتصال ديسك به محور مي تواند به ديسك در قسمت نشيمنگاه امكان حركات جرخشي يا گهواره اي بدهد متناوباً با محورممكن است به اندازه كافي قابليت انعطاف داشته باشد كه ديسك در جهت مخالف نشيمنگاه خودش قرار بگيرد . هرچندكه حركات نوساني يا چرخشي ثابت ممكن است باعث از بين رفتن اتصال ديسك و از بين رفتن ديك و يا از بين رفتن اتصالش به محور شود .
درنوع محور ولو وجود دارديكي محورهاي بالارونده و ديگري غير بالا رونده براي محورهاي بالا رونده محور در هنگام باز شدن ولو در بالاي سر محرك قرار مي گيرد . اين حالت بوجود مي آيد وقتيكه محور رزو شده باشد و با بوش رزو شده از دو شاخه ( yoke) كه يك قسمت اصلي بوده ويا قرارداده شده برروي كلاهك .  محرك ولو محرك وسيله مونتاژ محور و ديسك مي باشد يك محرك ممكن است با يك چرخ دستي به صورت دستي عمل كنديا بصورت اهرم دستي ،‌عملگر موتور ، عملگر سولنوئيدي ، عملگرپنوماتيكي يا عملگرهيدروليكي باشد.در پاره اي از طرحها ،‌محرك بوسيله كلاهك نگه داشته مي شود بجز براي كنترل ولوهاي هيدروليكي ، محركها در بيرون محدوه فشار وارده مي باشند . آب بندي ولوها در بيشتر ولوها از بعضي از انواع آب بندها براي جلوگيري از نشتي فضاي بين محور و كلاهك استفاده مي شود .آب بندها معمولاً از مواد اليافي يا ديگر تركيبات آنها نظير تفلون تهيه مي شوند . فرمهاي يك آب بند بين قطعات داخلي يك ولو و خارج آن جائيكه محور در داخل بدنه قرارگرفته است . آب بندها ي ولو بايد به خوبي كمپرس شوند تا از هدر رفتن سيال جلوگيري شود و همچنين از صدمه ديدن محور ولو گردد.اگر آب بندهاي ولو شل شوند ولو نشتي خواهدداشت كه اين مورد خطرايمني دارد.اگر آب بندها خيلي زياد سفت شوند باعث صدمه ديدن حركت شده وامكان صدمه رساندن به محور نيز وجود دارد.  ولوهاي يكطرفه(CHECK VALVE) ولوهاي يكطرفه براي جلوگيري از بازگشت سيال در يك سيستم پايپينگ در نظر گرفته مي شوند. اين ولوها توسط جريان سيال در لاينها عمل مي كنند.فشار سيال عبوري از درون لاين باعث بازشدن ولو گرديده و هرگونه برگشت سيال باعث بسته شدن ولو خواهد شد.


برچسب‌ها: شير هاي صنعتي
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:14 ] [ الیاس شبان ]

امروزه از سیستم ها ی اعلام حریق به طور گسترده در ساختمان ها و اماکن مسکونی و صنعتی استفاده می شود تا خسارتهای ناشی از حریق را به حداقل برسانند و همچنین برای اطلاع دادن به ساکنین ساختمان در مواقع بروز حریق از این سیستم ها استفاده می شود تا حدالامکان از تلفات جانی جلوگیری شود. برای تشخیص حریق از اثرات سه گانه آن یعنی دود و حرارت و شعله استفاده می شود. به طور کلی سیستم های اعلام حریق در دو نوع عادی و هوشمند ساخته شده اند. درسیستمهاي عادی مکانی را که از نظر حریق    می خواهیم حفاظت کنیم به مناطق مشخص تقسیم میکنیم تا در صورت بروزحریق بتوان محل حریق را سریعترو راحت تر تشخیص داد . به هر کدام از این مناطق یک زون ( Zone ) گفته می شود . این عمل در سیستم ها ی هوشمند نیز انجام می پذیرد ولی مزیتی که این سیستم ها نسبت به سیستم ها ی عادی دارند این است که این سیستم ها دارای اجزای قابل آدرس دهی هستند و علاوه براینکه می توان زونی را که در آن حریق اتفاق افتاده است تشخیص داد بلکه می توان دقیقا عنصری را که حریق را تشخیص داده معین کرد و محل دقیق حریق را مشخص نمود و خبردهنده ها یی را که مربوط به آن محل می باشد فعال نمود.



اجزای سیستم اعلام حریق به سه قسمت اصلي تقسیم می شوند :

  • تجهیزات تشخیص حریق ( دتکتورها )
  • تجهیزات اعلام حریق ( فلاشرها ، آژیرها و ... )
  • مرکز کنترل یا پانل مرکزی که وظیفه ارتباط بین دتکتورها و وسایل اعلام حریق را به عهده دارد.

تجهیزات جانبی دیگری نیز برای تکمیل و قدرتمند نمودن سیستم اعلام حریق به کار می روند.

تجهیزات تشخیص حریق ( دتکتورها )

دتکتورها وسایل الکترونیکی هستند که در شکل ها و طرح ها ی مختلف و معمولا به رنگ سفید توسط کارخانه های سازنده ارائه می شوند و در محلهای مناسب ساختمان مانند آشپزخانه – موتورخانه – اتاق بایگانی – راهروها – اتاق ها منزل – اتاق ها ی کنفرانس به صورت سقفی یا دیواری روی پایه های مخصوص نصب می شوند و وظیفه آنها تشخیص حریق و اعلام آن به مرکز کنترل میباشد. تغذیه دتکتورها معمولا با ولتاژ 24 ولت DC صورت می گیرد ولی دتکتورها یی وجود دارند که از ولتاژ های 12 و 48 ولت DC و یا AC 220 ولت تغذیه می شوند. جریان عبوری از آن ها در حالت عادی چند ده میلی آمپر است و در مواقع بروز حریق افزایش می یابد. بسته به اینکه دتکتورها از کدام اثر آتش برای تشخیص استفاده می کند در انواع گوناگونی به صورت زیر ساخته می شوند :

1- دتکتور دودی       2- دتکتور حرارتی       3- دتکتور شعله ای 

تجهیزات اعلام كننده حریق

برای آگاه کردن ساکنین ساختمان از بروز حریق از وسایل سمعی و بصری خاص سیستم های اعلام حریق استفاده می شوند که به سه گروه تقسیم می گردند:

1- آژیر ( Sounder ) یا زنگ ( Bell )

2- چراغ ها ی نشانگر ( (Flasher

3- شستی ها ی اعلام حریق ( Manual Call Point ) ( MCP )

کابل کشی سیستم اعلام حريق

نصب و استقرار تجهیزات سیستم اعلام حریق طبق استاندارد BS 5839 و کابل کشی طبق استاندارد BS 6207 انجام می گیرد . به طور کلی می توان سیم ها ی مدار اعلام حریق را به دو گروه تقسیم کرد و با توجه به خصوصیات هر گروه کابل مناسب باآن را به کار برد :

گروه1 :کابلهایی که بعد ازآشکارشدن حریق استفاده نمی شود مانندکابل ها ی دتکتورها وشستی ها

گروه 2 : کابلهایی که بعد ازکشف حریق استفاده میشوند مانندکابلهاي منبع تغذیه وآژیرها و چراغها

 در حالت كلي می توان برای هر دو گروه کابل 5/1 میلی متر مربع با روپوش و عایق پروتودور به کار برد ولی در مکان ها ییکه امکان ضربه یا ساییدگی و جویده شدن توسط حیوانات وجود دارد باید کابل ها را حفاظت مکانیکی کرد. می توان در مورد سیم ها ی آژیرها و چراغ ها برای حفاظت آنها را داخل دیوار زیر حداقل 12 میلی متر گچ به صورت توکار گذاشت . کابلها ي سیستم اعلام حریق باید جدا از سایر کابل ها سیم کشی شوند . تست کابل ها توسط اهم متر انجام می شود و در صورت استفاده از مگا اهم سنج باید تمام تجهیزات اعم از دتکتور – آژیر – پانل کنترل و ... را از مدار باز کرد تا ولتاژ تست بالابه آنها آسیب  نرساند . هنگام کابل کشی نباید از مسیر زون ها انشعاب گرفت . همچنین نباید از آژیر ها هم انشعاب گرفت . کابل کشی سیستم ها ی عادی به صورت رادیال یا خطی و کابل کشی سیستم ها ی هوشمند به صورت حلقوی انجام می گیرد . در انتهای مسیر زون ها همیشه یک مقاومت موازی با خط که مقدارآن معمولا 7/4 یا 8/6 کیلو اهم است متصل می کنند یا از واحد انتهای خط AEOL استفاده می نمایند.

shayeg.blogfa.com


برچسب‌ها: آشنایی با سیستمهای اعلام حریق
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:13 ] [ الیاس شبان ]

در اماکن و ساختمانها در مواقع تعطیلی وعدم فعالیت جهت کنترل و حفاظت در برابر ورود غیر مجاز به ساختمان و اطلاع دادن به نگهبان و به صدا در آوردن آژیر خطر در صورت بروز سرقت سیستمهایی نصب  می گردد که قادرند حرکت انسان را توسـط سنسورهایی تشخیس داده و با گزارش دادن آن به یک مرکز کنترل الکترونیکی باعث به صدا در آمدن آژیرها و تلفن زدن به افراد یا محلهای از پيش تعیین شده جهت جلوگیری از سرقت شوند. تجهيزات اصلی كه در اين سیستمهاي اعلام سرقت مورد استفاده قرار ميگيرند به شرح زیر می باشند:   



  • دتکتورهای حرکتی (Motion detector)(sensor)
  • دتکتورهای شکستن شیشه (Glass break Detector )
  • آژیرها (siren) (sounder)
  • تلفن کننده (dialler)
  • سیستم کنترل از راه دور (remote control)
  • با طریهای اضطراری(back up battery)
  • تابلو كنترل مرکزی (control panel) 

 

دتکتورهای حرکتی

از این دتکتورها که به عنوان سنسور مادون قرمز یا چشمی نیز یاد می شود و در سیستمهای اعلام سرقت برای تشخیص حرکت در یک منطقه مشخص که تحت پوشش دید چشمی قرار دارد استفاده می گردد . از آنجا که بدن موجودات زنده به دلیل وجود حرارت از خـود اشعه مادون قرمز (infrared) پخش می کند از این خاصیت برای تشخیص حرکت در این سنسورها استفاده شده است. قسمت اصلی سنسورها از یک ماده کریستالی به ابعاد 4/3 ×1 میلی متر تشکیل شده است که در اثر برخورد اشعه مادون قرمز روی آن یک شارژ سطحی ایجاد می شود و هرگونه تغییرات در مقدار اشعه تابیده شده بر روی این ماده  باعث تغییر شارژ الکتریکی آن شده وسیگنالی ایجاد میشود .در عمل از دو عدد ماده کریستالی که به صورت متقابل وبا فاصله يك ميليمتر بسته شده اند استفاده می گردد تــا نویزهای حاصل از برخورد نور خورشید يا لرزش و تغییر دما خنثی شوند این دو عنصر با مداری مشابه شکل زیر به یک ترانزیستورFET بسته می شوند ودر مجموع یک عنصر 3 پایه برای اتصال به تقویت کننده و مقایسه کننده ایجاد می شود. روی سنسورها   دریچه ای برای محدود کردن مقدار اشعه ورودی از جنس پلی اتیلن  شفاف وجود  دارد.  به این عنصر سه پایه که دارای دو المان حساس به اشعه مادون قرمز می باشد   PIR (Passiveinfrared)یا سنسور PYRO  گفته می شود این عنصر به یک برد الکترونیکی  (P.C.B) برای تقویت و مقایسه سیگنال اتصال می یابد در صورت تغییر در مقدار اشعه و تشخیص حرکت توسط سنسور مدار الکترونیکی یک رله را تحریک می کند که از کنتاکت این رله برای اتصال به مرکز کنترل یا هر وسیله حفاظتی دیگر جهت اطلاع دادن استفاده می گردد.  مجموعه مدار وسنسور در داخل یک قـاب قرار می گیردکه جلوی قاب دارای پنجره ای به شکل خاص می باشد وظیفه این پنجره تمرکز اشعـه مادون قرمز  رویPIR است و مانند یک عدسی محدب در هم شکسته می باشد و به آن (Fresnel lens ) گفته می شود. بعد از اتصال سیمهای لازم به مدار الکترونیکی و بستن قاب سنسور آنرا توسط پایــــه های خاصی (bracket)که می توانند در جهات مختلف حرکت کنند روی سقف یا دیوار نصب می کنند . بعد از نصب چشمی در محل وارتفاع مناسب زاویه دید چشمی را تنظیم کرده وسپس مفصل پایه را محکم می کنند.

shayeg.blogfa.com


برچسب‌ها: آشنایی با سیستمهای اعلام سرقت
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:13 ] [ الیاس شبان ]

كنترل كننده هاي دور موتورهاي الكتريكي هر چند كه ادوات پيچيده اي هستند ولي چون در ساختمان آنها از مدارات الكترونيك قدرت استاتيك استفاده مي شود و فاقد قطعات متحرك مي باشند،  از عمر مفيد بالائي برخوردار هستند . مزيت ديگر كنترل كننده هاي دور موتور توانائي آنها در عودت دادن انرژي مصرفي در ترمزهاي مكانيكي و يا مقاومت هاي الكتريكي به شبكه مي باشد . در چنين شرائطي با استفاده از كنترل كننده هاي دور مدرن مي توان از اتلاف اين نوع انرژي جلوگيري نمود . بطوريكه در برخي كاربردها قيمت انرژي بازيافت شده از اين طريق ، در كمتر از يكسال معادل هزينه سرمايه گذاري سيستم بازيافت انرژي مي شود .
کنترل کننده های دور موتور انواع مختلفی دارند. آنها قادرند انواع موتورهای ACو DCرا کنترل کنند. قیمت کنترلرها وابسته به نوع تکنولوژی بکار رفته در ساختمان آنها میباشد.



1- روش تثبیت نسبت ولتاژ به فرکانس(یا کنترل V/ Fثابت) : ساده ترین روش کنترل موتورهای  AC روش تثبیت نسبت ولتاژ به فرکانس میباشد. اینک این روش، بطور گسترده در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. این نوع کنترلرها از نوع اسکالر بوده و بصورت حلقه باز با پایداری خوب عمل میکنند. مزیت این روش سادگی سیستمهای کنترلی آن است. در مقابل این نوع کنترلرها برای کاربردهای با پاسخ سریع مناسب نمی باشند.


2- روش کنترل برداری : روبوتها و ماشینهای ابزار نمونه هائی از کاربردهای با دینامیک بالا هستند. در این کاربردها روشهای کنترلی برداری استفاده میشود. در روشهای کنترلی برداری با تفکیک مولفه های جریان استاتور به دو مولفه تورک ساز و فلو ساز، و کنترل آنها با استفاده از رگولاتورهای PIترتیبی داده میشود که موتور AC

 

نظیر موتور DCکنترل شود. و بدین ترتیب تمام مزایای موتور DCاز جمله پاسخ گشتاور سریع آنها در موتورهای ACنیز در دسترس خواهد بود.


3- روش کنترل مستقیم گشتاور (Direct TorqueControl ) : پاسخ گشتاور در روشهای  برداری حدود 10 – 20msو در روشهای کنترل مستقیم گشتاور (Direct TorqueControl )این زمان حدود5ms است

 

 

هنگامي‎‎كه استفاده از مبدل‎هاي الكترونيك قدرت در اواخر دهه 1970 معمول گرديد، توجه بسياري از مهندسين شركت‎هاي برق درمورد توانايي پذيرش اعوجاج هارمونيكي توسط سيستم‎هاي قدرت را برانگيخت . پيش‎‎بيني‎هاي مأيوس‎‎كننده‎‎اي از سرنوشت سيستم‎‎هاي قدرت درصورت اجازه استفاده ازاين تجهيزات انجام گرفت. درحالي‎‎كه بعضي ازاين نگراني‎ها احتمالاً بيش از حد قلمداد گرديدند، ولي بررسي مفهوم كيفيت برق مديون اين افراد به‎دليل پيگيري آنها درمورد اين مسئله مي‎‎باشد.


بروز هارمونيك در سيستم‎هاي برق اولين پيامد عناصر غيرخطي در شبكه است. به‎‎‎خاطر گسترش فزاينده استفاده از عناصر غيرخطي در سيستم‎‎هاي برق، مانند راه‎‎اندازها (درايورهاي تنظيم سرعت) و مبدل‎‎هاي الكترونيكي قدرت، مقدار هارمونيك شكل موج جريان و ولتاژ به‎‎‎طور چشمگيري افزايش يافته است و بنابراين اهميت موضوع كاملاً مشخص است.


بررسي مسائل هارمونيك‎‎ها منجر به تحقيقاتي گرديد كه نتايج آن نقطه‎‎نظرات متعددي درمورد كيفيت برق بود. به‎‎نظر برخي از محققين، اعوجاج هارمونيكي هنوز مهمترين مسئلـه كيفيت برق مي‎‎باشد. مسائل هارمونيكي با بسياري از قوانين معمولي طراحي سيستم‎هاي قدرت و عملكرد آن تحت فركانس اصلي مغاير است. بنابراين مهندس برق با پديده‎‎هاي ناآشنايي روبرو مي‎‎شود كه نياز به ابزار پيچيده و تجهيزات پيشرفته براي حل مشكلات و تجزيه و تحليل آنها دارد. گرچه تحليل مسائل هارمونيكي مي‎‎تواند دشوار باشد، ولي خوشبختانه همة سيستم قدرت داراي مشكل هارمونيكي نيست و فقط


درصد كمي از فيدرهاي مربوط به سيستم‎هاي توزيع تحت‎‎تأثير عوامل ناشي از هارمونيك‎‎ها قرار مي‎‎گيرند. مشتركين برق در صورت وجود هارمونيك‎ها مشكلات زيادتري از شركت‎هاي برق را تحمل مي‎كنند. مشتركين صنعتي كه از محركه‎‎هاي موتور با قابليت تنظيم سرعت، كوره‎‎هاي قوس الكتريكي، كوره‎‎هاي القايي، يكسوكننده‎‎ها ، اينورترها، دستگاه‎‎هاي جوش و نظاير آن استفاده مي‎‎كنند، نسبت به مسائل ناشي از اعوجاج هارمونيكي ضربه‎‎پذيرتر از بقية مشتركين مي‎باشند.


اعوجاج هارمونيكي يك پديده جديد در سيستم‎هاي قدرت به شمار نمي‎رود. نگراني ناشي از اعوجاج در بسياري از دوره‎ها درسيستم‎هاي قدرت الكتريكي جريان متناوب وجود داشته و دنبال شده است. جستجوي منابع و مطالب تكنيكي دهه‎هاي قبل نشان مي‎دهد كه مقالات مختلفي دررابطه با اين موضوع انتشار يافته است. اولين منابع هارمونيكي شناخته‎‎شده، ترانسفورماتورها بودند و اولين مشكل نيز در سيستم‎هاي تلفن پديد آمد. استفاده گروهي از لامپ‎هاي قوس الكتريك به‎‎‎دليل مؤلفه‎هاي هارمونيكي توجهات خاصي را برانگيخت ولي اين مسائل به اندازه اهميت مسئله مبدل‎هاي الكترونيك قدرت در سال‎هاي اخير نبوده است.


خوشبختانه در طي اين سال ها پژوهشگران متوجه شده اند كه اگر سيستم انتقال به نحو مناسبي طراحي گردد، به‎‎نحوي كه بتواند مقدار توان مورد نياز بارها را به راحتي تأمين نمايد، احتمال ايجاد مشكل ناشي از هارمونيك‎ها براي سيستم قدرت بسيار كم خواهدبود، گرچه اين هارمونيك‎ها مي‎توانند موجب مسائلي در سيستم‎هاي مخابراتي شوند. اغلب در سيستم‎هاي قدرت مشكلات زماني بروز مي‎كنند كه خازن‎هاي موجود در سيستم باعث ايجاد تشديد دريك فركانس هارمونيكي گردند. دراين شرايط اغتشاشات و اعوجاجات، بسيار بيش از مقادير معمول مي‎گردند. امكان ايجاد اين مشكلات در مورد مراكز كوچك مصرف وجود دارد ولي شرايط بدتر در سيستم‎هاي صنعتي به‎دليل درجه زيادي از تشديد رخ مي‎دهد

 

 


 


وقتي تجهيزات بتوانند در سرعت كاهش‎‎يافته كار كنند چند گزينه قابل انتخاب است.


مثال‎‎هاي ذيل نمونه‎‎هايي براي همه صنايع هستند


AC فركانس متغير (با تنظيم فركانس)


وقتي پمپ‎‎هاي گريز از مركز، فن‎‎ها و دمنده‎‎ها در سرعت ثابت كار مي‎‎كنند و خروجي با استفاده از والوها و مسدود‎‎كننده‎‎ها كنترل مي‎شود موتور صرفنظر از مقدار خروجي در نزديكي بار كامل كار مي‎‎كند كه باعث مي‎شود انرژي زيادي توسط اين مسدودكننده‎‎ها و والوها تلف شود. اگر اين تجهيزات بتوانند همواره در سرعت مورد نياز كار كنند مقدار زيادي انرژي صرفه‎‎جويي مي‎شود. درايوهاي تنظيم سرعت باعث مي‎شوند تجهيزات باتوجه به نياز سيستم در حالت بهينه عمل كنند.


كنترلرهاي AC تنظيم فركانس (فركانس متغيير) وسايل پيچيده‎‎اي بوده و گرانقيمت هستند. بااين‎‎حال مي‎‎توانند به‎‎‎راحتي به‎ موتورهاي القايي AC استاندارد اضافه شوند. با هزينه تجهيزات كمتر و هزينه‎‎هاي الكتريكي بيشتر (با كاهش هزينه تجهيزات و افزايش هزينه‎‎هاي الكتريكي) كاربرد اين وسايل در اغلب موارد اقتصادي مي‎شود. بسياري از انواع پمپ‎‎ها، فن‎‎ها، ميكسچرها، نقاله‎‎ها، خشك‎‎كننده‎‎ها، خردكننده‎‎ها (سنگ‎‎شكن‎‎ها) آسياب‎‎ها، صافي‎‎ها و برخي انواع كمپرسورها، دمنده‎‎ها و همزن‎‎ها در سرعت‎‎هاي مختلف با وسايل تنظيم سرعت كار مي‎‎كنند.


تجهيزات مجهز به‎ تنظيم سرعت كمنراز نصف تجهيزات مجهز به‎ مسدودكننده انرژي مصرف مي‎‎كنند.


در عمل بايد براي محاسبه دقيق صرفه‎‎جويي حاصل براساس كيلووات بازده موتور هم درنظر گرفته شود. بازده موتور تا زير50درصد ظرفيت نامي افت مي‎‎كند.


DC حالت جامد (نيمه‎‎هادي)


مي‎‎توان با تنظيم سرعت با استفاده از درايوهاي DC صرفه‎‎جويي‎‎هاي مشابهي را انجام داد. هزينه اوليه نسبت‎‎به‎ درايوهاي AC تنظيم فركانس بيشتر است به‎‎‎خصوص وقتي مستقيماً بتوان از كنترلرهاي الكتريكي در موتور AC استفاده كرد. تعمير و نگهداري


كموتاتور و زغال نيز هزينه زيادي در درايوهاي DC دربردارد. همچنين سيستم‎‎هاي DC نسبت‎‎به‎ هواي خورنده و كثيف (مملو از ذرات) كه در يك محيط صنعتي معمول است حساس‎‎ترند.


بنابراين درايوهاي AC معمولاً ترجيح داده مي‎شوند مگر در مواردي كه شرايط عملياتي برخي از مشخصه‎‎هاي سيستم‎‎هاي DC از قبيل تنظيم سرعت خيلي دقيق، معكوس كردن سريع جهت، يا گشتاور ثابت در رنج سرعت نامي مورد نياز باشد.از اين درايوها در ماشين‎‎هاي حديده ((drawing machins، پوشش‎‎دهنده‎‎ها (لعاب‎‎دهنده‎‎ها coaters) ماشين‎‎هاي تورق (laminators)، دستگاه‎‎هاي سيم‎‎پيچي (winders) و ساير تجهيزات استفاده مي‎شود.


ساير تكنيك‎‎هاي تغيير سرعت موتور عبارت است از درايوهاي لغزش (slip) الكترومكانيكي، درايوهاي سيال. و موتورهاي القايي (موتورهاي با روتور سيم‎‎پيچي‎‎شده). اين درايوها با تغيير درجه لغزش بين درايو و عنصر درحال حركت سرعت را كنترل مي‎‎كنند. چون قسمتي از انرژي مكانيكي كه تبديل به‎ بار نمي‎‎شود به‎ حرارت تبديل مي‎گردد اين درايوها داراي بازده كمي بوده و معمولاً به‎‎‎خاطر مشخصه‎‎هاي خود در كاربردهاي خاصي به‎‎‎كار برده مي‎‎شوند. مثلاً ممكن است از درايوهاي سيال در سنگ‎‎شكن‎‎ها (خردكننده‎‎ها) استفاده شوند چون داراي ظرفيت توان بالا، انتقال گشتاور آسان، توانايي مقاومت دربرابر بارهاي شوك، قابليت مقاومت در سيكل‎‎هاي سكون (ازكارافتادگي)، ماهيت ايمني آن و قابليت تحمل هواي ساينده را دارند.


چون درايوهاي AC و DC  سرعت چرخنده اصلي را تغيير مي‎‎دهند براي صرفه‎‎جويي در انرژي ترجيح داده مي‎‎شوند.

 

 

درايوهاي تنظيم سرعت مكانيكي ساده‎‎ترين و ارزانترين وسايل تغيير سرعت هستند. اين نوع چرخ‎‎هاي قابل تنظيم مي‎‎توانند در امتداد محور باز و بسته شوند و درنتيجه ميزان تماس چرخ را با تسمه تنظيم كنند.


مزيت عمده درايوهاي مكانيكي سادگي آنها ، سهولت تعمير و نگهداري و هزينه پايين آنها است. يك سرويس تعمير و نگهداري درحد متوسط و كنترل سرعت با دقت كم (معمولاً 5درصد) از خصوصيات اين درايوها است.


درايوهاي تسمه‎‎اي براي گشتاورهاي كم تا متوسط (100اسب‎‎بخار) در دسترس هستند. بازده درايوهاي تسمه‎‎اي 95 درصد است و نسبت كاهش سرعت تا 10به‎ 1 مي‎‎رسد.


از درايوهاي زنجيري فلزي در گشتاور زياد استفاده مي‎شود. اين درايوها مشابه درايوهاي تسمه‎‎اي هستند فقط به‎‎‎جاي تسمه‎‎هاي لاستيكي از تسمه‎‎هاي فلزي استفاده شده است.

 

 

وقتي فقط با يك كاهش سرعت به‎ نتيجه رضايت‎‎بخش برسيم گزينه ارزانتري را مي‎‎توانيم انتخاب كنيم. اگرچه سرعت‎‎هاي متغيير اين مزيت را دارند كه در وضعيت‎‎هاي مختلف مي‎‎توان سرعت بهينه را به‎‎‎كار برد، در مواقعي كه رنج تغيير سرعت محدود است و زماني كه موتور بايد در سرعت پايين‎‎تري كار كند نسبت‎‎به‎ زمان كل كار موتور كم است احتمالاً يك كاهنده تك‎‎سرعته ازنظر هزينه و اثربخشي به‎‎‎صرفه‎‎تر است.


درايوهاي تسمه‎‎اي: در اين درايوها يك (يك‎‎بار) كاهش سرعت با كمترين هزينه همراه است چون به‎‎‎راحتي مي‎‎توان چرخ‎‎ها را عوض كرد. ازآنجاكه با نصب دوباره چرخ‎‎هاي قديمي براحتي مي‎‎توان تغييرات را بازگرداند از اين روش وقتي استفاده مي‎شود كه كاهش خروجي براي يك دوره معين موردنياز است. مثلاً وقتي سطح توليد براي يك زمان نامشخص كاهش يافته ولي ممكن است در آينده نياز باشد كه به‎ ظرفيت اوليه برگرديم


كاهش دور توسط چرخ‎‎دنده: حالت‎‎هاي مشابه‎‎اي را توسط تغيير چرخ‎‎دنده مي‎‎توان به‎‎‎كار برد.


تعويض موتور: درمواردي كه يك بار كاهش سرعت موردنياز است يك موتور با سرعت كم‎‎تر را نيز مي‎‎توان جايگزين‎‎نمود.

 

 

موتور دوسرعته يك راه‎‎حل اقتصادي ميانه درمقايسه با استفاده از‎ درايوهاي چندسرعته و سرعت ثابت است.


همانطوركه در مثال‎‎هاي قبلي بيان شد چون توان مصرفي با مكعب (توان سوم) سرعت متناسب است، صرفه‎‎جويي در انرژي اهميت زيادي دارد. درعمل يك افزايش جزئي به‎‎‎خاطر تلفات اصطكاك رخ مي‎‎دهد. از اين روش و استفاده از روش‎‎هاي كنترلي ديگر مي‎‎توان خروجي را در يك رنج محدود كنترل كرد.


دوسرعت را مي‎‎توان از يك سيم‎‎پيچ به‎‎‎دست آورد ولي سرعت پاييني بايد نصف سرعت بالايي باشد. مثلاً سرعت‎‎هاي موتور به‎ اين شكل است 900/1800 ، 600/1200 ، 1800/3600


وقتي به نسبت‎‎هاي ديگري از سرعت نياز است استفاده از يك استاتور دو سيم‎‎پيچه ضروري است. از موتورهاي قفسي چندسرعته (multispeed squirrel cage motors) نيز كه داراي سه يا چهار سرعت همزمان هستند مي‎‎توان استفاده نمود.


قيمت موتورهاي دوسرعته تقريباً دو برابر موتورهاي تك‎‎سرعته است. اگر يك موتور بتواند در دوره‎‎هاي زماني محسوسي با سرعت كم‎‎تر كار كند صرفه‎‎جويي حاصله سرمايه‎‎گذاري اضافي را توجيه مي‎‎كند. در موتورهاي چندسرعته استارترهاي گرانقيمتي موردنياز است چون اندازه محافظ‎‎هاي اضافه‎‎بار در سرعت‎‎هاي مختلف متفاوت است

 


درایو یا کنورتور فرکانس و یا کنترلکننده دور موتور برای تنظیم دور الکتروموتورهای AC (موتورهای سه فاز ) استفادهمیگردد. درایوها قادرند دور موتور را از صفر تا


چندین برابر دور نامی موتور و بطورپیوسته تغییر دهند.      

تنظیم دور در الکتروموتورها علاوه بر منعطف نمودن پروسههای صنعتی ، در کاربردهای زیادی منجر به صرفه جوئی انرژی هم میگردد. علاوه بر آندرایوها جریان راه اندازی کشیده شده از شبکه را به میزان زیادی کاهش میدهند. بطوریکه این جریان خیلی کمتر از جریان اسمی موتور است.

درایوها میتوانندموتور را بطور نرم و کاملا کنترل شده استارت و استپ نمایند. زمان استارت و استپ رامیتوان بدقت تنظیم نمود. این زمانها میتوانند کسری از ثانیه و یا صدها دقیقه باشد. توانائی درایو در استارت و استپ نرم موجب کاهش قابل ملاحظه تنشهای مکانیکی درکوپلینگها و سایر ادوات دوار میگرد

 

 

درايوهاي مدرن امروزي بر اساس تكنولوژي مدولار ساخته ميشوند. اين امر هم درقسمتهاي سخت افزاري و هم در قسمتهاي نرم افزاري درايو رعايت ميشود. ساختار مدولارقابليت بر آورده سازي بسياري از نيازهاي مشتري را دارد. اغلب اين درايوها ازتكنولوژي كنترل برداري بهره ميگيرند. اين روش كنترل امكان كنترل موتور را با دقت وديناميك زياد فراهم مياورد. بطوريكه اين درايوها اينك قادرند درست نظير درايوهاي DC رفتار نمايند. آنها را ميتوان در كاربردهاي كنترل سرعت و يا كنترل گشتاور بسهولتمورد استفاده قرارداد. بطوريكه سادگي  و استحكام موتورهاي القائي دركنار ايندرايوها مجموعه اي مطمئن و كارا از آنها ميسازد . هر چند كه اين درايوها ازتكنولوژي الكترونيك قدرت پيچيده  استفاده ميكنند اما بدليل استاتيك بودنشان هزينههاي نگهداشت زيادي به صنعت تحميل نمي كنند.


درایوهای مدرن قادرند بطور اتوماتیک فلو ی مغناطیسی در موتور را در سطح بهینه اننگهدارند. این ویژگی در جاهائی که بار موتور کم است منجر به صرفه جوئی انرژی خواهدشد.

 

درايوهاي مدرن امروزه در كاربردهاي فيدبك و سرو نيز بسهولت بكار گرفته ميشوند. ساختار مدولار آنها بگونه اي است كه ميتوان متناسب با كاربرد از كارتهاي اختيارياستفاده نمود. اين كارتها امكان تطبيق درايو با كاربرد مشتري را فراهم مي آورند. دركنار اين مقدورات سخت افزاري بايد به برنامه هاي نرم افزاري متعددي نيز اشاره نمود،كه معمولات توسط سازندگان درايو براي نيازهاي مختلف صنعتي ارائه ميشود. استفاده ازاين برنامه هاي كاربردي بسيار ساده بوده و كاربر ميتواند برنامه دلخواه خود راانتخاب و در داخل درايو قراردهد. درايوهاي امروزي ميتوانند بسياري از فيلد باسهايموجود را پشتيباني كنند. امروزه پروفي باس به عنوان يك فيلدباس باز( Open ) ، دربسياري از كاربردهاي صنعتي متداول شده است. سازندگان درايو با استفاده از پروفايل Profi Drive بسهولت سازگاري خود را با پروفي باس برقرار ميسازند.


درایوها علاوه بر ماموریتهای اصلی خود قابلیتهای بیشمار دیگری نیز دارند که ازجمله میتوان به موارد زیر اشاره نمود:


•        حفاظت کامل الکتروموتور در مقابل اضافه جریان و نوسانات ولتاژ


•        انعطاف پذیری در کنترل پروسه


•        سازگاری با نیازهای کاربردی موتور


سیستم نرم افزاری درایوهای ساخت شرکت Vacon  از دو لایه تشکیل شده است. لایه اولنرم افزار سیستم و لایه دوم جهت توسعه نرم افزارهای کاربردی کاربر اختصاص یافتهاست. با کمک این لایه کاربر میتواند با کمک ابزار گرافیکی و با استفاده از زبانهایرایج برنامه نویسی برنامه های کاربردی خود را توسعه دهد. وکن تنها به همین اکتفانکرده و با آماده نمودن صدها برنامه کاربردی به کاربر کمک میکند بسهولت برنامهکاربردی مورد نظر را در درایو نصب نموده و از آنها استفاده نماید. بعنوان نمونهمیتوان به نرم افزارهای کاربردی زیر اشاره نمود:


 VACON مصداقي از درايوهاي مدرن


 


كنترل كننده هاي دور موتور ساخت شركت وكن نمونه كاملي از درايوهاي مدرن امروزياست[3]. درايوهاي وكن داراي ساختاري كاملا مدولار بوده و به كاربر اجازه ميدهد بااستفاده از نرم افزار قدرتمند داخلی، که بر اساس استاندارد IEC 611131-3کار میکند،  برنامه هاي خود را توسعه دهد. بدين ترتيب اين درايو قادر است در كاربردهاي زيادينقش يك PLC را نيز بازي كرده و به كاربر اجازه ميدهد بسهولت براي كاربردهاي خود راهحل ارائه دهد. علاوه بر اين قابليت، شركت وكن در اقدامي بي سابقه با طراحي و توسعهصدها برنامه كاربردي مختلف براي كاربردهاي صنعتي، بهره برداری ار درایوهای خود راکاملا منعطف نموده است. اينها بخشي از ويژگيهاي منحصر بفردي است كه  درايوهاي وكنرا تبديل به  نمادي از درايو حرفه اي براي هزاره جديد نموده است. توصيه ميكنيم  براي آشنائي بيشتر با اين درايوهاي قدرتمند با شركت پرتو صنعت تماس بگيريد.


.


هر چند كه درايوها مزاياي زيادي دراند ولي در انتخاب و بكارگيري آنها بايد دقتكافي به عمل آيد. خصوصا اگر درايوهاي مورد بحث توانهاي بالائي داشته و توليدكارخانه به عملكرد آنها كاملا مرتبط باشد. در واقع تحقيقات نشان داده است كه نگرانياز ضريب اطمينان درايو بعنوان يكي از موانع اصلي در عدم رغبت صنايع به استفاده ازآنها در صرفه جوئي انرژي ميباشد[10] .


درايوهاي ولتاژ متوسط (Medium Voltage Drives) از تكنولوژي ساخت پيچيده ايبرخوردارند. اينها معمولا تركيبي از الكترونيك قدرت، كنترل، ميكروكامپيوترها،ترانسفورماتورها و فيلترها ميباشند. پر واضح است كه ارزيابي اين اجزا و انتخابدرايو نهائي امري دشوار و نيازمند زمان و بسيج كارشناسان متخصص خواهد بود. با اینحال چهارچوب ساده زیر میتواند خریداران درایو را در ارزیابی و انتخاب درایو موردنظرشان یاری دهد. در اين چهارچوب پيچيدگيهاي داخلي درايو مورد توجه قرار نميگيرد. بلكه سعي ميشود از آثار جانبي درايو عملكرد آن مورد ارزيابي قرارگيرد. براین اساس مسائل جانبی درایو را طبقه بندی نموده و ملاکهائی برای ارزیابی آنهاتعیین میکنیم.

 


ملاك اول تضمين ميكند كه شبكه برق كارخانه تحت تاثير عملكرد درايو قرار نگيرد. اين موضوع وقتي اهميت بيشتر پيدا ميكند كه توان درايوهاي مورد بحث زياد بالا باشد. اعوجاجهاي ناشي از عملكرد درايو روي شبكه ميتواند عملكرد ساير دستگاههاي حساسكنترلي را مختل سازد، تداخل در خطوط مخابراتي كارخانه ايجاد نمايد، و يا توانراكتيو از شبكه كشيده شود. و واكنش سازمانهاي برق منطقه اي را بدنبال داشته باشد.


برچسب‌ها: کنترل کننده های مدرن دور موتور
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:12 ] [ الیاس شبان ]

دستگاههاي PSMC-DT-250A براي كنترل سرعت موتورهاي AC آسنكرون(القائي) از نوع قفس سنجابي ويا سيم پيچي شده ساخته شده اند. اين دستگاهها در توانهاي مختلف از 200 تا 250 كيلو وات موجود مي باشند. دستگاههاي PSMC-DT-250A داراي قابليتهاي متنوعي براي كاربردهاي مختلف در صنعت مي باشند. اين دستگاهها قابل كنترل از راه دور بوده و مي توانند به كامپيوتر يا PLC متصل شوند. همچنين با اتصال چندين دستگاه به هم امكان ايجاد شبكه بر اساس پروتكل RS485 وجود دارد. اين دستگاهها مي توانند بصورت مستقل و يا در سيستمهاي كنترل و اتوماسيون صنعتي مورد استفاده قرار گيرند. سيستم كنترل اين دستگاهها ميكروپروسسوري بوده و تنظيم تمامي پارامترهاي سيستمي دستگاه، بصورت نرم افزاري و از طريق پانل كنترل روي دستگاه انجام مي گيرد



 اين دستگاهها برای كنترل سرعت موتورهای AC آسنكرون قفس سنجابی و یا سیم پیچی شده ساخته شده اند. ( ساخت شركت پرتو صنعت )

این دستگاهها قابل كنترل از راه دور بوده و می توانند به كامپیوتر یا PLC متصل شوند. همچنین با اتصال چندین دستگاه به هم امكان ایجاد شبكه بر اساس پروتكل RS485 وجود دارد. این دستگاهها می توانند بصورت مستقل و یا در سیستمهای كنترل و اتوماسیون صنعتی مورد استفاده قرار گیرند. سیستم كنترل این دستگاهها میكروپروسسوری بوده و تنظیم تمامی پارامترهای سیستمی دستگاه، بصورت نرم افزاری و از طریق پانل كنترل روی دستگاه انجام می گیرد.


  مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-RM

    این دستگاهها در توانهای مختلف از 2.2 تا 11 كیلو وات موجود می باشند. دستگاههای2.2  ،3  و 4 كیلووات فاقد فن خنك كننده و دستگاههای 5.5 ، 7.5 و 11 كیلووات دارای فن خنك كننده می باشند


مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-DM

    این دستگاهها در توانهای مختلف از 3 تا 11 كیلو وات موجود می باشند. دستگاههای 3  و 4 كیلووات فاقد فن خنك كننده و دستگاههای 5.5 ، 7.5 و 11 كیلووات دارای فن خنك كننده می باشند

مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-DL

این دستگاهها در توانهای مختلف از 15 تا  37كیلو وات موجود می باشند


 مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-DT-250A


این دستگاهها در توانهای مختلف از 200 تا 250 كیلو وات موجود می باشند


برچسب‌ها: معرفی چند دستگاه برای كنترل سرعت موتورهای AC
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:12 ] [ الیاس شبان ]
 

DCS :مخفف Distributed Controller System است، هدف از آن انجام عمليات كنترلي به صورت غيرمتمركز یا توزیع شده می باشد. در این سیستم كليه كنترلرها و یا سنسورهای محلی در پروسس به اتاق كنترل آورده شده و پس از پردازش نرم افزاری مثلا: برای کنترل دمای یک راکتور واحد شیمیایی بصورت کنترل PID و یا فازی و یا هر نوع کنترل طراحی شده در نرم افزار سیستم بصورت اتوماتیک یا از پیش طراحی شده و یا بصورت دستی در نهایت سیگنال متناسب با با دستگاه یا المان کنترل شونده بصورت خروجی و متمركز انجام مي شود .اين در حالي است كه در سيستم هاي نيوماتيك قدیمی كنترلرها اکثرا به صورت محلي وجود داشت كه در سايت نصب شده اند اما در DCS ديگر كنترلري در محل سايت نداريم ؛ آنچه اساسا در سيستم DCS رخ مي دهد ؛ تقسيم عمليات كنترلي بين چندين كنترل كننده است كه در اتاق كنترل قرار گرفته اند ؛ به دليل همين تقسيم است كه سيستم Distributed نام گذاري شده است. در اين سيستم حلقه هاي ساده اي متشكل از Field و كنترلر وجود دارد كه اين كنترلرها (ميكروپروسسورها) در يك لايه بالاتر در سطح supervisor به هم متصل هستند .



 

براي DCS مي توان چهارسطح كاري در نظر گرفت :

  1. Field: در اين سطح ما با سنسورها و عملكردها سرو كار داريم.
  2. Marshal cabinet: ترمينالهايي كه wiring را مرتب مي كنند در اين ترمينالها ايزولاتور ؛ signal conditioner barriers و… موجود است.
  3. Process station: شامل كابينت هايي است كه داخلشان كارت I/Oو كنترلرها قرار دارد.
  4. :Operator station جايي كه اپراتور مي نشيند plant را نظارت مي نمايد.

 

در اين جا I/O Bus به صورت سريال است.,  و كنترلرهاي مختلف از طريق data highway به هم متصل هستند و گاها از پروتكل  RS485يا   RS232استفاده می کنند. معمولا پروتكل data Highway  را توسط يک interface تبديل به پروتكل Ethernet مي نمايند. مثلا از انواع اين interface هامي توان به HDL اشاره كرد. ارتباطLAN از طريق كابل كواكسيال ; زوج سيم يا فيبرنوري صورت مي گيرد. در سيستم DCS معمولا كنترلرها به صورت Full redundant هستند . به اين صورت كه دو تا كنترلر در مدار وجود دارد يكي slave و ديگري  master ;   slaveدائما سالم بودن master را چك مي كند چنانچه درست عمل نكند ، خود master , slave مي شود. (hand shaking) كارت هاي I/O هم قابليت redundancy دارند ولي آنچه در مورد كارتهاي I/O بايد دقت شود آن است كه كارت هايي كه redundant يكديگر هستند در يك rack قرار نگيرند ؛ كه اگر احتمالا back planدچار مشكل شد بتوان از كارت redundant استفاده نماييم . به طور خلاصه مي توان معماري يك سيستم DCS را به صورت زير نمايش داد.

 

 در سيستم PID , DCS در كنترلرها انجام مي شود . نكته بسيار مهم در مورد DCS قابليت ذخيره سازي اطلاعات است. در سيستم هاي قديمي چنانچه از اطلاعات بدست آمده استفاده نماييم ؛ اطلاعات ازبين مي رود در حاليكه در سيستم DCS قابلت ذخيره سازي اطلاعات دارد. مشكل عمده در سيستم هاي DCS ،Vendor dependent بودن اين سيستم است ؛ مثلا اگر كنترلر از يك شركت خريداري كنيم ؛ قطعات يدكي را هم بايد از همان شركت بخريم .

 


برچسب‌ها: معرفی سیستم DCS
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:11 ] [ الیاس شبان ]
 میخواهیم یک برنامه برای کنترل یک موبور الکتریکی نوشته و سپس آن را شبیه سازی کنیم.در اینجا فقط نیاز به همان بلوک OB1 برای عمل شبیه سازی داریم.قبل از برنامه نویسی میبایست از نوع زبان نرم افزار مطمئن شویم(انگلیسی یا آلمانی).به همین منظور در پنجره اصلی مسیر زیر را انتخاب کرده و در قسمت Language انگلیسی بودن زبان را چک میکنیم.همانطور که مشاهده میکنیدنمونه ای از ورودی و خروجیها با حروف مخصوص آن در این قسمت آورده شده است.مثلا ورودیها در مدل انگلیسی با I وخروجیها با Q مشخص شده اند.


OPTIONS > CUSTOMIZE

بر روی بلوک OB1 دو بار کلیک کرده و وارد آن میشویم تا برنامه نویسی را آغاز کنیم.جهت آشنایی با این پنجره موارد زیر را مورد توجه قرار دهید:

برای باز کردن program elements و وارد کردن بلوکهای مورد نیاز برای برنامه نویسی دکمه روبرو را زده و سپس پنجره باز شده را کشیده و در یک سمت پنجره اصلی(ترجیها سمت چپ)قرار دهید.

برای ایجاد یک برنامه باید المانها را از program elements بر داشته و بر روی یک network قرار دهیم.برای ایجاد یک network جدید از دکمه روبرو استفاده کنید.

 

در قسمت comment (کنار هر network ) میتوانیم توضیحی در مورد آن network بنویسیم

دکمه روبرو برای نمایش یا عدم نمایش سمبلهایی است که شما برای هر یک از ورودیها٬خروجیهاو ... اختصاص داده اید.

 

برای شروع یک شبکه ایجاد کرده و از قسمت bit logic المانها٬ یک no و یک set  را انتخاب میکنیم.(المانها را کشیده و بر روی شبکه به صورت شکل زیر قرار دهید)با یک بار کلیک بر روی نام المانها میتوانید آدرسها را به صورت زیر وارد کنید و با enter آدرس ثبت میگردد و اگر اشتباه باشد در پایین صفحه به شما error میدهد.یک شبکه دیگر ایجاد کرده و خط دوم را نیز وارد کنید.

I 0.0 قرار است موتور Q 4.0 را روشن کند و I 0.1 قرار است این موتور را خاموش کند.به این دلیل از  آدرسهای صفر و چهار در برنامه استفاده کردیم که در پیکر بندی سخت افزاری این آدرسها قابل دسترس بود.در غیر این صورت برنامه جواب نمیدهد.برای اختصاص یک سمبل به هر یک از ورودیها و خروجیها از مسیر زیر وارد جدول سمبلها شده در قسمت SYMBOL نام اختیاری خود و در قسمت ADDRESS آن آدرس موردنظر را وارد کنید.به صورت شکل زیر:

OPTIONS > SYMBOL TABLE

پنجره را ذخیره کرده و آن را ببندید.با زدن دکمه روبرو مشاهده میشود که سمبلها جای آدرسها را میگیرد .سمبلها بیشتر برای گویا تر شدن برنامه استفاده میشوند

برنامه نوشته شد و قرار است آن را شبیه سازی کنیم.برنامه ای را که نوشته اید ذخیره کرده و پنجره جاری را minize کنید(به پایین صفحه بیندازید)در صفحه اصلی پروژه دکمه روبرو را فشار دهید. پنجره ای باز میشود که همان شبیه ساز نرم افزار است.این پنجره را نیز به پایین بیندازید.

قبل از شبیه سازی میبایست نرم افزار را به صورت مجازی بر روی plc بریزیم.این کار را به وسیله دکمه download در همین پنجره اصلی انجام میدهیم.برای این کار ابتدا بلوک OB1 را به صورت روبرو با یک کلیک فعال کرده و سپس دکمه download را میزنیم.سپس پنجره ای باز میشود که yes را انتخاب میکنیم.این گزینه در پنجره بلوک OB1 نیز وجود دارد.(این گزینه در خود پنجره OB1 نیز وجود دارد)توجه:تا زمانی که پنجره شبیه سازی را به صورت مرحله قبل فعال نکرده اید گزینه DOWNLOAD قابل اجرا نیست.

گزینه دیگری که میبایست فعال شود monitor on/off است که از پنجره OB1 قابل اتخاب است. توجه کنید تا زمانی که برنامه نوشته شده را save نکرده اید این گزینه فعال نمی شود.

برنامه آماده شبیه سازی شده است.پنجره شبیه سازی را باز میکنیم.

در پنجره شبیه سازی با یک سری از اجزاء اولیه آشنا میشویم.1- نقش همان سوئیچ سخت افزاری plc (مخصوص cpu ) را داردکه در قسمت سخت افزار plc گفته شد.

2- با انتخاب این گزینه پنجره ای مانند شکل روبرو باز میشود.شما میتوانید ورودیها را از این پنجره مشخص کنید.مثلا ما ورودی I0.0 را تایپ کرده و ENTER را میزنیم.
1-2 - در این قسمت نام ورودی را وارد میکنیم.
2-2- در این قسمت نوع ورودی را وارد میکنیم که انواع پر کاربرد آن عبارتند از:
بیت-باینری-دسیمال-هگز-کاراکتر-رشته
3-2- شما با زدن ماوس در این پنجره در واقع سوئیچ را یک میکنید(تیک زدن)
 

 

3- با انتخاب این گزینه شما با خروجیها سر و کار خواهید داشت.مثلا خروجی Q4.0 .انواع خروجی ها نیز مانند انواع ورودیها است.

4- با انتخاب این گزینه شما با حافظه ها سرو کار خواهید داشت.حافظه برای ذخیره یک حالت مشخص پیش آمده به کار میرود که این حالت ممکن است برای تصمیم گیری در خطهای مختلف برنامه مورد استفاده قرار بگیرد.
مثلا
M0.0
.
انواع حافظه ها نیز مانند انواع ورودی و خروجیها است.یک حافظه میتواند به عنوان یک سوئیچ
NO  یا NC عمل کند و در هر شبکه از برنامه نوشته شده تاثیر بگذارد.

5- فرض کنید که در نرم افزار نوشته شده تایمری داشته باشیم و میخواهیم محتویاتش را خوانده یا ریست کنیم. با انتخاب این گزینه پنجره ای به صورت روبرو باز میشود.
1-5- شماره تایمر موجود در نرم افزار را اینجا تایپ میکنیم.مثلا
T0

2-5-
مقدار تایمر رادر هر لحظه نشان میدهد.
3-5- شما در این قسمت میتوانید مبنای زمانی تایمر را تغییر دهید.مثلا اگر عدد موجود در تایمر در حال حاضر 500 باشد و مبنای زمانی 10 میلی ثانیه انتخاب شودمقدار زمان سپری شده توسط تایمر برابر است با حاصلضرب 500 در 10 یعنی 5000میلی ثانیه

6-اگر در برنامه شمارنده داشته باشیم تغییر وضعیت آن را (شمارش روبه بالا یا پایین)میتوانیم با فعال کردن این پنجره مشاهده کنیم.مثلا C0 یا C1
پنجره شمارنده نیز همانند پنجره تایمر میباشد.7- با انتخاب این گزینه برنامه شما تنها در یک سیکل اجرا میشود یعنی یک بار از اولین شبکه تا آخرین شبکه8- با انتخاب این گزینه برنامه شما به صورت مداوم اجرا میشود.
به مرور زمان با بقیه گزینه های موجود در پنجره شبیه ساز آشنا خواهید شد.

حال به سراغ برنامه کنترل موتور میرویم.ما در پنجره شبیه سازی سه گزینه را باز میکنیم.دو ورودی I0.0 و I0.1 و از نوع بیتی و یک خروجی Q4.0 ( با توجه به پیکر بندی سخت افزاری و خروجیهای قابل دسترس) از نوع بیتی.
حال اگر از
DOWNLOAD  برنامه و انتخاب بقیه گزینه ها که گفته شد مطمئن هستید قسمت RUN را در پنجره شبیه ساز  علامت زده تا برنامه اجرا شود.
1- در این حالت برنامه
RUN شده و میبایست LED مربوط به RUN روشن شود.
2- با علامت زدن در ورودی مقدار
Q4.0
یک میشود و در واقع موتور استارت شده است.
3- با علامت زدن در این ورودی مقدار
Q4.0 صفر شده و موتور خاموش یا ریست میشود.
4- خروجی که وضعیتش با تغییر ورودیها تغییر میکند.

نکته 1:در این برنامه اگر ورودیها وخروجیهای مورد استفاده در پیکر بندی سخت افزاری تعریف نشده باشند برنامه RUN نخواهد شد.نکته 2: در این برنامه ریست بر ست اولویت دارد.یعنی اگر اپراتور هر دو سوئیچ ورودی را با هم بزند استارت موتور کار نخواهد کرد و موتور خاموش باقی می ماند.دلیل این امر این است که در برنامه نویسی STEP7 در تعیین اولویتها همیشه شبکه پایینتر (در اینجا ریست) نسبت به شبکه بالاتر(در اینجا ست) اولویت بیشتری دارد.نکته 3: کلیدهای I0.0و I0.1 لحظه ای هستند(استارت و استاپ) لذا در حالت صحیح باید علامت را با ماوس زده و سپس برداست.برای اینکه کار را راحتتر کنیم میتوانیم از طرح زیر برای استارت موتور استفاده کنیم(همچنین برای استاپ) در این روش از یک بلوک تشخیص دهنده لبه مثبت استفاده شده است.

نکته : اگر هنگام download برنامه با خطای روبرو برخورد کردید به معنی این است که شما گزینه فعال سازی شبیه ساز را در صفحه اصلی فعال نکرده اید

 

 

 

 

 

 

 

 

 

www.namelectronic.com


برچسب‌ها: نوشتن برنامه ساده کنترل یک موتور الکتریکی و شبیه س
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:10 ] [ الیاس شبان ]
بهره برداری مطمئن و بی وقفه از تاسیسات الکتریکی و مراکز تولید نیرو و تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز تجهیزات برقی کارخانه جات صنعتی و مراکز اقتصادی تا حدود زیادی به خصوصیات و ویژگی ها و طرز عمل کلیدها و وسایل کنترل مدارها بستگی دارد.
در مدارهای الکتریکی وسایل مختلفی به کار میرود که از مهمترین انها کنتاکتور یا کلید مغناطیسی است .استفاده از این کنتاکتور در مدارهای کنترل تنوع طراحی های مختلف را به وجود می آورد.
برای طراحی مدارهای کنترل و کار با آنها باید وسایل تشکیل دهنده آن را به طور کامل شناخت و به اصول ساختمان و مورد استفاده این وسایل آشنا شد.
وسایلی که در مدارهای فرمان به کار میروند به این قرار است:
1_کنتاکتور(کلید مغناطیسی)2_شستی استاپ استارت3_رله الکتریکی4_رله مغناطیسی5_لامپ های سیگنال 6-فیوزها 7_لیمیت سویچ8_کلیدهای تابع فشار 9_کلیدهای شناور10_چشم های الکتریکی(سنسورها)11_تایمر و انواع آن12_ترموستات13_کلیدهای تابع دور


در مورد کنتاکتور میتوان گفت که یک کلید مغناطیس است که وقتی ولتاژ مورد نظر به آن اعمال میشود یک سری کنتاکت(یا کلید)باز را بسته و یک سری کنتاکت بسته را باز میکند.که با استفاده از این خاصیت مدارهای مختلفی میتوان مدارهای زیادی رو طراحی کرد.
ساختمان کنتاکتور:
این کلید از دو هسته به شکل E یا U که یکی ثابت و دیگری متحرک است و در میان هسته ثابت یک بوبین یا سیم پیچ قرار دارد،تشکیل شده است. وقتی بوبین به برق وصل میشود با استفاده از خاصیت مغناطیسی ،نیروی کششی فنر را خنثی میکند و هسته فوقانی را به هسته تحتانی متصل کرده باعث میشود که تعدادی کنتاکت عایق شده از یکدیگر به ترمینال های ورودی و خروجی  کلید متصل میشود و یا باعث باز شدن کنتاکت های بسته کنتاکتور بسته کنتاکتور گردد.
در صورتی که مدار تغذیه بوبین  کنتاکتور قطع شود ،در اثر نیروی فنری که داخل کلید قرار دارد هسته متحرک دباره به حالت اول باز میگردد.
مزایای استفاده از کنتاکتورکنتاکتورها نسبت به کلیدهای دستی صنعتی مزایایی به شرح زیر دارند:
1_مصرف کننده می تواند از راه دور کنترل می شود.
2_مصرف کننده میتواند از چند محل کنترل شود.
3_امکان طراحی مدار فرمان اتوماتیک برای مراحل مختلف کار مصرف کننده وجود دارد.
4_سرعت قطع و وصل کلید زیاد و استهلاک آن کم است.
5_از نظر حفاظتی مطمئن ترند و حفاظت مطمئن تر و کامل تری دارند.
6_عمر موثرشان بیشتر است.
7_هنگام قطع برق،مدار مصرف کننده نیز قطع می شود و به استارت مجدد پیدا میکند؛در نتیجه از خطرات وصل ناگهانی دستگاه جلو گیری می کند.
کنتاکتور برای جریان های AC وDC ساخته میشود.تفاوت این دو کنتاکتور در این است که در کنتاکتور های AC از یک حلقه اتصال کوتاه برای جلوگیری از لرزش حاصل از فرکانس برق استفاده می شود. نیروی کششی یک مغناطیس الکتریکی جریان متناوب،متناسب با مجذور جریان عبوری از آن و در نتیجه متناسب با مجذور اندکسیون مغناطیسی است.چون مقدار جریان لحظه ای با توجه به رابطه i=ImaxSIN wt تعقیر میکند،نیروی کششی مغناطیسی نیز برابر با
F=Fmax sin wt  (سینوس توان 2 دارد که نمیشد تایپ کنی)
خواهد شد و تعداد دفعاتی که این نیرو ماکزیمم و صفر می شود، به اندازه دو برابر فرکانس شبکه خواهد گردید.در نتیجه ،در لحظاتی که مقدار نیروی کششی بیشتر از نیروی مقاوم فنر های کنتاکتور باشد ،هسته کنتاکتور جذب می شود و در لحظاتی که مقدار نیروی کششی کمتر از مقدار نیروی فنر ها شود،هسته متحرک هسته نیز آزاد شده و به محل اول خود باز می گردد.بدین ترتیب در هسته متحرک لرزش و صدا ایجاد خواهد شد این نوسانات را می توان به وسیله یک حلقه بسته در سطح قطب ها جا سازی شده و حدود نصف تا 3/2 سطح هر قطب را پوشانده است از بین برد و لرزش آن را برطرف کرد. عمل این حلقه آن است که مانند سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتوری که در حالت اتصال کوتاه قرار گرفته است،از آن جریان القایی عبور میکند و باعث ایجاد فوران مغناطیسی فرعی در مدار هسته می شود. این فوران فرعی با فوران اطلی اختلاف فاز دارد و در زمانی که نیروی کششی  حاطل از فوران اطلی صفر باشد ،نیروی کششی حاصل از فوران اطلی ماکزیمم خواهد بود و در حالتی که نیروی حاصل از فوران ماکزییم باشد ،این نیرو صفر خواهد بود و چون جمع این دو نیرو به هسته متحرک اثر میکند،نیروی کششی در هر لحظه از نیروی مقاومت فنر بیشتر خواهد بود.
ولتاژ تغذیه بوبین متفاوت است و از 24 تا 380ولت ساخته می شود. در اکثر کشورهای صنعتی برای حفاظت بیشتر ،تغذیه بوبین کنتاکتور را زیر ولتاژ حفاظت شده (65ولت)انتخاب میکنند. و یا برای تغذیه مدار فرمان ،ترانسفورماتور مجزا کننده به کار می برند.
شناخت مشخصات کنتاکتور
نوع کنتاکتور
با توجه به نوع مصرف کننده و شرایط کار ،کنتاکتورها دارای قدرت و جریان عبوری مشخصی برای ولتاژهای مختلف هستنند. بنابراین باید به جدول و مشخصات کنتاکتور توجه کافی مبذول کرد و انخاب کنتاکتو.را منطبق بر مشخصات مورد نیاز قرار داد.
برای اتصال مصرف کننده به شبکه باید از کلید یا کنتاکتوری با مشخصات مناسب استفاده کرد که کنتاکت های آن تحمل جریان راه اندازی و جریان دائمی را داشته باشد و همچنین در صورت اتصال کوتاه،جریان لحظه ای زیادی که از مدار عبور می کند. و یا جرقه ای که هنگام اتصال مدار ایجاد می شود ،صدمه ای به کلید نزند.
بدین منظور و برای این که بتوانیم پس از طراحی مدار ،کنتاکتور مناسب را برای اتصال مصرف کننده به شبکه انتخاب کنیم،باید با مقادیر نامی مربوط به کنتاکتور آشنا شویم.
برای انتخاب کنتاکتور در قدرت های مختلف می توان از جدول هایی استفاده کرد.

شستی استاپ استارت و سلکتور سوئیچ های فرمان
شستی ها از جمله وسایل فرمان هستنند که تحریک آنها به وسیله دست انجام میگیرد و در انواع مختلف و برای کاربردهای متفاوت طراحی می شوند.
شستی که پس از تحریک،دو کنتاکت وصل را قطع میکنند استاپ(قطع) و شستی هایی که پس از تحریک دو کنتاکت،قطع را وصل می کنند شستی استارت (وصل) نامیده می شوند. شستی های که هر دو عمل را در یک زمان انجام می دهند،به شستی استارت استاپ یا دوبل معروف هستنند یعنی با فشار کلید دو کنتاکت باز بسته و دو کنتاکت بسته باز می شود.
تصویر چند کلید استاپ استارت و در یکی از عکس ها یک کاربرد اونو به نمایش گذاشته شده در ضمن در عکسی که سه کلید دارد کلید وسطی دوبل می باشد.
رله اضافه بار(حرارتی یا بیمتال)
دستگاه های الکتریکی را باید در مقابل خطرات و خطاهای احتمالی حفاظت کرد.یکی از راه های حفاظت موتورهای الکتریکی ،استفاده از رله حرارتی و رله مغناطیسی است رله حرارتی موتور را در مقابل اضافه بار حفاظت میکند.
رله اضافه باری جهت کنترل جریان موتورهای الکتریکی بکار میرود و یک نوع رله حفاظتی است.
این رله از دو فلز مختلف الجنس که ضرایب انبساط طولی مختلفی دارند تشکیل شده است. به اطراف این دو فلز به هم چسبیده ،یک رشته سیم حامل جریان الکتریکی پیچیده شده را طوری تنظیم کرد که در اثر افزایش کم جریان ،دستگاه مربوطه بدون دلیل و به سرعت قطع نشود با استفاده از این منحنی ها همچنین می توان آنرا طوری تنظیم کرد که زمان قطع زیاد شده  و عبور جریان اضافی موجب صدومه به دستگاه نشود.
شرایط کار این رله ها از(20-)درجه تا (60+)درجه سانتی گراد متغیر است .
رله مغناطیسی
رله مغناطیسی نیز برای کنترل جریان به کار می رود . اصول کار این رله بر اساس پدیده مغناطیس پایه گذاری شده است .
از این رله برای قطع جریان های اتصال کوتاه استفاده می شود.می دانیم که یک اتصال کوتاه باید سریع قطع شود بنابر این در چنین موقعیتی نمی توان از رله اضافه باری(حرارتی)استفاده نمودچون گرم شدن بیمتال رله به یک زمان نسبتا طولانی نیاز دارد.
این رله از یک هسته مغناطیسی که اطراف آن چند دور سیم پیچیده شده تشکیل گردیده است.عبور جریان اتصال کوتاه باعث مغناطیس شدن و جذب اهرم قطع می شود.این رله را به طور مجرا به ندرت مورد استفاده قرار می دهند و در کلیدهای اتوماتیک از آنها بهمراه رله های حرارتی بهره می گیرند.

لامپ های سیگنال
لامپ های علامت دهنده یا لامپ های سیگنال در کلیه دستگاه های صنعتی و تابلو های توزیع و تابلو فرمان به کار میروند. نوع استفاده از این لامپ متفاوت است .این لامپ به عنوان لامپ خبر استفاده می شود و میتوان روشن بودن،خاموش بودن و یا عیب دستگاه و...را نشان دهد.
چراغ های مورد استفاده در مدار فرمان ،یک چراغ کم قدرت (2/1تا5وات)است که با ولتاژهای مختلف از 24تا 220ولت کار میکند.این چراغ ها معمولا در سه رنگ استاندارد قرمز،سبزو نارنجی ساخته می شوند.
برای مثال در کارخانه ای که تعداد زیادی موتور در آن واحد مشغول به کار بوده  و فواصل آنها تا تابلوی کنترل نسبتا زیاد باشد،از چراغ قرمزی که توسط کنتاکت بازی از کنتاکتور اصلی موتور روشن می شود استفاده می کنند.با استفاده از کنتاکتهای باز کنتاکتور می توان چراغ سبزی را که نمایشگر حالت خاموشی مدار است روشن نمود.در نقشه ها برای نمایش چراغ سیگنال از حرف h استفاده می شود.
تصویر چند لامپ سگنال از جلو و ساختمان آن
فیوزها
در کلیه تاسیسات الکتریکی برای جلوگیری از صدمه دیدن و معیوب شدن وسایل و نیز برای قطع کردن دستگاه های معیوب از شبکه که بر اثر عئامل مختلف از قبیل نقصان عایق بندی،ضعف استقامت الکتریکی یا مکانیکی و ازدیاد بیش از حد جریان مجاز(اتصال کوتاه)وسایل حفاظتی مختلف به کار می رود.این وسایل باید طوری انتخاب شوند که در اثر اضافه بار یا اتصال کوتاه در کوتاهترین زمان ممکن و قبل از اینکه صدمه ای به سیم ها و شبکه الکتریکی شبکه برسد،مدار قسمت معیوب را قطع کنند.یکی از این وسایل حفاظتی فیوز است فیوزها از نظر زمان قطع بر حسب منحنی ذوب سیم حرارتی داخل انها به دو نوع کند کار و تند کار تقسیم میشوند.
فیوز های تند کار زمان قطع کمتری نسبت به فیوزهای کند کار دارندو به همین دلیل در مصارف روشنایی استفاده می شوند.فیوز های کند کار دارای زمان قطع طولانی تری هستنند و در نتیجه برای راه اندازی موتورهای الکتریکی به کار میروند.تحمل جریان راه اندازی موتور در حدود 3تا 7 برابر جریان نامی است که بر روی کلیه فیوزها جریان نامی انها نوشته شده میشود.این جریان کمتر از جریان ماکزیمیم تحمل فیوز است.
فیوز در انواع فشنگی ،اتوماتیک(آلفا)،مینیاتوری،بکٌس،کاردی (تیغه ای)،شیشه ای یا کارتریج و فیوز های فشار قوی ساخته می شوند.
معمولا فیوزهای که در مدار قدرت به کار میروند،مدار کنتاکتور را در مقابل اتصال کوتاه محافظت میکند؛یعنی در واقع حفاظت سیم های رابط مدار را نیز بر عهده دارد.بنابراین در مدارهایی که مثلا فیوز 25 آمپری به کار می رود،ممکن است در مدار فرمان آنها از سیم یک یا یکو نیم استفاده شود.پس لازم است مدار فرمان با فیوز جداگانه ای حفاظت شود.
فیوزهای اتوماتیک یا آلفا نوعی فیوز خودکار است که عبور جریان بیش از حد مجاز از آن باعث قطع مدار می شود؛اما دوباره می توان شستی آن را به داخل فشار داد تا ارتباط برقرار شود.بعضی از فیوزهای خودکار دو عمل جریان زیاد و بار زیاد در مدار کنترل می کنند؛اما پس از قطع شدن ،باید پس از مدت کمی دباره شستی مربوطه را فشار داد تا مدار وصل شود.
در فیوز های اتوماتیک دو عنصر مغناطیسی و حرارتی وجود دارد که قسمت مغناطیسی آن اتصال کوتاه یا جریان زیاد و قسمت حرارتی آن (بیمتال) بار زیاد (افزایش جریان تدریجی) را قطع می کند.
کلید مینیاتوری نوعی فیوز اوتوماتیک است که از نظر ساختمان داخلی با فیوز آلفا شباهت دارد و از سه قسمت رله مغناطیسی (رله جریان زیاد زمان سریع)،رله حرارتی یا رله بیمتال (رله جریان زیاد تاخیری)و کلید تشکیل شده است.این مجموعه را نیز کلید موتور مینامند.این کلیدها در دو نوع L و G ساخته شده است.نوع Lدر مصارف روشنایی به کار می رود و تند کار است(LIGHT) و نوع G در راه اندازی وسایل موتوری مورد استفاده قرار می گیرد و کند کار است. این کلید ها در انواع تک فاز دو فاز و سه فاز ساخته می شوند.
کلید های محدود کننده

کلید محدود کننده(LIMIT SWITCH) که گاهی میکرو سویچ نیز نامیده می شوند،کلیدی است که برای قطع و وصل یک حرکت خطی یا دورانی و یا تعویض جهت دوران یک متحرک به کار می رود.
این کلید اهرمی دارد که وقتی دسته متحرک به آن برخورد می کند کنتاکتی را قطع می نماید. کنتاکت مذبور خود عامل فرمانی است برای ماشینی که هدف کنترل آنست.چنانچه از اسم این کلید بر می اید کلید یاد شده برای محدود کردن حرکت متحرک ها به کار می رود.مثلا در یک چرثقیل سقفی که در چند جهت حرکت می کند وقتی متحرک به انتهای هر قسمت از مسیر خود میرسد،یک کلید محدود کننده مدار رفت را از کار انداخته و مدار برگشت را مهیا میسازد.
مطلب مهمی که باید در کاربرد این کلید ها در نظر گرفت وضعیت کنتاکت ها در موقع وارد آمدن نیرو به اهرم آنها است.کارخانه های سازنده این وضعیت را بر حسب تعغیر طولی یا زاویه ای اهرمشخص می نمایند.
انواع لیمیت سویچ ساده
1-کلید محدود کننده فشار انتهایی
2-کلید محدود کننده ای قرقرهای
3-کلی محدود کننده قرقره اییک طرفه از چپ
4-کلید محدود کننده قرقرهای یک طرفه از راست
5-کلید محدود کننده قرقر ه ای دو طرفه
6-کلید محدود کننده آنتنی دو طرفه

کلید تابع فشار(کلید های گازی)
این کلید ها برای کنترل سطح گاز داخل مخازن و کمپرسورها،تنظیم فشار آب داخل لوله ها و روشن و خاموش کردن اتوماتیک این دستگاه ها مورد استفاده قرار م گیرد.عامل فرمان این کلید ،فشار گاز یا مایع داخل مخزن است.
عامل قطع و وصل این کلید گاز می باشد اصول کار آن بدین صورت است که که فشار گاز موثر بر هر صفحه نیرویی معادل F=P.A ایجاد می نماید(P فشار و A سطح مقطع صفحه است).در رله ها F باعث جابه جایی صفحه می شود.این جابه جایی از طریق یک اهرم منتقل شده و کنتاکتی را قطع و وصل می نماید.نیروی برگردان را فنر زیر صفحه ایجاد می کند.پس با انتخاب فنر های مختلف می توان فشار های کم یا زیاد را بر روی صفحه اثر داده و قطع و وصل کنتاکت را بطور دلخواه تنظیم نمود.

کلید های شناور

کلید های شناور برای کنترل سطح آب یا مایهات داخل منبع ها،استخر ها و مخازن مورد استفاده قرار می گیرد.ساختمان این کلید از وزنه تعادل ،یک قسمت شناور و یک میکرو سویچ تشکیل شده است.هنگامی که قسمت شناور را تنظیم می کنند با تغیر سطح مایع داخل مخزن شناور تغیر مکان داده به میکرو سویچ داخل کلید فرمان می دهد و باعث قطع و وصل مدار می شود.

چشم های الکتریکی(سنسورها)

این کلید نوعی کلید فرمان دهنده است که بدون برخورد فیزیکی با دست یا هر وسیله دیگری توسط سیستم چشم الکتریکی از فاصله حداقل یک میلی متر و حداکثر8متر واکنش نشان میدهد و فرمان صادر می کند همچنین به وسیله رله ای که در داخل آن به کار رفته ،کنتاکت های را باز می کند یا می بندد و در نتیجه به دستگا ه های مورد نظر فرمان میدهد.از این کلید در دستگاه های صنعتی و خطوط تولید استفاده فراوان می شود.

رله زمانی (تایمر)و انواع آن
یکی از وسایل فرمان دهنده مدار های کنترل اتوماتیک ،تایمر ها یا رله های زمانی هستنند که وظیفه کنترل مدار را برای مدت زمان معینی بر عهده دارند.
اصول کار رله ها همانند کنتاکتور ها است با این تفاوت که در رله ها:
1-تمام کنتاکت ها از لحاظ فرم ظاهری شبیه هم هستنند و در مدار های فرمان شرکت می کنند .
2-کنتاکت ها بنا به مقتضیات کار ممکن است به طور لحظه ای یا با تاخیر زمانی قطع و وصل شوند . در این صورت نام رله ،رله لحظه ای یا رله با تاخیر زمانی خواهد بود.
3-رله ها همچنین ممکن است دارای کنتاکت های لحظه ای یا با تاخیر زمانی باشند.البته منظور از تاخیر زمانی  فاصله زمانی است که بین عمل کنتاکت (اعم از باز شدن یا بسته شدن) از لحظه اتصال سیم پیچ رله به ولتاژ به وجود می آید.
تا کنون در صنعت برق رله های زیادی ساخته شده اند که مشخصات مختلفی داشته  و هر یک برای کار بخصوصی مورد استفاده قرار می گیرند.برای مثال در انتقال انرژی و حفاظت خطوط ،از یک رله خاص استفاده می کنند.یک جور رله دیگر که مشخصات بخصوص دیگری دارد در صنعت نساجی و رله دیگر در جای دیگر....
من چند رله را برای دوستان معرفی می کنم که از مشهورترین و پر کاربد ترین رله ها هستنند البته اگر دوستان می توانند رله های دیگری را معرفی کنند خیلی خوب میشه
1-رله زمانی موتوری یا الکترو مکانیکی
این رله بر اساس ساعتی کار میکند که محرک چرخ دنده های آن موتور آسنکرو سنکرو و بیشتر موتور با قطب چاکدار است می باشد.اصول کار آن به این صورت است که دور موتور توسط یک سیستم چرخ دنده کاهش می یابد بطوری که در نهایت ،آخرین چرخ دنده کنتاکت را خیلی به آرامی با یا بسته می کند. زمان شروع رله از لحظه راه اندازی موتور محسوب می شود.
توسط این رله می توان زمان هایی از حدود ثانیه تا حدود ساعت ،و حتی روز و هفته تنظیم نمود.
محل دیسک در لحظه شروع به کار ،قابل تنظیم است و پس از تنظیم زمان آن (توسط زایده خارجی) و تغذیه تایمر ،موتور با دور ثابت به حرکت در می آید  و با گردش موتور ،زمان تایمر شروع می شود. پس از گردش ،به علت برخورد با زایده دیسک ،متوقف می شود  و به میکرو سویچ داخلی فرمان می دهد و کنتاکت های تایمر عمل می کنند و به طور اتوماتیک قطع می شوند و موتور یا هر وسیلهء دیگر از کار می افتد.البته رله های جدیدی است که هنگام عمل کنتاکت بازی را بسته و کنتاکت بسته ای را باز می کند و می توان موتوری را خاموش یا روشن کرد یا نیرو را از مو توری به موتور دیگر انتقال داد .
2-رله زمانی الکترونیکی
از تایمر های الکترونیکی برای تنظیم زمان های کمتر از ثانیه تا چندین ثانیه استفاده می شود. در ساختمان این تایمر ها ،از مدار ها و اجزای الکترونیکی استفاده می شود.
در در نوعی از این تایمر ها با شارژ و دشارژ شدن یک خازن بوبین یک رله کوچک تحریک می شود. اصول ساختمان رله الکترونیکی بر مبنای مدار RC (خازن و مقاومت)و بر حسب تاخیر زمانی استوار است .تنظیم این نوع تایمر ها بستگی به مقاومت سر راه  خازن دارد.
در ساده ترین نوع تایمر الکترونیکی در تایمر نوع خازنی ،رله هنگامی وصل می شود که خازن شارژ بشود و ولتاژ دوسر آن برابر ولتاژ وصل رله گردد.پس از وصل رله ،با ذخیره شدن در خازن روی مقاومتی که توسط کنتاکت باز رله به دو سر خازن وصل می شود تخلیه می گردد.در این نوع با تعغیر ظرفیت خازن می توان زمان تایمر را تنظیم کرد.
3-رله زمانی نیو ماتیکی
در این رله ا خاصیت ذخیره سازی و فشردگی هوا استفاده می شود .به این ترتیب که رله هنگام رها شدن،خیلی راحت رها می شود.
وقتی که بوبین تحریک قسمت متحرک را جذب می کند ،اهرم،قطعه ای را که به شکل دم آهنگری است فشار خواهد داد .هوای دم از طیق سوپاپ یک طرفه خارج می شود. وقتی که بوبین از تحریک خارج می شود ،فنر دم را منبسط می کند .دم از طریق سوپاپ تنظیم ،از هوا پر می شود.سرعت انبساط دم در رابطه با پیچ تنظیم تفاوت می کند وقتی که دم به حالت عادی برگشت ،کنتاکت ها عمل می کنند.بنابراین به وسیله تنظیم کردن پیچ تنظیم ،عمل کردن کنتاکت ها را می توان تعقیر داد.کار این زمان سنج شبیه تایمر موتوری است ؛با این تفاوت که زمان سنج موتوری پس از تنظیم و وصل بوبین آن به ولتاژ شروع به کار می کند،ولی زمان سنج نیو ماتیکی پس از قطع بوبین آن از ولتاژ شروع به کار می کند.
4-رله زمانی بی متال یا حرارتی (تایمر حرارتی)
این نوع تایمر با استفاده از خاصیت بی متال کار می کند و در انواع رله ذوب شونده ،رله حرارتی بی متال  و رله حرارتی منعکس کننده میله ای ساخته می شوند.زمانی که  جریان از بی متال عبور می کند گرم میشود و پس از مدتی در اثر تعقیر شکل عمل کرد مدار را قطع یا وصل میکند.دقت این نوع تایمر زیاد نیست  و آب و هوای محیط بر روی آن اثر می گذارد به طور کلی می توان رله های زمانی را به دو دسته تقسیم کرد:
الف-رله های تاخیر در وصل(ON-DELAY) :به رله ای گفته می شود که باید به رله انرژی داده شود  و سپس رله عمل کرده کنتاکتی را باز یا بسته کند؛مثل رله زمانی موتوری.
ب-رله تاخیر در قطع(OFF-DELAY) :به رله ای گفته می شود که بعد از قطع شدن انرژی عمل کرده کنتاکتی را باز یا بسته کند؛مثل رله نیو ماتیکی.
5-رله زمانی هیدرو لیکی
در این رله ها از سیستم هیدرو لیکی جهت تاخیر در مدار استفاده می شود. طرز کار آن طوری است که وقتی جریان برق به رله وصل می شود ،مقداری روغن در داخل آن جابهجا می شود.
برای بازگشت روغن به مکان اولیه زمانی لازم است که این زمان را به عنوان زمان تایمر در نظر میگیرند.این رله ها را در مدارهای مختلف به کار می برند.اگر کسی از دوستان توضیح بیشتری در ارتباط با این رله دارد لطفا ارائه بده تا مطالب کامل تر شود.

ترموستات
ترموستات نوعی رله حرارتی است که در مقابل حرارت محیط حساس بوده و عمل میکند.این وسیله در دستگاه های مختلف صنعتی کاربرد فراوان دارد  و وظیفه تعادل حرارتی دستگاه را بر عهده دارد.در صورتی که درجه حرارت از حد تنظیمی فراتر رود ،کلید عمل کرده یک کنتاکت باز را می بندد و یا کنتاکت بسته ای را باز می کند.از ترموستات بیشتر در وسایل حرارتی و برودتی مانند شوفاژ،یخچال،و چیلر استفاده می شود.

کلیدهای تابع دور(گریز از مرکز)

کلید های تابع دور در بعضی الکترو موتورهای یک فاز جهت خارج کردن سیم پیچ کمکی از مدار و در موارد دیگر مانند ترمز جریان مخالف به کار می رود.ساختمان آنها از یک محور و دو وزنه تشکیل شده که به وسیله یک طوق و یک فنر حول محور حرکت می کند و با زیاد و کم شدن سرعت موتور یا وسیله چرخنده ،وزنه های دو طرف به محور نزدیک یا دور می شود ؛به این ترتیب طوق روی محور حرکت می کند و باعث قطع و وصل کلید می شود.

www.arash10501.blogfa.com


برچسب‌ها: آشنايي با مدارهاي فرمان
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:9 ] [ الیاس شبان ]

مقدمه : امروزه در بین كشورهای صنعتی ، رقابت فشرده و شدیدی در ارائه راهكارهایی برای كنترل بهتر فرآیندهای تولید ، وجود دارد كه مدیران و مسئولان صنایع در این كشورها را بر آن داشته است تا تجهیزاتی مورد استفاده قرار دهند كه سرعت و دقت عمل بالایی داشته باشند.  بیشتر این تجهیزات شامل سیستم‌های استوار بر كنترلرهای قابل برنامه‌ریزی (Programmable Logic Controller)  هستند. در بعضی موارد كه لازم باشد می‌توان PLCها را با هم شبكه كرده و با یك كامپیوتر مركزی مدیریت نمود تا بتوان كار كنترل سیستم‌های بسیار پیچیده را نیز با سرعت و دقت بسیار بالا و بدون نقص انجام داد.
قابلیت‌هایی از قبیل توانایی خواندن انواع ورودی‌ها (دیجیتال ، آنالوگ ، فركانس بالا...) ، توانایی انتقال فرمان به سیستم‌ها و قطعات خروجی ( نظیر مانیتورهای صنعتی ، موتور، شیر‌برقی ، ... ) و همچنین امكانات اتصال به شبكه ، ابعاد بسیار كوچك ، سرعت پاسخگویی بسیار بالا، ایمنی ، دقت و انعطاف پذیری زیاد این سیستم‌ها باعث شده كه بتوان كنترل سیستم‌ها را در محدوده وسیعی انجام داد.



مفهوم كنترلرهای قابل برنامه‌ریزی PLC

در سیستم‌های اتوماسیون وظیفه اصلی كنترل بر عهده PLC است كه با گرفتن اطلاعات از طریق ترمینالهای ورودی، وضعیت ماشین را حس كرده و نسبت به آن پاسخ مناسبی برای ماشین فراهم می‌كند. امكان تعریف مدهای مختلف برای ترمینالهای ورودی/خروجی یك PLC، این امكان را فراهم كرده تا بتوان PLC را مستقیما به المانهای دیگر وصل كرد. علاوه بر این PLC شامل یك واحد پردازشگر مركزی( CPU) نیز هست، كه برنامه كنترلی مورد نظر را اجرا می‌كند. این كنترلر آنقدر قدرتمند است كه می‌تواند هزارها I/O را در مدهای مختلف آنالوگ یا دیجیتال و همچنین هزارها تایمر/ كانتر را كنترل نماید. همین امر باعث شده بتوان هر سیستمی، از سیستم كنترل ماشین‌هایی با چند I/O كه كار ساده‌ای مثل تكرار یك سیكل كاری كوچك انجام می‌دهند گرفته تا سیستم‌های بسیار پیچیده تعیین موقعیت و مكان‌یابی را كنترل نمود. این سیستم می‌تواند بدون نیاز به سیم‌بندی و قطعات جانبی و فقط از طریق نوشتن چند خط برنامه تا صدها تایمر را در آن واحد كنترل و استفاده نماید.

زمان پاسخ‌گویی  Scan Time

این زمان بستگی به سرعت پردازش CPU مدل انتخاب شده PLC و طول برنامه كاربر دارد. از یك میكرو‌ثانیه تا ده میلی ثانیه می‌باشد. مثلا در مواقعی كه I/O از سیستم اصلی دور باشد، چون مجبور به نقل و انتقال سیگنالها به سیستم دورتری هستیم در نتیجه زمان اسكن زیاد می‌شود. همچنین مانیتور كردن برنامه كنترلی اغلب به زمان اسكن می‌افزاید چرا كه CPU كنترلر مجبور است وضعیت كنتاكتها، رله‌ها ، تایمر‌ها و... را روی CRT یا هر وسیله نمایشگر دیگری بفرستد.

قطعات ورودی

هوشمند بودن سیستم اتوماسیون بیشتر مربوط به توانایی PLC در خواندن سیگنالهای ارسالی از انواع ورودی‌ها، دستی، اتوماتیك و حس‌گرهای خودكار می‌باشد. قطعات ورودي نظیر شستی‌های استارت/ استوپ ، سوییچ‌ها، میكرو‌سوییچ‌ها، سنسورهای فتوالكتریك، proximity ،  level sensor ، ترموكوپل، PT100 و...  PLC از این سنسورها برای انجام عملیاتی نظیر تشخیص قطعه روی نوار نقاله حامل قطعات، تشخیص رنگ، تشخیص سطح مایعات داخل مخزن، آگاهی داشتن از مكانیزم حركت و موقعیت جسم، تست كردن فشار مخازن و بسیاری موارد دیگر، استفاده می‌كند.
سیگنالهای ورودی یا دیجیتال هستند و یا آنالوگ، كه در هر صورت ورودی‌های PLC را توان در مدهای مختلف تنظیم و مورد استفاده قرار داد.

قطعات خروجی

همانطوری كه می‌دانید یك سیستم اتوماسیون شده بدون داشتن قابلیت اتصال به قطعات خروجی از قبیل سیم‌پیچ، موتور، اینورتر، شیربرقی ، هیتر و ... كامل نخواهد بود. قطعت خروجی نحوه عملكرد سیستم را نشان می‌دهند و مستقیما تحت تاثیر اجرای برنامه كنترلی سیستم هستند در خروجی‌های PLC نیز مدهای مختلفی برای اعمال سیگنال به المانهای خروجی وجود دارد.

نقش كنترلرهای قابل برنامه‌ریزی (PLC) در اتوماسیون صنعتی

در یك سیستم اتوماسیون، PLC بعنوان قلب سیستم كنترلی عمل می‌كند. هنگام اجرای یك برنامه كنترلی كه در حافظه آن ذخیره شده است، PLC همواره وضعیت سیستم را بررسی می‌كند. این كار را با گرفتن فیدبك از قطعات ورودی و سنسورها انجام می‌دهد. سپس این اطلاعات را به برنامه كنترلی خود منتقل می‌كند و نسبت به آن در مورد نحوه عملكرد ماشین تصمیم‌گیری می‌كند و در نهایت فرمانهای لازم را به قطعات و دستگاههای مربوطه ارسال می‌كند.

مقایسه تابلوهای كنترل معمولی با تابلوهای  كنترلی مبتنی بر PLC

امروزه تابلوهای كنترل معمولی ( رله‌ای ) خیلی كمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. چرا كه معایب زیادی دارند. از آنجا كه این نوع تابلوها با رله‌های الكترو‌مكانیكی كنترل می‌شوند، وزن بیشتری پیدا می‌كنند، سیم‌كشی تابلو كار بسیار زیادی می‌طلبد و سیستم را بسیار پیچیده می‌كند. در نتیجه عیب‌یابی و رفع مشكل آن بسیار پرزحمت بوده و برای اعمال تغییرات لازم در هر سال و یا بروز كردن سیستم بایستی ماشین را بمدت طولانی متوقف نمود كه این امر مقرون به صرفه نخواهد بود. ضمنا توان مصرفی این تابلوها بسیار زیاد است.
با بوجود آمدن PLC، مفهوم كنترل و طراحی سیستم‌های كنترلی بطور بسیار چشمگیری پیشرفت كرده است و استفاده از این كنترلر‌ها مزایای بسیار زیادی دارد. كه به برخی از این موارد در زیر اشاره كرده‌ایم. كه با مطالعه آن می‌توان به وجه تمایز PLC با سایر سیستم‌های كنترلی پی برد:

  • سیم بندی سیستم‌های جدید در مقایسه با سیستم‌های كنترل رله‌ای تا 80٪ كاهش می‌یابد.
  • از آنجاییكه PLC توان بسیار كمی مصرف می‌كند، توان مصرفی بشدت كاهش پیدا خواهد كرد.
  • توابع عیب یاب داخلی سیستم PLC ، تشخیص و عیب‌یابی سیستم را بسیار سریع و راحت می‌كند.
  • برعكس سیستم‌های قدیمی در سیستم‌های كنترلی جدید اگر نیاز به تغییر در نحوه كنترل یا ترتیب مراحل آن داشته باشیم، بدون نیاز به تغییر سیم‌بندی و تنها با نوشتن چند خط برنامه این كار را انجام می‌دهیم. در نتیجه وقت و هزینه بسیار بسیار اندكی صرف انجام اینكار خواهد شد.
  • در مقایسه با تابلو‌های قدیمی در سیستم‌های مبتنی بر PLC نیاز به قطعات كمكی از قبیل رله ، كانتر، تایمر، مبدل‌های A/D و D/A و... بسیار كمتر شده است. همین امر نیز باعث شده در سیستم‌های جدید از سیم‌بندی،  پیچیدگی و وزن تابلو‌ها به نحو چشمگیری كاسته شود.
  • از آنجاییكه سرعت عملكرد و پاسخ‌دهی  PLC در حدود میكرو‌ثانیه و نهایتا میلی ثانیه است،  لذا زمان لازم برای انجام هر سیكل كاری ماشین بطور قابل ملاحظه‌ای كاهش یافته و این امر باعث افزایش میزان تولید و بالا رفتن بازدهی دستگاه می‌شود.
  • ضریب اطمینان و درجه حفاظت این سیستم‌ها بسیار بالا تر از ماشین‌های رله‌ای است.
  • وقتی توابع كنترل پیچیده‌تر و تعداد I/O ها خیلی زیاد باشد، جایگزین كردن PLC بسیار كم ‌هزینه‌تر و راحت‌تر خواهد بود. 

www.abelectronics.blogfa.com


برچسب‌ها: مقدمه ای در مورد مفاهیم اولیه PLC
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:9 ] [ الیاس شبان ]

مفهوم كنترل كردن یك پروسه، كاری بسیار ساده و آسان است و انجام اصولی موارد زیر را می‌طلبد:

  • مشخص كردن ترتیب كار ماشین
  • انتخاب مدل PLC
  • اختصاص دادن آدرسهایی از حافظه PLC  به ترمینالهای ورودی و خروجی
  • برنامه‌نویسی و ذخیره آن در حافظه PLC
  • تست نهایی و اجرای برنامه كنترلی


مفهوم كنترل كردن یك پروسه، كاری بسیار ساده و آسان است و انجام اصولی موارد زیر را می‌طلبد:

مشخص كردن ترتیب كار ماشین
عملیات سیستم كنترلی توسط المانهای ورودی تعیین می‌شود، بسته به شرایط موجود یك سیگنال به PLC فرستاده می‌شود. در پاسخ، كنترلر بر طبق برنامه كنترلی كه در حافظه خود دارد سیگنالی به ترمینالهای خروجی، كه كار دستگاه را كنترل می‌كنند، می‌فرستد و به این ترتیب عمل كنترلی خواسته شده، انجام می‌شود. قبل از نوشتن برنامه باید فلوچارت ترتیب و توالی عملیات را رسم كنید.
انتخاب مدل PLC
با بررسی سیكل كاری پروسه‌ای كه می‌خواهیم كنترل كنیم، مشخص كردن تعداد و نوع Input/Output های سیستم و با توجه به دقت مورد نیاز، PLC مناسب را انتخاب می‌كنیم. در مورد انتخاب یك PLC بایستی مشخصه‌های زیر را تعیین كنیم:
تعداد ورودی‌ها
تعداد خروجی‌ها
نوع ورودی و خروجی‌های دستگاه
تعداد رجیستر‌ها و بیت‌های كمكی
تعداد تایمر‌ها و شمارنده‌های مورد نیاز
اندازه حافظه
سرعت اجرای برنامه و پاسخ‌دهی دستگاه Scan Time
برخی از شركت‌های مشهور سازنده PLC عبارتند از : LG ، MITSUBISHI، TELEMECANIQUE، OMRON ، ALAM BRADLEY ، SIEMENS‌ و...

 

اختصاص دادن آدرسهایی از حافظه PLC  به ترمینالهای ورودی و خروجی:
سومین قدم این است كه تمامی قطعات كمكی كه به PLC وصل می‌شوند باید مشخص شوند. بعد از گرفتن لیست از این قطعات، به هر كدام از آنها آدرسی از حافظه PLC I/O اختصاص داده می‌شود. در حین سیم‌بندی مدار هم باید دقت كرد كه این قطعات به ترمینالهای مشخص شده وصل شوند. مشخص كردن آدرس‌های ورودی خروجی باید قبل نوشتن برنامه انجام شود. چرا كه این آدرس‌ها به كنتاكتهایی كه در برنامه نردبانی استفاده خواهد شد،  معنی می‌دهد.
برنامه‌نویسی و ذخیره آن در حافظه PLC:
بعد از تجزیه تحلیل مدار و انتخاب  PLC حال نوبت به برنامه‌نویسی آن می‌رسد. برنامه با توجه به ترتیب عملیات كه در قدم اول مشخص شده، نوشته می‌شود. زبان برنامه‌نویسی آن كه بصورت اعداد و حروف است از یك استاندارد مشخصی تبعیت می‌كند. روشهای نمایش برنامه در تمام PLCها مشترك می‌باشد و به سه صورت زیر است:
دیاگرام نردبانی     LADDER DIAGRAM
سیستم كنترل فلوچارت  CONTROL SYSTEM FLOWCHART
لیست بیانی  ( STATEMENT LIST ( MNEMONIC CODE 
برای نوشتن برنامه در PLCمی‌توان از برنامه‌ریز دستی programmer console و یا PC استفاده كرد. هر كدام از سازنده‌های PLC نرم‌افزاری برای محصول خود ارائه كرده‌اند كه اغلب هر سه روش برنامه‌نویسی، LADDER، CSF، STL را پشتیبانی می‌كند و می‌توان براحتی PLC را به كامپیوتر وصل كرد. از طریق پورت RS232-C، می‌توان برنامه نوشته شده را به حافظه PLC فرستاده و در آنجا ذخیره نمود.

 در نوشتن برنامه كنترلی می‌توان از دستورات منطقی، محاسباتی و انتقال داده استفاده نمود. دستورات منطقی مثل NOT، XOR،  OR، AND و... دستورات محاسباتی مانند انواع جمع، تفریق، ضرب، تقسیم، دستورات مثلثاتی، توان، لگاریتم، تبدیل كدها، محاسبات مربوط به اعداد اعشاری، دستورات مقایسه و ....
معمولا در مواقعی كه بخواهیم در كار ماشین وقفه‌ای ایجاد كنیم یا در بین فرآیندها فاصله قایل شویم و یا زمان لازم برای انجام یك یا چند فرآیند در نظر گرفته شود از تایمر‌های داخلی PLC در مدهای مختلف تاخیر در وصل، تاخیر در قطع، تایمر حافظه‌دار، مولد پالس و... استفاده می‌كنیم. برای شمارش پالس‌های  ورودی، شمارش سیكل‌های كاری و یا كاربردهایی از قبیل شمارش تعداد قطعاتی كه از جلوی سنسوری رد شده‌اند و... از كانترهای داخلی خود PLC استفاده می‌كنیم. این كانترها را در هر دو حالت بالا شمار و پایین شمار می‌توان بكار برد. تعداد تایمر/ كانتر از 256تا برای مدل‌های پایین PLC تا چند هزار عدد برای مدل‌های بالاتر می‌باشد كه دسترسی به آنها تنها با نوشتن چند خط برنامه و بصورت نرم‌افزاری امكان‌پذیر بوده و هیچ نیازی به قطعات خارجی و سیم‌بندی اضافی و حجیم كردن تابلو كنترل ندارند.

تست نهایی و اجرای برنامه كنترلی:
قبل از آنكه شستی استارت زده شود، بی‌خطر بودن سیستم كاملا تست خواهد شد و از درست وصل شدن قطعات خروجی به ترمینالهای PLC بر طبق آدرس‌های اختصاص داده شده اطمینان حاصل می‌شود. بعد از تایید نهایی می‌توان عملیات كنترلی را آغاز نمود. برای اجرای برنامه بایستی PLC را به مد اجرا RUN برده و كلید استارت را فشار دهیم.
بعد از مشاهده عملكرد ممكن است سیستم نیاز به اشكال‌زدایی داشته باشد تا در صورت لزوم عملكرد سیستم بهتر شود. در این صورت هم فقط برنامه PLC است كه تغییر خواهد كرد

eepts.blogfa.com


برچسب‌ها: اصول طراحي سيستم كنترلي با استفاده از PLC
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:8 ] [ الیاس شبان ]
نقش Hub در شبكه هاي PROFIBUS
ارسال شده در چهارشنبه 12 اسفند ماه 1388 توسط whiteapple

نگارندگان : امير رضا هتل چي – كيوان سيد موسوي

خلاصه : پروفيباس(PROFIBUS) ، سيستم فيلدباس(Process Field Bus) سيستم پيشرفته اي  در اروپا بوده و از پذيرش جهاني برخوردار مي‌باشد. حوزه كاربرد آن شامل اتوماتيك سازي، توليد، فرآيند و ساختمان است.. امروزه تمامي توليد كنندگان پيشرو در زمينه فن آوري اتوماتيك سازي، رابط هاي پروفيباس را براي دستگاه خود عرضه مينمايند. تنوع محصولات با بيش از 1000 نوع دستگاه و خدمات مختلف ، كه 200 نوع آن دستگاه‌هاي تاييد شده مي‌باشند.موضوع اين مقاله معطوف به كاربران بوده و سعي شده است يك نوع از تكنولوژي روز دنيا را معرفي نمايد.  مقدمه : استفاده از شبكه هاي صنعتي باعث انقلابي در كاهش حجم سيم در تابلوها شده است و در اين راستا سعي شده در اين مقاله تنها نوعي از فن آوريهاي متعدد شبكه هاي صنعتي را معرفي ميشود تا در راستاي استفاده بهينه از اين تكنولوژي بهره برداري راحت تري را داشته باشيم و با توجه به دلايل ارائه اين تكنولوژي  به اجبار چند نوع از خرابي هاي پروفيباس كه باعث كاهش راندمان در بهره برداري از سيستم پروفيباس ميگردد را بيان مي كنيم:



   1. قطعي در مسير كابل پروفيباس
   2. اتصالي در كابل پروفيباس
   3. خرابي كانكتور پروفيباس
   4. تغيير آدرس (Node ) روي تجهيز
   5. قطع تغذيه (Node )
   6. عدم اتصال شيلد پروفيباس به زمين و ايجاد نويز در مسير
   7. بالارفتن متراژ كابل پروفيباس بيشتر از مقدار استاندارد
   8. بسته نبودن انتهاي مسير پروفيباس طبق استاندارد و مقدار اهم ارائه شده
   9. و...

در اين راستا در جهت كاهش اين خرابي ها راهكار هاي ذيل را ميتوان پيشنهاد كرد:

   1. استفاده از مسير هاي كوتاهتر (كه در مقاله آينده معرفي Wireless  مد نظر قرار گرفته كه تا حد بسياري مشكلات مسير هاي عبوري و كابل كشي براي ارتباط با ساير نقاط مرتفع ميگردد)
   2. استفاده از توزيع مسير پروفيباس بصورت درختي ( كه در اين مقاله معرفي Hub به عنوان مكمل بهبود يافته در كاهش ايرادهاي پروفيباس با نام ProFiHub مد نظر قرار گرفته كه با ايزوله بودن هر شاخه نسبت به ديگري و عدم انتقال خرابي و Fault به ساير شاخه ها مرتفع ميگردد)
   3. كاهش نويز با استفاده از مسير هاي مجزا براي كابل پروفيباس
   4. ارت نمودن شيلد كابل پروفيباس در ابتدا و انتهاي مسير

معرفي سوئيچر پروفيباس با عنوان ProFiHub ProfiHub در واقع يكي از اجزاء ضروری برای کنترل بيشتر در نگهداری و ارتقا شبکه DP می باشد.يكي از ProfiHub هاي پيشرفته با نام ProFiHub A5 شناخته ميشود.قابليت منحصر به فرد اين دستگاه برای اجرای  طولانی مدت  چندين دستگاه با ساختار ستاره اي و درختي است كه داراي استاندارد IP65 نيز ميباشد.با ProFiHub A5  روش نوين در طراحی تمام شبکه های PROFIBUS DP امکان پذير بوده و بعنوان يك راه حل اقتصادی برای اجرای کامل خطوط و قابل اطمينان در شبکه های پر سرعت وBus  بالا ميباشد. ويژگيهاي دستگاه ProFiHub A5  :

   1.
      داراي پنج كانال مجزا و ايزوله نسبت به يكديگر است كه باعث ميشود اختلال امواج EMC در حين كار به بخش هاي ديگر منتقل نشود.
   2.
       عدم انتقال Bus fault يا مشكل Wiring به ساير خطوط.
   3.
       قابليت پردازش داده ها براي تمام پروتكل هاي PROFIBUS DP.
   4.
      درا  بودن پورت با سريال Rs 485  براي هر كانال  ( در شبكه هاي صنعتي و مخصوصآ  PROFIBUS ، استفاده از پورت RS485 بعنوان استاندارد براي ارسال و دريافت اطلاعات و در دسترس بودن آسان سيستم قابل توجه است )             
   5.
       هر کانال قادر به اتصال 1 تا 31 دستگاه (Node) ميباشد
   6.
      هر کانال حداکثر طول کابل 1200 متر را بدون نياز به تقويت كننده ( Repeater ) تغذيه ميكند.
   7.
       هر کانال دارای دو LED موقعيت (بدون خطا) و خطا ميباشد.
   8.
      هر کانال دارای حفاظت اتصال کوتاه ميباشد.
   9.
      سرعت انتقال اطلاعات قابل گزينش از 9600bps – 1.2Mps بوده يا ميتوان دستگاه را درحالت تشخيص خودکار قرار داد.
  10.
      قابليت Configure شدن در شبكه بطور خودكار ( بدون نياز به تغييرات نرم افزاري)
  11.
      مناسب برای تمام کابلهای DP
  12.
       محل اتصال با گلند استاندارد  M12 .
  13.
      Suitable for all DP cablesOn-board DB9 female connector for maintenance activitiesداراي کانکتور DB9 (9 پين) برای فعاليت های  تعمير و نگهداری بصورت on-board
  14.
      داراي منبع تغذيه Average 130mA at 24 V power supply (all channels fully loaded)ميانگين 130mA * 24V (تمام کانال به طور کامل لود شده)
  15.
      L x W x H - 213 x 210 x95 mm (including glands)طول × عرض * ارتفاع 213*210*95  ميليمتر (با  گلند ها)
  16.
      Weight: 800 gramsوزن : 800 گرم
  17.
      و ...

 نتيجه : با توجه به مطالب ارائه شده در بالا استفاده از اين دستگاه بسياري از مشكلات موجود در سيستمهاي پروفيباس را كه باعث اعمال هزينه هاي مالي - زماني و نيروي انساني به شركتها و كارخانجات توليدي ميشود به حداقل رسانده و بسياري از ايرادات وارد بر سيستمهاي پروفيباس را با ايجاد يك شبكه درختي تحت پوشش قرار ميدهد.

منابع :

  • www.elpro.com.au
  • www.phoenixcontact.com
  • www.industrial-automation-hands-on.com
  • www.profibus.com
  • www.procentec.com
  • www.er-soft.com
  • www.profibuscenter.com


برچسب‌ها: نقش Hub در شبكه هاي PROFIBUS
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:8 ] [ الیاس شبان ]

 مقدار جریان و ولتاژ متناوب
برای اندازه گیری مقدار جریان ، ولتاژ ، توان ، فرکانس و اختلاف فاز ، دستگاههای اندازه گیری مناسب مورد نیاز است.
اندازه گیری جریان و ولتاژ متناوب
آمپر متر و ولت متر دو دستگاه اندازه گیری هستند که بوسیله آنها مقدار جریان مصرفی و ولتاژ مصرف کننده‌ها را می‌توان اندازه گرفت. این دستگاهها براساس اهداف مورد نیاز به صورت‌های مختلف ساخته می‌شوند.

دستگاههای اندازه گیری تابلویی
این دستگاه معمولا یک رنج دارند و از دقت کمی برخوردار هستند کاربرد آنها در روی تابلوها به منظور نشان دادن کمیت مورد نظر می‌باشد.

دستگاههای اندازه گیری پرقابل (قابل حمل)
دستگاههای پر قابل کاربردی وسیع در صنعت برق دارند این دستگاه به دو صورت آنالوگ و دیجیتال در کارخانجات ساخته می‌شوند. از آنجا که این دستگاهها کمیت‌های مختلف (جریان ، ولتاژ ، مقاومت و...) را اندازه گیری می‌کنند در اصطلاح با عناوین آوومتر (A.V.Ω) و یا مالتی‌متر در بازار به فروش می‌رسند. کمیت‌های الکتریکی مورد سنجش در این دستگاه در محدوده بسیار وسیع و با دقت قابل قبولی اندازه گیری می‌شوند مالتی مترهای دیجیتالی دارای تنوع ، انعطاف و قیمت ارزانتری نسبت به مالتی مترهای آنالوگ هستند.



دستگاههای اندازه گیری آزمایشگاهی
به منظور انجام برخی از تحقیقات علمی در آزمایشگاه و کنترل دقیق فرآیند تولید صنایع پیشرفته نظامی ، اتمی و فضایی به دستگاههای اندازه گیری الکتریکی‌ای نیاز است که از دقت و کیفیت مرغوب گری نسبت به دستگاههای اندازه گیری معمولی برخوردار باشند. این دستگاهها برای کالیبره کردن دستگاههای اندازه گیری در موسسات استاندارد نیز بکار می‌روند. این وسایل اندازه گیری دارای ساختمانی پیچیده هستند و نسبت به دستگاههای معمولی قیمت بالاتری دارند.

اندازه گیری اختلالات اختلاف سطح الکتریکی (ولتاژ)
مقدار ولتاژ دو سر یک مولد یا مصرف کننده همواره بوسیله ولت متر اندازه گیری می‌شود. چون اختلاف پتانسیل بین دو نقطه را اندازه گیری می‌کند، بنابراین باید با دو سر مصرف کننده یا مولد به صورت موازی قرار گیرند، ولت متر به دو روش مستقیم و غیر مستقیم اختلاف سطح الکتریکی را اندازه می‌گیرد در روش مستقیم ولت متر به دو سر مصرف کننده متصل می‌شود و مقدار ولتاژ را اندازه گیری می‌کند.

در روش غیر مستقیم ولت متر بوسیله یک مبدل ولتاژ به دو سر مصرف کننده یا مولد متصل می‌شود این روش در مواردی بکار می‌رود که ولتاژ کار مصرف کننده‌ها یا شبکه بیش از حد مجاز دستگاه اندازه گیری باشد و یا این که از نظر حفاظتی نتوان ولتاژ مورد اندازه گیری را مورد سنجش قرار داد. کلید ولت متر برای اندازه گیری مقدار ولتاژهای خطی و فازی در شبکه‌های سه فاز ، از طریق تنها یک ولت متر از یک کلید ولت متر استفاده می‌کنند.

www.electronice.blogfa.com


برچسب‌ها: اندازه گیری مقدار جریان و ولتاژ متناوب
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:7 ] [ الیاس شبان ]
براي کنترل سيستمهاي NC و CNC سنسورهايي بايد مورد استفاده قرار گيرد که بتواند مقدار جابجائي بر حسب متر، ميلي متر و ميکرو متر را به صورت سيگنال الکتريکي در اختيار  قرار بدهد. در اين پديده ها شخص جائي ندارد و سنسور خود بايد جابجائي ها را بسنجد. براي تبديل دما از تغيير ولتاژ دو سر ديود زنري مشخص استفاده مي شود، اما سيستمي که بتواند جابجائي را تشخيص دهد مسلماً فرق خواهد کرد. براي باور ديدگاهي که بتواند جابجائي را آشکار سازد  تشخيص تعداد دور موتور مثال خوبي خواهد بود به اين ترتيب که در آن مي توان يک فرستنده و گيرنده نوري را در دو طرف پره اي که به روتور موتور وصل است قرار داد. با چرخش موتور اين پره مسير نور را قطع و وصل مي کند و تعداد قطع و وصل مقدار چرخش را مشخص مي سازد. اين سنسور براي شناخت تعداد دور بسيار ساده و بسيار مناسب است. اما براي رسيدن به دقتهاي بالا و براي تشخيص نصف ، يک چهارم و ... از يک دور بايد تکنيک ساده بالا بهبود يابد که در بخشهاي بعدي اين روشها ارائه مي گردند و اينها همان اصولي هستند که در انکدرهاي ديجيتالي ميزان چرخش و مقدار جابجائي مورد استفاده قرار مي گيرند.


1-1-2  ميزان چرخش :

زمانيکه سيستم دقت بالاتري بطلبد يعني اينکه علاوه بر تعداد دورها به يک دوم دور، يک چهارم دور و ... نيز حساس باشد يا بايد در فواصل منظم بر روي دايره اي تعداد سنسورها زيادتر گردند تا آن پره تک پر در هر مکاني يکي از اين سنسورها را قطع و وصل کند و يا ارزانتر و ساده تر اينکه يک سنسور قرار داده شود و در عوض تعداد پره هاي متصل به روتور زياد تر گردند. اين همان تکنيکي است که در خط کشهاي نوع دوم يا بعبارت ديگر مقياس بندهاي نوع دوم يا چرخشي بکار مي رود و در آنها يک صفحه دايره اي فلزي سوراخهاي زيادي را در فواصل منظم ايجاد مي کنند و اين دايره به روي محوري مي چرخد که اين محور به روتور موتور الکتريکي وصل مي شود و در پشت اين پالسهاي ايجاد شده يک مدار ديکدر جهت و ميزان چرخش و با مديريت  پروسسور مکان دقيق را محاسبه کرده و نمايش مي دهد.

در حالتيکه دقت بسيار بالاتري مد نظر باشد چون که سوراخکاري صفحه فلزي از نظر مکانيکي و اندازه سوراخها محدود است به جاي سوراخکاري خطوطي را روي صفحه اي شيشه اي ايجاد مي کنند.

 

2-1-2  تعيين جهت چرخش:

تکنيکي که در بالا اشاره شد تنها مقدار چرخش را بيان مي کند و اين سنسور و مدار پشت سر آن تنها براي زماني که موتور فقط در يک جهت حرکت مي کند مناسب است و براي کاربردهاي CNC وNC  که موتورهاي الکتريکي از قبيل سرو موتور AC و  DC هستند و چرخشهاي چپ گرد، راستگرد دارند اين تکنيک به تنهائي کارا نيست.

عدم کارائي از اينجا ناشي مي شود که يک سيستم پردازشگر وجود دارد و يک مکان شمارش که اکثراً سيستم کنترل دقيقاً پروسسور نيست. همچنين يک قسمت آسنکرون عمل کنترل جهت چرخش و تعداد دور چرخش را معين مي کند و پروسسور تنها از طريق شمارنده ها به تحليل مکان مي پردازد بنابراين سنسور طوري بايد طراحي شود که جهت چرخش را نيز به مدار شمارشگر بدهد براي اينکار به جاي استفاده از يک سنسور نور در مقابل سوراخهاي موجود روي قرص دايره اي دو سنسور نوري قرار داده مي شود و فاصله آن دو را چنان تنظيم مي شود  که پالسهاي ايجاد شده توسط دو سنسور اختلاف فازي برابر 90° با هم داشته باشند.در شکل 1-2 دو موج حاصل از خروجي خطکش ، پس از تقويت و تبديل به موج مربعي ديده مي شود همانطوريکه از شکل پيداست اين دو موج با هم اختلاف فازي برابر 90 درجه دارند. زمانيکه سيگنال XA  از سيگنال XB باندازه 90 درجه پيش فاز باشد نشانه راستگرد بودن چرخش و زمانيکه سيگنال XB  از سيگنال XA باندازه 90 درجه پيش فاز باشد نشانه چپگرد بودن چرخش خواهد بود.

 شکل 1_2_ سيگنالهاي نهائي خط کش

بنابراين از پس فاز يا پيش فاز بودن سيگنال A نسبت به B مي توان جهت حرکت را نيز تعيين کرد و حال به جاي استفاده از يک شمارنده ساده ، از يک شمارنده بالا پائين شمار و يک مدار تشخيص جهت استفاده مي گردد که در آن صورت در هر زماني مقدار دقيق جابجائي نسبت به مبدا را خواهيم داشت]

 

2_2  مقياس بندهاي خطي[1]

مقياس بندهاي خطي يا به اصطلاح خط کشهاي ديجيتالي نيز با تکنيکي دقيقاً مشابه مقياس بندهاي دوار[2] ساخته مي شوند با اين تفاوت که در اينجا خطوط مقياس را بر روي يک صفحه نواري شيشه اي ايجاد مي کنند و اين نوار شيشه اي طولي به اندازه حداکثر تغيير مکان مورد نظر دارد و مشابه حالت دوار در اينجا نيز نوار شيشه اي مابين فرستنده و گيرنده هاي نوري جابجا مي شود و با قطع و وصل سيگنال نوري سيگنال الکتريکي توليد مي کند.

در شکل  2_2 چگونگي توليد اين پالسها بر مبناي مقدار حرکت به دو صورت عبوري و انعکاسي ديده مي شود.

 

شکل 2_2_ الف. سيستم خط کش بروش عبور و قطع نور

در اينجا بايد متذکر شد که عرض نوارها بسيار باريک است و در خط کشهاي دقت بالا اين عرض به حدود چهار ميکرومتر و کمتر نيز مي رسد. بنابراين ريزترين باريکه هاي نوري نيز باعث عبور نور از مابين چند خط تاريک مي شود ، پس سنسور نوري هيچگاه قطع نور را حس نمي کند. براي حل اين مشکل ورنيه اي از جنس همان نوار شيشه اي طويل ساخته مي شود و روي آن نيز خط هائي به پهنا و درازاي خطوطي که روي نوار شيشه اي ايجاد شده است با تکنيک هاي مدار چاپي ايجاد مي شود و آن به همراه گيرنده و فرستنده هاي نوري حرکت کرده و  روي هم افتادگي خطوط متناظر بر روي ورنيه و نوار خط کش ، باعث عبور نور و عدم روي هم افتادگي متناظر باعث قطع نور مي گردد و سيگنال الکتريکي بازاي حرکت پديد مي آيد

لازم به ذکر است که ورنيه در هر دو سيستم خط کش چرخشي و خطي بکار ميرود. و در حالت خطکش ورنيه به همراه منابع و سنسورهاي نور حرکت کرده و نوار شيشه اي ثابت است و در حالت دوار برعکس ، يعني ورنيه به همراه منابع و سنسورهاي نور ثابت بوده و نوار شيشه اي بوسيله روتور در وسط آن مي چرخد.

 

3_2  نقاط مرجع [1]

براي اينکه نقطه شروع يا مبدائي براي اندازه گيري وجود داشته باشد بر روي نوار شيشه اي خط کش و همچنين ورنيه آن خطوط اضافي را بعنوان خطوط مرجع قرار مي دهند که اين خطوط در زير رديف نوار خطوط اصلي و در فواصل منظمي قرار دارند. فاصله اين خطوط نسبت به هم( بر عکس خطوط اصلي که به ازاي هر  2 ، 10 ، 20 ميکرومتر و ... ( بسته به دقت خط کش ) از هم قرار داشتند) خيلي بزرگ و بازاي هر 50 ميليمتر (50000 ميکرومتر ) مي باشد. يعني سنسور نوري مربوط به نقاط مرجع بازاي هر حرکت پنجاه ميلي متري يک پالس مي دهد. اين خطوط براي حذف خطاي تنشهاي CNC و DRO[2] بکار مي روند.

الف) نقاط مرجع با فاصله ثابت: نقاط مرجع بازاي هر 50mm قرا مي گيرند و بازاي هر جابجائي باندازه 50mm يک پالس مي گيريم.

ب) نقاط مرجع با فاصله کد شده :براي اينکه دستگاه براي يافتن نقطه مرجع اصلي کل طول خط کش را طي نکند از نقاط مرجع با فاصله کد شده استفاده مي شود همانطوريکه در شکل 3_2 ديده مي شود ، خطوط مرجع به دو ميدان زوج و فرد تقسيم مي شوند خطوط مرجع با شماره هاي فرد کلاً با فاصله 20mm از هم قرار دارند و خطوط زوج با نسبتي نسبت به خطوط فرد قرار مي گيرند که نسبت مربوطه از فرمول زير بدست مي آيد

= n×0.02mm +10µm= (20n +10)µm فاصله خطوط زوج از خطوط فرد

( n شمارنده خطوط فرد )

برچسب‌ها: خط کشهاي ديجيتال و کد گشائي آنها
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:6 ] [ الیاس شبان ]
قرائت کنتور و ثبت مصرف برق مشتریان به روشهای متداول کاری است وقت گیر، خسته کننده و توام با خطا که از دغدغه های اصلی هر شرکت توزیع برق به حساب می آید.Automatic Meter Reading) AMR) یا قرائت خودکار کنتور راه کاری است برای حل این معضل. دریک سیستم AMR ایده آل تمامی کنتورهای برق یک شهر از یک مرکز واز راه دور بطور خودکار قرائت می شود و صورتحساب مشتریان نیز بدون خطا وبطور خودکار تولید می گردد. مضاف بر آن، جریان برق مشتریان بدحساب هم از راه دور قطع و وصل می گردد.
چه چیزی بیش از این یک شرکت توزیع برق را به وجد می آورد که بتواند در تمامی ساعات شبانه روز، مصرف برق یکایک مشترکین خود را از راه دور و از یک مرکز از مسیری مطمئن، سریع، گسترده، از پیش نصب وراه اندازی شده و همواره در دسترس قرائت نماید. تکنیک Power Line Carrier) PLC) یا انتقال اطلاعات از طریق جریان برق این امکان را فراهم آورده است.
سیستم AMR ابدائی شرکت پویا از تمامی ویژگیهای پیش گفته برخوردار است. این سیستم با استفاده از شبکه برق شهری اطلاعات کنتور های برق مشترکین را بطور اتوماتیک واز راه دور در زمانهای دلخواه قرائت می کند، صورتحساب بدون خطا تولید می کند و برق مشترکین بد حساب را قطع و وصل می کند. از مزایای سیستم پویا می توان مواردزیر را برشمرد:


• استفاده از شبکه برق شهری جهت انتقال اطلاعات مصرف مشترکین
• کاهش هزینه و سرعت قرائت کنتور با توجه به دردسترس بودن شبکه سیم کشی برق شهری
• از بین بردن خطای قرائت
• قرائت در تمامی ساعات شبانه روز
• امکان اعمال چند تعرفه بر اساس میزان مصرف مشترک در ساعات مختلف
• امکان قطع و وصل برق مشترکین از راه دور
• امکان قطع و وصل برق مشترکین از راه دور
• امکان پیش فروش برق
• امکان کنترل و بهینه سازی منحنی مصرف
• امکان متعادل سازی بار فازها

سیستم و تجهیزاتی که پویا به این منظور طراحی و تولید نموده است عبارتند از:

MIU (Meter Interface Unit )- 2

MIU پایین ترین لایه ارتباطی شبکه AMR پویا را تشکیل می دهد و از آن به منظور برقراری ارتباط کنتور هریک از مشترکین با سایر بخشهای سیستم AMR پویا استفاده می شود. این ارتباط با رعایت استانداردهای رایج اروپایی و امریکایی و به روش( PLC (Power Line Carrier برقرار می گردد.MIU در مدل های External و Internal طراحی شده و امکان اتصال به انواع کنتور برق تک فاز و 3 فاز کنتورهای دیجیتال (الکترونیکی) را دارد. وظایف اصلی MIU عبارتند از:
1- ارتباط با کنتور و ثبت و ذخیره اطلاعات مصرف: MIU پالس های مربوط به مصرف را از خروجی کنتورهای دیجیتال دریافت نموده و پس از شمارش، آنها را در حافظه غیرفرار خود ثبت می نماید. به منظور حفاظت از اطلاعات ذخیره شده در موقع قطع برق، MIU همواره یک نسخه پشتیبان(Backup ) از این اطلاعات را درخود نگهداری می نماید.
2- اجرای فرامین ارسال شده از لایه های بالاتر شبکه AMR :MIU همواره آماده دریافت فرامین از لایه های بالاتر شبکه AMR یا ستاد مرکز می باشد تا در صورت دریافت فرامین، اطلاعات ذخیره شده را به آنها ارسال نماید.
از ویژگیهای بارز MIU ، برخورداری از منبع تغذیه ایزوله مستقل از کنتور است. ویژگی دیگر آن، امکان برخورداری از سیستم نمونه برداری از خروجی کنتور می باشد که برای اطلاع از حضور یا عدم حضور برق در خروجی کنتور(کنترل سوءاستفاده از برق) به کار می رود.


LDCU (Local Data Collector Unit )- 2
LDCU در مجاورت پست های V220 / KV20 که پست های کم جمعیت محسوب می شوند نصب می شود و به منظور مدیریت مصرف کنتورهای تحت پوشش اینگونه پست ها مورد استفاده قرار می گیرد. حداکثر تا 15 عدد MIU (کنتور) را می توان به طور همزمان و به روش PLC به یک LDCU متصل نمود.
LDCU دارای تقویم و ساعت داخلی است و می تواند مقدار مصرف هر MIU را در دوره های زمانی مشخص اندازه گیری نموده و سپس این اطلاعات را در حافظه غیرفرار خود ثبت نماید. LDCU قادر به حفاظت از اطلاعات ذخیره شده در موقع قطع برق می باشد.از طرفی، هر LDCU موجود در شبکه AMR پویا را می توان به روش PLC به سایر LDCU های موجود در شبکه و نیز به DCU متصل نمود. داده های ذخیره شده در LDCU در حافظه LDCU نگهداری می شوند و در صورت درخواست از سوی DCU یا لایه های بالاتر شبکه به آنها منتقل می شوند.
LDCU را می توان توسط DCU به طور اتوماتیک تنظیم کرد. همچنین امکان ارتقای نرم افزار داخلی آن از طریق پورت پارالل وجود دارد. LDCU قابلیت اعمال تعرفه های مختلف بر مصرف برق هر کنتور تحت پوشش را نیز دارد.

 

DCU (Data Collector Unit ) - 3

DCU، مدیریت میانی شبکه AMR پویا را به عهده دارد و واسط برقراری ارتباط میان ستاد مرکز، LDCU ها و MIU های موجود در شبکه می باشد. ارتباط DCU با ستاد مرکز از طریق خطوط تلفن یا کابل RS232 و با اجزای لایه های پایین تر شبکه AMR پویا از طریق PLC برقرار می¬گردد. از پورت RS232 دستگاه می توان برای عیب یابی، مانیتورینگ، بارگذاری فرامین، ارتقای نرم افزار درونی و انجام تنظیمات دستگاه نیز استفاده نمود. اگر چه انجام کلیه عملیات مذکور بر روی DCU ، از راه دور (ستاد مرکز)و از طریق خطوط تلفن نیز امکانپذیر می باشد.DCU ، همواره آماده دریافت فرامین از ستاد مرکز است و با ارسال درخواست اطلاعات به LDCU ها یا MIU های تحت پوشش، اطلاعات ذخیره شده در آنها را دریافت نموده ودر حافظه خود ذخیره می نماید.DCU قادر به برقراری ارتباط با 64 عدد LDCU می باشد.


C/R (Coupler/Repeater ) - 4

C/R علاوه بر آنکه مسئول متصل کردن دو شبکه الکتریکی ولتاژ پایین مجزا از هم می باشد، وظایف زیر را نیز عهده دار است:
1- Coupling : عبارت است از انتقال الکتریکی داده ها بین دو خط مختلف به روش PLC
Repeating -2 : عبارت است از تقویت سیگنال داده ها در شبکه برای جبران افت سیگنال در فواصل طولانی
C/R همواره بعنوان Coupler عمل می کند و در مواقع لزوم به عنوان یک Repeater فعالیت خود را به انجام می رساند.
C/R دارای دو مدل مختلف می باشد:
1- MIU Type : به منظور ایجاد ارتباط میان MIU های تحت پوشش چند پست مجزا استفاده می شود. با این نوع C/R ، امکان استفاده از یک DCU برای مدیریت مصرف مشترکین تحت پوشش چند پست مختلف وجود خواهد داشت.
2- LDCU Type : به منظور ایجاد ارتباط میان LDCU های تحت پوشش یک DCU استفاده می شود.

 

5 - R/F PLC Bridge
این دستگاه قادر به برقراری ارتباط بیسیم میان پست هایی است که ارتباط کابلی با یکدیگرندارند.به عبارت دیگر، از این دستگاه درمواقعی استفاده می شود که هیچگونه ارتباط PLC میان DCU و LDCU وجود نداشته باشد.در اینصورت R/F PLC Bridge ، امکان ارتباط بیسیم را با استفاده از RF فراهم می سازد.این دستگاه دارای 2 کانال ارتباطی PLC و RF مجزا ازهم می باشدوسیگنال هاواطلاعات PLC دریافتی را به صورت سیگنال های رادیویی ارسال می کند.عکس این عمل نیز توسط دستگاه انجام می شود بطوریکه اطلاعات دریافتی RF رابصورت PLC روی شبکه Power Line تزریق می نماید.

 

6- نرم افزار مدیریت شبکه :

این نرم افزاربرروی HOST ستاد مرکز نصب می شود ومدیریت شبکه AMR پویا را در بالاترین سطح برعهده دارد.نرم افزار مذکور کلیه فعالیتهای سیستم را به انجام رسانده ومطابق نیازهای اطلاعاتی وعملیاتی کارفرما ، قابل پیکربندی می باشد.نرم افزار مدیریت شبکه AMR پویا ضمن کنترل شبکه و جمع آوری ونگهداری اطلاعات ، قادر است گزارشهای مختلفی از میزان ونحوه مصرف مشترکین در ساعات مختلف شبانه روز ازجمله ساعات اوج مصرف وسایر مقاطع زمانی که کارفرما تعریف می نماید نیز تهیه و ارائه نماید.نرم افزار مذکور بوسیله مودم با DCU ارتباط برقرارمی کند ودستورات لازم را از طریق DCU به MIU ها ارسال یا اطلاعات مصرف را از MIU ها دریافت می نماید.


برچسب‌ها: سیستم خودکار کنترل و قرائت کنتور برق از راه دور پو
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:6 ] [ الیاس شبان ]
تاريخچه

در سال 1925 ميلادي وسيله اي به نام سل سین(selsin) توسعه يافت. اين وسيله شامل يك ژنراتور و يك موتور بوده كه از طريق اتصالات الكتريكي به يكديگر متصل بودند . عملكرد اين سيستم بدين ترتيب است كه با چرخش ژنراتور(فرستنده)، شفت موتور(گيرنده) آن نيز به طور همزمان (synchronous)در موقعيت ژنراتور قرار مي گيرد.
در سالهاي1942-1943 ، سينكروها جايگزين سل سينها شدند كه از نظر كاربردي عموميت بيشتري نسبت به سل سينها داشتند.
در جنگ جهانی دوم درزمينه تسليحات نظامی از سينکرو ها استفاده گرديد.
( واژه ”synchro” مخفف كلمه “synchronous” به معني همزماني ميباشد )


مقدمه

سينكروها از جمله سيستمهاي موقعيت سنج الكترومغناطيسي مي باشند كه نقش مهمي در سيستمهاي كنترلي حساس ودقيق از جمله تجهيزات دريايي و رديابهاي زيردريايي ، سيستمهاي نظامي و مخابراتي وسيستمهاي ناوبري دارند . ساختمان سينكروها شبيه يك موتور كوچك و عملكرد آنها مشابه ترانسفورماتور بوده، لذا مي توان آنها را نوعي ترانسفورماتور چرخنده به حساب آورد.

سينكروها اساسا براي انتقال اطلاعات از پايگاههاي كنترل به تجهيزات بكار مي روندكه مي توان به مواردي چون :پرتاب موشك، زاويه رادارها و اژدرها، هدف گيري وپرتاب گلوله اشاره نمود.

سينكروها معمولا به صورت گروهي عمل مي نمايند شكل زير تبادل اطلاعات از يك سينكرو فرستنده به دو سينكرو گيرنده را نشان مي دهد. بدين ترتيب كه موقعيت توسط چرخ متصل به سينكرو فرستنده به سيستم اعمال شده تا سينكرو هاي گيرنده در موقعيت مطلوب قرار گيرند.

                                                               تصویر:Synchros1.gif‏

 ساختمان سينكروها

همان طور كه اشاره شد، سينكروها در واقع ترانسفورماتورهاي چرخنده هستند. بدين صورت كه يك يا سه سيم پيچي اوليه ترانسفورماتور روي روتور اين ماشينهاي الكتريكي قرار دارد و برروي استاتور آنها دو يا سه سيم پيچي به عنوان سيم پيچي ثانويه موجود مي باشد.

                                                                             تصویر:Synchros2.jpg‏

سيم پيچي روتور به يك منبع تغذيه مرجع متصل بوده و وقتي كه روتور مي چرخد ، تغيير شار عبوري از سيم پيچي هاي ثانويه ( استاتور ) باعث ايجاد ولتاژ در دو سر هر كدام از آنها مي گردد كه اين ولتاژ ايجاد شده متناسب با سينوس زاويه روتور و استاتور مي باشد.(شكل زير)

                                               تصویر:Synchros3.jpg

كه با توجه به موقعيت قرارگرفتن سيم پيچي هاي استاتور ولتاژهاي القايي به صورت زير خواهد بود (شكل شماره 2)

                                       تصویر:Synchros4.jpg

انواع سينكروها


سينكروهاي گشتاوري

بطور كلي مي توان سينكروهاي گشتاوري را به سه گروه تقسيم بندي نمود:


سينكروهاي فرستنده

     تصویر:Synchros5.gif‏

در اين سينكروها كه نام ديگر آنها سينكرو ژنراتور ها مي باشد، چرخش روتور باعث ايجاد ولتاژ در استاتور مي گردد و بدين ترتيب خروجي سيستم ، سه ولتاژ متناوب متناسب با زاويه روتور و استاتور مي باشدكه اين ولتاژها با يكديگر ، 120 [اختلاف فاز] خواهند داشت كه ولتاژهاي ايجاد شده يا دقيقاً هم فاز با ولتاژ مرجع بوده و يا 180 با ولتاژ مرجع اختلاف فاز دارند (بنا به جهت سيم پيچي).

     تصویر:Synchros6.gif‏


سينكروهاي گيرنده

اين سينكروها كه به سينكرو موتورها معروفند داراي خروجي مكانيكي مي باشند . ساختمان اين سينكروها كاملاً مشابه نوع فرستنده ها مي باشد، اما عملكرد آنها عكس آنها است ، يعني به ازاي تغييرات ولتاژ استاتور، روتور آنها در موقعيت هاي مختلف قرار مي گيرد. معمولاً سينكروهاي گيرنده همراه سينكروهاي فرستنده مورد استفاده قرار مي گيرند . بدين صورت كه سيم پيچي هاي متناظر آنها به يكديگر متصل مي گردد. ( سيم پيچي هاي روتور آنها به يكديگر و سيم پيچي هاي استاتور آنها نيز نظير به نظير به يكديگر وصل مي شوند.)

                               تصویر:Synchros7.gif‏

حال اگر روتور سينكرو فرستنده در يك زاويه دلخواه q قرار گيرد، اختلاف پتانسيلي ميان استاتورهاي سينكرو فرستنده و گيرنده متناسب با زاويه روتورهاي آنها ايجاد خواهد شد. اين اختلاف پتانسيل باعث ايجاد جريان در استاتور سينكرو گيرنده مي شود . گشتاور حاصل از اين جريان باعث چرخش روتور سينكرو گيرنده مي شود. گشتاور حاصل به گونه اي است كه با عامل بوجود آورنده خود مخالفت مي نمايد.

بدين ترتيب روتور سينكرو گيرنده آنقدر مي چرخد تا در راستاي روتور گيرنده قرار گيرد. در اين حالت ولتاژ استاتورهاي سينكرو فرستنده و گيرنده با هم يكسان شده در نتيجه جريان عبوري از آنها صفر خواهد شد و روتور گيرنده از حركت باز خواهد ايستاد و بدين ترتيب همواره روتور سينكرو گيرنده ، وضعيت روتور فرستنده را تعقيب خواهد نمود.

با توجه به اصطكاك ناشي از جاروبك ها و اصطكاكهاي داخلي ، عمل تعقيب موقعيت همزمان صورت نگرفته لذا سيستم تاخير خواهد داشت كه براي رفع اين مشكل از سينكروهاي بدون جاروبك استفاده مي شود.

تصویر:Synchros8.jpg‏‏

با توجه به اينكه سينكروهاي گيرنده بايد فرستنده را تعقيب كنند ، به گونه اي ساخته مي شوند كه لرزش و فراجهش آنها به حداقل برسد . براي كاهش نوسانات روتور گيرنده ، از يك دمپر استفاده مي شو دكه اين دمپر معمولاً بصورت يك چرخ لنگر برنجي مي باشد.

زمان تغيير وضعيت روتور فرستنده تا رسيدن به موقعيت جديد را زمان damping يا همزماني گويند . اين زمان به ابعاد سينكرو گيرنده ، خصوصيات فيزيكي بار متصل به آن و سيستم گشتاور بستگي دارد و مي توان با ملاحظاتي كه در طراحي سيستم بايد رعايت شود و انتخاب ساختار مناسب براي گيرنده آن را كاهش داد.


سينكروهاي تفاضلي

تصویر:Synchros9.gif‏‏‏

اين سينكرو كه تفاضل يا مجموع زاوبه ميان سينكرو گيرنده و فرستنده را اندازه گيري مي كند،جهت تعيين ميزان خطا بين موقعيت ارسالي سينكرو گيرنده و موقعيت فرستنده مي باشد. يكي از كاربردهاي اين سينكرو در سيستم نظامي آن است كه يكي از وروديهاي آن موقعيت مطلوب تفنگ و ورودي ديگر موقعيت واقعي تفنگ مي باشد .

تصویر:Synchros10.gif‏‏‏‏

در ساختمان اين نوع سينكروها روتور و استاتور هر دو بصورت سيم پيچي هاي سه فاز ( سه سيم­­پيچي ) مي باشند . در اين سينكروها ، سيم پيچي هاي روتور آن به استاتور سينكرو فرستنده و استاتور آن به استاتور سينكرو گيرنده و يا فرستنده متصل مي باشد، در اين سينكروها اختلاف زاويه ميان روتورهاي دو سينكرو ديگر باعث ايجاد جريان و در نهايت چرخش روتور سينكرو مي گردد بطوريكه روتور سينكرو تفاضلي زاويه اي برابر با مجموع يا تفاضل زاويه دو سينكرو ديگر را خواهد داشت. در اين روش دقت اندازه گيري 1 مي باشد.


TX-TDR-TX system operation (subtraction

                                 تصویر:Synchros11.gif‏‏‏‏

TX-TDR-TX system operation (addition

                              تصویر:Synchros12.gif‏‏‏‏


سينكروهاي فرستنده و گيرنده

سينكروهاي فرستنده و گيرنده داراي ساختمان مشابه يكديگر مي باشند بدين ترتيب كه هر دو آنها داراي يك سيم پيچي در روتور و يك سيم پيچي سه فاز ( سه سيم پيچي ) در استاتور خود مي باشند. اما از لحاظ عملكرد ، عكس يكديگر عمل مي نمايند. كاربرد سيستم هاي فرستنده - گيرنده در انتقال اطلاعات زاويه از يك نقطه به نقطه ديگر بدون استفاده از اتصالات مكانيكي مي باشد ، دقت در اين سيستم در حالت گشتاور 30 دقيقه و در حالت كنترلي 10 دقيقه مي باشد . ضمناً مي توان موقعيت روتور فرستنده را به چندين نقطه متفاوت منتقل نمود كه براي اينكار از سينكروهاي گيرنده بصورت موازي استفاده مي شو دكه البته اين امر باعث كاهش دقت شده و نياز به منبع تغذيه با قدرت بالاتري خواهيم داشت .

سينكروهاي كنترلي


سينكرو كنترلي فرستنده (CX)و سينكرو كنترلي تفاضلي (CDX)

ساختمان داخلي وعملكرد سينكرو كنترلي فرستنده و تفاضلي مشابه نوع گشتاوري آن مي باشد اما امپدانس آنها از گشتاوري بيشتر است.


سينكرو كنترلي ترانسفورمر(CT)

اين وسيله به عنوان مقايسه كننده دو سيگنال به كار مي رود كه يكي از اين سيگنالها ،ولتاژ اعمالي به استاتور وديگري موقعيت مكانيكي روتور مي باشد.

تصویر:Synchros13.gif‏‏‏‏

همانطور كه ديده مي شود موقعيت سيم پيچي روتور سينكرو كنترلي ترانسفورمر عمود بر حالتهاي قبلي است. لذا اگر از مداري مطابق شكل زير استفاده شود، ولتاژهاي CT وCX در دو حالت به صورت زير است.

                                                             تصویر:Synchros14.gif‏‏‏‏

                                                          تصویر:Synchros15.gif‏‏‏‏


كاربرد سينكروهاي كنترلي

تمام سينكروهاي گشتاوري، نهايتاً مي توانند گشتاوري تا حدود 300 ميلي گرم در هر درجه جابجائي توليد مي نمايند كه اين مقدار براي سيستم هاي كوچك و سبك كفايت مي كند . اما براي سيستم هاي با گشتاور بالاتر ، بايد از مداراتي كه گشتاور لازم را فراهم مي نمايند استفاده نمود، براي اين منظور از يك تقويت كننده و يك موتور با گشتاور خروجي مطلوب استفاده مي­نماييم . براي اين منظور از مداري مطابق شكل زير استفاده مي نماييم.

                                                            تصویر:Synchros16.gif‏‏‏‏

با توجه به شكل ، ولتاژ روتور سينكرو CT متناسب با اختلاف موقعيت بار با موقعيت روتور كنترلي فرستنده تغيير مي نمايد. اين ولتاژ توسط يك آمپلي فاير تقويت شده و ولتاژ تقويت شده به دو سر موتور اعمال مي گردد و بدين ترتيب روتور سينكرو CT كه به محور بار متصل است چرخيده و اين چرخش تا زماني كه زاويه روتور گيرنده CTدر امتداد روتور فرستنده CXقرار گيرد ادامه خواهد داشت. در اين لحظه ولتاژ دو سر روتور CT صفر شده، در نتيجه موتور از حركت باز خواهد ايستاد و بدين ترتيب بار به موقعيت مطلوب مي رسد. دقت اين روش بستگي به ميزان خطا در سينكرو ، قسمتهاي مكانيكي و خطا در آمپلي فاير دارد و بطور معمول از 10 دقيقه بيشتر تجاوز نمي نمايد.


نكاتي در مورد تقسيم بندي سينكروها

بنا به نوع بار متصل به سينكروها آنها را به دو گروه عمده سينكروهاي گشتاوري و سينكروهاي كنترلي تقسيم بندي مي كنند.

سيستمهاي گشتاوري جهت موقعيت بارهاي سبك از جمله اشاره گرها ،شماره گيرها و نشانگرهاي مشابه به كارمي روند و از سيستمهاي كنترلي براي حركت بارهاي سنگين مانند هدايت كننده هاي اسلحه ، آنتنها، پرتاب كننده موشك و... استفاده مي شود.


برچسب‌ها: سینکرو
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:5 ] [ الیاس شبان ]

تعاريف و مباني كنترل
سيستم: به مجموعه اي از اجزا مي گويندكه با هماهنگي يكديگر هدفي خاص را دنبال مي كنند.
اغتشاش(نويز): هر سيگنال ناخواسته كه بر عملكرد خروجي سيستم اثر نامطلوب بگذارد.
اغتشاش دو نوع است:
1.بيروني( از بيرون سيستم ) :بطور مثال يك آنتن را در نظر بگيريد اثر باد بر روي آنتن را نويز بيروني مي گويند . و مي توان بعنوان يك ورودي مدل سازي نمود.
2.دروني:مثل نويز حرارتي . اگر بتوان از طريق محاسبات آماري آن را پيش بيني كرد برايش مي توان يك جبران كننده طراحي نمود.



سيستم هاي ديناميكي:
در اين سيستم ها مدت زماني طول مي كشد تا خروجي به ورودي پاسخ دهد .در واقع مي توان گفت اين سيستم ها حافظه دارند و انرژي هم در آنها ذخيره مي شود.مي دانيم خازن نمي تواند تغيرات ناگهاني ولتاژ داشته باشد پس مدت زماني طول مي كشد تا خازن شارژ شده و سپس به مدار پاسخ مي دهد.
سيستم هاي كنترل صنعتي به دو نوع تقسيم مي شوند.سرو مكانيسم و كنترل فرآيند.
سرو مكانيسم: يك سيستم كنترل فيدبك دار مي باشد. خروجي اين سيستم موقعيت ، سرعت يا شتاب است.كه بيشتر با آنها آشنا مي شويم.
فرآيند:عمل يا پيشرفت طبيعي متداوم با تعدادي تغييرات تدريجي كه به گونه نسبتا"معيني در پي هم روي مي دهند و به نتيجه خاصي مي انجامد.
سيستم كنترل فرآيند
سيستم تنظيم كننده خودكاري كه خروجي اش متغيري نظير دما ، فشار ، شار ، سطح مايع باشد ،سيستم كنترل فرآيند نام دارد.
كنترل فرآيند در صنعت كاربرد گسترده اي دارد . در چنين سيستم هايي اغلب از اعمال كنترل برنامه ريزي شده نظير كنترل دماي كوره هاي حرارتي كه در آنها دماي كوره بر اساس برنامه مشخصي كنترل مي شود استفاده مي كنند. برنامه مشخص مثلا" مي تواند به
اين صورت باشد كه دماي كوره در مدت مفروضي تا دماي مشخصي افزايش يابد و
سپس در مدت مفروض ديگري كاهش يابد و به دماي مشخص ديگري برسد.
در اين نوع كنترل با برنامه نقطه مقرر, يا از پيش تعيين شده, بر اساس جدول زماني معيني تغيير مي كند. و كار كنترل كننده حفظ دماي كوره در نزديكي نقطه مقرر متغير است.
سيستم هاي كنترل فرآيند به دو صورت
1.سيستم هاي كنترل بسته اي BATCH CONTROL
عمليات پردازش بصورت مرحله به مرحله به بسته هاي مواد انجام مي شود. مانند رب گوجه فرنگي
2.سيستم هاي كنترل پيوسته CONTINUOS CONTROL
عمليات پردازش بطور پيوسته بر مواد انجام مي گيرد. مانند كارخانه قند



برچسب‌ها: تعاريف و مباني كنترل
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:4 ] [ الیاس شبان ]

 یافت بیشترین سیگنال ممکنه از محیط اطراف و به کارگیری این سیگنال در ورودی گیرنده ضمن می نیمم کردن قله نویز و تداخل سیگنالها ، هدف آنتن های گیرنده است. مشخصه های خاص آنتن ِ مونیتورینگ بوسیله کاربردهای مخصوص آن به طور وسیعی ، معلوم شده است. هنگام انتخاب یک آنتن مونیتورینگ ، به طور قابل ملاحظه ای، باید به عواملی نظیر خصوصیات سیگنال مطلوب ، پارامترهای مورد نظر مشاهدات ، مشخصه های مکان نصب ( آنتن) و هرگونه تداخلی که ممکن است وجود داشته باشد، توجه شود. برای دریافت بهترین نتایج و حتمی شدن از بابت  انتقال حداکثر توان ماکزیمم، آنتن ها باید یک قطبی شدگی ( پلاریزاسیون) متناظر با پلاریزاسیون جبهه موج سیگنال رسیده ، داشته و همچنین باید تطبیق امپدانس بین خط انتقال و مدارات  ورودی  رسیور(دریافت کننده) را فراهم کنند. پترن های دریافت همه سویه ( البته در جهت مناسب) برای مونیتورینگ عمومی یا برای تعیین طیف فرکانس رادیوئی به طور مفید بهبود یافته اند.در مورد بعضی از مشاهدات ، نظیر مطالعات روی شدت میدان ، مشخصات آنتنی مورد نظر است که1. بدرستی پیش بینی ارتباطی به پاسخ فرکانسی را بکند و 2. تغییر ناپذیر با زمان باشد.یک بخش سیار با آنتن های کالیبره شده (تنظیم یافته) قادر به فراهم کردن اندازه شدت میدان متوسط در منطقه ای داده شده است. چرا که هیچ نوع از آنتن ها همه ویژگی های لازم را برای دریافت مناسب همه نوع سیگنال ندارند. شمار خاصی از آنتن ها عموماً در ایستگاه مونیتورینگ مورد نیاز هستند. توصیف انواع مختلف از آنتن ها برای کاربرد های خاص در پاراگرافهای زیر که به باند فرکانسی تقسیم شده اند آمده است.



 2-2-3 پیکر بندی آنتن های مناسب

1-2-2-3 عملیات زیر  30 MHz

ایستگاه مونیتورینگ برای رنج فرکانسی حدود 30 مگاهرتزیک رنج پهنی از سیگنالهارا در باندهای VLF,LF,MF,HF  که از همه زوایای آزیموث می رسند ، دریافت میکند. این ایستگاه باید دور از نواحی شهری قرار گیرد و مناسب مناطق خشکی باشد که مطابق همه نیازهای آنتن ها باشد. بیشتر ایستگاههای مونیتورینگ دارای تجهیزات جهت یاب هستند. یک آنتن مونیتورینگ مناسب به سهولت نکات زیر پیکر بندی می شود:

-         یک جهت یاب چرخشی وار حلقه گونه یا حلقه بسته که می تواند رنج فرکانس هایی را در حدود 9 کیلو هرتز تا 2.5 مگاهرتز میزان کند.

-      سیستم آنتنی که دریافت پلاریزه شدۀ عمودی همه سویه ای ( تشعشع پترن آزیموث در اصل به صورت دایره ای) را بر رنج فرکانس موج کوتاه فراهم خواهد کرد(30-2 مگاهرتز).

-     سیستم آنتنی که جهت وسیعی را میسر سازد ، دریافت به طور عمودی در سکتورهای اطراف همه نقاطِ حوزه بر رنج فرکانسی موج کوتاه پلاریزه شود. این سیستم برای دریافت بهره بالای بهینه ای ، با هر قطعه انتخاب شده در موقعیت مونیتورینگ ساختا ثابتی دارد.یک جداره ی ِ ستاره گونه ی ِ مفرد تناوب لگاریتمی ، با 6 جدارکه هر یک نصف توان عرض شعاع را دارند(در حدود 60 درجه)، وهر یک شامل یک فضای 60 درجه ای در فاصله اطراف یک دکل تقویت مرکزی(بیشتر از 60 متر ارتفاع) هستند، آرایش داده می شود . که همچنین رنج فرکانسی را قطع خواهد کرد و به ملزومات می رسد. یک پترن میلچرخ مانند دو جهته به آرایه های حلقه بیرونی پایان می دهد و همچنین 6 شعاع آزیموث فضایی مورد نیاز یک منطقه خشکی کوچکتر را در مقایسه با جدارهای 6 گانه فراهم می کند.

-     سیستم آنتنی که جهت های وسیعی را فراهم حواهد کرد، به طور افقی دریافت را در همه آزیموث ها بر روی رنج فرکانسی کوتاه-موج پلاریزه می کند. این آخری دارای زمان 60 ثانیه ای یا بیشتر برای گردش  درآزیموث است که یک زیان مخصوص بخود محسوب می شود. همچنین نگهداری و برقراری سیستم در شرایط آب و هوایی سرد یعنی جائی که باد و یخ عاملهای مهم تاثیرگذار بر دکل آنتن و ماشین آلات گردشی هستند، مشکل تر است. همچنین آرایه ای متشکل از شش جدار عمود، پوشش آزیموث 360 درجه ای را بر روی شش شعاع 60 درجه ای فراهم می کند.

-     به طور مخصوص اگر محیط یا شرایط اقتصادی عاملهای محدود کننده ای بر پیکر بندی آنتن باشند، باید پیکر بندی شامل حداقل سیستم آنتن فعال دو سویه ای باشد، که هر دو نوع پلاریزاسیون افقی و عمودی را فراهم کند یا باید شرط امکان پذیر بودن دریافت های گوناگون پلاریزاسیون و پوشش رنج فرکانسی بین 9کیلو تا 30 مگاهرتز را نیز فراهم کند.

2-2-2-3

عملیات بین 30 و 3000 مگاهرتز

اگر قرار گاه در داخل ناحیه یا نزدیک یک مکان وابسته به شهر باشد، یک محیط پلاریزه شده ی عمودی یا افقی دراین رنج فرکانسی با بهره دوسویه ای با آنتن مونیتورینگ می تواند استفاده شود.یک بهبود کوچک در حساسیت می تواند باعث دستیابی به بهره بالای چرخشی تناوب- لگاریتمی رویهم رفته پلاریزه شده شود.
( البته در رنج فرکانسی سیستم آنتن ) . در کل به علت پوشش VHF/UHF که در خط دید قرار دارند، اجرای افزایش دادن ارتفاع یک آنتن omni. خیلی گرانتر است. یک سیستم جهت یاب اتوماتیک VHF/UHF باید بر روی یک برج مناسب از نظر ارتفاع نصب شود تا چند مسیره هایی که باعث انعکاس سیگنال ها از زمین تا نزدیک ساختمان ها می شوند، کاهش دهد. اگر ایستگاه مونیتورینگ تقریباً در داخل 25 کیلومتری از ناحیه بزرگ وابسته به شهر باشد، سیستم مفید واقع خواهد شد؛ جایی که محل استقرار بیشتر فرستنده های VHF/UHF است. جهت یابVHF/UHF از محل های سیار/ثابت با ساختار سه گوشه ای ثابت راه معتبری است تا فرستنده های محل ثابت. دقت فیزیکی تعیین آزیموث سیگنال VHF/UHF ، در انتشار و چند راه های بی ترتیب که در دکل 1 درجه هستند، باید به حساب آورده شوند. به هر حال ، تجهیزات ارزان قیمت هم با رنج دقت بین 5 تا 10 درجه در بازار در دسترس هستند.
3-2-2-3  عملیات بر روی 3000 مگ

   دریافت باند عریض بوسیله هر یک از دو قطبی شدگی های:1. خطی با اریب2. خطی دو گانه در یک رنج فرکانسی پهن از 1 تا26 گیگاهرتز تحقق می یابد. آنتنهای شیپوری بهره بیشتری را فراهم می کنند، اما آنها در رنج فرکانسی محدود هستند. آنتنهای شیپوری برای اندازه گیری دقیق در حدود خطای 0.2 دسیبل بیشتر مناسب تر اند.

به خاطر میرائی زیاد فضای آزاد در رنج SHF و بالاتر از SHF ، در درجه اول " دیش و پاهای" آنتن بکرات مورد استفاده قرار میگیرد؛ در مونیتورینگ سیگنال که بهره آنتن زیادی فراهم می کند. بسته به اینکه دیشها کاربرد زمینی داشته ، ماهواره ای ، در کشتی و یا در مونیتورینگهوابرد داشته باشد ، می تواند شکلی مثل (Cosecant) یا پارابولیک استوانه ای و یا سهمی وار داشته باشند. بسته به نوع کاربرد قطر آن می تواند بین 0.9 تا 10 متر باشد. این آنتنها قابل نصب در سیستم های موقعیت یاب قابل هدایت با دقت فیزیکی موقعیت یابی خیلی زیاد هستند که باعث ایجاد یک پهنای باند باریک فوق العاده زیاد آنتنها در فرکانس های بالا شوند. این آنتنها قابل استقرار در یک وسیله نقلیه سیار یا در داخل هستند.( و نیز قابل توسعه برای زمانی که وسیله نقلیه ساکن باشد، هستند). در یک فضای محدود که وسیله نقلیه قرار دارد، آنتنهای دوسویه می تواند استفاده شود. برای 3 گیگا هرتز و کاربردهای بالاتر، یک و سیله نقلیه خیلی مفید است زیرا ، وسیله نقلیه قادر به رانندگی در شعاع تحت پوشش آنتن یا نزدیک آن است.

3-2-3 آنتنهای VHF/LF/MF , HF

1-3-2-3 انواع آنتنهای دوسویه ی  VLF/LF/MF

از نظر حداکثر طول موج در VLF/LF و MF ( برای مثال 10000 متر برای فرکانس 30 کیلو هرتز)، آنتنها برای این فرکانسها لزوماً محدود می شوند، نسبت به آنهایی که در مقایسه با طول موج کوچکترند. چرا که سیگنالها در این باندها در درجه ی اول به صورت عمودی پلاریزه می شوند، عمودی ها عموماً برای دریافت مورد استفاده قرار می گیرند. یک آنتن عمودی ساده که فقط درصد کمی از 4/1 طول موجی را که امپدانس راکتیو بزرگی دارد، را نشان می دهد. به عنوان مثال یک آنتن باری فراهم آوردن حساسیت لازمه بالاتر از سطح نویز اتمسفر می تواند به طور عمودی به اندازه کافی بلند ساخته شود. زمانیکه اندازه عناصر آنتن از نظر فیزیکی محدود باشد برای یک بخش کوچکی از طول موج، چنانچه در VLFو LF رخ می دهد، یک آنتن فعال عموماً فراهم می کند درصدی از دامنه سیگنال به نویز بزرگتری از آنچه که بدست می دهد در اتصال مستقیم آنتن به گیرنده بدون استفاده از یک ابزار فعال بار تطبیق امپدانس. به جهت اجتناب از intermodulation و crossmodulation در مدارات فعال بایستی به اطلاعات تکنیکی زیر توجه شود:

ضریب فاکتور 20 log ( E/V)  باید بین 15 و 25 دسیبل واقع شود.

مرتبه دوم در نقطه جلوگیری خروجی آنتن نباید کمتر از 50 دسیبل(میلی)  باشد.

مرتبه سوم نقطه جلوگیری خروجی آنتن نباید کمتر از 50 دسیبل (میلی ) باشد.

شدت میدان مجاز برای کراس مدولاسیون ِ 10 دسیبل نباید کمتر از 10 ولت بر متر باشد.

ماکزیمم ارزش rms  شدت میدان تداخلات مجاز ( damage threshold in lightning protection) نباید کمتر از ( 20 kV/m at 100 kHz and 200 kV/m at 10 kHz) باشد.

آنتن های پیشرفته که دارای مشخصات بالا می باشند بوسیله چند کارخانه تولید می شوند. در شدت های محلی بالا، که در موج متوسط و FM و باند های تلویزیونی رایج می باشد، حتی مشخصات بالا برای آنتن فعال مناسب نمی باشد و فرد باید آنرا به یک آنتن پسیو به بلندی 12 متر و بصورت تک قطبی که در شکل 2-3 نشان داده شده است طبقه بندی کند.

یک مثال از آنتن اکتیو(فعال) فشرده که برای به تصویر کشیدن و جهت یابی مورد استفاده می شود، یک جفت از حلقه های مغناطیسی فعال در پیکر بندی حلقه ای ضربدر می باشد. بالا و پایین یک جفت از حلقه ها در شکل 3-3- نشان داده شده است. این آنتن می تواند خیلی کوچک باشد تا 300 کیلو هرتزبه 30 مگاهرتز را پو شش دهد ولی دقت DF  azimuth و حساسیتی آنتن های خیلی بزرگتر را دارد.

هر حلقه شامل یک نفوذ پذیری مغناطیسی بالا، میله آهنی پیچ خورده با یک سیم پیچ تبدیل چند گانه ( مضاعف) می باشد. این سیم پیچ با یک محافظ الکترواستاتیکی محافظت شده و قسمت خارجی آن به یک ترانسفورماتور متصل می باشد که همه اینها به این خاطر می باشد که آنتن را نسبت به اختلالات میدان الکتریکی محلی کمتر حساس کند و از این رو دقت DF را افزایش دهد. ترانسفورماتور تطبیق امپدانس، رد حالت مشترک و بالانس انتقال نا متعادل را بوجود می آورد.

یک آنتن قطبی شده عمودی و فعال که تمام فرکانس های VLF/LF/MF/HF را پوشش می دهد در شکل 4-3 نشان داده شده است.

2-3-2-3 ملاحضات کلی برای آنتن های HF

در HF ، امواج رادیوئی لایه های یونوسفوریک را که در 100 تا 300 کیلومتری بالای زمین موجود می باشند را منعکس می کند. آنتن باید حداکثر تابش را در لایه های باز تابشی یونوسفوریک در ارتفاع دلخواه و زاویه azimuth هدایت کند که حاصل آن پوشش مکان خواسته شده می باشد. برای مثال، اگر مکان یک انتقال دهنده از یک ایستگاه 350 کیلومتری باشد، حداکثر تابش(اشعه) از آنت باید در زاویه شیب نزدیک ب60 درجه برای بازتابش و 300 کیلومتری بالای لایه یونوسفوریک اتفاق افتد. در این مورد، مسیر پرتو از ایستگاه به یونوسفوریک و بعد به انتقال دهنده تقریباً یک مثلث متساوی الاضلاع را شکل می دهد که شامل یک خط مستقیم بین ایستگاه و انتقال دهنده می باشد. این مسیر تک بازتابی ساده ، مسیر یک hop  نامیده می شود. وقتی که مساحت افزایش یابد، زاویه شیب یا زاویه خیز برای مسیر یک hop  کاهش می یابد. زاویه خیز اشعه یک hop برای مسیرهای طولانی به کوچکی 3 درجه می باشد. سه درجه به طور نمونه یک زاویه خیز حداقل می باشند که بوسیله تپه های نزدیک ، سد کننده ها و الگوی تابشی آنتن تحت پوشش در زاویه های شیب خیلی پائین محدود شده است. در کل مسیر موجود به دریافت کننده ممکن است شامل چند hop  باشد. برای مثال یک مسیر دو hop در جائیکه تابش زمینی همان مکان انتقال دهنده و ایستگاه وجو دارد اتفاق می افتد و در بازتابش از لایه یونوسفوریک وجود دارد.

1و2 hop ممکن است به صورت تکی یا با هم وجود  داشته باشند. وقتی 2 یا تعداد بیشتری مسیر در همان زمان وجود داشته باشند، چنین چیزی تحت عنوان انتشار چند مسیره نامیده می شود.

به یک دریافت کننده بسیار کارآمد در حالت کلی نیاز نمی باشد و این بخاطر سطوح نسبتاً بالایی از نویز رادیوئی جوی در HF می باشد. برای مثال یک فرد ممکن است تمایل داشته باشد که از آنتن قطبی عمودی برای دلایل پوشش الگوی تابشی استفاده کند و چند dB را برای اتلاف آنتن قبول کند چون این اتلاف آنتن معمولاً اثر قابل توجهی روی حساسیت سیستم دریافت کننده نخواهد داشت.

برای دریافت با استفاده از آنتن هایی با یک بهره متضمن مهم می باشد طوری که سطح سیگنال بوسیله آنتن برداشته شود متناسب با نویز زیاد شود. با فرض اینکه چگالی قدرت نویز معادل آن از تمام جهات دریافت می شود، که معمولاً مورد ما می باشد، کل قدرت(توان) نویز که بوسیله  آنتن دریافت می شود مستقل از جهت دهی آنتن می باشد. از این رو ، چند نسبت سیگنال به نویز با افزایش جهت دهی آنتن دریافت کننده افزایش می یابد.

ایستگاه داده شده ممکن است قادر باشد که از چند آنتن برای فراهم آوردن پوشش از محدوده ی کوتاه به بلند استفاده کند. انتخاب آنتن ممکن است شامل آنتن با زاویه خیز بالا در محدوده ی کوتاه همراه چند آنتن هدایتی از برد متوسط به بلند می باشد. همچنین یک ایستگاه ممکن است ناحیه زمینی محدودی داشته باشد و ممکن است نیاز داشته باشد که از چند آنتن نوع ساده که بهترین خدمات را در تمام برد ها ارائه می دهند استفاده کنند. چند آنتن ایستگاه زمینی در این بخش ارائه شده اند و ممکن است برای استفاده در ایستگاه انتخاب شوند. هر انتقال دهنده ی قدرت بالای HF حداقل باید در 5 تا 10 کیلومتری بالای ایستگاه واقع شود تا باعث جداسازی بین دریافت کننده های HF و انتقال دهنده های HF شود و اجازه دهد که نویز رادیوئی کمتری در محل دریافت وجود داشته باشد. آنتن های HF باید باند فرکانسی 2 تا 30 مگاهرتز را پوشش دهند.

3-3-2-3 انواع آنتن HF

دو قطبی پهن باند افقی

بهترین نوع آنتن برای پوشش HF در برد متوسط و کوتاه ، آنتن های قطبی شده دایروی یا افقی می باشند که اشعه و تابش قله ای در نزدیک zenith دارند. موج زمینی که بوسیله آنتن HF قطبی شده عمودی تابیده می شود بوسیله اتلاف زمین ضعیف می شود و در حالت کلی بیش از 100 کیلومتر روی زمین و حدود 300 کیلومتر روی آب اقیانوس دریافت نمی شود. تمام آنتنهای قطبی عمودی بالای خود یک چیز توخالی دارند که برای موجبر موج آسمانی با برد کوتاه در HF مناسب نمی باشد. دو قطبی افقی با باند وسیع یک مثال از یک آنتن می باشد که می تواند پوشش برد کوتاه را از حدود 3 تا 10 مگاهرتز با  یک الگوی تابشی در تمام جهات فراهم آورد. این آنتنها نسبتاً کوچک هستند.

یک مثال از چنین دوقطبی های افقی روی 2 برج به بلندی 22 متر واقع شده و نیاز به مساحت 66*38 متر برای قرار دادن آن داد. این آنتن برای استفاده روی یک ناحیه مسکونی یک آنتن خوب می باشد. بهره این آنتن به طور نمونه 5 dbi(isotropic) یا بیشتر می باشد.

LPA قطبی دایروی ( در تمام جهات)

یک نوع آنتن که پوشش مناسب را درتمام جهات روی کل باند HF فراهم می آورد آنتن CPLPA می باشد. این آنتن مزایای فراهم آوردن ارتباط از برد کوتاه به متوسط را از یک ساختار دارا می باشد. و در فرکانس های پائین تر آنتن در زاویه های شیب دار بالاتری برای پوشش برد کوتاه استفاده می کند و در فرکانس های بالاتر HF زاویه خیزش  برای وصول از برد های بلند تر کمتر می باشد. این آنتن بوسیله برج حمایت می شود و دو مجموعه از آرایه های دو قطبی عمودی دارد که هر دو قطبی یک Vee  معکوس شده در مرکز می باشد که به فیدلاین های برج متصل شده است. ارتفاع برج 28 متر می باشد و نیاز به مساحت 94 متر در اطراف خود دارد. بهره این آنتن dBi 5 می باشد.

آنتن چند جهته تک قطبی پهن باند قطبی عمودی

این آنتن یک آنتن چند جهته پهن باند می باشد که می تواند برای دریافت موج زمینی کوتاه و متوسط موج آسمانی با برد بلند استفاده شود. یک نوع از این تک قطبی پهن باند قطبی عمودی در شکل 7-3 نشان داده شده است. این آنتن برای فرکانس های 30-3 مگاهرتز دارای 22 متر بلندی و 52 متر قطر می باشد. تک قطبی پهن باند قطبی شده عمودی و CPLPA هر دو بهره برابری در فرکانس های پائین در زاویه های خیز پائین تر دارند. به هر حال، CPLPA در فرکانس های بالاتر برتر می باشد.

آرایه های حلقه

آنتن کاری ناکارآمد و کوچک از جمله آنتن های حلقه ای می تواند در برد وسیعی از دریافت کاربرد های گوناگون در برد فرکانسی HF استفاده شود. نویزی که بوسیله ناکارآمدی آنتن حاصل می شود اثر مشابهی همانند منابع دیگر نویز در نسبت سیگنال به نویز دارد. وقتی نویز خارجی بیشتر از نویز حاصل از ناکارآمدی آنتن باشد، گفته می شود که آنتن" از بیرون محدود به نویز" است. نویز داخلی یک آنتن محدود به نویز خارجی نسبت مورد توجه واقع نیست چون منبع نویز خارجی نسبت سیگنال به نویز سیستم را تعیین میکند. وقتی نویز خارجی نسبتاً بالا باشد، آنتن های کوچک همانند آنتن های بزرگ بخوبی عمل می کنند.

حلقه اصلی یک لوله آلومینیومی بزرگ و با هدایت کم می باشد. از طریق یک شبکه پسیو و پهن باند به نقطه وسطی بالایی وصل می شود. یک مزیت از حلقه ها در دو قطبی ها امپدانس ورودی کم آنها می باشد. کارایی حلقه به طور مقایسه ا ی بوسیله اجسام هدایتی نزدیک آن از جمله درختان، ساختمان و برف تاثیر نمی پذیرد. به علاوه، چون مقاومت تابشی آنتن های الکتریکی کوچک پائین می باشد، اثر متقابل در حالت کلی مهم نمی باشد و حلقه ها را قادر می سازد که در آرایه های گوناگون پیکربندی شوند که کارایی آنها را به نیازهای دریافتی بخصوص وصل می کند.

الگوی azimuthal از یک حلقه ساده در افق شکل 8 می باشد و در زاویه های زیادتر و بیشتر ورود چنین شکلی دارد و به طور مجازی مستقل از azimuth در زاویه های ورود بالای 50 درجه می باشد. سیگنالهای حلقه های چندگانه می توانند در فاز با هم ترکیب شوند یا شکل باریکه را بدهند. الگوی حاصل جهتی یا مطابق جهت های آرایه ای می باشد.

الگوی جهتی بیشترین بهره خود را در همان زاویه زیر zenith دارد. با افزایش تعداد عناصر حلقه، بهره و جهت دهی افزایش می یابد. در حالیکه این الگوی جهتی برای به تصویر کشیدن مفید می باشد، اگر یک آرایه از عناصر حلقه برای پیدا کردن جهت استفاده شود، عناصر نباید طوری ترکیب شوند که پاسخ هر عنصر بطور جداگانه اندازه گیری شود.


برچسب‌ها: آنتن های اندازه گیری و مونیتورینگ
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:4 ] [ الیاس شبان ]

ترانزيستورهاي مسطح و نشت جريان
پيش از آن‌كه به سراغ بررسي جنبه‌هاي طراحي ترانزيستور جديد سه بعدی برويم، اجازه بدهيد ابتدا به نحوه كار ترانزيستورهاي سنتي نگاهي بياندازيم. شكل 1 يك ترانزيستور «مسطح» سنتي را نشان مي‌دهد، همان نوع ترانزيستوري كه براي نخستين‌بار در آغاز عصر ريزتراشه‌ها اختراع شد و تا امروز يكي از عناصر اصلي مدارهاي الكترونيكي را تشكيل مي‌داده است. اين ترانزيستور از سه بخش اصلي تشكيل شده است: منبع (Source)، مسير تخليه (Drain) و گيت (Gate). در واقع اين شكل يك نوع خاص از ترانزيستورها، يعني يك MOSFET را نشان مي‌دهد، اما اجازه بدهيد بيش از حد با جزئيات درگير نشويم.



                                             

شكل 1- يك ترانزيستور مسطح


شايد اين ابزار كمي عجيب به نظر برسد، اما در واقع تنها يك سوييچ الكتريكي است. شما مي‌توانيد Source و Drain را به‌عنوان دو اتصال سيم‌هاي يك كليد برق استاندارد در‌نظر بگيريد. اگر يك سيم رسانا را به هر دو اتصال مذكور وصل كنيد، يك مدار بسته ايجاد شده و به جريان برق اجازه عبور مي‌دهد. زيرلايه (Substrate) ترانزيستور، همانند يك سيم جادويي عمل‌مي‌كند كه مي‌تواند جريان الكتريسيته را از خود عبور دهد يا ندهد. در اينجا، گيت همان سوييچي است كه كنترل مي‌كند آيا جريان توسط سيم عبور داده خواهد شد يا خير.


بنابراين، وقتي يك ولتاژ روي صفحه فلزي شكل‌دهنده گيت ترانزيستور اعمال مي‌شود، يك نوار باريك از ماده نيمه‌هادي بين Source و Drain (يا همان سيم جادويي ما) از حالت عايق به يك رسانا تغيير پيدا مي‌كند. در نتيجه، سوييچ در وضعيت «روشن» قرار گرفته و به جريان اجازه مي‌دهد تا از Source به Drain عبور كند. با حذف ولتاژ، جريان نيز قطع مي‌شود يا حداقل قرار است كه پس از قطع ولتاژ جرياني از اين مسير عبور نكند. در شرايط واقعي، جريان اندكي به‌طور دائمي بين Source و Drain وجود دارد. اين وضعيت كه تحت عنوان «نشت جريان» شناخته مي‌شود، نيروي ارزشمند برق را هدر داده و با كوچك‌تر شدن اندازه ترانزيستورها يا افزايش تعداد آن‌ها تشديد مي‌شود.


پس به‌طور خلاصه مي‌توان گفت، بر اساس ايده ابتدايي، ترانزيستور يك سوييچ است كه عملكرد آن به وجود مقدار كمي ماده عايق ميان دو «الكترود» كه به‌‌طور جادويي هنگام اعمال ولتاژ به يك رسانا تبديل شده و در نتيجه مدار را كامل مي‌كند، بستگي دارد. حال اجازه بدهيد به شكل 2 نگاهي بياندازيم كه تصوير متفاوتي از همان سوژه را نشان مي‌دهد. نوار آبي رنگ كوچك كه تحت عنوان لايه وارونگي  (Inversion Layer) شناخته مي‌شود، ناحيه‌اي از ماده در نزديكي گيت است كه وقتي در معرض ولتاژ قرار مي‌گيرد، به يك رساناي الكتريكي تبديل مي‌شود. باز هم گيت يك صفحه فلزي كوچك است و وقتي ولتاژ روي آن اعمال مي‌شود، لايه ماده نيم‌هادي كه درست در زير آن قرار گرفته به يك رسانا تبديل مي‌شود. حالا با كوچك‌تر شدن گيت‌ها در ترانزيستور، اين نوار كوچك آبي رنگ ماده رسانا نيز كوچك‌تر مي‌شود. طبيعي است كه با كوچك‌تر شدن اين نوار، جريان كمتري مي‌تواند از آن عبور كند. وقتي گيت و لايه وارونگي واقعاً كوچك مي‌شوند (مانند وضعيتي كه در اندازه‌هاي 22 نانومتري پيدا مي‌كنند)، در وضعيتي كه سوييچ روشن باشد لايه تنها مي‌تواند به مقدار بسيار اندكي از جريان الكترون‌ها اجازه عبور دهد. اما وقتي سوييچ در وضعيت خاموش است نيز هنوز يك نشت جريان كوچك در اين مسير وجود دارد.

شكل 2


 نتيجه نهايي اين است كه سوييچ در وضعيت روشن و خاموش خود تقريباً يكسان به‌نظر مي‌رسد. اين وضعيت به هيچ‌وجه خوب نيست، زيرا تراشه تنها با تغيير حالت سوييچ به روشن و خاموش است كه مي‌تواند كدهاي باينري صفر و يك را ارسال كند. دو راه‌حل كلي براي حل اين مشكل وجود دارد: نخست كاهش نشت جريان و دوم عبور دادن الكترون‌هاي بيشتر از نوار رساناي آبي رنگ. طراحي جديد اينتل، كمي از هر دو كار را انجام مي‌دهد. با اين‌اوصاف، ما روي گزينه دوم تمركز خواهيم كرد، زيرا بخش عمده‌اي از ويژگي‌هاي جديد و مهم پيشرفت اخير اينتل را تشريح مي‌كند.


دو روش براي عبور الكترون‌هاي بيشتر از نوار باريك آبي وجود دارد. نخستين و آشكارترين راه‌حل اين است كه مقدار ولتاژي را كه روي گيت اعمال مي‌شود، افزايش دهيم تا لايه وارونگي خاصيت رسانايي الكتريكي بيشتري پيدا كند. با اين‌حال، راه‌حل مذكور چندان ايده‌آل نيست، زيرا ولتاژ بيشتر به معناي افزايش مصرف برق خواهد بود. روش ديگر كه راه‌حل بهتري به‌شمار مي‌آيد، اين است كه راهي پيدا كنيم تا نوار آبي بزرگ‌تر شود. يك نوار بزرگ‌تر مي‌تواند جريان الكتريكي بيشتري را از خود عبور دهد و در عين حال اين كار را با ولتاژ كمتري انجام مي‌دهد. به‌عبارت ديگر، نيازي نيست ولتاژ اعمال شده روي گيت را به‌منظور ايجاد رسانايي بيشتر در نوار باريك آبي‌رنگ به‌طور جدي افزايش دهيم، زيرا خود نوار بزرگ‌تر شده و مي‌تواند جريان بيشتر را انتقال دهد. اينتل تصميم گرفت، از روش دوم استفاده كند و با گسترش گيت در سه بعد، توانست در تلاش خود به موفقيت برسد.

به‌سوي بعد سوم
در ترانزيستور Tri-gate سه‌بعدي كه شكل 3 آن را نشان مي‌دهد، گيت ناحيه سطح بسيار بزرگ‌تري در تماس با ماده نيمه‌هادي دارد، بنابراين لايه وارونگي آبي بسيار بيشتري براي عبور جريان وجود خواهد داشت. اين وضعيت باعث مي‌شود، تفاوت بسيار بيشتري بين وضعيت‌هاي «روشن» و «خاموش» ترانزيستور وجود داشته باشد. به عبارت ديگر، ترانزيستور مي‌تواند با سرعت بسيار بيشتري بين دو وضعيت مذكور سوييچ كرده و هنوز يك رشته واضح از صفرها و يك‌ها را توليد كند. در عين حال، اگر شما به تقويت فركانس كاري تراشه علاقه چنداني نداشته و ترجيح مي‌دهيد كه مصرف برق آن كاهش پيدا كند، مي‌توانيد از ساختار جديد با اعمال ولتاژ كمتر روي گيت بهره‌برداري كنيد. بدون ترديد لايه وارونگي مجاور گيت رسانايي كمتري خواهد داشت، اما خود اين لايه به‌اندازه كافي بزرگ‌تر شده تا همان مقدار جريان سابق را هنگام روشن بودن سوييچ از خود عبور دهد.
بخش مياني كه در طراحي جديد برجسته‌شده، تحت عنوان يك «پره» (Fin) شناخته مي‌شود. اگر اينتل بخواهد اندازه‌هاي گيت و لايه وارونگي را بيش از پيش افزايش دهد، روش فوق به اين شركت امكان مي‌دهد تا پره‌هاي متعددي را در زير يك گيت واحد اضافه كند. به اين ترتيب، كارايي يا بازدهي مصرف برق ترانزيستور به بهاي چگالي آن بهبود پيدا خواهد كرد.

 

شكل 3- طراحي كلي ترانزيستور سه بعدي Trigate

 

نتايج
در نهايت، مزيت توسعه گيت به بعد سوم اين است كه شما با راحتي بسيار بيشتري مي‌توانيد فركانس كاري تراشه را افزايش يا مصرف برق آن را كاهش دهيد. البته، بديهي است كه امكان دستيابي به تركيبي از هر دو نيز وجود خواهد داشت. اين رابطه به‌صورت نموداري در شكل 4 نشان داده شده است. اگر در اين نمودار «Gate Delay» را به‌عنوان معكوس سرعت كلاك پردازنده در نظر‌بگيريد، مي‌توانيد وضعيت كلي نمودار را به‌طور كامل درك كنيد. اينتل مدعي است، ترانزيستورهاي Tri-gate  با فناوري توليد22 نانومتري بين 18 تا 37 درصد سريع‌تر از ترانزيستورهاي مسطح 32 نانومتري سوييچ مي‌كنند (بر حسب سطح ولتاژ). در عين حال، اگر از جنبه ولتاژ به موضوع نگاه كنيم، طراحي جديد مي‌تواند مصرف برق را تا پنجاه درصد كاهش دهد.

شكل 4- رابط بين كارايي و مصرف برق


اين موارد، جهش‌هاي قابل توجهي در عملكرد و بازدهي را به همراه دارند و اينتل را تا حدود زيادي به تحقق رؤياي استفاده از پردازنده‌هاي 22 نانومتري x86 در تلفن‌هاي هوشمند نزديك خواهند كرد. اينتل يك‌بار ديگر ثابت كرد، شهامت و جسارت اين شركت در زمينه توليد نيمه‌هادي‌ها هنوز در اين صنعت بي‌نظير است. هر تصوري كه درباره رقابت Atom در برابر ARM در ذهن داريد، بايد بپذيريد كه اين يك پيشرفت مهم است و اينتل را در رقابت بسيار جلوتر از جايگاهي كه تاكنون داشته قرار مي‌دهد.


پردازنده 22 نانومتري آتي اينتل، يعني Ivy Bridge از اين فناوري جديد استفاده خواهد كرد و اين موضوع درباره يك نسخه كم‌مصرف از پردازنده‌هاي Atom اينتل نيز صادق‌خواهد بود. اين روش مي‌تواند بازدهي مصرف برق پردازنده‌هاي Atom را به‌طور چشم‌گيري بهبود بخشد. البته ما نمي‌خواهيم وارد اين بحث شويم كه آيا فناوري جديد در نهايت مي‌تواند Atom را در حوزه مصرف برق واقعي وارد قلمروي ARM  ‌كند يا خير، اما ترديدي وجود ندارد كه به اين محدوده بسيار نزديك خواهد شد.



برچسب‌ها: ترانزيستورهاي مسطح و نشت جريان
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:2 ] [ الیاس شبان ]

ثباتهای AVR
 
  • میکروکنترلرهای 8 بیتی AVR 32 ثبات 8 بیتی همه منظوره دارند یعنی r0 تا r31 .
  • سه ثبات آدرس شانزده بیتی با نام مستعار  X و Y و Z که هر کدام از این سه ثبات دو ثبات از همان 32 ثبات 8 بیتی هستند یعنی X(r27:r26), Y(r29:r28), Z(r31:r30)  .
  • یک ثبات 16 بیتی به منظور اشاره گر پشته که در آدرسهای ورودی/خروجی:
       0x3e(SPH)  و  0x3d(SPL) قرارگرفته اند.همچنین این آدرسها در حافظه داده با آدرسهای 0x5e و 0x5d هستند
  • یک ثبات 8بیتی به منظور سنجش وضعیت یا همان ثبات پرچم با نام SREG .
 
I
T
H
S
V
N
Z
C


 
  • I : فعال ساز و غیرفعال ساز عمومی وقفه SREG7 یا Global Interrupt Enable/Disable Flag
  •  T: بیت انتقالی مورد استفاده دستورالعملهای BLD وBST با نام SREG6
  •  H: Half Carry Flag, SREG5
  • S : بیت علامت یا Signed tests Instruction Set, SREG4
  • V : سرریزنما برای مکمل دو یا Two's Complement Overflow Indicator, SREG3
  • N : بیت منفی یا Negative Flag, SREG2
  • Z : بیت صفر یا Zero Flag, SREG1
  • C : Carry Flag, SREG0
 
بر طبق معماری Harvard همراه با حافظه ی کد فلش و حافظه داده استاتیک یا SRAM که حجم حافظه ی کد آنها از 1k تا 128k بایت و حجم حافظه ی داده ی آنها از 32 بایت تا 4k بایت متغیر است یاد آورم شویم که این مقادیر حافظه همراه با گذشت زمان پیوسته در حال افزایش است .
 
حافظه داده و ثباتهای AVR
 
  • 32 آدرس اول حافظه یعنی (0x0000  تا 0x001f ) متعلق به ثباتهای r0 تا r31 هستند.البته در برخی MCU (MicroController Unit) ها برای ثباتها از فضای حافظه ی داده استفاده می شود.
  • آدرسهای ( 0x0020 تا 0x005f ) از حافظه ی داده در دسترس آدرسهای ورودی/خروجی (0x00 تا 0x3f ) است.
  • از آدرس 0x0060 حافظه ی داده به بعد فقط شامل حافظه استاتیک است یعنی SRAM .
 
دو ثبات برای واحد ریاضی منطقی ALU
 
تعداد زیادی از دستورالعملهای ALU شامل دو ثبات هستند یکی مقصد یا Destination(Rd) و یکی منبع یا Source(Rr) که نحوه کدگشایی دستورالعمل را در زیر می بینید:
 
i
i
i
i
i
i
r
d
d
d
d
d
r
r
r
r
 
بیتهایی که در آن حرف i  قرار گرفته دستورالعملند و حرف d بیتهای مقصد هستند و حرف r بیتهای منبع هستند ثبات منبع از بهم پیوستن بیتهای (r9 : r3 : r2 : r1 : r0) و ثبات مقصد از بهم پیوستن بیتهای  (d8 : d7 : d6 : d5 : d4)مشخص می شوند همچنین بیتهای باقی مانده
(i15 : i14 : i13 : i12 : i11 : i10) خود دستورالعمل را مشخص می کنند.
به عنوان مثال حاصل جمع r17 و r2 که همان Add  r17 , r2 است به صورت زیر کدگشایی یا Encode می شود:
0
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
 
که در این صورت خروجی AVR-OBJDUMP از این قرار استHex :
0:   12 0d           add     r17, r2
توجه داشته باشید که یک کلمه ی 16 بیتی از هشت بیت کم ارزش آن در حافظه ذخیره می شود.
 
دستورالعملهای Encode شده با قالب دو ثباتی را در جدول زیر مشاهده می کنید:
 
000111rdddddrrrr
adc Rd, Rr
000111dddddddddd
rol Rd
000011rdddddrrrr
add Rd, Rr
000011dddddddddd
lsl Rd
001000rdddddrrrr
and Rd, Rr
001000dddddddddd
tst Rd
000101rdddddrrrr
cp Rd, Rr
000001rdddddrrrr
cpc Rd, Rr
000100rdddddrrrr
cpse Rd, Rr
001001rdddddrrrr
eor Rd, Rr
001001dddddddddd
clr Rd
001011rdddddrrrr
mov Rd, Rr
100111rdddddrrrr
mul Rd, Rr
001010rdddddrrrr
or Rd, Rr
000010rdddddrrrr
sbc Rd, Rr
000110rdddddrrrr
sub Rd, Rr
توجه: دستور rol Rd همان دستور adc Rd , Rd  است و همچنین دستور lsl Rd همان دستورالعمل
 add Rd , Rd  و همچنین tst Rd معادل با دستور and Rd , Rd  و همینطور دستور clr Rd معادل است با دستور
 eor Rd , Rd .
 
دستورالعملهای منطقی و ریاضی
 
دستورالعمل
عملیات
تاثیر روی ثبات وضعیت
ADD Rd, Rr
Rd = Rd + Rr
Z,C,N,V,H
ADC Rd, Rr
Rd = Rd + Rr + C
Z,C,N,V,H
ADIW Rdl,K
Rdh:Rdl = Rdh:Rdl + K
Z,C,N,V,S
SUB Rd, Rr
Rd = Rd - Rr
Z,C,N,V,H
SUBI Rd, K
Rd = Rd - K
Z,C,N,V,H
SBC Rd, Rr
Rd = Rd - Rr - C
Z,C,N,V,H
SBCI Rd, K
Rd = Rd - K - C
Z,C,N,V,H
SBIW Rdl,K
Rdh:Rdl = Rdh:Rdl - K
Z,C,N,V,S
AND Rd, Rr
Rd = Rd & Rr
Z,N,V
ANDI Rd, K
Rd = Rd & K
Z,N,V
OR Rd, Rr
Rd = Rd | Rr
Z,N,V
ORI Rd, K
Rd = Rd | K
Z,N,V
EOR Rd, Rr
Rd = Rd ^ Rr
Z,N,V
COM Rd
Rd = $FF - Rd
Z,C,N,V
NEG Rd
Rd = $00 - Rd
Z,C,N,V,H
SBR Rd

برچسب‌ها: ثباتهای AVR
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:1 ] [ الیاس شبان ]

دید کلی: ممکن است تصور شود که ساخت مدارهای مجتمع ، شامل تعداد زیادی قطعه بهم متصل شده روی یک بستر Si از جنبه فنی و اقتصادی مخاطره آمیز باشد، در حالی که روشهای نوین امکان انجام اینکار را بصورت مطمئن و نسبتا کم هزینه فراهم ساخته است. در بیشتر مواقع یک مدار کامل روی تراشه Si را می‌توان بسیار ارزانتر و مطمئنتر از یک مدار مشابه با استفاده از قطعات مجزا تولید کرد. دلیل اصلی این امر امکان ساخت صدها مدار مشابه بطور همزمان روی پولک Si است که این فرآیند تولید گروهی Batch Fabrication نامیده می‌شود. این مدارها که بطور کامل روی یک تراشه نیم رسانا قرار می‌گیرند مدارهای یکپارچه نامیده می‌شوند.
واژه یکپارچه از لحاظ ادبی که به معنای تک سنگی بوده و به مفهوم آن است که کل مدار در یک قطعه واحد از نیم رسانا جا داده شده است. مهمترین عنصر تکنولوژی IC تراشه یکپارچه است که می‌تواند دارای هزاران یا میلیونها ترانزیستور منفرد باشد، این مدارها روی پولک Si به قطر 6 یا 8 اینچ ساخته می‌شوند. پس این مدارها با استفاده از زدایش انتخابی ، برش یا خراش توسط تیغه الماسی یا لیزر و شکستن آن به مربعها یا مستطیلهای کوچک از مدارهای منفرد تفکیک می‌شود و پس از آن هر مدار روی یک بستر مناسب نصب شده و اتصال زنی و بسته بندی انجام می‌گیرد.



فرآیند ساخت
نقاب گذاری و آلایش انتخابی
هدف از فرآیند ساخت ، آلایش انتخابی نواحی معین از نیم رسانا و اتصال مناسب عناصر بدست آمده بوسیله یک الگوی فلز کاری است. با منظور کردن مراحل اکسایش ، تعداد عملیات بکار رفته در ساخت یک مدار می‌تواند کاملا زیاد باشد به عنوان مثال ترانزیستور نفوذ داده شده را در نظر می‌گیریم، مراحل اساسی عبارتند از:

رشد لایه اکسید اول
بازکردن یک پنجره در SiO2 برای نفوذ بیس
انجام نفوذ بر
رشد یک لایه اکسید دوم
باز کردن یک پنجره برای نفوذ امیتر
انجام نفوذ فسفر
رشد یک لایه اکسید سوم
باز کردن پنجره‌هایی برای اتصالات بیس و امیتر
تبخیر Al روی سطح
برداشتن Al بجز در الگوهای فلز کاری مورد نظر
در این مثال ساده دو مرحله اکسایش ، دو نفوذ و یک فلز کاری بکار رفته است. تعداد نقابهای لازم 4 عدد است، دو تا برای نفوذ ، یکی برای پنجره‌های اتصالات و یکی برای تعریف فلز کاری. برای مدارهای مجتمع مراحل خیلی بیشتر و در نتیجه نقابهای خیلی زیادی لازم است. نکته مهم کاهش ابعاد هر مدار و استفاده از پولکهای بزرگ به منظور افزایش تعداد قطعات قابل استفاده از تولید گروهی است. مفهوم این امر این است که نقابهای مختلف باید بسیار دقیق بوده و در طی هر مرحله لیتوگرافی نوری بخوبی همراستا شوند.
در حالت کلی یک نسخه دقیق از الگوی مورد نظر برای یکی از مراحل نقاب گذاری ، برای عضوی از آرایه مدارها تهیه می‌شود. این نسخه اولیه عکسبرداری شده و ابعاد آن کاهش می‌یابد. سپس یک دوربین با تکرار مرحله‌ای برای عکسبرداری از الگوی کوچک شده و انجام کوچک سازی نهایی مورد استفاده قرار گرفته و این روند را برای هر مستطیل در آرایه نهایی که می‌تواند دارای صدها الگوی مشابه باشد تکرار می‌کند. آرایه الگوی نهایی روی یک نقاب شیشه‌ای چاپ شده و این نقاب در مرحله لیتوگرافی روی پولک Si قرار داده می‌شود

 

لیتوگرافی خط - ریز Fine - Line Lithography
تلاش در جهت جا دادن چگالی عملیاتی مدام در حال افزایش روی یک تراشه Si اشتیاق شدیدی برای هر چه کوچکتر ساختن اجزاء مدار بوجود آورده است. شرایط بدعت و مصرف توان نیز طراحان را به استفاده از ابعاد کوچکتر متمایل می‌کند. لیتوگرافی نوری عامل محدود کننده فرآیند کاهش ابعاد است، اگر از نور فرابنفش برای تاباندن به لایه حساس به نور از طریق یک نقاب استفاده شود. حداقل پهنای خطوط در نهایت به دلیل آثار تفرقی یا پراش به چند طول موج محدود می‌شود.
برای مثال برای یک ماوراء بنفش به طول موج 0.35 میکرو متر نباید انتظار داشت که پهنای خطوط کمتر از حدود 1 میکرو متر باشد. بدیهی است که برای ابعاد هندسی زیر میکرونی لازم است که طول موجهای کوتاهتر به لایه حساس نور تابانده شود. بنابه قضیه دوبروی که طول موج یک ذره بطور معکوس با ممان تغییر می‌کند پس برای دستیابی به طول موجهای کوتاهتر باید ذرات سنگینتر یا فوتونهای پر انرژی در نظر گرفته شود. لکترونها ، یونها یا پروتوهای ایکس بهترین مورد در این خصوص هستند.
عایق سازی Isolon ati
یک مرحله مهم در فرآیند ساخت مدار مجتمع ایجاد عایق الکتریکی بین عناصر مدار است، اگر ترانزیستور دو قطبی روی یک تراشه ساخته می‌شود تمام نواحی کلکتور مشترک می‌بودند پس لازم است که بیشتر عناصر عایق سازی شده و سپس توسط الگوهای فلز کاری به یکدیگر متصل شوند. مثلا برای ترانزیستور n - p - n یک روش عایق سازی ، نفوذ الگویی از خندقهای نوع p در یک لایه رونشستی نوع n واقع در بستر از نوع p است. بستر نوع p پشتیبانی مکانیکی ساختار را بر عهده دارد و به همراه الگوی نفوذی نوع p نواحی عایق شده برای ماده نوع n را تعریف می‌کند.
چون هر قطعه را می‌توان در جزیره‌ای از نوع n قرار داد، با نگه داشتن ماده بستر نوع p در منفی‌ترین پتانسیل موجود در مدار ، عایق سازی خوبی بدست خواهد آمد. یک عیب این روش ظرفیت ذاتی موجود در پیوند نهایی عایق ساز p - n است. ظرفیت ایجاد شده بین دیواره‌های جانبی ناحیه n و پیوندهای نفوذ داده شده را می‌توان با استفاده از ترکیبهای مختلف عایق اکسیدی حذف کرد.
یک طرح عایق سازی که بویژه برای مدارهای با چگالی بالا مفید است در برگیرنده تشکیل چاله‌های نسبتا عمیق و پر کردن آن با پلی سیلیسیوم است. در این فرآیند یک لایه نیترید الگوسازی شده و به عنوان نقاب برای زدایش ناهمسانگرد سیلیسیوم به منظور تشکیل چاله بکار می‌رود. اکسایش داخل چاله تشکیل یک لایه عایق داده و بعد از آن با استفاده از روش نشست بخار شیمیایی چاله از پلی سیلیسیوم پر می‌شود

ساخت مقاومتها و خازنها بیرون از تراشه Si [i][u]

فرآیند لایه ضخیم
مقاومتها و الگوهای اتصالات داخلی روی یک بستر سرامیکی به روش سیلک اسکرین Silk Screen__ (نوعی سیستم چاپ که در آن روی چهار چوبی پارچه مخصوص توری کشیده می‌شود و طرح مورد نظر روی این پارچه پیاده می‌شود و با عبور رنگ در سوراخهای باز و بسته توری نقش دلخواه روی هر چه که بخواهیم چاپ می‌شوند) چاپ می‌شوند خمیرهای مقاومتی و هدایتی متشکل از پودرهای فلزی در شکل سازمان یافته روی بستر چاپ شده و در یک اجاق حرارت داده می‌شوند.

فرآیند لایه نازک
از دقت و کوچک سازی بیشتری برخوردار بوده و عموما در جایی که فضا اهمیت دارد ترجیح داده می‌شود الگوهای اتصال بندی و مقاومتهای لایه نازک را می‌توان به روش خلا روی یک بستر سرامیکی شیشه‌ای یا لعابی نشاند. لایه‌های مقاومتی معمولا از جنس تانتالیوم یا سایر فلزات مقاومتی بوده و رساناها نیز غالبا آلومینیوم یا طلا هستند.
مزایای مدارات مجتمع
معایب ناشی از اتصال لحیم کاری شده در مدارهای با قطعات مجزا به میزان بسیار زیادی کاهش می‌یابد.
بسیاری از عملیات مداری را می‌توان در یک فضای کوچک جا داد، امکان بکار گیری تجهیزات الکترونیکی پیچیده در بسیاری از کاربردها که در آنها وزن و فضا اهمیت حیاتی دارد، نظیر وسایل نقلیه هوایی و فضایی وجود خواهد داشت.
زمان پاسخ و سرعت انتقال سیگنال بین مدارها
درصد قطعات مفید که در فرآیند تولید گروهی حاصل می‌شود، معمولا بر اثر وجود نقصهایی در پولک Si یا در مراحل ساخت قطعات معیوب نیز بوجود می‌آید.


برچسب‌ها: ساخت قطعات دیجیتال
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 22:0 ] [ الیاس شبان ]
اسیلاتور کریستالی
ارسال شده در سه شنبه 8 آبان ماه 1386 توسط whiteapple

اسیلاتور کریستالی
یک اسیلاتور کریستالی مداری الکترونیکی است که از رزونانس مکانیکی یک کریستال در حال لرزش پیزوالکتریکی بهره می برد تا سیگنال الکتریکی با فرکانس بسیار دقیقی بوجود آورد. این فرکانس معمولا برای داشتن حسی از زمان (مانند در ساعت های مچی کوارتز) استفاده می شود تا سیگنال ساعتی پایدار برای مدارت مجتمع دیجیتال فراهم کند و نیز فرکانس ها را در فرستنده های رادیویی پایدار (Stable) کند.
استفاده از تقویت کننده و فیدبک فرم دقیقی از یک اسیلاتور الکترونیکی است. به کریستال استفاده شده در آن برخی مواقع "کریستال زمان سنجی (timing crystal)" گفته می شود. در دیاگرام های شماتیکی، گاهی کریستال را با XTAL نمایش می دهند.

 
فهرست
- کریستال های برای اهداف زمان سنجی
- کریستال ها و فرکانس
- رزونانس سری یا موازی
- فرکانس های ساختگیSpurious frequencies
- یادداشت



کریستال های برای اهداف زمان سنجی


یک کریستال 4MHz کوچک کوارتز که داخل پکیج هم اندازه ی خود (HC-49/US) واقع شده است

  یک کریستال جامدی است که در آن اجزای تشکیل دهنده، اتم ها، مولکول ها، یا یون ها در یک ترتیب منظمی بسته بندی شده اند و الگوی تکراری خود را در هر سه بعد فضایی گسترش می دهند.
تقریبا هر چیزی که از مواد الاستیک ساخته شده می تواند مانند کریستال مورد استفاده قرار گیرد، با ترنسدیوسرهای (مبدل ها) متناسب، زیرا تمامی اجسام دارای فرکانس رزونانس طبیعی لرزش هستند. برای مثال، فولاد الستیسیته بالایی دارد و سرعت صوت در آن بالاست. این اغلب در فیلترهای مکانیکی، قبل از کوارتز، استفاده می شد. فرکانس رزونانس به اندازه، شکل، الاستیسیته و سرعت صوت در آن ماده بستگی دارد. کریستال های فرکانس بالا معمولا به شکل صفحه مستطیلی ساده ای بریده می شوند. کریستال های فرکانس پایین، مثل آن هایی که در ساعت های دیجیتالی استفاده می شود، به شکل یک دیاپازون (tuning fork) بریده می شوند. برای کاربردهایی که زمان سنجی بسیار دقیقی نمی خواهند از یک رزونانس کننده سرامیکی ارزان به جای کریستال کوارتز استفاده می شود.

 وقتی که یک کریستال کوارتز به طور صحیح بریده و سوار شد، می توانیم با قرار دادن آن در یک میدان الکتریکی (اعمال ولتاژ به الکترودی نزدیک یا روی کریستال) باعث خم شدن آن شویم. این ویژگی به نام پیزوالکتریک بودن (piezoelectricity) معروف است. وقتی میدان برداشته شود، کوارتز با بازگشت به شکل اولیه اش یک میدان الکتریکی تولید می کند که این می تواند یک ولتاژ تولید کند. این رفتار کریستال کوارتز شبیه مداری متشکل از یک سلف، خازن و مقاومت (RLC Circuit) با فرکانس رزونانسی دقیق است.
 
کوارتز مزیت دیگری نیز دارد و آن کم بودن تغییرات اندازه آن با تغییرات دما است. لذا فرکانس رزونانس صفحه ی مان که به اندازه ی آن وابسته است، تغییر چندانی نمی کند. این یعنی که ساعت کوارتز، فیلتر یا اسیلاتر دقیق خواهد ماند. برای کاربردهای حساس اسیلاتور کوارتز در ظرفی که دمای آن کنترل شده است (به نام اجاق کریستال crystal oven) سوار می شود، و همچنین می تواند روی جذب کننده های ضربه shock absorbers ، که برای جلوگیری از اختلال هایی که ناشی از لرزش های مکانیکی خارجی است، قرار بگیرد.
 
کریستال های کوارتز زمان سنجی برای فرکانس های از ده ها کیلوهرتز تا ده ها مگاهرتز ساخته می شوند. سالانه بیشتر از دو میلیارد (2×109) کریستال تولید می شود. اکثر آن ها برای استفاده در ساعت های مچی، ساعت ها، و مدارات الکترونیکی هستند. هر چند، کریستال کوارتز داخل ابزارهای تست و اندازه گیری مثل شمارنده ها، سیگنال ژنراتورها و اسیلوسکوپ ها نیز پیدا می شود.

 کریستال ها و فرکانس

مدار اسیلاتور کریستالی نوسان را با گرفتن سیگنال ولتاژی از رزونانس کننده ی کوارتز، تقویت آن و فیدبک کردن آن به رزونانس کننده، نگه می دارد. سرعت خم و راست شدن کوارتز فرکانس رزونانس است و توسط برش اندازه کریستال تعیین می شود.

 یک کریستال معمول زمان سنجی از دو صفحه ی رسانا با یک برش (slice) یا دیاپازونی از کریستال کوارتز که بین آنها ساندویچ شده تشکیل شده است. هنگام راه اندازی به مدار حول کریستال سیگنال نویز اتفاقی ac اعمال می شود و کاملا بسته شانس کسر اندکی از آن در فرکانس رزونانس کریستال خواهد بود. بنابراین کریستال شروع به نوسان کردن همگام با آن سیگنال می کند. اسیلاتور سیگنال خروجی از کریستال را تقویت می کند و لذا فرکانس کریستال محکم تر می شود و سرانجام خروجی غالب اسیلاتور را شامل می شود. فرکانس طبیعی در مدار و در کریستال کوارتز تمام فرکانس های ناخواسته را فیلتر می کند.
 
یکی از مهمترین خصوصیات اسیلاتورهای کریستالی کوارتز این است که نویز در فاز بسیار کمی نشان می دهند. به زبانی دیگر سیگنال تولیدی آن ها یک تون خالص (pure tone) است. این آن ها را در مخابرات پر کاربرد می کند، جایی که سیگنال های پایدار مورد نیاز هستند. و همچنین در وسایل علمی که مرجع دقیق زمانی مورد نیاز است.
فرکانس خروجی یک اسیلاتور کوارتز یا فرکانس اصلی رزونانس آن یا یک ضریبی از فرکانس رزونانس آن به نام فرکانس اور تون (overtone) است.

  Q (ضریب کیفیت) معمول برای یک اسیلاتور کوارتز بین 10^4 تا 10^6 تغییر می کند. Q ماکزیمم برای یک اسیلاتور کوارتز بسیار پایدار می تواند به اینگونه تقریب زده شود که f فرکانس رزونانس به MHz است: Q = 1.6 × 107/f
تغییرات محیطی دما، رطوبت، فشار و لرزش می تواند فرکانس رزونانس یک کریستال کوارتز را تغییر دهد اما طراحی های گوناگونی وجود دارند که این اثرهای محیطی را کاهش می دهند. این ها شامل TCXO، MCXO و OCXO هستند مه در یادداشت توضیح داده شده اند. این طرح ها (به ویژه OCXO) وسایلی با پایداری کوتاه مدت عالی ایجاد می کنند. محدودیت هایی که در پایداری کوتاه مدت وجود دارد عمدتا به دلیل نویز اجزای الکترونیکی در مدار اسیلاتور است. پایداری بلند مدت با پیری کریستال محدود می شود.

به دلیل پیری و فاکتورهای محیطی چون دما و لرزش، نگه داشتن فرکانس آنها درون یک از 10^-10 فرکانس نامی آن ها، حتی برای بهترین اسیلاتورهای کوارتز، بدون تنظیم مستمر بسیار سخت خواهد بود. به همین علت اسیلاتورهای اتمی (atomic oscillators) برای کاربردهایی که نیاز به پایداری و دقت بهتری دارند استفاده می شوند.
اگر چه کریستال ها می توانند برای هر فرکانس رزونانسی ساخته شوند، به دلیل محدودیت های فنی، در عمل مهندسان مدار اسیلاتور کریستالی در حوالی فرکانس های استاندارد کمی طراحی می کنند مانند 10MHz، 20MHz و 40MHz. استفاده از مدار های مقسم فرکانس، چند برابر کننده ی فرکانس و phase locked loop برای سنتز کردن (ساختن) هر فرکانس دلخواه از فرکانس مرجع امکان پذیر است.

 مراقب باشید و تنها از یک اسیلاتور کریستالی در طراحی مدارات خود استفاده کنید تا از وقوع نمونه های ظریفی از خطاهای خودپایداری در الکترونیک (metastability in electronics) جلوگیری کنید. اگر این ممکن نیست تعداد کریستال اسیلاتورهای مجزا (PLLها) و دامنه های ساعتی متحد با آن های بایستی به شدت کم شوند با تکنیک هایی چون نصف کردن کلاک (Clock) موجود به جای استفاده از یک منبع جدید کریستالی. هر منبع مجزای کریستالی باید دقیقا توجیه شود زیرا هر کدام حالت های خطای محتمل غیر قابل رفعی را به علت برهم کنش چند کریستالی در وسیله، ایجاد می کنند
 
 Series or parallel resonance
 A quartz crystal provides both series and parallel resonance. The series resonance is a few kHz lower than the parallel one. Crystals below 30 MHz are generally operated at parallel resonance, which means that the crystal impedance appears infinite. Any additional circuit capacitance will thus pull the frequency down. For a parallel resonance crystal to operate at its specified frequency, the electronic circuit has to provide a total parallel capacitance as specified by the crystal manufacturer.
 Crystals above 30 MHz (up to >200 MHz) are generally operated at series resonance where the impedance appears at its minimum and equal to the series resistance. For this reason the series resistance is specified (<100 Ω) instead of the parallel capacitance. For the upper frequencies, the crystals are operated at one of its overtones, presented as being a fundamental, 3rd, 5th, or even 7th overtone crystal. The oscillator electronic circuits usually provides additional LC circuits to select the wanted overtone of a crystal.
 Spurious frequencies
 For crystals operated in series resonance, significant (and temperature-dependent) spurious responses may be experienced. These responses typically appear some tens of kHz above the wanted series resonance. Even if the series resistances at the spurious resonances appear higher than the one at wanted frequency, the oscillator may lock at a spurious frequency (at some temperatures). This is generally avoided by using low impedance oscillator circuits to enhance the series resistance difference.
 
Notation

 On electrical schematic diagrams, crystals are designated with the class letter "Y" (Y1, Y2, etc.) Oscillators, whether they are crystal oscillators or other, are designated with the class letter "G" (G1, G2, etc.) (See IEEE Std 315-1975, or ANSI Y32.2-1975) On occasion, one may see a crystal designated on a schematic with "X" or "XTAL", or a crystal oscillator with "XO", but these forms are deprecated

 Crystal oscillator types and their abbreviations:
 MCXO — microcomputer-compensated crystal oscillator
 OCVCXO — oven-controlled voltage-controlled crystal oscillator
 OCXO — oven-controlled crystal oscillator
 RbXO — rubidium crystal oscillators (RbXO), a crystal oscillator (can be a MCXO) synchronized with a built-in rubidium standard which is run only occassionally to save power
 TCVCXO — temperature-compensated voltage-controlled crystal oscillator
 TCXO — temperature-compensated crystal oscillator
 ATCXO — analogue temperature-compensated crystal oscillator
 VCXO — voltage-controlled crystal oscillator
 TSXO — temperature-sensing crystal oscillator, an adaptation of the TCXO 
 
منبع : www.electricalcity.blogfa.com


برچسب‌ها: اسیلاتور کریستالی
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:59 ] [ الیاس شبان ]

شاید بیشترخوانندگان این مطلب با RS232 آشناباشند.در این استانداردداده سریال UART ازسطوح منطقی صفرو یک به ترتیب به سطوح ولتاژ +3~ +12 ولت و -3~ -12 ولت تبدیل می شوند.



پس از بیت آغاز( Start bit )،هشت بیت داده به همراه بیتهای اختیاری [8] وبیت توازن [P] ارسال می شوند وبه این صورت یک فریم داده کامل می شود.

عمل تبدیل صفرویک(مثلا 0V و 5V ) به ولتاژهای +12V و -12V تا حدودزیادی اثرنویزهای محیطی را کاهش می دهد.اما برای مسافتهای طولانی، Baud Rate بالا و محیطهای با اثر القاء نویزبالا،زیاد قابل اطمینان نیست.چراکه:

1-در مسافتهای طولانی اثرنویزهای محیطی بیشتر می شود.

2-در فرکانسهای بالا،تشعشع خط فرستنده،روی گیرنده اثر می گذارد.

برای حل مشکلات فوق،استاندارد RS422 پیشنهاد می شود. برای خروجی TXD دستگاه،یک فرستنده تفاضلی و برای ورودی RXD دستگاه، یک گیرنده تفاضلی قرار داده می شود.

برای ارتباط ازنوع RS422 به 5 خط نیازاست.فرستنده تفاضلی روی خط A ، سیگنال TXD وروی خط B ، معکوس سیگنال فوق را تولید می کند.گیرنده نیز تفاضل این دو سیگنال رابه RXD دستگاه تحویل می دهد.به این صورت نویزهای محیط که به صورت مشترک روی دو سیم A و B قرار می گیرند،درورودی گیرنده تفاضلی حذف می شوند.اما سیگنال اصلی که با دامنه معکوس روی دو سیم ارسال می شود،با صحت کامل در گیرنده دریافت می شود.همچنین به این شکل اثر تشعشع خط فرستنده روی گیرنده از بین می رود.

ارتباط RS422 (مانند RS232 ) ازنوع کاملا دو طرفه( Full duplex ) است.به این معنی که خط ارسال و دریافت برای دستگاه جدا ازهم بوده،بنابراین درآن واحد دستگاه می تواند هم فرستنده باشد وهم گیرنده. اما در RS485 این ارتباط نیمه دوطرفه( Half duplex ) می باشد. به این معنی که دستگاه درآن واحد یا فرستنده است یا گیرنده. چرا که خط ارسال ودریافت یکی است.بنابراین در این سیستم،ارتباط بایدبه صورت Master و Slave انجام شود.

ارتباط به گونه ایست که Slave ها نمی توانند سرخودداده ای را ارسال کنند.بلکه Master درزمانبندیهای خاصی آدرس Slave هاراپشت سرهم می فرستدوبا آنهاارتباط برقرارمی کند.البته نرم افزار این سیستمها بسته به نیاز پروژه و سلیقه طراح قابل طراحی است.

نکته قابل تامل دراستاندارد RS485 این است که درحالت عادی خروجی Slave ها باید tri-state باشدتاروی خط ودرنتیجه روی عملکرد Master اثر نگذارندوفقط وقتی که قرار است داده ای ارسال کنند،به خط متصل شوند.

به همین شکل ورودی Master فقط بایدوقتی فعال شودکه قراراست داده ای از Slave مربوط بگیرد.چرا که در غیراین صورت،داده های ارسالی خود Master ، توسط Master دریافت می شوند.البته درباره آنچه گفته شد،شاید راهکارهای دیگری بسته به نیاز پروژه وجود داشته باشد.


برچسب‌ها: آشنایی با استانداردهایRS485, RS422, RS232
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:58 ] [ الیاس شبان ]

تکنولوژی الکترونیک قدرت (Power Electronics) ، بهره وری و کیفیت فرایندهای صنعتی مدرن را بی وقفه بهبود میبخشد. امروزه با کمک همین تکنولوژی امکان استفاده از منابع انرژی غیرآلاینده بازیافتی (ReneWable Energy ) ، نظیر باد و فتو ولتائیک فراهم شده است. تخمین زده میشود که با استفاده از الکترونیک قدرت، حدود 15 تا 20 درصد امکان صرفه جوئی انرژی الکتریکی وجود دارد [1].در واقع با کاهش بیوقفه قیمت ها در عرصه الکترونیک قدرت زمینه برای حضور آنها در کاربردهای صنعتی، حمل ونقل و حتی خانگی فراهم میگردد.

نیروی محرک بيشتر پمپها و  فن ها  موتورهاي القائي هستند که در دور ثابت کار میکنند. ليكن در سالهاي اخير با پيشرفتهاي انجام گرفته در زمينه تكنولوژي الكترونيك قدرت ، استفاده از موتورهاي القائي قفس سنجابي همراه با كنترل كننده دور موتور (AC DRIVE يا اينورتر يا بطور ساده درايو) رو به گسترش است . درایوها دستگاههائی هستند که توان ورودی با ولتاژ و فرکانس ثابت را به توان خروجی با ولتاژ و فرکانس متغیر تبدیل میکنند. باید توجه کرد که دور یک موتور تابعی از فرکانس منبع تغذیه آن است. برای این منظور یک درایو نخست برق شبکه را به ولتاژ DC تبدیل کرده و سپس آنرا با استفاده از یک اینورتر مجددا به ولتاژ AC با فرکانس و ولتاژ متغیر تبدیل میکند. در شکل(1) قسمتهای اصلی یک درایو ولتاژ پائین نشان داده شده است. همانطور که مشاهده میکنید قسمت اینورتر متشکل از سوئیچهای قدرتی است که در سالهای اخیر تغییرات تکنولوژیک زیادی پیدا کرده اند. در واقع با معرفی سوئیچهای قدرتی چون IGBT با قیمتهای رو به کاهش، زمینه برای عرضه درایوهای با قیمت مناسب فراهم شد. در هر حال خاطر نشان میکنیم که شکل موج خروجی درایو ترکیبی از پالسهای DC با دامنه ثابت است. این موضوع موجب میشود که خود درایو منشا اختلالاتی در کار موتور شود. برای مثال کیفیت شکل موج خروجی درایو میتواند سبب اتلاف حرارتی اضافی ناشی از مولفه های هارمونیکی فرکانس بالا در موتور شده و یا موجب نوسانات گشتاور Torque Pulsationدر موتور گردد. با این حال درایوهای امروزی بدلیل استفاده از سوئیچهای قدرت سریع این نوع مشکلات را عملا حذف کرده اند.



شکل(1): ساختمان یک کنترل کننده دور موتور ( فقط قسمتهای قدرت نشان داده شده است).

كنترل كننده هاي دور موتورهاي الكتريكي هر چند كه ادوات پيچيده اي هستند ولي چون در ساختمان آنها از مدارات الكترونيك قدرت استاتيك استفاده مي شود و فاقد قطعات متحرك مي باشند،  از عمر مفيد بالائي برخوردار هستند . مزيت ديگر كنترل كننده هاي دور موتور توانائي آنها در عودت دادن انرژي مصرفي در ترمزهاي مكانيكي و يا مقاومت هاي الكتريكي به شبكه مي باشد . در چنين شرائطي با استفاده از كنترل كننده هاي دور مدرن مي توان از اتلاف اين نوع انرژي جلوگيري نمود . بطوريكه در برخي كاربردها قيمت انرژي بازيافت شده از اين طريق ، در كمتر از يكسال معادل هزينه سرمايه گذاري سيستم بازيافت انرژي مي شود . کنترل کننده های دور موتور انواع مختلفی دارند. آنها قادرند انواع موتورهای AC و DC را کنترل کنند. قیمت کنترلرها وابسته به نوع تکنولوژی بکار رفته در ساختمان آنها میباشد. ساده ترین روش کنترل موتورهای AC روش تثبیت نسبت ولتاژ به فرکانس(یا کنترل V/F ثابت) میباشد. اینک این روش، بطور گسترده در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. این نوع کنترلرها از نوع اسکالر بوده و بصورت حلقه باز با پایداری خوب عمل میکنند. مزیت این روش سادگی سیستمهای کنترلی آن است. در مقابل این نوع کنترلرها برای کاربردهای با پاسخ سریع مناسب نمیباشند. روبوتها و ماشینهای ابزار نمونه هائی از کاربردهای با دینامیک بالا هستند. در این کاربردها روشهای کنترلی برداری استفاده میشود. در روشهای کنترلی برداری با تفکیک مولفه های جریان استاتور به دو مولفه تورک ساز و فلو ساز، و کنترل آنها با استفاده از رگولاتورهای PI ترتیبی داده میشود که موتور AC نظیر موتور DC کنترل شود. و بدین ترتیب تمام مزایای موتور DC از جمله پاسخ گشتاور سریع آنها در موتورهای AC نیز در دسترس خواهد بود. برای مثال پاسخ گشتاور در روشهای  برداری حدود10 – 20msو در روشهای کنترل مستقیم گشتاور (Direct Torque Control )این زمان حدود 5ms است. اینک روشهای کنترل برداری متعددی پیاده سازی شده است که بررسی آنها خارج از حوصله این مقاله است. در هر حال نوع کنترلر مطلوب، متناسب با کاربرد انتخاب میگردد. در شکل(2) خلاصه ای از انواع روشهای کنترل موتورهای AC نمایش داده شده است.


برچسب‌ها: تكنولوژي الكترونيك قدرت و درایوهای AC
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:58 ] [ الیاس شبان ]

كليدهاي قدرت به دو دسته تقسيم ميشوند :

1- كليد بدون قابليت قطع زير بار (سكسيونر)
2-كليد با قابليت قطع زير بار ( دژنكتور )

سكسيونر : سکسیونر باید در حالت بسته یک ارتباط گالوانیکی محکم و مطمئن در کنتاکت هر قطب برقرار می سازد و مانع افت ولتاز می شود.لذا باید مقاومت عبور جریان در محدوده سکسیونر کوچک باشد تا حرارتی که در اثر کار مداوم در کلید ایجاد میشود از حد مجاز تجاوز نکند .این حرارت توسط ضخیم کردن تیغه و بزرگ کردن سطح تماس در کنتاکت و فشار تیغه در کنتاکت دهنده کوچک نگهداشته می شود .در ضمن موقع بسته بودن کلید نیروی دینامیکی شدیدی که در اثر عبور جریان اتصال کوتاه بوجود می آید .باعث لرزش تیغه یا احتمالاباز شدن آن نگردد.از این جهت در موقع شین کشی و نصب سکسیونر دقت باید کرد تا تیغه سکسیونر در امتداد شین قرار گیرد .بدین وسیله از ایجاد نیروی دینامیکی حوزه الکترومغناطیسی جریان اتصال کوتاه جلوگیری بعمل آید.



موارد استعمال سکسیونر:

همانطور که گفته شد اصولا سکسیونر ها وسائل ارتباط دهنده مکانیکی وگالوانیکی قطعات وسیستمهای مختلف می باشندودر درجه اول بمنظظور حفاظت اشخاص و متصدیان مربوطه در مقابل برق زدگی کار برده میشوند.بدین جهت طوری ساخته میشوند که در حالت قطع یا وصل محل قطع شدگي یا چسبندگی بطور واضح واشکار قابل رویت باشد .
از انجاییکه سکسیونر باعث بستن یا باز کردن مدارالکتریکی نمیشود برای باز کردن یا بستن هر مدار الکتریکی فشار قوی احتیاج به یک کلید دیگری بنام کلید قدرت خواهیم داشت كه قادر است مدار را تحت هر شرایطی باز کند و سکسیونر وسیله ای برای ارتباط کلید قدرت ویا هر قسمت دیگری از شبکه که دارای پتانسیل است به شین میباشد .طبق قوانین متداول الکتریکی جلوی هر کلید قدرتی از 1کیلوولت به بالا و يا هر دو طرف در صورتیکه ان خط از هر دو طرف پتانسیل می گیردسکسیونر نصب می گردد.
برای جلوگیری از قطع ویا وصل بی موقع ودر زیر بار سکسیونر معمولا بین سکسیونر وکلید قدرت چفت وبست(مکانیکی یا الکتریکی)بنحوی برقرار می شود که با وصل بودن کلید قدرت نتوان سکسیونر را قطع ویا وصل کرد. بر خلاف کلید های هوایی ،سکسیونرها قادر به قطع هیچ جریانی نیستند .آنها فقط در جریان صفر باز و بسته می شوند . این کلیدها اصولا جدا کننده هستند که ما را به جدا کردن کلیدهای قدرت روغنی ، ترانسفورماتوها، خطوط انتقال و امثال آنها از شبکه زنده قادر می سازند .سکسیونرها از لوازمات تعمیراتی وتغيير مسير جریان میباشند.

انواع سکسیونر :

1- سکسیونر تیغه ای یا اره ای

2- سکسیونر کشویی

3- سکسیونر دورانی

4- سکسیونر قیچی ای یا پانتوگراف

سکسیونر تیغه ای یا اره ای: برای قطع و وصل ولتاز و حفاظت مطمئن در زمان عملکرد استفاده می شود و بیشتر برای فشار متوسط کاربرد دارد . بر حسب میزان جریانی که از آن عبور می کند تیغه های آن می تواند از ساده به دوبل و از نوع تسمه ای به پروفیلی و میله ای و لوله ای تغییر یابد . نوع اهرمی آن در فشار قوی وفوق فشار قوی کاربرد دارد . این سکسیونر ها به دلیل وجود شرایط جوی و وجود تنش های مختلف بایستی طوری نسب شود که در اثر نیروی برف یا باد به راحتی وصل نگردد.

سکسیونر کشویی: برای عملکرد ،سکسیونر در جایی استفاده می شود که عمق تابلو کم باشد . این سکسیونرها بیشتر به صورت میله ای در جهت عمودی قطع و وصل می شود و بیشتر در فشار متوسط کار برد دارد .

سکسیونر دورانی: بیشتر در شبکه های 63Kv به بالا استفاده می شود و عملکرد این سکسیونر به صورت دو بازو در یک پل که جهت چرخش آنها 90 درجه معکوس همدیگر می باشند این نوع کلید در شرایط جوی نا مناسب مقاومت خوبی از خود نشان میدهد.

سکسیونر قیچی ای یا پانتوگراف: این نوع سکسیونرها بیشتر در شبکه فوق فشار قوی کاربرد دارند و به لحاظ آنکه هر قطب روی یک پایه سوار است لذا از نظر جایگیری در پست حجم کمتری اشغال می کند و بیشتر زیر خط فشار قوی نصب می گردد.

سکسیونر با قطع زیر بار : این سکسیونرها بدلیل جلوگیری از حجم زیاد پست و جلوگیری از مانور اپراتور و همچنین برای جلوگیری از اینترلاک (تنش) بین سکسیونر و دژنكتور طوری طراحی می شوند که برای قطع و وصل خطی کوچک و یا فیدرهای تغذیه و یا راه اندازی موتورهای فشار قوی و همچنین وصل آنها حدود 5/2 تا10 برابر قدرت قطع آنهاست و جریان قطع این کلیدها 2تا 5/2 برابر جریان نامی است . این نوع سکسیونرها دارای محفظه قطع ضعیفی می باشند که از نوع هوایی می باشند.

دژنكتور:

کلیدهای قدرت برای قطع جریانهای عادی و اتصال کوتاه طراحی می شوند .آنها مانند کلیدهای بزرگی رفتار میکنند که توسط شصتی های محلی و یا سیگنالهای مخابراتی توسط سیستم حفاظت از دور می توانند باز ویا بسته شوند . بنابر این ، کلیدهای خودکار در صورتی که جریان و ولتاز خط از مقدار تنظيم شده كمتر و يا بيشتر شوند , دستور قطع را از طريق رله دريافت مي كند.

مهمترین کلید های قدرت به شرح زیر می باشند :

کلید قدرت روغنی (OCBS)

کلید قدرت هوایی

کلید قدرت SF6

کلید قدرت خلا


کلید قدرت روغنی (OCBS): این کلید از بک تانک فولادی پر از روغن عایقی تشکیل شده است.اگر اضافه باری به وجود آید ،پیچک قطع یک فنر قوی را آزاد می کند که سبب کشیده شدن میله عایق وباز شدن کنتاکت ها میگردد . به محض جدا شدن کنتاکت ها جرقه شدیدی ایجاد می شود که سبب تبخیر روغن در اطراف جرقه می گردد . فشار گاز های داغ ایجاد اغتشاشی در اطراف کنتاکت ها میکند که سبب چرخش روغن خنک در اطراف قوس شده ،آن را خا موش می کند . در کلیدهای پر قدرت مدرن قوس در مجاورت یک محفظه انفجار قرار میگیرد، به طوری که گازهای داغ سبب جریان شدید روغن می گردند . این جریان شدید در اطراف قوس برای خاموش کردن آن جاری می شود . سایر انواع کلیدهای قدرت به صورتی طراحی شده اند که
قوس الکتریکی در آن توسط یک میدان مغناطیسی خودایجاد شده منحنی وار و طولانی می شود و به قوس در برابر یک سری بشقاب های عایقی دمیده می شود ، به طوری که قوس تکه تکه شده خنک می شود .

کلید قدرت هوایی: این کلید ها مدار با دمیدن هوای فشرده با سرعت ما فوق صوت به کنتاکت های باز شده قطع می کنند . هوای فشرده در یک مخزن با فشار حدود MPa3 ذخیره شده و توسط یک کمپرسور در پست پر می شود . پر قدرتترین کلید قدرت می تواند جریانهای اتصال کوتاه 40 کیلو آمپر را در ولتاز خط 765 کیلو ولت را در مدت زمان 3 تا 6 سیکل در یک خط hz60 قطع کند . صدایی که از دمیدن هوا ایجاد می شود آن قدر بلند است که از صدا خفه کن در صورت نزدیکی کلید قدرت به مناطق مسکونی باید استفاده می شود .

کلید قدرت SF6: این کلید کاملا بسته و با گاز عایق شده در هر کجا که فضا کم با شد مانند پست های اول شهر به کار می رود . این کلید ها از انواع دیگر با قدرت های مشابه خیلی کوچکتر و از کلید های هوایی نیز کم صداتر است.

کلید قدرت خلا: این کلید ها با اصول متفاوتلی از دیگر کلید ها کار می کنند ، زیرا هیچ گازی برای یونیزه شدن در موقع باز شدن کنتاکت ها وجود ندارد . این کلیدها کاملا آب بندی می باشند ودر نتیجه ساکت بوده وهیچ گاه در معرض آلودگی هوا قرار نمی گیرند . ظرفیت قطع انها به حدود kv 30 محدود می شود و برای ولتازهای بالاتر از اتصال سری چند کلی استفاده می شود . از این کلیدها اغلب در سیستم های مترو استفاده می شود.

منبع: www.ir-micro.com



برچسب‌ها: كليدهاي قدرت
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:57 ] [ الیاس شبان ]

در اين مقاله كاربر نيمه هادي هاي قدرت در سيستمهاي كنترل سرعت از نوع ايستا يا استاتيكي هستند . بايد دانست كه تركيب سيستمهاي الكترونيك قدرت (مانند كنترل كننده هاي ولتاژ ) و متوتورهاي الكتريكي همراه با مكانيسم كنترل آنها را محركهاي تنظيم پذير سرعت مي نامند كه ما به اختصار آنرا ASD مي ناميم . در حقيقت اين محرك ها قابل تنظيم بوده و براي كنترل سرعت يا كنترل دور موتورهاي الكتريكي مورد استفاده قرار مي گيرند .



(Adjustable Speed Drive)


محركهاي تنظيم پذير سرعت (ASD) براي كنترل سرعت موتورهاي القائي از نقطه نظر كاربرد به سه دسته تقسيم مي شوند:


1- ASD از نوع ولتاژ متغيير و فركانس ثابت


كنترل در اينگونه سيستمها دامنه ولتاژ اعمالي به استاتور كنترل مي شود . براي اين مقصود از كننده ولتاژ در سر راه موتور استفاده شده است . اين نوع محرك ها در سطوح قدرت متوسط و پايين مورد استفاده قرار مي گيرند . براي مثال مي توان از بادبزن هاي نسبتاً بزرگ يا پمپ ها نام برد . در اين روش ولتاژ استاتور را مي توان بين صفر و ولتاژ اسمي در محدوده زاويه آتش بين صفر تا 120 درجه تنظيم و كنترل نمود . اين سيستم بسيار ساده بوده و براي موتورهاي القائي قفس سنجابي كلاس D با لغزش نسبتاً بالا( 10 تا 15 درصد ) مقرون به صرفه است . عملكرد اين محركها زياد جالب توجه نيست .


2- ASD از نوع ولتاژ و فركانس متغيير


اگر منبع تغذيه استاتور از نوع فركانس متغيير انتخاب شود ، عملكرد محرك هاي تنظيم پذير سرعت (ASD) بهبود مي يابد . بايد دانست كه شار در فاصله هوايي متورهاي القائي با ولتاژ اعمالي به استاتور متناسب بوده وبا فركانس منبع تغذيه نسبت عكس دارد . بنابراين اگر فركانس را كم كنيم تا كنترل سرعت در زير سرعت سنكرون امكان پذير گردد و ولتاژ را معادل ولتاژ اسمي ثابت نگه داريم ، در اين صورت شار فاصله هوايي زياد مي شود . براي جلوگيري از بوقوع پيوستن اشباع بخاطر افزايش شار ، ASD از


نوع فركانس متغيير بايد از نوع ولتاژ متغيير نيز باشد تا بتوان شار فاصله هوايي را در حد قابل قبولي نگه داشت ، معمولا به اين سيستم كنترل ، سيستم كنترل V/F ثابت نيز گفته مي شود . يعني اگر فركانس را كم كرديم بايد ولتاژ را طوري كم كنيم كه شار در فاصله هوايي در حد اسمي خود باقي بماند . از اين سيستم براي كنترل سرعت موتورهاي قفس سنجابي كلاسهاي A، B ،C، D استفاده مي شود .   


3-ASD  كه بر اساس بازيافت توان لغزشي كار مي كند


در اين سيستمها با استفاده از مدارهاي نيمه هادي قدرت كه به پايانه رتور وصل مي شوند ، بازيافت توان( يا توان برگشتي) در فركانس لغزشي به خط تغذيه موتور منتقل مي گردد . بايد دانست فركانس لغزشي از حاصلضرب فركانس منبع و لغزش موتور بدست مي آيد. بطور كلي در اين طرح بر روي مدار رتور كنترل خواهيم داشت . در اينجا متذكر مي شويم كه ASD از نوع فركانس متغيير بر دو نوع است :


الف : طرح هاي حاوي ارتباط DC (جريان مستقيم)


ب : سيكلو كنورتورها


در طرح هاي حاوي ارتباط DC منبع تغذيه AC توسط يكسوساز ، يكسو شده و سپس توسط اينورتر مجدداً به منبع AC دست مي يابيم . اينورتر ها بر دو نوع اند :


1= اينورترهاي تغذيه ولتاژ (اينورترهاي ولتاژ )


2= اينورترهاي تغذيه جريان ( اينورترهاي جريان )


در اينورترهاي ولتاژ ، متغيير تحت كنترل همان ولتاژ و فركانس اعمالي به استاتور است . در اينورترهاي جريان بر دامنه جريان وفركانس استاتور كنترل داريم . اينورترهاي ولتاژ بر دو نوع اند :


1=اينورترهاي با موج مربعي


2= اينورترهاي با مدولاسيون عرض يا پهناي پالس (PWM) .


1- تركيب اساسي مبدلها


سرعت يك موتور القائي توسط سرعت سنكرون ولغزش رتور تعيين مي گردد . سرعت سنكرون بستگي به فركانس تغذيه دارد و لغزش را مي توان با تنظيم ولتاژ و جريان اعمالي به موتور تغيير داد . به طور كلي روشهاي كنترل دور موتورهاي القائي را مي توان بصورت زير تقسيم بندي نمود :


            1- ولتاژ متغيير ، فركانس ثابت                      2- ولتاژ وفركانس متغيير


           3- جريان و فركانس متغيير                           4- تنظيم قدرت لغزشي


 به منظور ايجاد ولتاژ و فركانس متغيير مطابق شكل (1-a)  از مبدلهاي ولتاژ استفاده مي گردد كه توسط يك منبع ولتاژ dc  توليد شكل موج مستطيلي ولتاژ در سمت ac  مي نمايند كه دامنه آن مستقل از بار بوده و به همين دليل اينورتر هاي منبع ولتاژ نام دارند . براي ايجاد جريان وفركانس متغيير مطابق شكل (1-b)   از مبدلهاي جريان استفاده مي گردد كه توسط يك منبع جريان dc   توليد شكل موج مستطيلي جريان در سمت ac   مي نمايند ، كه دامنه آن مستقل از بار بوده و بنابراين اينورترهاي منبع جريان نام دارند . منبع جريان كنترل شده در ورودي اينورتر توسط يكسو ساز تريستوري ايجاد مي گردد كه با كنترل جريان توسط حلقه فيدبك جريان وسلف بزرگ صافي در خروجي آن ويژگيهاي يك منبع جريان را پيدا مي كند . مبدل موجود در سمت موتور جريان مستقيم را تبديل به جريان سه فاز با فركانس قابل تنظيم مي نمايد . سلف بزرگ موجود در حلقه   dc سبب صاف نمودن جريان مي گردد . سيستم رانش اينورتر منبع جريان مناسب براي عملكرد در حالت تك موتوره مي باشد و داراي قابليت بازگشت انرژي به شبكه  ac  ميباشد . جريان اينورتر توسط حلقه فيدبك جريان كنترل شده و اضافه جريانهاي گذرا توسط تنظيم كننده جريان و سلف صافي حذف مي گردند و بدين وسيله مجموعه داراي قابليت استحكام و اطمينان مناسب براي كاربردهاي صنعتي مي گردد سلف بزرگ سري صافي نرخ افزايش جريان خطا را در هنگام كموتاسيون نا موفق در اينورتر و يا اتصال كوتاه در ترمينالهاي خروجي محدود مي نمايد با حذف سيگنالهاي فرمان گيت تريستورهاي يكسو ساز مي توان بدون از بين


رفتن فيوزها و آسيب رسيدن به اينورتر ، تنها با از دست دادن لحظه اي گشتاور خطا را از بين برد .


2- مدار قدرت اينورتر منبع جريان


به منظور ايجاد منبع جريان متغيير  dc  سيگنال بيانگر جريان تنظيم شده با جريان واقعي مقايسه شده ، خطاي حاصل تقويت و برا ي كنترل زاويه آتش تريستورهاي يكسو ساز استفاده مي گردد تا جريان مورد نياز در خروجي ايجاد گردد . شكل (2-a)   اينورتر پل سه فاز ASCI   را نشان مي دهد كه يك موتور القائي با اتصال ستاره را تغذيه مي نمايد . تريستورهاي TH1  الي TH6   به ترتيب روشن شدن شماره گذاري شده اند و هر يك به اندازه يك سوم پريود خروجي هدايت ميكنند . روشن نمودن يك تريستور سبب قطع تريستور هادي فاز مجاور مي گردد . دو بانك خازي كه بصورت مثلث ، متصل مي باشند انرژي مورد نياز براي كموتاسيون ذخيره كرده و ديودهاي D1   الي D6 خازنها را از بار ايزوله مي نمايند . ترتيب هدايت تريستورهاي اينورتر به گونه اي است كه جريانهاي DC تنظيم شده از دو تريستور يكي متصل به خط مثبت وديگري متصل به خط منفي تغذيه عبور مي نمايد . در هر نيم سيكل به مدت 60o هر دو تريستور واقع بر يك بازو قطع بوده بنابراين جريان خط برابر صفر مي باشد . مزيت عمده اينورتر منبع جريان سادگي مدار لازم براي كموتاسيون تريستورها مي باشد . مدار كموتاسيون تنها شامل خازنها و ديودها بوده و به دليل حذف سلفهاي كموتاسيون ، فركانس عملكرد افزايش يافته نويز صوتي كاهش مي يابد . خازن كموتاسيون به گونه اي طراحي مي شود كه ولتاژ معكوس اعمالي بر تريستور ها محدود گردد تا باعث ايجاد زمان خاموشي لازم گردد. به همين دليل زمان خاموشي در دسترس به اندازه كافي زياد مي باشد تا بتوان از تريستور هاي غير سريع يكسوسازي استفاده نمود، كه اين امر اينورتر منبع جريان را در قدرت هاي متوسط به بالا بسيار اقتصادي مي سازد . سيكل كموتاسيون را مي توان به چهار پريود زماني تقسيم نمود:


شكل (2-a) شرايط اينورتر را قبل از آتش شدن TH1در فاصله زماني 1 نشان مي دهد .فرض براين است كه TH1 و TH2 هادي بوده و مطابق شكل جريان خروجي يكسوساز كنترل شده از طريق TH1،D1، فاز A موتور ، فازC موتور ، D2 ، TH2 ، جاري مي گردد . خازن هاي C1 ،C3 ،C5 به ترتيب به اندازه V0، 0 ، -V0شارژ شده اند در فاصله زماني2 با آتش شدن TH3 ، TH1 توسط C1 در باياس معكوس قرار گرفته و خاموش مي گردد .جريان مطابق شكل (2-b) در مسير TH3، بانك خازني متشكل از C1 موازي با تركيب سري C3 ،C5 و D1 جاري ميگردد و به صورت خطي بانك خازني راشارژ مي نمايد . TH1 تا زماني كه ولتاژ خازن C1تغيير پلاريته دهد در باياس معكوس قرار دارد. ديود  D3نيز در باياس معكوس بوده و جريانهاي فاز موتور داراي مقادير مشابه حالت قبل مي باشد . در فاصله زماني 3 با هدايت ديود D3 مسير جريان مطابق شكل(2-c) مي باشد. جريان مدار LC منتجه ، جريان فاز A را به صفر كشانده و جريان فاز B  را از صفر به Id افزايش مي دهد ، سپس D1 قطع شده و سيكل كموتاسيون تكميل مي گردد . در فاصله زماني 4 جريان منبع از طريق تريستور هاي TH2 و TH3 مطابق شكل (2-d) فازهاي B   و C متور را تغذيه مي نمايد . اين شرايط تا لحظه فرمان TH4 به منظور انجام كموتاسيون بعدي حفظ مي گردد . به دليل اينكه D3 تنها ديد هادي در نيمه بالا مي باشد خازن هاي بالايي تاكموتاسيون بعدي ولتاژ خود را ثابت نگه مي دارند . شكل (3) شكل موج ولتاژ خازن كموتاسيون C1 را همزمان با ولتاژ دو سر تريستور نمايش مي دهد.                                                                                                


هنگامي كه اينورتر منبع جريان يك بار الكتريكي را تغذيه مي نمايد ، شكل موج ولتاژ توسط پاسخ بار به جريان اعمالي تعيين مي گردد . رابطه ولتاژ- جريان يك سلف به صورت V=L di / dt بوده كه در آن di/dt نرخ تغييرات جريان مي باشد . بنابراين شكل موجهاي ايده ال جريان در عمل انكار پذير نيستند زيرا تغيير پله اي لحظه اي جريان سبب ايجاد پرش ولتاژ با دامنه نا محدود خواهد گرديد . در مدارات عملي نرخ


تغييرات جريان براي محدود نمودن حداكثر ولتاژ در حد تحمل تريستورها محدود مي گردد . مدت زمان كموتاسيون كه در طول آن جريان بار از يك فاز به فاز ديگر منتقل مي گردد بايستي به حد كافي طولاني باشد تا نرخ تغييرات جريان در حد قابل قبولي كاهش يابد اين محدوديت در مورد اينورترهاي منبع ولتاژ مطرح نمي گردد چرا كه در اين مورد ديودهاي فيدبك مسيري را براي جريان بار القائي ايجاد مي نمايند كه باعث شارژ خازن حلقه dc گشته ، از قطع ناگهاني جريان بار جلوگيري كرده و ولتاژ خروجي اينورتر را محدود مي نمايند . اما در مورد اينورتر منبع جريان به دليل عدم وجود ديودهاي فيدبك ، مسيري براي جريان معكوس وجود نداشته و مدت زمان كموتاسيون را مي توان به قيمت افزايش ضربه هاي ولتاژ اعمالي بر ادوات نيمه هادي قدرت اينورتر كاهش داد .


شكل (4) شكل موج جريان خط و شكل (5) شكل موج ولتاژ خط را براي مدار طراحي شده نشان مي دهد . در مورد موتورهاي القائي ، شكل موج ولتاژ توسط امپدانس معادل بازاء مؤلفه هاي اصلي و هارمونيهاي جريان خروجي اينورتر تعيين ميگردد مطابق شكل  (6) ،جريان مستطيل شكل خط از امپدانس استاتور عبور كرده و بين شاخه مغناطيس كننده وشاخه رتور مدار معادل تقسيم مي گردد . امپدانس بالاي شاخه مغناطيس كننده از عبور مؤلفه هاي هارمونيكي جريان خط جلوگيري كرده در نتيجه جريان مغناطيس كننده داراي شكل موج سينوسي با فركانس اصلي خواهد بود . با صرفنظر از اعوجاج كم توليد شده توسط امپدانس Zs   ولتاژ ترمينال موتور به صورت سينوسي بههمراه پرشهاي ولتاژي مي باشد كه در ابتدا و انتهاي شكل موج جريان بر روي آن سوار مي گردند . تريستورها و ديودهاي اينورتر بايستي در برابر اين پرش هاي ناگهاني ولتاژ حفاظت شوند . دامنه جريان توسط يكسوساز كنترل شده تعيين و ولتاژ متوسط ورودي اينورتر با ميزان توان مورد نياز موتور تغيير مي كند بگونه اي كه با صرفنظر از تلفات ،توان ورودي اينورتر با توان خروجي آن برابر است . در حالت بي باري موتور حلقه dc تقريباً صفر بوده در حال كه در بار كامل ولتاژ حلقه dc داراي حداكثر مقدار خواهد بود ، بر خلاف اينورتر منبع ولتاژ ورودي ثابت بوده و جريان حلقه dc تابعي از توان مورد نياز موتور مي باشد . به منظور ايجاد ترمز مولدي وبه دليل ثابت بودن جهت جريان مطابق شكل (7) تعويض علامت توان با معكوس نمودن علامت ولتاژ متوسط حلقه dc امكان پذير است . در اين حالت زاويه آتش مبدل كنترل شده بيشتر از90o بوده و مبدل به صورت اينورتر انرژي را به شبكه باز مي گرداند . براي تعويض جهت چرخش موتور مي توان بصورت الكترونيكي توالي زماني اعمال فرمان به گيت تريستورهاي اينورتر را معكوس نموده وبدين ترتيب امكان عملكرد چهار ناحيه اي را مطابق شكل (8) براي سيستم رانش اينورتر منبع جريان ايجاد نمود . مشخصات موتوري كه با جريان ثابت تغذيه مي شود با موتور مشابهي كه با ولتاژ ثابت تغذيه مي شود تفاوتهاي بسياري دارند .شكل (9) منحنيهاي گشتاور – سرعت را در جريانهاي مختلف اما با فركانس ثابت نشان مي دهد . اگر موتور را با جريان نامي (Id=1pu) تغذيه نمائيم ، گشتاور راه اندازي حاصل در مقايسه با موتور تغذيه شده با ولتاژ ثابت بسيار پائين خواهد بود ، زيرا فلوي فاصله هوايي بخاطر امپدانس كم ماشين كم خواهد بود . با افزايش سرعت ماشين ، ولتاژ موتور به خاطر افزايش امپدانس موتور افزايش مي يابد و در نتيجه گشتاور بخاطر افزايش فلوي فاصله هوايي افزايش مي يابد . اگر از اشباع موتور صرفنظر نماييم ، گشتاور به مقدار بالاي نشان داده شده توسط خطوط نقطه چين افزايش مي يابد و سپس با شيب تندي و با سرعت سنكرون به صفر نزول مي كند . اما در عمل اشباع موتور گشتاور توليد شده را محدود مي كند . در شكل منحني گشتاور در شرايط ولتاژ نامي نيز نشان داده شده است ، كه در آن قسمت با شيب منفي را مي توان داراي عملكرد پايدار با فلوي فاصله هوايي نامي دانست . اين منحني ، منحني Id=1pu را در نقطه ي A قطع مي كند . همانطور كه از شكل مشخص است موتور را مي توان در نقاط A يا  B با گشتاور يكسان به فعاليت وا داشت . در نقطه B ، جريان رتور كمتر است اما فلوي فاصله ي هوايي مقدار ي بيشتر است وكمي در ناحيه ي اشباع هستيم و در نتيجه تلفات آهني


وتلفات ناشي از پالسي شدن گشتاور افزايش مي يابد . مي توان گفت تلفات مسي استاتور در نقاط A وb يكسان است ، با وجود اينكه تلفات مسي در نقطه ي A كمي بيشتر است . از آنجائيكه نقطه ي A مربوط به عملكرد يك اينورتر منبع ولتاژ در جريان وفلوي فاصله هوايي نامي مي باشد ، عملكرد در نقطه A  ترجيح داده مي شود . اما از آنجائيكه A روي قسمت ناپايدار منحني يعني شيب مثبت قرار دارد ، نمي توان موتور را بصورت حلقه باز كنترل نمود و حتماً بايستي فيدبك برقرار بوده و كنترل حلقه بسته باشد . گشتاور بازاء فلوي نامي را مي توان با تغيير جريان و لغزش تغيير داد و اين تغييرات بايد بگونه اي باشد كه همواره روي قسمت شيب منفي منحني معادل گشتاور مربوط به ولتاژ نامي باشد. نقاط كار مختلف روي منحني هاي گشتاور- سرعت را ، كه ممكن است در ناحيه گشتاور ثابت يا قدرت ثابت قرار گيرند ، مي توان توسط يك تغذيه با جريان فركانس متغيير ايجاد نمود.


4- مدار كنترل فاز رتور


از شكل (6) مي توان جريان مغناطيس كننده را بر حسب جريان خط بدست آورد:


(1)         A     


بدليل وجود منبع جريان، Ia ثابت بوده و اگر فركانس لغزش ، Wr ، را ثابت نگه داريم ، Ima نيز ثابت باقي مي ماند اگر مقدار Ima مشخص باشد ، مقدار Wr را مي توان بازاءجريان Ia بدست آورد . اما اگر بخواهيم Ima راثابت نگه داريم در حاليكه تغييرات Ia ناشي از تغيير بار روي موتور موجود باشد ، بايستي Wr را نيز تغيير دهيم و اگر بخواهيم Ima بازاءتمام بارها و سرعتها ثابت باقي بماند، Wr را بايد بصورت تابعي از Ia كنترل نماييم كه اين موضوع سيستم كنترل را بسيار پيچيده مي سازد . راه حل ديگر اين است كه Wr را ثابت نگه داشته كه در اين صورت Ima متغيير بوده و موتور بازاء جريانهاي كمتر از نامي در حالت تضعيف ميدان و بازاء جريانهاي بالاتر از نامي در مدت زمان بسيار كم در حالت اشباع عمل خواهد نمود . بنابراين به نظر مي


رسد كه بهتر است Wr براي جريان خط ، Ia ، بيش از مقدار نامي در نظر گرفته شود كه اين مقدار اضافي بايستي توسط طراح با توجه به بررسي منحني اشباع موتور تعيين گردد .


شكل (10) بلوك دياگرام سيستم طراحي شده به منظور كنترل فركانس رتور را نشان مي دهد . rΩ فركانس انتخابي رتور و mΩ سرعت مطلوب موتور مي باشد . خروجي مولد نقطه تنظيم جريان"current setpoint generator "  سيگنال KTR IREF مي باشد كه در آن KTR تابع تبديل مبدل جريان ورودي اينورتر است . اين سيگنال بازاء ورودي صفر داراي يك حداقل و بازاء وروديهاي مثبت و منفي داراي مقدار مثبتي است . ابتدا ماشين در حال سكون رض مي شود . با روشن نمودن تغذيه در حاليكه سيگنال فرمانm=0Ω مي باشد ، سيگنال rΩ به مدار اعمال مي گردد . خروجي بلوك تعيين كننده علامت +1 است وضرب كننده M1 سيگنال مثبت rΩKT را به ورودي جمع كننده فركانس اعمال مي نمايد . از آنجائيكه Wm برابر صفر است ، سيگنال rΩKT به مدار لاجيك اينورتر اعمال مي گردد ، كه سيگنال گيت تريستورهاي اينورتر را در فركانس rΩ = Wsتوليد مي نمايد . ورودي بلوك مولد نقطه تنظيم جريان صفر است وبنابراين خروجي آن جريان مورد نياز موتور در حال سكون با فركانس rΩ = Ws، را ايجاد مي نمايد . خروجي جمع كننده جريان IS) -  KTR( IREFبوده و ضريب كننده M2 آنرا با علامت مثبت به مدار لاجيك يكسوساز اعمال مي نمايد و در نتيجه زاويه آتش α از90o كمتر شده ، ولتاژ كم خروجي منتجه جريان ورودي اينورتر ، Is ، را مي سازد كه متناسب با جريان خط موتور در حال سكون مي باشد)rΩ =. (Ws


با اعمال فرمان سرعت mΩ ، بلوك مولد شيب (Ramp Generator) اين سيگنال را با سرعت افزايش مشخص به ورودي جمع كننده سرعت اعمال مي نمايد . خروجي تعيين كننده علامت در حالت +1 باقي مانده ، خروجي مولد نقطه تنظيم افزايش مي يابد و زاويه آتش α مجدداً به ميزان بيشتري از 90o كاهش مي يابد تا ولتاژ خروجي


يكسوساز افزايش يابد . در نتيجه جريان موتور افزايش يافته ، موتور شتاب گرفته به سرعت mΩ = Wm مي رسد . سيستم در اين حالت در حالت ماندگار فعاليت مي نمايد . به منظور كاهش سرعت با كاهش مقدار mΩ خروجي بلوك مولد شيب كاهش يافته ، ورودي مولد نقطه تنظيم جريان به سمت صفر حركت مي كند . سيگنال KTR IREFبه مقدار حداقل خودرسيده و مجدداً افزايش مي يابد . بدليل منفي بودن سيگنال خطاي سرعت)Wm- mΩ(KT خروجي يكسوساز تغيير علامت مي دهد . در همين زمان ورودي مدار لاجيك اينورتر تبديل به KT[(P/2) Wm-Ωr] مي گردد ، وبنابراين Ws كاهش مي يابد . در نتيجه ماشين در حالت مولدي قرار گرفته و از سرعت آن كاسته مي شود واين عمل تا عملكرد ماندگار mΩ= Wm ادامه مي يابد . شكل (11) نحوه رفتار سيستم در هنگام افزايش تاگهاني بار را نشان مي دهد . تغييرات خطاي دور بسيار نا چيز بوده و به سرعت به حالت ماندگار رسيده است . جريان مرجع Iref نيز با رفتار مشابهي در حالت ماندگار به مقدار بيشتري رسيده تا بتواند با بار اضافي ايجاد شده ، همان سرعت قبلي را ايجاد نمايد . شكل (12) عملكرد سيستم را در كاهش ناگهاني بار نشان مي دهد كه سبب كاهش مقدارIrefو چرخش ناگهاني با سرعت قبلي در حالت ماندگار مي گردد .


شكل (13) بلوك دياگرام مدار كنترل يكسوساز جهت ساخت سيگنال فرمان گيت يكي از تريستورهاي يكسوساز را نشان مي دهد . نمونه ولتاژ خط به بلوك آشكارساز عبور از صفر اعمال شده و نقاط عبور از صفر ولتاژ شبكه آشكار شده و مولد موج دندانه اره اي معكوس را سنكرون با ولتاژشبكه مي نمايد كه ولتاژ كنترل Uc مقايسه شده و در خروجي شكل موج مربعي با پهناي برابر زمان هدايت تريستور را ايجاد مي نمايد و پس از تكيب با قطار پالس فركانس بالا به بلوك تقويت كننده اعمال شده و پس از ايزولاسيون توسط ترانس هسته فريت به گيت – كاتد تريستور اعمال مي گردد. شكل (14) ، پالس هاي اعمالي به گيت تريستور هاي TH1 و TH4 واقع در يك فاز به همراه قطار پالس فركانس بالا را نشان مي دهد . شكل (15) ، بلوك دياگرام مدار


فرمان اينورتر سه فاز پل ASCI را نشان مي دهد. مطابق شكل ولتاژ كنترل ورودي Vf به بلوك اسيلاتور كنترل شونده با ولتاژ اعمال مي گردد ودر خروجي آن شكل موج مربعي با فركانس شش برابر فركانس اينورتر ايجاد مي نمايد . شمارنده حلقوي اين فركانس را بر شش تقسيم كرده وبه تركيب دو به دو خروجي هاي شمارنده حلقوي شكل موج هاي مورد نياز براي اعمال به گيت تريستورهاي اينورتر مطابق شكل (16) به دست مي آيند. براي تعويض جهت چرخش ، با تركيب چند گيت منطقي ترتيب اعمال پالس هاي فرمان تريستور هاي    (TH6 ,TH1) و (TH5 , TH3) با يكديگر تعويض مي گردد پس از اين مرحله مشابه مدار يكسوساز مدار تركيب با قطار پالس فركانس بالا ، تقويت و ايزولاسيون را داريم .



برچسب‌ها: كاربرد نيمه هادي هاي قدرت در سيستمهاي كنترل سرعت
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:56 ] [ الیاس شبان ]
ترانسهای جریان برای نمونه گیری جریان به نسبت عبور جریان از اولیه خود و القای آن در ثانویه استفاده میشوند. این ترانسها به منظور حفاظت و اندازه گیری در ابتدای خطوط ورودی به پستها و همچنین در ورودی ترانس قدرت و ورودی ثانویه ترانس و همچنین در خروجی های پست و نقاط کلیدی دیگر که احتیاج است جریان در آن نقطه تحت نظر باشد استفاده میشود که هر کدام از این نقاط با ترانس مخصوص به خود چه از نظر عایقی و ساختمان و چه از نظر قدرت و دقت ، نصب و استفاده می گردند .
ترانسفورماتور جریان از دو سیم پیچ اولیه و ثانویه تشکیل شده که جریان واقعی در پست از اولیه عبور نموده و در اثر عبور این جریان و متناسب با آن، جریان کمی (در حدود آمپر) در ثانویه به وجود می‌آید. ثانویه این ترانسها با مقیاس کمتری از اولیه خود که تا حد بسیار بالایی تمام ویژگیهای جریان در اولیه خود را دارد به تجهیزات فشار ضعیف پست و رله ها و نشاندهنده ها متصل میشود. ثانویه این ترانسها دارای سیم پیچ با دورهای زیادتری نسبت به اولیه که بیشتر مواقع تنها یک شمش و یا چند دور از شمش است ساخته میشود .



 نکته ای که قابل توجه است ، مقدار سیم پیچ در تعداد دور است که باید به نسبت مورد نظر رسید . در ثانویه سیم های بدور هسته سیم های لاکی هستند . هسته های حفاظتی بدون در نظر گرفتن تصحیح دور طراحی میشنود ولی در هسته های اندازه گیری جهت رسیدن به بارها و دقت های مورد نیاز تصحیح دور انجام میشود .میزان بار در ثانویه ، از نکات دیگر است که در طراحی سطح مقطع سیم پیچ موثر است .این ترانسها هم باید در حالت و شرایط عادی و هم در شرایط اضطراری مثل جریان زیاد و یا هر خطایی که ممکن است بوجود آید قابلیت اندازه گیری ونمونه گیری جریان را داشته باشد .
یکی ازمهمترین موارد در ساختمان یک ترانسفورماتور جریان، اختلاف ولتاژ خیلی زیاد بین اولیه و ثانویه می‌باشد زیرا ولتاژ اولیه همان ولتاژ نامی پست است، در حالیکه ولتاژ ثانویه خیلی پایین می‌باشد که با توجه به این مورد بایستی بین اولیه و ثانویه ایزولاسیون کافی وجود داشته باشد. ترانسفورماتورهای جریانی که در پست‌های فشارقوی مورد استفاده قرار می‌گیرند، دارای ایزولاسیون کاغذ و روغن (توأما") می‌باشند.


طرح این ترانسفورماتورها نیز بستگی به سازنده آن داشته، ولی بطور کلی ترانسفورماتورهای جریان از نظر ساختمانی در انواع مختلف ساخته می‌شوند:
1- CT هاي هسته پايين
 2- CT هاي هسته بالا
 3- نوع بوشينگي
4- نوع شمشي
5- نوع حلقوي
6- نوع قالبي يا رزيني (Castin Resine)



الف) ترانسهای جریان هسته پائین:
 ترانسفورماتورهای جریان هسته پایین و یا "Tank Type": در این نوع، هادی اولیه در داخل یک بوشینگ به شکل "U" قرار دارد، بطوریکه قسمت پایین "U" در داخل یک تانک قرار دارد و در این حالت اطراف اولیه بوسیله کاغذ عایق شده و در روغن غوطه‌ور می‌باشند در این حالت مخزن فلزی از نظر الکتریکی محافظت میشود . سیم پیچی‌های ثانویه بصورت حلقه، هادی اولیه را در بر می‌گیرند. در این طرح طول اولیه نسبتا" زیاد بوده و عبور جریان باعث گرم شدن ترانس جریان می‌گردد . استفاده از این نوع ترانس های جریان بیشتر در مواقعی است که چندین هسته و نیز اتصالات متعدد در اولیه برای دسترسی به نسبتهای مختلف جریان لازم باشد.
 
در این ترانسها ترکیب روغن به همراه دانه های ریز کوارتز خالص است که منجر به حد اقل شدن ابعاد ترانس میشود .
محفظه روغن کاملاً آب بندی است و نیاز به باز بینی و نگهداری ندارد.


ب ) ترانسهای جریان هسته بالا :
در این نوع ترانسها مسیر طی شده در اولیه بسیار کوتاه میشود . هادی اولیه از داخل یک حلقه عبور کرده و سیم پیچ ثانویه دور هسته حلقوی پیچیده شده است . که ثانویه آن در قسمت بالا بوده و به نام "Top Core " و یا "Inverted" مشهور می‌باشند. کلیه سیم پیچ ها در داخل عایقی از روغن قرار دارد و سرهای ثانویه بوسیله سیم های عایق شده از داخل یک لوله به جعبه ترمینال هدایت میشود. جهت ایجاد عایق کافی بین ثانویه و اولیه در اطراف سیم پیچ ثانویه تعداد زیادی دور کاغذ که با توجه به ولتاژ ترانسفورماتورها تعیین می‌گردد، پیچیده می‌شود و فضای خالی بین کاغذ و اولیه نیز توسط روغن احاطه می‌شود. در ولتاژهای بالا ممکن است که سیم پیچ ثانویه در یک قالب آلومینیومی جاسازی شود.
در هر دو حالت فوق بایستی سعی شود که به هیچ عنوان هوا و یا ذرات دیگر به داخل محفظه ترانسفورماتورهای جریان نفوذ ننموده و از طرف دیگر امکان انبساط و انقباض روغن در اثر تغییر درجه حرارت نیز وجود داشته باشد، لذا در بالای ترانسفورماتورها بایستی فضای خالی به وجود آورد که به منظور ایزوله نمودن از هوا، از فولاد یا تفلون و یا دیافراگم‌های لاستیکی (ارتجاعی) استفاده می‌شود که در اثر انبساط و انقباض روغن بالا و پایین می‌روند. در بعضی از طرح‌ها نیز محفظه بالای روغن را از گاز نیتروژن پر می‌کنند.
 
ج ) ترانس های جریان بوشینگی :
در بعضی از دستگاه‌ها نظیر کلیدهایی از نوع "Dead Tank Type" و یا ترانسفورماتورهای قدرت و راکتورها جهت صرفه‌جویی می‌توان ثانویه یک ترانس جریان را در داخل بوشینگ دستگاه‌ها قرار داده، بطوریکه اولیه آن با اولیه دستگاه مشترک باشد. این نوع ترانس را ترانسفورماتورهای جریان از نوع بوشینگی می‌نامند. در ولتاژهای پایین نیز ممکن است از رزین به عنوان ماده جامد عایقی استفاده نمود که این نوع ترانسفورماتورهای جریان تا ولتاژ 63 کیلو‌ولت کاربرد بیشتری دارند و در حال حاضر سازندگان مختلفی سعی می‌نمایند که این طرح را برای ولتاژهای بالاتر نیز مورد استفاده قرار دهند.
د ) ترانس جريان نوع قالبي يا رزيني:
از اين نوعCT ها بيشتر در مناطق گرمسيري و به منظور جلو گيري از نفوذ رطوبت و گرد و خاك به داخل CT ‌ استفاده مي شودو تا سطح ولتاژ 63 كيلو ولت و جريان 1200 آمپر بيشتر طراحي نشده اند.
این ترانسها بمنظور جداسازی مدارهای حفاظتی واندازه گیری از مدار فشار قوی و تبدیل مقادیر جریان یا ولتاژ به میزان مورد نظر بکار میروند . این نوع ترانسها قابل نصب در تابلوهای فشار متوسط است . عایق این نوع ترانسها از نوع اپوکسی رزین است که تحت خلا ریخته گری میشود و با خواص عایقی و مکانیکی مناسب ساخته میشود .



ترانس هاي جريان از نظر هسته به دو نوع تقسيم مي شوند :

1- ترانس هاي جريان با هسته اندازه گيري
2- ترانس هاي جريان با هسته حفاظتي


1- ترانس هاي جريان با هسته اندازه گيري وظيفه دارند كه در حدود جريان نامي و عادي شبكه از دقت لازم برخوردار باشند. و اين نوع هسته ها بايد در جريان هاي اتصالي كوتاه به اشباع رفته و مانع از ازدياد جريان در ثانويه و در نتيجه مانع سوختن و صدمه ديدن دستگاه هاي اندازه گيري در طرف ثانويه شوند.
2- ترانس هاي جريان با هسته حفاظتي :
بايد در جريانهاي اتصال كوتاه هم بتوانند دقت لازم را داشته و ديرتر به اشباع رفته تا بتوانند متناسب با افزايش جريان در اوليه ، آن را در ثانويه ظاهر كرده و با تشخيص اين اضافه جريان در ثانويه توسط رله هاي حفاظتي فرمان قطع يا تريپ به كليدهاي مربوطه داده تا قسمتهاي اتصالي شده و معيوب از شبكه جدا شوند.

قدرت نامي ترانس جريان:
قدرت اسمي ترانس جريان مساوي حاصل ضرب جريان ثانويه اسمي و افت ولتاژ مدار خارجي ثانويه حاصل از اين جريان مي باشد. مقادير استاندارد قدرت هاي اسمي عبارتند از :
2.5 – 5 – 10 – 15 – 30 VA
که البته مقادیر بالاتر در ترانسها قابل طراحی و استفاده نیز میباشد .

 كلاس دقت ترانس هاي جريان:
ميزان خطاي CT ها با توجه كلاس دقت آنها مشخص مي گردد. كلاس دقت CT براي هسته اندازه گيري و حفاظتي به دو صورت مختلف بيان مي گردد. براي هسته اندازه گيري درصد خطاي جريان را در جريان نامي ارائه مي كنند.
مثلاً كلاس دقت CL=0.5 يعني 5/0 % خطا در جريان نامي CT هاي اندازه گيري را معمولا در كلاس دقت هاي 1/0 – 2/0 – 5/0 – 1 -3 – 5 – مشخص مي كنند و در كاتولوگ ها و نيم پليت تجهيزات به صورت 2/0:cl 5/1200 c.t: مشخص مي گردد . در ضمن بايد توجه داشت اگر بر روي نيم پليت ها 800c نوشته شود يعني ولتاژ اتصال كوتاه اگر از 800 ولت بالاتر رود ct به حالت اشباع خواهد رفت .
براي هسته هاي حفاظتي درصد خطاي جريان را براي چند برابر جريان نامي بصورت XPY بيان مي كنند . %X خطا در Y برابر جريان نامي مثلا 10 P 5 يعني 5% خطا در 10 برابر جريان نا مي كه CT هاي حفاظتي بر اساس استاندارد IEC بصورتP 5 وP 10 مي باشند ( 30 P 5 و 20 P 5 و10 P 5 ) و (20 P 10و 10 P 10).
CT ها داراي چند نوع خطا مي باشند :
1- خطاي نسبت تبديل RAT IO =KIS-IP/IP
2-خطاي زاويه : PHASE DISPLUCEMENT: اختلاف زاويه و ثانويه CT با رعايت نسبت تبديل خطاي زاويه است .
3- CT هاي حفاظتي داراي خطاي تركيبي مي باشند . مثلا خطاي تركيبي CT نوع 20P 5 برابر5% است.
4- CT هاي حفاظتي داراي خطاي ALF مي باشند. ( ACURRACY LIMIT FUCTER) يعني تاچند برابر جريان نامي CT نبايد خطاي CT از حد گارانتي تجاوز كند مثلا خطاي ALF در CT 20 p 5 برابر 20 مي باشند .


برچسب‌ها: ترانس جريان, CT
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:55 ] [ الیاس شبان ]
حفاظت تجهیزات و دستگاه های سیستم قدرت در مقابل عیوب و اتصالیها ، به وسیله كلید قدرت انجام می گیرد قبل از اینكه كلید قدرت بتواند باز شود ، سیم پیچی عمل كنندة آن باید تغذیه شود این تغذیه به وسیله رله های حفاظتی انجام می پذیرد . رله به دستگاهی گفته می شود كه در اثر تغییر كمیت الكتریكی مانند ولت و جریان و یا كمیت فیزیكی مثل درجه حرارت و حركت روغن ( در رله بوخهولس ) تحریك شده و باعث به كار افتادن دستگاههای دیگر و نهایتاً قطع مدار به وسیله كلید قدرت ( در سیستم تولید و انتقال و توزیع ) یا دژنكتور می گردد .


بنابراین به وسیله رله : · محل وقوع عیب از شبكه جدا سازی شده باعث می شود كه سایر قسمتهای سالم شبكه همچنان به كار خود
ادامه دهند و پایداری و ثبات شبكه به همان حالت قبلی محفوظ بماند .· تجهیزات و دستگاهها در مقابل عیوب و اتصالی ها محافظت شده و میزان خسارات وارده به آنها محدود گردد . سبب به وجود آمدن اتصالی ها و تأثیرات آنبه دو علت زیر اتصالی ها می توانند به وجود آیند : الف – تأثیرات داخلی تأثیرات داخلی كه باعث خراب شدن و از بین رفتن دستگاهها یا خطوط انتقال و توزیع می شود عبارتند از :فاسد شدن قسمتهای عایق در یك مولد ، ترانسفورماتور ، خط ، كابل و غیره . این ضایعات و امكانات مكن است مربوط به عمر عایق ، عدم تنظیم صحیح ، عدم ساخت صحیح و یا عدم نصب صحیح عایق باشد . ب – تأثیرات خارجیتأثیرات خارجی شامل تأثیرات زیادی است از آن جمله رعد و برق ، اضافه بار كه باعث به وجود آمدن حرارت شود ، برف و باران ، باد و طوفان ، شاخة درختها ، حیوانات و پرندگان ، سقوط اشیاء اشتباه در عملیات و خسارتهایی كه یه وسیله مردم وارد می شود و غیره . وقتی كه یك اتصالی در مداری رخ دهد ، جریان افزایش یافته و ولتاژ ( اختلاف پتانسیل ) نقصان پیدا می كند افزایش جریان حرارت زیادی را به وجود آورده كه ممكن است منجر به آتش سوزی یا انفجار شود . اگر اتصالی به صورت جرقه باشد ممكن است خسارت زیادی به بار آورد . برای مثال اگر جرقه ای بر روی خط انتقال نیرو به وجود آمده و سریعاً بر طرف نشود خط را سوزانده و باعث پاره شدن آن خواهد شد و نتیجه سبب قطع برق برای مدت طولانی خواهد شد . نقصان ولتاژ كه در اثر یك اتصالی به وجود آید می آید برای دستگاههای الكتریكی بسیار زیان آور است و اگر این ولتاژ ضعیف برای چند ثانیه ایی ادامه داشته باشد ، موتورهای مشتركین از كار باز ایستاده ، دوران مولدهای برق نامنظم و نا مرتب خواهد شد پس در صورت وقوع جریان شدید و ولتاژ ضعیف به سبب اتصالی در مدار می بایست به فوریت اتصالی كشف و برطرف گردد و جریان ولتاژ به حالت عادی باز گردانده شود.رله های جریانی :    رله های جریانی به منظور حفاظت شبکه های الکتریکی در مقابل عیوب ناشی از خطاهای جریان بکار میروند . عمده عیوبی که توسط رله های جریانی تشخیص داده می شوند عبارت است از : þاتصال کوتاه در شبکهþاضافه جریان þاضافه بارþجریان نشتی (ارت فالت) þعدم تقارن جریان سه فازþکاهش بار ( در مورد موتورها)þافزایش مدت زمان راه اندازی (در مورد موتورها)þقفل بودن روتور (در مورد موتورها) حفاظت اتصال کوتاه و اضافه جریان و اتصالی زمین :   اولین و یکی از مهمترین حفاظت هایی که در یک سیستم وجود دارد حفاظت اتصال کوتاه و اضافه جریان و نشتی زمین می باشد . این حفاظت ها با حفاظت اضافه بار تفاوت آشکاری دارد چون حفاظت اضافه بار بر اساس ظرفیت حرارتی واحد می باشند . در این نوع حفاظت جریان سه فاز توسط سه عدد ترانسفورمر جریان حس می گردند و به رله انتقال می یابند و بر اساس آن حفاظت صورت می گیرد . در مورد حفاظت فوق منحنی قطع رله از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است زیرا حفاظت صحیح بر اساس آن صورت میگیرد .این رله ها می توانند دارای دو گروه منحنی قطع باشند :þ نوع زمان ثابت که پارامتر جریان و زمان به هم وابستگی ندارند و به صورت جداگانه تنظیم می گردند و رله بر اساس جریان تنظیمی در زمان تنظیم شده فرمان قطع را صادر می کنند .þ نوع زمان کاهشی که در این حالت زمان قطع رله با یک منحنی به جریان عبوری از رله مرتبط می باشد . به این صورت که هر چه جریان عبوری از رله بیشتر گردد زمان قطع رله کمتر خواهد بود .بسته به عملکرد و نوع استفاده از رله منحنی های استانداردی برای این رله ها تعریف می گردد که بشرح زیر است : Standard Inverse Curve (SIT)Very Inverse Curve (VIT)Extremely Inverse Curve (EIT)Ultra Inverse Curve (UIT) حفاظت سیستم های الکتریکی از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است و امروزه کمپانی های متعددی در حال طراحی و ساخت رله های حفاظتی می باشند . برخی از کمپانی های معتبر که در این زمینه مشغول به فعالیت می باشند را معرفی می کنیم.Siemens , Alstom , ABB , GE Power , Schneider , CEE , Reyroll به طور کلی رله های حفاظتی باید دارای مشخصات زیر باشند : þسرعت عملکرد : این پارامتر در رله های حفاظتی بسیار حائز اهمیت است چون رله های حفاظتی هنگام خطا موظفند با سرعت هرچه تمامتر بخش های معیوب را از قسمت های سالم جدا نمایند . þحساسیت : این پارامتر به حداقل جریانی که سبب قطع رله می گردد بر میگردد .þتشخیص و انتخاب در شرایط خطا : این پارامتر نیز بسیار مهم است زیرا در شبکه هایی که دارای چند باس بار و رله حفاظتی  هستند هنگام وقوع خطا می باید قسمت معیوب به درستی تشخیص داده شده و از شبکه جدا گردد و قسمتهای سالم به کار خود ادامه دهد.þپایداری : این پارامتر به این باز میگردد که یک رله حفاظتی به تمامی خطاهایی که در محدوده حفاظتی خود به درستی عکس العمل نشان دهد و در مقابل خطاهای این محدوده عکس العملی نشان ندهد . دسته بندی رله های حفاظتی بر اساس پارامترهای اندازه گیری : الف) رله های جریانی : این رله ها بر اساس میزان جریان ورودی به رله عمل می کند . حال این جریان می تواند جریان فازها , جریان سیم نول , مجموع جبری جریانهای فازها باشد (رله های جریان زیاد – رله های ارت فالت و .... ) و جریان ورودی رله می تواند تفاضل دو یا چند جریان باشد ( رله های دیفرانسیل و رستریکت ارت فالت ) ب) رله های ولتاژی : این رله ها بر اساس ولتاژ ورودی به رله عمل میکند این ولتاژ می تواند ولتاژ فازها باشد (رله های اضافه یا کمبود ولتاژ و ....) و یا میتواند مجموع جبری چند ولتاژ باشد ( رله تغییر مکان نقطه تلاقی بردارهای سه فاز) ج) رله های فرکانسی : این رله ها بر اساس فرکانس ولتاژ ورودی عمل میکند ( رله های افزایش و کمبود فرکانس) د) رله های توانی :  این رله ها بر اساس توان عمل می کنند به عنوان مثال رله هایی که جهت توان را اندازه گیری می کنند یا رله هایی که توان اکتیو و راکتیو را اندازه گیری می کنند . ه) رله های جهتی : این رله ها از جنس رله های توانی هستند که بر اساس زاویه بین بردارهای ولتاژ و جریان عمل میکنند مانند رله های اضافه جریان جهتی که در خطوط چند سو تغذیه رینگ و پارالل بکار می روند و یا رله های جهت توان که جهت پرهیز از موتوری شدن ژنراتور هنگام قطع کوپلینگ آن بکار میرود . و) رله های امپدانسی  : مانند رله های دیستانس که در خطوط انتقال کاربرد فراوانی دارند . ز) رله های وابسته به کمیت های فیزیکی : مانند حرارت – فشار – سطح مایعات و .... مانند رله بوخ هلتس ترانسفورمرها

 ح) رله های خاص : رله هایی هستند که برای منظورهای خاص به کار میروند مثلا رله تشخیص خطای بریکر – رله مونیتورینگ مدار تریپ بریکر – رله لاک اوت و .....


برچسب‌ها: رله
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:54 ] [ الیاس شبان ]
 ابتدا باید بدانیم که برق گرفتگی چگونه به وجود می آید؟
همان گونه که می دانیم فرد در تماس با جریان برق اگر با سطح زمین ودیوار ها در تماس باشد با بسته شدن سیکل از طریق سیم برق ، بدن وزمین دچار برق گرفتگی می شود که تیر برق به عنوان زمین محسوب خواهد شد. پس از تماس با ارگان های مربوط به این گونه حوادث از جمله : آتش نشانی ، اکیپ اتفاقات اداره ی برق و نیروی انتظامی و اورژانس در محل حاضر شده و به ارزیابی وضعیت خواهند پرداخت و با تعامل و هماهنگی در صدد رفع مشکل بر خواهند آمد. ابتدا می بایست عوامل خطر آفرین را از محیط دور کرد یا بر طرف کرد،بنابراین گروه اتفاقات شبکه ی برق به قطع برق مسیر مبادرت می ورزند تا راه را برای نجات فرد برق گرفته هموار گردد،سپس برای اطمینان بیشتر به ارت کردن شبکه ی تحت عملیات پرداخته . بعضی از تیر برق ها خود دارای سیستم محافظت زمین ( ارت ) هستند ولی طبق گفته های مأمور آتش نشانی که برای تهیه ی مطالب این تحقیق به ایشان مراجعه نمودیم اکثر تیرهای برق فاقد این نوع سیستم بوده ، برای این منظور می بایست از دستگاه ارت موقت استفاده کنیم .


برای ارت کردن موقت باید ابتدا میله ی ارت را در فاصله ی معین از محل عملیات درمرطوب ترین نقطه از زمین کاشته و اگرمیزان مقاومت زمین در حد دلخواه نبوده باید مقداری آب به همراه ماده ی Lom  به آن اضافه نموده تا مقاومت آن کاهش یابد .

 لزوم ایجاد ارت را می توان به گونه ی زیر بیان نمود :

به دلیل القای جریان برق از شبکه های رو گذر یا مانور اکیپ های دیگر در مسیر و همچنین روشن نمودن موتور ژنراتور توسط مشترکین ، بیمارستان ها و کارخانه جات و غیره که ممکن است به طور اشتباه کلید برگشت برق شبکه را قطع ننمایند،محل کار را در مقابل آسیب های ذکر شده برای ما ایمن می کند .

 پس از بر طرف کردن عوامل خطر زا ، نیروهای امداد که خود دارای لباس های  عایق و دستکش ها و چکمه های عایق به تن کرده اند از نبردبان مخصوص به سمت فرد برق گرفته بالا رفته و به بررسی چگونگی وضعیت برق گرفته می پردازد .

ابتدا باید فهمید که شخص زنده است یا مرده ، آیا بدن او به جایی گیر کرده یا خیر.

دست های شخص برق گرفته به سیم ها خشک شده یا خیر . در صورت زنده بودن دچار شوک و حمله ی قلبی شده یا خیر سپس تمامی اطلاعات را در اختیار سر گروه که در پایین حضور دارد و عملیات را رهبری میکند قرار می دهیم تا او با همفکری با دیگران برای هر چه سریع تر نتیجه گرفتن تلاش می کنند.

سپس شخص امداد گر کمر بند Harless  را به شخص برق گرفته متصل کرده و طناب نجات را به کمربند بسته ، سپس گیره های طناب نجات را به تکیه گاهی محکم بسته و در این مرحله به جدا کردن فرد برق گرفته از تیر اقدام می کنیم .

اگر بدن شخص به راحتی از تیر جدا نشود برای بریدن سیم ها و آزاد کردن شخص باید از قیچی ها و تبر های عایقی که می تواند ولتاژ تا سقف 22 کیلو ولت را تحمل نمایند استفاده کنیم .

امداد گر، شخص برق گرفته را در هنگام پایین آوردن از تیر همراهی می نمایند تا مانع از تاب خوردن مصدوم و برخورد او با تیر و سیم ها ی برق شود.

زمانی که که مصدوم به سطح زمین میرسد ، امداد گران در صورت زنده بودن شخص برای انجام کمک های اولیه در محل حاضر شده . اگر شخص دچار شکستگی شده باشد ، عضو شکسته را ثابت نگاه داشته . اگر دچار ایست قلبی شده باشد عملیات احیا را انجام می دهند.سپس شخص را به مرکز درمانی می برند .

اکیپ اداره ی برق نیز سیم های ارت موقت را جدا نموده و پس از اطمینان از سالم بودن شبکه ، دستور وصل جریان برق را صادر می کنند . آتش نشانان نیز کلیه ی وسایل به کار رفته جمع آوری نموده و به پایگاه باز می گردند .

   زمین کردن حفاظتی:

اول زمین کردن :

  درتمامی تأسیسات الکتریکی، بخصوص تأسیسات فشارقوی ،زمین کردن یکی ازمهم ترین واساسی ترین اقدامی است که برای رفاه وسلامتی واصولا ادامه زندگی اشخاصی که به نحوی بااین پست هادرتماس هستندوحتی در خارج از پست دررفت وآمد می باشند، باید بادقت هرچه تمام تروباتوجه به قواعد وقوانینی که بدین منظورتحریر شده است انجام می گیرد.

درتأسیسات برقی دونوع زمین کردن وجود دارد که مایکی را « زمین کردن حفاظتی » ودیگری را«زمین کردن الکتریکی » می نامیم .

 زمین کردن حفاظتی :

 زمین کردن حفاظتی عبارتست اززمین کردن کلیه قطعات فلزی تأسیسات الکتریکی که درارتباط مستقیم (فلزبافلز) بامدارالکتریکی قرارندارند. این زمین کردن بخصوص برای حفاظت اشخاص درمقابل اختلاف سطح تماسی زیادبه کاربرده می شود.

بدین منظوردرپست های فشارقوی بایدتمام قسمت های فلزی که درنزدیکی وهمسایگی بافشارقوی قرارگرفته اند ومکان تماس عمدی یاسهوی باآن ها موجود است، به تأسیسات زمینی که برای این منظوراحداث شده است (زمین حفاظتی ) متصل ومرتبط گردند. این قسمت هاعبارتند از ستون 1- زمین کردن حفاظتی :

زمین کردن حفاظتی عبارتست اززمین کردن کلیه قطعات فلزی تأسیسات الکتریکی که درارتباط مستقیم (فلزبافلز) بامدارالکتریکی قرارندارند. این زمین کردن بخصوص برای حفاظت اشخاص درمقابل اختلاف سطح تماسی زیادبه کاربرده می شود.

بدین منظوردرپست های فشارقوی بایدتمام قسمت های فلزی که درنزدیکی وهمسایگی بافشارقوی قرارگرفته اند ومکان تماس عمدی یاسهوی باآن ها موجود است، به تأسیسات زمینی که برای این منظوراحداث شده است (زمین حفاظتی ) متصل ومرتبط گردند. این قسمت هاعبارتند از ستون هااوپایه های فلزی ، درب هاونرده های فلزی، قسمت های فلزی دسترس تمام دستگاه های اندازه گیری ، ایزولاتورها، مقره های عبور، بخصوص قسمت های فلزی که برای کارکردن بادستگاه ها بایدباآنها لمس کردودردست گرفت ، مثل چرخ های فرمان انواع واقسام تنظیم کننده هاورگولاتور، دسته کلیدها وغیره. زیرادراین قسمت هادراثرعبورجریان خیلی کم نیزعضلات دست به طوری منقبض می شودکه بازکردن ورهایی پیداکردن ازآن غیرممکن ومحال به نظرمی رسدوعاقبتی وخیم واسفناک برای تماس گیرنده به پیش خواهدداشت.

بدین منظوروبرای جلوگیری ازهرحادثه ای باید زمین حفاظتی به نحوی تأسیس گرددکه قسمتس ازمسیرجریان که توسط تماس اعضای بدن انسان اتصالی می شود(دست وپا ویا دو دست یادوپا)دارای تفاوت پتانسیل یا افت ولتاژ زیادنباشد. افت ولتاژ بستگی به شدت جریان ومقاومت مسیرجریان دارد. شدت جریان قابل محاسبه ودرضمن غیرقابل پیشگیری .

لذا برای کوئچک نگه داشتن افت ولتاژ بایدمقاومت مسیرجریان حتی المقدور کوچک نگه داشته شود. به طورمثال اگریک مقره عبورکه دردیوار مرطوبی نصب شده است، بشکندوسیم فشارقوی بادیوارتماس پیدا کندوجریان اتصال زمین دراین حالت 25 آمپرومقاومت هرمتر دیوار 10 اهم باشد،مابین دونقطه ازدیوار که انسان باآن تماس دارد(فاصله دست وپاتقریبا 2 متر) اختلاف سطحی برابر با:

U = I . R = 25 . 2 .10 = 500 volt

به وجودمی آید که مسلما برای انسان خطرناک استولی اگرپایه فلزی مقره که به دیوار محکم شده به وسیله یک سیم نسبتا ضخیم به زمین وصل شود، درموقع اتصال بدنه یا اتصال زمین ، قسمت عمده جریان اتصالی ازاین سیم عبورخواهدکرد وکلیه قسمت های دیوار هم پتانسیل سیم درآن نقطه قطع خواهدشد. لذاافت ولتاژ درامتداد دیوارناچیز شده وبرای انسان خطری ایجاد نخواهدکرد.

عامل مؤثرخطربرای انسان یاهرموجود زنده دیگرجریان می باشدکه البته وجوداختلاف سطح است که باعث عبوراین جریان می گردد. درفشارضعیف جریان های 1 تا 1/0 آمپر که ازقلب می گذرد، خطرجانی دارد.

آزمایش هاوبررسی های مختلف نشان داده است که :

1- جریان هایی تا 02/0 آمپربرای انسان قابل تحمل است.

2- جریان های تاحدود 05/0 آمپرخطرناک وجریان های از1/0 آمپربا بالا خطرجانی دارد.

عبورجریان ازقلب باعث می شودکه عمل منظم تپش قلب نامنظم شده ودررسیدن خون به مغز وقفه ای حاصل گردد، درنتیجه انسان پس از چند دقیقه به هلاکت می رسد.

برای نجات برق زده بلادرنگ از تنفس مصنوعی کمک گرفته شودکه بهترین نوع آن از راه دهان به دهان است.

شدت جریان مهلک ومقاومت بدن انسان هامتفاوت است. مقاومت بین اعضای مختلف بدن انسان به طورمتوسط برابر است با:

دست ودست : تقریبا 4000 اهم

دست وپا:تقریبا 4500 اهم

پا وپا : تقریبا 6500 اهم

هردودست ودوپا : تقریبا 1800 اهم

درضمن بدن مرطوب بوده ودست ها عرق کرده باعث کم شدن مقاومت وعبورجریان زیادتری می شود ، لذا می توان گفت که حتی اختلاف سطح 20 ولت نیز محصوص و اختلاف سطح 60 ولت ممکن است خطرجانی داشته باشد.

البته اثر مرگبارجریان بستگی به فرکانس صنعتی 50 هرتس خطرناک ترین آنها می باشد. درفرکانس های زیاد نمی تواند موجبات منقبض شدن اعضای بدن انسان رافراهم سازد. به طوری که عبورجریان به شدت چندین آمپر بافرکانس خیلی زیاد نیزممکن است برای انسان بی خطرباشد وبه همین جهت است که درپزشکی ازجریان بافرکانس زیاد برای درمخان استفاده می شود.

دربرق گرفتگی فشارقوی جریان هایی از1تا100 آمپروبیشترممکن است ازبدن انسان عبورکندبدون این که مستقیما باعث ازکارافتادن قلب شود.ولی درعوض این جریان های شدید باعث خراب کردن وسوزاندن بافت های بدن به خصوص تجزیه آب بدن می شودوبه کلیه آسیب فراوان می رساند. درضمن عبور جریان زیادازبدن باعث سوزاندن محل ورود و زخم برداشتن عمیق درمحل خروج جریان می شود که ممکن است متعاقبا منجربه مرگ گردد.

درخاتمه بدنیست متذکرشویم که بعضی ازحیوانات بخصوص اسب هادرمقابل جریان های زمین حساس ترومستعدتر ازانسان ها می باشندکه شاید این مستعدبودن به علت بزرگتربودن فاصله قدم آنها واختلاف سطح قدمی که آنها اززمین برداشت می کنند ، باشد.

    2-زمین کردن الکتریکی :

  زمین کردن الکتریکی » یعنی زمین کردن نقطه ای ازدستگاه های الکتریکی وادوات برقی که جزئی ازمدارالکتریکی می باشند.مثل زمین کردن مرکزستاره سیم پیچی ترانسفورماتور ویاژنراتورویازمین کردن سیم وسط یا سیم مشترک دوژنراتور جریان دایم سری شده.(Mp )

زمین کردن الکتریکی دستگاه ها به خاطرکارصحیح دستگاه ها وجلوگیری ازازدیاد فشارالکتریکی فازهای سالم نسبت به زمین درموقع تماس یکی از فازها بازمین می باشد.

 زمین کردن الکتریکی سه نوع است :

 الف – زمین کردن مستقیم

 مثل وصل کردن مستقیم نقطه صفرترانسفورماتور وبا نقطه ای ازسیم رابط بین دو ژنراتور جریان دایم به زمین.

ب- زمین کردن غیرمستقیم

 مانند اتصال نقطه صفرژنراتور توسط یک مقاومت بزرگ به زمین یا اتصال نقطه صفرستاره ترانسفورماتور توسط سلف بزرگ به زمین ( سلف پترزن یا پیچک محدود کننده جریان زمین )

 پ- زمین کردن بار

دراین نوع زمین کردن نقطه صف یاهرنقطه ازشبکه که دارای پتانسیل نسبت به زمین است توسط یک فیوز فشارقوی( الکترود جرقه) به زمین وصل می شود تاموقعی که مدارفیوز باراست یعنی درحالت کارعادی شبکه ، ارتباط شبکه بازمین بازاست ولی درموقعی که ولتاژ زیادی شبکه راتهدید می کند ، مدار فیوزها می باشند وبدین جهت زمین کردن بازدرحقیقت نوعی اززمین کردن الکتریکی درحالت کارعادی شبکه محسوب نمی شود، اززمین الکتریکی اغلب درموقعی که دستگاه ها وشبکه برق رسانی بدون عیب نیز می باشند جریان عبورمی کند که اززمین حفاظتی فقط ارتباط فازها بازمین جریان عبورمی کند.

اززمین کردن الکتریکی درحالت کارعادی شبکه محسوب نمی شود اززمین کردن الکتریکی اغلب درموقعی که دستگاه ها وشبکه برق رسانی بدون عیب نیز می باشد جریان عبور می کند. درصورتیکه اززمین حفاظتی فقط درموقع ارتباط فازها بازمین جریان عبورمی کند.

 اصطلاحاتی که درزمین کردن به کاربرده می شود

١-زمین

زمین دراین مبحث به معنی نوع وجنس زمین است، مثل خاک رس ، ماسه ، شن ، سنگ لاخ ، باتلاق ، مرداب وغیره.

2- میل زمین ( زمین کننده)

میل زمین عبارتست ازهادی یافلزی به هرشکل ( صفحه ای ، لوله ای ، طنابی، پروفیل) که درزمین چال می شود وبازمین ارتباط برقرارمی کند وما به آن دراین مبحث به اختصار«میل» می گوئیم.

3- زمین هم سطح

عبارتست از سطح زمین که بین نقاط مختلف آن دراثرعبورجریان اززمین اختلاف پتانسیل محسوسی ایجاد نمی شود. زمین هم سطح تقریبا 20 مترازمیل فاصله دارد.

4- میل فرمان

عبارتست از سیم یا مفتول یا صفحه فلزی که مربوط به زمین کننده است وبرای تنظیم افت پتانسیل وکوچک کردن ولتاژ تماسی خطرناک بکاربرده می شود.

5- سیم زمین

عبارتست از سیم رابط بین زمین کننده (میل) وزمین شونده.

آن قسمت ازاین سیم که درزمین قرارگرفته است جزئی ازمیل محسوب می شود.


برچسب‌ها: چگونگی نجات فرد برق گرفته از تیر های برق
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:53 ] [ الیاس شبان ]
رلة ديستانس يك رلة حفاظتي است كه زمان قطع آن تابع مقاومت طول سيم مي‌باشد. در اغلب اوقات بايد زمان قطع رله تابع محل اتصال كوتاه نسبت به رله باشد و از اين جهت بايد زمان قطع رله، تابع جهت يعني از انرژي اتصال كوتاه نيز گردد. لذا هر چه محل اتصالي از رله دورتر باشد، مقاومت ظاهري قطعه سيم بين محل اتصال تا رله بزرگتر شده و در نتيجه مقاومت اهمي و غير اهمي آن نيز بزرگتر مي‌گردد.
عامل مؤثر در لة ديستانس مي‌تواند يكي از عوامل :
1. مقاومت ظاهري ( امپرانس)
2. هدايت ظاهري ( ادميتانس)
3. مقاومت اهمي ( دزيستانس)
4. هدايت اهمي ( كندوكتانس)
5. مقاومت غيراهمي ( راكتانس)
6. امپدانس اختلاط
7. هدايت غيراهمي ( سوسپتانس ) باشد.


حال :
رله‌اي كه كميت Z را مي‌سنجد رلة امپدانس است و رله‌اي كه كميت X را مي‌سنجد رلة راكتانس مي‌نامند.
رلة ديستانس را مي‌توان جهت حفاظت هر نوع شبكه‌اي با هر فشار الكتريكي بكار برد. براي حفاظت شبكه‌هاي با ولتاژ بالاتر از kg60 امروز فقط از رلة ديستانس استفاده مي‌شود در ضمن مي‌توان به كمك رلة ديستانس ترانسفورماتورها و ژنراتورها را نيز حفاظت نمود. در شبكه‌هاي بزرگ اگر براي حفاظت در مقابل جريان‌هاي زياد خارجي از رلة جريان زياد زماني استفاده شود، زمان قطع رله در صورتيكه يك اتصالي حتي اورشين ، بلافاصله بعد از ژانراتور نيز اتفاق افتد، در حدود 8-7 ثانيه طول خواهد كشيد و چنانچه ديده مي‌شود، زمان عبور جريان اتصال كوتاه از ژنراتور بقدري طولاني مي‌شود كه ممكن است سبب خراب شدن ايزولاسيون سيم‌پيچي ژنراتور و ايجاد اتصال داخلي شود، لذا از اينجهت است كه در شبكه‌هاي بزرگ براي كوتاه كردن اين زمان از رلة ديستانس ، امپدانس استفاده مي‌شود.
زمان قطع رلة ديستانس معمولاً در حدود 0.1 ثانيه است، استفاده از رلة امپدانس نيز اين برتري را دارد كه در موقع اتصالي‌اش ، رلة امپدانس بطور سريع در زمان خيلي كوتاه (0.1 ثانيه) ژنراتور را قطع مي‌كند.
رلة ديستانس براي حفاظت ترانسفورماتور در موقع اتصال خارجي، بخصوص در موقع اتصال يش ، بكار برده شده و در طرفي از ترانسفورماتور كه به ليش وصل است نصب مي‌شود.
در صورتيكه ترانسفورماتور بين دو شبكة فرعي نصب شده باشد، (ترانسفورماتور كوپلاژ) چون اتصالي در هر يك از شبكه‌ها، سبب عبور انرژي اتصال كوتاه از ترانسفورماتور كوپلاژ مي‌شود، بايد در هر دو طرف ترانسفورماتور رلة ديستانس نصب گردد. براي حفاظت ترانسفورماتور مي‌توان از رلة ديستانس جهت‌دار كه جهت آن بطرف يشن است و يا از رلة ديستانس معمولي بدون عضو جهت‌ياب استفاده نمود.
براي حفاظت سلكيتو و تصحيح شبكه‌هاي خطي كه از دو طرف تغذيه مي‌شود و يا شبكه حلقه‌اي كه از يك محل تغذيه مي‌شود، علاوه بر شدت جريان و زمان از عامل ديگري مثل جهت جريان اتصال كوتاه نيز استفاده مي‌شود، و حفاظت شبكه‌هاي تار عنكبوتي و شبكه‌هايي كه از چند نقطه تغذيه مي‌شوند بوسيلة رلة جريان زياد كه داراي درجه‌بندي زماني ثابت و معيني مي‌باشد ممكن نيست، بلكه بايستي از رله‌اي كه زمان قطع آن متناسب با امپدانس يا فاصلة محل اتصالي از مولد باشد استفاده شود كه براي اين منظور از رلة ديستانس استفاده مي‌شود. اين رله اتصال كوتاه نزديك به مولد را سريعتر و اتصال كوتاه در فاصلة دورتر را ديرتر قطع مي‌كند ، عامل موثر مقاومت پس محل اتصالي و مولد مي‌باشد.
زمان قطع در رله‌ها مدرن امروزي متناسب با فاصلة محل اتصالي از مولد، بطور يكنواخت زياد نمي‌شود بلكه اين تغييرات جهشي و پله‌اي شكل انجام مي‌شود و فاصلة محل خطا توسط سنجش مقاومت سيم لين محل خطا و محل نصب رله معين مي‌شود.
رلة ديستانس داراي اين مزيت است كه اولاً شبكه اتصال شده را در كوتاهترين مدت ممكنه بطور سلكيتو مشخص و از شبكه جدا مي‌كند و ثانياً اگر نزديكترين را به محل اتصال عمل نكرد، رله بلافاصله بعد آن عمل مي‌كند و بطور خودكار شبكه شامل يك يا چند رلة رزرو نيز مي‌شود بدون اينكه حقيقتاً رلة رزروي در شبكه نصب شده باشد.
رلة ديستانس بهترين رله براي حفاظت شبكه‌هاي انتقال انرژي مي‌باشد. زيرا فقط بوسيلة چنين دستگاهي هر نوع اتصال در هر كجاي شبكه در كمترين مدت قطع مي‌شود و بهمين جهت براي حفاظت شبكه‌هاي فشار قوي و فشار متوسط از رلة ديستانس استفاده مي‌شود.
براي حفاظت سيمهاي كوتاه ، مثلاً در داخل نيروگاه و يا پست ترانسفورماتورها بعلت كوچك بودن امپدانس آن نمي‌توان از رلة ديستانس استفاده كرد لذا در اينگونه مواقع بيشتر از رلة ديفرنسيال استفاده مي‌شود.
رلة ديفرنسيال براساس مقايسة جريانها ( تراز جرياني) كار مي‌كند و بدينوسيله جريان در ابتدا و انتهاي وسيله‌اي كه بايد حفاظت شود سنجيده شده و با هم مقايسه مي‌شود اين تفاوت جريان در دو طرف محدودة حفاظت شده اغلب در اثر اتصال كوتاه يا اتصال زمين و غيره بوجود مي‌آيد. در صورتيكه قبل از اتصال شدن مسلماً جريانهاي دو طرف با هم برابر هستند.
رلة ديفرانسيل فقط محدودة داخل خود را حفاظت مي كند و از اين جهت از آن بيشتر براي حفاظت ترانسفورماتورها، ژنراتورها و موتورهاي فشارقوي و شين‌ها استفاده مي‌شود و چون از اول واشهاي محدودة حفاظت شده بايد سيم‌هاي سنجش به محل رله كشيده شود.
براي رله ديفرنسيال معمولاً از يك رله جرياني ( رله آمپريك) ساده استفاده مي‌شود و جرياني كه رله را بكار مي‌اندازد. برابر با تفاوت جريانهاي زكوندر ترانسفورماتور مي‌باشد.
براي نشان دادن اتصال زمين در ژنراتور مي‌توان از مدار رله ديفرنسيال استفاده كرد بطوريكه رلة اتصال زمين سين نقطة صفر رلة ديفرنسيال و نقطة اتصال ستاره ترانسفورماتور جريان بسته مي شود و بدينوسيله از بكار بردن ترانسفورماتور جريان اضافي جهت رلة اتصال زمين صرفنظر مي‌شود.
اگر يك اتصال بدنه در ژنراتور يا اتصال زمين در كابل رابط پس ژنراتور تا ترانسفورماتور جريان اتفاق افتد از هر سه فاز، جريان اتصال زمين عبور مي‌كند كه از نظر قدر مطلق و فاز با هم برابر هستند لذا اين سه جريان در سيم پيچي زكوند ترانسفورماتورها القاء شده و مجموع آنها از رلة اتصال زمين مي‌گذرد و با زمين مدارش بسته مي‌شود. در صورتيكه اتصال زمين بعد از ترانسفورماتور جريان ( در شبكه يا در سيم‌هاي هوائي) باشد باز هم جريان اتصال زمين از محل اتصال شده عبور مي‌كند ولي نتيجة جريانها در طرف زكوندر ترانسفورماتورها جريان صفر يا نزديك صفر خواهد بود، لذا رلة اتصال زمين بدون جريان مي‌ماند.
رلة ديفرنسيال جريانهاي دو طرف ترانسفورماتور را با در نظر گرفتن نسبت تبديل و نوع اتصال مي‌سنجد و مقايسه مي‌كند.
همانطور كه مي‌دانيم مجموع جريانهاي ورودي و خروجي ترانسفورماتور بدون عيب با در نظر گرفتن نسبت تبديل آن بايد برابر صفر باشد. ولي بعلت جريان مغناطيسي كننده و متفاوت بودن منحني مشخصات ترانسفورماتورها و جريان و غيره نتيجة جريانها در دو طرف قدري بزرگتر از صفر خواهد بود.
از آنجا كه جريانهاي دو طرف ترانسفورماتور توسط رلة ديفرنسيال با هم مقايسه مي‌شوند بايد ترانسفورماتورهاي جرياني كه در دو طرف فشار قوي و ضعيف‌ ترانسفورماتور بسته مي‌شوند، بطريق انتخاب شوند كه جريانهاي زكوندر ترانسفورماتورها جريان دو طرف ترانسفورماتور از نظر قدر مطلق و فاز با هم كاملاً برابر باشد.
جريانها از نظر قدر مطلق موقعي با هم برابر مي‌شوند كه نسبت ضريب تبديل ترانسفورماتورهاي جريان دو طرف فشار قوي و ضعيف برابر با عكس ضريب تبديل ترانسفورماتور قدرت باشد.
رله ديفرنسيال كه براي حفاظت ترانسفورماتور بكار برده مي‌شود نبايد داراي حساسيت زياد باشد زيرا در ترانسفورماتورهاي سالم نيز اغلب تفاوت جرياني در دو طرف سيم‌پيچي زكوندر (ثانيه) ترانسفورماتور جريان ظاهر مي‌شود. اين جريان ( تفاوت جريان) اولاً توسط جريان مغناطيسي ( جريان بدون بار) و در ثاني توسط برابر نبودن منحني مغناطيسي ترانسفورماتورهاي جرياني كه در دو طرف ترانسفورماتور نصب شده است مخصوصاً در جريان خيلي زياد ايجاد مي‌شود.
حفاظت يش توسط رلة ديفرنسيال ، در حالت عادي و نرمال، مجموع جريانهايي كه از يش گرفته مي‌شود برابر جريانهايي است كه به سيش وارد مي‌شود. يا بعبارت ديگر مجموع برداري جريانهاي كلية انشعابهاي شيي صفر است. در موقع بروز خطا درسيش، مجموع جريانها صفر نمي‌شود، بلكه جريان باقيمانده‌اي بوجود مي‌آيد كه مي‌توان از آن جهت حفاظت شي استفاده كرد.
از رلة ساده ديفرنسيال بعلت ناپايدار بودن آن در مقابل خطاهاي ترانسفورماتور جريان در موقع عبور جريان اتصال كوتاه نمي‌توان در حفاظت استفاده كرد از اينجهت براي حفاظت شي از رلة ديفرنسيال پايدار مخصوصي استفاده مي‌شود. براي پايدار كردن رله، مجموع قدرمطلق تمام جريانها تشكيل داده مي‌شود. كه اين عمل توسط يكسو كردن يكايك جريانها و جمع كردن آنها بوسيله مدار جمع ‌كننده انجام مي‌گيرد. در حفاظت شي‌هاي چندتايي بايد نحوة حفاظت طوري باشد كه هر كدام از شي ها داراي وسيلة حفاظتي مخصوص بخود باشد از اين جهت براي حفاظت شيني‌هاي چندتايي به تعداد سيش‌هاي رلة ديفرنسيال لازم است و هر كدام از اين رله‌ها با يك رله فرعي كه از سيش مخصوص خود ( توسط سكسيونر همان شي) فرمان مي‌گيرد مرتبط است.
حفاظت شبكة فشارقوي توسط رله ديفرنسيال (روش مقايسه) بدو دسته طول، براي سيمهاي موازي ( سيش دوبل) تقسيم مي‌شود. اين طريقه حفاظت به جهت اينكه فقط خطاي موجود در محدودة خود را تعيين مي‌كند و نمي‌تواند حتي بعنوان رزرو، حفاظت قسمتهاي ديگر شبكه را بعهده بگيرد نسبت به رله‌هاي ديگر مثل رلة جريان زياد زماني و رلة ديستانس در درجة دوم اهميت قرار دارد. لذا از اينجهت هيچگاه سيمي را فقط با روش مقايسه حفاظت نمي‌كنند. بلكه هميشه اين روش حفاظتي در كنار رلة جريان زياد زماني و يا رلة ديستانس در شبكه بكار برده مي‌شود.


كليد‌هاي فشار قوي برحسب وظايفي كه بعهده دارند به دسته‌هاي
1. كليد بدون بار يا سكسيونر
2. كليد قابل قطع زير بار يا سكسيونر قابل قطع زيربار
3. كليد قدرت يا ديژنكتور Circuit Breaker

انواع كليدهاي قدرت C.B :
1. كليد روغني كه از متداولترين كليدهاي فشارقوي با قدرت قطع بالا مي‌باشد.
در كليد روغني در درجة اول از روغن بعنوان عايق استفاده مي‌شود و بدين جهت هر چه فشار الكتريكي شبكه بيشتر باشد حجم روغن داخل كليد نيز زيادتر مي‌گردد. بطوريكه وزن روغن در كليد روغني KV 220 نزديك به 20 تن مي‌رسد و همين حجم زياد روغن يكي از بزرگترين معايب اين كليد بخصوص در مواقع آتش‌سوزي است.
كليد قدرت علاوه بر اينكه جريان اتصال كوتاه را قطع مي‌كند، بايد قادر باشد مدار اتصال كوتاه شده را نيز به شبكه برق وصل كند يا بعبارت ديگر در زير اتصال كوتاه وصل شود. از آنجا كه در اين حالت در لحظة وصل جريان اتصال كوتاه ضربه‌اي شديد از كليد مي‌گذرد. در اطراف كليد حوزة الكترومغناطيسي شديدي ايجاد مي‌شود كه سبب لرزش كشاكتها و كم شدن سطح تماس كشاكتها مي‌شود كه نتيجة آن بوجود آمدن نقطه جوشهايي در سطح كشاكتها و از كار افتادن كليد مي‌شود. براي جلوگيري از اين ارتعاشات بخصوص در كليدهاي فشارقوي هر قطب كليد داراي محفظة احتراق مخصوص بخود مي‌باشد.

2. كليد كم روغن ، در موقع جدا شدن دو كشاكت كليد زير بار دو محفظة روغني جرياني كه از آخرين نقطة تماس فلزي كشاكت مي‌گذرد باعث گداخته شدن و تبخير فلز ( مس) مي‌شود و با آن پايه و اساس جرقه يا قوس الكتريكي بين دو كشاكت جدا شده گذاشته مي‌شود. حرارت زياد جرقه روغن اطراف قوس را تبخير و ايجاد يك حباب گازي يا فشار زياد مي‌كند اين حباب گازي از لايه‌هاي مختلفي تشكيل شده كه از ديدگاه روغني به طرف مركز قوس عبارتند از :
الف ـ لاية بخار مرطوب روغن
ب ـ لاية بخار داغ و خشك
ج ـ لاية اطراف قوس مركب از C2H2 و H2 و H با حرارتي در حدود 1000 تا 5000 درجه كلوين .
كه كليد كم روغن بدو صورت قطع جريان كم و قطع جريان زياد بكار مي‌رود، كه اكثر كليدهاي كم روغن بر پايه قطع جريان زياد ساخته مي‌شوند بدين جهت كه ايجاد فشار و به جريان انداختن گاز در يك زمان معين و حساب شده شما راه حل صحيح قطع جرقه در روغن است . لذا قطع سريع جرقه در زمان يك نيمه پريود علاوه بر اينكه براي تأسيساتي برق بسيار مهم و با ارزش است، در ساختمان خود كليد نيز بسيار مؤثر است. زيرا بعلت قطع فوري جرقه اثرات حرارتي و مكانيكي آن نيز بر روي كشاكتها و محفظة احتراق كوچكتر مي‌شود و علاوه بر اينكه دوام كليد را بالا مي‌برد خود كليد نيز ارزان تهيه مي‌شود.
3. كليد اكسپانزيون:كليد راست كه در آن از آب بعنوان مادة خاموش ‌كنندة جرقه استفاده شده است و بهمين جهت اغلب كليد آبي ناميده مي‌شود. يكي از بهترين خواص اين كليد اين است كه چون آب داخل محفظة احتراق قابل اشتعال نيست هيچگونه انفجاري كليد را تهديد نمي‌كند و مانند كليدهاي روغني باعث آتش‌سوزي نمي‌شود.
هر قطب كليد داراي يك محفظة احتراق مخصوص خود است كه با مقداري آب و ماده ضريح پر شده است. محفظة احتراق كليد توسط دو رينگ الاستيكي ثابت نگهداشته مي‌شود و در صورتيكه فشار داخل محفظه بعلت تراكم گاز از حد معيني تجاوز كرد محفظة احتراق قدري بطرف بالا كشيده مي‌شود. و مقداري از گاز داخل محفظه به بيرون راه پيدا مي‌كند و در آب سرد محفظة ديگر تقطير مي‌شود.
در كليدهاي اكسپانزيون با ولتاژ زياد بجاي آب از روغن مخصوص كه نقطة اشتعال آن خيلي بالاست استفاده مي‌شود.
4. كليد هوائي : در كليدهاي قبلي مادة اولية خاموش كنندة جرقه مايع است و چون در اين نوع كليدها عواملي كه در خاموش كردن جرقه مؤثر هستند در اثر انرژي خود جرقه از تجزية روغن تهيه و آماده مي‌شوند، همه آنها كم و پيش تابع شدت جريان زمان قطع هستند. بعباردت ديگر قدرت جرقه تابع شدت جريان است. ولي در كليد هوائي اولاً براي خاموش كردن جرقه و خارج كردن يونها و خنك كردن جرقه از هواي سرد تحت فشار استفاده مي‌شود و در ثاني اين تنها كليدست كه قدرت خاموش كنندگي آن مستقل از جريان است و فقط تابع هواي كمپرس شده ايست كه قبلاً در يك منبع ذخيره شده و با فشار ثابت و مقدار ثابت براي هر شدت جرياني بداخل محفظة احتراق هدايت مي‌شود.
در كليدهاي هوائي بخصوص در فشار كم و متوسط ، كشاكت ثابت معمولاً بصورت قيف ساخته مي‌شود كه در داخل آن كشاكت ميله‌اي متحرك جاي مي‌گيرد و با تماس با آن كليد بسته مي‌شود. در موقع قطع كليد، كشاكت ميله‌اي از كشاكت ثابت جدا مي‌شود و اين دو كشاكت ابتدا در هواي ساكن موجود در محفظه جرقه حاصل مي‌گردد، طول اين قوس را كوتاه نگه مي‌دارند تا كار كليد كوچك شود. در ضمن بايد فاصلة دو كشاكت بحدّي باشد كه پس از خاموش شدن جرقه اين فاصله بتواند فشار برگشت شده‌ روي دو كشاكت را حفظ كند. بعبارت ديگر بايد فاصلة هوائي دو كشاكت استقامت الكتريكي كافي براي ولتاژ شبكه را داشته باشد.
5. كليد گاز سخت ( جامد) در پستها و شبكه‌هاي برق كوچك كه داراي تأسيساتي محدود و فاقد دستگاه كمپرسور و تهيه هواي فشرده مي‌باشند نصب كليدهاي هوائي اطراف اهوار فشرده) مقرون به صرفه نيست و بدين جهت اغلب از كليه اكسپانزيون (آبي) و يا از كليد گاز جامد نيز مانند كليدهاي روغن و كم روغن، گازي كه باعث خاموش كردن و برنگشتن جرقه مي‌شود، توسط خود جرقه بوجود مي‌آيد. لذا قدرت قطع اين كليد نيز تابع شدت جريان قطع است.
كليد گاز جامد جريان خيلي زياد را در اولين نيم پريود بمحض عبور جريان از عنصر و درست در همان موقعي كه لوله كشاكت دهندة مجراي خروجي گاز را باز مي‌كند قطع مي‌نمايد در صورتيكه جرقه جريانهاي كم و در فاصله بيشتر دو كشاكت و در زمان دومين نيمه موج قطع مي‌شود. اين كوتاه بودن زمان جرقه بعلت گاز شديدي است كه از عايق‌ها متصاعد مي‌شود و بهمين جهت سطوح ميله و لولة جرقه‌گير عايق نيز خيلي زود فرسوده و و مستحمل نمي‌شود. معمولاً پس از هر چند صدبار قطع احتياج به تعويض پيدا مي‌كنند. اين كليدها براي اختلاف سطح تا kg20 و قدرت قطع تا muA 200 ساخته مي‌شوند.

6. كليد SF6 : در اين نوع كليد از گاز SF6 بعنوان مادة خاموش كنندة جرقه و عايق بين دو كشاكت و نگهدارندة ولتاژ استفاده شده است. گاز SF6 الكترونهاي آزاد را جذب مي‌كند و ايجاد يون منفي بودن تحرك مي‌كند در شچه مانع ايجاد ابربهمني الكترونها كه باعث شكست عايق و ايجاد جرقه مي‌شود مي‌گردد. بطوريكه استقامت الكتريكي گاز SF6 به 2 تا 3 برابر استقامت الكتريكي هوا مي‌رسد. گاز SF6 از نظر شيميايي كاملاً با ثبات است وصل تركيبي آن خيلي كم و غير رسمي مي‌باشد و تقريباً 5 برابر هوا وزن دارد و در مقابل حرارت زياد نيز پايدار و غيرقابل اشتعال است.
اين كليد داراي يك كمپرسور و محفظة احتراق مي‌باشد در اين كليد از يك كشاكت ثابت و يك كشاكت متحرك استفاده نشده است بلكه قسمت اصلي كليد تشكيل شده از دو لولة ثابت كه به فاصلة معيني متناسب با ولتاژ نامي كليد در مقابل هم قرار گرفته‌اند. ارتباط اين دو لوله در حالت وصل كليد توسط موف انگشتانه مانند فلزي بنام موف اتصالي انجام مي‌گيرد. كمپرسور تشكيل شده از يك سيلندر عايق پر از گاز كه بوسيلة ميلة فرمان مخصوصي بطرف پايين و بالا حركت مي‌كند و در ضمن باعث قطع و وصل كليد نيز مي‌شود.
در قسمت تحتاني اين سيلندر عايق يك پيستون رينگ مانند بطور ثابت نصب شده است. اين مجموعه در موقع قطع كليد مانند يك كمپرسور و انژكتور عمل مي‌كند. با اين تفاوت كه گاز داخل كمپرسور با فشردن پيستون متراكم نمي‌شود، بلكه با پايين آمدن لولة سيلندري فشرده و متراكم مي‌شود . در موقع قطع كليد، كمپرسور كه در حقيقت بعنوان دستگاه تراكم كننده و دمنده گاز عمل مي‌كند بوسيلة اهرمي كه فرمان قطع را اجرا مي‌كند بطرف پايين كشيده مي‌شود. در اين حالت گاز SF6 داخل كمپرسور متراكم مي‌شود و موقعي كه گاز تراكم لازم براي مجراي ورود گاز از دو طرف جرقه باز مي‌شود و كمپرسور تبديل به انژكتور مي‌گردد. گاز تحت فشار بطور عمودي بر قوس وارد شده و در امتداد طول قوس در داخل لوله‌ها جريان پيدا مي‌كند و باعث قطع سريع جرقه در زمان عبور جريان از صفر مي‌شود. سپس از قطع كامل جريان سيلندر عايق كمپرسور در محل معين بطور ثابت قرار مي‌گيرد. در موقع وصل كليد سيلندري عايق مجدداً بالا مي‌رود و فضاي فال آن از گاز SF6 پر مي‌شود و كليد آماده براي قطع مجدد مي‌گردد. براي ولتاژهاي 130 k و 230k فرمان قطع و وصل كليد هيدروكيل است.

7. كليد خلاء : اصولاً الكترونهاي آزاد باعث هدايت جريان در فلزات و ايجاد قوس الكتريكي در عايق‌ها مي‌شوند. لذا در خلاء كامل چون هيچ عنصري وجود ندارد كه حاصل الكترونها باشد، بايد جدا شدن دوكشاكت فلزي جريان دار به احتمال قوي بدون ايجاد جرقه انجام بگيرد. لذا كليدهاي فشار قوي كه كشاكتهاي آن در خلاء از هم جدا شوند ساخته و از سه قسمت اصل زير تشكيل شده است :
1. كپسول خلاء از فولا و كرم نيكل با كشاكتورها
2. نگهدارند] کشاکتورها و ایزولاتورها
3. وسایل مکاکنیل رسانای فرمان قطع و وصل.
کشاکتهای اتصال دهنده این کلید در یک کپسول فلزی خلاء شده قرار دارند و عمل قطع و وصل کلید در این کپسول و در خلاء کامل انجام می گیرد. بعلت فشار خیلی کم داخل کپسول ( در حدود Bar ) فاصل] دو کشاکت کلید خلاء در حالت قطع برای فشار تا 30kv خیلی کم و در حدود 20 mm است در نتیجه بعلت کوچک بودن طول جرقه (20 mm) و هدایت خوب پلاسما و کوتاه بودن زمان جرقه که ماکزیمم از 6 ms تجاوز نمی کند. انرژی قوس الکتریکی در این کلید خیلی کوچکتر از کلیدهای مشابه دیگر می باشد. با توجه به اینکه اغلب قوس قبل از رسیدن جریان به صفر قطع می شود، می توان کلید را با وسیله قطع و وصل سریع مجهز کرد.

برچسب‌ها: رلة ديستانس
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:53 ] [ الیاس شبان ]
حفاظت تجهيزات و دستگاه هاي سيستم قدرت در مقابل عيوب و اتصاليها ، به وسيله كليد قدرت انجام مي گيرد قبل از اينكه كليد قدرت بتواند باز شود ، سيم پيچي عمل كنندة آن بايد تغذيه شود اين تغذيه به وسيله رله هاي حفاظتي انجام مي پذيرد . رله به دستگاهي گفته مي شود كه در اثر تغيير كميت الكتريكي مانند ولت و جريان و يا كميت فيزيكي مثل درجه حرارت و حركت روغن ( در رله بوخهولس ) تحريك شده و باعث به كار افتادن دستگاههاي ديگر و نهايتاً قطع مدار به وسيله كليد قدرت ( در سيستم توليد و انتقال و توزيع ) يا دژنكتور مي گردد .


بنابراين به وسيله رله :

· محل وقوع عيب از شبكه جدا سازي شده باعث مي شود كه ساير قسمتهاي سالم شبكه همچنان به كار خود
ادامه دهند و پايداري و ثبات شبكه به همان حالت قبلي محفوظ بماند .

· تجهيزات و دستگاهها در مقابل عيوب و اتصالي ها محافظت شده و ميزان خسارات وارده به آنها محدود گردد .

سبب به وجود آمدن اتصالي ها و تأثيرات آن

به دو علت زير اتصالي ها مي توانند به وجود آيند :

الف – تأثيرات داخلي

تأثيرات داخلي كه باعث خراب شدن و از بين رفتن دستگاهها يا خطوط انتقال و توزيع مي شود عبارتند از :

فاسد شدن قسمتهاي عايق در يك مولد ، ترانسفورماتور ، خط ، كابل و غيره . اين ضايعات و امكانات مكن است مربوط به عمر عايق ، عدم تنظيم صحيح ، عدم ساخت صحيح و يا عدم نصب صحيح عايق باشد .

ب – تأثيرات خارجي

تأثيرات خارجي شامل تأثيرات زيادي است از آن جمله رعد و برق ، اضافه بار كه باعث به وجود آمدن حرارت شود ، برف و باران ، باد و طوفان ، شاخة درختها ، حيوانات و پرندگان ، سقوط اشياء اشتباه در عمليات و خسارتهايي كه يه وسيله مردم وارد مي شود و غيره . وقتي كه يك اتصالي در مداري رخ دهد ، جريان افزايش يافته و ولتاژ ( اختلاف پتانسيل ) نقصان پيدا مي كند افزايش جريان حرارت زيادي را به وجود آورده كه ممكن است منجر به آتش سوزي يا انفجار شود . اگر اتصالي به صورت جرقه باشد ممكن است خسارت زيادي به بار آورد . براي مثال اگر جرقه اي بر روي خط انتقال نيرو به وجود آمده و سريعاً بر طرف نشود خط را سوزانده و باعث پاره شدن آن خواهد شد و نتيجه سبب قطع برق براي مدت طولاني خواهد شد . نقصان ولتاژ كه در اثر يك اتصالي به وجود آيد مي آيد براي دستگاههاي الكتريكي بسيار زيان آور است و اگر اين ولتاژ ضعيف براي چند ثانيه ايي ادامه داشته باشد ، موتورهاي مشتركين از كار باز ايستاده ، دوران مولدهاي برق نامنظم و نا مرتب خواهد شد پس در صورت وقوع جريان شديد و ولتاژ ضعيف به سبب اتصالي در مدار مي بايست به فوريت اتصالي كشف و برطرف گردد و جريان ولتاژ به حالت عادي باز گردانده شود.

رله های جريانی :

   رله های جريانی به منظور حفاظت شبکه های الکتريکی در مقابل عيوب ناشی از خطاهای جريان بکار ميروند . عمده عيوبی که توسط رله های جريانی تشخيص داده می شوند عبارت است از :

 þاتصال کوتاه در شبکه

þاضافه جريان

þاضافه بار

þجريان نشتی (ارت فالت)

þعدم تقارن جريان سه فاز

þکاهش بار ( در مورد موتورها)

þافزايش مدت زمان راه اندازی (در مورد موتورها)

þقفل بودن روتور (در مورد موتورها)

 

حفاظت اتصال کوتاه و اضافه جريان و اتصالی زمين :

   اولين و يکی از مهمترين حفاظت هايی که در يک سيستم وجود دارد حفاظت اتصال کوتاه و اضافه جريان و نشتی زمين می باشد . اين حفاظت ها با حفاظت اضافه بار تفاوت آشکاری دارد چون حفاظت اضافه بار بر اساس ظرفيت حرارتی واحد می باشند . در اين نوع حفاظت جريان سه فاز توسط سه عدد ترانسفورمر جريان حس می گردند و به رله انتقال می يابند و بر اساس آن حفاظت صورت می گيرد . در مورد حفاظت فوق منحنی قطع رله از اهميت بسيار زيادی برخوردار است زيرا حفاظت صحيح بر اساس آن صورت ميگيرد .

اين رله ها می توانند دارای دو گروه منحنی قطع باشند :

þ نوع زمان ثابت که پارامتر جريان و زمان به هم وابستگی ندارند و به صورت جداگانه تنظيم می گردند و رله بر اساس جريان تنظيمی در زمان تنظيم شده فرمان قطع را صادر می کنند .

þ نوع زمان کاهشی که در اين حالت زمان قطع رله با يک منحنی به جريان عبوری از رله مرتبط می باشد . به اين صورت که هر چه جريان عبوری از رله بيشتر گردد زمان قطع رله کمتر خواهد بود .

بسته به عملکرد و نوع استفاده از رله منحنی های استانداردی برای اين رله ها تعريف می گردد که بشرح زير است :

 

Standard Inverse Curve (SIT)

Very Inverse Curve (VIT)

Extremely Inverse Curve (EIT)

Ultra Inverse Curve (UIT)

 

حفاظت سيستم های الکتريکی از اهميت بسيار زيادی برخوردار است و امروزه کمپانی های متعددی در حال طراحی و ساخت رله های حفاظتی می باشند . برخی از کمپانی های معتبر که در اين زمينه مشغول به فعاليت می باشند را معرفی می کنيم.

Siemens , Alstom , ABB , GE Power , Schneider , CEE , Reyroll

 

به طور کلی رله های حفاظتی بايد دارای مشخصات زير باشند :

 þسرعت عملکرد : اين پارامتر در رله های حفاظتی بسيار حائز اهميت است چون رله های حفاظتی هنگام خطا موظفند با سرعت هرچه تمامتر بخش های معيوب را از قسمت های سالم جدا نمايند .

þحساسيت : اين پارامتر به حداقل جريانی که سبب قطع رله می گردد بر ميگردد .

þتشخيص و انتخاب در شرايط خطا : اين پارامتر نيز بسيار مهم است زيرا در شبکه هايی که دارای چند باس بار و رله حفاظتی  هستند هنگام وقوع خطا می بايد قسمت معيوب به درستی تشخيص داده شده و از شبکه جدا گردد و قسمتهای سالم به کار خود ادامه دهد.

þپايداری : اين پارامتر به اين باز ميگردد که يک رله حفاظتی به تمامی خطاهايی که در محدوده حفاظتی خود به درستی عکس العمل نشان دهد و در مقابل خطاهای اين محدوده عکس العملی نشان ندهد .

 

دسته بندی رله های حفاظتی بر اساس پارامترهای اندازه گيری :

 الف) رله های جريانی : اين رله ها بر اساس ميزان جريان ورودی به رله عمل می کند . حال اين جريان می تواند جريان فازها , جريان سيم نول , مجموع جبری جريانهای فازها باشد (رله های جريان زياد – رله های ارت فالت و .... ) و جريان ورودی رله می تواند تفاضل دو يا چند جريان باشد ( رله های ديفرانسيل و رستريکت ارت فالت )

 ب) رله های ولتاژی : اين رله ها بر اساس ولتاژ ورودی به رله عمل ميکند اين ولتاژ می تواند ولتاژ فازها باشد (رله های اضافه يا کمبود ولتاژ و ....) و يا ميتواند مجموع جبری چند ولتاژ باشد ( رله تغيير مکان نقطه تلاقی بردارهای سه فاز)

 ج) رله های فرکانسی : اين رله ها بر اساس فرکانس ولتاژ ورودی عمل ميکند ( رله های افزايش و کمبود فرکانس)

 د) رله های توانی :  اين رله ها بر اساس توان عمل می کنند به عنوان مثال رله هايی که جهت توان را اندازه گيری می کنند يا رله هايی که توان اکتيو و راکتيو را اندازه گيری می کنند .

 ه) رله های جهتی : اين رله ها از جنس رله های توانی هستند که بر اساس زاويه بين بردارهای ولتاژ و جريان عمل ميکنند مانند رله های اضافه جريان جهتی که در خطوط چند سو تغذيه رينگ و پارالل بکار می روند و يا رله های جهت توان که جهت پرهيز از موتوری شدن ژنراتور هنگام قطع کوپلينگ آن بکار ميرود .

 و) رله های امپدانسی  : مانند رله های ديستانس که در خطوط انتقال کاربرد فراوانی دارند .

 ز) رله های وابسته به کميت های فيزيکی : مانند حرارت – فشار – سطح مايعات و .... مانند رله بوخ هلتس ترانسفورمرها

 ح) رله های خاص : رله هايی هستند که برای منظورهای خاص به کار ميروند مثلا رله تشخيص خطای بريکر – رله مونيتورينگ مدار تريپ بريکر – رله لاک اوت و ....


برچسب‌ها: حفاظت تجهيزات و دستگاه هاي سيستم قدرت
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:52 ] [ الیاس شبان ]
مقره هاي سيليكون رابر چيست و چه مزايايي دارد؟مقره‌هاي سيليكون رابر از جمله ابزارها و تجهيزاتي هستند كه كاربردهاي مناسبي را در شبكه توزيع كشور دارند.
در مقاله علمي زير كه به وسيله رضا امامي تهيه شده و ويژگيهاي مقره‌هاي سيليكون رابر و امتيازات آن مطرح شده است. تا چندي قبل مقره‌هاي كامپوزيت به خاطر نشكن‌بودن جايگزين مقره‌هاي نسل قبل از خود شد، اما رفته رفته در حين بهره‌برداري خواص مختلفي از خود نشان داد كه باعث شد بازار تقاضا مقره‌هاي سيليكون رابر افزايش چشمگيري پيدا كند. سيليكون به خاطر خاصيت منحصر به فرد Hydrophobic خود قابليتهاي بهتري را در شرايط مختلفي از خود نشان مي‌هد. پوشش سيليكون در مقايسه با انواع ديگر مقره‌هاي كامپوزيتي مورد استفاده بيشتري قرار گرفته است. خاصيت Hydrophobic از تشكيل يك نوار آب بر روي سطح سيليكون جلوگيري مي‌كند و آب بر روي آن به صورت قطره قطره باقي مي‌ماند. به همين دليل مقاومت سطحي آن كاهش پيدا نمي‌كند و احتمال ايجاد آرك در اين نوع مقره‌ها به حداقل مي‌رسد.
پيوند قوي مولكولي سيليكون باعث مي‌شود كه اگر لايه‌اي از آلودگي يا غبار بر روي سطح آن بنشيند مولكولهاي سيليكون به سمت بالا حركت كرده و لايه زايد را دربربگيرند به خاطر همين طرح خارجي پوشش همواره سيليكوني است به اين عمل خاصيت بازيافت (RECOVERY) مي‌گويند.


با توجه به نكات بالا بهترين انتخاب براي مناطق با آلودگيهاي مختلف و زياد و يا غبارآلود استفاده از پوششهاي سيليكوني است.
استفاده از مقره‌هاي سيليكوني باعث كم شدن هزينه شست‌وشو
و نگهداري مي‌شود.
برتري ديگر مقره‌هاي سيليكوني نسبت به ساير مقره‌هاي كامپوزيت مقاومت بسيار خوب در برابر اشعه ماوراء بنفش خورشيد است كه باعث شده عمر مفيد پوششهاي سيليكوني در مقايسه با ساير پوششها طولاني‌تر باشد.
قابل انعطاف‌بودن مقره‌هاي سيليكوني از شكستگي و پارگي آنها و آسيب‌پذير بودن در برابر ضربات مكانيكي جلوگيري مي‌كند.
يكي ديگر از ويژگيهاي اين نوع مقره‌ها وزن بسيار كم آنها در مقايسه با ساير مقره‌ها است كه اين مساله باعث مي‌شود كه مقدار و وزن دكلها به همين نسبت كم شود كه در كل باعث صرفه‌جويي در هزينه‌ها مي‌شود.
وزن كم مقره‌هاي سيليكوني باعث كم شدن هزينه حمل و نقل و آسان شدن آن مي‌شود. مقره‌هاي سيليكون رابر توليدي از نوع يكپارچه و بدون درز بوده كه اين تكنيك در حال حاضر پيشرفته‌ترين روشن ساخت مقره‌ها در دنيا است.
توليدكنندگان با بكارگيري متخصصان مختلف و استفاده از ابزارهاي مورد نياز و آزمايشهاي لازم طي چندين سال به دانش فني ساخت اين نوع مقره‌ها دست يافته‌اند.

اجزاي تشكيل دهنده مقره‌هاي سيليكون رابر
اجزاي تشكيل دهنده مقره‌هاي سيليكون رابر شامل موارد زير است:
1- مواد بكار رفته در اينگونه مقره‌ها از نوع كراسلينگ شده الكتريكي مطابق با استاندارد IEC1109-92 بدون هيچگونه فيلتر و افزودني اضافي است.
2- ميله‌هاي عايق از جنس فايبرگلاس (اپوكسي تقويت شده با الياف فيبر شيشه) و نوع ECR (مخصوص كاربرد الكتريكي و مقاوم در برابر اسيد) و از سازندگان معتبر و براساس استاندارد IEC1109 تهيه مي‌شود.
3- فيتينگهاي دو سر مقره براســاس استــانــدارد IEC 120 با بهترين كيفيت ساخته مي‌شود. فيتينگهاي مورد استفاده در مقره‌ها به صورت تانگ- اووال است كه اين نوع فيتينگها باعث كم شدن يراق‌آلات خط و در نتيجه باعث كاهش هزينه‌ها مي‌شود. اما برحسب درخواست مشتري ساير فيتينگها نيز مورد استفاده قرار خواهد گرفت. در ضمن تمامي مقره‌ها در مراحل ساخت مورد آزمايش روتين قرار مي‌گيرند. اين آزمايشها، شامل مواردي نظير آزمايشهاي مكانيكي و الكتريكي هستند.

توليد مقره‌هاي سيليكوني به روش قالب‌ريزي يكپارچه
براي توليد مقره‌هاي سيليكوني به روش قالب‌ريزي يكپارچه موارد زير را بايد مورد توجه قرار داد:
الف- استفاده از حلقه‌هاي پلاستيكي جهت قرار دادن ميله در مركز قالب ضروري است و اين ضرورت عوارض زير را دربر دارد:
1- به منظور حفاظت ميله مقره در مقابل ميدان الكتريكي كه باعث خوردگي و سوراخ شدن (puncher) ميله خواهد شد بايد ضخامت لايه سيليكوني بر روي ميله مقره حداقل
3 ميليمتر باشد. بديهي است در اطراف حلقه‌هاي لاستيكي مذكور ضخامت لايه سيليكوني كمتر از سه ميليمتر بوده و در نتيجه ميله در محل حلقه‌هاي اضافي داراي ضعف خواهد بود. بدين معني كه در اين نقطه خوردگي و سوراخ شدن (Puncher) خواهيم داشت.
2- جنس (مواد) حلقه‌هاي پلاستيكي در مقايسه با سيليكون رابر و اپوكسي رزين از طرح عايقي متفاوتي برخوردار است كه اين اختلاف
سطح باعث پلاريزاسيون بر روي
سطح مي‌شود كه اين خود باعث ايجاد گرماي الكتريكي موضعي شده
و در نتيجه تخليه ناقص
(Partial discharge) انجام‌مي‌گيرد و در نهايت باعث پوسيدگي در محل قرار گرفتن حلقه‌ها خواهد شد.
ب- وجود درزها و رگه‌هائي (Seams) در طول مقره كه با ميدان الكتريكي موازي است خط قالب و ريخته‌گري بر روي سطح مقره حاوي مواد اضافه‌اي است كه از محل بين دو قسمت قالب بيرون زده است. اين مواد اضافي بايد به دقت پاك شود تا از آسيب بدنه جلوگيري شد.
خط قالب به طور خفيف موج‌دار است كه سبب نامتجانسي و بدفرمي ميدان الكتريكي مي‌شود. اين امر موجب افزايش ميزان آلودگي و در نتيجه افزايش تخليه (discharge) در طول خط قالب خواهد شد كه در نهايت موجب فرسايش و زوال ماده و شكنندگي محيط اطراف خط قالب خواهد شد.
براي اينكه سيليكون رابر در شرايطي كه استفاده مي‌شود از عملكرد بهتري برخوردار باشد از بتونه (fillers) اضافي استفاده مي‌شود.
با افزودن آلومينيوم تري‌هيدرات (ATH)، ميزان مقاومت در برابر فرسايش افزوده خواهد شد. ميزان صحيح استفاده از بتونه (fillers) نقش بسيار مهمي در بالابردن عملكرد درست و صحيح مواد دارد. چنانچه ميزان ATH بيش از حد لازم باشد موجب شكنندگي سطح بشقاب (Shed) خواهد شد. (براي مثال زمانيكه بخواهد بيش از 90 درجه خم شود). يكي از نشانه‌ها و اثرات استفاده زياد ATH، سفيدشدن خط خميدگي درطول سطح بشقاب (shed) است.
ج- موضوع مهم بعدي درمورد مقره‌هاي كامپوزيت، طراحي اتصال بين مواد پلي مريك و فيتينگ‌هاي انتهائي است. بدنه (hausing) بايد دربرابرقوسهاي جزئي (partial arcs) كه بيشتر و ترجيحاً در محل اتصال بين بدنه (hausing) و فلز فيتينگ انتهائي صورت مي‌گيرد، محافظت شود.
طراحهاي فيتينگ انتهائي و تركيب آن با وضعيت اولين بشقاب (Shed) هم چنين پركردن حفره بين قسمتهاي فلزي و بدنه از عواملي هستند كه بر روي طول عمر مقره‌هاي كامپوزيت تاثير خواهند داشت.

پركردن حفره بين بدنه و فيتينگ
براي پركردن حفره بين بدنه (hausing) و فيتينگ ازمواد مختلفي استفاده مي‌شود. سه ماده متفاوت (فلز، سيليكون رابر، تركيب اپوكسي رزين و فايبر گلاس)
با سه ظرفيت گرمائي متفاوت با يكديگر در محلي كه پيوند سه گانه (triple junction) ناميده مي‌شود در تماس هستند. در زمان استفاده از مقره، با افزايش و كاهش دما اين مواد به ترتيب و با سرعتهاي متفاوت منقبض و يا منبسط خواهندشد.
نحوه Sealing بايد بگونه‌اي باشد كه خاصيت تطابق با اين حالتها را (انقباض- انبساط) داشته باشد بدون اينكه بر روي سطح فشار مكانيكي وارد آيد.
چنانچه بدنه در تماس مستقيم با قسمت فلزي باشد، وجود فشار مكانيكي بر روي سطح امري اجتناب‌ناپذير است. تحقيقات بر روي اين مقره‌ها نشان داده است كه پس از چند سال استفاده، سيليكون رابر از فيتينگ جدا شده و آب از طريق حفره‌ها به ميليه FRP نفوذ كرده و به ناحيه فشرده شده و متراكم آسيب رسانده است. در نتيجه ميله از فيتينگ جدا شده و موجب قطع خط مي‌شود.
به منظور جلوگيري از آنچه ذكر شد بايد از سيليكون رابر با خاصيت الاستيكي كه از خاصيت چسبندگي
(به فلز، سيليكون و ميله FRP) خوبي برخوردار باشد استفاده كرد و در برابر آب 100درصد چگال‌تر باشد.
خواص مكانيكي مواد بكاررفته در فيتينگ‌ها و نوع اتصال آن به ميله از اهميت بالائي برخوردار است.
يكي از مواردي كه بايد به آن
اشاره شود اين است كه استفاده از cast iron futtings در مقايسه با forged steel fittings يك عامل منفي و نامساعد محسوب شود. با استفاده از روشهاي تحليلي موجود وجود حفره هوائي در داخل مواد تقريباً امري غيرممكن است چون در شرايط عادي استفاده، وجود حفره‌هاي هوائي باعث ايجاد تركهاي فرسايشي مي‌شوند.


برچسب‌ها: مقره هاي سيليكون رابر چيست
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:52 ] [ الیاس شبان ]
توصيه هاي ايمني براي مقابله با برق گرفتگي
1. در تعميرات لوازم برقي از افراد مجاز استفاده نماييد
2. پريزهاي برق را با در پوش ايمني محافظت نماييد تا بچه ها آسيب نبينند
3. با دست مرطوب و خيس به اجزاء برق مثل پريز  كليد دست نزنيد
4. در موقع آتش سوزي لوازم الكتريكي مثل كامپيوتر سعي شود يك كپسول 2 كيلو گرمي دي اكسيد كربن در منزل باشد و هميشه بخاطر داشته باشيد در اطفاء حريق لوازم برقي اول قطع و سپس اقدام به اطفاء حريق شود ومناسب ترين وسيله كپسول گاز منواكسيد كربن مي باشد
5. هميشه از لوازم برقي خانه در زمان هاي مختص بازديد و وضعيت روكش سيم ها  دو شاخه را بازديد و رفع نقص نماييد
6. در موقع استفاده تجهيزات سيار  سيم هاي سخت و ارتباط هاي سيم را بطور زياد مراقبت نماييد  از دو شاخه و رابط هاي نو و مادگير براي افزايش طول استفاده نماييد  در ضمن خطر زدگي سيم و ضربات مكانيكي را نيز در نظر داشته باشيد
7. در موقع خارج كردن سيم وسيله برقي هميشه دو شاخه مربوطه را از پريز جدا كنيد و هيچ وقت سيم را نكشيد چون خطر جدا شدن اتصال و خطرات بعدي وجود دارد


8. وسايلي مثل تلويزيون بدليل خطر و وسايلي كه با آب ارتباط دارند مثل سماور برقي  كولر  ماشين لباسشويي
9. در شوفاژ خانه به دليل سيم كشي هاي غير اصولي كه امكان دارد در كف زمين احداث شده باشد و بدليل وضعيت مرطوب و لوله  آب   هميشه در تعميرات خطر برق گرفتگي براي افراد وجود دارد مراقبت کامل نماييد
10. از سه شاخه براي دستگاههاي پر مصرف استفاده نكنيد خطر گرم شدن محل اتصال و مسايل آتش سوزي وجد دارد
11. در مواقعي كه احتمال انتشار گاز در آشپزخانه است از قطع و وصل كليد خودداري نماييد
12. ابزاري مثل دريل خطرات متعددي دارد مثل وضعيت چرخشي در صورت درگيرشدن با شال گردن يا امثالهم و حتي موي سر و حادثه جدي ايجاد نماييد  در ضمن خطر ديگر مته كردن است كه امكان دارد در مسير سيم برق باشد  مشكل بعدي شكسته شدن نوك مته است كه بر اثر عدم مهارت و استفاده صحيح از مته بخصوص شكسته مي شود
13. در موقع تعويض لامپ سوخته بعلت استفاده از نردبان يا صندلي نا مناسب و احتمال  وجود برق هميشه خطر سقوط وجود دارد اين مسئله را جدي بگيريد
14. در مواقع آتش سوزي توجه نماييد آسانسور وسيله مناسبي جهت جابجايي نيست
15. در موقع استفاده از وسائل الكتريكي گرما ساز بخاري هميشه خطر داغ شدن دو شاخه   وسايل مجاور بخاري را در نظر داشته باشيد
16. داشتن ترمينال جعبه تقسيم لوازم مجهز به چندين كليد مينياتور مناسب در محل آشپزخانه كار مناسبي است كه در صورت اتصال فورا قطع شده امكان تغييرات لوازم برقي در حالت برق را مهيا مي سازد

ايمني در مورد تعمييرات و احداث بناي ساختمان
1-  در موقع حفاري و گود برداري بخصوص در قسمتهاي پياده رو مراقبت نماييد كه كابلهاي زير زميني آسيب نبينند
2-جهت كارهاي ساختماني كه احتياج به برق دارد مراقبت نماييد   عوامل ساختماني به تجهيزات برق استفاده غير مجاز و دستكاري نكنند چون در هر صورت شما به عنوان كارفرما در مقابل افراد و اداره مسئول هستيد
3- مسئله حريم سيمهاي برق را جدي بگيريد   چون حوادث منجر به فوت و قطع عضو   بسياري بر اثر اين بي توجهي   اتفاق افتاده است  قبل از زدن داربست و مواردي كه ايجاد خطر دارد حتما با اداره برق منطقه هماهنگ باشيد
4- در عمليات ساختماني مراقبت نماييد كه اشياء فلزي از طبقات به سيم هاي برق برخورد نكند  همچنين اشياو فلزي از بالا و پايين پرتاب نكنيددر حريم سيم هاي برق
5- در زير خطوط فشار قوي اقدام به احداث بنا نكنيد  خطر سرطان بچه ها را تهديد خواهد كرد

ايمني در مورد لوازم اندازه گيري (كنتور)
1- محل كنتور از آسيب هاي مكانيكي و رطوبت حفظ شود
2- فيوزهاي كنتور نبايد دستكاري و اگر نوع فيوز فشنگي است در موقع قطع از سيم با قطر بيشتر يا لوازم ديگري استفاده شود
3- دقت نماييد وقتي فيوز پاي كنتور را قطع مي كنيد   آيا با فازمتر در پريز آزمايش مي شود  فاز متر روشن نمي شود
4- هرگونه دستكاري كنتور و باز كردن پلمپ كنتور تخلف محسوب مي شود
5- محل نصب كنتور برق و كنتور گاز بايستي از يكديگر فاصله مناسب داشته باشند
6- اگر در پايه فيوز بر اثر حرارت داغ و ايجاد جرقه نمود   فورا با احتياط فيوز را باز كرده و به اداره حوادث منطقه جهت اصلاح اطلاع دهيد در اين گونه مواقع معمولا فيوز برداشته و موقتا برق يكسره شده و بايستي در وقت اداري به منطقه مراجعه تا بطور اساسي مشكل اصلاح شود
7- جهت كارهاي جوشكاري به دليل ايجاد نوسان ولتاژ برق از كنتور برق استفاده ننماييد
8- در مواقع ساخت و ساز كه احتياج به تغيير محل كنتور مي باشد  قبل از اقدام به تخريب منطقه برق مراجعه و درخواست جابجائي انشعاب بدهيد
9- با دست مرطوب و خيس به فيوز پاي كنتور دست نزنيد
10- در موقع نظافت در پاركينگ مراقبت نماييد تا آب به تجهيزات برقي و كنتور پاشيده نشود
11- اگر ولتاژ برق شديدا كم شدفورا پريز لوازم برقي را خارج و به منطقه برق خود اطلاع دهيد
12- اگر در قطع برق اقدام به گرفتن برق اضطراري از موتور هاي بنزيني يا گازوييلي مي كنيد، شديدا مراقبت نماييدتا برق اضطراري به شبكه وارد نشود تمامي تمهيدات لازم را در نظر بگيريد
13- بعد از قطع برق و وصل مجدد اگر پريزهاي برق را خارج كرده ايد   كليد هاي آن قطع و به تدريج وارد مدار نماييد
14- در صورتيكه بر اثر نقصي در برق به وسايل الكتريكي شما آسيبي برسد، مراتب را كتبا و شفاهي به منطقه برق اطلاع دهيد  خاطر نشان گردد تعميرات باري توسط مراكز مجاز و كاملا فاكتورها دقيق و در صورت امكان علت عيب ذكر شود  البته كارشناسان اداره برق موضوع را بررسي و در صورت  محق بودن مشترك طبق مقررات انجام مي شود
15- در مواقع طوفان و رعد و برق بهتر است لوازم برقي حساس مثل تلويزيون   يخچال، كامپيوتر را خاموش و از پريز جدا نماييد
16- فيوز پاي كنتور را نبايد افزايش آمپر داد
17- نمراتور كنتور را مراقبت نماييد كه بي حركت نباشد و مراتب را در اين صورت به برق منطقه خود اطلاع دهيد
حريم شبکه 20 كيلو ولت و فشار ضعيف
حريم الکتريکي سيم هاي برق فشار ضعيف از ساختمان و اسکلتها 30/1 متر است و در جاييکه فاصله کافي نيست در مورد فشار ضعيف از سيم روپوش دار استفاده مي شود
حريم الکتريکي سيم هاي برق 20 كيلو ولت از ساختمان و اسکلتها 3 متر است که در داخل شهر ها با 30درصد تخفيف حداقل 10/2متر مي باشد




ايمني در برابر برق
توصيه هاي ايمني
- از دست زدن به بدنه فلزي تاسيسات برقي نظير تابلوهاي برق، پايه هاي فلزي، تسمه هاي متصل به بدنه پايه ها وسيمهاي مهار، جدا خودداري نمائيد.
- صعود از پايه هاي برق خطر سقوط و همچنين برق گرفتگي دارد. به هيچ عنوان مبادرت به صعود از پايه هاي برق ننمائيد.
- از پرتاب اشياء فلزي روي سيمهاي شبكه توسط كودكان جلوگيري نمائيد.
- در صورتيكه درب تابلوهاي برق به هر دليل باز باشد مراتب را به اداره برق اطلاع دهيد و از دست زدن به تجهيزات داخل تابلوهاي برق اكيدا خودداري فرمائيد.
- در صورتيكه سيمهاي شبكه برق بدليل پارگي روي زمين افتاده باشد، ضمن جلوگيري از نزديك شدن افراد به محل و دست زدن به سيم برق، مراتب را سريعا به اداره برق اطلاع دهيد.
- از نصب آنتن با ارتفاع زياد در نزديك شبكه برق بخصوص خطوط 20 كيلوولت خودداري فرمائيد، زيرا در اثر طوفان و يا هر حادثه ديگر روي سيم باعث سوختن تلويزيون و بروز آتش سوزي و برق گرفتگي در منزل خواهد شد.
- از پرتاب سنگ و شكستن مقره هاي شبكه هاي برق و لامپهاي روشنايي معابر توسط كودكان و ساير افراد جلوگيري نمائيد.
- در صورت عدم اطلاع از تعمير و تعويض وسايل برقي حتما به افراد مطلع و اهل فن مراجعه نمائيد.
- وسايل برقي را دور از دسترس كودكان قرار داده و از نصب پريز در ارتفاع پائين خودداري فرمائيد.
- از دستكاري كنتور و كليدهاي مينياتوري استانداردي كه توسط مامورين برق پلمپ ميگردد، خودداري نمائيد.
- هنگام شستشوي ديوارها مراقب باشيد كليدها و پريزها خيس نشوند، زيرا خطر برق گرفتگي وجود دارد. همچنين با دست خيس و پاي برهنه هيچگاه به لوازم برقي دست نزنيد.
- عبور سيم برق و سيم زنگ از لابلاي درب فلزي منزل موجب مي شود كه در صورت لخت شدن سيم، درب برقدار شده و باعث برق گرفتگي گردد.




نحوه استفاده صحيح از برق
- استفاده غير مجاز از برق علاوه بر پرداخت جرايم، خطرات جاني و مالي به دنبال خواهد داشت.
- در صورت بروز اتصالي و ايجاد جرقه در فاصله بين كنتور و شبكه برق فورا فيوز يا كليد مينياتوري را قطع نموده و مراتب را به اتفاقات برق در منطقه خود گزارش نمائيد.
- شماره تلفن اتفاقات برق در منطقه خود را هميشه به خاطر داشته باشيد.
- از بستن وسايل مختلف به تيرهاي برق جدا خودداري نمائيد.
- فيوزها تنها وسيله حفاظتي منزل شما هستند، از دستكاري آنها خودداري نمائيد.
- نصب رله هاي حفاظتي شما را از داشتن فيوز بي نياز نمي سازد.
- از بكار گيري ترانسهاي جوشكاري در منزل خودداري فرمائيد، زيرا ضمن صدمه ديدن كنتور و پرداخت هزينه باعث ايجاد نوسانات برق و آسيب رساندن به لوازم برقي خواهد شد. خواهشمند است در صورت مشاهده به اتفاقات برق اطلاع دهيد.
- از بكار گيري لوازم برقي پرمصرف مانند اتو، بخاري برقي، جاروبرقي، لباسشويي و غيره در پيك بار شبكه (ساعات اوليه شب ) خودداري نمائيد، زيرا در اين ساعات بيشترين كاهش ولتاژ در شبكه به چشم مي خورد كه از جمله عوامل عمده كم شدن عمر دستگاههاي برقي كه با موتور كار مي كنند، مي باشد.
- قبل از اينكه وسايل برقي را به برق وصل نمائيد دوشاخه و سيم ارتباطي آن را از نظر سالم بودن كنترل نموده، ابتدا كليد آن را در حالت قطع قرار داده سپس وسيله را به برق متصل نمائيد.
- هنگام قطع برق دوشاخه وسايل برقي نظير يخچال و فريزر را از پريز خارج نموده و موقع وصل مجدد برق پس از حداقل 4 دقيقه اين وسايل را به برق متصل نمائيد..

اقدامات اوليه هنگام برق گرفتگي
در موقع برق گرفتگي ياري دهنده ضمن خونسردي بايد بي درنگ اقدامات
ذيل را انجام دهد، زيرا در نجات مصدوم ثانيه ها نيز ارزش دارند:
- در اولين فرصت جريان برق را از نزديكترين راه قطع نمائيد.
- اگر امكان قطع جريان برق به راحتي امكانپذير نمي باشد با استفاده از يك قطعه چوب خشك، پارچه خشك، پلاستيك، روزنامه چندبار تا شده، پوشيدن كفش لاستيكي بدون ميخ و يا ساير اشياء عايق در مقابل جريان برق در زير پا، مصدوم را از تماس با برق جدا نمود.
- ياري دهنده در هيچ شرايطي بدون عايق كردن خود نبايد بدن شخص برق گرفته را لمس نمايد، زيرا بي ترديد خود نيز دچار عارضه برق گرفتگي خواهد شد.
بعد از جدا نمودن شخص از جريان برق فورا به مركز اورژانس اطلاع دهيد. از افرادي كه در محل حادثه حضور دارند براي خبر كردن پزشك و آوردن آمبولانس كمك گرفته شود.
- در صورت قطع تنفس و يا ايست قلبي تا رسيدن مامورين امداد با استفاده از تنفس مصنوعي و ماساژ قلبي كمكهاي اوليه را به منظور شروع تنفس انجام دهيد.











1  در معابر عمومي به علايم هشدار دهنده كه روي تابلو هاي برق و تابلو هاي سيار كه كارگران نصب كرده اند توجه و مراقبت نماييد
2- از دستكاري به جعبه هاي انشعاب و باز كردن درب آنها و ساير تجهيزات برقي مثل تابلو هاي برق   پايه هاي فلزي روشنايي   دريچه ترمينال آنها و امثالهم خودداري نماييد
3- در صورتيكه حفاري جهت كابل برق احداث شده و يا كارگران مشغول به كار هستند مراقبت نماييد تا خطري متوجه شما نباشد  ضمنا مسير حفاري كه تا چند روز پر نمي شود به منطقه برق خود اطلاع دهيد
4- در صورت مشاهده هر گونه اتفاق غير منتظره در رابطه با تجهيزات برقي مثل تير شكستگي   آتش سوزي در تجهيزات برقي   سيم پارگي و  مراتب را فورا به اداره حوادث منطقه خود اطلاع دهيد
5- در هواي باراني و مرطوب   تنه درختان و تيرهاي برق بخصوص تيرهاي فلزي را لمس نكنيد
6- از بچه مراقبت نماييد كه به دريچه باز شده پايه هاي روشنايي فلزي نزديك و دستكاري نكنند
7- در جاهاييكه تيرهاي سيماني برق روي هم انباشته شده و خطر لغزش تيرها وجود دارد   بچه ها را محافظت نماييد
8- سيم هاي لخت كه از روي تيرهاي برق به سطح پايين يا زمين افتاده هرگز دست نزنيد
9- مراقبت نماييد   اشياء فلزي مثل آنتن تلويزيون به سيم هاي برق نزديك نشود
10- اشياء فلزي را در ساختمان يا معابر به سيم هاي برق نزديك نكنيد
11- ماشين خود را مقابل بست هاي زميني پارك نكنيد
12- در صورتيكه اختلالي در برق منزل داريد   هرگز تجهيزات برقي بيرون مثل جعبه انشعاب ها را باز و اقدام به تعميير نكنيد و هرگز از تعميرات الكتريكي نخواهيد اين كار را نكنيد
13- ماشين هاي مخصوص مثل جرثقيل و كاميون و كمپرسي در موقع عبور يا مانور به شبكه برق نزديك و ايجاد خطر شود بايستي اين مورد را توجه نماييد
14- در رانندگي دقت نماييد بخصوص در شبها كه وسيله خودرو به تجهيزات برقي اصابت نكند
15- لوله هاي فلزي محافظ كابل جعبه انشعاب و ساير متعلقات را هرگز دست نزنيد
16- چراغ هاي خاموش روشنايي را در اسرع وقت به نگهباني منطقه اطلاع دهيد
17- از شبكه هاي برق اقدام به گرفتن برق غير مجاز نكنيد و ساير تخلفات مشاهده شده را به نگهباني منطقه اطلاع دهيد
18- اگر افرادي در ارتباط با برق مراجعه نماييد كارت شناسايي در خواست و مراقبت نماييد كه افراد مشكوك نباشند
19- در موقع نصب يا جمع آوري تير برق و ترانس برق كه جرثقيل و كارگران مشغول به كار هستند، خطر باز شدن زنجير و ساير خطرات وجود دارد شديدا محوطه خطر را در نظر داشته باشيد
20- ممكن است بر اثر بي احتياطي كارگران برق در لحظاتي درب ورودي تجهيزات برقي باز باشد  مراقبت نماييدكه بچه ها و بزرگترها داخل پست نشوند و تجهيزات برقي را دست نزنند
21- در پشت بام ها مراقبت نماييد در هنگام برف روبي يا ساير موارد مواد به روي سيم هاي برق ريخته نشود ضمن اينكه در رطوبت، پارو و مواد عايق نيز هادي شده و خطر برق گرفتگي و حادثه وجود دارد
22- تير هاي چوبي كه آغشته به مواد سمي هستند  اگر تراشه آن در دست بچه ها بعلت مختلف فرو رود خطرات عفونت دارد  مراقبت نماييد
23- درختاني كه درگير با شبكه هستند بخصوص درختان ميوه مثل توت   براي بچه ها و جوانان كه بالاي درخت رفته اند در مواقعي امكان خطر دارد   مراقب باشيد
24- هرگز روي تير هاي برق و يا درب پست ها و ساير تابلو ها   اعلانات نصب نكنيد اين مسئله بسيار خطرناك است بخصوص نصب آگهي ها روي تير هاي برق كه خطر برق گرفتگي وجود دارد تا بحال چندين حادثه منجر به فوت در اين قبيل موارد مشاهده شده است
25-  كارگران در معابر براي اتصال كابل هاي زمين از قير مذاب استفاده مي نمايند  خطرات قير مذاب بسيار جدي است  به بچه ها و جوانان احتياط با برخورد به اين موارد را ياد آوري كنيد

دستورات ايمني و حفاظت برقكاران
1-  برقكاران موظفند هنگام كار تمام اشياء فلزي از قبيل ساعت  انگشتر  گردنبند و  را از خود دور نمايند
2- در گروههاي دو نفره  انجام كار همزمان در ارتفاع و يا روي تابلو براي بيش از يكنفرممنوع مي باشد و فرد دوم بايد مراقب بر چگونگي اجراي صحيح كار باشد
3-  قطع و وصل مدار بصورت غير استاندارد و به هرگونه روش شخصي ممنوع مي باشد
4-  در مدت زمان انجام كار گروه تعميرات روي تجهيزات الكتريكي  بايستي وسيله نقليه گروه در محل كار آماده باشد
5- در محيط كار بايد نوربه حد كافي موجود باشد
6- در شرايط جوي غير عادي رعد و برق انجام كار روي خطوط برقدار ممنوع است
7- هر گونه تغيير در لوازم ايمني استاندارد شده ممنوع مي باشد
8- در صورت نياز به كار نفر دوم روي يك پايه  صعود و فرود تا استقرار نفر اول ممنوع است
9- در صورتيكه شبكه به طريقي احداث شده باشد كه انجام كار بصورت برقدار ميسر نباشد لازم است قبل از هر گونه عمليات روي شبكه مورد نظر فرم قطع و وصل مدار دريافت گردد
10- افراد اجرايي بايستي از لوازم ايمني و ابزار كار سالم استفاده نمايند
11- هنگام كار حضور سرپرست گروه در محل كار الزامي است
12- افراد گروه اجرايي موظف مي باشند ضمن استفاده از لوازم ايمني و ابزار كار موارد زير را رعايت نمايند الف   تميز و سالم نگهداشتن لوازم ايمني و ابزار كار افراد مي بايستي لوازم ايمني و ابزار كار را سالم و تميز نگهداشته و از بكار بردن لوازم ايمني و ابزار كار معيوب خودداري نمايند 
ب   حمل و كاربرد صحيح لوازم افراد مي بايستي لوازم و ابزار كار را بطور صحيح بكار گرفته و در حمل آن رعايت احتياط را بعمل آورده و از انداختن آنها به اطراف خود داري نمايند
13- در صورت استفاده از خودرو   موتورسيكلت ماشين آلات و ماشين آلات سنگين   رعايت مقررات ايمني و خاص آن الزامي است
در صورت استفاده از موتور سيكلت بايستي از كلاه ايمني استفاده شود
خودرو اتفاقات بايد مجهز به بي سيم  آژير   چراغ گردان  پرژكتور  كپسول اطفاء حريق  فلاشر و كمربند ايمني باشد
در صورت استفاده از نردبان مقررات ايمني و خاص مربوطه الزامي است
در صورت نياز به نردبان با ارتفاع بيش از سه متر ضمن مهار نمودن نردبان به پايه و بصورت عمودي نفر دوم همكاريهاي لازم را به عمل آورد
مجريان موظف مي باشند قبل از اجراي كار و بعد از آن موضوع قطع و وصل نمودن برق مدار را به اطلاع مشتركين برسانند
چنانچه وضعيت شبكه به طريقي باشد كه براي افراد اجرايي اهالي و يا تاسيسات خطر آفرين باشد بايستي شبكه بلافاصله از نزديكترين محل قطع گردد
   برقكار گروه اتفاقات هنگام عزيمت به ماموريت حق رانندگي خودرو اتفاقات را ندارد
  در صورت كار با شبكه بي برق   پس از جدا نمودن شبكه از منبع تغذيه و قطع كليد راه انداز معابر و آزمايشات بي برقي مدار بايستي طرفين محل كار اتصال زمين گردد
   آزمايش الكتريكي بمنظور حصول اطمينان از بي برق بودن مدار با استفاده از ولت سنج ضمن رعايت فاصله مجاز
   بستن دستگاه اتصال زمين موقت در طرفين محل كار و در معرض ديد مجري بطريقي كه تا پايان كار نيازي به جابجايي آن نباشد
تخليه الكتريكي مدار
قبل از وصل نمودن برق مدار اطمينان حاصل شود كه مدار سالم و افراد مشغول كار نمي باشند
كارگران نبايد از سيم مهار  ميخ ها تسمه ها  سيم ها و امثال آن كه ممكن است استحكام كافي نداشته باشد آويزان شوند
دستكش عايق لاستيكي را بدون روكش چرمي نبايد بكار برد
قبل از نصب يا برچيدن هادي يا كابل نيرويي كه بعدا به تيرها و يا تاسيسات مشابه وارد خواهد شد بايد مورد نظر قرار گيرد و اقدام لازم جهت جلوگيري از انهدام اجزاء يا اشيا حامل نيرو به عمل آيد
طنابهايي كه در نزديكي خطوط برقدار مورد استفاده قرار مي گيرند بايد از جنس غير هادي باشند














چنانچه در زمينه برق تخصص نداريد با رعايت نكات ايمني فقط كارهاي ساده اي از قبيل تعويض لامپ هاي معمولي را انجام دهيد و به كارهاي مهمتر كه نياز به تخصص دارد اقدام نماييد
  در محيط مرطوب مانند حمام از وسايل برقي نظير بخاري برقي  سشوار  ريش تراش و ماشين لباسشويي استفاده نكنيد
  به فرزندانتان بياموزيد كه سيم هاي شبكه عمومي برق بدون روكش و فاقد حالت عايق بوده و لذا از نزديك شدن به آنها خودداري نمايند
  حريم برق را رعايت و از سقوط هر نوع ميله فلزي مانند آنتن تلويزيون بر روي شبكه هاي عمومي برق جلوگيري فرماييد
هنگام قطع برق از انجام هر اقدامي ابتدا چند لحظه صبر كنيد اگر در بررسي اوليه متوجه شديد كه قطع برق تنها مربوط به منزل و يا محل كار شما نبوده و بقيه همسايگان نيز دچار مشكل خاموشي شده اند   بنابراين در چنين حالتي با پرهيز از هرگونه دستكاري كنتور و يا تاسيسات برق رساني بلافاصله مراتب را از طريق تلفن هاي مندرج در روي قبوض برق  مصرفي به واحد حوادث برق منطقه مربوطه اطلاع دهيد  در صورتي كه قطع برق فقط مربوط به منزل و يا محل كار شما باشد در آن صورت با احتياط كامل نسبت به بررسي كليد و فيوز نصب شده در زير كنتور اقدام نماييد  اگر قطع برق به علت سوختگي فيوز و يا در اثر عملكرد كليد باشد توصيه مي شود قبل از وصل مجدد كليد و يا فيوز ارتباط كليه وسايل برقي متصل به سيستم داخلي را از طريق قطع كليد وسيله مربوطه و يا كشيدن دو شاخه آن از پريز از سيستم داخلي جدا نموده و سپس نسبت به وصل كليد و يا فيوز قبل از كنتور اقدام نماييد  فراموش نشود پس از برقراري مجدد جريان برق نسبت به وصل آن دسته از لوازم برقي كه كاركرد آنها مورد نياز مي باشد اقدام گردد در صورتي كه پس از بررسي كليد ويا فيوز نصب شده در جوار كنتور مشاهده گرديد كه كليد و يا فيوز سالم است و در حالت وصل مي باشد   اين نشانگر آن است كه قطع برق مربوط به انشعاب قبل از كنتور بوده و در اين مورد هم با پرهيز از هر گونه دستكاري كنتور و يا انشعابات قبل از كنتور مراتب را از طريق همان تلفن هاي مندرج بر روي قبض به واحد حوادث منطقه برق مربوطه اطلاع دهيد اين واحد به طور 24 ساعته و حتي در ايام تعطيل آماده رفع خاموشي از شبكه هاي برق رساني مي باشد  در صورتي كه از تماس با تلفن هاي فوق نتيجه اي حاصل نشد در آن صورت مي توانيد براي پي گيري   مراتب را با دفتر ارتباط مردمي  تلفن هاي 4 8066291  در ميان بگذاريد  اين تلفن ها در مورد پي گيري ساير مشكلات لاينحل مانده مشتركين با منطقه برق هم مي تواند مورد استفاده قرار بگيرد








خطرات برق در خانه
آيا مي توانيد يك روز بدون استفاده از برق زندگي كنيد؟
حتي تصور زندگي بدون برق مشكل است برق يكي از نعمات خداست كه با همت و زحمت كاركنان مجموعه صنعت برق توليد و توزيع مي شود و در اختيار مصرف كنندگان قرار ميگيريد.
استفاده از برق بايد با رعايت نكات ايمني همراه باشد و بايد افراد خانواده با خطرات برق و روش صحيح استفاده از برق آشنا باشند.
خطرات استفاده غيراصولي از برق عبارتنداز:
برق گرفتگي،سوختگي،آتش سوزي و صدمات ناشي از پرتاب شدن

برق گرفتگي چيست؟
قرار گرفتن دو نقطه از بدن در مسير جريان برق موجب عبور جريان از بدن مي شود و با توجه به شدت و مدت عبور جريان برق گرفتگي بوجود ميآيد و ممكن است عواقب مختلفي نظير مرگ ناشي از ايست قلبي- سوختگي داخلي- سوختگي خارجي بدنبال داشته باشد. بعد از برق گرفتگي ممكن است كليه ها از كار بيفتد يا دست ها بدليل سوختگي داخلي قطع شوند و يا بعلت پرتاب شدن(بعلت لرزش ناشي از برق گرفتگي)استخوانها دچار شكستگي گردند.

چگونه برق گرفتگي بوجود ميآيد
تمامي سطح زمين- ديوارها- كف اتاقها در تمامي طبقات بعنوان يك نقطه از سيستم برق محسوب مي شود و اگر نقطه اي از بدن موجود زنده از يك طرف به زمين يا ديوارها وصل باشد و از طرف ديگر به سيم برق (فاز يا نول)يا بدنه فلزي دستگاه برقي (يخچال - كولر- چرخ گوشت)تماس داشته باشد جريان برق از بدن عبور مي كند.بنابراين براي جلوگيري از برق گرفتگي بايستي اولاً از تماس مستقيم با سيمهاي برق (فازيا نول).با تماس غير مستقيم (بدنه فلزي دستگاههاي برقي كه ممكن است اتصال داخلي داشته باشند)جلوگيري كنيم و ثانياً اينكه هر وقت با وسايل برقي تماس داشته باشيم(درب يخچال- بدنه-كولر- چرخ گوشت و..) سعي كنيم از تماس دست يا پا به ديوار يا كف اتاق يا بدنه فلزي كابينت ها خودداري كنيم.
رعايت موارد ذيل از برق گرفتگي جلوگيري مي كند
1- سيستم وسايل برقي بايد كاملاً سالم باشنداگر طول سيم يا دو نقطه انتهايي كه به دو شاخه يا مادگي وصل شده دچار بريدگي شده باشد استفاده از آن سيم بسيار خطرناك مي باشد.
2- هنگام وصل كردن سيم دستگاه برقي اول انتهاي سيم(مادگي)كه به دستگاه وصل مي شود در محل خود نصب گردد و بعد از آن دو شاخه به پريز برق وصل شود.
3- هنگام وصل نمودن دو شاخه به پريز بدنه سخت دو شاخه را با دو انگشت بگيريد و از تماس كف دست با سيم خودداري كنيد.
4- هنگام بيرون كشيدن دو شاخه از پريز اول دستگاه را خاموش كنيد ثانياً دو انگشت دست چپ را در دو طرف پريز قرار دهيد و با دو انگشت دست ديگر قسمت سخت دو شاخه را بگيريد و از پريز برق جدا كنيد (از كشيدن سيم جداً خودداري كنيد)
5- هنگام باز كردن درب يخچال و يا استفاده از لوازم برقي در آشپزخانه حتماً دمپايي لاستيكي بپوشيد و از تماس همزمان هر دو دست بوسيله برقي و ديوارها خودداري كنيد.
6- هنگام شستشوي كف آشپزخانه كليه وسايل برقي را از برق جدا كنيد و سعي كنيد از پاشيده شدن آب به روي وسايل برقي خودداري شود و تازماني كه كاملاً كف آشپزخانه خشك نشده از وصل مجدد وسيله برقي به برق خودداري كنيد.
7- براي شستن ديوارهاي آشپزخانه از پاشيدن آب خودداري كنيد فقط با دستمال خيس روي ديوار بكشيد و در نزديكي پريزها و كليدها دستمال بايد مرطوب باشد.
8- براي تعويض لامپها ابتدا كليد را روي حالت خاموش قراردهيد و با استفاده از چهارپايه سالم و مناسب به نحوي كه با استقرار روي آن دستها كاملاً آزاد باشد با يك دست قسمت عايق سر پيچ (هلدر)را نگه داريد و با دست ديگر لامپ را باز كنيد و يا لامپ را نصب كنيد.
9- اگر سيم هاي شبكه برق كه در كوچه و خيابانها روي پايه ها نصب شده اند پاره شده و روي زمين افتاده از دست زدن به آنها خودداري كنيد و موضوع را به اتفاقات برق اطلاع دهيد.
10-اگر سيم هاي شبكه نزديك دريچه يا پشت بام باشد و امكان دسترسي به آنها وجود دارد از دست زدن به آنها خودداري كنيد و به اتفاقات برق اطلاع دهيد.

برچسب‌ها: توصيه هاي ايمني براي مقابله با برق گرفتگي
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:51 ] [ الیاس شبان ]
گرايش قدرت
هدف اصلي مهندسين اين گرايش، توليدبرق در نيروگاهها، انتقال برق از طريق خطوط انتقال و توزيع آن در شبكه هاي شهري و در نهايت توزيع آن براي مصارف خانگي و كارخانجات است. بنابراين يك مهندس قدرت بايدبه روشهاي مختلف توليد برق، خطوط انتقال نيرو و سيستم هاي توزيع آشنا باشد.گرايش قدرت به آموزش و پژوهش در زمينه طراحي و ساخت سيستم هاي مورد استفاده در توليد، توزيع، مصرف و حفاظت ازبرق مي پردازد.به عبارت ديگر دانشجويان اين رشته در شاخه توليد با انواع نيروگاههاي آبي، گازي،سيكل تركيبي و ... آشنا مي شوند. و در بخش انتقال و توزيع، روشهاي مختلف انتقال برق اعم از كابلهاي هوايي و زيرزميني را مطالعه مي كنند و در شاخه حفاظت نيز انواع وسايل و تجهيزات حفاظتي كه در مراحل مختلف توليد، توزيع، انتقال و مصرف انرژي،انسانها و تاسيسات را در برابر حوادث مختلف محافظت مي كنند، مورد بررسي قرار ميدهند كه از آن ميان مي توان به انواع رله ها، فيوزها، كليدها و در نهايت سيستم هاي كنترل اشاره كرد.
يكي ديگر از شاخه هاي قدرت نيز ماشين های الكتريكي است كه شامل ژنراتورها، ترانسفورماتورها و موتورهاي الكتريكي مي شود كه اين شاخه از زمينه هاي مهم صنعتي و پژوهشي گرايش قدرت است.


 

از درسهاي پايه و اصلي موثر در مهندسي قدرت مي توان به دروس مدار،الكترومغناطيس، الكترونيك، ماشين و بررسي اشاره كرد.
بعضي از درسهاي تخصصي اين گرايش عبارتند از :

ماشينهاي الكتريكي 3: اين درس از جمله درسهايي است كه ديدي صنعتي به دانشجو مي دهد. مبحث اين درس را مي توان به دو فصل مهم ترانفسورمرهاي سه فاز و ماشينهاي سنكرون تقسيم بندي نمود.

ترانسفورهاي سه فاز و ماشينهاي سنكرون: وسايلي الكتريكي هستند كه بيشتر جنبه صنعتي دارند و كاربردهاي بسيار زياد ترانسهاي سه فازدر انتقال و توزيع انرژي الكتريكي، تبديل ولتاژ در ابتداي همه كارخانه ها وكارگاههاي بزرگ صنعتي و ... بر هيچ كس پوشيده نيست. در اين درس در مورد انواع آرايشهاي اين ترانسها، كليه گروههاي موجود و كاربرد هر نوع، بحث جامعي مي شود.

ماشينهاي مخصوص : به تعبيري مي توان اين درس را نقطه عطف درسهاي تخصصي اين گرايش دانست. زيرا اين درس به بررسي در مورد ماشينهاي ويژه مي پردازد كه اين ماشينها در وسايل خانگي كاربرد فراوان دارند.

الكترونيك قدرت: الكترونيك قدرت در عمل بين الكترونيك و قدرت، آشتي برقرار كرده است. به طور مثال مي توان با فرمان يك ريزپردازنده كه حدود 5 ولت و 200 ميلي آمپر است يك كارخانه را راه اندازي كنيم. درزمينه الكترونيك قدرت المانهايي نظير تريستور، ترانزيستور و ... كاربردهاي فوقالعاده زيادي دارند. از مزاياي اين قطعات تحمل توانهاي بالا مي باشد

.بررسي سيستمهاي قدرت 2 : اين درس بيشتر در موردانتقال انرژي و مشكلات موجود در اين راه صحبت مي كند. از جمله مطالب ارائه شده دراين درس مي توان به پخش بار اقتصادي در شبكه هاي قدرت، اتصال كوتاههاي متقارن ونامتقارن روي شبكه قدرت و پايداري سيستمهاي قدرت اشاره نمود.

 

توليد و نيروگاه: اين درس يكي از درسهاي بسيار جذاب اين گرايش است، زيرا برخلاف ديگر درسها، زياد به مسائل نظري، نمي پردازد و جنبه بسيار عملي دارد. آشنايي با انواع نيروگاهها (آبي، اتمي، بادي، بخار، ...) و همچنين بحث كلي در مورد اين نيروگاهها و روشهاي كاري آنها از مباحث اين درس است

.رله و حفاظت : يك شبكه قدرت را بايد در مقابل خطرات احتمالي (اتصال كوتاهها) محافظت كرد. از وسائلي كه در اين مورد استفاده مي شود ميتوان به رله ها اشاره كرد كه بسته به نوع رله به محض ايجاد يك حالت خطا و يا خرابي در شبكه وارد عمل شده، قسمتي از شبكه را جدا كرد.

عايق و فشار قوي : با توجه به تفاوتهاي ولتاژهاي فشارقوي با ولتاژهاي فشار ضعيف، به طور حتم توليد، اندازه گيري و بهره برداري از اين ولتاژها تفاوتهاي عمده اي با ولتاژهاي فشار ضعيف دارد و براي عايق بندي شبكه فشارقوي بايد از عايقهاي مخصوصي استفاده كرد. فصل نخست اين درس به بررسي اين مقوله مي پردازد.در بخش دوم اين درس انواع تخليله الكتريكي، مراحل مختلف آن در عايقها و اثرات مختلف شكست بر عايق مورد بررسي قرار مي گيرد.

ترموديناميك : شايد اولين سوالي كه در مرحله اول به ذهن برسد ارتباط اين درس با درسهاي برق باشد. كاربرد اصلي مطالب اين درس مبحث توليدنيروگاه است. زيرا هنگام آشنايي با انواع نيروگاهها (نيروگاه بخار، گازي، اتمي و (… بايد اطلاعاتي در مورد سيكل كاري آنها داشته باشيم، پس داشتن اطلاعاتي در مورد ترموديناميك ضروري است.

اصول ميكروكامپيوتر : اين درس را به جرات مي توا ن از جذابترين و پركاربردترين درسهاي برق دانست زيرا در دنياي امروز كه تمامي وسايل مكانيكي آنالوگ جاي خود را به وسايل ديجيتالي مي دهند، داشتن اطلاعات كافي در موردنحوه كار پروسسورها از اولين نيازهاي يك مهندس برق مي باشد. با تركيب مطالب اين درس با هر كدام از درسهاي ديگر مي توان طرحهاي بسيار جالب و پركاربردي را طرح ريزي كرد.


برچسب‌ها: گرايش قدرت
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:50 ] [ الیاس شبان ]
مقدمه: یکی از اجزاء مهم شبکه های فشار قوی ، مقره ها می باشد که بر حسب ولتاژ مورد استفاده و شرایط محیطی از نظر آلودگی و رطوبت ، شکل خاصی به خود می گیرند. وظایف مقره ها در شبکه ها را می توان به صورت زیر بیان نمود :1. تحمل وزن هادی های خطوط انتقال و توزیع برای نگهداری سیم های هوایی روی پایه ها و دکل ها در بدترین شرایط (یعنی موقعی که ضخامت یخ و برف تشکیل شده روی سیم ها در حداکثر مقدار باشد) را داشته باشد و اصولاً باید بتوانند بیشترین نیروهای مکانیکی وارد شده بر ان ها را تحمل کنند.2. عایق بندی هادی ها و زمین و بین هادی ها با یکدیگر به عهده مقره است. یعنی مقره ها باید از استقامت الکتریکی کافی برخوردار باشند تا بتوانند بین فازهای شبکه و دکل ها که متصل به زمین هستند ایزولاسیون کافی برای تحمل ولتاژ فازها را داشته باشند. استقامت الکتریکی آن ها باید در حدی باشد کهدر بدترین شرایط (یعنی در حضور رطوبت ، باران ، آلودگی و بروز صاعقه با ولتاژ بالا) دچار شکست کامی الکتریکی نشوند.


بنابراین مقره ها باید دارای خصوصیات زیر باشند :1. استقامت الکتریکی بالا. 2. استقامت مکانیکی بالا.3. عاری از ناخالصی و حفره های داخلی.4. استقامت در برابر تغییرات درجه حرارت و عدم تغییر شکل در اثر تغییر دما (با توجه به ضریب انبساط حرارتی که بایستی کم باشد).5. ضریب اطمینان بالا.6. ضریب تلفات عایقی کم.7. در برابر نفوذ آب و آلودگی ها مقاوم باشد. جنس مقره ها جنس مقره ها معمولاً از چینی یا شیشه است. مقره های چینی از سه ماده مختلف تشکیل شده است :1. کائولین یا خاک چینی AL2O3-2SIO2-2H2O به مقدار 40 تا 50 درصد.2. سیلیکات آلومینیوم (فلداسپات) K2O-AL2O3-6SIO2 به مقدار 25 تا 30 درصد.3. خاک کوارتز SIO2 به مقدار حداکثر 25 درصد.این سه نوع با ترتیب برای بالا بردن استقامت حرارتی ، الکتریکی و مکانیکی به کار می روند. به عبارت دیگر خواص الکتریکی ، مکانیکی و حرارتی چینی بستگی به درصد فراوانی این سه جزء دارد. هر چه فلداسپات بیشتر باشد استقامت الکتریکی آن زیادتر می شود و هر چه مقدار کوارتز بیشتر شود ، استقامت مکانیکی آن بیشتر شده و با افزایش کائولین ، استقامت حرارتی آن بیشتر می شود.برای تهیه چینی ، مواد فوق را با کمی آب خالص مخلوط می کنند تا به صورت گل و خمیر در آید. سپس این گل را در قالب های معینی شکل داده و در کوره حرارت می دهند تا پخته شود و رطوبت آن نیز گرفته شود. البته قبل از قالب گیری ، درصد رطوبت گل را پایین می آورند و تحت خلاء ان را پرس می کنند ، پس از ریخته شدن آن را سرد می کنند. ولی سرد کردن آن به طور ناگهانی انجام نمی شود و با ملایم این کار صورت می گیرد. تا ترکی در آن ایجاد نشود. پس از این مرحله یک لایه لعاب شیشه ای بر روی آن می ریزند تا سطح آن کاملاً خالی از وجود حباب ها و ترک های مویین گردد. لعاب شیشه ای علاوه بر افزایش استقامت مکانیکی مقره قدرت چسبندگی گرد و غبار و نفوذ گرد و غبار و رطوبت را کاهش می دهد. همچنین باعث ایجاد یک سطح کاملاً صاف می شود که باعث افزایش مقاومت سطحی عایق می شود.درجه حرارت پختن در کوره نیز در تعیین استقامت الکتریکی و مکانیکی مقره چینی مؤثر است که هر چه در درجه حرارت بالاتری قرار داده شود ، حبابهای هوا در آن کمتر به وجود می آیند و استقامت الکتریکی آن زیاد می شود اما در عوض عایق خیلی ترد و شکننده می شود و هرچه درجه حرارت پختن در کوره کمتر شود استقامت مکانیکی آن بیشتر می شود و هر چه درجه حرارت پختن در کوره کمتر می شود ، استقامت مکانیکی آن بیشتر می شود ، ولی حفره های بیشتری در آن باقی می ماند و استقامت الکتریکی آن بیشتر می شود ولی حفره های بیشتری در آن باقی می ماند و استقامت الکتریکی آن کاهش می یابد. معمولاً درجه حرارت پخت در کوره را بین 1200 تا 1500 درجه نگه م دارند. در نتیجه ، استقامت الکتریکی چینی بین 120 (kv/cm) تا 280 (kv/cm) می باشد. همچنین استقامت مکانیکی چینی در برابر نیروی فشاری 690 (MNt/m2) (در مقاطع بزرگتر 275 (MNt/m2) ) و در برابر نیروی کششی 48 (MNt/m2) (در مقاطع بزرگتر 20 (MNt/m2)) و در برابر نیروی خمشی 95 (MNt/m2) می باشد. از خواص بسیار مهم چینی می توان آسان شکل گرفتن آن ها و استقامت در برابر مواد شیمیایی و تغییرات جوی را نام برد.شیشهمعمولاً شیشه را در درجه حرارت هی بالا با مخلوطی از مواد مختلف از جمله آهک و پودر کوارتز ذوب می نمایند و سپس به طور ناگهانی آن را سرد نموده و قالب ریزی می کنند. این عمل ((Toughening) باعث سفت شدن شیشه می شود). بدین ترتیب مقره شیشه ای با استقامت مکانیکی خیلی زیاد بدست می آید که در مقابل لب پریدگی از چینی مقاوم تر است و استقامت مکانیکیفشاری آن 5/1 برابر چینی است و استقامت مکانیکی آن در برابر نیروهای خمشی اندک ، کمتر از چینی است.همچنین استقامت الکتریکی آن هم خیلی بیشتر از عایق های چینی است (بین 500 تا 1000 کیلو ولت بر سانتی متر).مزیت دیگر شیشه این است که ضریب انبساط حرارتی آن کوچک است و در نتیجه تغییر شکل نسبی آن در اثر تغییر درجه حرارت ، خیلی کم است. همچنین در مقره های شیشه ای ، قبل از بروز ترک ، کاملاً خرد می شوند و لذا از روی زمین به راحتی می توان مقره معیوب را تشخیص داد. بر خلاف مقره های چینی ، در واقع ساخت مقره های شیشه ای ، معمولاً حفره در آن به وجود نمی آید و اگر ترک یا حفره ای هم باشد به راحتی قابل مشاهده است. به علاوه به علت عبور نور خورشید از آن در اثر شاف بودن ، مقاومت آن در برابر نور خورشید بیشتر است . اما معایب شیشه آن است که :1. اولاً رطوبت به راحتی در سطح آن تقطیر می شود.2. به علت تغییر شکل نسبی داخلی پس از سرد شدن ، نمی توان مقره های بزرگی از آن ها ساخت.3. گرد و خاک را بیشتر به خود جذب می کند. شکست الکتریکی در مقره ها دو نوع شکست در مقره ها ممکن است رخ دهد :1. سوراخ شدن مقره ( شکست الکتریکی داخل بدنه مقره) :این شکست بستگی به جنس مقره ، ضخامت بدنه مقره و ناخالصی های آن دارد که غالباً اتفاق نمی افتد ؛ مگر در هنگام صاعقه های بسیار خطرناک و امواج سیار روی خط چین رخ می دهد. ضخامت بدنه مقره را طوری طراحی می کنند که برای ولتاژهای ضربه صاعقه ای و امواج سیار ناشی از سویچینگ سوراخ نشود.2. جرقه سطحی مقره :به علت اینکه سح مقره ها با هوا در ارتباط است و با توجه به اینکه استقامت الکتریکی هوا خیلی کمتر از مقره ها است لذا قبل از سوراخ شدن ، در روی سطح مقره ها جرقه زده می شود. معمولاً اگر بر روی سطح مقره ها گرد و غبار و رطوبت و آلودگی بنشیند به سطح آن رسانا می شود و یک جریان نشتی روی سطح مقره بین هادی و پایه فلزی آن بر قرار می گردد و باعث پایین آمدن ارزش عایقی سطح مقره می شود. لذا اولاً سطح عایق ها را طویل می سازندتا مسیر جریان نشتی طولانی تر شود و ارزش عایقی سطحی زیاد از دست نرود. دیگر آن که سسطح عایق را به صورت چتری می سازند تا باران از آن ریخته شده و ابعاد مقره نیز بزرگ نشود و بالاخره جای خشک هم داشته باشد. شیب چترها باید طوری باشد که روی سطوح هم پتانسیل یعنی عمود بر خطوط میدان بین هادی و میله قرار گیرند. زیرا اگر بین دو نقطه ای که دارای اختلاف پتانسیل باشند ، سطح رسانای ناشی از گرد و غبار تشکیل می شود ، جریان زیادتری جاری شده و جرقه سطحی زودتر زده می شود. انواع مقره ها بر حسب کاربرد این نوع وسیله ، مقره ها را به سه دسته تقسیم می کنند :1. مقره های خطوط هوایی : برای عایق کردن هادی ها نسبت به پایه (دکل) و نسبت به یکدیگر و نگهداری هادی ها بر روی پایه ها از این نوع مقره استفاده می شود.2. مقره های اتکایی : برای عایق کاری باس بارها در پست ها و تابلوها نسبت به زمین و نگهداری آن ها از این نوع مقره ها استفاده می شود.3. مقره های عبوری یا بوشینگ ها : از این نوع مقره ها برای عبور باس بارها از دیواره ها یا ورود به تجهیزات استفاده می شود. همچنین برای ایزوله کردن خطوط یا باس بارها نسبت دیوارها یا بدنه تجهیزات هم به کار می رود.اکنون به توضیح تک تک این نوع مقره ها خواهیم پرداخت . البته درصد بسیار زیادی از مقره های مورد استفاده از نوع مقره های خطوط هوایی می باشد.انواع مقره های خطوط هواییالف) مقره های سوزنی (میخی) :از این مقره ها برای نگهداری خطوط توزیع 11 و 20 و 33 کیلو ولت استفاده می شود که بیشتر به صورت یکپارچه ساخته می شوند و معمولاً به شکل ناقوس کلیسا هستند و هادی خط روی شیار بالایی مقره قرار می گیرد و توسط یک سیستم به مقره محکم می شود. مقره توسط یک پیچ فولادی که در داخل مقره محکم شده است به بازوی دکل بسته می شود. اطراف پیچ فولادی را با فلز نرم مانند سرب یا سیمان پر می کنند تا چینی مقره با فولاد سخت در تماس نباشد و در اثر گشتاور خمشی شکسته نشود.چترهای روی مقره هم به خاطر ایجاد مسیر طولانی و همچنین ایجاد نقاط خشک در هنگام بارندگی و هم لغزان بودن سطح مقره برای باقی نماندن باران بر روی سطح مقره ایجاد می شود. به عبارت دیگر در حالت مرطوب بودن مقره ، فاصله جرقه برابر مجموع کوتاهترین فاصله از لبه یک چتر به نزدیکترین نقطه روی چتر پایینی به اضافه فاصله از لبه چتر پایینی تا پایه فلزی مقره می باشد. همچنین در حالت خشک بودن مقره کوتاهترین فاصله از هادی تا پایه فلزی مقره است. به این منظور ، ضریب اطمینان مقره را به صورت زیر تعریف می کنند.ولتاژ لازم برای جرقه سطحی = ضریب اطمینان مقره ولتاژ نامی نقره در شبکه های 20 کیلو ولت ، ضریب اطمینان هوای خشک مقره های میخی برابر 6 و برای هوای مرطوب به مقدار 4 است. همچنین در شبکه های 11 KV این ضریب در هوای خشک برابر 2/8 و برای هوای مرطوب به مقدار 5 است.ب) مقره های آویزان (در مقره های خطوط هوایی) : در ولتاژهای بالاتر از 50 کیلو ولت که در سیستم های انتقال و فوق توزیع استفاده می شود ، استفاده از مقره های سوزنی به علت نیاز به ضخامت زیادتر و پیچیده تر شدن ساختمان مقره ها و گرانتر شدن و غیر اقتصادی بودن آن ها امکان پذیر نیست. لذا در ولتاژهای بالا از مقره های آویزان می شود و هادی خط به وسیله کلمپ فلزی به پایین ترین مقره بشقابی زنجیره متصل می گردد.هر مقره بشقابی از یک دیک بشقاب از جنس چینی یا شیشه تشکیل شده است که در قسمت بالایی آن ،یک کلاهک چدنی گالوانیزه توسط سیمان مخصوصی به نام Alumina (که مقاومت الکتریکی بالا و از استقامت مکانیکی و چسبندگی بالایی برخوردار است) به شیشه یا چینی متصل شده است و در قیمت پایین مقره نیز یک پین (pin) فولادی گالوانیزه که آن هم به وسیله سیمان مخصوص Alumina به مقره متصل شده است. همچنین مسیر زیر بشقاب ها به صورت چین دار است تا طول مسیر جریان نشتی افزایش یابد. پین فولادی هر مقره در داخل حفره کلاهک مقره پایینی قرار گرفته و با زدن گیره اطمینان ( اشپیل Split-Pin ). حفره : کلاهک از سوراخ ریز مقابل آن اتصال پین و کلاهک محکم می شود. دو مقره ضمن اتصال محکم به مقره در محل اتصال به صورت لولایی حرکت آزادانه هم دارند. قطر بشقاب های این نوع مقره ها معمولاً بین 150 تا 360 میلیمتر و یا بیشتر می باشد . استقامت مکانیکی آن ها هم معمولاً بین 40 تا 300 کیلو نیوتن می باشد.مزایای استفاده از مقره های بشقابی را می توان به صورت زیر بیان نمود :1. چون هر واحد مقره بشقابی برای یک ولتاژ نامی پایینی (در حدود 11 کیلو ولت) طراحی می شود. متناسب با ولتاژ خط می توان به تعداد دلخواه از این بشقاب ها را به هم متصل نمود تا یک زنجیره آن بتواند ولتاژ خط را تحمل کند (قابلیت انتخاب تعداد بشقاب ها).2. اگر هر کدام از بشقاب های یک زنجیره مقره آویزان ، معیوب یا صدمه ببیند فقط لازم است همان یک بشقاب عوض شود و نیازی به تعویض کل زنجیره نیست (اقتصادی بودن مقره).3. چون زنجیره مقره به کراس آرم خط آویزان است و می تواند به صورت آزادانه حرکت نماید ، حداقل فشار مکانیکی بر مقره های آویزان وارد می شود (تنش های مکانیکی کمتری به مقره وارد می شود).4. اگر به دلیلی بخواهند ولتاژ نامی خط را افزایش دهند به راحتی می توان با اضافه نمودن چند تا بشقاب ، قدرت عایقی مناسب را به دست آورد و نیازی به تعویض زنجیره مقره نیست (قابلیت انعطاف در افزایش ولتاژ خط).5. چونهادی خط به زنجیره آویزان می گردد و پایین تر از بازوی کراس آرم (صلیبی) دکل خط انتقال قرار می گیرد در نتیجه هنگام برخورد صاعقه به خط ، صاعقه ابتدا به بازوی کراس آرم خط برخورد می نماید تا حدود زیادی از خط حفاظت می شود (حفاظت خط در برابر صاعقه به وسیله بازوی کراس آرم دکل انجام می شود).6. اگر بار مکانیکی خط زیاد باشد مثلاً : در اسپن های بلند ، هنگام عبور خطوط انتقال از روی رودخانه ها ، دره ها ، اتوبان ها می توان از زنجیره های دوبل یا بیشتر استفاده نمود (قابلیت استفاده از زنجیره های دوبل یا بیشتر). ب) مقره های سنتی : مقره های کششی در جاهایی که نیروی کشش افقی زیادی به مقره وارد می شود استفاده می گردد. از این مقره ها در پایه های ابتدا و انتهایی خطوط انتقال ، توزیع و در پایه هایی که در مسیر خط از حالت مستقیم خارج شده و یا نسبت به افق ، زاویه پیدا می کنند ، استفاده می شوند. مقره های مذکور همان مقره های بشقابی هستند که به صورت افقی نسب می شوند و باید بیوری کششی خط را در پایه ها تحمل نمایند و چون نیروی زیادتری را باید تحمل کنند فقط استقامت مکانیکی آن ها نسبت به مقره های آویزان بیشتر است. د) مقره های مهار : در خطوط توزیع برای پایه هایی که در ابتدا و انتهای خط قرار می گیرند و یا برای پایه هایی قرار گرفته در زاویه برای خنثی کردن نیروی کششی که از یک طرف به پایه وارد می شود از سیم مهار استفاده می شود. این سیم مهار از یک طرف به رأس تیر محکم می شود و از طرف دیگر به وسیله مهار و صفحه مهار در داخل زمین محکم می شود.برای ایمنی و حفاظت بیشتر که احتمالاً سیم مهار در بالا از طریق میلگرد تیر برق دار گردید ، سیم مهار در نزدیکی زمین برقدار نشود ، در وسط سیم مهار از مقره مهار استفاده می شود و سیم های مهار از دو طرف به مقره مهار متصل می شود. این مقره به گونه ای است که اگر شکسته شود ، سیم مهار رها نمی شود و البته بایستی تحمل نیروی کششی سیم مهار را داشته باشند. ﻫ )مقره های استوانه ای : این مقره ها به صورت یک زنجیره استوانه ای و به صورت یکپارچه از جنس چینی یا اخیراً از مواد ترکیبی (که استقامت مکانیکی بسیار بالایی داشته و آب بر روی سطح آن ها پخش نمی شود و برای مناطق صحرایی مناسب هستند) ساخته می شوند و به دو طرف انتهایی آن ها دو کلاهک فلزی با سیمان مخصوص اتصال داده شده است. قطر استوانه عایق متناسب با قطر مکانیکی نیاز انتخاب می شود. از این مقره بعضاً در خطوط انتقال استفاده می شود. این مقره ها در مقایسه مقره های آویزان بشقابی از وزن بسیار کمتری برخوردارند (وزن مقره های اویزان دریک زنجیره بیشتر به خاطر وزن کلاهک های فلزی آن است) و لذا از نظر اقتصادی ارزان تر هستند. ولی نقطه ضعف اصلی آن ها امکان خراب شدن کامل مقره در اثر یک قوس الکتریکی یا ضربه مکانیکی بیرونی بر آن است. در صورتی که در مقره های بشقابی تمام زنجیره از بین نمی رود. در زنجیره های بشقابی اگر یک مقره دچار ترک شود تا مدت زیادی بقیه آن ها می توانند ولتاژ خط را تحمل کنند و همچنین بار مکانیکی خط را تحمل نمایند.در ولتاژهای بالا می توان دو یا سه مقره استوانه ای را به هم متصل نمود. نوع ساخته شده از مواد ترکیبی (Composite Material) این نوع مقره ها دارای خاصیت آب گریزی بوده و آب و آلودگی بر روی سطح مقره پخش نمی شود ، بلکه این آلودگی و رطوبت در یک نقطه روی سطح باقی می ماند و چون تمام سطح مرطوب نمی شود ، می توان مسیر خزشی آن را کوتاه نمود. جریان نشتی این نوع مقره ها خیلی کم است و در مناطق با آلودگی زیاد روی سطح آن ها جرقه زده نمی شود و نیازی به تمیز کردن هم ندارند. این مقره ها ضمن داشتن استقامت مکانیکی بالا از وزن بسیار کمی نیز برخوردارند.مقره های مخصوصبرای مناطق با شرایط آب و هوایی بسیار بد مانند مناطقی که آلودگی صنعتی یا آلودگی آب و هوایی بیش از حد معمول وجود دارد یا مناطقی که مه زیاد وجود دارد یا مناطقی که صاعقه های خطرناک با شیب زیاد وجود دارد ، از مقره های استاندارد معمولی نمی توان استفاده نمود و باید از مقره های با طراحی خاص برای آن مناطق استفاده نمود و باید از مقره های با طراحی خاص برای ان مناطق استفاده نمود. در این نوع مقره ها معمولاً از بشقاب های گودتر استفاده می کنند و داخل بشقاب گود ، چترهای بلندتری به آن داده می شود. در نتیجه فاصله خزش مقره افزایش می یابد و جریان نشتی آن به دلیل طولانی تر شدن مسیر و بزرگ شدن مقاومت سطحی کاهش یافته و دیرتر جرقه سطحی زده می شود (به خاطر آلودگی و رطوبت). همچنین سطح مقره را پر شیب می سازند تا در اثر باران سطح آن به راحتی تمیزتر شود. ز) مقره چرخی : از این مقره ها در خطوط فشار ضعیف 400 ولت استفاده می شود. این مقره ها توسط تسمه فلزی U شکل به نام اتریه و پین واشپیل به پایه های خطوط توزیع هوایی بسته می شوند و سیم هوایی شبکه بر روی شیار چرخی مانند مقره قرار می گیرد و از آن به عنوان مقره کششی نیز استفاده می شود و در دو نوع یک شیاری و دو شیاری استفاده می شود.مقره های اتکایی این مقره ها برای نگهداشتن شین های فشار قوی و دیگر تجهیزات به کار برده می شوند. این مقره ها به شکل استوانه ای چینی توپر یا توخالی ساخته می شوند که برای تأسیساتی که مقره باید نیروی مکانیکی بیشتری را تحمل کند از نوع توخالی آن استفاده می شود. زیرا نوع توپر آن فقط با یک قطر معین و محدودی قابل ساخت است ولی برای افزایش استقامت الکتریکی نوع توخالی آن سوراخ داخل مقره ها به صورت افقی یا عمودی نصب می شوند. مقره های عبوری (بوشینگ ها) برای سرهای خروجی و ورودی دستگاه های فشار قوی ، برای جلوگیری از ایجاد جرقه بین ولتاژ آن خط عبوری و بدنه دستگاه به کار می روند (مثل بوشینگ ترانس ها). این مقره ها به صورت لایه های استوانه ای به کار می روند و نسبت به محیط مورد استفاده ، شکل مقره های عبوری متفاوت است. ساده ترین آن ها استوانه های درهم است. فضای داخل این استوانه های مابقی ، معمولاً توسطگازها یا مایع های عایق پر می شود. در ترانسفورماتورها ، بوشینگ ها حاوی روغن هستند. ارتفاع آن ها برحسب میزان ولتاژ و ارتفاع از زمین متفاوت است. به منظور جلوگیری از ازدیاد حرارت در بوشینگ ها از فیبرهای عایقی در سر بوشینگ ها استفاده می شود زیرا فیبر هدایت حرارتی بهتری نسبت به چنین دارد. آزمایش مقره های خطوط هوایی به طور کلی سه دسته آزمایش بر روی مقره ها انجام می گیرد :1. Type Test : که فقط روی سه عدد مقره انجام می گیرد و صرفاً به خاطر بررسی مشخصات الکتریکی یک مقره است که اساساً بستگی به شکل مقره و جنس و ابعاد آن به طور کلی به طراحی مقره بستگی دارد. این آزمایش ها را فقط یک بار برای تأیید صحت طراحی مقره ها و مقایسه نتایج حاصل با مقادیر تعیین شده توسط استانداردها انجام می دهند. به این آزمایش ها ، آزمایش های تخلیه یا آزمایش های جرقه نیز می گویند (Flashover Test).2. Sample Test (آزمایش های نمونه) : این آزمایش ها بر روی تعدادی از مقره ها که به صورت کاملاً اتفاقی انتخاب می شوند ، انجام می گیرد و به منظور بررسی مشخصات مقره و کیفیت موارد مورد استفاده در آن ها است و در حقیقت معیاری برای پذیرش کیفیت مقره های تولیدی یک تولید کننده است.3. Routine Test (آزمایش های سری) : این آزمایش ها بر روی تک تک تمام مقره های تولید شده در خط تولید شده در خط انجام می گیرد و به منظور خارج شدن مقره هایی که احتمالاً در جریان ساختن آن اشکالی به وجود آمده می باشد. بدین طریق مقره های کاملاً معیوب از خط تولید خارج می شوند. Type Test بر طبق استاندارد بین المللی IECگروه اول آزمایش ها شامل آزمایش های زیر است :1. آزمایش استقامت در برابر ولتاژ ضربه ای ، صاعقه در هوای خشک : این آزمایش در دو حالت انجام می شود :الف) با موج ضربه ای مقاوم : برای هر مقره ای حداکثر دامنه موج ضربه ای استاندارد (که برای امواج صاعقه مدل می شود) باعث ایجاد جرقه بر روی سطح مقره نمی شود را استاندارد مشخص کرده است. البته مقادیر برای شرایط جوی استاندارد داده می شود. حالا اگر شرایط آزمایش از نظر فشار و درجه حرارت و میزان رطوبت متفاوت با شرایط استاندارد باشد ، باید مقادیر فوق را تصحیح نمود. در این آزمایش 15 بار موج ضربه ای استاندارد 1.2/50 μsec به مقره به دفعات متوالی اعمال می شود. فاصله زمانی بین هر بار باید به اندازه کافی باشد تا اثر قبلی از بین رود. دامنه موج ضربه ای همان مقدار مشخص شده در استانداردها با ضریب تصحیح مربوطه است. اگر این آزمایش در هیچ دفعه ای جرقه سطحی روی مقره زده نشود یا تعداد دفعات جرقه سطحی کمتر از 2 بار باشد و سطح مقره ها آسیب کلی نبیند. این آزمایش جواب مثبت داده است. البته اثر جزئی جرقه روی سطح مقره (مثل خش انداختن) مجاز است.ب) با موج ضربه ای با احتمال 50 % جرقه سطحی : دامنه موج ضربه ای استاندارد که با احتمال 50% بر روی سطح مقره جرقه زده می شود در استانداردها مشخص شده است. حالا برای یک مقره مورد آزمایش ، یک موج ضربه ای استاندارد با دامنه Vk نزدیک به سطح تقریبی دامنه ولتاژ جرقه 50% انتخاب می شود. همچنین یک دامنه متغیر ولتاژ ΔV که تقریباً 3% از ولتاژ V است ، انتخاب می گردد. حالا یک موج ضربه ای استاندارد با دامنه VK به مقره اعمال می شود. اگر این موج سبب بروز جرقه سطحی روی مقره نگردید ، دامنه موج ضربه ای بعدی باید Vk + ΔV انتخاب شود که اگر حدود 30 بار و چون ممکن است Vk اولیه خیلی کوچک یا خیلی بزرگ انتخاب شده باشد ، 1 تا 9 آزمایش اول را 30 بار محسوب نمی کنند. اگر هر ولتاژ UV در این آزمایش nV بار تکرار شده باشد ، ولتاژ جرقه سطحی 50% از رابطه زیر بدست می آید :∑nVUV 30مقره به شرطی این قسمت را جواب می دهد که 50%U بدست آمده از رابطه بالا برای آن از 04/1 برابر ولتاژ جرقه مقاوم آن کمتر نباشد و مقره ها در اثر جرقه ای سطحی روی آن ها آسیب کلی نبیند.2. آزمایش استقامت در برابر ولتاژ ضربه ای سوئچینگ در هوای مرطوب :موج ضربه ای برای مدل کردن سوئچینگ ، یک موج ضربه ای 250/2500μsec است که با موج ضربه ای صاعقه متفاوت است و زمان رسیدن به یک مقدار یک و نیم موج پشت آن خیلی بیشتر از موج ضربه ای صاعقه می باشد. در این حالت مقره تحت آزمایش ، زیر بارش یک باران مصنوعی قرار می گیرد. شدت بارش باران باید حداقل بین 1 میلیمتر بر دقیقه تا 2 میلیمتر بر دقیقه باشد و به صورت مورب با زاویه °45 بارش نماید. درجه حرارت محیط هم بین c°15- تا c°15 باشد و مقاومت مخصوص آن در c°20 باید – m Ω 15±100 باشد.مقره باید به مدت 15 دقیقه قبل از شروع تست تحت بارش این باران قرار گیرد ، البته این زمان می تواند کمتر هم باشد ، مخصوصاً زمانی که تست های متوالی انجام می گیرد. در این جا نیز این آزمایش در دو حالت مختلف می تواند انجام بگیرد :الف) با موج ضربه ای با احتمال 50% جرقه سطحی : طریقه آزمایش مانند حالت هوای خشک است (با موج ضربه ای صاعقه) ولی دامنه موج ضربه ای 50% بدست آمده از رابطه نباید کمتر از 085/1 برابر دامنه موج ضربه ای مقاوم تعیین شده در استاندارد برای موج ضربه ای مقاوم تعیین شده در استاندارد مربوط به شرایط جوی استاندارد است که برای شرایط آزمایشگاهی باید در ضرایب تصحیحی ، اصلاح شود.ب) با موج ضربه ای مقاوم : این آزمایش نیز با دامنه موج ضربه ای مقاوم تعیین شده در استاندارد برای 15 بار تکرار می شود و اگر تعداد دفعاتی که جرقه سطحی روی مقره زده می شود بیشتر از 2 بار نباشد این ازمایش جواب مثبت داده است. در این آزمایش نیز نباید سطح مقره ها آسیب کلی ببیند (اثرهای جزئی روی سطح مقره قابل پذیش است).3. آزمایش استقامت در برابر ولتاژ با فرکانس صنعتی در هوای مرطوب Wet Power – Freuency Testدراین لحظه مقره نیز تحت آزمایش در یک شرایط باران مصنوعیمانند حالت قبل قرار می گیرد. متناسب با شرایط جوی زمان آزمایش از نظر فشار و درجه حرارت ، مقدار ولتاژ قابل استفاده مقره را بر اساس مقدار تعیین شده آن در استانداردها بدست می آوریم (با استفاده از ضرایب تصحیح). سپس یک ولتاژ در حدود 75% ولتاژ فوق را به مقره اعمال می کنیم و سپس به تدریج و به آرامی با یک شیب در حدود 2% ولتاژ فوق بر ثانیه ، ولتاژ را افزایش می دهیم تا به مقدار 100% فوق برسد. سپس این ولتاژ را در حدو یک دقیقه بر روی مقره نگه می داریم. طی این آزمایش هیچ گونه جرقه سطحی یا سوراخ شدن مقره نباید اتفاق بیفتد. دراین آزمایش می توان افزایش ولتاژ را هنوز ادامه دهیم تا جرقه سطحی حاصل شود. این آزمایش را 5 بار تکرار می کنیم و مقدار متوسط ولتاژهای جرقه سطحی را به عنوان ولتاژ جرقه هوای مرطوب در ولتاژ سینوسی با فرکانس های صنعتی تعیین کنیم. فرکانس موج سینوسی باید بین 15kv تا 100kv باشد.هر واحد مقره ، نام تولید کننده و سال تولید آن نوشته می شود. همچنین حداکثر قدرت مکانیکی مقره نیز بر روی آن نوشته می شود. مثلاً U300 مقره 300 کیلونیوتنی است. شرایط استاندارد به صورت T = 20°c وP = 760mmHy رطوبت 119 water/m3 = است. قبل از پرداختن به آزمایش هایی که بر روی مقره های نمونه انجام می گیرد ، ساختمان مقره ها را بیان می کنیم ، که به دو دسته تقسیم می شوند :1. نوع A : مقره هایی که طول یا ضخامت کوتاهترین مسیر موجود در داخل آن ها برای سوراخ شدن داخل بدنه مقره حداقل برابر با نصف طول کوتاهترین مسیر جرقه در هوای روی سطح مقره است.2. نوع B : مقره هایی که ضخامت داخل آن ها برای مسیر سوراخ شدن مقره کمتر از نصف طول کوتاهترین مسیر جرقه بر روی سطح مقره در هوا است.آزمایش های روی مقره های نمونه طبق استاندارد (Sample Test) IEC  برای یک محموله ای از مقره های یک نوع با مشخصات یکسان از همه نظر که به وسیله خریدار از تولید کننده مقره خریداری می شود. تعدادی مقره به صورت کاملاً اتفاقی و تصادفی از بین محموله آماده انتخاب می شود و تعدادی آزمایش روی نمونه های انتخابی انجام می شود. در صورتی که نتایج آزمایش ها مثبت باشند ، کیفیت محصول آن ها از طرف خریدار تأیید می شود. تعداد نمونه های انتخابی بر اساس استاندارد IEC به صورت زیر است:با فرض P تعداد مقره های انتخابی به عنوان نمونه و N تعداد کل مقره ها باشد ، آنگاه :1) اگر N < 500 باشد ، P با توافق طرفین تعیین می شود.2) اگر 500 < N < 2000 باشد P = 4 + (1/5N ÷ 1000) است.3) اگر N > 20000 باشد ، P = 14 + (0/75N ÷ 1000) است. آزمایش هایی که بر روی مقره های نمونه انتخاب شده انجام می گیرند ، عبارتند از :1- بررسی سیستم قفل و بست.2- کنترل مقدار وزن مقره ها و ابعاد قسمت های مختلف آن ها.3- آزمایش سیکل حرارتی.4- آزمایش حداکثر تحمل بار الکترومکانیکی (فقط روی مقره های شیشه ای).5- آزمایش حداکثر تحمل بار مکانیکی.6- آزمایش شوک حرارتی (فقط برای مقره های شیشه ای).7- آزمایش تحمل ولتاژ در برابر سوراخ شدن (فقط برای مقره های نوع B).8- آزمایش تخلخل (وجود حفره) (فقط برای مقره های چینی).9- آزمایش میزان گالوانیزه بودن قسمت های فلزی مقره. مقره های نمونه انتخاب شده را طبق استاندارد IEC به دو گروه تقسیم می کنند : گره اول شامل دو سوم تعداد مقره های انتخاب شده و گروه دوم شامل یک سوم تعداد مقره های انتخاب شده است. بر اساس نوع A یا B مقره ها و نوع بشقابی یا اتکایی ، آزمایش های نمونه فوق تعدادی بر روی گروه اول و تعدادی بر روی هر دو گروه انجام می شود.   مقره هایی که بر روی آن ها آزمایش های نمونه صورت می گیرد نباید در سرویس از آن ها استفاده شود.شرح آزمایش 1- بررسی سیستم قفل و بست : در این جا چند آزمایش مختلف برای اطمینان از مکانیزم قفل و بست انجام می گیرد :الف) با اتصال بشقاب ها به همدیگر و تشکیل یک یا چند زنجیره ، خرکت های افقی شبیه به حرکت هایی که در حالت سرویس ممکن است پیدا شود به آن ها داده می شود که اتصال زنجیره ها باید باز شود.ب) اشپیل (Split – Pin) تمام بشقاب ها در موقعیت قفل قرار داده می شود و به وسیله یک دستگاه که نیروی کششی وارد می کنند بار کششی برای حرکت کردن اشپیل هر بشقاب اعمال می شود. برای هر بشقاب این عمل 3 بار تکرار می شود. مقدار این نیرو طبق استاندارد ، بین 50 تا 500 نیوتن بایستی اعمال شود.ج) هشپیل هر مقره یا نیروی کششی حداکثر یعنی 500N کشیده می شود (به وسیله دستگاه کشنده). اشپیل ها در اثر این نیرو نباید از محل قفل به طور کامل خارج شوند.2- کنترل ابعاد مقره (Verification Of Dimensions) :این کنترل ابعاد عبارتند از :الف) اندازه گیری وزن مقره های نمونه و متوسط گیری به عنوان وزن مقره.ب) اندازه گیری قطر خارجی مقره از بالاترین تا پایین ترین نقطه.ج) اندازه گیری ارتفاع مقره از بالاترین تا پایین ترین نقطه.د) اندازه گیری فاصله خزشی مقره ( Creep Age Distance ).ﻫ) کنترل قطر حفره کلاهک و قطر پین فلزی مقره با اشل های استاندارد (اشل هایی که باید داخل حفره بروند یا از قطر پین بگذرند و اشل هایی که نباید بگذرند).3- آزمایش سیکل حرارتی ( Temperature Cycle Test )در این آزمایش یک مخزن آب سرد و یک مخزن آب گرم تهیه می شود. درجه حرارت مخزن آب گرم باید 70°c بیشتر از درجه حرارت مخزن آب سرد باشد و به وسیله یک سیستم اتوماتیک ، درجه حرارت مخزن ها ثابت نگه داشته شوند. مقره های نمونه به مدت T دقیقه در مخزن آب گرم قرار داده می شوند.Aمقره نوع T = 15 + 0/7 m , m = kgجرم مقره بر حسبBمقره نوع T = 15 minبعد از طی زمان فوق ، سریعاً بدون هیچ تأخیری (حداکثر تأخیر 30 ثانیه) و برای مدت زمان T دقیقه نیز در مخزن آب سرد غوطه ور می شوند. این سیکل گرما و سرما 3 بار تکرار می شود. برای مقره های اتکایی به جاب مخزن آب سرد ، باید آن را بعد از خارج کردن از مخزن آب گرم (برای مدت 15 دقیقه در مخزن آب گرم قرار گرفته است) به مدت 15 دقیقه در معرض باران مصنوعی با شدت 3 میلیمتر بر دقیقه قرار می دهیم و این سیکل را 3 بار تکرار می کنیم.شرط پذیرش این آزمایش این است که در پایان هیچ یک از مقره های نمونه ترک خوردگی پیدا نکرده باشند.4- آزمایش تحمل بار الکترومکانیکی ( Electromechanical Failing Load Test) در این آزمایش همزمان با اعمال ولتاژ با فرکانس صنعتی به مقره یک بار مکانیکی کششی نیز به مقره اعمال می شود تا اگر تخلیه الکتریکی داخلی در اثر تخلیه های داخل مقره اتفاق می افتد ، در اثر نیروی کششی اعمال شده به صورت عیب مکانیکی (مثلاً ترک خوردن مقره) مشخص می شود. ولتاژ اعمالی به مقره همان ولتاژ مقاوم با فرکانس صنعتی در هوای مرطوب است. چون در مقره های شیشه ای تخلیه های موضعی داخل مقره کاملاً پیدا است ، لذا این آزمایش برای مقره های شیشه ای انجام نمی شود.5- آزمایش تحمل حداکثر بار مکانیکی ( Mechanical Failing Load Test )در این آزمایش مقره نمونه ، تک تک و به نوبت در داخل دستگاه مخصوص اعمال نیروی کششی قرارگرفته و نیروی کششی اعمالی به آن ها از صفر به طور سریع به مقدار 75% حداکثر تحمل بار مکانیکی نامی مقره افزایش داده می شود. سپس به آرامی در یک مدت زمان معین بین 15 تا 45 ثانیه بار کششی اعمالی را به 100% حداکثر بار مکانیکی می رسانیم. شدت این افزایش به مقدار 35% حداکثر بار مکانیکی نامی در هر دقیقه می باشد.


برچسب‌ها: مقره
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:50 ] [ الیاس شبان ]
حفاظت تجهيزات و دستگاه هاي سيستم قدرت در مقابل عيوب و اتصاليها ، به وسيله كليد قدرت انجام مي گيرد قبل از اينكه كليد قدرت بتواند باز شود ، سيم پيچي عمل كنندة آن بايد تغذيه شود اين تغذيه به وسيله رله هاي حفاظتي انجام مي پذيرد . رله به دستگاهي گفته مي شود كه در اثر تغيير كميت الكتريكي مانند ولت و جريان و يا كميت فيزيكي مثل درجه حرارت و حركت روغن ( در رله بوخهولس ) تحريك شده و باعث به كار افتادن دستگاههاي ديگر و نهايتاً قطع مدار به وسيله كليد قدرت ( در سيستم توليد و انتقال و توزيع ) يا دژنكتور مي گردد .


بنابراين به وسيله رله :

· محل وقوع عيب از شبكه جدا سازي شده باعث مي شود كه ساير قسمتهاي سالم شبكه همچنان به كار خود
ادامه دهند و پايداري و ثبات شبكه به همان حالت قبلي محفوظ بماند .

· تجهيزات و دستگاهها در مقابل عيوب و اتصالي ها محافظت شده و ميزان خسارات وارده به آنها محدود گردد .

سبب به وجود آمدن اتصالي ها و تأثيرات آن

به دو علت زير اتصالي ها مي توانند به وجود آيند :

الف – تأثيرات داخلي

تأثيرات داخلي كه باعث خراب شدن و از بين رفتن دستگاهها يا خطوط انتقال و توزيع مي شود عبارتند از :

فاسد شدن قسمتهاي عايق در يك مولد ، ترانسفورماتور ، خط ، كابل و غيره . اين ضايعات و امكانات مكن است مربوط به عمر عايق ، عدم تنظيم صحيح ، عدم ساخت صحيح و يا عدم نصب صحيح عايق باشد .

ب – تأثيرات خارجي

تأثيرات خارجي شامل تأثيرات زيادي است از آن جمله رعد و برق ، اضافه بار كه باعث به وجود آمدن حرارت شود ، برف و باران ، باد و طوفان ، شاخة درختها ، حيوانات و پرندگان ، سقوط اشياء اشتباه در عمليات و خسارتهايي كه يه وسيله مردم وارد مي شود و غيره . وقتي كه يك اتصالي در مداري رخ دهد ، جريان افزايش يافته و ولتاژ ( اختلاف پتانسيل ) نقصان پيدا مي كند افزايش جريان حرارت زيادي را به وجود آورده كه ممكن است منجر به آتش سوزي يا انفجار شود . اگر اتصالي به صورت جرقه باشد ممكن است خسارت زيادي به بار آورد . براي مثال اگر جرقه اي بر روي خط انتقال نيرو به وجود آمده و سريعاً بر طرف نشود خط را سوزانده و باعث پاره شدن آن خواهد شد و نتيجه سبب قطع برق براي مدت طولاني خواهد شد . نقصان ولتاژ كه در اثر يك اتصالي به وجود آيد مي آيد براي دستگاههاي الكتريكي بسيار زيان آور است و اگر اين ولتاژ ضعيف براي چند ثانيه ايي ادامه داشته باشد ، موتورهاي مشتركين از كار باز ايستاده ، دوران مولدهاي برق نامنظم و نا مرتب خواهد شد پس در صورت وقوع جريان شديد و ولتاژ ضعيف به سبب اتصالي در مدار مي بايست به فوريت اتصالي كشف و برطرف گردد و جريان ولتاژ به حالت عادي باز گردانده شود.

رله های جريانی :

   رله های جريانی به منظور حفاظت شبکه های الکتريکی در مقابل عيوب ناشی از خطاهای جريان بکار ميروند . عمده عيوبی که توسط رله های جريانی تشخيص داده می شوند عبارت است از :

 þاتصال کوتاه در شبکه

þاضافه جريان

þاضافه بار

þجريان نشتی (ارت فالت)

þعدم تقارن جريان سه فاز

þکاهش بار ( در مورد موتورها)

þافزايش مدت زمان راه اندازی (در مورد موتورها)

þقفل بودن روتور (در مورد موتورها)

 

حفاظت اتصال کوتاه و اضافه جريان و اتصالی زمين :

   اولين و يکی از مهمترين حفاظت هايی که در يک سيستم وجود دارد حفاظت اتصال کوتاه و اضافه جريان و نشتی زمين می باشد . اين حفاظت ها با حفاظت اضافه بار تفاوت آشکاری دارد چون حفاظت اضافه بار بر اساس ظرفيت حرارتی واحد می باشند . در اين نوع حفاظت جريان سه فاز توسط سه عدد ترانسفورمر جريان حس می گردند و به رله انتقال می يابند و بر اساس آن حفاظت صورت می گيرد . در مورد حفاظت فوق منحنی قطع رله از اهميت بسيار زيادی برخوردار است زيرا حفاظت صحيح بر اساس آن صورت ميگيرد .

اين رله ها می توانند دارای دو گروه منحنی قطع باشند :

þ نوع زمان ثابت که پارامتر جريان و زمان به هم وابستگی ندارند و به صورت جداگانه تنظيم می گردند و رله بر اساس جريان تنظيمی در زمان تنظيم شده فرمان قطع را صادر می کنند .

þ نوع زمان کاهشی که در اين حالت زمان قطع رله با يک منحنی به جريان عبوری از رله مرتبط می باشد . به اين صورت که هر چه جريان عبوری از رله بيشتر گردد زمان قطع رله کمتر خواهد بود .

بسته به عملکرد و نوع استفاده از رله منحنی های استانداردی برای اين رله ها تعريف می گردد که بشرح زير است :

 

Standard Inverse Curve (SIT)

Very Inverse Curve (VIT)

Extremely Inverse Curve (EIT)

Ultra Inverse Curve (UIT)

 

حفاظت سيستم های الکتريکی از اهميت بسيار زيادی برخوردار است و امروزه کمپانی های متعددی در حال طراحی و ساخت رله های حفاظتی می باشند . برخی از کمپانی های معتبر که در اين زمينه مشغول به فعاليت می باشند را معرفی می کنيم.

Siemens , Alstom , ABB , GE Power , Schneider , CEE , Reyroll

 

به طور کلی رله های حفاظتی بايد دارای مشخصات زير باشند :

 þسرعت عملکرد : اين پارامتر در رله های حفاظتی بسيار حائز اهميت است چون رله های حفاظتی هنگام خطا موظفند با سرعت هرچه تمامتر بخش های معيوب را از قسمت های سالم جدا نمايند .

þحساسيت : اين پارامتر به حداقل جريانی که سبب قطع رله می گردد بر ميگردد .

þتشخيص و انتخاب در شرايط خطا : اين پارامتر نيز بسيار مهم است زيرا در شبکه هايی که دارای چند باس بار و رله حفاظتی  هستند هنگام وقوع خطا می بايد قسمت معيوب به درستی تشخيص داده شده و از شبکه جدا گردد و قسمتهای سالم به کار خود ادامه دهد.

þپايداری : اين پارامتر به اين باز ميگردد که يک رله حفاظتی به تمامی خطاهايی که در محدوده حفاظتی خود به درستی عکس العمل نشان دهد و در مقابل خطاهای اين محدوده عکس العملی نشان ندهد .

 

دسته بندی رله های حفاظتی بر اساس پارامترهای اندازه گيری :

 الف) رله های جريانی : اين رله ها بر اساس ميزان جريان ورودی به رله عمل می کند . حال اين جريان می تواند جريان فازها , جريان سيم نول , مجموع جبری جريانهای فازها باشد (رله های جريان زياد – رله های ارت فالت و .... ) و جريان ورودی رله می تواند تفاضل دو يا چند جريان باشد ( رله های ديفرانسيل و رستريکت ارت فالت )

 ب) رله های ولتاژی : اين رله ها بر اساس ولتاژ ورودی به رله عمل ميکند اين ولتاژ می تواند ولتاژ فازها باشد (رله های اضافه يا کمبود ولتاژ و ....) و يا ميتواند مجموع جبری چند ولتاژ باشد ( رله تغيير مکان نقطه تلاقی بردارهای سه فاز)

 ج) رله های فرکانسی : اين رله ها بر اساس فرکانس ولتاژ ورودی عمل ميکند ( رله های افزايش و کمبود فرکانس)

 د) رله های توانی :  اين رله ها بر اساس توان عمل می کنند به عنوان مثال رله هايی که جهت توان را اندازه گيری می کنند يا رله هايی که توان اکتيو و راکتيو را اندازه گيری می کنند .

 ه) رله های جهتی : اين رله ها از جنس رله های توانی هستند که بر اساس زاويه بين بردارهای ولتاژ و جريان عمل ميکنند مانند رله های اضافه جريان جهتی که در خطوط چند سو تغذيه رينگ و پارالل بکار می روند و يا رله های جهت توان که جهت پرهيز از موتوری شدن ژنراتور هنگام قطع کوپلينگ آن بکار ميرود .

 و) رله های امپدانسی  : مانند رله های ديستانس که در خطوط انتقال کاربرد فراوانی دارند .

 ز) رله های وابسته به کميت های فيزيکی : مانند حرارت – فشار – سطح مايعات و .... مانند رله بوخ هلتس ترانسفورمرها

 ح) رله های خاص : رله هايی هستند که برای منظورهای خاص به کار ميروند مثلا رله تشخيص خطای بريکر – رله مونيتورينگ مدار تريپ بريکر – رله لاک اوت و ....


برچسب‌ها: حفاظت تجهيزات و دستگاه هاي سيستم قدرت
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:49 ] [ الیاس شبان ]
 اینترلاک به معنای قفل درونی و چفت وبست است كه به دو نوع زير ، تقسیم بندی می شود:  اينترلاك الکتریکی و اينترلاك مکانیکی.در پستهای فشار قوی ، تعدادی از کلید زنی ها به ترکیب و حالات تجهیزات پست، بستگی داشته و نیاز به یکسری کلید زنی های ترتیبی دارند . برای ورود یا خروج صحیح تجهیزات در مدار و دسترسی پرسنل تعمیر و نگهداری تجهیزات به اینترلاکهای مناسب، نیاز می باشد تا بدین ترتیب از کلیدزنی غیر مجاز در پست جلوگیری بعمل آمده و ایمنی پرسنل برای دسترسی به پست، تضمین گردد.سلامت پرسنل در طول بهره برداری و تعمیر و نگهداری تجهیزات و باز و بست کلید و سکسیونر باید تضمین شود. مبحث اینترلاک در ارتباط با کنترل پست و پرسنل تعمیر و نگهداری مطرح شده و در طول طراحی پستهای فشار قوی، در نظر گرفته می شود. با استفاده از اینترلاکهای مناسب، می توان احتمال خطای ناشی از اشتباه شخصی را به حداقل رسانده و تجهیزات مورد نظر را حفاظت نمود و به عملکرد صحیح کلیدها و سکسیونرها دست یافت.


اینترلاکهاي الكتريكي، توسط بکارگیری کنتاکتهای کمکی تجهیزات که نشاندهندة حالت آنها می باشند ، انجام می گیرند . ادغام این کنتاکتها در مدار فرمان تجهیزات مورد نظر ، از وقوع کلیدزنی نامناسب جلوگیری می نماید.اینترلاک مکانیکی ، با قرار دادن ضامن (که می تواند دسته یا هندل عمل دهنده باشد) درون مکانیزم مکانیکی دستگاه و قفل کردن آن حاصل مي‌شود.روشهای اینترلاکمنطق اینترلاک برای ترتیب صحیح کلیدزنی سکسیونرها و کلیدها به دو طریق انجام‌می گیرد. یک روش استفاده از رله ها و روش دیگر بکارگیری کامپیوتر است. انتخاب بین دو روش به پیچیدگی سیستم و قابلیتهای حفاظت و کنترل پست بستگی دارد که توسط طراح برگزیده می شود. سیستمهای متکی بر کامپیوتراز سیستمهای کامپیوتری،می‌توان هم به‌عنوان مونیتورینگ سیستم و هم به‌عنوان اینترلاک عملیاتی، استفاده نمود. دراین صورت، کامپیوتر اپراتور را آگاه می سازد که آيا بستن یک کلید یا سکسیونر صحیح است يا خير و در صورتی‌که کامپیوتر بصورت عملیاتی بکار رود، از عمل کردن نامطلوب کلید یا سکسیونر جلوگیری می کند.در سیستمهای کامپیوتری از دو کامپیوتر بعنوان اصلی و آماده به خدمت،  بهره گرفته می شود تا از نقطه نظر قابلیت اعتماد کامل شده و میانگین زمان بین خطا(MTBF )،در این سیستم بیش از چند سال باشد. این سیستم همچنين اجازه می دهد که تعداد کلیدهای تحت نظارت بدون نیاز به تغییر نرم افزار،  افزایش یابد.دورنمای استفاده از کامپیوتر در اینترلاکهای پست، ایجاد ترکیبهای اینترلاک کامل و کنترل از راه دور است که نیاز به پانل میمیک کامل همراه با سوئیچ دیسکریپنسی را، بر طرف نماید.استفاده از رله ها در اینترلاکاینترلاک بین تجهیزات توسط کنتاکتهای کمکی و ترکیبات آنها در مدار عمل کننده کلید یا سکسیونر، انجام می گیرد. بنابراین یک کلید یا سکسیونر، زمانی عمل می کند که کنتاکتهای کمکی کلیدها یا سکسیونرهای دیگر در شرایطی باشند که اجازه شروع را بدهند. بدین ترتیب، حالت باز یا بسته بودن یک کلید، از چگونگی وضعیت کنتاکت کمکی آن مشخص می گردد.در پستهای فشار قوی، اینترلاکهای مختلفی بکارمی روند که تعدادی از آنها در اکثر پستها مشترک است. برای فراهم آوردن اینترلاک مناسب در پست بخصوص، تعدادی از این ترکیبهای پایه در هم ادغام شده و نیازمندی پست را برآورده می کند.   در طراحی ترکیبهای ترکیبهای مختلف اینترلاک ، فرضیات و موارد زیرمورد توجه قرار می گیرد:سکسیونرها توانایی وصل یا قطع جریانهای خازنی به جز خطوط هوایی و بانکهای خازنی را دارند.سکسیونرها ظرفیت وصل یا قطع ندارند.سکسیونرها توانایی وصل یا قطع جریانهای مغناطیس کنندگی ترانسفورماتورها را ندارند.سکسیونرها توانایی دشارژ کردن بانکهای خازنی را ندارند.سکسیونر زمین تغییر حالت نمی دهد مگر اینکه مداری که سکسیونر بر روی آن نصب شده است، از تمام منابع تغذیه ایزوله شده باشد.(برای زمین کردن از رله ولتاژ صفر سه فاز بهره گرفته می شود.)چنانچه سکسیونر زمین مربوط به سکسیونر خط بسته باشد،سکسیونر خط نباید عمل نماید.بازکردن کلید آزاد است.بستن کلید از اطاق کنترل پس از بسته شدن سکسیونرهای طرفین آن امکان‌پذیر است.کلید سمتLV ترانسفورماتور، پس از اطمینان از بسته شدن کلیدHV و چک سنکرونیزم بسته می شود.فرمان دستی باز شدن کلید از اتاق کنترل زمانی صادر می شود که سکسیونرهای دو طرف کلید بسته باشند.(بجز در شرایط تعمیر و نگهداری).کلید فشار قوی از محوطه پست بسته نخواهد شد،مگر اینکه سکسیونر های مربوطه باز باشند.فرمان بسته شدن کلید قدرت از اتاق کنترل،درصورت بسته بودن سکسیونر دو طرف،مجاز می باشد.(بجز در شرایط تعمیر و نگهداری).اینترلاکهای عملیاتی،بسته به شرایط و ترکیب تجهیزات پست در نظر گرفته       می شود.اینترلاکهای فوق، از طریق کنتاکتهای کمکی تجهیزات پست مثل کلیدها و سکسیونرها و... تهیه شده و در مدار فرمان وصل کلیدها و قطع و وصل سکسیونرها، ادغام می شوند تا ترتیب کلیدزنی مناسب فراهم شود. اینترلاک تعمیر و نگهداری:کلیه کلیدها و سکسیونرها و سکسیونرهای زمین باید دارای اینترلاک صحیح باشند تا از عملکرد غیر مطلوب جلوگیری بعمل آید . اینترلاک کردن، عملیاتی متناسب با عملکرد و کلیدزنی در سیستم است و مجموعه ای از کلیدزنی های مناسب را انتخاب می نماید.   در اینترلاک کردن تعمیر و نگهداری، تعدادی کلیدزنی برای امنیت تجهیزات و پرسنل فراهم می شود.این نوع اینترلاک با ایمنی پرسنل و تجهیزات سر و کار دارد. چنانچه پرسنل تعمیر و نگهداری بخواهد بر روی نقطه ای در پست کار کند، شرایط زیر باید فراهم شود:این نقطه از تمام منابع تغذیه جدا گردد.چک شود که از منابع تغذیه ایزوله شده است.تجهیزات تحت بررسی پرسنل، زمین شود.چک شود که زمین کردن با موفقیت انجام شده است.اجازه کار کردن را صادر نماید.این سیستم اطمینان می دهد که تمام سکسیونرها و سوئیچهای زمین عمل کرده و سپس دسترسی پرسنل به تجهیزات را مجاز می داند.شرایط فوق، اصول اینترلاک برای تعمیر و نگهداری کلیه تجهیزات پست را تعیین می کند.برای تعمیر و نگهداری کلید باید اینترلاکهای زیر برقرار باشد: با انتخاب موقعیت تعمیر دركليد (Maintenance)توسط پرسنل، باید از ارسال فرمان وصل از راه دور جلوگیری گردد.سکسیونرهای دو طرف کلید باید باز شده و کلید زمین شود.سکسیونرهای دو طرف کلید باید با کنتاکت تعمیر و نگهداری کلید اینترلاک داشته و فرمان وصل نگیرند.برای تعمیر و نگهداری سکسیونر باید اینترلاکهای زیر در نظر گرفته شود:سکسیونر در زمان تعمیر باید باز شده و سکسیونر زمین آن وصل گردد و طرف دیگر سکسیونر نيز بايد با روشهای مختلف، در محل  زمين گردد.فرمان بستن سکسیونر باید با سکسیونر زمین در حالت بسته،علاوه بر اینترلاک مکانیکی،   داراي اينترلاك الکتریکی هم باشد، تا از راه دور نيز عمل نکند.مثالبه نمونه اينترلاك‌‌هاي زير توجه نماييد :· اینترلاک‌‌الکتریکی‌‌بین‌سکسیونرارت‌سرکابل‌ورودی ۲۰Kvاز ترانسفورماتور‌ و بريکرهای۲۰Kvو400Kv همان‌ترانس،به‌این‌ترتیب است که تا موقعی که دو بریکر یاد شده درحالت قطع نباشد , اجازه بستن به سکسیونر زمین سرکابل ۲۰KV داده نمی شود.ضمناً تازمانیکه سرکابل ورودی ۲۰KV زمین باشد بریکرهای ۲۰KVو KV 400فرمان وصل قبول نمی‌کنند. · در پستهايي كه سكسيونر باي پاس(Bay Pass) دارند،تازمانيكه كليد باس سكشن(كليدي كه ارتباط بين دو قسمت باسبار را برقرار مي‌كند)،‌وصل نباشد،سكسيونر  باي‌پاس،اجازۀ باز و بسته شدن ندارد. همچنين كليد باس سكشن نيز با سكسيونرهاي‌طرفينش،اينترلاك دارد و بالعكس.·درپستهاي kv 20/63 ؛ تا زماني كه بریکرهاي 63 کیلو ولت باسبار،قطع نباشند،اجازه‌بستن‌ویا‌‌‌‌بازکردن‌سکسیونرباس‌سکشن‌داده‌نمی‌شود.· اینترلاک سکسیونر زمین باسبار 20 کیلو ولت : در صورتی به سکسیونر زمین باسبار20کیلوولت،‌اجازه‌بسته‌شدن‌داده‌می‌شودکه‌کلیه‌بریکرهاي‌همان‌باس(خروجی ‌ها،ورودی‌هاوباس‌کوپلر)قطع‌باشند.· اینترلاک‌کلیدهای400ولتAC: اینترلاک الکتریکی بین دو بریکر 400 ولت ترانسهای کمکی(مصرف داخلي)، بدین ترتیب است که همیشه فقط یک بریکر می‌تواند در حالت وصل باشد.اينترلاك‌هاي‌ الكتريكي در پست Kv230/400 چهلستون اصفهان، به شرح زير مي‌باشد؛    الف)قسمت 230 كيلوولت:v   سكسيونرهاي ارت هرخط، با سكسيونر سرخط همان خط، بدين صورت كه؛ سكسيونر ارت خط، در صورتي بسته و يا  باز مي‌شود كه سكسيونر سرخط، باز باشد .v   سكسيونر سرخط با كليد خط و سكسيونر ارت خط، بدين صورت كه؛ سكسيونر سرخط در صورتي باز مي‌شود كه كليد خط قطع باشد و همچنين در صورتي بسته مي‌شود كه كليد خط قطع بوده و سكسيونر ارت خط نيز، باز باشد.v   كليدخط با‌ سكسيونر سرخط و يكي از سكسيونرهاي متصل به باس‌بار(سكسيونري كه كليدو در نتيجه خط را، به يكي از باس‌بار‌ها متصل مي‌كند)، بدين صورت كه؛ زماني كليد از اتاق فرمان، وصل مي‌شودكه سكسيونر هاي ياد شده ، بسته باشندو زماني كليد از محوطه بسته مي‌شود(شرايط نت[1][1]) كه سكسونرهاي مذكور باز باشند. 

نكته: شرايط عمومي‌همه‌ي ‌‌كليدهاي قدرت :نخست اينكه‌براي باز كردن كليد،اينترلاكي وجود ندارد. دوم اينكه، تمامي كليدهاي 400و230 كيلوولت براي بسته شدن نياز به چك سنكرون دارند ودر صورتي كه اين رله باي‌پاس نشده باشد، اين موضوع را نيز مي‌توان به عنوان يك نوع اينترلاك تلقي نمود.موضوع ديگر اينكه بستن كليد در محوطه فقط با شرط باز بودن سكسونرهاي مربوطه امكان‌پذير است(يكي از دلايل آن عدم امكان چك نمودن شرايط سنكرون بودن در محوطه مي‌باشد) و موضوع آخر اينكه در بعضي از پستها، [مثل پستهاي كژولكس]، امكان قطع نمودن كليد از اتاق فرمان، در شرايطي كه سكسيونرهاي مرتبط با آن باز باشد، وجود دارد (مثال: در موقع تعميرات، كليد را قطع و سكسيونرهايش را باز مي‌كنيم، حال كليد را از محوطه و در شرايط باز بودن سكسيونرهايش،وصل كرده و آنرا در حالت ريموت قرار مي‌دهيم) ولي در برخي ديگر از پستها، مثل پست چهلستون، اين مساله تعريف نشده است.v   كليد ورودي به باس‌بار Kv 230، با يكي ازسكسيونرهاي باس‌بار و سكسيونر ترانس، بدين صورت كه؛ اين كليد در صورتي فرمان وصل خواهد گرفت كه سكسيونر ترانس و يكي از سكسيونرهاي متصل به باس بار Kv230، بسته شده‌باشند. همچنين تا اين كليد قطع نشود ،سكسيونر متصل به باس بار Kv230،  باز و يا بسته، نخواهد شد.v   كليد كوپلاژ بين باس‌بارهاي Kv230 ، با سكسونرهاي طرفينش،بدين صورت كه تا اين سكسونرها بسته نشوند،كليد فرمان وصل نخواهد گرفت و همچنين تااين‌كليدقطع‌نشود،اين‌سكسيونرها‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌بازويابسته،نخواهندشد. ب) قسمت 400 كيلوولت: در حال حاضرسيستم پست چهلستون در قسمت 400 كيلوولت،بصورت يك‌ونيم كليدي ناقص مي‌باشد، بطوري‌كه هر خط توسط يك كليد به باس‌بار 91 و بوسيلة كليد ديگري به باس‌بار92، متصل است.v   وضعيت‌اينترلاك سكسيونرهاي ارت،همانند‌قسمت 230 كيلوولت پست مي‌باشد.v   سكسيونر سرخط با هردو كليدمربوط به آن(كه ارتباط خط را با باس‌بارها برقرار مي‌كند)و همچنين با سكسيونر ارت خط اينترلاك دارد، بدين صورت كه تا اين كليدها قطع نشوند و همچنين سكسيونر ارت خط باز نباشد،سكسيونر سرخط باز يا بسته نخواهد شد.v    كليه كليدهاي 400Kv براي وصل شدن، با حالت باز سكسيونرهاي طرفين خود، اينترلاك دارند، همچنين تا كليدها قطع نشود،سكسيونرهاي طرفين آن‌ها،اجازه باز يا بسته شدن ندارند.(در شرايط فرمان از اتاق كنترل)v   اينتر لاكهاي باز كردن سكسيونر ترانس، به منظور قطع ترانس، عبارتند از:

-    قطع كردن كليد ورودي به باس‌بار230Kv 

-    قطع كردن كليد 20Kv ورودي به ترانس ز(G.T) 

-    قطع كردن كليدهاي باس‌بار ترانس (كليدهاي ارتباط دهندة ترانس‌ به باس‌بار)v

اينترلاكهاي بستن سكسيونر ترانس، به منظور وصل ترانس، عبارتند از:

-    بازبودن سكسيونر ارت ترانس

-   بازبودن سكسيونر ارت شينه هاي 20Kv ورودي  به كليد20Kv 

-   قطع بودن كليد ورودي به باس‌بار230Kv   قطع بودن كليد 20Kv ورودي به ترانس زمين(G.T)قطع بودن كليدهاي باس‌بار ترانس (كليدهاي ارتباط دهندة ترانس‌ به باس‌بار)  

v   اينترلاك باز كردن  و يا  بستن سكسيونر ارت ترانس، باز بودن سكسيونر ترانس است.v   اينترلاك باز و بسته كردن سكسيونر ارت شينه هاي 20Kv ورودي به كليد20Kv ،قطع كليد 20Kv  مي باشد و كليد مربوطه نيز در صورت باز بودن اين ارت ،قادر به  وصل شدن است.v   تا سكسيونر راكتور باز نباشد،سكسيونر ارت راكتور،قادر به باز يا بسته شدن نيست.v سكسيونر‌‌راكتور،با‌سكسيونرارت‌راكتوروهمچنين‌سكسيونرسرخط‌مربوطه(سكسيونر سر خطي كه شامل راكتور است)  اينترلاك دارد، بدين صورت كه؛ تا زماني‌كه سكسيونر ارت راكتور و سكسيونر سر خط مربوطه باز نباشند، سكسيونر راكتور اجازة باز يا بسته شدن، ندارد.در برخي مواردخاص، مثلا موقعي كه به كليد فرمان قطع داده‌ايم، ولي  يكي از پلهاي كليد قطع نشده است و در اين حالت كليد فرمان وصل هم نمي‌گيرد(براي بازگشت به حالت اوليه)، براي جلوگيري از آسيب رسيدن به كليد و همچنين رفع مشكل بوجود آمده، توسط گروه تعميرات اينتر لاك حالت باز شدن سكيونرهاي طرفين كليد،  توسط سلكتور به خصوصي، باي‌پاس شده و با باز شدن سكسيونرهاي مربوطه،كليد از سيستم ايزوله مي‌شود.


برچسب‌ها: اینترلاک
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:49 ] [ الیاس شبان ]
شبكه هاي توزيع در اكثر كشورهاي در حال توسعه و جهان سوم با استفاده از هادي هاي لخت اجرا مي شوند. اين در حالي است كه مصرف كنندگان انرژي الكتريكي در كشورهاي پيشرفته بويژه در طي چند دهه اخير شاهد روند رو به رشد استفاده از انواع خطوط هوائي عايق شده در شبكه هاي توزيع هوايي مي باشند.
رايج ترين انواع خطوط هوايي عايق شده در شبكه هاي توزيع هوايي عبارتند از :
1-هادي روكش دار Covered Conductor ( CC )
2-هادي با روكش ضخيم Covered Conductor Thick ( CCT )
3-كابل باندل هوايي ( كابل خودنگهدار Self-suppporting Cable ) در دو نوع با پوشش فلزي و با پوشش غيرفلزي
( يا به اختصارABC ) Metallic/Non-Metallic Screened Aerial Bundlled Cable ( M/NMSABC )
4-كابل هوايي فاصله دار Aerial Spacer Cable ( ASC )


از بين موارد فوق CC و CCT بسيار مشابه مي باشند. هر دوي آنها داراي هادي هاي مجزا هستند كه با عايق پلي اتيلن كراس لينك Cross Linked Polyethlene ( XLPE ) پوشيده شده اند. تفاوت اساسي CCT با CC اين است كه در نوع CCT ضخامت عايق ، متناسب با سطح ولتاژ و سايز هادي تغيير مي كند و همچنين داراي روكش خارجي از جنس پلي اتيلن سنگين ( HDPE ) High Density Polyethylene مي باشد. نوع CC صرفاً در مقابل برخوردهاي اتفاقي و كوتاه مدت دوفاز به هم يا فاز به زمين استقامت الكتريكي نشان مي دهد در حاليكه CCT مي تواند در مقابل تماس هاي طولاني مدت دوفاز به هم يا يك فاز به زمين استقامت عايقي مناسب داشته باشد.
كابل باندل هوايي از سه فاز مجزاي عايق شده و يك هادي لخت از جنس آلومينيوم آلياژي ( وگاهي يك هادي اضافي زمين ) تشكيل مي شود. بر روي فازهاي عايق شده با XLPE ، يك پوشش هادي جهت شكل دهي ميدان الكتريكي كشيده شده است. و نهايتاً با يك نوار عايق و يك لايه HDPE ساختار اساسي كابل هوايي شكل مي گيرد. در كابل هاي فوق ، يك لايه نيمه هادي رشته هادي هاي تابيده شده و عايق را در بر مي گيرد. رشته هاي تابيده شده مياني از جنس فولاد يا آلومينيوم آلياژي بوده و جهت افزايش مقاومت مكانيكي كابل هوايي مي باشد. كابل هاي NMSABC ( با پوشش غير فلزي ) از نظر ساختار مشابه كابل هاي MSABC ( با پوشش فلزي ) مي باشند اما فاقد پوشش هادي شكل دهنده ميدان هستند.
در خطوط با كابل هوايي فاصله دار از كابل هاي هوايي كه عموماً دو پوشش عايقي و روكشي دارند استفاده مي شود. لايه داخلي از پلي اتيلن كراس لينك ( XLPE ) و لايه خارجي از پلي اتيلن مشكي يا خاكستري مقاوم در مقابل ترك خوردگي با چگالي زياد و مقاوم در برابر سائيدگي تشكيل مي شود. در ضمن لايه نازكي از نيمه هادي ، هادي هاي تابيده شده و عايق را در بر گرفته است. علاوه بر لايه هاي مذكور ، در ولتاژهاي بالاتر از 15 كيلوولت از يك لايه محافظ ديگر جهت جلوگيري از ترك خوردگي لايه آخر نيز ممكن است استفاده شده باشد. كابل هاي مذكور توسط نگهدارنده هاي مخصوص كه عموماً از جنس پلي اتيلن مي باشند دور از هم نگهداشته مي شوند.
به منظور مقايسه انواع كابل ها و هادي هاي روكش دار فوق بايد توجه داشت كه كابل هاي هوايي فاصله دار نيازمند استفاده از يراق آلات ، آموزش هاي جديد كادر فني و صرف هزينه هاي بيشتر هستند. اين موارد موجب مي گردد استفاده از اين خطوط در اولويتهاي مقادير جريان نامي و جريان عيب آنها كمتر از NMSABC مي باشد. كابل هاي NMSABC نيز گرانتر از انواع CC و CCT بوده و در ضمن انجام عمليات خط گرم در مورد آنها بسيار دشوارتر مي باشد. بدين ترتيب از بين انواع چهارگانه خطوط هوايي عايق دار توزيع ، صرفاً دو نوع CC و CCT مورد توجه بيشتر قرار گرفته است. البته خطوط CCT گرانتر از نوع CC مي باشد و به جزء در مناطق پر دذرخت يا طوفان خيز ، استفاده از خطوط CC به جهت اقتصادي بودن توصيه مي شود. به همين جهت اكثر خطوط هوايي عايق دار در كشورهاي پيشرفته از نوع هادي هاي روكش دار CC مي باشند. هادي روكش دار Covered Conductors
جنس هادي در انواع مختلف هادي هاي روكش دار شبكه هاي توزيع از نوع آلومينيوم ، آلومينيوم آلياژي و يا آلومينيوم با مغز فولاد ( ACSR ) مي باشد ( در شبكه هاي فشار ضعيف از هادي هاي مسي نيز استفاده شده است ). با وجود اينكه آلومينيوم به دليل وزن سبك به عنوان يك هادي مناسب به طور وسيعي در هادي هاي روكش دار مورد استفاده قرار مي گيرد ولي عواملي همچون افزايش استقامت مكانيكي و ممانعت از پارگي و خوردگي منجر به استفاده از آلومينيوم آلياژي در اين خصوص شده است. شكل دهي رشته هادي ها نيز يكي از مواردي است كه منجر به كاهش تأثيرات نامطلوب عوامل فيزيكي محيط بر روي هادي ها و نهايتاً خطوط مي گردد. استفاده از رشنه هادي هاي شكل يافته به صورت فشرده و توليد هادي هاي كمپكت روكش دار از ديگر مواردي است كه ضمن بهبود شرايط مكانيكي هادي هاي فوق ، موجب سهولت توزيع حرارت در آنها شده و كاهش مقاومت الكتريكي را نيز به همراه دارد.
هاد هاي روكش دار داراي يك روكش عايقي با ضخامت معيني ( به طور متوسط 3 ميلي متر ) براي تمام رده هاي شبكه فشار متوسط تا 19/33 كيلوولت مي باشند. پس از ساخت هادي و كمپكت نمودن آن ابتدا يك لايه نسبتاً نازك از جنس نيمه هادي بر روي هادي كشيده شده و سپس با ضخامت معيني از مواد عايقي XPLE ( پلي اتيلن كراسلينك ) پوشيده مي شود. اين هادي ها در ولتاژ كاري 20 كيلوولت نسبت به برخوردهاي موردي بين فازها و فاز به زمين نقش عايقي را داشته و از ايجاد اتصالي ها ممانعت به عمل مي آورند. عايق اين نوع هادي ها غالباً به رنگ مشكي بوده و در مقابل اشعه ماوراء بنفش خورشيدي ( UV ) از مقاومت لازم برخوردار است. لايه نيمه هادي پوششي بر روي سطوح هادي ها در ولتاژهاي 20 كيلوولت و بالاتر نقش شكل دهي ميدان را دارد. لازم به ذكر است اخيراً هادي هاي روكش دار در بعضي از شركت هاي داخلي در حال طي مراحل توليد مي باشد. ويژگي هاي الكتريكي خطوط هوايي روكش دار
وجود پوشش عايقي در هادي هاي روكش دار موجب ايجاد ويژگي هاي الكتريكي خاص براي اين نوع از هادي ها مي گردد. مهمترين اين موارد عبارتند از :
1-حفاظت در مقابل  صاعقه
2-تخليه هاي جزئي
3-تغيير مقادير اندوكتانس و كاپاسيتانس خط
4-جريان شارژ


برچسب‌ها: انواع خطوط هوایی عایق شده
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:48 ] [ الیاس شبان ]

مقدمه ای بر کلیدهای 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.

 

- کليدهای فشار ضعيف :

از انواع کليدهای فشار ضعيف 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 کليدهای فشار ضعيف دو مشخصه فنی به نامهای Icu و Ics مشخص شده اند که دانستن مفهوم آنها در انتخاب کليد مهم است.

: Icu جريان اتصال کوتاهی که کليد تنها يکبار بدون انکه آسيبی ببيند قادر به قطع آن می باشد و برای دفعات بعدی نياز به تعمير و سرويس و يا تعويض دارد.

: Ics جريان اتصال کوتاهی که کليد به دفعات قادر به قطع آن می باشد بدون اينکه آسيبی ببيند و يا نياز به تعمير و يا تعويض پيدا 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.

 

- کليدهای اتوماتيک کمپکت(( Molded Case Circuit Breaker (MCCB) :

Iu جریان دایم ، نرم این کلیدها از160A تا 1600A است اما اين کليدها حداکثر تا 3200A ساخته می شوند. فريم اين کليدها با افزايش جريان نامی آنها بزرگ می شود. بطور مثال کليدهای کمپکت ساخت شرکتABB،تیپ Isomax ان از 125A تا 3200A ساخته میشود.

 

- کليدهاي هوايي : ((Air Circuit Breaker(ACB):

اين کليدها از انواع ديگری از کليدهای اتوماتيک فشار ضعيف هستند که در آن آمپراژ بالا مورد استفاده قرارمی گيرند. حد بالای جريانی اين کليدها تا 6300A می باشد.Iu جریان دایم ، نرم این کلیدها از630A تا 16300A است مورد مصرف اين کليدها عمدتأ در ورودی تابلوها

می باشد که هم جريان بالايي دارد و هم برقراری Selectivity کامل بين کليدهای ورودی و کليدهای خروجی که معمولأ از نوع کمپکت می باشند ضروری است.

کليدهای هوايي دارای رله هايي  که در داخل خود کليد جاسازی شده اند(Built-in) می باشد. ويژگی اين رله ها خاصيت تاخيری يا Time Delay آنهاست که عنصر اصلی در تامين Selectivity از طريق صدور فرمان قطع با تاخير می باشند. (Selectivity همان پديده تقدم قطع در خروجيها نسبت به ورودی هاست. به اين معنی که اگر خطايي در يک فيدر خروجی رخ داد، ابتدا کليد خروجی قطع شود و تنها در صورت تداوم خطا روی مدار و عمل نکردن کليد خروجی، کليد ورودی با تاخير کل تابلو را بی برق می کند. اهميت اين موضوع در اين است که در صورت وقوع خطا در يکی از خروجيها کل تابلو بی برق نشود.)

يادآوری : استفاده از کليدهای کمپکت در هر دو مدار خروجی و ورودی در تابلو حتی اگر کليد ورودی دو سايژ بالاتر از بالاترين سايز کليد در خروجيها انتخاب شود، تنها در محدوده کوچکی از جريان اتصال کوتاه، Selectivity را تامين می کند و به هر حال Selectivity کامل بدست نمی دهد.

-  کليدهای مينياتوری((Miniature Circuit Breaker (MCB)  :

از انواع کليدهای فشار ضعيف که معمولأ در جريانهای پايين و در تابلوهای روشنايي وتاابلوهای توزيع با توان کم و يا جهت حفاظت مدارات کنترل و فرمان تجهيزات و تاسيسات برقی مورد استفاده قرار می گيرد. جريان قطع اتصال کوتاه اين کليدها معمولأ چندان بالا نيست.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.

 

- کليدهای 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.

کليدهای 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 .


برچسب‌ها: مقدمه ای بر کلیدهای اتوماتیک فشار ضعیف
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:47 ] [ الیاس شبان ]
طراحی یک رآکتور

در همه رآکتورها، قلب رآکتور که دمای بسیار زیادی دارد باید خنک شود. در یک نیروگاه هسته ای، سیستم خنک ساز به نوعی طراحی می*شود که از گرمای آزاد شده به بهترین شکل ممکن استفاده شود. در اغلب این سیستمها از آب استفاده می*شود. اما آب نوعی کند کننده هم محسوب می*شود و از این رو نمی تواند در رآکتورهای سریع مورد استفاده قرار گیرد. در رآکتورهای سریع از سدیم مذاب یا نمک های سدیم استفاده می*شود و دمای عملیاتی خنک ساز بالاتر است. در رآکتورهایی که برای تبدیل مورد طراحی شده اند، به راحتی گرمای آزاد شده را در محیط آزاد می*کنند. در یک نیروگاه هسته ای، رآکتور کند منبع آب را گرم می*کند و آن را به بخار تبدیل می*کند. بخار آب توربین بخار را به حرکت در می*آورد ، توربین نیز ژنراتور را می*چرخاند و به این ترتیب انرژی تولید می*شود. این آب و بخار آن در تماس مستقیم با راکتور هسته ای است و از این رو در معرض تابش های شدید رادیواکتیو قرار می*گیرند. برای پیشگیری از هر گونه خطر مرتبط با این آب رادیواکتیو، در برخی رآکتورها بخار تولید شده را به یک مبدل حرارتی ثانویه وارد می*کنند و از آن به عنوان یک منبع گرمایی در چرخه دومی از آب و بخار استفاده می*کنند. بدین ترتیب آب و بخار رادیواکتیو هیچ تماسی با توربین نخواهند داشت.




                                 نيروگاه هسته اي  )

انواع رآکتورهای گرمایی در در رآکتورهای گرمایی علاوه برکند کننده، سوخت هسته ای ( ایزوتوپ قابل شکافت القایی)، مخزن بخار و لوله های منتقل کننده آن، دیواره های حفاظتی و تجهیزات کنترل و مشاهده سیستم رآکتور نیز وجود دارند. البته بسته به این که این رآکتورها از کانالهای سوخت فشرده شده، مخزن بزرگ بخار یا خنک کننده گازی استفاده کنند، می*توان آنها را به سردسته تقسیم کرد. الف - کانالهای تحت فشار در رآکتورهای RBMK و CANDU استفاده می*شوند و می*توان آنها را در حال کارکردن رآکتور، سوخت رسانی کرد. ب - مخزن بخار پرفشار داغ، رایج ترین نوع رآکتور است و در اغلب نیروگاههای هسته ای و رآکتورهای دریایی ( کشتی، ناوهواپیمابر یا زیردریایی ) از آن استفاده می*شود. این مخزن می*تواند به عنوان لایه حفاظتی نیز عمل کند. ج - خنک سازی گازی: در این رآکتورها به جای آب، از یک سیال گازی شکل برای خنک کردن رآکتور استفاده می*شود. این گاز در یک چرخه گرمایی با منبع حرارتی راکتور قرار می*گیرد و معمولاً از هلیوم برای آن استفاده می*شود، هر چند که نیتروژن و دی اکسید کربن نیز کاربرد دارند. در برخی رآکتورهای جدید، رآکتور به قدری گرما تولید می*کند که گاز خنک کن می*تواند مستقیما یک توربین گازی را بچرخاند، در حالی که در طراحی های قدیمی تر گاز خنک کن را به یک مبدل حرارتی می*فرستادند تا در یک چرخه دیگر، آب را به بخار تبدیل کند و بخار داغ، یک توربین بخار را بگرداند.


بقیه اجزای نیروگاه هسته ای

غیر از رآکتور که منبع گرمایی است، تفاوت اندکی بین نیروگاه هسته ای و یک نیروگاه حرارتی تولید برق با سوخت فسیلی وجود دارد. مخزن بخار تحت فشار معمولا درون یک ساختمان بتونی تعبیه می*شود که این ساختمان به عنوان یک سد حفاظتی در برابر تابش رادیواکتیو عمل می*کند. این ساختمان هم درون یک مخزن بزرگتر فولادی قرار می*گیرد. هسته رآکتور و تجهیزات مرتبط با آن درون این مخزن فولادی قرار گرفته اند و کارکنان می*توانند راکتور را تخلیه یا سوخت رسانی کنند. وظیفه این مخزن فولادی، جلوگیری از نشت هر گونه گاز یا مایع رادیواکتیو از درون سیال است. در نهایت این مخزن فولادی هم به وسیله یک ساختمان بتونی خارجی محافظت می*شود. این ساختمان به قدری محکم است که در برابر اصابت یک هواپیمای جت مسافربری ( مشابه حادثه یازده سپتامبر ) هم تخریب نمی شود. وجود این ساختمان حفاظتی دوم برای جلوگیری از انتشار مواد رادیواکتیو در اثر هرگونه نشت از حفاظ اول ضروری است. در حادثه انفجار چرنوبیل، فقط یک ساختمان حفاظتی وجود داشت و همان موجب شد موادراکتیو در سطح اروپا پخش شود.


رآکتورهای هسته ای طبیعی

در طبیعت هم می*توان نشانه هایی از رآکتور هسته ای پیدا کرد، البته به شرطی که تمام عوامل مورد نیاز به طور طبیعی در کنار هم قرار گرفته باشند. تنها نمونه شناخته شده یک رآکتور هسته ای طبیعی دو میلیارد سال پیش در منطقه اوکلو در کشور گابون ( قاره آفریقا ) فعالیتش را آغاز کرده است. البته دیگر چنین رآکتورهایی روی زمین شکل نمی گیرند، زیرا واپاشی رادیواکتیو این مواد ( به خصوص U-235 ) در این زمان طولانی 5/4 میلیارد ساله ( سن زمین )، فراوانی U-235 را در منابع طبیعی این رآکتورها بسیار کاهش داده است، به طوری که مقدار آن به پایین تر از حد مورد نیاز آغاز یک واکنش زنجیره ای رسیده است. این رآکتورهای طبیعی زمانی شکل گرفتند که معادن غنی از اورانیوم به تدریج از آب زیرزمینی یا سطحی پر شدند. این آب به صورت کند کننده عمل کرد و واکنش های زنجیره ای شدیدی به وقوع پیوست. با افزایش دما، آب کند کننده بخار می*شد و رآکتور خاموش شد. پس از مدتی، این بخارها به مایع تبدیل می*شدند و دوباره رآکتور به راه می*افتاد. این سیستم خودکار و بسته، یک رآکتور را کنترل می*کرد و برای صدها هزار سال، این رآکتور را فعال نگاه می*داشت. مطالعه و بررسی این رآکتورهای هسته ای طبیعی بسیار ارزشمند است، زیرا می*تواند به تحلیل چگونگی حرکت مواد رادیواکتیو در پوسته زمین کمک کند. اگر زمین شناسان بتوانند را از این حرکت*ها را شناسایی کنند، می*توانند راه حل های جدیدی برای دفن زباله های هسته ای پیدا کنند تا روزی خدای ناکرده، این ضایعات خطرناک به منابع آب سطح زمین نشت نکنند و فاجعه ای بشری به بار نیاورند.


انواع رآکتورهای گرمایی

الف - کند سازی با آب سبک: a- رآکتور آب تحت فشار Pressurized Water Reactor(PWR) b- رآکتور آب جوشان Boiling Water Reactor(BWR) c- رآکتور D2G

ب- کند سازی با گرافیت: a- ماگنوس Magnox b- رآکتور پیشرفته با خنک کنندی گازی Advanced Gas-Coaled Reactor (AGR) c- RBMK d- PBMR

ج - کند کنندگی با آب سنگین: a - SGHWR b - CANDU


رآکتور آب تحت فشار، PWR

رآکتور PWR یکی از رایج ترین راکتورهای هسته ای است که از آب معمولی هم به عنوان کند ساز نوترونها و هم به عنوان خنک ساز استفاده می*کند. در یک PWR، مدار خنک اولیه از آب تحت فشار استفاده می*کند. آب تحت فشار، در دمایی بالاتر از آب معمولی به جوش می*آید، از این دوچرخه خنک ساز اولیه را به گونه ای طراحی می*کنند که آب با وجود آنکه دمایی بسیار بالا دارد، جوش نیاید و به بخار تبدیل نشود. این آب داغ و تحت فشار در یک مبدل حرارتی، گرما را به چرخه دوم منتقل میکند که یک نوع چرخه بخار است و از آب معمولی استفاده می*کند. دراین چرخه آب جوش می*آید و بخار داغ تشکیل می*شود، بخار داغ یک توربین بخار را می*چرخاند، توربین هم یک ژنراتور و در نهایت ژنراتور، انرژی الکتریکی تولید می*کند. PWR به دلیل دارابودن چرخه ثانویه با BWR تفاوت دارد. از گرمای تولیدی در PWR به عنوان سیستم گرم کننده درنواحی قطبی نیز استفاده شده است. این نوع رآکتور، رایج ترین نوع رآکتورهای هسته ای است و در حال حاضر، بیش از 230 عدد از آنها در نیروگاههای هسته ای تولید برق و صدها رآکتور دیگر برای تأمین انرژی تجهیزات دریایی مورد استفاده قرار می*گیرند.


خنک کننده

همان طور که می*دانید، برخورد نوترونها با سوخت هسته ای درون میله های سوخت، موجب شکافت هسته اتمها می*شود و این فرآیند هم به نوبه خود، گرما و نوترونهای بیشتری آزاد می*کند. اگر این حرارت آزاد شده منتقل نشود، ممکن است میله های سوخت ذوب شوند و ساختار کنترلی رآکتور از بین برود ( و البته خطرهای مرگ آوری که به دنبال آن روی می*دهند. ) در PWR، میله های سوخت به صورت یک دسته در ساختاری، ترسیمی قرار گرفته اند و آب از کف رآکتور به بالا جریان پیدا می*کند. آب از میان این میله های سوخت عبور می*کند و به شدت گرم می*شود، به طوری که به دمای 325 درجه سانتی گراد می*رسد. درمبدل حرارتی، این آب داغ موجب داغ شدن آب در چرخه دوم می*شود و بخاری با دمای 270 درجه سانتی گراد تولید می*کند تا توربین را بچرخاند.


کند کننده

نوترونهای حاصل از یک شکافت هسته ای بیش از آن حدی گرمند که بتوانند یک واکنش شکافت هسته ای را آغاز کنند. انرژی آنها را باید کاهش داد تا با محیط اطراف خود به تعادل گرمایی برسند. محیط اطراف نوترونها ( قلب رآکتور ) دمایی در حدود 450 درجه سانتی گراد دارد. در یک PWR، نوترونها در پی برخورد با مولکولهای آب خنک ساز، انرژی جنبشی خود را از دست می*دهند؛ به طوری که پس از 8 تا 10 برخورد ( البته به طور متوسط ) با محیط هم دما می*شوند. در این حالت، احتمال جذب نوترونها از سوی هسته U-235 بسیار زیاد است ودر صورت جذب، بالافاصله هسته U-236 جدید دچار شکافت می*شود. مکانیسم حساسی که هر رآکتور هسته ای را کنترل می*کند، سرعت آزاد سازی نوترونها در طول یک فرآیند شکافت است به طور متوسط از هر شکافت، دونوترون و مقدار زیادی انرژی آزاد می*شود. نوترونهای آزاد شده اگر با هسته U-235 دیگری برخورد کنند، شکافت دیگری را سبب می*شوند و در نهایت یک واکنش زنجیره ای روی می*دهد. اگر تمام این نوترونها در یک لحظه آزاد شوند، تعدادشان به قدری زیاد می*شود که باعث ذوب شدن راکتور خواهد شد. ( تعداد ذرات پر انرژی، دمای یک سیستم را تعیین می*کند. معادله بوتنرمن، این ارتباط را توصیف می*کند. ) خوشبختانه برخی از این نوترونها پس از یک بازه زمانی نه چندان کوتاه ( حدود یک دقیقه ) تولید می*شوند و سبب می*شوند دیگر عوامل کنترل کننده از این تاخیر زمانی استفاده کرده، اثر خود را داشته باشند. یکی از مزیت های استفاه از آب در PWR، این است که اثر کند سازی آب با افزایش دما کاهش می*یابد. در حالت عادی، آب در فشار 150 برابر فشار یک اتمسفر قرار دارد ( حدود 15 مگا پاسکال ) و در قلب رآکتور به دمای 325 درجه سانتی گراد می*رسد. درست است که آب با فشار پانزده مگا پاکسال در این دما جوش نمی آید، ولی به شدت از خاصیت کند کنندگی اش کاسته می*شود، بنابراین آهنگ واکنش شکافت هسته ای کاهش می*یابد، حرارت کمتری تولید می*شود و دما پایین می*آید. دما که کاهش یابد، توان رآکتور افزایش می*یابد و دما که افزایش یابد توان راکتور کاهش می*یابد؛ پس خود سیستم PWR دارای یک سیستم خود تعادلی در رآکتور است و تضمین می*کند توان رآکتور در کمترین میزان مورد نیاز برای تأمین گرمای سیستم بخار ثانویه است. در اغلب رآکتورهای PWR، توان رآکتور را در دوره فعالیت معمولی با تغییرات غلظت بورون ( در شکل اسید بوریک ) در چرخه خنک کننده اولیه کنترل اولیه کنترل می*کنند سرعت جریان خنک کننده اول در رآکتورهای PWR معمولی ثابت است. بورون یک جذب کننده قوی نوترون است و با افزایش یا کاهش غلظت آن، می*توان شدت فعالیت راکتور را کاهش یا افزایش داد. برای این کار، یک سیستم کنترلی پیچیده شامل پمپ های فشار بالا که آب را در فشار 15 مگا پاسکال از چرخه خارج می*کند، تجهیزات تغییر غلظت اسید بوریک و تزریق مجدد آب به چرخه خنک ساز مورد نیاز است. یکی از اشکالات راکتورهای شکافت، این است که حتی پس از توقف واکنش شکافت، هنوز هم واپاشی های رادیواکتیوی انجام می*شود و حرارت زیادی آزاد می*شود که می*تواند راکتور را ذوب کند. البته سیستم های حفاظتی و پشتیبانی متعددی برای جلوگیری از این واقعه وجود دارند، با این حال ممکن است در اثر پیچیدگی های این سیستم، برهمکنش های پیش بینی نشده یا خطاهای عملیاتی مرگ آفرینی در شرایط اضطراری روی دهند. در نهایت، هر رآکتور با یک حفاظ ساختمانی بتونی احاطه شده است که آخرین سد در برابر تشعشعات رادیواکتیو است.


رآکتور آب جوشان، BWR

در رآکتور آب جوشان، از آب سبک استفاده می*شود. آب سبک، آبی است که در آن فقط هیدروژن معمولی وجود دارد. ) BWR اختلاف زیادی با رآکتور آب تحت فشار ندارد، غیر از اینکه در BWR فقط یک چرخه خنک کننده وجود دارد و آب مستقیما در قلب راکتور به جوش می*آید. فشار آب در BWR کمتر از PWR است، به طوری که در بیشترین مقدار به 75 برابر فشار جو می*رسد ( 5/7 مگا پاسکال ) و بدین ترتیب آب در دمای 285 درجه سانتی گراد به جوش می*آید. رآکتور BWR به شکلی طراحی شده که بین 12 تا 15 درصد آب درون قلب رآکتور به شکل بخار در قسمت بالای آن قرار می*گیرد. بدین ترتیب عملکرد بخش بالایی و پایینی هسته رآکتور با هم تفاوت دارند. در بخش بالایی قلب رآکتور، کند سازی کمتری صورت می*گیرد و در نتیجه بخش بالایی کمتر است. در حالت کلی دو مکانیسم برای کنترل BWR وجود دارد: استفاده از میله های کنترل و تغییر جریان آب درون راکتور. الف - بالا بردن یا پایین آوردن میله های کنترل، روش معمولی کنترل توان رآکتور در حالت راه اندازی رآکتور تا رسیدن به 70 درصد حداکثر توان است. میله های کنترل حاوی مواد جذب کننده نوترون هستند؛ در نتیجه پایین آوردن آنها موجب افزایش جذب نوترون در میله ها، کاهش جذب نوترون در سوخت و درنهایت کاهش آهنگ شکافت هسته ای و پایین آمدن توان رآکتور می*شود. بالا بردن میله های سوخت دقیقاً نتیجه معکوس می*دهد. ب - تغییرات جریان آب درون رآکتور، زمانی برای کنترل رآکتور مورد استفاده قرار می*گیرد که راکتور بین 70 تا صد درصد توان خود کار می*کند. اگر جریان آب درون رآکتور افزایش یابد، حباب های بخار در حال جوش سریع تر از قلب راکتور خارج می*شوند و آب درون قلب رآکتور بیشتر می*شود. افزایش مقدار آب به معنی افزایش کندسازی نوترون و جذب بیشتر نوترونها از سوی سوخت است و این یعنی افزایش توان راکتور. با کاهش جریان آب درون رآکتور، حباب*ها بیشتر در رآکتور باقی می*مانند، سطح آب کاهش می*یابد و به دنبال آن کندسازی نوترونها و جذب نوترون هم کاهش می*یابد و در نهایت توان رآکتور کاهش می*یابد. بخار تولید شده در قلب رآکتور از شیرهای جدا کننده بخار و صفحات خشک کن ( برای جذب هر گونه قطرات آب داغ ) عبور می*کند و مستقیماً به سمت توربین های بخار که بخشی از مدار رآکتور محسوب می*شوند، می*رود. آب اطراف رآکتور همواره در معرض تابش و آلودگی رادیواکتیو است و از آنجا که توربین هم در تماس مستقیم با این آب است، باید پوشش حفاظتی داشته باشد. اغلب آلودگی های درون آب عمر کوتاهی دارند ( مانند N16 که بخش اعظم آلودگی های آب را تشکیل می*دهد و نیمه عمرش تنها 7 ثانیه است )، بنابراین مدت کوتاهی پس از خاموش شدن رآکتور می*توان به قسمت توربین وارد شد. در رآکتور BWR، افزایش نسبت بخار آب به آب مایع درون رآکتور موجب کاهش گرمای خروجی می*شود. با این حال، یک افزایش ناگهانی در فشار بخار، سبب بروز یک کاهش ناگهانی در نسبت بخار به آب مایع درون رآکتور می*شود که خود، سبب افزایش توان خروجی می*شود. این شرایط و دیگر حالت های خطرساز، موجب شده است از سیستم کنترلی اسید بوریک ( بورون ) نیز استفاده شود، بدین شکل که در سیستم پشتیبان خاموش کننده اضطراری، محلول اسید بوریک با غلظت بالا به چرخه خنک کننده تزریق می*شود. خوبی این سیستم این است که اسید اوریک، یک خورنده قوی است و معمولا در PWR سبب می*شود تلفات ناشی از خوردگی قابل توجه باشد. در بدترین شرایط اضطراری که تمام سیستم های امنیتی از کار افتاد، هر رآکتور به وسیله یک ساختمان حفاظتی از محیط اطراف جدا شده است. در یک رآکتور BWR جدی، حدود 800 دسته واحد سوخت قرار می*گیرد و در هر دسته بین 74 تا 100 میله سوخت قرار می*گیرد. این چنین حدود 140 تن اورانیوم در قلب رآکتور ذخیره می*شود.


• رآکتور D2G

رآکتور هسته ای D2G را می*توان در تمام ناوهای دریایی ایالات متحده می*توان پیدا کرد. D2G مخفف عبارت زیراست: رآکتور ناو جنگی D=Destroyer-sized reactor نس دوم 2=Second Geneation ساخت جنرال الکتریک G= General - Electric built بدین ترتیب، D2G را می*توان مخفف این عبارت دانست: رآکتور هسته ای نسل دوم ویژه ناوهای جنگی ساخت جنرال الکتریک. این رآکتور برای تولید حداکثر 150 مگا وات انرژی الکتریکی و عمر مفید 15 سال مصرف معمولی طراحی شده است. در این رآکتور، برای مخزن بخار دو رآکتور وجود دارد و طوری طراحی شده که بتوان هر دو اتاق توربین را با یک رآکتور به راه انداخت. اگر هر دو رآکتور فعال باشند، ناو به سرعت 32 گره می*رسد. اگر یک رآکتور فعال باشد و توربین*ها متصل به هم باشند، سرعت ناو به 25 تا 27 گره خواهد رسید و اگر فقط یک رآکتور فعال باشد ولی توربین*ها جدا باشند، سرعت فقط 15 گره خواهد بود.


برچسب‌ها: طراحی یک رآکتور
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:37 ] [ الیاس شبان ]
اهميت ترانسفورماتورها در صنعت برق و شبكه‌هيا صنعتي، بركسي پوشيده نيست. امروزه يكي از ملزومات اساسي در انتقال و توزيع الكتريكي در جهان ترانسفورماتورها، مي‌باشند.
ترانسفورماتورها در اندازه‌ها و توان‌هاي مختلفي جهت تغيير سطح ولتاژ الكتريكي به‌منظور كاهش تلفات ولتاژ در فرآيند انتقال و توزيع انرژي الكتريكي به‌كار مي‌روند. در صنعت سيمان، به‌عنوان يكي از مصرف كننده‌هاي بزرگ برق و استفاده از سطوح ولتاژ مختلف در آن، استفاده از ترانسفور ماتورها يكي از اركان اجتناب‌ناپذير مي‌باشد. در اين مقاله به اختصار ترانسفورماتورها، ساختمان آنها، تعميرات و نگهداري آنها مورد بررسي قرار گرفته است.


● ساختمان ترانسفور ماتور
ترانسفورماتورها را با توجه به كاربرد و خصوصيات آنها مي‌توان به سه دسته كوچك، متوسط و بزرگ دسته‌بندي كرد. ساختمان ترانسفورماتورهاي بزرگ و متوسط به‌دليل مسائل فاظتي و عايق‌بندي و امكانات موجود، نسبت به انواع كوچك آن پيچيده‌تر است. اجزاء تشكيل دهنده يك ترانسفورماتور به شرح زير است:
● هسته‌ ترانسفورماتور
هسته ترانسفورماتور متشكل از ورقه‌هاي نازكي است كه سطح آنها با توجه به قدرت ترانسفور ماتورها محاسبه مي‌شود. براي كم كردن تلفات آهني هسته‌ ترانسفور ماتور را نمي‌توان به‌طور يكپارچه ساخت. بلكه معمولاً آنها را از ورقه‌هاي نازك فلزي كه نسبت به يكديگر عايق هستند، مي‌سازند اين ورقه‌ها از آهن بدون پسماند با آلياژي از سيليسيم (حداكثر ۴.۵ درصد) كه داراي قابليت هدايت الكتريكي و قابليت هدايت مغناطيسي زيادي است ساخته مي‌شوند . زياد بودن مقدار سيليسيم، باعث شكننده شدن ورق‌ها مي‌شود. براي عايق كردن ورق‌هاي ترانسفورماتور، در گذشته از يك كاغذ نازك مخصوص كه در يك سمت اين ورقه چسبانده مي‌شد، استفاده مي‌كردند، اما امروز در هنگام ساختن و نورد اين ورقه‌ەا يك لايه نازك اكسيد فسفات يا سيليكات به ضخامت ۲ تا ۲۰ ميكرون به‌عنوان عايق بر روي آنها ماليده مي‌شود، كه باعث پوشاندن روي ورقه‌ها مي‌گردد. علاوه بر اين، از لاك مخصوصي نيز براي عايق كردن يك طرف ورقه‌ها استفاده مي‌شود. تمامي ورقه‌هاي ترانسفور ماتور داراي يك لايه عايق هستند. در هنگام محاسبه سطح مقطع هسته بايد سطح آهن خالص را منظور كرد. ورقه‌هاي ترانسفور ماتورها را به ضخامت‌هاي ۰.۳۵ و ۰.۵ ميليمتر و در اندازه‌هاي استاندارد مي‌سازند. بايد دقت كرد كه سطح عايق شده‌ٔ ورقه‌هاي ترانسفور ماتور همگي در يك جهت باشند (مثلاً همه به طرف بالا) علاوه بر اين تا حد امكان نبايد در داخل قرقره فضاي خالي باقي بماند. لازم به ذكر است ورقه‌ها با فشار داخل قرقره جاي بگيرند تا از ارتعاش و صدا كردن آنها نيز جلوگيري شود.
● سيم پيچ‌ ترانسفور ماتور
معمولاً براي سيم‌پيچ اوليه و ثانويه ترانسفور ماتور از هادي‌هاي مسي با عايق (روپوش) لاكي استفاده مي‌كنند، كه با سطح مقطع گرد و اندازه‌هاي استاندارد وجود دارند و با قطر آنها مشخص مي‌شوند. در ترانسفور ماتورهاي پرقدرت از هادي‌هاي مسي كه به‌صورت تسمه هستند استفاده مي‌شوند و ابعاد اين گونه هادي‌ها نيز استاندارد است.
سيم پيچي ترانسفور ماتور به اين ترتيب است كه سر سيم‌پيچ‌ها را به‌وسيله روكش عايق‌ها از سوراخ‌هاي قرقره خارج مي‌كنند، تا بدين ترتيب سيم‌ها، قطع (خصوصاً در سيم‌هاي نازك و لايه‌هاي اول) يا زخمي نشوند، علاوه بر اين بهتر است رنگ روكش‌ها نيز متفاوت باشد تا در ترانسفور ماتورهاي داراي چندين سيم پيچ، به‌راحت بتوان سر هم سيم‌پيچ را مشخص كرد. بعد از اتمام سيم‌پيچي يا تعمير سيم‌پيچ‌ها ترانسفور ماتور بايد آنها را با ولتاژهاي نامي خودشان براي كنترل و كسب اطمينان از سالم بودن عايق بدنه و سيم‌پيچ‌هاي اوليه و ثانويه آزمايش كرد.
● قرقره‌ ترانسفور ماتور
براي حفاظت و نگهداري از سيم پيچ‌هاي ترانسفورماتور خصوصاً در ترانسفورماتورهاي كوچك بايد از قرقره استفاده نمود. جنس قرقره بايد از مواد عايق باشد. قرقره معمولاً از كاغذ عايق سخت، فيبرهاي استخواني يا مواد ترموپلاستيك مي‌سازند. قره‌قره‌هائي كه از جنس ترموپلاستيك هستند، معمولاً يك تكه ساخته مي‌شوند ولي براي ساختن قرقره‌هاي ديگر آنها را در چند قطعه تهيه و سپس بر روي همديگر سوار مي‌كنند. بر روي ديواره‌هاي قرقره بايد سوراخ يا شكافي ايجاد كرد تا سر سيم‌پيچ از آنها خارج شود.
اندازه قرقره بايد با اندازهٔ ورقه‌هاي ترانسفورماتور متناسب باشد و سيم‌پيچ نيز طوري بر روي آن پيچيده شود، كه از لبه‌هاي قرقره مقداري پائين‌تر قرار گيرد تا هنگام جا زدن ورقه‌هاي ترانسفور ماتور، لايه‌ٔ روئي سيم پيچ صدمه نبيند. اندازه قرقره‌هاي ترانسفور ماتورها نيز استاندارد هستند، اما در تمام موارد، با توجه به نياز، قرقره مناسب را مي‌توان طراحي كرد.
● نكات قابل توجه قبل از حمل ترانس‌هاي قدرت
پس از پايان مراحل ساخت و انجام موفقيت‌آميز آزمايشات كارخانه‌اي، قبل از جابه‌جائي ترانسفورماتور، از محلي به محل ديگر و قبل از بارگيري بايد اقدامات زير به روي ترانسفور ماتور انجام گيرد، به‌منظور كاهش ابعاد و وزن ترانسفورماتور و نيز از نظر فني و محدوديّت‌هاي ترافيكي، بايد تجهيزات جنبي ترانسفورماتور ”كنسرواتور (منبع انبساط)، بوشينگ‌ها و...“ باز و به‌طور جداگانه بسته‌بندي و آماده حمل گردند. اما خود ترانسفورماتور به طريق زير حمل مي‌گردد.
الف ـ حمل با روغن: ترانسفورماتورهاي كوچك و ترانسفورماتورهائي كه وزن و ابعاد آنها مشكلاتي را از نظر حمل ايجاد نمي‌نمايند، معمولاً با روغن حمل مي‌گردند. در اين حال سطح روغن بايد حدوداً ۱۵ سانتيمتر پايين‌تر از درپوش اصلي (سقف) ترانسفورماتور قرار داشته باشد.
▪ توجه:
فاصله ۱۵ سانتيمتري فوق‌الذكر در مورد كليه ترانسفورماتورها يكسان نبوده و توصيه مي‌شود و به دستورالعمل كارخانه سازنده مراجعه شود.
لازم به ذكر است كه در هنگام حمل روغن، قسمت فعال (Active Part) ترانسفورماتور بايد كاملاً در داخل روغن قرار گيرد.
به‌منظور جلوگيري از نفوذ رطوبت و هوا به داخل ترانسفورماتور، فضاي بين روغن و سقف ترانسفورماتور را با هواي خشك و يا گاز نيتروژن با فشار حدود ۲/۰ بار در هواي ۲۰ درجه پر مي‌كنند. لازم به ذكراست كه گاز نيتروژن بايد كاملاً خشك باشد، در اين حالت با نصب يك محفظه سيليكاژل بسته (آب‌بندي شده) بر روي ترانسفورماتور عمل جذب رطوبت انجام مي‌شود. ضمناً جهت جلوگيري از پاشيدن روغن به داخل سيليكاژل در طول حمل از يك وسيله حفاظتي استفاده مي‌شود.
حمل بدون روغن: ترانسفورماتورهاي بزرگ بدون روغن حمل مي‌گردند. در اين موارد پس از تخليه روغن، ترانسفورماتور را با هواي خشك (داراي رطوبت كمتر از ppmv ۲۵ و نقطه ميعان كمتر از ۶۰ ـ درجه سانتيگراد) يا با نيتروژن (با درجه خلوص ۹.۹۹%) پر مي‌كنند. لازم به ذكر است كه در اين حالت نيز در طول حمل بايد فشار هوا يا نيتروژن به‌طور مرتب كنترل گردد.
▪ نكات قابل توجه و مهم در نصب و قبل از راه‌اندازي:
۱) كنترل ضربه‌نگار
۲) كنترل فشار هوا
۳) كنترل نقطه شبنم و اكسيژن
۴) كنترل استقرار ترانسفورماتور بر روي فوندانسيون
۵) كنترل تجهيزات جنبي ترانسفورماتور شامل بوشينگ، سيستم خنك كننده، رادياتور، فن، پمپ، كنسرواتور و ملحقات آن
۶) سيستم تنفسي
۷) شير اطمينان
۸) ترمومترها شامل ترمومتر روغن (كاليبره كردن ترمومتر) و ترمومتر سيم پيچ
۹) تپ چنجر
۱۰) رله‌بو خهلتس
• روغن ترانسفور ماتور
روغن‌هاي ترانسفور ماتور عمدتاً تركيبات پيچيده‌اي از هيدروكربن‌هاي مشتق از نفت خام مي‌باشند و به جهت دارا بودن خواص مورد نياز، اين نوع روغن‌ها جهت ترانسفورماتورها مناسب‌تر تشخيص داده شده‌اند.
خواص مورد نياز براي روغن‌هاي ترانسفور ماتور به‌طور خلاصه عبارتند از:
▪ عايق كاري الكتريكي
▪ انتقال حرارت
▪ قابليت خاموش كردن قوس‌الكتريكي
▪ پايداري شيميائي
▪ سيل كردن ترانسفورماتور
▪ جلوگيري از خوردگي
▪ در مورد سفارش خريد روغن براي ترانسفورماتورها دو مورد مهم را مدنظر قرار مي‌دهيم.
▪ انتخاب نوع روغن ترانسفورماتور
نوع روغن و كيفيت آن، براساس طراحي ترانسفورماتورها مي‌باشد. به‌عنوان مثال در يكي از بررسي‌ها نوعي چسب كه در داخل ترانسفورماتور به‌كار برده شده بود توسط روغن ترانس حل گرديد و باعث شد كه ذرات چسب داخل روغن پراكنده شود و منجر به كاهش دي‌الكتريك روغن گردد. مورد ديگري كه مورد آزمايش قرار گرفت، اين بود كه كاتاليزور مس و آهن باعث از بين بردن روغن تشخيص داده شده است. بنابراين نوع ترانسفورماتور و مواد به كار رفته در آن درتعيين نوع و كيفيت روغن آن تأثير زيادي دارد.
● آلودگي روغن ترانفسورماتورها:
به‌طور كلي دو نوع آلودگي اصلي در روغن ترانسفور ماتورها عبارتند از:
۱) مواد معلق در روغن
۲) آب
۳) اكسيداسيون روغن
پس از شناسائي مؤلفه‌هاي روغن با آزمايش‌هاي مختلف، تصميم به تصفيه يت تعويض روغن اتخاذ مي‌گردد.
به‌طور كلي ۳ نوع آزمايش كلي بر روي روغن ترانسفورماتور انجام مي‌گيرد كه عبارتند از:
۱) آزمون‌هاي فيزيكي
۲) آزمون‌هاي شيميائي
۳) آزمون‌هاي قسمت‌هاي الكتريكي
برخي از آزمايش‌هائي كه بايد روي روغن ترانسفورماتورها، انجام گيرد در زير آمده است.
۱) تست اسيديته
۲) تست گازهاي حل شده در روغن
۳) تست كشش سطحي
۴) تست بي‌فنيل پلي كلريد (pcb)
● تست ولتاژ شكست:
روغن ترانسفورماتورها معمولاً بايد داراي ضريب شكست بيشتر از ۵۰ كيلو ولت باشند، كه با انجام آزمايش ولتاژ شكست، نسبت به اندازه‌گيري آن اقدام مي‌گردد. اگر اين شاخص تا حد مشخصي كمتر از ۵۰ كيلو ولت باشد مي‌توان با تصفيه روغن موجود آن را اصلاح كرد، در غير اين صورت بايد نسبت به تعويض روغن اقدام نمود.
● آناليز گاز كروماتورگرافي:
با توجه به اينكه مولكول‌هاي روغن از تركيبات هيدروكربن ساخته شده‌اند، حرارت يا شكست الكتريكي مي‌تواند باعث شكست مولكول‌هاي روغن و توليد گازهاي قابل اشتعالي مثل متان، اتيلن، اتان و ساير گازها شود، كه در دراز مدت انفجار ترانسفورماتور را در پي خواهد داشت. تحليل گاز كروماتوگرافي به اندازه‌گيري ميزان گازهاي توليد شده در روغن ترانسفورماتور و آناليز آنها مي‌پردازد.
● تكنولوژي ساخت
ساخت ترانسفورماتورهاي فشار قوي فاقد روغن، در طول عمر يكصد ساله ترانسفور ماتورها، يك انقلاب محسوب مي‌شود. ايده استفاده از كابل با عايق پليمر پلي‌اتيلن، به‌جاي هادي‌هاي مسي داراي عايق كاغذي از ذهن يك محقق سوئدي به نام پرفسور ”Mats lijon“ تراوش كرده است.
تكنولوژي استفاده از كابل به‌جاي هادي‌هادي مسي داراي عايق كاغذي، نخستين بار در سال ۱۹۹۸ در يك ژنراتور فشار قوي به‌نام ”Power Former“ به‌كار گرفته شد. در اين ژنراتور بر خلاف سابق كه از هادي‌هاي شمشي (مستطيلي) در سيم‌پيچي استاتور استفاده مي‌شد، از هادي‌هاي گرد استفاده شده است. همان‌طور كه از معادلات ماكسول استنباط مي‌شود، هادي‌هاي سيلندري، توزيع ميدان‌الكتريكي متقارني دارند. بر اين اساس ژنراتوري مي‌توان ساخت كه برق را با سطح ولتاژ شبكه توليد كند به‌طوري كه نياز به ترانسفورماتور افزاينده نباشد. در نتيجه اين كار، تلفات الكتريكي به ميزان ۳۰ درصد كاهش مي‌يابد.
در يك كابل پليمري فشار قوي، ميدان الكتريكي در داخل كابل باقي مي‌ماند و سطح كابل داراي پتانسيل زمين مي‌باشد. در عين حال ميدان مغناطيسي لازم براي كار ترانسفورماتور تحت تأثير عايق كابل قرار نمي‌گيرد. در يك ترانسفورماتور خشك، با استفاده از تكنولوژي كابل، امكانات تازه‌اي براي بهينه كردن طراحي ميدان‌هاي الكتريكي و مغناطيسي، نيروهاي مكانيكي و تنش‌هاي گرمائي فراهم كرده است.
در فرآيند تحقيقات و ساخت ترانسفورماتور خشك، در مرحله نخست يك ترانسفورماتور آزمايشي تك فاز با ظرفيت ۱۰ مگا ولت‌آمپر (Dry former)، طراحي، ساخته و آزمايش گرديد.
”Dry former“ اكنون در سطح ولتاژهاي از ۳۶ تا ۱۴۵ كيلوولت و ظرفيت تا ۱۵۰ مگاولت آمپر وجود دارد.
● ويژگي‌هاي ترانسفورماتورهاي خشك
با پيشرفت تكنولوژي امكان ساخت ترانسفورماتورهاي خشك با بازدهي بالا فراهم شده است.
ترانسفورماتور خشك داراي ويژگي‌هاي منحصر به فردي است از جمله:
۱) به روغن براي خنك شدن، يا به‌عنوان عايق الكتريكي نياز ندارد. سازگاري اين نوع ترانسفورماتور با طبيعت و محيط زيست يكي از مهمترين ويژگي‌هاي مهم آن است. به‌دليل عدم وجود روغن، خطر آلودگي خاك و منابع آب زيرزميني و همچنين احتراق و خطر آتش‌سوزي كم مي‌شود.
با حذف روغن و كنترل ميدان‌هاي الكتريكي كه در نتيجه آن خطر ترانسفورماتور از نظر ايمني افراد و محيط زيست كاهش يافته است. امكانات تازه‌اي را از نظر محل نصب ترانسفورماتور فراهم كرده است. به اين ترتيب امكان نصب ترانسفورماتور خشك در نقاط شهري و جاهائي كه از نظر زيست محيطي حساس هستند، وجود دارد.
۲) در ترانسفورماتور خشك به‌جاي بوشينگ چيني در قسمت‌هاي انتهائي از عايق سيليكن را بر (Silicon rubber) استفاده مي‌شود. به اين ترتيب خطر ترك خوردن چيني بوشينگ و نشت بخار روغن از بين مي‌رود.
۳) كاهش مواد قابل اشتعال، نياز به تجهيزات گسترده آتش‌نشاني را كاهش مي‌دهد. بنابراين از اين دستگاه‌ها در محيط‌هاي سرپوشيده و نواحي سرپوشيده شهري نيز مي‌توان استفاده كرد.
۴) با حذف روغن در ترانسفورماتور خشك، نياز به تانك‌هاي 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.
۵) از ديگر ويژگي‌هاي ترانسفورماتور خشك، كاهش تلفات الكتريكي است. يكي از راه‌هاي كاهش تلفات و بهينه كردن طراحي ترانسفورماتور، نزديك كردن ترانسفورماتور به محل مصرف انرژي تا حد ممكن است تا از مزاياي انتقال نيرو به قدر كافي بهره‌برداري شود. با به‌كارگيري ترانسفورماتور خشك اين امر امكان‌پذير است.
۶) اگر در پست، مشكل برق پيش آيد، خطري متوجه عايق ترانسفور ماتور نمي‌شود. زيرا منبع اصلي گرما يعني تلفات در آن توليد نمي‌شود. به‌علاوه چون هوا واسطه خنك شدن است و هوا هم مرتب تعويض و جابه‌جا مي‌شود، مشكلي از بابت خنك شدن ترانسفورماتور بروز نمي‌كند.
سيستم نمايش و مديريت ترانسفورماتورها (TMMS)
سيستم TMMS (Transformer Monitoring Management System فارادي يك سيستم نمايش و مديريت ترانسفورماتور است.
سيستم TMMS براساس جمع‌آوري اطلاعات بحراني بهره‌برداري ترانسفورماتور و تجزيه و تحليل آنها عمل مي‌نمايد.
سيستم TMMS با تجزيه و تحليل اطلاعات قادر خواهد بود كه ضمن تفسير عملكرد ترانسفورماتور عيب‌هاي آن را تشخيص داده و اطلاعات لازم براي تصميم‌گيري را در اختيار بهره‌بردار قرار دهد.
اطلاعات بهره‌برداري كه براي فرآيند نمايش و مديريت ترانسفورماتورها مورد نياز بوده و توسط سنسورهاي مخصوص جمع‌آوري مي‌گردند به شرح زير مي‌باشند.
● گازهاي موجود در روغن‌ ترانسفورماتورهمراه با ئيدران
▪ آب موجود در روغن ترانسفورماتور همراه با Acquaoil ۳۰۰
▪ جريان بار ترانسفورماتور
▪ دماي نقاط مختلف ترانسفورماتور
▪ وضعيت تپ جنچر ترانسفورماتور
▪ سيستم خنك كنندگي ترانسفورماتور
اطلاعات بهره‌برداري فوق جمع‌آوري شده و به‌همراه ساير اطلاعات موجود به‌طور مستمر تجزيه و تحليل شده تا بتوانند اطلاعات زير را درباره وضعيت بهره‌برداري ترانسفورماتور تهيه نمايند.
▪ شرايط عمومي و كلي ترانسفورماتور
▪ ظرفيت بارگيري ترانسفورماتور
▪ ميل و شدت توليد گاز و جباب در داخل روغن ترانسفورماتور
▪ ملزومات نگهداري ترانسفورماتور
سيستم TMMS فارادي را مي‌توان براي ترانسفورماتورهاي موجود به‌كار برد و همچنين مي‌توان آن را در ساختمان ترانسفورماتورهاي جديد طراحي و نصب نمود.
ارتقاء سيستم TMMS فارادي با افزودن سنسورهاي اضافي مي‌توانيد باعث ارتقاء عملكرد آن براي مواد زير گرديد.
▪ حداكثر نمودن ظرفيت بارگذاري ترانسفورماتور براي بهره‌برداري اقتصادي و بهينه
▪ تشخيص عيب و توصيه راه حل در ترانسفورماتورها
▪ مديريت عمر ترانسفورماتور و افزايش آن
▪ تكميل و توسعه فرايند و عملياتي مديريت ترانسفورماتورها با كمك اطلاعات اضافي تهيه شده در زمان حقيقي
▪ كاهش و حذف خروجي ترانسفورماتورها به‌صورت برنامه‌ريزي شده و يا ناشي از خطا
▪ آشكارسازي علائم اوليه پيدايش خطا در ترانسفورماتورها
▪ نمايش مراحل تكامل و شكل‌گيري شرايط پيدايش خطا
● ترانسفورماتورها سازگار با هارمونيك ترانسفورماتورهاي عامل K
هارمونيك‌هاي توليد شده توسط بارهاي غير خطي مي‌توانند مشكلات حرارتي و گرمائي خطرناكي را در ترانسفورماتورهاي توزيع استاندارد ايجاد نمايند. حتي اگر توان بار خيلي كمتر از مقدار نامي آن باشد، هارمونيك‌ها مي‌توانند باعث گرماي بيش از حد و صدمه ديدن ترانسفورماتورها شوند. جريان‌هاي هارمونيكي تلفات فوكو را به شدت افزايش مي‌دهند. به‌همين دليل سازنده‌ها، ترانسفورماتورهاي تنومندي را ساخته‌اند تا اينكه بتوانند تلفات اضافي ناشي از هارمونيك‌ها را تحمل كنند. سازنده‌ها براي رعايت استاندارد يك روش سنجش ظرفيت، به‌نام عامل K را ابداع كرده‌اند. عامل K نشان دهنده مقدار افزايش در تلفات فوكو است. بنابراين ترانسفورماتور عامل K مي‌تواند باري به اندازه ظرفيت نامي ترانسفورماتور را تغذيه نمايد مشروط بر اينكه عامل K بار غير خطي تغذيه شده برابر با عامل K ترانسفورماتور باشد. مقادير استاندارد عامل K برابر با ۴، ۹، ۱۳، ۲۰، ۳۰، ۴۰، ۵۰ مي‌باشند. اين نوع ترانسفورماتورها عملاً هارمونيك را از بين نبرده تنها نسبت به آن مقاوم مي‌باشند.
ترانسفورماتور (HMT (Harmonic Mitigating Transformer نوع ديگري از ترانسفورماتورهاي سازگار با هارمونيك ترانسفورماتورهاي HMT هستند كه از صاف شدن بالاي موج ولتاژ بهواسطه بريده شدن آن جلوگيري مي‌كند HMT، طوري ساخته شده است كه اعو جاج ولتاژ سيستم و اثرات حرارتي ناشي از جريان‌هاي هارمونيك را كاهش مي‌دهد. HMT اين كار از طريق حذف فلوها و جريان‌هاي هارمونيكي ايجاد شده توسط بار در سيم پيچي‌هاي ترانسفورماتور انجام مي‌دهد.
چنانچه شبكه‌هاي توزيع نيروي برق مجهز به ترانسفورماتورهاي HMT گردند مي‌توانند همه نوع بارهاي غير خطي (با هر درجه از غير خطي بودن) را بدون اينكه پيامدهاي منفي داشته باشند، تغذيه نمايند. به همين دليل در اماكني كه بارهاي غير خطي زياد وجود دارد از ترانسفورماتور HMT به صورت گسترده استفاده مي‌شود.
● مزاياي ترانسفورماتور HMT
▪ مي‌توان از عبور جريان مؤلفه صفر هارمونيك‌ها (شامل هارمونيك‌هاي سوم، نهم و پانزدهم) در سيم پيچ‌ اوليه، از طريق حذف فلوي آنها در سيم پيچي‌هاي ثانويه جلوگيري كرد.
ترانسفورماتورهاي HMT با يك خروجي در دو مدل با شيفت فازي متفاوت ساخته مي‌شوند. وقتي كه هر دو مدل با هم به‌كار مي‌روند، مي‌توانند جريان‌هاي هارمونيك پنجم، هفتم، هفدهم و نوزدهم را در قسمت‌ جلوئي شبكه حذف كنند.
▪ ترانسفورماتورهاي HMT با دو خروجي مي‌توانند مؤلفه متعادل جريان‌هاي هارمونيك پنجم، هفتم، هفدهم و نوزدهم را در داخل سيم پيچي‌هاي ثانويه حذف كنند.
▪ ترانسفورماتورهاي HMT با سه خروجي مي‌توانند مؤلفه‌ متعادل جريان‌هاي هارمونيك پنجم، هفتم، يازدهم و سيزدهم را در داخل سيم پيچي ثانويه حذف كنند.
▪ كاهش جريان‌هاي هارمونيكي در سيم‌پيچي‌هاي اوليه HMT باعث كاهش افت ولتاژهاي هارمونيكي و اعو جاج مربوطه مي‌شود.
كاهش تلفات توان به‌علت كاهش جريان‌هاي هارمونيكي به‌عبارت ديگر ترانسفورماتور HMT باعث ايجاد اعو جاج ولتاژ خيلي كمتري در مقايسه با ترانسفورماتورهاي معمولي يا ترانسفورماتور عامل K مي‌شود.


برچسب‌ها: ترانسفور ماتورهاي برق
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:37 ] [ الیاس شبان ]

روغن ترانسفورماتور بخش تصفیه شده روغن معدنی می باشد که در دمای بین 250 تا 300 درجه سانتی گراد به جوش آمده است . این روغن پس از تصفیه از لحاظ شیمیایی کاملاً خالص بوده و تنها شامل هیدرو کربنهای مایع می باشد. روغن ترانسفورماتور دو وظیفه اساسی بر عهده دارد:اول اینکه بعنوان عایق الکتریکی عمل می نماید و ثانیاً حرارت های ایجاد شده در قسمتهای برقدار ترانسفورماتور را به خارج منتقل می کند.با ولتاژ های بالایی که هم اکنون در شبکه انتقال انرژی صورت می گیرد نیاز به روغن ترانسفورماتور ها بعنوان عایق الکتریکی و وسیله خنک کننده افزایش یافته است.چنانچه روغن خالص باشد مشخصات الکتریکی آن خوب خواهد بود و نیز اگر ویسکوزیته (چسبندگی) روغن کم باشد ، خاصیت خنک کنندگی بهتری خواهد داشت و POUR POINT آن پائین خواهد بود . به هر حال ویسکوزیته روغن را نمی توان بسیار پائین انتخاب کرد زیرا در این صورت flash point روغن پائین تر خواهد آمد و از روغن با flash point پائین نبایستی استفاده کرد.پائین ترین حد flash point در اینگونه موارد 130 درجه سانتی گراد در نظر گرفته میشود.در عین حال ویسکوزیته روغن نباید به اندازه کافی پائین باشد تا p.p روغن کمتر از 40- درجه سانتی گراد باشد.( در بعضی کشورهای اروپای شمالی از روغنهایی با p.p پائیت استفاده میشود ) .




خصوصیات یک روغن ایده آل میتواند ایتمهای زیر را در بر داشته باشد :

1-استقامت الکتریکی بالایی داشته باشد.

2-انتقال حرارت را بخوبی انجام دهد .

3- جرم مخصوص پائینی داشته باشد .

در روغن هایی که جرم مخصوص پائینی دارند ، ذرات معلق براحتی و به سرعت ته نشین میگردند و این خاصیت باعث تسریع در روند هموژنیزه روغن میشود.

4-ویسکوزیته پائینی داشته باشد، روغنی که وسکوزیته پائینی دارد سیالیت آن بهتر است و بیشتر است و در نتیجه خاصیت خنک کنندگی بهتری خواهد داشت.

5- Pour point پائینی داشته باشد .روغنی که Pour point پائینی دارد در درجه حرارت های پائین حرکت خود را از دست خواهد داد.

6- Flash point بالایی داشته باشد. Flash point مشخص کننده تمایل روغن به تبخیر شدن میباشد. هر چه Flash point روغن پائین تر باشد تمایل به تبخیر شدن در روغن بیشتر است.هنگامی که روغن تبخیر میشود ، ویسکوزیته آن بالا میرود و روغن های تبخیر شده ترکیبات اتش زایی را با هوای بالای روغن ایجاد می کنند.

7- به مواد عایقی و استراکچر فلزی نمی بایستی آسیبی برساند.
8- خاصیت شیمیایی پایداری داشته باشد.این مسئله به عمر بیشتر روغن کمک خواهد کرد.
خصوصیات روغن ترانسفورماتور :

روغنی که در ترانسفورماتور بکار میرود می بایستی دو خصیصه زیر را داشته باشد :
1- روغن باید تمییز باشد .مواد جامد معلق یا ترکیبات شیمیایی زیان آور و یا آب در آن هرگز موجود نباشد.

2- روغن از لحاظ شیمیایی بایستی پایدار باشد .تغییرات روغن با توجه به گرما و اکسیژنی که با آن در تماس باشد در درجه حرارت کار نرمال ترانس میبایستی تا حد امکان کم باشد.

 

ناخالصی ها :
ناخالصی ها در اولین قدمخاصیت الکتریکی روغن را تحت تاثیر قرار می دهد. با توجه به نوع ناخالصی تاثیر پذیری روغن متفاوت خواهد بود.بطور مثال :
1- ذرات جامد با قطر بیشتر از mμ 15 و قطرات کوچک آب استقامت دی الکتریک روغن را کاهش میدهد.
2- چنانچه ذرات جامد در روغن باشد ، استقامت دی الکتریک روغن توسط آب های غیر محلول در روغن کاهش خواهد یافت.
3- ذرات جامد بسیار کوچک (mμ 15> ) برای مثال ترکیبات قطبی حل نشده در میدانهای الکتریکی بالا تلفات دی الکتریکی در روغن را بالا خواهد برد.
به هر حال هر چه میزان ناخالصی ها در روغن بیشتر باشد،تاثیر پذیری روغن بیشتر خواهد شد.بنابر این برای انواع مختلف نا خالصی ها و خصوصیات الکتریکی وابسته به روغن می بایستی محدودیت هایی در نظر گرفت. البته این حدود تابع ولتاژ وسایلی است که بدان وابسته می باشند.

حد اکثر میزان آب مجاز در روغن مطابق IEC 422 ، mg/dm3 20 برای ولتاژهای بیش از 170 کیلو ولت و mg/dm3 30 برای ولتاژ های کمتر از 170 کیلو ولت می باشد.
برای ضریب پراکندگی دی الکتریک (tg δ ) که تابع ذرات کوچک و ترکیبات قطبی حل نشده در روغن می باشد ، حدود کاملاً مشخص نمی باشد. معمولاً می توانیم حد بالای tg δ را /00 ْ400 برای درجه حرارت 90 درجه سانتی گراد را در نظر بگیریم برای برخی روغن ها به هر حال حد بالای tg δ را می توانیم تا/ 00 ْ2000 در نظر بگیریم.
زوال و اضمحلال روغن :
از آنجا که روغن یک ترکیب آلی است زوال و تاثیر ناپذیری آنرا در مقابل گرما و اکسیژن نمی توانیم کاملاً از بین ببریم. بنابراین روغن اکسیده میشود و ترکیبات اسیدی و قطبی به تبع آن بوجود می آید و کشش سطحی روغن در مقابل آب کاهش می باید.
از طرف دیگر ترکیبات اسیدی بر کاغذ و تخته های فشرده شده عایق های سیم پیچی ها تاثیر نامطلوبی خواهد گذاشت. در حقیقت سلول های عایقی هنگامی که تحت حرارت قرار می گیرند در محیط اسیدی سریعتر از محیط خنثی ترد و شکننده می شوند.
تشکیل لجن و کثافات در روغن ترانسفورماتور از پیامدهای دیگر زوال و اضمحلال روغن می باشد. پس از این مرحله تغییرات در روغن نسبتاً سریعتر صورت می گیرد . برای مثال کشش سطحی در این مرحله از مقدار اولیه خود N/M 3- 10 * 45 به مقدار N/M 3- 10 * 15 کاهش می یابد.لجن و کثافات هنگامی که در روغن ترانسفورماتور تشکیل میشوند ، بر روی سیم پیچی ها رسوب می کنند و باعث می گردند که سیم پیچی ها بطور موثر خنک نشوند.
هنگامیکه اسیدیته (Neutralization value) روغن بسیار بالا باشد و یا کثافات در روغن مشاهده شده است توصیه میشود اقدامات آمده در جدول انجام گیرد.همانگونه که خواهید دید از ته نشین شدن و رسوب هر گونه کثافات در روغن ترانس باید جلوگیری بعمل آید.
تجزیه و تحلیل گازها برای آشکار کردن نقصهای ابتدایی در ترانسفورماتور :
عایقها در یک ترانسفورماتور تنها به دلیل حرارت و تجزیه شیمیایی زائل نمی شوند، بلکه تخلیه الکتریکی نیز در این فرایند موثر می باشند. بوسیله تخلیه الکتریکی و درجه حرارت نسبتاً بالای محیط ، روغن و کاغذ به مواد گازی از قبیل هیدروژن – متان – اتیلن – استیلن – و اکسید کربن تجزیه می گردند . این پدیده در ترانسفورماتور بدین معنی است که نقصی وجود دارد . این نقص می تواند کاملاً بی ضرر باشد و نیز می تواند بسیار جدی بوده و دیر یا زود منتهی به عملکرد بد ترانسفورماتور شود.
منشاء و میزان گازهای مختلف تولید شده بستگی به نوع و جدی بودن خطا دارد. بنابراین با بررسی گازهای حل نشده در روغن ترانسفورماتور نیاز به بازدید و تعمیر ترانسفورماتور آشکار می گردد. برای مثال اضافه حرارت روغن باعث ایجاد گاز متان و اتیلن ، تخلیه الکتریکی جزئی در روغن باعث ایجاد هیدروژن و تخلیه الکتریکی شدید ، گاز استیلن در روغن ایجاد خواهد نمود.
به هر حال ، چگونگی بررسی اینگونه گاز های ایجاد شده در روغن و تجزیه و تحلیل آنها هنوز کاملاً قطعی نشده و در کشور های مختلف در این خصوص مطابق با استاندارد های IEC تحقیقات ادامه دارد.
نظارت بر روغن و رطوبت گیر :
بررسی روغن های نمونه برداری شده از ترانس که در فواصل منظمی صورت می گیرند ، نظارت خوبی بر کار ترانسفورماتور خواهد بود . با این عمل نه تنها برخی مشخصات روغن در زمانهای معینی ضبط می گردد ، بلکه همچنین میزان پیشرفت و تغییرات این مشخصه با زمان نیز آشکار خواهد شد.که این خود مبنای بهتری برای ارزیابی وضعیت روغن می باشد.چنانچه نتایج بعضی از اندازه گیریها هماهنگ با نتایج قبلی نباشد ، این بدان معنی است که در اندازه گیری ها و یا هنگام نمونه برداری خطایی وجود داشته است . روغن نمونه برداری شده براحتی بوسیله آلودگی و رطوبت شیر ها و یا بطری نمونه برداری ، آلوده می گردد و بنابراین نمونه برداری از روغن ترانسفورماتور بایستی با حد اکثر دقت صورت گیرد.
ترکیب روغن ها :
چه نوع روغنی را میتوانیم به ترانسفورماتورها اضافه نمائیم؟ در حقیقت ترکیب دو نوع روغن متفاوت می تواند نتایج غیر قابل انتظاری به همراه داشته باشد.بازدارنده اکسیداسیون دو روغن ممکن است بر یکدیگر تاثیر گذاشته و یا ترکیبات ناشی از کهولت در یک روغن می تواند رسوبات ایجاد کند در حالیکه این رسوبات توسط روغن دوم رقیق گردد. به هر حال روغن ها می توانند به دلایل مختلفی با یکدیگر نا سازگار باشند.
در موارد نامشخص، آزمایشات مربوط به ترکیبات دو نوع روغن متفاوت می تواند انجام شود . معمولاً باید اصول زیر را همواره در ترکیب دو نوع روغن متفاوت مراعات نمود.
روغن دو نوع ترانسفورماتور را در صورت داشتن شرایط زیر می توان ترکیب نمود.
1- مطابق با استاندارد واحدی باشند.
2- شامل باز دارنده اکسیداسیون یکسان و یا باز دارنده اکسیداسیون قابل مقایسه ای باشند.
3- مقدار خنثی (Neutralization value) کوچکتر از mg KOH/g 0.5 داشته باشد.
4- میزان آب در روغن ازg/g μ 20 کمتر باشد.


برچسب‌ها: روغن ترانسفورماتور
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:36 ] [ الیاس شبان ]
وغن ترانسفورماتورهای قدرت نقش بسیار مهمی در عملكرد ترانسفورماتورها دارند. نقش عایق كنندگی، خنك كنندگی و تشخیص عیب از جمله مهمترین وظایف روغن می باشند. با پیرشدن ترانسفورماتور ، روغن این دستگاه بعضی از خصوصیات شیمیایی و الكتریكی خود را از دست می دهد. از جمله مهمترین این خصوصیات می توان به خصوصیات الكتریكی كه حائز اهمیت می باشند، اشاره نمود.
دلایل اصلی كه روغن ترانسفورماتورهای قدرت را دچار مشكل می نمایند عبارتند از:
۱) افزایش ذرات معلق در روغن
۲) وجود آب به مقدار زیاد در روغن
۳) وجود آلودگی های شیمیایی مانند اسیدیته و...


مسائل فوق باعث تغییر پارامترهای متعدد می شوند. به عنوان مثال افزایش ذرات معلق و وجود آن باعث كاستن قدرت دی الكتریك روغن و افزایش اسیدیته، باعث خوردگی كاغذ و اجزای داخلی ترانسفورماتور می شود. برای بهبود روغن ترانسفورماتوری كه دچار ضعف های متعدد شده است می توان از فیلتراسیون استفاده نمود. با فیلتر نمودن روغن می توان ذرات معلق آن را جدا نمود و در نتیجه ولتاژ شكست را بالا برد. می توان با خلاء نمودن روغن ، آب را بصورت بخار از روغن جدا نمود. حذف آلودگی های شیمیایی فقط با كمك فیلترهای شیمیایی ممكن است.
از جمله مهمترین آلودگی كه روغن ترانسفورماتور را تحت تأثیر قرار می دهد وجود آب به مقدار كم در داخل روغن است. جدا نمودن آن در داخل ترانسفورماتور به راحتی امكان پذیر نمی باشد. علت این مسأله وجود مقادیر بسیار زیاد آب داخل كاغذ ترانسفورماتور می باشد كه با جدا نمودن آب روغن دوباره جایگزین آن می شود.
● روشهای فیلتر نمودن
الف) روشهای Off-line
از زمانهای دور برای بهبود کیفیت عایقی روغن ترانسفورماتورهای قدرت از روشهای فیلتراسیون هنگامی که ترانسفورماتور خاموش بوده است استفاده می کردند. در این روش هنگامی که ترانسفورماتور خاموش می باشد به مدت چند شبانه روز به صورت پیوسته روغن را داخل ترانسفورماتور چرخانده و آنرا در بیرون تحت فیلتراسیون و خلاء به منظور جدا نمودن ذرات معلق و آب محلول قرار می دادند.
این روش دارای معایب فراوانی است از جمله لزوم داغ نمودن روغن ترانسفورماتور و همچنین لزوم خاموش نمودن ترانسفورماتور را می توان نام برد.
ب) روشهای نوین – روشهای در حین کار
برای جدا نمودن آب به صورت بهینه، لازم است كه از فیلترهای در حین كار استفاده نمود. مهمترین مزایای فیلترهای (خشك كن) های در حین كار خشك نمودن بهینه ترانسفورماتور در طول زمان و همچنین عدم لزوم خاموشی ترانسفورماتور را می توان عنوان نمود. اصول عملکرد این فیلترها مانند شکل زیر است که در آن روغن از مخزن تحت فشار خارج شده و در مسیر آن یک فیلتر فیزیکی قرار می گیرد. در اینجا ذرات معلق فیلتر شده و تحت تاثیر خلاء آب محلول در آن گرفته می شود. روغن فیلتر شده به وسیله پمپ به ترانسفورماتور برگردانده می شود. این چرخه با دبی پایین در حدود ۲۵۰ لیتر در ساعت به صورت پیوسته از چند ماه تا چند سال با توجه به وضعیت ترانسفورماتور صورت می گیرد.
● مزایای خشك كردن On-Line روغن و كاغذ عایقی ترانسفورماتورهای قدرت با استفاده ازدستگاه V۳۰
▪ رطوبت زدائی از روغن ترانسفورماتور بصورت On-Line
▪ افزایش ولتاژ شکست روغن عایقی
▪ رطوبت زدائی از کاغذ عایقی ترانسفورماتور
▪ کاهش میزان ذرات معلق داخل روغن ترانس
▪ کاهش میزان ضریب تلفات عایقی روغن
▪ کاهش میزان اسیدیته روغن
▪ افزایش قابلیت بارگیری ترانسفورماتور
▪ افزایش عمر باقیمانده ترانسفورماتور
▪ عملکرد مطمئن و عدم تأثیر سو بر بهره برداری عادی از ترانسفورماتور
▪ گاززدائی از روغن ترانسفورماتور با استفاده از روش De-Gassing
▪ اعلام آلارم و خروج ترانسفورماتور از مدار در صورت تشکیل مقدار زیاد گاز

برچسب‌ها: نحوه فیلتر کردن روغن ترانسفورماتور
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:35 ] [ الیاس شبان ]
مقدمه: هدف از انجام این تحقیق بررسی سیر تحقیقات انجام شده با موضوع ژنراتورها(ساختمان و اساس کار و سیر تکاملی ژنراتوها بخصوص ژنراتور های سنکرون ) است . به این منظور ، بررسی مقالات منتشر شده که با این موضوع مرتبط بودند و جمع آوری خلاصه مطالبی از منابع صورت گرفت و بعد چکیده آنها استخراج شد.
ژنراتورها همواره یکی از مهمترین عناصر شبکه قدرت بوده و نقش کلیدی در تولید انرژی و کاربردهای خاص دیگر ایفاء کرده است . ساخت اولین نمونه ژنراتور (سنکرون) به انتهای قرن 19 برمی گردد. مهمترین پیشرفت انجام شده در آن سالها احداث اولین خط بلند انتقال سه فاز از لافن به فرانکفورت آلمان بود. در کانون این تحول ، یک هیدروژنراتور سه فاز 210 کیلو وات قرار گرفته بود. عیلرغم مشکلات موجود در جهت افزایش ظرفیت و سطح ولتاژ ژنراتورها، در طول سالهای بعد تلاشهای گسترده ای برای نیل به این هدف صورت گرفت. 


ژنراتورها  مقدمه: هدف از انجام این تحقیق بررسی سیر تحقیقات انجام شده با موضوع ژنراتورها(ساختمان و اساس کار و سیر تکاملی ژنراتوها بخصوص ژنراتور های سنکرون ) است . به این منظور ، بررسی مقالات منتشر شده که با این موضوع مرتبط بودند و جمع آوری خلاصه مطالبی از منابع صورت گرفت و بعد چکیده آنها استخراج شد .

ژنراتورها همواره یکی از مهمترین عناصر شبکه قدرت بوده و نقش کلیدی در تولید انرژی و کاربردهای خاص دیگر ایفاء کرده است . ساخت اولین نمونه ژنراتور (سنکرون) به انتهای قرن 19 برمی گردد. مهمترین پیشرفت انجام شده در آن سالها احداث اولین خط بلند انتقال سه فاز از لافن به فرانکفورت آلمان بود. در کانون این تحول ، یک هیدروژنراتور سه فاز 210 کیلو وات قرار گرفته بود. عیلرغم مشکلات موجود در جهت افزایش ظرفیت و سطح ولتاژ ژنراتورها، در طول سالهای بعد تلاشهای گسترده ای برای نیل به این هدف صورت گرفت. مهمترین محدودیتها در جهت افزایش و سطح ولتاژ ژنراتورها ، ضعف عملکرد سیستمهای عایقی و نیز روشهای خنک سازی بود .در راستای رفع این محدودیتها ترکیبات مختلف عایقهای مصنوعی، استفاده از هیدروژن برای خنک سازی و بهینه سازی روشهای خنک سازی با هوا نتایج موفقیت آمیزی را در پی داشت به نحوی که امروزه ظرفیت ژنراتورها به بیش از 1600DC  افزایش یافته است. در جهت افزایش ولتاژ ، ابداع پاورفرمر در انتهای قرن بیستم توانست سقف ولتاژ تولیدی را تا حدود سطح ولتاژ انتقال افزایش دهد. به نحوی که برخی محققان معتقدند در سالهای نه چندان دور ، دیگر نیازی به استفاده از ترانسفورماتورهای افزاینده نیروگاهی نیست.
همچنین امروزه تکنولوژی ژنراتورهای ابررسانا بسیار مورد توجه است، انتظار می رود با گسترش این تکنولوژی در ژنراتورهای آینده ، ظرفیتهای بالاتر در حجم کمتر قابل دسترسی باشند.ژنراتورها:ماشین هایی هستند که انرژی مکانیکی را از محرک اصلی به یک توان الکتریکی در ولتاژ و فرکانس خاصی تبدیل می نماید.کلمه سنکرون به این حقیقت اشاره دارد که فرکانس الکتریک این ماشین با سرعت گردش مکانیکی شفت قفل شده است ، ژنراتورسنکرون برای تولید بخش اعظم توان الکتریکی در سرتاسر جهان به کار می رود.
دو اصل فیزیکی مرتبط با عملکرد ژنراتورها وجود دارد. اولین اصل فیزیکی اصل القائی الکترومغناطیسی کشف شده توسط مایکل فاراده دانشمند بریتانیایی است. اگر یک هادی در یک میدان مغناطیسی حرکت کند یا اگر طول یا حلقه ی القائی ساکنی جهت تغییر استفاده شود. یک جریان ایجاد میشود یا القاء می شود. اگر یک جریان از میان یک کنتاکتور که در میدان  مغناطیسی قرار گرفته ، عبور کند میدان ، نیروی مکانیکی بر آن وارد می کند.
ژنراتور ها دارای دو اصل هستند: قسمتها و میدان که آهنربای الکترو مغناطیسی با سیم پیچ هایش و آرمیچر و ساختاری که از کنتاکتورحمایت می کند و کار قطع میدان مغناطیسی و حمل جریان القاء شده ژنراتور یا جریان ناگهانی به موتور را دارد است . آرمیچر معمولا" هسته ی نرم آهنی اطراف سیم های القائی که دور سیم پیچ ها پیچیده شده اند ، است .
ژنراتور ها از دو قسمت تشکیل شده اند: قسمت متحرک را رتور و قسمت ساکن آن را استاتور می گویند . رتور ها نیز از نظر ساختمان دو دسته اند: ماشین های قطب صاف و ماشین های قطب برجسته.
همچنین ژنراتورها بسته به آنکه نوع وسیله گرداننده رتور آنها چه نوع توربینی باشد به صورت زیر تقسیم می شوند:1) توربو ژنراتورها: در این وسیله گرداننده رتور ، توربین بخار است و چون توربین بخار جزء ماشین های تند گرد است بنابراین توربوژنراتور دارای قطب های صاف بوده و این ماشین توانائی ایجاد دورهای بسیاربالا را در قدرت های زیاد دارد امروزه اغلب توربوژنراتورها را دو قطبی می سازند چون با افزایش سرعت گردش کار توربین های بخار با صرفه تر وارزان ترتمام می شود.2) هیدرو ژنراتور ها :  در آن وسیله گرداننده رتور توربین آبی است و چون توربین آبی دارای دور کم است بنابراین هیدروژنراتور دارای قطب برجسته بوده و دارای سرعت کم می باشد.3)  دیزل ژنراتور ها :   در قدرت های کوچگ و اظطراری وسیله گرداننده رتور دیزل است که در  این موره هم قطب های رتور آن برجسته می باشد.ساختمان و اساس کار ژنراتور سنکرون:در یک ژنراتور سنکرون یک جریان  DC به سیم پیچ رتور اعمال می گردد تا یک میدان مغناطیسی رتور تولید شود. سپس رتور مربوط به ژنراتور به وسیله محرک اصلی چرخانده میشود ، تا یک میدان مغناطیسی دوار در ماشین بوجود آید.این میدان مغناطیسی ، یک ولتاژ سه فاز را در سیم پیچ های استاتور ژنراتور القاء می نماید.
در یک ماشین دو عبارت در توصیف سیم پیچ ها بسیار مورد استفاده است یکی سیم پیچ های میدان و دیگری سیم پیچ های آرمیچر. بطور کلی عبارت سیم پیچ های میدان به سیم پیچ هایی گفته می شود که میدان مغناطیسی اصلی را در ماشین تولید می نماید و عبارت سیم پیچ های آرمیچر به سیم پیچ هایی اتلاق می شود که ولتاژ اصلی در آن القاء می شود . برای ماشین های سنکرون ، سیم پیچ های میدان در رتور است.
رتور ژنراتور سنکرون در اصل یک آهنربای الکتریکی بزرگ است . قطب های مغناطیسی در رتور می تواند از نوع برجسته یا غیر برجسته باشد . کلمه برجسته به معنی قلمبیده است و قطب برجسته ، یک قطب مغناطیسی خارج شده از سطح رتور می باشد. ازطرف دیگر ، یک قطب برجسته یک قطب مغناطیسی هم سطح با سطح رتور است . یک رتور غیر برجسته یا صاف معمولا" برای موارد 2 یا 4 قطبی بکار می روند . در حالی که رتورهای برجسته برای 4 قطب یا بیشتر مورد استفاده هستند. چون در رتور میدان مغناطیسی متغیر است برای کاهش تلفات ، آن را از لایه های نازک می سازند. به مدار میدان در رتور باید جریان ثابتی اعمال شود ، چون رتور می چرخد ، نیاز به آرایش خاصی برای رساندن توان DC به سیم پیچ های میدانش دارد برای انجام این کار 2 روش موجود است :
1)  تهیه توان DC  از یک منبع بیرونی به رتور با رینگ های لغزان و جاروبک .
2)  فراهم نمودن توان DC از یک منبع توان DC که مستقیما" روی شفت ژنراتورهای سنکرون  نصب می شود.ساختمان و اساس کار ژنراتور سنکروندر یک ژنراتور سنکرون یک جریان dc به سیم پیچ رتور اعمال می گردد تا یک میدان مغناطیسی رتور اعمال می گردد تا یک میدان مغناطیسی رتور اعمال می گردد تا یک میدان مغناطیسی رتور تولید شود. سپس روتور مربوط به ژنراتور به وسیله یک محرک اصلی چرخاند می شود، تا یک میدان مغناطیسی دوار در ماشین به وجود آید . این میدان مغناطیسی یک ولتاژ سه فاز را در سیم پیچ های استاتور ژنراتور القاء می نماید.
در یک ماشین دو عبارت در توصیف سیم پیچ ها بسیار مورد استفاده است: یکی سیم پیچ های میدان و دیگری سیم پیچ های آرمیچر. بطور کلی عبارت سیم پیچ ها ی میدان به سیم پیچ هایی گفته می شود که میدان مغناطیسی اصلی را در ماشین تولید می کند. عبارت سیم پیچ های آرمیچر به سیم پیچ هایی اطلاق می شود که ولتاژ اصلی در آن القاء می شود برای ماشین های سنکرون، سیم پیچ های میدان در رتور است.روتور ژنراتور سنکرون در اصل یک آهن ربای الکتریکی بزرگ است. قطب های مغناطیسی در رتور می تواند از نوع برجسته و غیر برجسته باشد. کلمه برجسته به معنی (قلمبیده )است و قطب برجسته یک قطب مغناطیسی خارج شده از سطح رتور می باشد. از طرف دیگر یک قطب برجسته، یک قطب مغناطیسی هم سطح با سطح رتور است. یک رتور غیر برجسته یا صاف معمولاً برای موارد 2 یا چهار قطبی به کار می روند. در حالی که رتور های برجسته برای 4 قطب یا بیشتر مورد استفاده هستند. چون در رتور میدان مغناطیسی متغییر است برای کاهش تلفات، آن را از لایه های نازک می سازند. به مدار میدان در رتور باید جریان ثابتی اعمال شود. چون رتور می چرخد نیاز به آرایش خاصی برای رساندن توان  DC به سیم پیچ های میدانش دارد.برای انجام این کار 2 روش موجود است :1-     از یک منبع بیرونی به رتور با رینگ های لغزان و جاروبک .
2-     فراهم نمودن توان  DCاز یک منبع توان DC ، که مستقیما" روی شفت ژنراتورسنکرون نصب میشود.رینگ های لغزان بطور کامل شفت ماشین را احاطه می کنند ولی از آن جدا هستند. یک انتهای سیم پیچ DC به هر یک از دو انتهای رینگ لغزان در شفت موتور سنکرون متصل است و یک جاروبک ثابت روی هررینگ لغزان سر می خورد  . جاروبک ها بلوکی از ترکیبات گرافیک مانند هستند که الکتریسیته را به راحتی هدایت می کنند ولی اصطکاک خیلی کمی دارند و لذا روی رینگ ها خوردگی بوجود نمی آورد. اگر سمت مثبت منبع ولتاژ DC به یک جاروبک و سر منفی به جاروبک دیگروصل می شود. آنگاه ولتاژ ثابتی به سیم پیچ ، جدااز مکان و سرعت زاویه ای آن ، میدان درتمام مدت اعمال می شود. رینگ های لغزان و جاروبک ها به هنگام اعمال ولتاژ DC چند مشکل برای سیم پیچ های میدان ماشین سنکرون تولید می کنند آنها نگهداری را  در ماشین افزایش می دهند ، زیرا جاروبک بایدمرتبا" به لحاظ سائیدگی چک شود. علاوه برآن ، افت ولتاژ جاروبک ممکن است تلفات قابل توجه توان را همراه با جریان های میدان به دنبال داشته باشد . علیرغم این مشکلات رینگ های لغزان روی همه ماشین های سنکرون کوچک تر بکار میرود. زیرا راه اقتصادی تر برای اعمال جریان میدان موجود نیست .در موتور ها و ژنراتورهای بزرگ تر ، از محرک های بی جاروبک استفاده می شود تا جریان میدان DC را به ماشین برسانند یک محرک بی جاروبک ، یک ژنراتور AC کوچکی است که مدار میدان آن روی استاتور و مدار آرمیچر آن روی رتور نصب است خروجی سه فاز ژنراتور محرک یکسو شده و جریان مستقیم توسط یک مدار یکسو ساز سه فاز که روی شفت ژنراتور نصب است حاصل می شود که بطور مستقیم به مدار میدان DC اصلی اعمال میگردد. با کنترل جریان میدان DC کوچکی از ژنراتور محرک (که روی استاتور نصب می شود) می توان جریان میدان را روی ماشین اصلی و بدون استفاده از رینگ های لغزان و جاروبک ها تنظیم کرد. چون اتصال مکانیکی هرگز بین رتور و استاتور بوجود نمی آید ، یک محرک جاروبک نسبت به نوع حلقه های لغزان و جاروبک ها ، به نگهداری کمتری نیاز دارد. برای اینکه تحریک ژنراتور بطور کامل مستقل از منابع تحریک بیرونی باشد، یک محرک پیلوت کوچکی اغلب در سیستم لحاظ میگردد . محرک پیلوت ، یک ژنراتور  AC کوچک با مگنت های (آهن ربا ) دائمی نصب شده بر روی شفت رتور و یک سیم پیچ روی استاتور است . این محرک انرژی را برای مدار میدان محرک بوجود می آورد که این به نوبه خود مدار میدان ماشین اصلی را کنترل می نماید . اگر یک محرک پیلوتروی شفت ژنراتور نصب شود آن گاه هیچ توان الکتریکی خارجی برای راندمان ژنراتور لازم نیست .بسیاری از ژنراتور های سنکرون که دارای محرک های بی جاروبک هستند ، دارای رینگ های لغزان و جاروبک نیز هستند بنابراین یک منبع اضافی جریان میدان DC در موارد اضطراری در اختیار است . استاتور ژنراتور های سنکرون معمولا" در دو لایه ساخته می شوند : خود سیم پیچ توزیع شده و گام های کوچک دارد تا مولفه های هارمونیک  ولتاژ ها و جریان های خروجی را کاهش دهد .چون رتور باسرعتی برابر باسرعت میدان مغناطیسی می چرخد ، توان الکتریکی با فرکانس 50 یا 60 هرتز تولید می شود و از ژنراتور بسته به تعداد قطب ها باید با سرعت ثابتی بچرخد مثلا" برای تولید توان 60هرتز در یک ماشین دو قطب رتور باید با سرعت 3600 دور در دقیقه بچرخد . برای تولید توان 50هرتز در یک ماشین 4 قطب ، رتور باید با سرعت 1500 دور دردقیقه دوران کند . سرعت مورد نیاز یک فرکانس مفروض همیشه از معادله زیر قابل محاسبه است :  Fe : فرکانس = سرعت مکانیکی P  = تعداد قطب ها
ولتاژ القایی در استاتور به شار  در ماشین ، فرکانس یا سرعت چرخش ، و ساختمان ماشین بستگی دارد . ولتاژ تولیدی داخلی مستقیما" متناسب با شار و سرعت است ولی خود شار به جریان جاری در مدار میدان رتور بستگی دارد. .ولتاژ درونی برابر ولتاژ خروجی نیست چندین فاکتور ، عامل اختلاف بین این دو هست :
1-     اعوجاج موجود در میدان مغناطیسی فاصله هوا به علت جریان جاری در استاتور که به آن عکس العمل آرمیچر می گویند.
2-     خود القایی بوبین های آرمیچر
3-      مقاومت بوبین های آرمیچر
4-     تاثیر شکل قطب ها ی برجسته رتوروقتی یک ژنراتور کار می کند و بار های سیستم را تغذیه می کند آنگاه :1-    توان مستقیم و رآکتیو تولیدی بوسیله ژنراتور برابر با مقدار توان تقاضا شده بوسیله بار متصل شده به آن است .
2-     نقاط تنظیم گاورنر ژنراتور ، فرکانس کار سیستم قدرت را کنترل می نماید.
3-     جریان میدان ( یانقاط تنظیم رگولاتور میدان ) ولتاژ پایانه سیستم قدرت را کنترل می نماید.
این وضعیتی است که در ژنراتورهای جدا و به فواصل دور از هم وجود دارد.مولد های AC یا آلترناتورها:مولد های AC یا آلترناتورها درست مثل مولدهای DC براساس القاء الکترومغناطیس کار می کنند ، آنها نیز شامل یک سیم پیچ آرمیچر و یک میدان مغناطیسی هستند اما یک اختلاف مهم بین این دو وجود دارد ، در حالی که در ژنراتورهای DC آرمیچر چرخیده می شود و سیستم میدان ثابت است در آلترناتورها آرایش عکس وجود دارد.آلترناتورها یک ژنراتور ساده بدون کموتاتور ، یک جریان الکتریکی متناوب تولید می کنند ، چنین جریان متناوبی مزیت زیادی دارد برای انتقال توان الکتریکی و از این رو بیشتر ژنراتورهای الکتریکی بزرگ از نوع AC هستند. ژنراتور AC در دو حالت خاص با ژنراتور DC فرق می کند . پایانه های سیم پیچ آرمیچرش بیرون هستند . برای حلقه های لغزان جزئی شده ی جامد روی شفت (میله ) ژنراتور به جای کموتاتور و سیم پیچ های میدان توسط یک منبع DC خارجی تغذیه انرژی می شود تااینکه توسط خود ژنراتور این کار انجام شود . ژنراتور ها ی AC سرعت پایینی با تعداد زیادی قطب در حدود 100 قطب ساخته می شوند. هم برای بهبود بازه شان و هم برای دست یافتن به فرکانس دلخواه به آسانی . آلترناتورها با توربین های سرعت بالا راه اندازی می شوند . فرکانس جریان گرفته شده توسط ژنراتور AC مساوی است با نیمی از تعداد قطبها و تعداد چرخش آرمیچر در ثانیه.بخاطر احتمال جرقه زنی بین جاروبک ها و حلقه های لغزان و خطر شکستهای مکانیکی که ممکن است سبب اتصال کوتاه شود. آلترناتورها به یک سیم پیچ ساکن که بدور یک رتور می چرخد و این رتور شامل تعدادی آهنربای مغناطیسی میدان هستند ساخته می شوند. اصل عملکرد آنها نیز دقیقا" مشابه عملکرد ژنراتورهای AC توصیف شده اند.ژنراتور ها با ولتاژ بالا:شركت ABB اخيرا ژنراتوري با ولتاژ بالا ابداع كرده است . اين ژنراتور بدون نياز به ترانسفورماتور افزاينده بطور مستقيم به شبكه قدرت متصل مي گردد . ايده جديد بكار گرفته شده در اين طرح استفاده از كابل به عنوان سيم پيچ استاتور مي باشد . ژنراتور ولتاژ بالا براي هر كاربرد در نيروگاههاي حرارتي و آبي مناسب مي باشد . راندمان بالا ، كاهش هزينه هاي تعمير و نگهداري ، تلفات كمتر ، تأثيرات منفي كمتر بر محيط زيست ( با توجه به مواد بكار رفته ) از مزاياي اين نوع ژنراتور مي باشد . ژنراتور ولتاژ بالا در مقايسه با ژنراتورهاي معمولي در ولتاژ بالا و جريان پائين كار مي كند . ماكزيمم ولتاژ خروجي اين ژنراتور با تكنولوژي كابل محدود مي گردد كه در حال حاضر با توجه به تكنولوژي بالاي ساخت كابلها ميتوان ولتاژ آنرا تا سطح 400 كيلو ولت طراحي نمود . هادي استفاده شده در ژنراتور ولتاژ بالا بصورت دوار مي باشد در حاليكه در ژنراتورهاي معمولي اين هادي بصورت مثلثي مي باشد در نتيجه ميدان الكتريكي در ژنراتورهاي ولتاژ بالا يكنواخت تر مي باشد . ابعاد سيم پيچ بر اساس ولتاژ سيستم و ماكزيمم قدرت ژنراتور تعيين مي گردد . در ژنراتورهاي ولتاژ بالا لايه خارجي كابل در تمام طول كابل زمين مي گردد ، اين امر موجب مي شود كه ميدان الكتريكي در طول كابل محدود گردد و ديگر مانند ژنراتورهاي معمولي نياز به كنترل ميدان در ناحيه انتهايي سيم پيچ نباشد .
جزيي ( Partialdischarge) در هيچ ناحيه اي از سيم پيچ وجود ندارد و همچنين ايمني افراد بهره بردار و يا تعميركار افزايش مي يابد . سربنديها و اتصالات معمولا در فضاي خالي مورد دسترس در محل انجام مي گيرد ، بنابراين محل اين اتصالات در يك نيروگاه نسبت به نيروگاه ديگر متفاوت مي باشد ، اما در هر حال اين اتصالات در خارج از هسته استاتور مي باشد ، براي مثال اتصالات و سربنديها ممكن است زير ژنراتور و يا خارج از قاب استاتور ( Statorframe ) انجام گيرد . بدين ترتيب اتصالات و سربنديها ، مشكلات ناشي از ارتعاشات و لرزش هاي بوجود آمده در ماشين هاي معمولي را نخواهند داشت .در طرح كنوني ژنراتور ولتاژ بالا دو نوع سيستم خنك كنندگي وجود دارد ، روتور و سيم پيچ هاي انتهايي توسط هوا خنك مي گردند در حاليكه استاتور توسط آب خنك مي گردد . سيستم خنك كنندگي آب شامل لوله هاي XLPE قرار گرفته شده در هسته استاتور مي باشد كه آب از اين لوله ها جريان مي يابد و هسته استاتور را خنك نگه مي دارد .مقايسه جريان اتصال كوتاه در نيروگاه مجهز به ژنراتور ولتاژ بالا با نيروگاه مجهز به ژنراتور معمولي نشان مي دهد كه به دليل اينكه در نيروگاه با ژنراتور ولتاژ بالا راكتانس ترانسفورماتور حذف مي گردد جريانهاي خطا كوچكتر مي باشد .   MOHAMMAD


برچسب‌ها: ژنراتورها
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:35 ] [ الیاس شبان ]

تاریخچه

ژنراتور سنكرون تاریخچه‌ای بیش از صد سال دارد. اولین تحولات ژنراتور سنكرون در دهه 1880 رخ داد. در نمونه‌های اولیه مانند ماشین جریان مستقیم، روی آرمیچر گردان یك یا دو جفت سیم‌پیچ وجود داشت كه انتهای آنها به حلقه‌های لغزان متصل می‌شد و قطبهای ثابت روی استاتور، میدان تحریك را تامین می‌كردند. به این طرح اصطلاحاً قطب خارجی می‌گفتند. در سالهای بعد نمونه دیگری كه در آن محل قرار گرفتن میدان و آرمیچر جابجا شده بود مورد توجه قرار گرفت. این نمونه كه شكل اولیه ژنراتور سنكرون بود، تحت عنوان ژنراتور قطب داخلی شناخته و جایگاه مناسبی در صنعت‌برق پیدا كرد. شكلهای مختلفی از قطبهای مغناطیسی و سیم‌پیچهای میدان روی رتور استفاده شد، در حالی كه سیم‌پیچی استاتور، تكفاز یا سه‌فاز بود. محققان بزودی دریافتند كه حالت بهینه از تركیب سه جریان متناوب با اختلاف فاز نسبت به هم بدست می‌آید. استاتور از سه جفت سیم‌پیچ تشكیل شده بود كه در یك طرف به نقطه اتصال ستاره و در طرف دیگر به خط انتقال متصل بودند.


در واقع ایده ماشین جریان متناوب سه فاز، مرهون تلاشهای دانشمندان برجسته‌ای مانند نیكولا تسلا، گالیلئو فراریس، چارلز برادلی، دبروولسكی، هاسلواندر بود.

هاسلواندر اولین ژنراتور سنكرون سه فاز را در سال 1887 ساخت كه توانی در حدود 8/2 كیلووات را در سرعت 960 دور بر دقیقه (فركانس 32 هرتز) تولید می‌كرد. این ماشین دارای آرمیچر سه فاز ثابت و رتور سیم‌پیچی شده چهار قطبی بود كه میدان تحریك لازم را تامین می‌كرد. این ژنراتور برای تامین بارهای محلی مورد استفاده قرار می‌گرفت.
در سال 1891 برای اولین بار تركیب ژنراتور و خط بلند انتقال به منظور تامین بارهای دوردست با موفقیت تست شد. انرژی الكتریكی تولیدی این ژنراتور توسط یك خط انتقال سه فاز از لافن به نمایشگاه بین‌المللی فرانكفورت در فاصله 175 كیلومتری منتقل می‌شد. ولتاژ فاز به فاز 95 ولت، جریان فاز 1400 آمپر و فركانس نامی 40 هرتز بود. رتور این ژنراتور كه برای سرعت 150 دور بر دقیقه طراحی شده بود، 32 قطب داشت. قطر آن 1752 میلیمتر و طول موثر آن 380 میلیمتر بود. جریان تحریك توسط یك ماشین جریان مستقیم تامین می‌شد. استاتور آن 96 شیار داشت كه در هر شیار یك میله مسی به قطر 29 میلیمتر قرار می‌گرفت. از آنجا كه اثر پوستی تا آن زمان شناخته نشده بود، سیم‌پیچی استاتور متشكل از یك میله برای هر قطب / فاز بود. بازده این ژنراتور 5/96% بود كه در مقایسه با تكنولوژی آن زمان بسیار عالی می‌نمود. طراحی و ساخت این ژنراتور را چارلز براون انجام داد.
در آغاز، اكثر ژنراتورهای سنكرون برای اتصال به توربینهای آبی طراحی می‌شدند، اما بعد از ساخت توربینهای بخار قدرتمند، نیاز به توربوژنراتورهای سازگار با سرعت بالا احساس شد. در پاسخ به این نیاز اولین توربورتور در یكی از زمینه‌های مهم در بحث ژنراتورهای سنكرن، سیستم عایقی است. مواد عایقی اولیه مورد استفاده مواد طبیعی مانند فیبرها، سلولز، ابریشم، كتان، پشم و دیگر الیاف طبیعی بودند. همچنین رزینهای طبیعی بدست آمده از گیاهان و تركیبات نفت خام برای ساخت مواد عایقی مورد استفاده قرارمی‌گرفتند. در سال 1908 تحقیقات روی عایقهای مصنوعی توسط دكتر بایكلند آغاز شد. در طول جنگ جهانی اولی رزین‌های آسفالتی كه بیتومن نامیده می‌شدند، برای اولین بار همراه با قطعات میكا جهت عایق شیار در سیم‌پیچهای استاتور توربوژنراتورها مورد استفاده قرار گرفتند. این قطعات در هر دو طرف، با كاغذ سلولز مرغوب احاطه می‌شدند. در این روش سیم‌پیچهای استاتور ابتدا با نوارهای سلولز و سپس با دو لایه نوار كتان پوشیده می‌شدند. سیم‌پیچها در محفظه‌ای حرارت می‌دیدند و سپس تحت خلا قرار می‌گرفتند. بعد از چند ساعت عایق خشك و متخلخل حاصل می‌شد. سپس تحت خلا، حجم زیادی از قیر داغ روی سیم‌پیچ‌ها ریخته می‌شد. در ادامه محفظه با گاز نیتروژن خشك با فشار 550 كیلو پاسكال پر و پس از چند ساعت گاز نیتروژن تخلیه و سیم‌پیچها در دمای محیط خنك و سفت می‌شدند. این فرآیند وی پی‌آی نامیده می‌شد.
در اواخر دهه 1940 كمپانی جنرال الكتریك به منظور بهبود سیستم عایق سیم‌پیچی استاتور تركیبات اپوكسی را برگزید. در نتیجه این تحقیقات، یك سیستم به اصطلاح رزین ریچ عرضه شد كه در آن رزین در نوارها و یا وارنیش مورد استفاده بین لایه‌ها قرار می‌گرفت.
در دهه‌های 1940 تا 1960 همراه با افزایش ظرفیت ژنراتورها و در نتیجه افزایش استرسهای حرارتی، تعداد خطاهای عایقی به طرز چشمگیری افزایش یافت. پس از بررسی مشخص شد علت اكثر این خطاها بروز پدیده جدا شدن نوار یا ترك خوردن آن است. این پدیده به علت انبساط و انقباض ناهماهنگ هادی مسی و هسته آهنی به وجود می‌آمد. برای حل این مشكل بعد از جنگ جهانی دوم محققان شركت وستینگهاوس كار آزمایشگاهی را بر روی پلی‌استرهای جدید آغاز كرده و سیستمی با نام تجاری ترمالاستیك عرضه كردند.
نسل بعدی عایقها كه در نیمه اول دهه 1950 مورد استفاده قرار گرفتند، كاغذهای فایبرگلاس بودند. در ادامه در سال 1955 یك نوع عایق مقاوم در برابر تخلیه جزیی از تركیب 50 درصد رشته‌های فایبرگلاس و 50 درصد رشته‌های PET بدست آمد كه روی هادی پوشانده می‌شد و سپس با حرارت دادن در كوره‌های مخصوص، PET ذوب شده و روی فایبرگلاس را می‌پوشاند. این عایق بسته به نیاز به صورت یك یا چند لایه مورد استفاده قرار می‌گرفت. عایق مذكور با نام عمومی پلی‌گلاس و نام تجاری داگلاس وارد بازار شد.
مهمترین استرسهای وارد بر عایق استرسهای حرارتی است. بنابراین سیستم‌های عایقی همواره در ارتباط تنگاتنگ با سیستم‌های خنك‌سازی بوده‌اند. خنك‌سازی در ژنراتورهای اولیه توسط هوا انجام می‌گرفت. بهترین نتیجه بدست آمده با این روش خنك‌سازی یك ژنراتور MVA200 با سرعت rpm1800 بود كه در سال 1932 در منطقه بروكلین نیویورك نصب شد. اما با افزایش ظرفیت ژنراتورها نیاز به سیستم خنك‌سازی موثرتری احساس شد. ایده خنك‌سازی با هیدروژن اولین بار در سال 1915 توسط ماكس شولر مطرح شد. تلاش او برای ساخت چنین سیستمی از 1928 آغاز و در سال 1936 با ساخت اولین نمونه با سرعت rpm3600 به نتیجه رسید. در سال 1937 جنرال الكتریك اولین توربوژنراتور تجاری خنك شونده با هیدروژن را روانه بازار كرد. این تكنولوژی در اروپا بعد از سال 1945 رایج شد. در دهه‌های 1950 و 1960 روشهای مختلف خنك‌سازی مستقیم مانند خنك‌سازی سیم‌پیچ استاتور با گاز، روغن و آب پا به عرصه ظهور گذاشتند تا آنجا كه در اواسط دهه 1960 اغلب ژنراتورهای بزرگ با آب خنك می‌شدند. ظهور تكنولوژی خنك‌سازی مستقیم موجب افزایش ظرفیت ژنراتورها به میزان MVA1500 شد.
یكی از تحولات برجسته‌ای كه در دهه 1960 به وقوع پیوست تولید اولین ماده ابررسانای تجاری یعنی نیوبیوم- تیتانیوم بود كه در دهه‌های بعدی بسیار مورد توجه قرار گرفت.


تحولات دهه 1970

در این دهه تحول مهمی در فرآیند عایق كاری ژنراتور رخ داد. قبل از سال 1975 اغلب عایقها را توسط رزینهای محلول در تركیبات آلی فرار اشباع می‌كردند. در این فرآیند، تركیبات مذكور تبخیر و در جو منتشر می‌شد. با توجه به وضع قوانین زیست محیطی و آغاز نهضت سبز در اوایل دهه 1970، محدودیتهای شدیدی بر میزان انتشار این مواد اعمال شد كه حذف آنها را از این فرآیند در پی داشت. در نتیجه استفاده از مواد سازگار با محیط زیست در تولید و تعمیر ماشینهای الكتریكی مورد توجه قرار گرفت. استفاده از رزینهای با پایه آبی یكی از اولین پیشنهاداتی بود كه مطرح شد، اما یك راه‌حل جامعتر كه امروزه نیز مرسوم است، كاربرد چسبهای جامد بود. در همین راستا تولید نوارهای میكای رزین ریچ بدون حلال نیز توسعه یافت.
از دیگر پیشرفتهای مهم این دهه ظهور ژنراتورهای ابررسانا بود. یك ماشین ابررسانا عموماً‌از یك سیم‌پیچ میدان ابررسانا و یك سیم‌پیچ آرمیچر مسی تشكیل شده است. هسته رتور عموماً آهنی نیست، چرا كه آهن به دلیل شدت بالای میدان تولیدی توسط سیم‌پیچی میدان اشباع می‌شود. فقط در یوغ استاتور از آهن مغناطیسی استفاده می‌شود تا به عنوان شیلد و همچنین منتقل كننده شار بین قطبها عمل كند. عدم استفاده از آهن، موجب كاهش راكتانس سنكرون (به حدود pu5/0- 3/0) در این ماشینها شده كه طبعاً موجب پایداری دینامیكی بهتر می‌شود. همانطور كه اشاره شد، اولین ماده ابررسانای تجاری نیوبیوم- تیتانیوم بود كه تا دمای 5 درجه كلوین خاصیت ابررسانایی داشت. البته در دهه‌های بعد پیشرفت این صنعت به معرفی مواد ابررسانایی با دمای عملكرد 110 درجه كلوین انجامید. براین اساس مواد ابررسانا را به دو گروه دما پایین مانند نیوبیوم – تیتانیوم و دما بالا مانند BSCCO-2223 تقسیم می‌كنند. از اوایل دهه 1970 تحقیقات بر روی ژنراتورهای ابررسانا با استفاده از هادیهای دما پایین آغاز شد. در این دهه كمپانی وستینگهاوس تحقیقات برای ساخت یك نمونه دوقطبی را با استفاده هادیهای دماپایین آغاز كرد. نتیجه این پروژه ساخت و تست یك ژنراتور MVA5 در سال 1972 بود.
در سال 1970 كمپانی جنرال الكتریك ساخت یك ژنراتور ابررسانا را با استفاده از هادی‌های دماپایین، با هدف نصب در شبكه آغاز كرد.
ساخت و تست این ژنراتور MVA20، دو قطب و rpm3600 در سال 1979 به پایان رسید. در این ماشین از روش طراحی هسته هوایی بهره‌ گرفته شده بود و سیم‌پیچ میدان آن توسط هلیم مایع خنك می‌شد. این ژنراتور، بزرگترین ژنراتور ابررسانای تست شده تا آن زمان (1979) بود.
در سال 1979 وستینگهاوس و اپری ساخت یك ژنراتور ابررسانای MVA300 را آغاز كردند. این پروژه در سال 1983 به علت شرایط بازار جهانی با توافق طرفین لغو شد.
در همین زمینه كمپانی زیمنس ساخت ژنراتورهای دماپایین را در اوایل دهه 1970 شروع كرد. در این مدت یك نمونه رتور و یك نمونه استاتور با هسته آهنی برای ژنراتور MVA 850 با سرعت rpm3000 ساخته شد، اما به دلیل مشكلاتی تست عملكرد واقعی آن انجام نشد.
در این دهه آلستوم نیز طراحی یك رتور ابررسانا برای یك توربو ژنراتور سنكرون را آغاز كرد. این رتور در یك ماشین MW250 به كار رفت.
با توجه به اهمیت خنك‌سازی در كاركرد مناسب ژنراتورهای ابررسانا، همگام با توسعه این صنعت، طرحهای خنك‌سازی جدیدی ارایه شد. در 1977 اقای لاسكاریس یك سیستم خنك‌سازی دوفاز (مایع- گاز) برای ژنراتورهای ابررسانا ارایه كرد. در این طرح بخشی از سیم‌پیچ در هلیم مایع قرار می‌گرفت و با جوشش هلیم دردمای 2/4 كلوین خنك می‌شد. جداسازی مایع ازگاز توسط نیروی گریز از مركز ناشی از چرخش رتور صورت می‌گرفت.

جمع‌بندی تحولات دهه 1970


با بررسی مقالات IEEE این دهه (28 مقاله) در موضوعات مختلف مرتبط با ژنراتور سنكرون به نتایج زیر می‌رسیم:

شایان ذكر است بررسی كل مقالات در دهه‌های مختلف نشان می‌دهد كه زمینه‌های اصلی مورد توجه طرحهای بدون جاروبك، سیستمهای خنك‌سازی، سیستمهای تحریك، روشهای عددی، سیستم عایقی، ملاحظات مكانیكی، ژنراتور آهنربای دائم، پاورفرمر و ژنراتورهای ابررسانا بوده‌اند. تمركز اكثر تحقیقات بر روی كاربرد مواد ابررسانا در ژنراتورها بوده است.

استفاده از روشهای كامپیوتری برای تحلیل و طراحی ماشینهای الكتریكی آغاز شد.

  1. حلالها از سیستمهای عایق كاری حذف شدند و تكنولوژی رزین ریچ بدون حلال ارایه شد.

تحولات دهه 1980


در این دهه نیز همچون دهه‌های گذشته سیستم‌های عایقی از زمینه‌های مهم تحقیقاتی بوده است. در این دهه آلستوم یك فرمول جدید اپوكسی بدون حلال كلاس F در تركیب با گلاس فابریك و نوع خاصی از كاغذ میكا با نام تجاری دورتناكس را ارایه داد. این سیستم عایق كاری دارای استحكام مكانیكی بیشتر، استقامت عایقی بالاتر، تلفات دی‌الكتریك پایینتر و مقاومت حرارتی كمتری نسبت به نمونه‌‌های قبلی بود.
در ادامه كار بر روی پروژه‌های ابررسانا، در سال 1988 سازمان توسعه تكنولوژی صنعتی و انرژیهای نو ژاپن پروژه ملی 12 ساله سوپر جی‌ام را آغاز كرد كه نتیجه آن در دهه‌های بعدی به ثمر رسید.
سیستم‌های خنك‌سازی ژنراتورهای ابررسانا هنوز در حال پیشرفت بودند. در این زمینه می‌توان به ارایه طرح سیستم خنك‌سازی تحت فشار توسط انستیتو جایری ژاپن اشاره كرد. این طرح كه در سال 1985 ارایه شد دارای یك مبدل حرارتی پیشرفته و یك مایع‌ساز هلیم با ظرفیت 350 لیتر بر ثانیه بود.
در این مقطع شاهد تحقیقاتی در زمینه مواد آهن‌ربای دائم بودیم. استفاده از آهنرباهای نئودیمیوم – آهن- بورون در این دهه تحول عظیمی در ساخت ماشینهای آهنربای دائم ایجاد كرد. مهمترین خصوصیت آهنرباهای نئودیمیوم- آهن- بورون انرژی مغناطیسی (BHmax) بالای آنهاست كه سبب می شود قیمت هر واحد انرژی مغناطیسی كاهش یابد. علاوه بر این، انرژی زیاد تولیدی امكان به كارگیری آهنرباهای كوچكتر را نیز فراهم می‌كند، بنابراین اندازه سایر اجزا ماشین از قبیل قطعات آهن و سیم‌پیچی نیز كاهش می‌یابد و در نتیجه ممكن است هزینه كل كمتر شود. شایان ذكر است حجم بالایی از تحقیقات انجام شده این دهه در زمینه ژنراتورهای بدون جاروبك و خودتحریكه برای كاربردهای خاص بوده كه به علت عمومیت نیافتن در صنعت ژنراتورهای نیروگاهی از شرح آنها صرفنظر می شود.

جمع‌بندی تحولات دهه 1980


با بررسی مقالات IEEE این دهه (41 مقاله) در موضعات مختلف مرتبط با ژنراتور سنكرون به نتایج زیر می‌رسیم:

  1. تمركز موضوعی مقالات در شكل نشان داده شده است.
  2. روشهای قبلی عایق كاری به منظور كاهش مقاومت حرارتی عایق بهبود یافت.
  3. مطالعات وسیعی روی ژنراتورهای سنكرون بدون جاروبك بدون تحریك صورت گرفت.
  4. فعالیت روی پروژه‌های ژنراتورهای ابررسانای آغاز شده در دهه قبل ادامه یافت.
  5. سیستمهای خنك‌سازی جدیدی برای ژنراتورهای ابررسانا ارایه شد.
  6. روش اجزای محدود در طراحی و تحلیل ژنراتورهای سنكرون خصوصاً ژنراتورهای آهنربای دائم به شكل گسترده‌ای مورد استفاده قرار گرفت.


هدف از انجام این تحقیق بررسی سیر تحقیقات انجام شده با موضوع طراحی ژنراتور سنكرون است. به این منظور، بررسی مقالات منتشر شده در IEEE كه با این موضوع مرتبط بودند، در دستور كار قرار گرفت. به عنوان اولین قدم كلیه مقالات مرتبط در دهه‌های مختلف جستجو و بر مبنای آنها یك تقسیم‌بندی موضوعی انجام شد. سپس سعی شد بدون پرداختن به جزییات، سیر تحولات استخراج شود. رویكرد كلی این بوده كه تحولات دارای كاربرد صنعتی بررسی شوند.
با توجه به گستردگی موضوع و حجم مطالب این گزارش در دو بخش ارایه شده است. در بخش اول پیشرفتهای ژنراتورهای سنكرون از آغاز تا انتهای دهه 1980 بررسی شد. در این بخش تحولات این صنعت از ابتدای دهه 1990 تاكنون مورد توجه قرار گرفته است. در پایان هر دهه یك جمعبندی از كل فعالیتهای صورت گرفته ارایه و سعی شده است ارتباط منطقی بین پیشرفتهای هر دهه با دهه‌های قبل و بعد بیان شود.
در پایان گزارش با توجه به تحقیقات انجام شده و در حال انجام، تلاش شده نمایی از پیشرفتهای عمده مورد انتظار در سالهای آینده ترسیم شود.

تحولات دهه 1990


در این دهه نیز همچون دهه‌های گذشته تلاشهای زیادی در جهت بهبود سیستمهای عایقی صورت گرفت. در این میان می‌توان به ارایه سیستمهای عایق میكاپال كه توسط كمپانی جنرال الكتریك از تركیب انواع آلكیدها و اپوكسیها در سال 1990 بدست آمده بود، اشاره كرد. درسال 1992 شركت وستینگهاوس الكتریك یك سیستم جدید عایق سیم‌پیچ رتور كلاس F را ارایه كرد. این سیستم شامل یك لایه اپوكسی ‌گلاس بود كه با چسب پلی‌آمید- اپوكسی روی هادی مسی چسبانده می‌شد. مقاومت در برابر خراشیدگی، استرسهای الكتریكی و مكانیكی و كاهش زوال حرارتی از مزایای این سیستم بود. گروه صنعتی ماشینهای الكتریكی و توربین نانجینگ عایق سیم‌پیچ رتور جدیدی از جنس نومكس اشباع شده با وارنیش چسبی را در سال 1998 ارایه كرد. از مهمترین مزایای این سیستم می‌توان به انعطاف‌پذیری و استقامت عایقی، بهبود اشباع شوندگی با وارنیش، تمیزكاری آسان و عدم جذب رطوبت اشاره كرد. در اواخر دهه 1990 تلاشهایی برای افزایش هدایت گرمایی عایقها صورت گرفت. آقای میلر از شركت زیمنس- وستینگهاوس روشی را ارایه كرد كه در آن لایه پركننده مورد استفاده در طرحهای قبلی به وسیله رزینهای مخصوصی جایگزین می‌شد. مزیت اصلی این روش پرشدن فاصله هوایی بین لایه پركننده و دیواره استاتور بود كه موجب می‌شد هدایت گرمایی عایق استاتور به طرز چشمگیری افزایش پیدا كند.
دراین دهه مسائل مكانیكی در عملكرد ماشینهای سنكرون بیشتر مورد توجه قرار گرفت. در سال 1993 آقای جانگ از دانشگاه بركلی روشی برای كاهش لرزش در ژنراتورهای آهنربای دائم ارایه كرد. لرزش در ژنراتورهای آهنربای دائم در اثر نیروهای جذبی اعمال شده توسط آهنرباهای دائم گردان به استاتور است. در این روش لرزشها با استفاده از سنسورهای ماكسول، روش اجزاء محدود و بسط فوریه مورد بررسی قرار می‌گرفت و نهایتاً برای كاهش لرزشها، ابعاد هندسی جدیدی برای آهنرباها ارایه می‌شد البته با این شرط كه كارایی ماشین افت نكند.
همزمان با پیشرفتهای مذكور، افزایش سرعت و حافظه كامپیوترها و ظهور نرم‌افزارهای قدرتمند موجب شد تا راه برای استفاده از كامپیوترها در تحلیل و طراحی ژنراتورهای سنكرون بیش از پیش باز شود. در سال 1995 آقای كوان روشی برای طراحی سیستمهای خنك‌سازی با هیدروژن ارایه كرد كه بر مبنای محاسبات كامپیوتری دینامیك شاره پایه‌ریزی شده بود. دراین روش بااستفاده از یك مدل معادل سیستم خنك‌سازی، توزیع دما در بخشهای مختلف ژنراتور پیش‌بینی می‌شد.
نحوه پیاده‌سازی سیستمهای خنك‌سازی نیز از جمله موضوعاتی بود كه مورد توجه قرار گرفت. در سال 1995 اقای آیدیر تاثیر مكان حفره‌های تهویه برمیدان مغناطیسی ژنراتور سنكرون را با استفاده از روش اجزاء محدود مورد بررسی قرار داد و نشان داد كه انتخاب مكان مناسب حفره‌های تهویه جهت جلوگیری از افزایش جریان مغناطیس‌كنندگی و پدیده اشباع بسیار حائز اهمیت است. مكان حفره‌ها تاثیر قابل توجهی بر شار یوغ دارد.
از مهمترین تحولاتی كه در این دهه در زمینه ژنراتورهای ابررسانا صورت گرفت می‌توان به نتایج پروژه سوپرجی‌ام كه از دهه قبل در ژاپن آغاز شده بود، اشاره كرد. حاصل این پروژه ساخت و تست سه مدل رتور ابررسانا برای یك استاتور بود. مدل اول كه در تركیب با استاتور، خروجی MW79 را می‌داد در سال 1997 و مدل دوم در سال 1998 با خروجی MW7/79 تست شد. نهایتاً مدل سوم كه دارای یك سیستم تحریك پاسخ سریع بود در سال 1999 تست و در شبكه قدرت نصب شد.
با بكارگیری مواد ابررسانای دمابالا در این دهه، تكنولوژی ژنراتورهای سنكرون ابررسانا وارد مرحله جدیدی شد. كمپانی جنرال الكتریك طراحی، ساخت و تست یك سیم‌پیچ دمابالا را در اواسط این دهه به پایان رساند. در ادامه، همكاری وستینگهاوس و شركت ابررسانای آمریكا به طراحی یك ژنراتور ابررسانای دما‌بالای 4 قطب، rpm1800، Hz60 انجامید.
این دهه شاهد پیشرفتهای مهمی در زمینه سیستمهای تحریك مانند ظهور سیستمهای تحریك استاتیك الكترونیكی بود. استفاده از اینگونه سیستمها باعث انعطاف‌پذیری در طراحی سیستمهای تحریك و جذب مشكلات نگهداری جاروبك در اكسایترهای گردان می‌شد. یكی از اولین نمونه‌های این سیستمها در سال 1997 توسط آقای شافر از كمپانی باسلر الكتریك آلمان ارایه شد.
در این مقطع زمانی كاربرد سیستمهای دیجیتال در تحریك ژنراتورها آغاز شد. یكی از اولین نمونه‌های سیستم تحریك دیجیتالی، سیستمی بود كه در سال 1999 توسط آقای ارسگ از دانشگاه زاگرب كرواسی ارایه شد.
در ادامه تلاشهای صورت گرفته برای بهبود خنك‌سازی، شركت زیمنس- وستینگهاوس طرح یك ژنراتور بزرگ با خنك‌سازی هوایی را در سال 1999 ارایه داد. ارایه این طرح آغازی بر تغییر طرحهای خنك‌سازی از هیدروژنی به هوایی بود. استفاده از عایقهای استاتور نازك دمابالا و كاربرد محاسبات كامپیوتری دینامیك شاره موجب اقتصادی شدن این طرح نسبت به خنك‌سازی هیدروژنی شد.
پایان دهه 90 مصادف با ظهور تكنولوژی پاورفرمر بود. در اوایل بهار سال 1998 دكتر لیجون از كمپانی ABB سوئد، ایده تولید انرژی الكتریكی در ولتاژهای بالا را ارایه كرد. مهمترین ویژگی این طرح استفاده از كابلهای فشار قوی پلی‌اتیلن متقاطع معمول در سیستمهای انتقال و توزیع در سیم‌پیچی استاتور است.
در این طرح به علت سطح ولتاژ بسیار بالا از كابلهای استوانه‌ای به منظور حذف تخلیه جزیی و كرونا استفاده می‌شود.
در سال 1998 اولین نمونه پاورفرمر در نیروگاه پرجوس واقع در شمال سوئد نصب شد. این پاورفرمر دارای ولتاژ نامی KV45، توان نامی MVA11 و سرعت نامی rpm600 بود.
یكی از مسائل مهم مطرح در پاورفرمر فیكس شدن دقیق كابلها در شیارها به منظور جلوگیری از تخریب لایه بیرونی نیمه هادی كابل در اثر لرزشها است. به این منظور كابلها را با استفاده از قطعات مثلثی سیلیكون – رابر فیكس می‌كنند.
به علت پایین بودن جریان سیم‌پیچ استاتور پاورفرمر تلفات مسی ناچیز است، لذا استفاده از یك مدار خنك‌سازی آبی كافی است. سیستم خنك‌سازی دمای عملكرد كابلها را در حدود 70 درجه سانیگراد نگه می‌دارد، در حالی كه طراحی عایقی كابلها برای دمای نامی 90 درجه انجام شده است. لذا می‌توان پاورفرمر را بدون مشكل خاصی زیر اضافه بار برد.

جمعبندی تحولات دهه 1990


با بررسی مقالات IEEE این دهه (157 مقاله) در موضوعات مختلف مرتبط با ژنراتور سنكرون به نتایج زیر می‌رسیم:

1-تمركز موضوعی مقالات

2-فعالیت روی ژنراتورهای ابررسانای دمابالا آغاز شد.

3-كاربرد سیستمهای تحریك استاتیك و دیجیتال گسترش یافت.

4-روشهای كاهش لرزش حین عملكرد ژنراتور مورد توجه قرار گرفت.

5-در اوایل دهه رویكرد طراحان بهبود عملكرد سیستمهای خنك‌سازی هیدروژنی بود، اما در اواخر دهه سیستمهای خنك‌سازی با هوا به دلایل زیر مجدداً مورد توجه قرار گرفتند:

  • تولید عایقهای استاتور نازكتر با مقاومت حرارتی پایینتر
  • ظهور روشهای محاسبات كامپیوتری دینامیك شاره
  • ارزانی و سادگی ساخت سیستمهای خنك‌سازی با هوا

6-تكنولوژی پاورفرمر ابداع شد.

7-رویكرد طراحان از افزایش ظرفیت ژنراتورها به سمت ارایه طرحهای برنده- برنده یعنی كیفیت و هزینه مورد قبول برای مشتری و تولید‌كننده تغییر كرد.

تحولات 2000 به بعد


همچون دهه‌های پیش، روند روزافزون استفاده از روشهای عددی خصوصاً‌روش اجزاء محدود ادامه یافت. آقای زولیانگ یك روش اجزاء محدود جدید را با بهره‌گیری از عناصر قوسی شكل در مختصات استوانه‌ای ارایه كرد. مزایای این روش دقت زیاد و فرمولبندی ساده بود. این روش برای تحلیل میدان درشكلهای استوانه‌ای مانند ماشینهای الكتریكی بسیار مناسب است.
در سال 2004 آقای شولت روش نوینی برای طراحی ماشینهای الكتریكی ارایه داد كه تركیبی از روش اجزاء محدود و روشهای تحلیلی بود. از روش تحلیلی برای طراحی اولیه بر مبنای گشتاور، جریان و سرعت نامی و از روش اجزاء محدود برای تحلیل دقیق میدانها به منظور تكامل طرح اولیه استفاده می‌شد. به این ترتیب زمان و هزینه مورد نیاز طراحی كاهش می‌یافت.
در زمینه عایق تلاشها جهت بهبود هدایت گرمایی در سال 2001 به ارایه یك سیستم با هدایت گرمایی بالا توسط كمپانیهای توشیبا و ونرول ایزولا انجامید. اثر بهبود هدایت گرمایی دراین سیستم نسبت به سیستم معمول مشهود است.
در زمینه ژنراتورهای ابررسانا می‌توان به تحولات زیر اشاره كرد. در سال 2002 كمپانی جنرال‌الكتریك برنامه‌ای را با هدف ساخت و تست یك ژنراتور MVA100 آغاز كرده است. هسته رتور و استاتور این ژنراتور مانند ژنراتورهای معمولی است. هدف این است كه یك رتور معمولی بتواند میدان حاصل از سیم‌پیچی ابررسانا را بدون اشباع شدن از خودعبور دهد. مهمترین قسمتهای این پروژه، سیم‌پیچ میدان دمابالا و سیستم خنك‌سازی است
از سال 2000 به بعد فعالیتهای گسترده‌ای در جهت ساخت و نصب پاورفرمرها صورت گرفته است كه نتیجه آن نصب چندین پاورفرمر در نیروگاههای مختلف است. این پاورفرمها و مشخصات آنها عبارتند از:

  • پاورفرمر نیروگاه توربو ژنراتوری اسكیلزتونا سوئد با مشخصات KV136، MVA42، rpm3000
  • پاورفرمر نیروگاه هیدرو ژنراتوری پرسی سوئد با مشخصات kv155، MVA75، rpm125
  • پاورفرمر نیروگاه هیدروژنراتوری هلجبرو سوئد با مشخصات KV78، MVA25، rpm4/115
  • پاورفرمر نیروگاه هیدرو ژنراتوری میلرگریك كانادا با مشخصات KV25، MVA8/32، rpm720
  • پاورفرمر نیروگاه هیدروژنراتوری كاتسورازاوا با مشخصات KV66، MVA9، rpm5/428

جمعبندی تحولات 2000 به بعد


با بررسی مقالات IEEE این سالها (149 مقاله) در موضوعات مختلف مرتبط با ژنراتور سنكرون به نتایج زیر می‌رسیم:

  1. تمركز موضوعی مقالات
  2. تلاشهای زیادی برای بهبود هدایت حرارتی عایق سیم‌پیچی استاتور خنك شونده با هوا با هدف رسیدن به ظرفیتهای بالاتر صورت گرفت.
  3. پاورفرمرها در نیروگاههای مختلف نصب شدند.
  4. فعالیت روی پروژه‌های ژنراتورهای ابررسانای دمابالا آغاز شده در دهه قبل ادامه یافت.
  5. كاربرد سیستمهای تحریك دیجیتال به خصوص سیستمهای با چند ریزپردازنده گسترش یافت.
  6. استفاده از روشهای عددی در طراحی و آنالیز ژنراتورهای سنكرون به ویژه سیستمهای خنك‌سازی بسیار گسترش یافت.

نتیجه‌گیری


ژنراتورهای سنكرون همواره حجم عمده‌ای از تحقیقات را در دهه‌های مختلف به خود اختصاص داده‌اند، تا جایی كه بعد از گذشت بیش از 100 سال از ارایه اولین نوع ژنراتور سنكرون همچنان شاهد ظهور تكنولوژیهای جدید دراین عرصه هستیم. تكنولوژیهای كلیدی كماكان مسائل عایق كاری و خنك‌سازی هستند.
تكنولوژی پیشرفته تولید ژنراتور و ریسك بالقوه موجود باعث شده است تعداد سازندگان مستقل ژنراتور كاهش یابد.
متاسفانه، علی‌رغم اینكه بالا بردن نقطه زانویی اشباع مواد مغناطیسی می‌تواند تاثیر به سزایی در پیشرفت ژنراتورها داشته باشد، تاكنون دستاورد مهمی در این زمینه حاصل نشده است. البته تلاشهایی در گذشته برای كاهش تلفات الكتریكی لایه‌های هسته صورت گرفته است، اما پیشرفتهای حاصله منوط به كاهش ضخامت لایه‌ها یا افزایش غیرقابل قبول قیمت آنهاست. متاسفانه پیشرفت مهمی نیز در آینده پیش‌بینی نمی‌شود.
نیاز امروزه بازار ژنراتورهایی است كه به نحوی پكیج شده باشند كه به راحتی در سایت قابل نصب باشند. پكیجهایی كه از یكپارچگی بالایی برخوردارند به طوری كه نویز حاصل از عملكرد ژنراتور را در خود نگاه می‌دارند، در برابر شرایط جوی مقاومند، ترانسفورماتور جریان و ترانسفورماتور ولتاژ دارند، نقطه نوترال در آنهاتعبیه شده و حفاظت اضافه ولتاژ دارند. همچنین سیستم تحریك نیز در این پكیجها تعبیه شده است و تقریباً بی‌نیاز از نگهداری هستند.
پیش‌بینی می‌شود روند جایگزینی سیستمهای خنك‌سازی هیدروژنی به وسیله سیستمهای خنك سازی با هوا ادامه یابد و این در حالی است كه بهبود بازده سیستمهای خنك‌سازی هیدروژنی همچنان مورد توجه است.
با توجه به حجم گسترده تحقیقات در حال انجام روی ژنراتورهای ابررسانای دمابالا، تولید گسترده اینگونه ژنراتورها در آینده نزدیك قابل پیش‌بینی است. پیشرفتهای مورد نیاز در این زمینه به شرح زیر است:

  • تولید هادیهای رشته‌ای و استفاده از آنها به جای نوارهای دمابالای امروزی جهت افزایش چگالی جریان
  • افزایش قابلیت خم كردن سیمهای دمابالا به منظور ایجاد شكل سه‌بعدی مناسب سیم‌پیچی رتور درنواحی انتهایی سیم‌پیچ
  • استفاده از سیم‌پیچی لایه‌‌ای به جای سیم‌پیچی‌های پنكیك به منظور حداقل سازی اتصالات بین كویلها

از موضوعات قابل توجه دیگری كه پیش‌بینی می‌شود صنعت ژنراتور را در سالهای آینده تحت تاثیر قراردهد، تولید انبوه پاورفرمر و رسیدن به سطوح بالاتر ولتاژ است به طوریكه در آینده نزدیك پاور فرمرهایی با ولتاژ KV170 برای نیروگاههای توربو ژنراتوری و KV200 برای نیروگاههای هیدروژنراتوری ساخته خواهند شد و امید است كه سطح ولتاژ خروجی آنها به KV400 هم برسد.
انتظار می‌رود پیشرفت سیستمهای عایقی ادامه یابد. ممكن است از تكنولوژیهای جدید عایقی مانند سیستمهای عایق پلیمری پیشرفته استفاده شود و این سیستمها بتوانند با نوارهای میكا-گلاس امروزی رقابت كنند. این پیشرفتها می‌تواند به بهبود كابلهای پاور فرمر نیز بینجامد.


برچسب‌ها: تاریخچه
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 21:34 ] [ الیاس شبان ]
نمونه طراحی مقدماتی سیستم نظارت تصویری در یک سایت)

 

پیشرفت روز افزون فناوري الكترونيك و كامپيوتر ، سيستمهاي نظارت تصویری  را كارآمد تر  نموده  تا آنجا كه مدیران توانمند از این ابزار موثر در راستای کنترل و نظارت از راه دور محیط کار بهترین استفاده را می نمایند. 

 

بديهي است پاسخ گویی به  تدبیر مدیران احتياج به ابزار مناسب براي كنترل ، هدايت و راهبري مسائل مرتبط را دارد ، هدف از ارائه این طرح  تفصیلی دستيابي به پاسخي مناسب در جهت رفع نياز حفاظتی بوده است و بهبود ضريب  نظارتی و حفاظت ساختمان اداری ، پایلوت و محوطه سایت، بصورت گسترده و يكپارچه  هدف گذاری شده است .

 

اهداف سیستم نظارت تصویری

1- نظارت تکمیلی بر اموال و دارايي هاي  ساختمان

2-نظارت بر تردد و  روند رفتاری كاركنان و مشتريان

3- اطلاع رسانی بهنگام در موارد غیر مترقبه و آتش سوزی ساختمان

4- حفاظت فيزيكي ونظارت تكميلي  در محوطه و داخل ساختمان

5- آرشیو و بازبینی  فعالیت غیر عادی و کنترل محوطه و ساختمان 

 

شرح سيستم  نظارت تصویری

سيستم نظارت تصویری ساختمان اداری ، پایلوت و محوطه   مشتمل بر تعداد65 دستگاه دوربين ثابت و متحرك است  اين دوربين ها در مقابل دربهاي ورود و خروج ، اماكن عمومي ، در مسیر عبوری راهرو ها ، زیر زمین و محوطه پیرامونی  نصب ميگردند.

دوربين ها از طريق كابلهاي ويديويي ، فرمان و برق به مركز مانيتورينگ اتصال مي يابند ، در مركز كنترل  عمليات  نظارت ، كنترل  و آرشيو تصويري انجام ميگردد  و از طريق شبكه كامپيوتر  مركز نانو  تصاوير تمام يا تعدادي از دوربين ها براي ساير كاربران  مجاز  نيز قابل دسترس خواهد بود .

مركز مانيتورينگ در طبقه دوم ساختمان اداري واقع شده  و از طريق مانيتور هاي LCD  بزرگ تصاوير كليه دوربين ها بطور همزمان 16 تصویر تجميع شده و  در 4 مانیتور دیواری 64 دوربین را  تحت نظارت و رو يت اپراتور قرار میدهد .

افزون بر اپراتور دائم مستقر در مركز مانيتورينگ ، چند دستگاه ضبط دیجیتال  عمليات ضبط تصاوير و وقايع 24 ساعته كليه دوربين ها را بطور همزمان بصورت زنده  عهده دار مي باشند .

به منظور انتقال تصوير از مركز كنترل به راه دور اين امكان از طريق شبكه  LAN(IP VALID ) با پهناي باند مناسب و  نرم افزار خاص و كد رمز  اختصاصي قابل رويت و آرشيو سازي مي باشد .

دوربین مدار بسته صنعتی
دوربین مدار بسته صنعتی از رایج ترین نوع دوربینها می باشد به این دوربینها باکس نیز گفته می شود از خصوصیات مهم این دوربین ها قابلیت اضافه نمودن انواع لنز از نوع ثابت ، لنز وری فوکال با فاصله کانونی متغیر و لنز زوم می باشد که هر یک از این لنزها با توجه به فواصلی که تحت پوشش قرار می دهند و همچنین شرایط نوری متفاوت به دسته بندی های گوناگون تقسیم بندی می شوند.

 

 

دوربین مدار بسته صنعتی  با پرژکتور مادون قرمز
دوربین مدار بسته مادون دار  از رایج ترین نوع دوربینها  برای محیط های کم نور می باشد به  این  نوع از دوربینها

PIR CAMERA   نیز گفته می شود از خصوصیات مهم این دوربین ها قابلیت دید در شب است .

 LED پروژکتور های مسقر در کاور محافظ  این نوع دوربین ها برای فواصل معین 10 تا 100 متر ساخته می شوند و برای کاربری در تراز تاسیسات پروژکتور مادون قرمز نوع  20 متری مناسب میباشد و در تاریکی مطلق قابلیت تصویرسازی  سیاه و سفید را داراست  .


دوربین مدار بسته دام ثابت
دوربین مداربسته دام که به آنها دوربین سقفی نیز گفته می شود دارای شکل کروی بوده و معمولا در زیر سقف نصب میشوند ،  انواع دیگر این دوربینها قابلیت نصب بر روی دیوار را دارند این دوربینها برخلاف دوربین های صنعتی دارای لنز  همراه می باشند که با توجه به لنزشان دامنه پوشش متفاوتی خواهند داشت ساده ترین نوع این دوربين دارای لنز ثابت می باشد درا نواع دیگری از لنز وری فوکال یا فاصله کانونی متغیر استفاده شده است که امکان تغییر محدوده دید با توجه به نیاز و فضا  را بوجود میاورد . 

برای  ساختمان  اداری و پایلوت  این نوع  دوربین و لنز (VARIFOCAL  ) استفاده خواهد شد و بیشترین نوع دوربین ها از این مدل خواهد بود  .  
 

دوربین مدار بسته اسپید دام گردان
دوربین چرخشی اسپید دام همان دوربین چرخشی با حرکت افقی ، عمودی و قابلیت  زوم می باشد که از ویژگی اصلی این دوربین  سرعت بسیار بالای چرخش  آن است .
این دوربینها با سرعت چرخش بسیار زیاد در کمتر از 1 ثانیه یک دور کامل 360درجه  پیرامون محیط نظارتی چرخش دارند و با تعریف نقاط از پیش تعریف شده و سپردن این نقاط به حافظه دوربین می توان با سرعت بالا دوربین را به نقاط تعریف شده  بازیابی و هدایت نمود .
این دوربین ها قابل نصب در محیطهای بسته و محیطهای بیرون می باشند Outdoor , Indoor دوربین فست دام در

 دو نوع است و  جهت کار دوربین در محیطهای سرد از هیتر داخلی و محیط های گرم از فن استفاده شده بنحوی که این دوربین قابل نصب در محیطهای با50 درجه حرارات و یا 35 -در جه سرما می باشند.

 

ایجاد بستر انتقال و کابل ها ی سیستم :

  • ·        بستر انتقال کابلهای سیستم ، در سقفهای کاذب سینی کابل و لوله  PVC میباشد و در سقف پارکینگ ، روی دیوار پیرامون محوطه و تاسیسات  لوله فلزی  است و  در محل دفنی خاکی و آسفالت لوله  پلی اتیلن میباشد .
  • ·        در محوطه سایت مسیر های طولی  بصورت عمده روی دیوار پیرامونی   و  مقاطع عرضی و عبوری از خیابان بصورت   کانالی با عمق حداقل 100 سانتیمتر دفن میگردد . 
  • ·        انتقال سیگنال ویدیویی دوربین های مدار بسته به مرکز کنترل از طریق کابل کواکسیالRG-59  با امپدانس 75 اهم  است که برای مسافت های تا 300 متر با حدافل افت  تصویر سازی خوبی را خواهد داشت . 
  • ·        انتقال تغذیه به دوربین ها ی محوطه از طریق کابل برق  3x2.5 mm2   و  دوربین های داخل ساختمان کابل
  • ·          3x1.5 mm2است و از افت در محدوده کاربری مجاز  برخوردار خواهد بود . 
  • ·        انتقال دیتا به دوربین متحرک از طریق کابل مخابراتی 4x2x0.6mm2  یا کابل CAT-6 میباشد و تا فواصل 500 متری در محدوده مجاز کاربری میباشد  .
  • ·        لوله های محافظ  بستر انتقال کابل ها  در محوطه سایت جهت تغذیهAC / DC، کابل کواکسیال و  کابل دیتا  2 ردیف لوله پلی اتیلن  سایز 63 میلیمتری  است  

 

نصب دوربین ها :

نصب دوربین های ثابت و متحرک پس از انجام کابل کشی و نصب پایه انجام میگردد .

محل نصب دوربین های متحرک در داخل ساختمان  بر روی  سقف اصلی است و براکت  فلزی مستقیما" به سقف اصلی  در داخل ساختمان  متصل میگردد و  نهایتا" از بیرون  پانل سقف کاذب به سمت فضای اتاق  دید خواهد داشت  و برای نصب دوربین در محوطه  براکت فلزی عصایی واژگون  است که بر روی  پایه فلزی جوش یا پیچ خواهد شد ،  و پس از انجام اتصالات برق ،  ویدیو  و دیتا  از محل دریچه ارتباطی پایه دوربین  تصویر  هر دوربین از طریق کابل کواکسیال اختصاصی  در مرکز کنترل نظارت و  چرخش و بزرگنمایی آن کنترل میگردد .

محل نصب دوربین های ثابت بر روی  پانل سقف کاذب و یا دیوار است  و از طریق براکت دیواری متصل به کاور دوربین خواهد بود .

تنظیمات لنز  هر دوربین بر اساس عمق و زاویه دید محل  با نماینده حراست  هماهنگ خواهد گردید .

ا تاق مانیتورینگ مرکز کنترل:

اتاق مانیتورینگ کنترل کننده کلیه سیستم های حفاظتی و از جمله سیستم نظارت تصویری است . این اتاق در طبقه دوم ساختمان واقع شده است و یک اتاق به مساحت  25 متر مربع برای اینمظور در نظر گرفته شده است  .

 

 

اهداف مرکز کنترل عبارتند از  

  1. 1.        نظارت و كنترل دوربينهاي مداربسته مستقر در سایت ، وفضاي پیرامونی با قابليت فعلی مانیتورینگ  64 دستگاه دوربین  ثابت و متحرک  و امکان  افزايش مانیتورینگ  تا 128  دوربين 
  2. 2.      پوشش تصويري از  اماکن حساس ، مبادی ورودی و خروجی ، حفاظت پیرامونی از سایت 
  3. 3.      عملكرد  مركز كنترل بطور تمام وقت 24 ساعته میباشد و حداقل بتوسط  1 نفر اپراتور آموزش ديده مجرب بصورت سه شيفت نظارت و کنترل میگردد.
  4. 4.       امكان نمايش همزمان تا16 تصویر دوربین ها ی منصوب در سایت بوسیله مانیتور 32 اینچ
  5. 5.      ذخيره‌سازي و بازيافت تصاوير 64دوربين‌ منصوب درسایت با امکان جستجو  بر پایه شماره دوربین ،تاریخ،ساعت وآرشیو اختصاصی  حوادث غیر  مترقبه  

 

دکوراسیون مرکز کنترل 

انجام دکوراسیون داخلی مرکز کنترل متناسب با  تجهیزات انتخاب شده و  همزمان با اسقرار تجهیزات  ضمن توجه به ارگونومی و کاربری  24 ساعته  اپراتور های این مرکز از موارد مهم و ضروری میباشد .

ضروریست این اتاق به 2 بخش 1-  اتاق سویئچ و 2-  اتاق اپراتوری دیوار کشی و یا پارتیشن بندی گردد .

اتاق سوئیچ برای اسقرار  تجهیزات اصلی منصوب در رک و سایر  سیستم های مختلف و ارتباطات سیستم ها با یکدیگر است و بلحاظ نیاز به  برودت بیشتر و ایزوله شدن از گرد و غبار و سایر عوامل آلاینده  بوسیله دیوار و  درب رو به داخل مرکز ، از اتاق اپراتوری جدا میگردد .

کف اتاق سوئیچ کاذب است و 30 سانتیمتر از کف اصلی بالاتر می باشد و برای عبور کابل سایر سیستم های حفاظتی از کف به داخل رک ها استفاده میگردد .

بخش دوم اتاق اپراتوری است که برای استقرار مانیتور ها و میز کنسول اپراتوری و کاربری اپراتور ها  از سیستم میباشد .

 قسمتی از این اتاق بلحاظ اتصال با رایزر اصلی بوسیله کف کاذب پوشیده شده و بخش دیگر که محل استقرار اپراتور هاست کف متعارف می باشد .

 نقشه مبلمان و چیدمان تجهیزات در مرکز کنترل  تهیه و پیوست می باشد .

 

پس از خاتمه اجرای دکوراسیون و تاسیسات سرمایشی و گرمایشی و تابلو برق  رک  19  اینچ و  میز کنسول اپراتوری مستقر خواهد شد  سپس دستگاه UPS  به تابلو برق اتصال می یابد و خروجی برق UPS به رک و  میز کنسول متصل می شود .

بعد از اسقرار رک 19 اینچ و  میز کنسول اپراتوری و تامین برق از طریق UPS  تجهیزات مدیریت تصویری و مانیتورینگ شامل : ماتریس ، DVR ، کیبرد کنترل ، مانیتور های رومیزی و مانیتور های دیواری نصب گردیده و  سپس اتصالات مربوطه به منظور راه اندازی سیستم آغاز میشود .

مراحل دکوراسیون:

1-ایجاد دریچه و سینی کابل و عبور کابلهای سیستم به مرکز کنترل

2- نصب تابلو برق اختصاصی مرکز کنترل به منظور اتصال به UPS  محلی

3- نصب تاسیسات سرمایشی و گرمایشی اختصاصی مرکز کنترل متناسب محیط اپراتوری و اتاق سوئیچ تجهیزات

4-دیوار کوب چهار وجه اتاق کنترل از جنس MDF

5- کف سازی  اتاق کنترل از جنس MDF 

6-نصب آیفون تصویری و قفل برقی  جهت درب ورودی  

7- نصب رک و میز کنسول

8- نصب مانیتور های دیواری

9- چیدمان تجهیزات کنترلی سیستم و اتصالات

10- مقاوم سازی درب مرکز کنترل در برابر حریق و نفوذ بیگانه

 

چاه  ارت سیستم  :

در این سایت 1 حلقه چاه ارت محلی برای شبکه کامپیوتر  ایجاد گرد یده است لذا  از این چاه برای سیستم نظارت تصویری نیز استفاده خواهد شد .

 

آموزش :

آموزش سیستم شامل آشنایی پرسنل حراست با سیستم امنیت الکترونیکی و فواید حاصله از آن میباشد و مدت آن یک روز کامل میباشد .

ابتدا وظایف مرتبط به سیستم امنیت الکترونیکی توضیح داده خواهد شد .

سپس نحوه عملکرد و راهبری سیستم توضیح داده خواهد شد .

 

 

سرفصل مطالب آموزشی دوره عبارتند از :

 

1- مقدمه

2- وظایف اپراتور

3-آشنایی با مفاهیم و نحوه عملکرد دوربین ، ماتریس ، DVR ، کیبرد کنترل ، مانیتور ها

4-آشنایی با فن آوری انتقال ، تقویت و بازیابی سیگنال در سیستم دوربین مدار بسته

5-نحوه انجام تنظیمات دوربین ، تنظیم سطح نور ، فوکوس ، نقاط از پیش تعریف شده

6-تشریح ساختار کلی سیستم دوربین مداربسته وتجهیزات مرکز کنترل

7-طریقه استفاده و کنترل سیستم تصویری توسط ماتریس

8-تعمیرات رده اول در حد تعویض فیوز ها و با لا آوردن مجددسیستم

9-انجام تنظیمات سایر تجهیزات اتاق کنترل

10- آموزش عملی بهره برداری از سیستم

 

                                                       جدول طبقاتی  جانمایی دوربین ها  بشرح زير ميباشد

دوربين متحرك 

INDOOR

دوربين متحرك 

OUTDOOR

دوربين ثابت 

BOX

دوربين  

ثابت 

PIR

دوربين  

ثابت 

DOME

مكان نصب دوربین 

ردیف 

5 

 

 

 

6 

طبقه همكف اداري 

1 

4 

 

 

2 

5 

طبقه اول اداري 

2

2

 

 

2

13

طبقه دوم اداري

3

 

 

 

 

8

زیر زمین پارکینگ

4

 

 

 

 

3

همكف و نیم طبقه پايلوت

5

 

 

 

 

3

زیر زمین پایلوت

6

 

2

4

 

 

مسير هاي دسترسي سواره محوطه

7

 

2

4

 

 

مسير هاي دسترسي پياده  محوطه

8

11

4

8

4

38

جمع دوربين هاي مورد نياز 65 دستگاه دوربين  

 


برچسب‌ها: نمونه طراحی مقدماتی سیستم نظارت تصویری در یک سایت
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 10:7 ] [ الیاس شبان ]
ضوابط و دستور العمل های سازمان آتش نشانی و خدمات ایمنی در مورد ایمنی ساختمان ها

 

الف) ضوابط و مقررات ایمنی سازمان در مرحله طراحی

 

1- ضوابط مربوط به فاصله ساختمان ها از یکدیگر با توجه به نوع کاربری

 1-1- جایگاه های سوخت از قبیل عرضه بنزین و گاز محل استقرار مخازن حداقل هفت متر فاصله از پلاک های مجاور و معبر عمومی رعایت گردد و ابعاد پلاک جایگاه با توجه به این مورد در نظر گرفته شود.

2-1- عدم احداث ساختمان ها با کاربری: سینما، سالن اجتماعات، مدارس،مساجد و اماکن پرجمعیت از این قبیل در مجاورت جایگاه های سوخت.

3-1- پلاک های مجاور در جایگاه های سوخت تا ارتفاع دو طبقه روی پیلوت بلامانع و به ازای هر طبقه افزایش ارتفاع نسبت به دو طبقه روی پیلوت بلامانع و به ازای هر طبقه افزایش ارتفاع نسبت به دوطبقه روی پیلوت عقب نشینی سه متر در ضلع مجاورت جایگاه سوخت رعایت و یا دیوار مجاور جایگاه، بدون هیچگونه روزنه و داکت با جبهه باز بطرف جایگاه سوخت و تأمین ایستائی بر حسب تحمل فشار7کیلوگرم بر سانتیمتر مربع (7 اتمسفر فشار ناشی از انفجار گاز مواد نفتی) در نظر گرفته شود.

 

 

 

 

 

 

 

2- ضوابط مربوط به ارتفاع ساختمان (تعداد طبقات روی پیلوت) و عرض ترافیکی گذرهای اطراف پلاک

ردیف

عرض ترافیکی گذر

حداکثر ارتفاع

1-2

کمتر از 6 متر

دو طبقه روی پیلوت

2-2

6 متر

سه طبقه روی پیلوت

3-2

8 متری

چهار طبقه روی پیلوت

4-2

10 متر

پنج طبقه روی پیلوت

5-2

12 متر لغایت 22 (بن بست)

شش طبقه روی پیلوت

6-2

12 متر و بیشتر (بن باز)

محدودیت ندارد

7-2

22متر و بیشتر (بن بست)

محدودیت ندارد

 

3- ضوابط مربوط به مسیر و دستگاه پله اضطراری

 1-3- حداکثر ارتفاع ساختمان 30 متر یا 9 طبقه روی پیلوت دستگاه پله اصلی بعنوان دستگاه پله اضطراری مد نظر قرار گیرد، به نحوی که دستگاه پله از ایستگاه مشترک ورودی واحدها و آسانسور در طبقات کاملاً جداسازی گردد.

مساحت ایستگاه مشترک (سه متر مربع + یک متر مربع × تعداد واحدها در طبقه) با مصالح ساختمانی و درب ایزوله دود خود بسته شو جداسازی گردد.

2-3- از ارتفاع بیش از 30 متر یا بیشتر از 9 طبقه روی پیلوت ضروری است دو دستگاه پله بنحوی در نظر گرفته شود که در طبقات به یکدیگر راه داشته باشند یکی از دستگاه پله ها با فاصله از دستگاه پله دیگر و در ضلع مجور فضای آزاد بوده و ره در ایزوله دود خود بسته شو مجهز گردد.

3-3- ساختمان های با 3 طبقه روی پیلوت و هر طبقه شامل 8 واحد، ساختمان های با 4 طبقه روی پیلوت و هر طبقه شامل 6 واحد و ساختمان های با 5 طبقه روی پیلوت و هر طبقه شامل 3 واحد و ساختمان های 6 طبقه روی پیلوت و بیشتر حتی با یک واحد در هر طبقه مشمول بند 1-3 می شوند.

4-3- برای ساختمان های خاص طبق نظر کارشناس سازمان آتش نشانی.

5-3- حداقل تعداد خروجی های مورد نیاز برای فضای های بزرگ (سالن اجتماعات، سینماها و غیره) و همچنین حداقل عرض خروجی ها مطابق جدول زیر محاسبه گردد:

 

عرض خروجی

تعداد اشغال کنندگان (نفر)

 

تعداد خروجی

تعداد اشغال کنندگان (نفر)

cm 80

1تا 50

 

1

1 تا 50

cm 90

51 تا 110

 

2

51 تا 500

cm 100

111 تا 170

3

501 تا 1000

cm 110

171 تا 220

 

4

1001 تا 2000

cm 120

221 تا 240

 

5

2001 تا 4000

cm 130

241 تا 260

 

6

4001 تا 7000

cm 140

261 تا 280

 

7

7000 تا 11000

cm 150

281 تا 300

 

cm 160

301 تا 320

 

cm 170

321 تا 340

 

    

 در ضمن دستگاه پله اضطراری علاوه بر دستگاه پله اصلی برای سالن اجتماعات با ظرفیت بیش از یک صد نفر، سینما ها، بیمارستان ها، هتلها، ... ضروری می باشد.

6-3- در یک ساختمان با کاربری مختلف ( مسکونی، تجاری، دفتر کار...) ضروری است از نظر ایمنی، دستگاه پله مسکونی مستقل از دستگاه پله کاربری های دیگر در نظر گرفته شود.

7-3- راه دسترسی به انبار تجاری واقع در زیرزمین، از انتهای انباری غیر مجاز می باشد و مقتضی است از داخل واحد تجاری با فاصله حداکثر 2/1 متر از معبر عمومی و ترجیحاً بطور مستقل از برگذر در نظر گرفته شود.

 

4- ضوابط مربوط به آسانسور 

1-4- آسانسور خارج از مرکز دستگاه پله طراحی گردد.

2-4- چاه آسانسور تا روی فوندانسیون ساختمان  امتداد یابد و یا در صورت قرار داشتن فضای آزاد زیر چاهک آسانسور یک ستون زیر ضربه گیرهای چاهک با تأمین ایستائی پنج هزار نیوتن بر متر مربع در نظر گرفته شود.

3-4- ابعاد مفید چاه آسانسور حداقل 150 × 150 سانتیمتر باشد.

4-4- در چاه آسانسور داخل موتور خانه تأسیسات قرار نگیرد.

5-4- در نظر گرفتن اطاق مستقل برای موتورخانه آسانسور، دریچه به ابعاد حداقل 80 × 60 سانتیمتر زیر کف موتور خانه روی دیوار جانبی با بازشو به بیرون.

6-4- هر گونه بازشو (روزنه، دریچه) به چاه آسانسور بجز در ورودی به چاه و دریچه مورد بند 5-4 غیر مجاز است.

7-4- رعایت کلیه اصول استاندارد مربوط به آسانسور.

 

5- ضوابط مربوط به رمپ پارکینگ

 1-5- شروع رمپ با 5/2 متر فاصله از معبر عمومی (پیاده رو)

2-5- شیب حداکثر 15%

3-5- رعایت ارتفاع حداقل 195 سانتیمتر از روی رمپ تا زیر سقف بالای رمپ.

4-5- حداقل قطر در چرخش 180 درجه 12 متر رعایت گردد.

5-5- حداقل وتر مثلث در زاویه چرخش 90 درجه رمپ 7 متر رعایت گردد.

6-5- در نظر گرفتن دو رمپ با عرض حداقل 5/3 متر یا یک رمپ با عرض حداقل 5 متر برای پارکینگ با ظرفیت بیش از 24 خودرو بصورت رفت و برگشت ضروری است.

7-5- در نظر گرفتن رمپ به عرض حداقل 5/3 متر برای پارکینگ با ظرفیت کمتر از 24 خودرو ضروری است.

8-5- در نظر گرفتن راه دسترسی دستگاه پله و رمپ برای پارکینگ ها در طبقات فوقانی و زیرزمین به کد همکف تراز خروجی ضروری است.

9-5- تأمین راه دسترسی خودرو صرفاً توسط جک آسانسور و در نظر نگرفتن رمپ غیر مجاز (بجز پارکینگهائی که تمام طبقات کاربری پارکینگ دارد و در این مورد رمپ بصورت ترجیحاً مطرح است).

10-5- دور بندی ایستگاه مشترک دستگاه پلکان وآسانسور در پارکینگ ساختمان ها و نصب در دودبند خود بسته شو.

 

6-ضوابط مربوط به موتور خانه تأسیسات

1-6- طراحی موتورخانه تأسیسات خارج از زیربنا و در صورت عدم امکان، مجاور یک جبهه به فضای آزاد با پنجره به فضای آزاد در نظر گرفته شود.

2-6- موتورخانه تأسیسات در جوار چاه آسانسور، دستگاه پله و سالن اجتماعات قرار نگیرد. و در صورت عدم امکان، دیوار مشترک بین آنها مقاوم حریق باشد.

3-6- داکت مستقل برای لوله های تأسیسات، کابلهای برق و دود کشها در نظر گرفته شود.

 

7- ضوابط مربوط به سیستم اعلام کننده حریق

1-7- برای ساختمان ها که نیاز به راه دسترسی یا پله اضطراری داشته باشند وساختمان های صنعتی، انبار ها، اداری، عمومی سینماها، سالنهای اجتماعات مراقبتی، درمانی، اقامتی عمومی، مجتمع های تجاری و اماکن پرمخاطره ضروری است.

2-7- طراحی بر اساس استاندارد جهانی از قبیل BS5839 یا EN54 اقدام شود.

3-7- تأیید طرح قبل از اجراء توسط سازمان آتش نشانی ضروری است.

 

8- ضوابط مربوط به نمای سنگ و شیشه

ضوابط مربوط به نمای سنگ و شیشه باید طبق بند ب- 2 اقدام شود.

 

9- ضوابط مربوط به استعلام از سازمان آتش نشانی و نظریات کارشناسی

1-9-با توجه به موقعیت، کاربری، شرایط ساختمان ها ضروری است هر یک از ساختمان ها مستقل جهت اخذ نظریات کارشناسی و تشکیل پرونده و حفظ سوابق برای مواقع اضطراری و بررسی علل حریق و حادثه از سازمان آتش نشانی استعلام گردد.

2-9- همواره نظریات کارشناسی سازمان آتش نشانی در اولویت قرار دارد.

 

ب) دستور العمل ایمنی سازمان در مرحله اجراء (بازدید، کنترل ونظارت)

 

1-دستور العمل مربوط به ایمنی از مرحله خاک برداری و شورع تا پایانکار

1-1- بر اساس مبحث 12 مقررات ملی ساختمان ایران اقدام شود.

 

 

2- دستورالعمل مربوط به نمای سنگ وشیشه

1-2- شیشه از نوع سکوریت باشد.

2-2- از پشت نما داخل ساختمان در قسمت داخل واحدها در هرطبقه از کف تمام شده اجرای جانپناه با مصالح ساختمانی به ارتفاع حداقل 80 سانتیمتر ضروری است.

3-2- ضخامت شیشه متناسب با ابعاد شیشه در نظر گرفته شده و برای فرم شیشه هر شش متر ارتفاع یک ژوئن دو سانتی اجراء گردد.

4-2- هر سه متر ارتفاع سنگ روی نیشی قرار گیرد و اسکوپ کامل شود.

5-2- فرم شیشه محکم و فیکس اجراء گردد.

6-2- سنگ های روی درپوش ها کاملاً رولپلاک گردند.

7-2- در محل تقاطع دیوارهای جداکننده با فرم نمای شیشه به منظور ممانعت گسترش حریق از دو فضای مجاور به یکدیگر از پشت نمای شیشه به عرض حداقل یک متر با مصالح ساختمان مقاوم حریق احداث گردد.

8-2- فضاهای جدا از یکدیگر واقع در پشت نمای شیشه، نسبت به یکدیگر با مصالح ساختمانی غیر قابل اشتعال کاملاً جداسازی شوند.

 

3-دستور العمل مربوط به برق و روشنائی اضطراری ساختمان

1-3- سیستم برق بر اساس مبحث 13 مقررات ملی ساختمان ایران رعایت گردد.

2-3- تابلوی برق مجاور در اصلی داخل واحد در نظر گرفته شود.

3-3- تابلو برق حداقل مجهز به فیوز مینیاتوری مستقل برای سرویس بهداشتی (حمام و توالت)- آشپزخانه- سالن- اطاق خواب ها- کولر.... باشد.

4-3- هر یک از تابلوهای برق به کلید قطع برق در صورت نشت جریان (FI) مجهز گردد.

5-3- کابلها ولوله های سیستم برق از داکت های مستقل یا داخل دیوار عبور نمایند.

6-3- در نظر گرفتن سیستم ارتینگ و صاعقه گیر.

7-3- در نظر گرفتن روشنائی 12 ولت تغذیه از باتری با شارژ و رله اتوماتیک برای دستگاه پله و مسیر اضطراری، کابین آسانسور، زیرزمین های فاقد نور طبیعی، سالن اجتماعات، موتورخانه، مجتمع ها، واحدهای تجاری، مجتمع های تجاری، بیمارستان ها، کتابخانه ها و موزه ها و هتل ها....

8-3- سیستم برق اماکن مرطوب از قبیل استخر و محوطه مربوط از کف تمام شده تا ارتفاع 2/2 متر بصورت 12 ولت و عدم بهره برداری از 220 ولت و از ارتفاع بالای 2/2 متر در صورت بهره برداری از 220 ولت از نوع حفاظت شده در نظر گرفته شود.

 

4-دستور العمل مربوط به آسانسور

1-4- رعایت کلیه اصول استاندارد مربوط به آسانسور.

2-4- عدم عبور هر گونه لوله های تأسیسات آب سرد، گرم، دودکش ها، لوله های گاز و کابل های برق از داخل چاه آسانسور. (بجز تجهیزات آسانسور)

3-4- نصب قفل سویچی روی دریچه زیر کف موتورخانه و در اتاق موتور خانه آسانسور.

4-4- نصب مشبک فلزی با خانه هائی به ابعاد 2×2 سانتیمتر روی پنجره و روزنه های اتاق موتورخانه آسانسور.

5-4- کابین آسانسور به در، آیفون ثابت روی بدنه بدون گوشی متحرک، زنگ خطر، تهویه، روشنایی 12 ولت تغذیه از باتری با شارژو رله اتوماتیک مجهز گردد.

6-4- در نظر گرفتن تجهیزات کامل ایمنی آسانسور (از قبیل گاورنر، پاراشوت، میکروسوئیچ های کنترل کننده).

7-4- دیوارهای جانبی چاه آسانسور خود ایستا و مقاوم حریق بدون هیچگونه روزنه اجرا گردد.

8-4- در نظر گرفتن چاه ارت و اتصال اسکلت فلزی چاه، کابین، قاب وزنه، تجهیزات موتورخانه و کلیه قسمت ها به سیستم ارتینگ با مقاومت حداکثر 5 اهم.

9-4- اخذ تأیید از شرکت بازرسی و کیفیت و استاندارد ایران.

10-4- نصب تابلو هشدار دهنده داخل کابین با مشخصات ذیل:

ابعاد30×20 سانت- زمینه آبی رنگ و نوار شبرنگ سبز به عرض یک سانت در پیرامون تابلو- نوشته متن به رنگ سفید.

متن تابلو: در زمان حریق به هیچ عنوان از آسانسور استفاده نگردد.

 

5-دستورالعمل مربوط به سیستم گرمایش ساختمان

1-5- کلیه ساختمان های تجاری و فروشگاه ها از سیتم حرارت مرکزی یا پک ایچ استفاده نمایند (استفاده از بخاری با شعله رو باز مجاز نیست).

2-5-سیستم گازکشی ساختمان مورد تأیید اداره گاز قرار گیرد.

3-5- برای هریک از انشعابات گاز بجز روشنائی ها در نظر گرفتن دودکش بطور مستقل و امتداد آن تا ارتفاع 80 سانتیمتر بالاتر از پشت بام و نصب کلاهک مناسب ضروری است.

4-5- شومینه ها و دستگاه های گازسوز (کلیه مشعل ها) به شیر کنترل ترموکوپل مجهز گردند.

5-5-آشپزخانه رستوران ها حتی المقدور زیر فضای آزاد مستقر گرددو در صورت استقرار زیر احداث بنا در مجاورت فضای آزاد قرار گیرد و بالای آشپزخانه سالن اجتماعات وجود نداشته باشد.

 

6-دستور العمل مربوط به موتور خانه تأسیسات

1-6-در نظر گرفتن در فلزی و آستانه زیر در برای موتورخانه.

2-6-در نظر گفتن تهویه به تناسب حجم موتورخانه.

3-6-کلیه دیگ های تحت فشار دارای سوپاپ اطمینان باشند.

4-6-سیم کشی های برق بصورت توکار یا از داخل لوله مخصوص عبور نمایند.

5-6-روشنائی ها از نوع مخصوص حفاظ دار باشند.

6-6- موتورخانه تأسیسات به تجهیزات ایمنی و آتش نشانی زیر نظر کارشناس مجهز گردند.

7-6- مجهز به کف شوی باشد.

8-6- حداقل 3/1 فضای موتورخانه بصورت فضای پرت منظور شود.

 

7-دستورالعمل مربوط به جانپناه، داکت و نورگیر و بازشوها

1-7- احداث جانپناه با ارتفاع حداقل 80 سانتیمتر از کف تمام شده اطراف پشت بام، تراس، بالکن، دستگاه پله، اطراف داکت های واقع در پشت بام، پرتگاه ها و پشت بام ساختمان های 6 طبقه به بالا موزایک فرش شود و از آسفالت و ایزوگام استفاده نشود.

2-7-استفاده از شیشه یا اشیاء برنده جهت حفاظ جانپناه مجاز نمی باشد و در صورت استفاده از نرده، حفاظ ها بصورت عمودی و با فاصله حداکثر 10 سانتیمتر از یکدیگر باشد.

3-7- نصب کوپل طلق دار روی نورگیرهای پشت بام و در صورتیکه از شیشه در قسمت نورگیرها و داکت ها روی پشت بام استفاده شده است، ضروری است مشبک فلزی با خانه هائی به ابعاد حداکثر 2×2 سانت با قاب مقاوم زیر شیشه ها نصب گردد.

4-7- دیوارهای جانبی داکت ها مقاوم حریق و بدون درز اجرا گردد.

5-7- پنجره داکت های نورگیر: از خط الرأس تلاقی دو دیوار جانبی با فاصله حداقل یک متر، فاصله دوپنجره مجاور حداقل یک متر، زیر پنجره ها با ارتفاع حداقل 5/1 متر از کف تمام شده، شیشه ها دوجداره و شیشه داخلی از نوع سکوریت 6 میلیمتری، پنجره آشپزخانه ثابت، حداقل مساحت نورگیری برای ساختمان های تک واحدی 4 متر مربع و برای          ساختمان های چند واحدی 7 متر مربع با در نظر گرفتن فرمول:

0.2 K × 0.3 R ×  N= S

S = مساحت، N = تعداد طبقات، R = پنجره غیر از آشپزخانه، K = تعداد پنجره آشپزخانه

6-7- در صورت استفاده از شیشه جهت رفع مشرفیت، شیشه ها بصورت فیکس باشد در قاب فلزی با دوربندی کامل و نوار دور شیشه نصب شوند و در صورت استفاده از شیشه سکوریت بطور اصولی وبا استحکام لازم در محل خود مستقر گردد.

7-7- عدم استفاده از شیشه در قسمت کتیبه بالای درب اصلی ورودی به واحدها.

 

8- دستور العمل مربوط به سیستم لوله کشی آب آتش نشانی ساختمان ها

1-8- ساختمان های به ارتفاع حداکثر سه طبقه روی پیلوت و یک واحد در هر طبقه و زیر بنا در هر طبقه حداکثر 140 متر مربع نیاز به لوله کشی آب آتش نشانی ندارد.

2-8- ساختمان ها با مشخصات بند 1-8  و دو واحد در هر طبقه طبق ارائه طریق بند 3- 8 اقدام شود.

3-8- ساختمان های مسکونی با ارتفاع سه الی پنج طبقه روی پیلوت و زیر بنا، از 140 متر مربع تا 230 متر مربع نیاز به اجرای سیستم کشی آب آتش نشانی با لوله به قطر 5/1 اینچ و نصب جعبه F به صورت یک طبقه در میان شروع از همکف می باشد.

4-8- ساختمان های مسکونی با ارتفاع سه الی پنج طبقه روی پیلوت با زیر بنای بیش از 230 متر مربع با لوله به قطر 1               

الی 2 اینچ و نصب جعبه F در کلیه طبقات با نظر کارشناسان آتش نشانی.   

5-8- ساختمان های با ارتفاع بیش از 5 طبقه روی پیلوت با هر مقدار زیر بنا و نصب جعبه  Fدر تمام طبقات با نظر کارشناس آتش نشانی لازم می باشد.

(قطر لوله اصلی آب آتش نشانی توسط کارشناس آتش نشانی مشخص می گردد.)

6-8- متعلقات جعبهF برای بندهای (2-8) الی (5-8) والو و کوپلینگ 1 اینچ و هوزریل (تصویر رنگی شماره 4) با لوله لاستیکی فشار قوی و سرنازل شیردار سه حالته می باشد.

 

                                                                                                                                                        

 7-8- سیستم لوله کشی آب آتش نشانی سالن های اجتماعات، انبارها، واحدهای تجاری و صنعتی زیر نظر کارشناسان آتش نشانی انجام شود نصب جعبهF  جنب در وخارج از ساخت با متعلقات لوله نواری و داخل سالن ها با متعلقات لوله لاستیکی فشار قوی و هوزریل صورت گیرد، حداکثر فاصله جعبهF از یکدیگر سی متر. (نصب جعبهF با متعلقات لوله نواری، داخل سالن بر حسب نظر کارشناسی آتش نشانی)

8-8- امتداد لوله اصلی آب آتش نشانی از پشت بام تا پائین ترین ارتفاع ساختمان (کد روی فوندانسیون) و اتصال آن به آب شهر و منبع ذخیره هوائی آب آتش نشانی مستقر در پشت بام ضروری است سایز لوله اصلی و ظرفیت منبع طبق نظر کارشناس آتش نشانی و دبی خروجی برای مدت 10 دقیقه تا زمان رسیدن نیروی عملیاتی آتش نشانی در نظر گرفته               می شود و در نظر گرفتن پمپ با رلة اتوماتیک جهت تأمین حداقل 3 آتمسفر فشار برای هر یک از سر نازل ها.

9-8- انبارها، واحد های صنعتی، تولیدی ضروری است مجهز به استخر آب با ظرفیت متناسب با محل و چاه و سیستم پمپاژ با رلة اتوماتیک باشند و در نظر گرفتن ژنراتور برق اضطراری جهت مواقع ضروری و قطع برق (زیر نظر کارشناس  آتش نشانی).

10-8- هیدرانت آتش نشانی (شیر ایستاده آتش نشانی) برای مجتمع های مسکونی، تجاری، صنعتی و اداری زیر نظر کارشناس آتش نشانی مشخص می گردد.

11-8- سیستم آب افشان اتوماتیک و دستی (سیستم اسپرینکلر) زیر نظر کارشناسان آتش نشانی مشخص می گردد.

12-8- سیستم لوله کشی آب آتش نشانی بصورت خشک زیر نظر کارشناسان آتش نشانی مشخص می گردد.

 

9-دستور العمل مربوط به خاموش کننده دستی و چرخ دار آتش نشانی

1-9- نصب خاموش کننده 6 کیلویی دی اکسید کربن (CO2 ) مجاور تابلو اصلی برق ضروری است.

2-9- نصب خاموش کننده پودر وگاز درجه دار جنب در موتورخانه و انباری ها و داخل هر واحد تجاری ضروری است.

3-9- سیستم اطفاء حریق اتوماتیک زیر نظر کارشناسان آتش نشانی مشخص گردد.

4-9- تعداد و نوع خاموش کننده های دستی و چرخ دار توسط کارشناسان آتش نشانی در مرحله پایان کار مشخص گردد.

 

10- دستورالعمل مربوط به نازک کاری و دکوراسیون داخلی ساختمان ها

1-10- عدم استفاده از مواد قابل اشتعال (از قبیل موکت) داخل راهروها و دستگاه پله اضطراری و یا ایستگاه های ورودی واحدها و سقف.

2-10- عدم استفاده از مواد قابل اشتعال جهت دکوراسیون و نازک کاری سالن های اجتماعات، سینماها و راه های دسترسی اضطراری در کلیه ساختمان ها.

 

11-دستورالعمل مربوط به سیستم اعلام حریق

1-11- هر یک از ساختمان ها که نیاز به راه دسترسی اضطراری یا پله اضطراری داشته باشند، ساختمان های صنعتی، انبارها، عمومی، اداری سینماها و سالن های اجتماعات، مراقبتی، درمانی، اقامتی عمومی، مجتمع های تجاری و اماکن پر مخاطره.

2-11- قبل از اجراء ضروری است طرح سیستم اعلام حریق به تأیید سازمان آتش نشانی برسد.

3-11- نصب تابلو هشدار دهنده در محدوده ورودی اصلی ساختمان در معرض دید با مشخصات ذیل:

- ابعاد 30×40 سانت زمینه آبی و نوار شبرنگ سبز به عرض یک سانت در پیرامون تابلو

- نوشته متن به رنگ سفید

- متن تابلو: به محض شنیدن آژیر عمومی اعلام حریق در اسرع وقت با حفظ خونسردی محل واحد خود را ترک نموده و از مسیر دستگاه پله از ساختمان خارج گردید.

 

12- دستور العمل مربوط به دستگاه پله اضطراری

1-12- دیوارهای مسیر دسترسی اضطراری و دستگاه پله اضطراری خود ایستا بدون هیچگونه منفذ باشد (بجز پنجره های مشرف به فضای آزاد) و به در دودبند خود بسته شو مجهز گردد و نصب کوپل طلق دار همراه با فن مناسب در سقف دستگاه پلکان و جانپناه دستگاه پلکان مشرف به نورگیر به ارتفاع حداقل 5/1 متر اجراء و نصب روشنائی اضطراری 12 ولت تغذیه از باتری با شارژ و رلة اتوماتیک.

2-12- نصب علائم راهنما جهت مشخص نمودن شماره طبقه مسیر خروج در ارتفاع حداکثر 8/1 متر از کف تمام شده با مشخصات ذیل:

بصورت نوردار با روشنائی 12 ولت تغذیه از باتری با شارژر و رلة اتوماتیک یا شبرنگ متناسب با مسیر خروج.

 

13- دستور العمل مربوط به استخر و محوطه استخر

1-13- موتورخانه و مشعل ها خارج از محوطه استخر مستقر گردند.

2-13- سیستم برق تا ارتفاع 2/2 متر بصورت 12 ولت و عدم بهره برداری از 220 ولت و از ارتفاع بالای 2/2 متر در صورت استفاده از 220 ولت از نوع حفاظت شده و مجهز به کلیدF1  مستقل باشد.

3-13- در نظر گرفتن روشنائی اضطراری 12 ولت تغذیه از باتری با شارژر و رلة اتوماتیک

4-13- جداسازی محوطه استخر بوسیله در قفل دار سوئیچی از دیگر قسمت های ساختمان ضروری می باشد.

5-13- در بالا و اطراف سکوی شیرجه (دایو) تا فاصله حداقل به 3 متر عدم بهره برداری از برق 220 ولت و از ولتاژ حداکثر 12 ولت بهره برداری شود.

6-13- کلیه شیشه های مشرف به استخر و رختکن از نوع سکوریت انتخاب گردد.

7-13-کف سازی محوطه استخر لغزنده نباشد.

8-13- سیستم گرمایشی بصورت حرارت مرکزی تغذیه گردد.

 

14- دستور العمل مربوط به استعلام از سازمان آتش نشانی و نظریات کارشناسی 

1-14- با توجه به موقعیت، نوع کاربری و شرایط ساختمان ها ضروری است برای هر یک از ساختمان ها بطور مستقل از سازمان آتش نشانی استعلام گردد. جهت اخذ نظریات کارشناسی و ارائه طریق، تشکیل پرونده، حفظ سوابق برای مواقع بروز آتش سوزی و حادثه و راهنمائی نیروهای عملیاتی بر اساس آن توسط ستاد فرماندهی، بررسی علل حریق و حادثه.

2-14- همواره نظریات کارشناس سازمان آتش نشانی در اولویت قرار دارد.  

 


برچسب‌ها: ضوابط و دستور العمل های سازمان آتش نشانی و خدمات ا
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 10:5 ] [ الیاس شبان ]

مقدّمه

ابتدا به بررسی حفاظت ایمنی درکارگاه برق ونکات ایمنی درکارگاه برق ومعرفی وسایل مورد نیازو...وبعدهم به اموزش اتصال مدارات الکتریکی ومعرفی مدارات الکتریکی می پردازیم.

فصل اوٌل

((حفاظت وایمنی درکارگاه برق))

یک برقکارهنگام انجام کاردرسیاری ازوضعیت وموقعیت خطرناک قرارمی گیرد.مقداری ازاین وضعیتها درصورت مهارت ورعایت نکات ایمنی توسط شخص برقکاررفع ومقداری نیزبارعایت نکات ایمنی درمدارات دستگاه ها مرتفع می گرددبه منظورافزایش ایمنی وحفاظت اشخاص درمقابل برق کرفتگی از روشهای مختلفی استفاده می شود که عبارتنداز:‏

 1)استفاده ازسیستم ارت(اتصال به زمین):دراین روش توسط سیمی بدنه ی فلزی(کلاً قسمتهای فلزی دستگاه هارابه زمین وصل می کنند)جهت بوجود اوردن این اتصال ازدوشاخه وپریزارت داراستفاده می شود.دراین روش اتصال بدنه های خفیف به زمین انتقال داده می شود(سیم زمین را ازصفحه یا میله ای که درزیرزمین کارگذاشته می شود،می گیرند.)سیم ارت راباslیاpE نشان می دهند.ورنگ آن سبزوزرد می بباشد.

2)وصل سیم نول به بدنه دستگاه ها

3)استفاده ازلتاژکم باترنسفورماتورکاهنده

4)استفاده ازترانس ایزوله یا یک به یک

5)عایق نمودن محل دستگاه ها یا محل کار

6) استفاده ازکلیدحفاظتیFI(کلیدخطای جریان)

7) استفاده ازکلیدFu(خطای ولتاژ)   

مقاومتالکتریکی بدن انسان بادرنظرگرفتن وضعیت مختلف آن از1300تا3000اهم می باشد.(درصورت زخمی یاخیس بودن این مقدارتاصفرکاهش می یابد.)حداقل جریان و ولتاژخطرناک50mA    میلی امپرباولتاژ65ولت می باشد.

ضمناًبرق جریان متناوب خطرناک ترازجریان مستقیم است.وجهت افزایش حفاظت شخصی استفاده ازدستگاه کفش ولباس کارتوصیه می گردد.

همچنین دلیل اوردن سیم فازبه کلید ودادن فازبه ته لامپ

جنبه حفاظتی داشته وبرای جلوگیری ازبرق گرفتی می باشد.برای حفاظت مدارات درمقابل جریانهای بیش ازحدمجازازفیوزها استفاده می شود.

((فیوز))

فیوزها مصرف کننده های الکتریکی را(مدارات)درمقابل اتصال کوتاه یا جریان اضافی محافظت می کنند. فیوزهاهمانندتمام قطع کننده هادرمداربصورت سری قرار می گیرند.علامت الکتریکی فیوزبصورت(دراخرین صفحه در تیترتوضیح علائم اختصاصی درجدول توضیح داده می شود)نوع استفاده،فیوزهادارای انواع مختلفی می باشندکه عبارتنداز:

1) فیوزهای مغناطیسی(اتوماتیک)

در فیوزهای مغناطیسی به طورمعمول دوعصرمغناطیسی وحرارتی وجود دارد.عنصرمغناطیسی(رله مغناطیسی)این فیوزهااتصال کوتاه(افزایش انی جریان)وعنصرحرارتی ان اضافه بارتدریجی(افزایش تدریجی جریان)راقطع می کند.دونوع معمول فیوزهای اتوماتیک عبارتنداز:

الف) فیوزآلفا:که برروی پایه فیوزنصب می شودودردکمه قطع ووصل دارد.

ب)کلید فیوزمینیاتوری:این فیوزبصورت تک فازوسه فازساخته می شودودارای یک کلیدقطع ووصل می باشدجریان فیوزها برروی بدنه انها نوشته می شود.(علاوه برکلیدرله مغناطیسی وحرارتی دارند)

2) فیوزهای فشنگی : فیوزهای فشنگی یاذوب شونده(حرارتی)دونوع اند:

الف)تندکار(فرز،روشنایی):ازاین فیوزهادرمدارات روشنایی استفاده می شود.این فیوزافزایش جریان رادرزمان کمتری نسبت به فیوزموتوری قطع میکند.علامت ان برروی بدنه فشنگ بصورت glمی باشد.

ب)کندکار(موتوری،تنبل):این فیوزجریان بیشترازحدمجازرادیرترازفیوز روشنایی قطع می کند.ازاین فیوزدرراه اندازی الکتروموتورها به منظورتحمل جریان استارت استفاده می شودبه همین منظوربه ان فیوزموتوری گفته می شودو علامت روی بدنه فشنگ ان بصورت Gمی باشد. فیوزهای فشنگی ازسه قسمت تشکیل شده اند.

الف)کلاهک فیوز:قسمت داخلی ان فلزی وخارجی ان چینی می باشد.کلاهک به پایه پیچ می شودوشیشه پشت ان رنگ پولک رانشان می دهد

ب)فشنگ:عامل اصلی درحفاظت مدارمی باشددرداخل ان ازسیم حرارتی که درمقابل افزایش جریان بیش ازحدمجاز،ذوب شده وارتباط راقطع می کند.ازانجایی که عمل قطع جریان همراه جرقه می باشدجهت خفه (خاموش)وخنک کردن جرقه درداخل فشنگ ازخاک نرم کوارتزهمراه براده های سرامیک استفاده می شود.جریانی که سیم ذوب شونده فیوزمی تواندتحمل کند(جریان مجاز)برروی بدنه  فشنگ نوشته می شود.همچنین جهت تسریع درکار، جریان مجاز فیوزهاراکدبندی نموده وهریک رابارنگ خاصی مشخص می کنندبه همین منظورازپولک های رنگی که برروی فشنگ نصب شده استفاده می شود.(ازشیشه پشت کلاهک،پولک مذکوردیده می شود.و در صورتی که سیم فیوزذوب شده باشدپولک به پایین می افتد.)  

ج)پایه فیوز:نگاه دارنده ی کلاهک همراه فشنگ بوده وبصورت بوکسی وکتابی ساخته می شود.ازانجایی که سایزفشنگها درجریان بالاتر،بزرگتراست.پایه فیوزهانیزبه بزرگترباشد.(مواردی که برفیوزهای فشنگی رادر نوع مداری که سیار ضریف وکوچک است می سازند.)

استاندارد جریان فیوزهاهمراه رنگ پولک مربوطه وپایه فیوزهابشرح زیرمی باشد.

6

4

2

جریان فیوزهابه(A)

 

سبز

قهوه ای روشن

صورتی

رنگ پولک

 

35

25

20

16

10

سیاه

زردروشن

ابی

خاکستری

قرمزروشن

             

 

200

160

125

100

80

63

50

ابی

مسی تیره

زردتیره

قرمزتیره

نقره ای

مسی روشن

سفید

 

جریان نامی(A)

25-2

63-100

100-35

200-80

پایه(A)

25

63

100

200 

 

3) فیوزهای توان بالا(NH):

ازفیوزهای NHبرای شبکه های فشارضعیف باتوان زیاداستاده می شوداین فیوزهارافیوزکاردی می گویند.

برای جازدن ودراوردن فیوزهای کاردی ازفیوزکش استفاده می شود.

4) فیوزهای فشارقوی(HH):ازاین نوع فیوزهابرای ولتاژوتوان بالا استفاده می شود.

(درNHوHHحرف سمت چپ برای ولتاژوحرف سمت راست برای توان می باشد.)

((فصل دوم))

فلزکاری،ابزارشناسی:

فلزکاری:شامل برش کاری،سوهان کاری،پرداخت،اندازه گیری،کشیدن خطوط ونقشه روی قطعه کار،سوراخ کاری،قلاویزکاری،حدیده کاری وفلزرابه صورت های مختلف دراوردن به همین منظورآنرا مادرصنعت می نامند.

ابزارهای مورداستفاده درفلزکاری راازجنس فولاد ابزارکم کوبین می سازند.وابکاری می کنند.

مهمترین این ابزارها عبارتنداز:

چکش:جهت وارد کردن ضربه استفاده می شود.وبصورت:الف)کروی ب)تبری ج)تیشه ای ساخته می شود.

انبردست:برای محکم گرفتن اشیاء وبریدن سیم ها استفاده می شود.شامل انبردست،دم باریک،سیم چین،سیم لخت کن و...می باشد.

اچار:برای بازوبسته کردن پیچ ومهره استفاده می شود.وشامل اچارتخت،فرانسه،رینگی،بوکس،مغزی(آلن،شش پر)وپیچ گوشتی می باشد.

سوزن خط کشی :ساده وسرکج –سوزن خط کشی پایه دار(ازسوزن خط کش پایه داربرای کشیدن خطوط موازی استفاده می شود.)

سمبه نشان:برای گذاشتن نشانه برروی فلزات استفاده می شود.شامل:الف)سمبه مرکزنشان(هنگام استفاده ازپرگاریامترازاین سمبه استفاده می شود.)ب)سمبه خودکار(بدون استفاده ازچکش نشانه گذاری می کند.)ج)سمبه انگشتی (جهت داخل وخارج کردن پین ها استفاده می شود.)د)سمبه جفت کردن(جهت سنتزیاجفت کردن)سوراخ های دوقطعه کار استفاده می شود.

ارّه اهن بر:برای بریدن فلزات استفاده می شودودردونوع دستی وماشینی (برقی)و درنوع دستی شامل کمان ارّه،تیغه ارّه وپیچ خروسک می باشد.جنس تیغه اره ازفولاد سخت وشکننده می باشد،هنگام برشکاری توسط اره بایدجهت دندانه ها روبه جلو و تیغه اره باسطح کارزاویه 30ْداشته باشد.تعداددندانه های تیغه اره درهراینچ 14(کارهای سخت وضخیم)-18(بریدن فولادسخت)-24(برای بریدن اهن،مس،برنزولوله های معمولی)-32(برای بریدن فولادهای خیلی ظریف مانندلوله های نازک مسی،ورقه های فلزی)دندانه می باشد.ازهریک برای کارخاصی استفاده می شود.

گونیا: جهت کنترل زوایا وتعیین مرکزدایره ها استفاده می شودوشامل:الف) گونیاتخت یاساده:برای کنترل زاویه 90ْومعروف به گونیای فارسی می باشد.ب) گونیای مرکزیاب:برای تعیین ویافتن مرکزمیله هاوصفحات گرداستفاده می شود. ج) گونیای مرکب(از زاویه سنج ونقاله وخط کش تشکیل شده است.)

پرگار: برای کشیدن دایره وانتقال اندازه استفاده می شودودونوع است:1)پرگارخط کشی2)پرگاراندازه گیری:خودشامل)1) داخلی(داخل سنج)(2)خارجی(خارج سنج)

قلم: برای براده برداری،بریدن قطعات فلزی یا ایجادشکاف درقطعات فلزی بکارمیرود.نوع معمول ان قلم تخت برای بریدن ورق ها ومیله های نازک استفاده می شودوزاویه نوک ان60ْ می باشد.

گیره فلزکاری:جهت محکم نگهداری قطعه کارشامل:فک ثابت،فک متحرک،دسته کمان می باشد .ارتفاع گیره بایدطوری باشدکه وقتی کارگردست خودراشت کرده وزیرچانه قراردهد،ارنج اوبرروی گیره باشد.

میزکار:جهت نصب گیره وانجام عملیات فلزکاری استفاده می شود ارتفاع ان ازسطح کارگاهCm80 باشد.

سوهان: جهت براده برداری فلزات استفاده می شودودارای اج(1)یک آجه جهت ساییدن مواد نرم مانند(الومینیوم،کائوچو،چدن،لاستیک سخت وازسوهان دوآجه جهت ساییدن مواد سخت مانند چدن خشک،اهن و...وازسوهان آج درشت درنجاری استفاده می شود.سوهان ها ازنظرسطح مقطع(شکل ظاهری)عبارتنداز:سوهان تخت-چهارگوش(مربعی)-مثلثی(سه گوش)-گرد-نیم گرد.برای پاک کردن سوهان های آج درشت ازبرس سیمی،ورق فلزی نرم و برای سوهان های ریزازقطعه چوب،ورق برنجی استفاده می شود.

مته: برای سوراخ کاری استفاده می شودشامل نوک،قطر،طول،ساق وبدنه می باشد.انواع مته ها ازنظرشکل ظاهری عبارتنداز: مته ساق استوانه ای برای قطرهایmm 16،مته ساق مخروطی برای قطرهای بزرگترازmm 16،مته باساق چهارگوش،(برای بستن مته های ساق مخروطی به دریل،درقطرهای زیادمستقیماََوقطرهای کم ازکلاهک استفاده می شود)زاویه بین مته برای فلزات نرم کم وبرای فلزات سخت زیاد می باشد.بعنوان مثال:الومینیوم90ْوبرنز115ْواهن وپروفیل117ْو فلزاتسخت مثل فولاد120ْالی130ْ.

شیارهای روی مته  که برای خارج کردن براده به بیرون روی بدنه مته ایجاد شده تعداد ان برای فلزات نرم کمتراست وبلعکس.سرعت چرخش ومیزان پیشروی مته به قطرمته وجنس قطعه کاربستگی دارد،هرچقدرقطرمته بزرگتر وجنس قطعه کارسخت تر باشدسرعت چرخش مته که باید توسط دریل انجام می گیرد،باید کمترباشد.

هنگام سنگ زدن مته جهت تیزکاری وهمچنین هنگام سوراخ کاری توسط مته،برای جلوگیری ازداغ شدن وسوختن مته بایدآنراتوسط مایع خنک کننده(اب صابون یاروغن)خنک نمود.درصنعت برحسب نیازازمته های مختلفی استفاده می شودکه یک نوع ان مته خزینه است.این مته دارای ساق استوانه ای بوده وبرای پخ زدن سوراخ ها یاجا بازکردن برای سرپیچ ها استفاده می شود.

14)قلاویز:برای بوجود اوردن رزوه(دنده)داخل سوراخ هایی که توسط مته ایجاد شده استفاده می شود دردونوع دستی،ماشینی.دونوع دستی قلاویزکاری طی سه مرحله انجام می گیرد.

الف)قلاویزپیشرو:علامت مشخصّه ان یک حلقه برروی ساق ب)قلاویزمیانه رو:علامت مشخصّه ان دوحلقه برروی ساق

ج) قلاویزپیشرو(تکمیلی):بدون هرگونه حلقه برروی ساق.

در قلاویزهاوپیچ ها فاصله تاج یک دنده(نوک دنده)تادنده مجاورگام دنده یا پیچ گویند.

در قلاویزکاری،قطرمته بایدکمترازقطر قلاویز باشدوبرای محاسبه قطرمته ازرابطه(گام قلاویز×108)D=(M-ــــ»(گام قلاویز×108)M=Dاستفاده می شود.Dقطرمته،Mقطر قلاویز، Lبه معنی چپگردبودن قلاویز،R به معنی راست گردبودن،HSSبه معنی جنس قلاویزمی باشند. قلاویزهاعموماُراستگرد می باشندواز قلاویزچپگرد برای دراوردن پیچ های شکسته استفاده می شود

15)وسایل اندازه گیری:الف)ثابت مانندمتر،تکه های اندازه گیری وشابلن ب)متحرک مانندکولیس،میکرومتروساعت اندازه گیری

کولیس:از کولیس برای اندازه گیری طولها، ضخامت ها وقطرسوراخ ها وشکافها استفاده می شودودردونوع الف) ساده ب)متحرک

ساده: کولیسها فقط یک اندازه مثل طول قطریا عمق شکاف را اندازه گیری می کنندولی درمرکب همه مواردذکرشده را اندازه گیری می کنند.

اجزای کولیس:1-شاخک ثابت ومتحرک(برای سنجش قطرداخلی اجسام) 2-فک ثابت ومتحرک(برای سنجش قطرخارجی اجسام)3-تیغه عمق سنج (برای اندازه گیری عمق شکاف ها، شیارها وگودیها)4-ورینهُ میلیمتری:برای اعشاری ازمیلیمتراستفاده می شود5-ورینه اینچی:برای اعشاری ازاینچ استفاده می شود6-خط کشاصلی:یراساس سیستم میلیمتری واینچی مدرج شده است7-پیچ محکم کننده کشوبرروی خط کش.کولیس های میلیمتری ازنظردقت( 1÷10)و(1‍÷20)و(1÷50).دقت کولیسهای اینچی( 1÷128)و(1÷100)اینچ)ودقت کولیس ها برروی بدنه انها مشخص می شود.وروش دیگرتعدادخطوط ورینه راشمرده وعددیک رابه تعدادخطوط تقسیم وودقت بدست می اید.

(روش مدرج نمودن وخواندن  کولیس 1÷10) برای مدرج نمودن این کولیس9mmازخط کش معمولی رابه 10قسمت مساوی برروی ورینه تقسیم کرده ــــ»فاصله خطوط ورینه 1÷10کوچکترازخطوط خطکش اصلی است.برای خواندن این کولیس ابتدابامراجعه به صفرورینه،ممکن است صفرورینه  خطی ازخطکش باشد.شماره خط سمت چپ رابعنوان عددصحیح نوشته سپس مقدارباقیمانده اعشاری رابامراجعه به یکی ازخطوط ورینه که باخطی ازخطکش اصلی دریک امتداد می باشد شماره ان کولیس رابه دقت کولیس ضرب ونتیجه رابعنوان اعشارجاری عدد صحیح می نویسیم.

نکته:درصورتی که خط صفرورینه باخطی ازخطکش اصلیدریک امتداد باشد.مقداری که کولیس نشان می دهد.بدون اعشاریعنی بصورت صحیح نوشته می شود.

17)میکرومتر:ازابزارهای بسیاردقیق(دقیق تراز کولیس)وبرای برای سنجش قطرهای داخلی وخارجی استفاده می شودودقت میکرومترها 1÷100می باشد.وسایزهای معمول میکرومترها25-0،50-25-75-50،100-75و...

نکته:اگرپوسته خارجی یک میکرومتریک دورکامل بزند،تیغه متحرک ان 5/0میلیمترحرکت خواهدکرد.

سیستم های اندازه گیری طول :1) سیستم اندازه گیری متری وبخشهای متر،دسیمتر1÷10،سانتی متر1÷100،میلیمتر1÷1000 بنام اجزای مترتقسیم می شوند.وبرای تبدیل واحد کوچکتربه واحدبزرگترعمل تقسیم انجام می دهیم. 2) سیستم اندازه گیری اینچی:سیستم اندازه گیری طول دربعضی ازکشورها اینچ می باشد.سیستم اندازه گیری اینچی شامل:یارد(y)،فوت1(F)÷3یارد،اینچ(In)=1÷12فوت یا1÷36یارد.اینچ رابادوخط کج روی عددنشان می دهندمثل:5ً=5اینچ.تبدیل واحدمتری واینچی به یکدیگر1ً=mm4/25=cm54/2=dm254/0=m0254/0 است.

((فصل چهارم))

سیم کشی ساختمان

(اصول سیم کشی ساختمان):انواع سیم کشی:1) سیم کشی روکار:دراین روش سیم کشی سیمها ازروی دیواربصورت آزاد یا ازداخل لوله ها عبورمی کنددرکارگاه های اموزشی رشته برق ساختمان ازروش روکارهمراه با فرمکاری استفاده می شود.دلیل فرمکاری سیمها جهت منظم بودن ومشخص بودن سیمها می باشد.برای بستن سیم زیرپیچ های معمولی انرابصورت سئوالی درمی اورند.

2)سیم کشی توکار:دراین روش سیم کشی ،سیمها اززیرسیمان یاگچ یازیرکارعبورمی کنند.درمحّلهایی که نیازبه لوله گذاشتن نیست مستقیماً خودسیم مخصوص داخل دیوارگذاشته می شود.مثلاًدرمحل های تیغه ای.

درسیم کشی روکاروتوکارهریکازاجزاطوری ساخته می شود.که براحتی قابل نصب و استفاده باشند.درسیم کشی ها بایدبه فاصله کلیدها وریزها وتقسیم ها ازکف وسقف ساختمان توجه شود.ارتفاع قوطی کلیدازکف (تمام شده)بین125-110سانتی متر(معمولاً120)وارتفاع پریزهاازکف 35-30سانتی متروفاصله ی قوطی تقسیم ازسقف 40-30سانتی مترمی باشد.در سیم کشی ساختمان ازسیم افشان استفاده می شود.

در سیم کشی ساختمان های معمولی برای مسیرهای اصلی ازسیم شماره 5/2ودرمواردی 4ودرانشعابات ازشماره های 5/2،5/1،1 استفاده می شود.(برای پیداکردن مرکزسقف یک اتاق معمولی جهت نصب روشنایی می توان ازریسمان استفاده کرد.)برای تامین برق ساختمانها ازروی تیربرق های موجوددرکنارخیابان نکته زیریاداوری می گردد:سیم های موجودبرروی تیربرقها ازبالا به پایین بترتیب عبارتنداز:1-(سیم نول)2-(فازشب)3-(فاز(R4-(فازT)5-(فاز(Sفازشب سیمی است که برق روشنایی معابر را تامین می کند.وچون درشبها برقراراست فازشب نامیده می شود. برای روشنایی معابربرقرارنمودن فازشب:ازدستگاهی بنام فتوسل استفاده می شود.ودرمواردی ازتایمرنیزاستفاده می شود.

فتوسل:کلیداتوماتیکی است که تابع نور(روشنایی)محیط می باشد.البته فتوسل مستقیماًفرمان قطع ووصل راصادرنمی کند.بلکه یک کلید مغناطیسی(کنتاکتور)فرمان می دهد وان کلید عمل قطع ووصل رااجرا می کند.واحدشدت روشنایی لوکس نام دارد.


برچسب‌ها: حفاظت وایمنی درکارگاه برق
[ شنبه بیست و هفتم اسفند 1390 ] [ 10:3 ] [ الیاس شبان ]
احداث چاه ارت                                                                                                                                                                                    

 چاه ارت

در سايتها زمين مناسب از دو بابت حائز اهميت مي‌باشد :

الف ـ حفاظت در مقابل صاعقه و اضافه ولتاژها

ب ـ هم پتانسيل بودن تجهيزات نصب‌ شده در سايت و كاركرد صحيح آنها بخصوص تجهيزات ديجيتال و انتقــــــــال ديتابا توجه به بكارگيري تجهيزات کامپیوتری جديد  لازم است به موضوع ارت و روش اجراي اصولي آن اهميت بيشتري داده شود تا در آينده از آسيب رسيدن به نيروي انساني و تجهيزات کامپیوتری پيشگيري شده و از عملكرد صحيح تجهيزات اطمينان داشته باشيم . 

لزوم استفاده از سيستم ارت :

به منظور حفاظت افراد و دستگاهها ، اضافه ولتاژهاي توليد شده در بدنه كه باعث صدمه ديدن دستگاهها و افراد مي‌شود ، همــــچنين ولتاژهاي بسيار زياد و خطرناك ناشي از برخورد صاعقه با دكلهاي کامپیوتری را بايد در جايي خنثي نمائيم . به همين منظور استفاده از سيستم ارت و حفاظت از تجهيزات بسيار لازم و ضروري است بعلاوه با افزايش استفاده از سيستمـــهاي ديجيتالي و حساس ، لزوم بازنگري در طراحي ، نصب و نگهداري سيستمهاي حفاظتي گراندينگ وجود دارد .  

به طور خلاصه اهداف بكارگيري سيستم ارتينگ يا گراندينگ عبارتند از :

الف ـ حفاظت و ايمني جان انسان

ب ـ حفاظت و ايمني وسايل و تجهيزات الكتريكي و الكترونيكي

ج ـ فراهم آوردن شرايط ايده‌ال جهت كار

د ـ جلوگيري از ولتاژ تماسي

ه ـ حذف ولتاژ اضافي

و ـ جلوگيري از ولتاژهاي ناخواسته و صاعقه

ز ـ اطمينان از قابليت كار الكتريكي 

روشهاي اجراي ارت يا زمين حفاظتي :

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

1ـ زمين عمقي :

در اين روش كه يك روش معمول مي باشد از چاه براي اجراي ارت استفاده مي شود .

2- زمين سطحي :

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

در چه شرايطي از روش سطحي براي اجراي ارت استفاده نمائيم ؟ 

 در مكانهايي كه :

ـ فضاي لازم و امكان حفاري در اطراف سايت وجود داشته باشد .

ـ ارتفاع از سطح دريا پائين باشد مانند شهرهاي شمالي و جنوبي كشور .

ـ پستي و بلندي محوطه سايت كم باشد .

ـ فاصله بين دكل و سايت زياد باشد .

با توجه به مزاياي روش سطحي اجراي ارت به اين روش ارجحيت دارد . 

اجراي ارت به روش عمقي :

الف ـ انتخاب محل چاه ارت :

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

ب- عمق چاه

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

محدوده مقاومت مخصوص چند نوع خاك در جدول زير آمده است .

 

            نوع خاك                                                          مقاومت مخصوص زمين ( اهم متر )

            باغچه‌اي                                                                                 5 الي 50

              رسي                                                                                   8 الي 50

مخلوط رسي ، ماسه‌اي و شني                                                                  25 الي 40

         شن و ماسه                                                                               60 الي 100

    سنگلاخي و سنگي                                                                         200 الي 10000

ج ـ مصالح مورد نياز

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

رديف            نوع جنس                                                                 توضيحات        

1                  ميله برقگير                     ميله برقگير به طول 5/1متر و قطر آن16 ميليمتر وجنس آن مس خالص و نوك                                                                            تيزباشد

2        بست ميله برقگير به سيم ارت         جهت اتصال ميله برقگير به سيم ارت در نقاطي كه ارتفاع دكل حدودا 20 متر باشد

3                 يوبوليت                         جهت استغاده در ميله برقگير 

4             بست سيم به دكل                   سيم نمره 50 را به اندازه هاي لازم بريده و رشته رشته كرده جهت اتصال سيم ارت به                                                                    دكل استفاده مي نمائيم

5          تسمه آلومينيومي يا مسي             در اندازه 3*30*100 ميليمتر عدد بكار گيري با يوبوليت جهت بستن ميله برق گير در                                                                  دكل هاي مهاري

6          سيم مسي نمره 50 متر              7 رشته    

7              كابلشو نمره 50                   جهت اتصال سيستم ارت به شينه داخل سايت و يا اتصال پاي دكلهاي مهاري و خود                                                                      ايستا به سيستم ارت

            8لوله پلي اتيلن 10 اتمسفر                         براي ايجاد پوشش عايق روي سيم مسي در محوطه و محل تردد

   9بست لوله پلي اتيلن همراه پيچ و رولپلاك             جهت اتصال لوله پلي اتيلن به ديوار

                10پودر انفجاري                 cad weld                 جهت جوش دادن سيم به صفحه يا سيم به ميله ROD يا اتصال                                                                                     سيمها به يكديگردر نقاطي كه دسترسي به جوش نقره يا جوش برنج وجودندارد

    11شينه مسي به ابعاد 3*30*250 ميليمتر             براي نصب در داخل سايت و اتصال دستگاهها به آن

             12صفحه مسي 5.*50*50                     مورد استفاده در روش عمقي ×

            13مقره همراه پيچ و رولپلاك                  جهت اتصال شينه مسي به ديوار

    14پيچ و مهره نمره 8 با واشر فنري و تخت        جهت استفاده شينه مسي –پليت-شينه پاي دكل و …

            15بست سيم به صفحه مسي                    به منظورمحكم كردن اتصال سيم روي صفحه مسي

            16بست دو سيم نمره 50                           جهت اتصال دو سيم نمره 50 روي زمين

  17پليت مخصوص اتصال ميله برقگير به دكل          براي دكل هاي خود ايستاي 60متري استفاده مي گردد .

  18شينه مسي مخصوص پاي دكل 3*30*100       براي وصل نمودن پاي دكل هاي خود ايستاي 60متري به سيستم ارت

                       19ميله                          ROD            در روش سطحي استفاده مي گردد .

      20بست مربوط به سيم مسي و ميله              ROD    براي اتصال سيم به ميله برقگير ياROD 

       21كرپي ابروئي همراه پيچ و مهره               براي بستن ميله برقگير به دكل هاي 100 فوتي و دكل هاي خود ايستاي لوله اي

               22بنتونيت اكتيو كيلو                         براي روش عمقي و سطحي

          23بست ميله برقگير به پليت                    جهت اتصال ميله برقگير به پليت در دكلهاي خود ايستاي60متري  

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

د - اتصال سيم به صفحه مسي

اتصال سيم به صفحه مسي بسيار مهم مي باشد و هرگز و در هيچ شرايطي نبايد اين اتصال تنها با استفاده از بست ، دوختن سيم به صفحه و يا … برقرار گردد. بلكه حتما بايد سيم به صفحه جوش داده شود و براي استحكام بيشتر با استفاده از 2 عـدد بست سيم به صفحه ( رديف 15 جدول مصالح مورد نياز )بسته شده و محكم گردد .

براي جوش دادن قطعات مسي به يكديگر از جوش برنج يا نقره استفاده شود و در صورت عدم دسترسي به اين نوع جوش از جوش (Cad weld) استفاده گردد . 

ه - حفر چاه ارت

با توجه به شرايط جغرافيايي منطقه چاهي با عمق مناسب و در مكان مناسب (با توجه با راهنماي انتخاب محل چاه ارت ) حفر گردد. شياري به عمق 60سانتيمتر از چاه تا پاي دكل براي مسير سيم چاه ارت تا برقــگير روي دكل همچنين براي سيم ارت داخل ساختمان حفر نمائيد. در صورتي كه مسير 2 سيم مشترك باشد بهتراست مسير دو سيم ايزوله گردند. همينطورمسير سيمــــــــها بايد كوتاهترين مسير بوده و سيم ميله برقگير و ارت حتي الامكان مستقيم و بدون پيچ و خم باشد و نبايستي خمهاي تند داشته باشد و در صورت نيــاز به خم زدن سيم در طول بيش از 50 سانتيمتر انجام گردد .

و - پر نمودن چاه ارت

-1ابتدا حدود 20 ليتر محلول آب و نمك تهيه و كف چاه ميريزيم بطوريكه تمام كف چاه را در برگيرد بعد از 24 ساعت مراحل زيـــر را انجام مي دهيم .

2-به ارتفاع 20 سانتيمتر از ته چاه را با خاك رس و يا خاك نرم پر مينمائيم .

3- به مقدار لازم (حدود 450كيلو گرم معادل 15 كيسه 30 كيلو گرمي)بنتونيت را با آب مخلوط كرده و بصورت دوغاب در مياوريم و مخلوط حاصل را به ارتفاع 20 سانتيمتر از كف چاه ميريزيم هر چه مخلوط حاصل غليظ تر باشد كيفيت كار بهتر خواهد بود .

4-صفحه مسي را به 2 سيم مسي نمره 50 جوش ميدهيم اين سيمها يكي به ميله برقگير روي دكل و ديگري به شينه داخــــل ساختمان خواهد رفت بنابراين طول سيم ها را متناسب با طول مسير انتخاب مي نمائيم .  

5- صفحه مسي را بطور عمودي در مركز چاه قرار مي دهيم

6- اطراف صفحه مسي را با دوغاب تهيه شده تا بالاي صفحه پر مي نمائيم

7- لوله پليكاي سوراخ شده را بطور مورب در مركز چاه و در بالاي صفحه مسي قرار مي دهيم و داخل لوله پليكا را شن ميريزيم تا 50 سانتيمتر از انتهاي لوله پر شود اين لوله براي تامين رطوبت ته چاه مي باشد و در فصول گــرم سال تزريق آب از اين لوله بيشتر انجام گردد. لازم بذكر است در مواردي كه چاه ارت در باغچه حفر شده باشد و يا ته چاه به رطوبت رسيده باشد و يا كلا در جاهايـي كه رطوبت ته چاه از بالاي چاه يا از پايين چاه تامين گردد نيازي به قراردادن لوله نمي باشد .

8- بعد از قراردادن لوله پليكا به ارتفاع 20 سانتيمتر از بالاي صفحه مسي را با دوغاب آماد شده پر مينمائيم .

9-الباقي چاه را هم تا 10 سانتيمتر بر سر چاه مانده ، با خاك معمولي همراه با ماسه يا خاك سرند شده كشاورزي پر مي نمائيم  و 10 سانتيمتر از چاه را براي نفوذ آب باران و آبهاي سطحي به داخل چاه با شن و سنگريزه پر مي نمائيم . روئ چاه مخصوصا درمواقعي كه از لوله پوليكا استفاده نمي گردد نبايد آسفالت شده و يا با سيمان پر گردد .

10-داخل شيار هاي حفاري شده را با خاك سرند شده كشاورزي يا خاك نرم معمولي و يا خاك معمولي مخلوط با بنتونيت پر نمائيد 

نصب شينه و ميله برقگير

شينه داخل ساختمان بايد توسط مقره هايي از ديوار ساختمان ايزوله گردد.قطر و طول شينه بستگي به تعــداد انشعابات داخل ساختمان دارد .(تمامي تجهيزات داخل ساختمان بايستي بطور جداگانه و موازي به اين شينه متصل گردد). در حالتيكه دكل روي ساختــــــــمان قــرار داشته باشد سيم ميله برقگير نبايستي از داخل ساختمان برده شود  بلكه بايد خارج از ساختمان سيم كشيده شود و همينطور مسير عبوري سيم ارت به داخل ساختمان تا شينه ورودي ساختمان بايد عايق دار باشد .

در پاي دكل توسط بست ، سيم ميله برقگير به يكي از پايه هاي دكل خيلي محكم متصل شود و تا بالاي دكل به ميله برقگــــــير متصل گردد. لازم بذكر است مسير ميله برقگير از كابلهايي كه به آنتنها مي روند بايد جدا باشد .  

اجراي ارت به روش سطحي

هفت روش براي اجراي زمين سطحي وجود دارد كه عبارتند از :

1-ROD 2-RING 3-پنجه اي (شعاعي)4-مختلط 5- حلزوني 6- الكتروشيميايي 7- شبكه اي 

اجراي ارت به روش ROD كوبي

مصالح مورد نياز :

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

روش اجرا

كانالي به عمق 80 سانتيمتر و عرض 45 سانتيمتر و طول X حفر مي نمائيم طول كانال را به دو روش ميتوان تعيين نمود .

الف – اندازه گيري مقاومت مخصوص خاك و انجام محاسبات لازم

ب – به روش تجربي كه در ادامه شرح داده مي شود .

ج- چنانچه سايت داراي دكل خود ايستا مي باشد براي حفر كانال از فاصله بين اتاق تجهيزات و دكل و همچنين اطراف دكل استفاده شود

د- چنانچه دكل روي ساختمان قرارداشته حفاري با در نظــــر گرفتن اتاق دستگاه و دكل در مسيري كه زمين رطوبت بيشتري دارد انجام گيرد .

ه - پس از آماده شدن كانال 2 ميله به فاصله 3متر از يكديگر در زمين ميكوبيم به گونه اي كه حــدود 15 سانتيمتر از ميله ها بيرون بمانند سپس 2ميله را با كابل مسي يا كابل برق به هم وصل نموده و با دستگاه ارت سنج مقاومت زمين ايجاد شده را اندازه ميگيريم ، چنانچه مقاومت نشان داده شده با دستگاه بالاي 4 اهم بود ميله ديگري به فاصله 3 متر از ميله دوم ميكوبيم و با اتصال 3 ميله به هم مقاومت زمين ايجاد شده را اندازه گيري مي نمائيم . اينكار را تا زماني كه مقاومت اندازه گيري شده به زير 4 اهم برســـــــــد ادامه مي دهيم بعد از آنكه به تعداد كافي ميله كوبيده شد سيمي را كه به شينه مسي نصب شده در اتاق دستگاه متصل است به تك تك ميله ها جوش داده و به سمت دكل ميبريم .

و - براي پر نمودن كانال ابتدا با بنتونيت روي سيم مسي را پوشانده (در زمينهايي كه رطوبت كافي ندارند) و سپس با خاك سرند شده كشاورزي يا خاك نرم كانال را پر مي نمائيم .

ز - مقاومت زمين اجرا شده را اندازه گيري نموده و ثبت مينمائيم ( بعـــــــــد ازپر كردن كانال مقاومت زمين اندازه گيري شده كاهش خواهد داشت و بايد كمتر از 3 اهم باشد). 

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

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

20+ 72

10+ 99

0 138

5- 790

ساير روش ها :

روش هاي ديگر در مناطق كوهستاني و سنگلاخي و مكانهاي خاص كاربرد دارد كه بنا به مورد با بازديد از محل و اندازه گيريهاي لازم ميتواند طرح مناسب تهيه گردد 

اجراي ارت در ارتفاعات

ارتفاعات كشور را با توجه به نوع زمين و خاك ميتوان به سه دسته تقسيم كرد .

ارتفاعات خاكي كه امكان حفاري و كوبيدن ميله مغز فولادي در آنها وجود دارد .

ارتفاعات سنگلاخي كه امكان حفاري عميق در آنها وجود ندارد ولي ميتوان شيار ايجاد كرد .

ارتفاعات صخره اي

براي حالت اول : به يكي از روش هاي حفر چاه يا كوبيدن ROD ميتوان سيستم ارت را اجرا نمود

در حالت دوم شيارهايي بصورت ستاره و پنجه اي ايجاد نموده و تسمه مسي را در داخل شيار ها خوابانده و براي كاهش مقاومت روي تسمه را با مخلوط خاك و بنتونيت مي پوشانيم .  

نكته : كليه اتصالات در زير خاك بايد به يكديگر جوش داده شود . 

روش اول :

در زمينهاي صخره اي كه امكان حفاري وجود ندارد با مصالح ساختماني كانال ساخته، تسمه مسي را در كف كانال خوابانده و كانال را با بنتونيت پر مي نمائيم . طول كانال يا كانالها بايد به اندازه اي باشد كه مقاومت اندازه گيري شده زير 3 اهم گردد. براي گرفـــتن نتيجه مطلوب ميبايستي داخل كانال بصورت مصنوعي دائما مرطوب نگهداشته شود .  

روش دوم :

روش شبكه اي است بدين صورت كه ابتدا شبكه شطرنجي با سيم مسي به طول 3 +x و عرض3 +y بطوريكه نقاط اتصال به هم جوش داده شده درست كرده سپس با مصالح ساختماني آنرا در زمين با بنتونيت به ارتفاع 40cm بطوريكه ابتدا 20cm بنتونيت ريخته سپس شبكه ساخته شده را قرار داده و روي آنرا هم تا 20cm با بنتونيت مي پوشانيم و انشعابهاي لازم جهت دكل و سايت ونقاط ديگر از آن گرفته ميشود متغيير هاي x و y به ميزان مقاومت خوانده شده بستگي دارد .

 

نكات عمومي و مهم در خصوص سيستمهاي ارت

1-كليه اتصالات با مفتول برنج يا نقره جوشكاري گردد.سطح جوش بايد CM 6 باشدو جهت اتصالات وجوشكاري رعايت گردد(در مواردي كدولد توصيه ميشود).

2-ازهرپايه دكلهاي خودايستا هم فونداسيون دكل توسط سيم مسي و بست مخصوص به سيستم ارت و هم پاي دكل به سيــــستم ارت جوشكاري گردد .

3-سيم ميله برقگير ازپايه اي كه آنتنهاي كمتري نصب مي شود و با كابلهاي روي لدر حداكثرفاصله را داشته باشد، بدون خمش در مسير ومستقيما به رينگ داخل كانال و از كوتاهترين مسير توسط جوش متصل گردد .

4-ميله برقگير روي دكل در بالاترين نقطه دكل (با رعايت مخروط حفاظتي با زاويه 45 درجه ) بطوريكه تجهيزات راكاملا پوشش دهد،قرارگيرد و جنس آن تمام مس با آلياژ استاندارد به قطرmm 16 و طول آن بستگي به ارتفاع نصب انتنهاي روي دكل دارد .

5-شعاع خم سيم مسي حداقل CM20 وزاويه قوس حداقل 60 درجه رعايت گردد (رعايت زاويه خمش سيم مسي )

6- پايه‌ها و نقاط ابتداوانتهاي لدر افقي به سيستم گراند متصل گردد .

7-كليه كابلهاي ورودي به سالن دستگاه توسط بست گراند به بدنه دكل و ابتداي لدر افقي (بعد از محل خم شدن كابل)گراند شوند .

8-به هيچ عنوان در روي دكل،جوشكاري صورت نگيرد .

9-اتصال از شبكه گراند سيستم اجرا شده به تانكر سوخت ديزل ژنراتور، تانكر آب هوايي ، اسكلت فلزي ساختمان و در و پنجره هاي اتاق دستگاه صورت گيرد . 

10-اگر سيستمي‌ازقبل‌اجرا شده باشد،سيستم قديم به‌جديد در عمق‌خاك متصل گردند .

11-سيم‌ارت‌ درروي زمين بايد باروكش‌وسيم‌داخل‌كانالها‌ بايد بدون روكش و مستقيم كشيده شود .

12-پركردن كانال بايد با خاك سرند شده كشاورزي يا خاك نرم انجام گردد .

13-ارتفاع نصب شينه مسي CM 50 ازكف تمام شده باشد .

14-شينه داخل اتاق حدالمقدور به چيدمان دستگاهها نزديك باشد .

15-ازهر دستگاهي جداگانه سيم ارتي به شينه متصل گردد ( قطر و طول شينه گراند بستگي به تعداد انشعابات آن دارد).

16- در دكلهاي مهاري پر ظرفيت ، مهارهاي دكل بايستي توسط بست مخصوص به گراند اتصال يابد .

17- جهت استفاده ترانس برق شهر در ايستگاههاي مخابرات بايستي گراند جداگانه اجرا گردد .

18- در سايتهاي کامپوتری جهت اجراي سيستم زمين حتي المقدور بايستي از يك زمين با سطح يكنواخت ( بدون شيب ) استفاده نمود .

19- در ايستگاهها بين نول و گراند نبايستي اختلاف ولتاژ وجود داشته باشد .

20- در دكلهاي پر ظرفيت كه ابعاد قسمت بالاي دكل بيشتر از m 2 مي‌باشد نياز به نصب يك عدد برقگير اضافي در سمـــــت مقابل برقگير اول مي‌باشد .

21- در سيم‌كشي داخل محوطه سايت هاي کامپوتری براي چراغهاي روشنايي و ساير موارد بايد از كابل زميـــني استفاده گردد و در ايستگاههاي بالاي كوه و نقاط دور از شهر نبايد از چراغهاي روشنايي خياباني استفاده شود

. 22- استاندارد قابل قبول آزمايش و تحويل اتصال زمين براي سايتهاي كوچك زير 10 اهم و براي سايت هاي بزرگ و مـــهم زير 3 اهم مي‌باشد


برچسب‌ها: