انرژي الكتريكي چيست ؟

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

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

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

نيروهايي كه باعث جدا شدن الكترون از هسته ميشوند:

1- نيروي مغناطيسي خارجي

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

2- ضربه

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

3- انرژي خورشيدي

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

4-حرارت و ...

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

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

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

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

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

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

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

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

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

منبع :s-ta-p.persianblog.com

چشم بیونیکی

                                               چشم بیونیکی در راه است

"تخیل دنیا را می سازد" با هر بار به واقعیت پیوستن تخیلاتمان این جمله قوت می گیرد اگر فیلم ترمیناتور را دیده باشید شخصیت اصلی فیلم با لنز های بینایی خود علاوه بردیدن محیط پیرامون خود اطلاعاتی را نیزاز سوژه ی مورد نظر به دست می آورد 

اما اکنون می توان از به واقعیت پیوستن آن امیدوار بود.گروه تحقيقاتي «بابك پرويز» از دانشگاه واشنگتن آمريكا كه نتايج تحقيقات خود را در اجلاس مؤسسه مهندسي برق و الكترونيك مطرح كرده است، براي نخستين بار موفق شد نمونه آزمايشي لنزهايي را بسازد كه شبيه به يك ميكروتراشه الكتريكي هستند. اين لنز بيولوژيكي كه قدرت زوم كردن از راه دور روي اجسام را دارد، مي تواند اطلاعات مربوط به جسم يا فرد مشاهده شده را ارائه كند.

دکتر امیر پرویز در خصوص این دستاورد گفت:ما در این پروژه با ریز سیستم ها و مدارات الکترونیکی سرو کار داریم  و آنها را بر روی صفحات انعطاف پذیری همچون پلاستیک نصب می کنیم.

ودر ادامه افزود :این لنز ها حتی قابلیت کنترل وانتقال اطلاعات از طریق اتصال به رایانه و اینترنت را دارند  و کاربر می تواند از هر جای جهان اطلاعات به دست آمده از لنز ها را دریافت و تجزیه و تحلیل کند . 

این لنز مجموعه ای از چندین دیود و یک مدار پایه است که در نهایت نور فرو سرخ از خود منتشر می کند و نکته اصلی در خصوص آن ضریب دقت و شفافیت آن است.

و دکتر پرویز در ادامه گفت: هم اكنون فقط يك گام كوچك در اين عرصه به جلو برداشته ايم، اما همين حركت بسيار مهم است. در حقيقت اين لنز مي تواند هر نوع كاربردي حتي آنهايي كه هنوز به آنها فكر نكرده ايم را داشته باشد.

پروفسور کاوه راد

پروفسور «كاوه راد»مبدع انتقال اطلاعات با سرعت ١٠٠ گيگابایت بر ثانيه

يك پروفسور ايراني به نام «محسن كاوه راد» براي نخستين بار در جهان موفق شده است، انتقال ديتا را با سرعت ١٠٠ گيگابايت بر ثانيه در كابل هاي مسي امكان پذير كند.اين سرعت بالاترين سرعت ممكن انتقال اطلاعات روي شبكه محسوب مي شود.
شركت هاي بزرگ اروپايي و آمريكايي مدت هاست كه با انجام آزمايش هاي پيچيده درصدد طراحي سيستم هاي پرقدرت اينترنت موسوم به اينترنت با باند عريض هستند تا اطلاعات از طريق خطوط برق فشار قوي كه در همه شهرها و روستاها موجود است، منتقل شود. يكي از محدوديت هاي اين سيستم آن است كه زماني كه خطوط برق از دكل ها منشعب مي شود، اين امر موجب انعكاس در علايم اينترنتي و در نتيجه پايين آمدن كيفيت آن ها مي شود. اما به نوشته ماهنامه علمي «ساينتيفيك آمريكن» گروهي از محققان دانشگاه ايالتي پنسيلوانيا به سرپرستي پروفسور محسن كاوه راد در همايش مخابرات و شبكه هاي تجاري كه موسسه مهندسان برق و الكترونيك در آمريكا برگزار كرده است، اعلام كردند كه توانسته اند راه حلي براي اين مشكل پيدا كنند.كاوه راد و همكارانش با استفاده از شبيه سازي رايانه اي به بررسي اين نكته پرداختند كه اگر با استفاده از ترانسفورماتورها و وسايل ديگر، خطوط الكتريكي را سنكرونيزه كنند چه تاثيري در انتقال علايم اينترنتي ايجاد خواهد شد. در اين آزمايش مشخص شد كه با اين تمهيدات مي توان ميزان انعكاس علايم اينترنتي را به حداقل كاهش داد و در نتيجه با استفاده از خطوط برق فشار قوي علايم اينترنتي را با سرعت ١٠٠ گيگابيت در هر ثانيه به نقاط مختلف منتقل كرد.پروفسور كاوه راد، استاد دانشكده مهندسي برق در دانشگاه پنسيلوانيا، متولد سال ١٣٢٩، مدرك كارشناسي خود را در رشته مهندسي برق در سال ١٩٧٣ از دانشگاه پلي تكنيك تهران و مدرك كارشناسي ارشد را در سال ١٩٧٥ در رشته مهندسي برق از دانشگاه پلي تكنيك وستر در ايالت ماساچوست آمريكا و دكتراي خود را در سال ١٩٧٧ در رشته مخابرات از دانشگاه پلي تكنيك بروكلين دريافت كرد. در ماه مارس ١٩٨٩ به عنوان پروفسور به فعاليت در دانشگاه اوتاوا در كانادا پرداخت و در سال ١٩٩٧ به دانشگاه پنسيلوانيا ملحق شد.

انتقال داده ها با نرخ 100 گیگابیت حیرت آور است. با دستاورد پروفسور کاوه راد 5/12برابر دانشنامه عظیم بریتانیکا که در برگیرنده 1 گیگابایت اطلاعات در یک ثانیه منتقل می شود!
این استاد ایرانی که مشاور عالی فنی در آزمایشگاههای NTT ژاپن نیز بوده است، افزود: این پروژه از حدود 4 سال پیش آغاز شده و در حالی که با چندین دانشجوی ایرانی کار می کنم توانسته ایم امکان انتقال داده با سرعت 100 گیگا بیت بر ثانیه در 100 متر کابل مسی نوع 7 را عملی سازیم. این دستاورد حقیقتا حیرت آور و کاربردی است. وی که دارای نشان طلای NSERC CANADA PhD Thesis Gold Medal کانادا نیز است، افزود : این مطالعات به تولید نسل جدیدی از کابلهای Ethernet منجر شده است. Ethernet نوعی سیستم شبکه است که امکان حمل اطلاعات سمعی و بصری را همانند داده های رایانه ای فراهم می آورد.

هم اکنون در آمریکا رقابت بی سابقه ای میان فیبر نوری و کابل های مسی آغاز شده است
پروفسور کاوه راداین استاد ایرانی افزود : حدود یک سال و نیم است که تمرکز ویژه ای بر روی این پروژه داشته ایم تا کابلهای مسی با کیفیت بهتر از نوع 6 که قبلا با آن کار می کردیم، ارایه کنیم. وی به مهر گفت : هم اکنون در آمریکا رقابت بی سابقه ای میان فیبر نوری و کابل های مسی آغاز شده است. کابلهای مسی یک سری مزایای خاص خود را دارند که از آن جمله می توان به انتقال راحت تر داده ها درمقایسه با سایر منتقل کننده ها اشاره کرد.
پروفسور کاوه راد ادامه داد : در استفاده های خانگی و شبکه های محدود به صرفه است تا از کابل های مسی استفاده شود چون استفاده از آنها راحت تر نیز هست. متاسفانه فیبرهای نوری هیچ گاه در منازل راه نخواهند یافت چون منبع لیزری آن بین 2 تا 3 هزار دلار قیمت دارد که هزینه بالایی است.
وی که مقالات متعددی در معتبرترین نشریات تخصصی الکترونیک جهان به مهر گفت : این پروژه بین 3 تا 4 سال آینده به مرحله تولید تجاری رسیده و بی شک استفاده از آن گسترش فوق العاده ای خواهد یافت.
این استاد ایرانی ادامه داد : این خبر در انگلیس به سرعت منفجر شد و به دنبال آن برخی سرمایه داران از تمایل خود برای استفاده از آن خبر دادند.
پروفسور کاوه راد در زمینه های مخابرات ماهواره ای، مخابرات ثابت و سیار، مخابرات لیزر در اتمسفر، فیبر نوری و شبکه های فیبر نوری فعالیت های تحقیقاتی داشته است. در حال حاضر از جمله علایق وی تحقیق در زمینه تکنولوژی سیستم، معماری شبکه و شبکه های مخابرات نوری است. در مدت زمان فعالیت آکادمیک، دکتر کاوه راد چندین تز دکترا را نظارت و تکمیل کرده است.

تحقیقات پروفسور کاوه در طی 3 دهه در بیش از 300 مقاله علمی در مجلات بین المللی و نیز چندین کتاب و اختراع (ثبت شده) منتشر شده است.
در سال 1994 از پروفسور کاوه راد ازطرف وزیر صنعت کانادا به عنوان رهبر تحقیقات و تکمیل شاهراه اطلاعاتی کانادا نام برده شده است.
 انتقال داده ها با نرخ 100 گیگابیت حیرت آور است. برای روشن شدن هرچه بیشتر دستارود حیرت آور پروفسور کاوه راد ارایه مثالی خالی از لطف نیست : کل دانشنامه عظیم بریتانیکا در برگیرنده 1 گیگابایت اطلاعات است. هر بایت معادل 8 بیت است و بنابراین یک گیگابایت معادل 8 گیگابیت است. نرخ 100 گیگابیت در هر ثانیه در طول 100 متر کابل مسی معادل انتقال 5/12 دانشنامه عظیم بریتانیکا در تنها یک ثانیه است!

کابل و کابل کشی

     

۱- كابل هاي فشار ضعيف و متوسط     
     بيش از 90% كابلهاي جريان زياد داراي عايقي از كاغذ آغشته به روغن مي باشند . 
    بدین معني كه سيمها با نوارهاي كاغذي باند پيچي شده و سپس به نوعي از روغن معدني غليظ اغشته مي شوند.
     چنين كابلي را كه ما در اين كتاب " كابل كم روغن " 1 مي ناميم از 1 تا 60 هزار ولت ساخت و نرم شده اند
2 . سيم كابل از مس المينيوم است و مي تواند يك لا يا چند لا ( طنابي ) باشد .سيم هاي چندلا نرم تراست وقابليت انحناي آن نيزنسبت به كابل باسيم يك لابيشتراست.
سيم هاي طنابي به مقطع گردوبخصوص دركابل  هاي سه سيمه وچهارسيمه از 1تا 10 هزارولت بشكل سكتوروبيضي نيزساخته مي شوند.
كاغذ بصورت نوارباريك به ضخامت 1/0تا 15/0 ميليمتر به شكل مارپيچي روي سيم پيچيده مي شود پيچيده مي شود وقبل ازاينكه كاغذآغشته به روغن شود ، سيم عايق شده رادرخلاء وحرارت زيادبا دقت خشك مي كنند ودرهمين حالت سيم عايق شده ازداخل منبع روغن بادرجه حرارت   C 120-110 عبورداده مي شود. درنتيجه روغن كه دراين درجه حرارت بسيار سيال است درداخل كاغذنفوذكرده وتمام خلل وفرج كاغذراپرمي كند .
دردرجه حرارت معمولي روغن كابل تقريبا سفت است
ونمي تواند درداخل كابل مثلا بعلت پستي وبلندي مسير كابل جريان پيداكند. براي جلوگيري ازنفوذ رطوبت بداخل كابل ،سيم عايق شده بايك غلاف فلزي پوشانده مي شود وبه همين جهت دوانتهاي كابل نيز باسركابل مخصوصي مقداركمي آنتيمون وروي مخلوط دارد. اين اضافات باعث مي شوندكه سرب قدري سخت ترشده وپايداري واستقامت آن درمقابل خورندگي وكروزيون بيشترشود.دربعضي از كابل ها بجاي سرب از غلاف آلومينيومي بدون درز استفاده مي شود. مشكل ساختماني اين نوع كابل دردرجه حرارت زياد ذوب آلومينيوم است .
كابل هاي باغلاف آلومينيومي بخوبي كابل هاي سربي خم نمي شوندوانعطاف پذيرنيستند ولي درعوض به مراتب سبكترازكابل هاي سربي هستند. غلاف آلومينيومي بايددرمقابل كروزيون وخورندگي بخوبي حفاظت شود. اين موضوع براي غلاف سربي نيز نيزصادق است، مگراينكه كابل درمكان كاملا خشك (لوله هاي بتوني خشك) ويادرداخل ساختمان كشيده شود. غلاف كابل علاوه براينكه تحت تأثيرعوامل شيميايي قرارمي گيرد، به علت جريان هائي كه اززمين عبورمي كند ،تحت تأثيرعوامل الكتروليتي نيزواقع مي شوند.لذا بايدكابل از نظرالكتريكي نيزعايق باشد به همين جهت غلاف سربي توسط كاغذ قير اندودشده بانداژ مي شودوروي آن راباموادي شبيه قيروگوني مي پوشانند.
كابلهائي كه به طورآزاد درزيرزمين كشيده مي شوند همگي تحت تأثيرنيروي مكانيكي سطحي نيز قرارمي گيرندكه باعث فرورفتگي هائي دركابل استقامت الكتريكي كابل در اين نقاط تنزل مي كند . لذا اينگونه كابلها كه بايد فشارهاي خارجي را نيز تحمل كنند شامل زرهي از تسمه هاي فولا دي مي شود و بهمين جهت بنام كابلهاي زرهي معروف هستند زره فولادي نيز براي جلوگيري از زنگ زدگي و خورندگي با قشري ازقيروگوني ويا مواد مصنوعي p   v c پوشانده مي شود كابلهايي كه تحت كشش زياد نيز قرار ميگيرند 0(مثل كابل هايي كه در معادن زيرزميني به كار برده مي شوند و يا كابل هايي كه از رودخانه و يا درياچه ميگذرند )بازره فولادي از تسمه هاي.باريك –مفتول هاي گرد و يا پروفيل پوشانده مي شوند .شكل 1 مقطع يك كابل سه فاز را باسيم گرد و سيم سكتوري نشان مي دهد .
 

 
سه رشته سيم پس از عايق شدن در ضمن اينكه اطراف خالي ان با الياف كنفي يا پنبهاي پر مي شود بصورت طناب بهم پيچيده مي شود و مقطع دايره اي شكل پيدا مي كند . براي جلوگيري از باز شدن وريختن اليافها ودر ضمن آماده كردن كابل دور آن را با چند لا نوار كاغذ بصورت كمربند باند پيچي مي كند و بخاطر همين باند كاغذي كمربندي اين نوع كابل بنام"كابل كمربندي"معروف است.
كابل هاي كمربندي با رشته سيم هاي سكتوري داراي قطر كمتري نسبت به كابل هاي با رشته سيم دايره اي شكل هستند بهمين جهت سبكتر و قابليت انحناي انها نيز بيشتر است.ولي به خاطر اينكه حوزه الكتريكي اطراف ان غيريكنواخت است نمي توان در اختلاف سطح هاي زياد نيز از ان استفاده كرد و بهمين جهت فقط در كابلهاي تاولتاژ KV10 از مقطع سكتوري استفاده ميشود .
در گذشته كه هنوز كابل هاي با عايق مصنوعي (PVC)رواج پيدا نكرده بود از كابلهاي كمر بندي چها رسيمه براي توز يع برق شهري با اختلاف سطح 220-380 ولت نيز استفاده مي شد.
شكل 2 چنين كابلي را در مقطع نشان مي دهد .
 
 

در ضمن بهتر است از غلاف الومينيومي كابلها به عنوان سيم چهارم يا سيم صفر بخصو ص در شبكهاي شهري كه هميشه از سيم صفر جريان مي گذرد استفاده نشود زيرا مشخص نيست كه ارتباط غلاف با موف هاي موجود در مسير كابل به  نحو كاملا"مطمففئني انجام گرفته شده باشد .شكل 3 طرز تقسيم حوزه الكتريكي كابل كمر بندي را در لحظه اي كه ولتاژ سيم Tصفر است و ولتاژ R,وSبرابر مختلف الجهت  هستند نشان مي دهد .
چنان چه ديده مي شود حوزه الكتريكي سيمها اولا" از عايق اصلي سيمها خارج شدهو تا غلاف سربي ادامه پيدا مي كند . لذا مواد پر كننده كابل كه از استقامت الكتريكي خوبي بر خوردار نيستند نيز تحت تاثير فشار الكتريكي قرار ميگيرند .
بخصوصي منطقه ما بين سيمها كه در شكل با Zمشخص شده است و نمي تواند از مواد عايق خوب پر شود داراي شدت حوزه بسيار قوي مي باشد .
 
در ثاني خطوط حوزه در عايق كاغذي سيمها نيز از حالت شعاعي كه عمود بر سطح ورقهاي كاغذ است خارج شده ودر بعضي از قسمتها حتي اين خطوط مماس بر سطح كاغذ عبور مي كند ودر قسمتهاي ديگر نيز داراي يك مولفه در سطح كاغذ خواهند بود.در نتيجه تفاوت پتانسيل در سطح لايه كاغذها نيز پيدا مي شود وچون استقامت الكتريكي در سطح كاغذ به مراتب كمتر از استقامت الكتنريكي ضخامت كاغذ است در نتيجه بين لايها ودر منطقه Zاين كابل در فشارهاي زياد تخلهء الكتريكي كه مقدمهء جرقه زدن وسوختن كابل است ايجاد مي شود.
بدين جهت كابل كمربندي را نمي توان براي فشار هاي زياد ساخت ودر نتيجه ساختمان اين كابلها به فشارماكسيموم تا KV20محدود مي شود.در سال 1913 باآشنايئ به شدت حوزه در كابل كمربندي و استقامت الكتريكي كاغذ در سطح و در عمق شخصي به نام هو خست پيشنهاد كرد كه هر يك از رشته سيمها پس از عايق شدن با ورقهء نازك فلزي پوشانده شود و سپس غلاف سربي به طريقي رويه سه كلاف كشيده شود كه با ورقهاي نازك فلزي در تماس باشد.
بابه كار بستن اين پيشنهاد كاغذهاي اطراف رشته سيمها فقط تحت تاثير حوزه هاي شعاعي يعني عمودبرسطوح كاغذ قرارمي گيرند ومؤلفه هاي سطحي ازبين مي رود ، درضمن تمام موادپركننده اطراف سيم هاي كابل بخصوص درمنطقه Z فاقدحوزه الكتريكي مي شود وديگراحتياج نيست باعايق خوب وباارزش پرشود.
  پيشنهاد هوخسنت باعث پيشرفت سريع صنعت كابل سازي وساختن كابل هاي فشارقوي شد. كابل هايي كه به اين طريق ساخته مي شوند كابل H معروفند.
  شكل زيرشدت حوزه رادريك كابل سه فاز ويك كابل H نشان مي دهد بعدها بخاطراينكه كابل هاي ضخيم باداشتن يك غلاف سربي داراي قابليت انحناي بسياركم است و
 

 
فرم دادن وخم كردن آن مشكل است ، لذا كابل هائي باسه غلاف سربي ساخته شدوبنام «كابل سه غلافه»معروف گرديد.شكل بعد يك چنين كابلي رادرمقطع نشان مي دهد . كابل سه غلافه تاولتاژ 60هزارولت ساخته مي شود .دركابل سه غلافه نيز بخصوص درولتاژهاي بالا ازكاغذ متاليزه H استفاده مي شود. دراينجا وظيفه كاغذH ارتباط برقراركردن بين كاغذ H وغلاف سربي است .درموقعي كه درجه حرارت كابل دراثرزياد بالا مي رود، حجم روغن داخل كابل زيادشده وبطور راديال (شعاعي) به غلاف سربي فشاروارد مي سازدوباعث انبساط آن مي شود. درموقع كم باري وسردشدن كابل حجم روغن كم شده ومجددا بطرف داخل فشرده مي شود. ولي چون غلاف سربي نمي تواند مجددا جمع شود ، بين عايق كابل درصورتيكه فاقد كاغذ H باشد وغلاف سربي فاصله هوائي (جدائي) بوجودمي آيد كه به علت 
 
نداشتن استقامت الكتريكي كافي باعث تخليه الكتريكي درزيرپوشش غلاف سربي مي شود،درصورتيكه ورقه نازك H بعلت تماس باغلاف سربي ، باآن هم پتانسيل است وفاصله هوائي كوچكي كه دراثرانبساط وانقباض روغن بدست مي آيد، نمي تواندباعث تخليه الكتريكي درآن مكان كه فاقداختلاف پتانسيل گردد.
 
   براي تعييين ضخامت عايق كابل كم روغن ، شدت حوزه دراطراف سيم KV/mm 5-2 درنظرگرفته مي شود. درصورتيكه استقامت الكتريكي حقيقي چنين كابلي درموقعي كه ازآن بارگرفته مي شود درحدود KV/mm 16 است ودرموقعي كه كابل را تادرجه حرارتي گرم كنيم كه درموقع بارنامي گرم شود، استقامت الكتريكي آن تغييرمحسوسي نمي كندوحتي چندين بارگرم وسردكردن متوالي كابل ،تأثيري روي استقامت الكتريكي كابل نمي گذاردبطوري كه اگرشدت حوزه الكتريكي KV/mm5-2 انتخاب شود ، مي توان گفت كه كابل باضریب اطميناني معادل با 5-3 كارمي كند ،شكل 6 استقامت الكتريكي كابل درزمان كوتاه مدت خيلي زيادودرحدود KV/mm60-50است كه به تدريج باازديادزمان اثراختلاف سطح،اين استقامت كم شده ودرحدود 100-50 ساعت به مقدار ثابت وپايدارKV/mm 116مي رسد.لذامي توان گفت كه استقامت كم شده ومي توان گفت كه استقامت دائمي كابل كم روغن KV/mm 16 ثابت است.

انتقالات مدارات رسم شده به ورد

                                        ((انتقالات مدارات رسم شده به ورد))

 

اين يك راه براي راحتر شئن رسم مدارات الكترونيكي و الكتريكي و انتقال آن به  نرم افزار ورد براي پروژه ها يا تحقيقات است كه به  وسيله نرم افزار PDF  ساز انجام ميشه كه البته نياز به يك رسم كننده مدارت الكترونيك هم مي باشد كه ميتوانيد از Pspise  يا EWB و... استفاده نماييد .

برای رسم مدارهای الکترونیکی ابتدا باید برنامه Electronic WorkBench را بر روی سیستم خود نصب کنید.سپس مدار خود را با استفاده از شمایلی که در داخل این نرم افزار وجود دارد رسم می کنید.

برای رسم مدارهای الکترونیکی ابتدا باید برنامه Electronic WorkBench را بر روی سیستم خود نصب کنید.سپس مدار خود را با استفاده از شمایلی که در داخل این نرم افزار وجود دارد رسم می کنید( برای رسم این شکل ها می توانید از دیگر نرم افزارهای مدارهای الکترونیکی نیز استفاده نمایید مانند: Cad Day Basic و.... )حالاکه مدارتان را به وسیله این نرم افزار رسم کردید باید نرم افزار PDF Factory  را روی سیستم خود نصب کنید. این نرم افزارها برای تبدیل فایل متنی یا طراحی به فایلPDF می باشد.(یکی از کار هایی که فایل PDF انجام می دهد این است که در متن هایی که دارای شکل هستند از به هم ریختن و جابجا شدن شکل ها در متن جلوگیری می کند) این برنامه بعد از نصب در قسمت چاپگرهای ویندوز یک چاپگر با نام خود ایجاد می نماید و شما هر برنامه ای در ویندوز وقتی در قسمت Print این چاپگر را انتخاب نمایید برنامه طرح شما را به جای فرستادن به پرینتر به این برنامه ارسال می کند واین برنامه آن را به فایل PDF  تبدیل می نماید(باید توجه داشته باشید وقت پرینت گرفتن از فایل به قسمت تنظیمات این پرینتر رفته و Resolution آن را روی 300 قرار دهید تا فایل های شما با کیفیت بالاتری تبدیل شوند) حا لا به برنامه فتوشاپ رفته وفایل PDF مورد نظر را باز کنید قسمت های اضافه این فایل PDF  را حذف کنید و در صورت نیاز تغییرات لازم را در داخل آن بدهید حا لا این فایل تغییر داده شده را با پسوند JPG ذخیره نمایید در قسمت شما می توانید این فایل را به داخل برنامه Word برده و در هر جای صفحه که خواستید استفاده نمایید.

((مدارات فرمان و تابلوهای کنترل))

 

   مدارات فرمان آن دسته از مداراتی هستند که فرمانی را به طور دستی ، اتوماتیک و یا برنامه ریزی شده و با نظم خاصی فرمان صادر می کند و در جهت وصل و یا قطع شدن کنتاکتور و یا دیگر قطعات مورد استفاده قرار می گیرد . این مدارات از خطرات کار با ولتاژ بالا و تماس مستقیم با ولتاژ بالا جلوگیری می کند و می توان با ولتاژ کم این مدارات را تغذیه کرد و سپس وسایل دیگری عملیات دیگر را که بیشتر قطع و یا وصل است را انجام می دهند .

 

   برای انتخاب یک پانل مناسب می بایستی مراحل زیر را طی کرد :

 

1- فضای اشغال شده وسایل   Se : He

2- سطح مفید تجهیزات  Su

3- ارتفاع مفید تجهیزات  Hu

4- استفاده از تهویه

5- مشخصات انواع مختلف پوششی روی بدنه

6- درجه تجهیزات

7- انتخاب تهویه

8- انتخاب یک تابلو ، پانل و یا میز کنترل و تهویه مربوطه

((نحوه تولید و مصرف جریان مستقیم))

در باتریخانه نیروگاه تعداد 130 عدد باطری 2.2 ولت وجود دارد که بصورت سری بهم وصل شده اند . از 88 عدد باطریها فقط دو سر سیم اول و آخرشان گرفته شده و کاملاً سری است ولی از 42 باطری دیگر از هر دو باطری یک سر سیم گرفته شده است و به یک کلکتور 22 تیغه برده شده ، برق روی سه شین منتقل میشود . کلکتور خودش دو موتور چپ گرد – راستگرد  دارد که دو تیغه حرکتی دارند یکی تیغه شارژ باطری ها و یکی تیغه دشارژ باطری ها که  با حرکت موتور تیغه های مورد نیاز جهت تامین ولتاژ 230 ولت را وارد مدار میکنند ، که هر تیغه 4.4 ولت است . سه شین را با اعداد 1 و 2 و 3 در نظر بگیرید که تیغه 1 و 2 جهت مصرف ( دشارژ ) و تیغه 1 و 3 جهت شارژ باطریها که بوسیله کلیدهای کلنگی روی تابلو انتخاب میکنند به کار میرود .

شما دانشجویان امید این ملت هستید.

بنیان­گزار جمهوری اسلامی ایران

سعی کنید در دانشگاه­ها پرچم اسلام را بالا ببرید.تبلیغات مذهبی بکنید. مسجد بسازید، اجتماعا نماز بخوانید. وحدت مذهبی لازم است. وحدت مذهبی است که این اجتماع عظیم و فشرده را ایجاد می­کند.

اگر علاقه به استقلال ایران دارید، وحدت مذهبی داشته باشید. برای شما مهم در دانشجویی، تربیت در علم است که یک تربیت صحیح همراه علم باشد. عالم تربیت شده به تربیت انسانی که همان تربیت اسلامی است. کوشش کنید که هر قدمی که برای علم برمی­دارید، برای اعمال ظاهری و باطنی، ایجاد تقوا در خودتان، ایجاد استقامت و امنیت در خودتان، بکنید که وقتی انشاء الله از دانشگاه بیرون آمدید، یک انسانی باشید که هم معلوملت داشته باشید و هم امانتدار باشید. شما دانشجویان عزیز خودتان در صدد باشید که از غرب زدگی بیرون آیید، گمشده­ی خود را بیابید. در صددند که هر طور شده خودشان را به شما تحمیل کنند و شما باید مقاومت کنید. شمایی که می­خواهید مستقل باشید. می­خواهید آزاد باشید. همه قشرها در این مملکت بنای بر این بگزارند که خودشان باشند.شما دانشجویان امید این ملت هستید که باید راهی را که فرا روی شما گذاشته شده است به آخر برسانید.

این نهضتی را که درآن این همه جان فشانی شده است، را ادامه دهید. این صراط مستقیمی است که انبیا جلو بشر گذاشتند و نبی اکرم و اشرف همه آن را جلو مردم گذاشتند و مردم را دعوت به این صراط مستقیم کردند. و هدایت کردند به راه انسانیت و خروج از همه انحای کفر و الحاد و خروج از همه­ی ظلمات به نور مطلق؛ باید شما جوان­ها همان راه را ادامه دهید. تا اینکه پیرو رسول اکرم و در مکتب امام صادق (ع) پیروانی شایسته باشید امروز که کشور از استقلال شایسته برخوردار است و قید و بند غرب و شرق و غرب­زدگان و شرق­زدگان از دانشگاه رخت بربسته است، جوانان عزیز دانشگاهی هر چه بیشتر در کسب علوم و فنون در اعتلای کشور معظم خود کوشش نمایند و از نفوذ عناصر منحرف و وابسته چپ و راست قاطعانه جلوگیری کنند و نگذاردند ممحیط مقدس دانشگاه جایی برای اغراض منحرفان و وابستگاه اجانب گردد.

طلاب علوم دینی و دانشگاه­ها باید روی مبانی اسلامی مطالعه کنند و شعارهای گروه منحرف را کنار بگزارند و اسلام عزیز راستین را جایگزین تمام کج­اندیشی­ها کنند.این دو دسته باید بدانند که اسلام خود  مکتبی است غنی؛ که هرگز احیاج به ضمیمه کردن بعضی از مکاتب به آن نیستو همه باید بدانند که التقاطی فکر کردن خیانتی بزرگ به اسلام و مسلمین است که ثمره و نتیجه تلخ این تفکر در سال­های آینده روشن می­گردد.

اثر هارمونيك ها بر خازن ها

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

مقدمه

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

پديدآورنده هاي اصلي بارهاي غير خطي درايوهاي AC / DC ، نرم راه اندازها ، يكسوسازهاي 6 / 12 فاز و ... مي باشند. بارهاي غيرخطي شكل موج جريان را تخريب مي كنند. در عوض اين شكل موج جريان شكل موج ولتاژ را تخريب مي نمايد. بنابراين سامانه به سمت تخريب شكل موج  در هر دوي ولتاژ و جريان میشود .

 

اساس هارمونيك ها :

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

 

 

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

 

تشديد:

اساسا تشديد سلفي – خازني در همه انواع بارها مشاهده مي شود. ولي اگر هارمونيك ها در شبكه توضيع شايع نباشند تاثير تشديد فرونشانده مي شود.

در هر تركيب سلفي – خازني چه در حالت سري و چه در حالت موازي ، در فركانسي خاص تشديد رخ مي دهد كه اين فركانس خاص فركانس تشديد ناميده مي شود. فركانس تشديد فركانسي است كه در آن رآكتنس خازني (Xc) و رآكتنس القايي (XL) برابر هستند.

براي تركيبي مثالي براي بار صنعتي كه شامل اندوكتانس بار و يا رآكتنس ترانسفورماتور كه بعنوان XL عمل مي كند و رآكتنس خازن تصحيح ضريب توان كه بصورت Xc خودنمايي مي كند فركانس تشديدي برابر با LC خواهيم داشت . رآكتنس خازني متناسب با فركانس كاهش مي يابد (توجه : Xc با فركانس نسبت عكس دارد). در حاي كه رآكتنس القايي متناسب با آن افزايش مي يابد (توجه

: XL با فركانس نسبت مستقيم دارد).اين فركانس تشديد به سبب متغير بودن الگوي بار متغير خواهد بود. اين مساله براي ظرفيت خازني ثابت كل براي اصلاح ضريب توان پيچيده تر است. براي درك صحيح اين پديده لازم است دو نوع وضعيت تشديد شامل حالت تشديد سري و حالت تشديد موازي مورد توجه قرار گيرند. اين دو امكان در زير توضيح داده مي شوند.

 

تشديد سري:

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

 

 

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

 

 

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

 

تشديد موازي:

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

 

 

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

 

 

در كاربري صنعتي خازن اصلاح ضريب توان مدار تشديد موازي با اندوكتانس بار تشكيل مي دهد.هارمونيك هاي توليد شده از سمت بار رآكتنس شبكه را افزايش مي دهند. كه موجب بلوكه شدن هارمونيك هاي سمت تغذيه مي شود.اين منجر به تشديد موازي اندوكتانس بار و اندوكتانس خازني مي شود. مدار LC (سلفي – خازني) مواز ي ، شروع به تشديد ميان آنها مي كند كه منجر به ولتاژ بسيار بالا و جريان گردابي بسيار بالا در درون حلقه مدار سلف – خازن (LC) مي شود. نتيجه اين امر آسيب به تمام سمت ولتاژ پايين سامانه الكتريكي است.

ايزوله كردن تشديد موازي از ايزولاسيون تشديد سري نسبتا پيچيده تر است.اساسا اين امر بخاطر تنوع بار صنعتي از زماني به زمان ديگر است كه موجب تغيير فركانس تشديد مي شود. شكل زير تاثير ظرفيت خازني ثابت و اندوكتانس متغير را نشان مي دهد.

 

 

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

 

خازنهاي قدرت:

خازنهاي اصلاح ضريب توان نسبت به هارمونيك ها حساس اند و بيشتر عيوب خازنهاي قدرت ، عيوبي با طبيعت زير را نشان مي دهند :

هارمونيك ها – هارمونيك هاي پنجم ، هفتم ، يازدهم ، سيزدهم و ...

تشديد

اضافه ولتاژ

امواج كليد زني

جريان هجومي

ولتاژ آني بازگيري جرقه

تخليه / بازبست ولتاژ

 

بسته به طراحي ساختاري اساسي ، حدود پايداري در مقابل اضافه ولتاژ ، اضافه جريان و هارمونيكها براي دور كردن خازن از خرابي بسيار مهم است.

اساسا خازن ها امواج كليد زني توليد مي كنند كه عموما به عنوان جريان هجومي و اضافه ولتاژ آني دسته بندي مي شوند.

جريان هجومي پديده اي است كه هنگام به مدار وصل كردن خازن ها رخ مي دهد. امپدانس ارائه شده توسط خازن طبيعتا بسيار كم و مقاومتي است. اين امر منجر به جريان هجومي به بزرگي 50 تا 100 برابر جريان اسمي مي شود كه از خازن عبور مي كند ، اما چرا از خازن؟ زيرا امپدانس ترانسفورماتور در زمان روشن كردن خازن ها فقط در مقابل شار جريان مقاومت مي كند.

اين امر هنگامي پيچيده تر مي گردد كه در تركيب موازي بانك خازني ممكن است جريان هجومي كليد زني به سطحي بالاتر از 200 تا 300 برابر جريان اسمي برسد. اين جريان هجومي نتيجه تخليه خازن هاي از پيش شارژ شده موازي با آن مي باشد. در زير اين مطلب نشان داده شده است.نوعا جريان هجومي علاوه بر تخريب در شكل موج جريان سبب تخريب در شكل موج ولتاژ مي شود.

 

 

در هنگام خاموش كردن (از مدار خارج كردن) خازن ها ، بسته به شارژ ذخيره شده در آن ، اضافه ولتاژ ناگهاني بالاتري در زمان خاموش كردن خازن ها بوجود خواهد آمد كه ممكن است موجب پديد آمدن جرقه در پايه ها شود.

هنگامي كه خازن خاموش مي شود شار الكتريكي در خود نگه مي دارد و بوسيله مقاومتهاي تخليه ، تخليه (Discharge) مي شود. مدت زمان تخليه عموما بين 30 تا 60 ثانيه مي باشد. تا زماني كه تخليه بشكل موثري صورت نگرفته نمي توان خازنها را به مدار باز گرداند. هرگونه بازبست خازن قبل از تخليه كامل دوباره موجب افزايش جريان هجومي مي شود.

 

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

 

دستگاه هاي مسدود كننده هارمونيك ها:

براي كاربري سالم خازن ها لازم است كه فركانس تشديد مدار LC (سلف – خازن) كه شامل ادوكتانس بار و خازنهاي اصلاح ضريب توان مي شود ، به فركانسي دور از كمترين فركانس هارمونيك تغيير داده شود. براي مثال هارمونيك هايي كه در سامانه توليد مي شوند و خازن هاي قدرت را متاثر مي سازند ، هارمونيك هاي پنجم ، هفتم ، يازدهم ، سيزدهم و غيره هستند. پايين ترين هارمونيكي كه بر خازن ها تاثير مي گذارد هارمونيك پنجم است كه در فركانس 250 هرتز ديده مي شود. اساسا اگر خازن ها با سلف ها موازي شده باشند ، انتخاب مقدار اندوكتانس به شكل زير است :

تركيب سري LC (سلف – خازن) در فركانسي زير 250هرتز تشديد مي كند . بنابراين در همه فركانس هاي هارمونيك ها تركيب سري سلف و خازن مانند يك تركيب سلفي عمل خواهد كرد و امكان تشديد براي هارمونيك پنجم يا هر هارمونيك بالاتري از بين مي رود. شكل زير ناميزان سازي (De – Tuning) خازن ها را نشان مي دهد.

 

 

اين تركيب سلف و خازن كه در آن فركانس تشديد در فركانسي دور از فركانس هارمونيك تنظيم شده است ، مدار LC (سلف – خازن) ناميزان شده

(De-Tuned) نام دارد. ضريب نا ميزان سازي نسبت رآكتنس به طرفيت خازني است. در مدار خازني ناميزان شده ، اساسا سلف مانند دستگاه مسدود كننده هارمونيك ها عمل مي كند. براي خازن ها ضريب مناسب ناميزان سازي حدود % 7 است كه فركانس تشديد را در 189 هرتز تنظيم مي كند.

اما ، ناميزان سازي % 5.67 همچنين در جايي استفاده مي شود كه فركانس تشديدي معادل 210 هرتز دارد . هر دو درجه ناميزان سازي ، مسدود كردن (بلوكه كردن) هارمونيك ها از خازن ها را تضمين مي كنند. شكل زير درجه ناميزان سازي را نمايش مي دهد.

 

 

 

بانك هاي ناميزان سازي خازن:

بانك هاي ناميزان سازي خازن نيازمند آن هستندكه با نكات اساسي زير مشخص شوند :

انتخاب درجه ناميزان سازي

محاسبه خازن كل خروجي مورد نياز

محاسبه افزايش ولتاژ بوسيله سلف هاي سري

درجه ناميزان سازي مطلوب بر پايه هارمونيك موجود است. لازم است كه هارمونيك هاي سمت بار اندازه گيري شوند تا در درجه ناميزان تصميم گيري شود.

*

خروجي خازن و سطح ولتاژ نياز به انتخاب صحيح بر اساس درجه ناميزان سازي دارند. براي مثال براي %7 ناميزان سازي براي رسيدن به 200 كيلو ولت آمپر رآكتيو خروجي (KVAR) در 400 ولت ، نياز به آن داريم كه خازن 240 KVAR خروجي با ولتاژ 400 ولت انتخاب نماييم. اين بدليل افزايش ولتاژ بوسيله اندوكتانس سري است. مشابها براي رسيدن به 200 KVAR خروجي در ولتاژ 440 ولت به خازن هاي 240 KVAR خروجي 480 ولتي نياز است.

محاسبه افزايش ولتاژ به سبب رآكتنس سري ، بر اساس ناميزان سازي است و به روش زير انجام مي گيرد :

( درجه ناميزان سازي – 1) / (ولتاژ نرمال مجاز) = ولتاژ خازن

 

سامانه خازني ايده آل:

براي تصحيح ضريب توان در بار صنعتي كنوني كه شامل هارمونيك ها و تشديد مي شود ، يك سامانه اتصال خازني اساسا بايد خصوصيات زير را دارا باشد :

ظرفيت خازني متغير بر اساس توان رآكتيو براي دوري از تغيير فركانس تشديد. اين امر انتخاب صحيح پنل هاي APFC را ممكن مي سازد. پنل APFC بايد خصوصيات زير را داشته باشد.

حسگرها بايد به طور مداوم سطح هارمونيك هاي ولتاژ را نمايش دهد و خازن ها را تحت زير سطوح بالاتر هارمونيك ها محافظت نمايد.

انتخاب محدوده هارمونيك هاي پنجم ، هفتم ، يازدهم ، سيزدهم و همچنين شناخت تخريب همه هارمونيك ها براي تنظيم حدود ايمن و همچنين پيش بيني تغييرات بعدي هارمونيك ها.

مونيتورينگ جريان RMS براي محافظت خازن ها تحت هر حالت تشديد.

كنترل مشخصات ، براي دوري از بكارگيري ظرفيت مازاد خازني تحت حالت كم بار.

انتخاب خازن با عمر بالا و با تضمين مشخصات زير :

ظرفيت اضافه بار : حداقل دو برابر جريان اسمي به طور مداوم و 350 برابر آن هنگام جريان هجومي.

قابليت پايداري در مقابل اضافه ولتاژ :بيشتر از %10 و بالاتر از ولتاژ مجاز بصورت پيوسته.

قابليت پايداري در مقابل هارمونيك ها : تضمين محدوده هاي هارمونيك هاي پنجم ، هفتم ، يازدهم ، سيزدهم و همچنين براي محدوده هاي THD.

مدار سلفي De – Tuned براي مسدود كردن هارمونيك ها (الگوي هارمونيك بار بايد قبل از تعيين درجه ناميزان سازي (De – Tuning) اندازه گيري شود).

انتخاب سطح خازن و سطح ولتاژ براساس درجه ناميزان سازي.

دستگاه هاي كليدزني با تقليل دهنده هاي داخلي براي تقليل امواج كليد زني براي خازن هاي قدرت.

اساسا اين خصوصيات با مطالعه متناسب هارمونيك هاي ولتاژ بار همراه است كه تضمين مي كند كه تاثير مخرب هارمونيك ها و تشديد از خازن ها دور شود كه بدين وسيله عمر خازن ها و كارايي كل سامانه الكتريكي را افزايش مي دهد.

 

نتيجه گيري

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

                                                                          www.hupaa.com          

لرزش ديوارها هم برق توليد مي كند

تلويزيون ، يخچال و ساير لوازم برقي منزلتان را تصور كنيد كه نيروي خود را از انرژي توليد شده از لرزش پنجره و ديواره هاي ساختمان مسكوني شما مي گيرد.

فكر مي كنيد چنين چيزي تا چه حد عملي باشد؟ ماسايوكي ميازاكي كه يكي از محققان آزمايشگاه مركزي توكيوست ، براي رسيدن به چنين هدفي تلاشهاي فراواني كرده است.

او بتازگي توانسته است يك ژنراتور در حال حاضر خيلي كوچك بسازد كه مي تواند حركات ساختمان ها را به الكتريسيته تبديل كند و نيروي راه انداختن يك سنسور حرارتي يا نوري را كه يك بار در هر ساعت كار مي كند؛ تامين نمايد.

گرچه خروجي اين ژنراتور بسيار كوچك و فقط در حد 10ميكرووات است ؛ اما دانشمندان آينده اي خوب را براي آن پيش بيني مي كنند و اميدوارند كه در دهه هاي آينده ، اين ژنراتور بتواند بازدهي خوبي داشته باشد.
به طوري كه بتوان سيستم هاي رايانه اي بدون باتري را به كمك آن راه اندازي كرد.
كار ميازاكي در واقع قسمتي از يك جنبش رو به رشد ميان دانشمندان است كه هدف آن يافتن ، خلق كردن و كسب منابع انرژي جايگزين ولو در مقادير كوچك ، يعني بسيار كمتر از يك وات است. اين دانشمندان اميدوارند كه بتوانند انرژي را از هر چيزي ، از لرزش ديوارها و پنجره ها گرفته تا حركات هوا و بدن انسان ها برداشت كنند.
در حالي كه منابع جايگزين انرژي به تنهايي نخواهند توانست الكتريسيته بيشتري را توليد كنند؛ اما مي توانند وسايل كوچكي از قبيل تراشه هاي رايانه اي ، شبكه هاي حسگر بي سيم و يا تلفنهاي همراه را به راه اندازند. ايده اين كار نيز بسيار ساده است.

درست همانند برخي از ساعتهاي مچي كه نيروي خود را از حركات اتفاقي دست يك شخص مي گيرند، اين وسايل نيز انرژي خود را از حركات اتفاقي ديگر چيزها كسب مي كنند.

الکترو فیلتر

ابتدا از دو ترانس 6kv به 400v گرفته شده و به دو سالن که هر یک دارای شش عدد ترانس ( الکترو فیلتر ) 3.8kv متناوب به 50kv مستقیم ( فرآیند مستقیم کردن ولتاژ درون ترانس انجام میگیرد ) تبدیل میشود در این لحظه جریان مورد نیاز 1600mA میباشد که پایین آوردن جریان جهت حفاظت است . این ولتاژ و جریان به یک سری صفحه که درون لوله به صورت موازی قرار دارند اعمال شده و پس از جذب گرد و غبار موجود توسط یک چکش که به لوله برخورد میکند پایین ریخته مکش میشود و به کامیونهایی جهت حمل تحویل داده میشود . این ترانسها که از نوع روغنی میباشد حدود یک تن و اندی روغن شل (shell) حدود 200 گرم سیلیک ژل جهت گرفتن رطوبت موجود در روغن ، ریخته میشود . روش تنظیم مقدار روغن در این ترانسها بدین گونه است که در این ترانس یک دماسنج وجود دارد . مقدار دمای اتاق را اندازه گرفته( مثلاً 25 درجه سانتیگراد ) 25 درجه را روی دماسنج ترانس مطابقت داده در این زمان مقدار روغن در حالت استاندارد قرار دارد . دلیل اعمال ولتاژ بالا این است که صفحاتی که حتی به مقدار خیلی کم نیز دارای فلز میباشند جذب صفحات میشود .

نوع دیگر روغن درون ترانسها – خطر ناک و سمی ، سافتول

 

Precipitator

دستگاه جدا کننده ذرات موجود در هوا، یکدستگاه الکترونیکی است که دود ، گردوغبار ، روغن و سایر ذرات موجود در هوا را جدا میکند . در این دستگاه ، یک ولتاژ مستقیم بالا حدود 10 کیلو ولت که از لامپهای یکسو کننده بالا بدست می آید به یک شبکه سیمی نازک اعمال میگردد که هوا از طریق یک هوا کش موتوری ، از آن عبور میکند . ذرات موجود در هوا به وسیله این شبکه باردار شده و سپس به وسیله صفحات موازی باردار با پلاریته الکتریکی مخالف آنها جذب گردیده و در نتیجه از هوا جدا میشوند . پاک کننده هوا ، دستگاه الکترونیکی پاک کننده هوا و دستگاه پاک کننده الکترو استاتیک اسامی دیگر آن میباشند .  

((فيبرنوری))

فيبرنوری يک موجبر استوانه‌ای است که از جنس شيشه يا پلاستيک که دو ناحيه مغزی و غلاف با ضريب شکست متفاوت و دو لايه پوششی اوليه و ثانويه پلاستيکی تشکيل شده است.

 مقدمه

   بعد از اختراع ليزر در سال 1960 ميلادی ، ايده بکارگيری فيبر نوری برای انتقال اطلاعات شکل گرفت. خبر ساخت اولين فيبر نوری در سال 1966 همزمان در انگليس و فرانسه با تضعيفی برابر اعلام شد که عملا در انتقال اطلاعات مخابراتی قابل استفاده نبود، تا اينکه در سال 1976 با کوشش فراوان محققين، تلفات فيبر نوری توليدی شديداً کاهش داده شد و به مقداری رسيد که قابل ملاحظه با سيمهای کواکسيکال مورد استفاده در شبکه مخابرات بود. در ايران در اوايل دهه 60 ، فعاليتهای تحقيقاتی در زمينه فيبر نوری در مرکز تحقيقات منجر به تأسيس مجتمع توليد فيبر نوری در پونک تهران گرديد و عملا در سال 1373 توليد فيبر نوری با ظرفيت 50.000 کيلومتر در سال در ايران آغاز شد. فعاليت استفاده از کابلهای نوری در ديگر شهرهای بزرگ ايران شروع شد تا در آينده نزديک از طريق يک شبکه ملی مخابرات نوری به هم متصل شوند. انتشار نور تحت تأثير عواملی ذاتی و اکتسابی دچار تضعيف می‌شود. اين عوامل عمدتاً ناشی از جذب ماورای بنفش ، جذب مادون قرمز ، پراکندگی رايلی ، خمش و فشارهای مکانيکی بر آنها هستند.

 فيبرهای نوری نسل سوم

   طراحان فيبرهای نسل سوم ، فيبرهایی را مد نظر داشتند که دارای حداقل تلفات و پاشندگی باشند. برای دستيابی به اين نوع فيبرها ، محققين از حداقل تلفات در طول موج 1.55 ميکرون و از حداقل پاشندگی در طول موج 1.3 ميکرون بهره جستند و فيبری را طراحی کردند که دارای ساختار نسبتاً پيچيده‌تری بود. در عمل با تغييراتی در پروفايل ضريب شکست فيبرهای تک مد از نسل دوم ، که حداقل پاشندگی آن در محدوده 1.3 ميکرون قرار داشت، به محدوده 1.55 ميکرون انتقال داده شد و بدين ترتيب فيبر نوری با ماهيت متفاوتی موسوم به فيبر دی.اس.اف ساخته شد.

 کاربردهای فيبر نوری :

 کاربرد در حسگرها

   استفاده از حسگرهای فيبر نوری برای اندازه گيری کميتهای فيزيکی مانند جريان الکتريکی ، ميدان مغناطيسی، فشار، حرارت، جابجایی، آلودگی آبهای دريا، تشعشعات پرتوهای گاما و ايکس در سالهای اخير شروع شده است. در اين نوع حسگرها ، از فيبر نوری به عنوان عنصر اصلی حسگر بهره گيری می‌شود، بدين ترتيب که خصوصيات فيبر تحت ميدان کميت مورد اندازه گيری تغيير يافته و با اندازه شدت کميت تأثير پذير می‌شود.

 کاربردهای نظامی

   فيبرنوری کاربردهای بی شماری در صنايع دفاع دارد که از آن جمله می‌توان برقراری ارتباط و کنترل با آنتن رادار، کنترل و هدايت موشکها، ارتباط زير درياييها (هيدروفون) را نام برد.

 کاربردهای پزشکی

   فيبر نوری در تشخيص بيماريها و آزمايشهای گوناگون در پزشکی کاربرد فراوان دارد که از آن جمله می‌توان دزيمتری غدد سرطانی ، شناسایی نارساييهای داخلی بدن ، جراحی ليزری ، استفاده در دندانپزشکی و اندازه گيری مايعات و خون نام برد.

 فناوری ساخت فيبرهای نوری

   برای توليد فيبر نوری، ابتدا ساختار آن در يک ميله شيشه‌ای موسوم به پيش سازه از جنس سيليکا ايجاد ميگردد و سپس در يک فرآيند جداگانه اين ميله کشيده شده تبديل به فيبر می‌گردد . از سال 1970 روشهای متعددی برای ساخت انواع پيش سازه‌ها بکار رفته است که اغلب آنها بر مبنای رسوب دهی لايه‌های شيشه‌ای در داخل يک لوله به عنوان پايه قرار دارند.

 روشهای ساخت پيش سازه

   روشهای فرآيند فاز بخار برای ساخت پيش سازه فيبرنوری را میتوان به سه دسته تقسيم کرد:

    * رسوب دهی داخلی در فاز بخار

    * رسوب دهی بيرونی در فاز بخار

    * رسوب دهی محوری در فاز بخار

 

موادلازم در فرآيند ساخت پيش سازه

* تتراکلريد سيلیکون: اين ماده برای تأمين لايه‌های شيشه‌ای در فرآيند مورد نياز است.

 * تتراکلريد ژرمانيوم: اين ماده برای افزايش ضريب شکست شيشه در ناحيه مغزی پيش سازه استفاده میشود.

 * اکسی کلريد فسفريل: برای کاهش دمای واکنش در حين ساخت پيش سازه ، اين مواد وارد واکنش میشود.

 * گاز فلوئور: برای کاهش ضريب شکست شيشه در ناحيه غلاف استفاده میشود.

 * گاز هليوم: برای نفوذ حرارتی و حباب زدایی در حين واکنش شيميایی در داخل لوله مورد استفاده قرار میگيرد.

 * گاز کلر: برای آب زدایی محيط داخل لوله قبل از شروع واکنش اصلی مورد نياز است .

 

مراحل ساخت

    * مراحل صيقل حرارتی: بعد از نصب لوله با عبور گازهای کلر و اکسيژن ، در درجه حرارت بالاتر از 1800 درجه سلسيوس لوله صيقل داده میشود تا بخار آب موجود در جدار داخلی لوله از آن خارج شود.

    * مرحله اچينگ: در اين مرحله با عبور گازهای کلر ، اکسيژن و فرئون لايه سطحی جدار داخلی لوله پايه خورده می‌شود تا ناهمواريها و ترکهای سطحی بر روی جدار داخلی لوله از بين بروند.

    * لايه نشانی ناحيه غلاف: در مرحله لايه نشانی غلاف ، ماده تترا کلريد سيليسيوم و اکسی کلريد فسفريل به حالت بخار به همراه گازهای هليوم و فرئون وارد لوله شيشه‌ای ميشوند ودر حالتی که مشعل اکسی هيدروژن با سرعت تقريبی 120 تا 200 ميليمتر در دقيقه در طول لوله حرکت میکند و دمایی بالاتر از 1900 درجه سلسيوس ايجاد می‌کند.

ذرات شيشه‌ای حاصل از واکنشهای فوق به علت پديده ترموفرسيس کمی جلوتر از ناحيه داغ پرتاب شده و بر روی جداره داخلی رسوب می‌کنند و با رسيدن مشعل به اين ذرات رسوبی حرارت کافی به آنها اعمال میشود. بطوری که تمامی ذرات رسوبی شفاف میگردند و به جدار داخلی لوله چسبيده و يکنواخت میشوند. بدين ترتيب لايه‌های شيشه‌ای مطابق با طراحی با ترکيب در داخل لوله ايجاد میگردد و در نهايت ناحيه غلاف را تشکيل میدهد

خازنهای فشار ضعيف

   خازنها عامل جبران كننده توان راكتيو برای بارهای سلفی بوده و به عنوان عامل تصحيح كننده ضريب قدرت، عمل می كنند. توانی را كه مشتركان برق، مصرف می كنند متفاوت است، در نتيجه خصوصيات ضريب قدرت آنها نيز متفاوت است. انرژی راكتيو در شبكه ها توسط اندوكتانس خطوط انتقال، ترانسفورماتورها، مدارهای الكترومغناطيسی موتورها و ساير مصرف كنندها از قبيل لامپهای فلوئورسنت، يكسوسازها و سيستمهای الكترونيك، مصرف می شود كه اين موضوع، موجب كاهش ضريب قدرتPower factorشده و در نتيجه باعث كاهش انتقال انرژی اكتيو ميشود. با توليد قدرت كاپاسيتيو توسط خازنها، اثر مولفه های راكتيو كاهش و ضريب قدرت افزايش می يابد كه نتيجه آن برای مصرف كنندگان برق، صرفه جويی اقتصادی و برای شركتهای برق، ايجاد شرايط فنی مطلوبتر برای انتقال انرژی خواهد بود.

 

نحوه عملكرد خازن :

   استفاده از خازنها به عنوان توليدكننده بار راكتيو به منظور تنظيم و كنترل ولتاژ و جلوگيری از نواسانات قدرت در شبكه ها و تصحيح ضريب قدرت در مصرف كننده ها به علت ارزانی و سادگی سيستم آن، بسيار متداول است. در يك مصرف كننده الكتريكی غيراهمی بين ولتاژ و جريان، اختلاف فازی وجود دارد. جريانی كه مصرف كننده از شبكه می كشد دو جزو اكتيو Ip و راكتيو Iq دارد. حال اگر خازنی را به دو سر بار، متصل كنيم جريانی از شبكه می كشد كه در خلاف جهت جريان راكتيو بار است. لذا جريان راكتيوی كه از شبكه كشيده ميشود كاهش می یابد . در اين شرايط زاويه جديد بين جريان و ولتاژ تقليل مييابد. به عبارت ديگر در شرايط جديد، ضريب توان  cos φبزرگتر شده است. هر اندازه زاويه (φ) كوچكتر باشد متناسب با آن، قدرت اكتيو بيشتر و قدرت راكتيو كمتر خواهد شد.

مزايای استفاده از خازن :

   خازنهای مورد استفاده در شبكه های برق دارای اثرات مختلفی هستند كه از جمله ميتوان به اين موارد اشاره كرد:

ـ كاهش مولفه پس فاز جريان مدار

ـ تنظيم ولتاژ و ثابت نگهداشتن آن به منظور جلوگيري از وارد آمدن خسارت به دستگاهها

ـ كاهش تلفات سيستم (RxI2) به دليل كاهش جريان

ـ كاهش توان راكتيو در سيستم به دليل كاهش جريان

ـ بهبود ضريب توان شبكه

ـ به تعويق انداختن و يا به طور كلي حذف كردن هزينههاي لازم براي ايجاد تغييرات در سيستم

ـ افزايش درآمد ناشي از افزايش ولتاژ و جبران بار راكتيو

ساختمان و حفاظت خازن :

   قسمت اكتيو خازن شامل دو ورقه نازك آلومينيوم جدا شده توسط لايه های كاغذ اشباع شده از روغن عايق و مايع های مصنوعی سنتتيك (Synthetic) مانند بنزيل است. گاه به جای كاغذ از موادی چون پليپرپيلن (Poly Propylene) نيز استفاده می كنند. اين ورقه ها چند دور لوله شده و يك واحد خازن را تشكيل می دهند، يا تعدادی از اين لايه ها روی يكديگر قرار داده شده و آنها را مجموعاً در داخل يك مخزن مملو از مايع عايق، جاسازی كرده و دو انتهای خازن از طريق مقره به محيط خارج هدايت می شود. برای حفاظت حرارتی بانكهای خازنی از بيمتال و رله های حرارتی كه به بوبين كنتاكتور خازنها فرمان قطع می دهند استفاده می شود. تنظيم اين رله ها در حد 43/1 برابر جريان نامی خازن است.
همچنين استفاده از فيوزهای HRC (High Rupture current) برای محافظت در مقابل اضافه جريان به عنوان مكمل حفاظت حرارتی متداول است. به منظور كاهش ولتاژ دو سرخازن پس از خارج شدن آنها از مدار از مقاومتهایی كه به ترمينالهای خازن، بسته شده است استفاده می كنند. توان اين مقاومتها متناسب با توان خازنها بين 30 تا 50 كيلو اهم است كه ميزان ولتاژ را در مدت سه دقيقه پس از قطع خازنها به ميزان كم خطر (پايينتر از 75 ولت) كاهش ميدهند. در حالتهای خاصی كه خازن مستقيماً به سيم پيچهای الكتروموتور وصل می شود نيازی به مقاومت تخليه نبوده و بايد تا توقف كامل موتور از تماس با قسمتهای برقدار خازن، اجتناب شود.

ملاحظات كلی در نصب خازنها :

   محل نصب خازنها در يك سيستم برقی به مشخصات بار، بستگی دارد. برای بارهای متمركز، خازنها در نزديكی مركز بار اما برای بارهای پراكنده، خازن در طول خط و مطابق با نياز نصب می شود. خازنها با بدنه فلزی، اتصال زمين شده و يا اينكه توسط سيم خنثی، زمين می شوند. در موقع نصب سيم زمين به بدنه خازن بايد توجه كرد كه محل اتصال، فاقد رنگ بوده و از طرفی زنگ خوردگی نيز نداشته باشد. به دمای خازنها در هنگام كار، توجه خاصی مبذول ميشود، چون اثر مهمی در عمر خازن دارد. به اين دليل در روی پلاك خازنها حداقل و حداكثر دمای مجاز كار خازن توسط سازندگان، حک ميشود. چيدمان خازنها بايد به ترتيبی باشد كه تلفات گرمایی آنها توسط جابه جایی طبيعی هوا (كنوكسيون) و طرق ديگر، تهويه شود. در اين خصوص بايد گردش هوا در اطراف هر واحد به راحتی امكانپذير باشد. به اين دليل در بدنه تابلوی خازنها، فضای مناسب برای امكان تبادل هوا با محيط بيرون تعبيه ميشود. اين مطلب خصوصاً برای واحدهایی كه در ستونهایی روی هم قرار گرفته اند، اهميت خاصی پيدا می كند. در مجموع توصيه می شود خازنها در مقابل تشعشع مستقيم خورشيد محافظت شوند. علاوه بر موارد فوق بهتر است خازنها در محلی نصب و مورد بهره برداری قرار گيرند كه دارای رطوبت زياد نباشد. همچنين هوای محيطهای صنعتی كه سبب خوردگی بدنه می شود از ساير عوامل مضر در طول عمر آنها محسوب می شود. كنتاكتورها مرتباً با قطع و وصل خود خازنها را به مدار، وارد و يا از مدار، خارج می كنند. لذا توصيه می شود از نوع مرغوب و با كيفيت، انتخاب و قدرت آنها حداقل 5/1 برابر قدرت خازنهای مربوط، باشد. خصوصاً سعی شود از كنتاكتورهایی استفاده شود كه دسترسی به قطعات يدكی آنها آسان باشد. هر اتصال (كنتاكت) نامطمئن در مدار خازن ممكن است باعث ايجاد جرقه های كوچكی شود كه به نوبه خود نوساناتی با فركانس بالا بوجود خواهد آورد كه اين مساله گاه خازنها را بيش از حد، گرم كرده و تحت تنش حرارتی قرار می دهد. از اين رو بازديد منظم و تعويض به موقع پلاتين كنتاكتورها توصيه می شود. در كل، بهتر است علاوه بر بازديدهای  معمول، بانك خازنی ، هر سه ماه يكبار توسط افراد با صلاحيت فنی مورد بازرسی و سرويس قرار گيرد.

þ تعيين ضريب توان (cos φ)

روشهای تعيين ميزان ضريب توان عبارتند از:

الف ـ توسط دستگاه ضريب توانسنج: در اين حالت ضريب توان مستقيماً قابل خواندن است.

ب ـ با استفاده از مقدار مصرف ماهانه:  ضريب توان در اين روش با تقسيم توان راكتيو مصرفی به توان اكتيو مصرف شده در يك دوره كنتورخوانی، قابل محاسبه است.

ج ـ به كمك سنجش تعداد دور كنتورهاي اكتيو و راكتيو:  در اين روش تعداد دور كنتورها در يك زمان معين، شمارش شده و سپس با داشتن عدد ثابت كنتورها ( تعداد دور به ازای يک كيلووات ساعت يا يك كيلووار ساعت) ضريب توان متوسط محاسبه ميشود.

   برای دقت در اندازه گيری، آزمايش چندبار، تكرار و در نهايت حد وسط، محاسبه و ملاك عمل قرار ميگيرد.

محاسبه توان خازن :

   پس از مشخص شدن مقدار ضريب توان موجود، محاسبه خازن برای جبران توان راكتيو و اصلاح ضريب توان، انجام ميشود. معمولاً اين جبرانسازی برای ضريب قدرت بين 85/0 تا 95/0 انجام ميشود. از جبرانسازی ضريب قدرت بيش از 95/0 بايد اجتناب شود. زيرا در اين شرايط علاوه بر نياز به ميزان قابل ملاحظه ای از خازن برای تامين قدرت راكتيو، هاديها به دليل عبور جريان زياد راكتيو تحت تنش قرار گرفته و نيز ممكن است در شبكه مصرف كننده افزايش ولتاژ نامطلوبی ايجاد شود. روشهای متداول برای محاسبه توان خازن مورد نياز به اين شرح است:

الف ـ روش ضريب قدرت تصحيح شده: در اين روش با استفاده از جدول و به كمك فرمول f ×p = Φc توان خازن مورد نظر، محاسبه ميشود. مقدار cos Φ1 ضريب قدرت فعلی سيستم است كه قبلاً روش محاسبه آن ذكر شد وcosΦ2ضريب قدرت مورد انتظار است.

 : Φc توان خازن مورد نياز [KVAR]

P   : توان اكتيو مصرفكننده [KW]

f   : ضريب تبديل (كه از جدول به دست ميآيد)

ب - روش استفاده از نمودار:

در اين روش به كمك نمودار و با معلوم بودن توان اكتيو مصرف كننده و ضريب توان مورد انتظار، مقدار توان خازن مورد نياز مشخص می شود.

 

رگولاتور تصحيح ضريب قدرت :

   از آنجا كه هدف از نصب خازن، حذف بار راكتيو متغير مصرف كننده در هر شرايط است، برای كنترل آن از رگولاتور تصحيح ضريب قدرت استفاده می شود. رگولاتور، ترتيب به مدار آمدن و يا از مدار خارج شدن خازنها در يك بانك خازنی را تعيين كرده و متناسب با بار راكتيو مورد نياز، فرمان قطع و وصل به كنتاكتورها صادر می كند. از جمله نكات قابل توجه در رگولاتورها تنظيم مربوط به نسبت (C/K) است. مقدار (C/K) عبارت است از نسبت تبديل توان اولين پله خازن (C)به نسبت تبديل ترانسفورماتور جريان (K) متصل به رگولاتور. لذا پس از مشخص شدن توان راكتيو مورد نياز بايد آن را به نسبت مصارفی كه در هر لحظه وارد مدار ميشود پله بندی و رگولاتور مناسب با اين مجموعه را انتخاب كرد . نحوه پله بندی خازنها در مشخصات فنی رگولاتورها ذكر ميشود و بطور عمومی به يكی از سه روش زير و متناسب با رفتار بار راكتيو مصرف كننده انتخاب ميشود:

(1):1:1:1 …

(2):1:2:2 …

(3):1:2:4:8 …

از مشخصه های مهم ديگر رگولاتورها مراحل عملكرد آنهاست. بعنوان نمونه در رگولاتور نوع 5/3 تعداد سه عدد خازن در پنج حالت مختلف ميتوانند در مدار گيرند.   بنابراين برای مقدار معينی از توان راكتيو خازنی، انتخابهای متنوعی می تواند صورت گيرد كه ميزان بار راكتيو كه در هر مرحله وارد مدارد ميشود و نيز نوع رگولاتور عامل موثر در طراحی بانكهای خازنی خواهد بود.

                                                              ((کنتاکتور))
  

تا قبل از ساخته شدن کنتاکتور ، اتصالات توسط کلیدهای دستی انجام میگرفت که از انواع مختلف تیغه ای ، زبانه ای و غلطکی بودند که هر کدام مزایایی نسبت به هم دارند .
کلیدهای تیغه ای (اهرمی) :
   دارای ساختمان بسیار ساده ای هستند و به صورت کشویی و گردان ساخته میشوند مقدار جریان قطع و وصل توسط این کلیدها بسیار محدود میباشد چرا که در جریانهای بالا قوص بین دو نقطه ایجاد شده و حتی موجب ذوب تیغه ها میشود و در هنگام وصل یا قطع نیز جرقه شدیدی ایجاد میکند
کلید غلطکی :
   ساختمان این کلیدها از یک استوانه عایق تشکیل شده است که توسط کلید حول یک محور به حرکت در می آید . در محلهای مناسب نوارهای هادی بر روی استوانه عایق تعبیه شده است . این کلید نسبت به کلید تیغه ای یک مزیت بزرگ دارد و آن هم اینکه میتوان برای این کلید کار مخصوصی را تعریف کرد و با یک حرکت چندین اتصال را به صورت هم زمان انجام داد .
کلید زبانه ای :
   در کلید غلطکی به علت تماس اصطکاکی بین صفحات ، استهلاک کلید بالا است و به همین دلیل از کلید زبانه ای که دارای خصوصیت طراحی است و علاوه بر آن کنتاکتهای آن به صورت عمودی بر روی همدیگر قرار میگیرند استفاده میشود . به دلیل عدم مالش بین دو کنتاکت استهلاک کلید پایین است .
   اما با به میدان آمدن کنتاکتور ها تقریباً تمام مصارف کلیدهای ساده از رده خارج شده و کنتاکتور با سرعت و اطمینان بیشتر این میدانها را به دست گرفت . کنتاکتور نسبت به کلیدهای ساده دارای خصوصیات بهتری میباشد که در ادامه آورده شده است :
- فرمان از چند نقطه
- فرمان از راه دور
- تلفات و استهلاک پایین
- سرعت و امکان گسترش مدار
- قطع اتوماتیک در صورت قطع برق شبکه
- اقتصادی بودن
 - امكان طراحی مدار اتوماتیك
- از نظر حفاظتی کنتاکتورها مطمئن ترند و دارای حفاظت مناسبتر و کاملتر هستند . معمولا بوبین كنتاكتورها در چند ولتاژ مختلف جهت مصارف گوناگون ساخته میشود.
مشخصات پلاك كنتاكتور:
Ith2: جریان دائمی - جریانی است كه می تواند در شرایط عادی از كنتاكتهای قدرت كنتاكتور و در زمان نامحدود بدون قطع عبور نماید.
Ith1: جریان هفتگی (قطع و وصل) - جریانی است كه با اتصال یك بار در هر هفته از كنتاكتهای كنتاكتور بدون تاثیر در كاركرد كنتاكتور عبور نماید.
Ith: جریان شیفتی (هشت ساعته) - جریانی است كه با اتصال یك بار در هر هشت ساعت از كنتاكتهای كنتاكتور بدون تاثیر در كاركرد كنتاكتور عبور نماید.
Ie: جریان نامی - جریان قابل تحمل برای كنتاكتهای اصلی
I1s: جریان اتصال کوتاه - مقدار جریانی است كه كنتاكتها می توانند در زمان اتصال كوتاه تحمل نمایند.
Ve: ولتاژ نامی تحمل تیغه ها - مقدار ماكزیمم ولتاژی است كه كنتاكتهای كنتاكتور در شرایط كار عادی می توانند تحمل نمایند.
Vi: ولتاژ عایقی بدنه کنتاکتور
Vc: ولتاژ تغذیه - مقدار ماكزیمم ولتاژی است كه به بوبین كنتاكتور میتوان اعمال كرد.
طول عمر :
   این مشخصه تعداد قطع و وصل های ضمانت شده را با ضرایبی که به اعدادی نسبت داده شده است بیان می کند . 

استاندارد كنتاكتورها:
استاندارد آلمان  VDE_DIN
استاندارد فرانسه UTE_NF
استاندارد انگلیس B.S
استاندارد كانادا G.S.B
بی متال:
   برای حفاظت الكترو موتورها در مقابل اضافه بار بكار می رود. این قطعه از ویژگی میزان انبساط اجسام بهره میبرد . به اینصورت که انبساط در فلز مس بیشتر از روی میباشد و به همین علت وقتی این دو فلز با هم نورد شوند و کاملا با هم تماس داشته باشند باعث خم شدن قطعه تشکیل یافته از این دو فلز میشود و چون مقدار انبساط روی کمتر است خمش به سمت فلز روی خواهد بود .كنتاكتهای اصلی آن در مسیر عبور سه فاز اصلی و بعد از كنتاكتور قرار می گیرند. كنتاكت 95و96 در مسیر فرمان به بوبین كنتاكتور و بطور سری قرار میگیرد تا در موقع اضافه جریان كنتاكتور را قطع نماید.كنتاكت97و98 برای نمایش عملكرد بی متال (خبر) استفاده میشود .
مزایای بی متال نسبت به فیوز فشنگی :
1- در صورت بروز اشکال در یک فاز ، دو فاز دیگر به اضافه مدار فرمان از کار باز می ایستند .
2- هر چه شدت جریان بیشتر شود مقدار حساسیت بی متال نیز بیشتر خواهد شد .
3- در صورتیکه به صورت مداوم 10٪ اضافه بار وجود داشته باشد بی متال بعد از 2 ساعت مدار را قطع میکند .
4- اگر جریان به 10 برابر جریان نامی برسد در کمتر از 2 ثانیه مدار را قطع میکند .
فیوز :
   مدار را در برابر اتصال کوتاه حفاظت میکند و در دو نوع تند کار (L) که در روشنایی استفاده میشود و شستی ها:
   برای فرمان قطع و یا وصل مدار بكار می روند و به رنگ سبز و یا مشكی برای فرمان وصل ، با كنتاكت باز و برای قطع مدار و با رنگ قرمز ، با كنتاكت بسته ساخته می شوند. البته برخی از شستی ها از كنتاكت باز و بسته جهت مصارف خاص ساخته می شوند.
میکرو سوئیچ :
   یک نوع شستی است مانند استپ استارت با این تفاوت که آنها با دست فرمان میگیرند اما میکرو سوئیچ توسط قسمتهای متحرک مدار دستور میگیرد .
لامپ سیگنال:
   برای نمایش حالت وصل و یا قطع مدار و یا نمایش وصل سه فاز ورودی تابلو استفاده می گردد.
تایمر :
   کلیدی است که پس از گذشت زمان تعیین شده عمل نموده ، فرمان وصل و یا قطع را صادر می نماید . تایمرها در انواع موتوری ، الکترونیکی ، پنوماتیکی ، هیدرولیکی و بی متال ساخته میشود.

((ساختمان ترانسفورماتور))

  ترانسفورماتورها را با توجه به كاربرد و خصوصيات آنها، می توان به سه دسته كوچك متوسط و بزرگ دسته بندی كرد. ساختن ترانسفورماتورهای بزرگ و متوسط به دليل مسايل حفاظتی و عايق بندی و امكانات موجود ، كار ساده ای نيست ولی ترانسفورماتورهای كوچك را می توان بررسی و يا ساخت. برای ساختن ترانسفورماتورهای كوچك ، اجزای آن مانند ورقه آهن ، سيم و قرقره را به سادگی می توان تهيه نمود.

اجزای تشكيل دهنده يك ترانسفورماتور به شرح زير است؛

هسته ترانسفورماتور:

   هسته ترانسفورماتور متشكل از ورقه های نازك است كه سطح آنها با توجه به قدرت ترانسفورماتور ها محاسبه می شود. برای كم كردن تلفات آهنی هسته ترانسفورماتور را نمی توان به طور يكپارچه ساخت. بلكه معمولا آنها را از ورقه های نازك فلزی كه نسبت به يكديگر عايق‌اند، می سازند. اين ورقه ها از آهن بدون پسماند با آلياژی از سيليسيم (حداكثر 4.5 درصد) كه دارای قابليت هدايت الكتريكی کم و قابليت هدايت مغناطيسی زياد است ساخته می شوند. در اثر زياد شدن مقدار سيليسيم ، ورقه‌های دينام شكننده می شود. برای عايق كردن ورقهای ترانسفورماتور ، قبلا از يك كاغذ نازك مخصوص كه در يك سمت اين ورقه چسبانده می شود، استفاده می كردند اما امروزه بدين منظور در هنگام ساختن و نورد اين ورقه ها يك لايه نازك اكسيد فسفات يا سيليكات به ضخامت 2 تا 20 ميكرون به عنوان عايق در روی آنها می مالند و با آنها روی ورقه ها را می پوشانند. علاوه بر اين ، از لاك مخصوص نيز براي عايق كردن يك طرف ورقه ها استفاده می شود ورقه های ترانسفورماتور دارای يك لايه عايق هستند. بنابراين ، در مواقع محاسبه سطح مقطع هسته بايد سطح آهن خالص را منظور كرد. ورقه‌های ترانسفورماتورها را به ضخامت های 0.35 و  0.5 ميليمتر و در اندازه های استاندارد می سازند. بايد دقت كرد كه سطح عايق شده ى ورقه های ترانسفورماتور همگی در يك جهت باشند (مثلا همه به طرف بالا) علاوه بر اين تا حد امكان نبايد در داخل قرقره فضای خالی باقی بماند. لازم به ذكر است ورقه ها با فشار داخل قرقره جای بگيرند تا از ارتعاش و صدا كردن آنها نيز جلوگيری شود.

 

سيم پيچ ترانسفورماتور :

   معمولا براي سيم پيچ اوليه و ثانويه ترانسفورماتور از هادی های مسی با عايق (روپوش) لاكی استفاده می‌كنند. اينها با سطح مقطع گرد و اندازه‌های استاندارد وجود دارند و با قطر مشخص می‌شوند. در ترانسفورماتورهای پرقدرت از هاديهای مسی كه به صورت تسمه هستند استفاده مي‌شوند و ابعاد اين گونه هادیها نيز استاندارد است.

   توزيع سيم پيچی ترانسفورماتور به اين ترتيب است كه سر سيم پيچ‌ها را به وسيله روكش عايقها از سوراخهای قرقره خارج كرده، تا بدين ترتيب سيم ها قطع (خصوصا در سيمهای نازك و لايه‌های اول) يا زخمی نشوند. علاوه بر اين بهتر است رنگ روكش‌ها نيز متفاوت باشد تا در ترانسفورماتورهای دارای چندين سيم پيچ ، به راحتی بتوان سر هر سيم پيچ را مشخص كرد. بعد از اتمام سيم پيچی يا تعمير سيم پيچهای ترانسفورماتور بايد آنها را با ولتاژهای نامی خودشان برای كنترل و كسب اطمينان از سالم بودن عايق بدنه و سيم پيچ اوليه ، بدنه و سيم پيچ ثانويه و سيم پيچ اوليه آزمايش كرد.

قرقره ترانسفورماتور:

  برای حفاظت و نگهداری از سيم پيچ‌های ترانسفورماتور خصوصاً در ترانسفورماتورهای كوچك بايد از قرقره استفاده نمود. جنس قرقره بايد از مواد عايق باشد قرقره معمولا از كاغذ عايق سخت ، فيبرهای استخوانی يا مواد ترموپلاستيك ساخته می شود . قرقره هایی كه از جنس ترموپلاستيك هستند معمولا يك تكه ساخته می شوند ولی برای ساختن قرقره های ديگر آنها را در چند قطعه ساخته و سپس بر روی همدیگر سوار می شود . بر روی ديواره های قرقره بايد سوراخ يا شكافی ايجاد كرد تا سر سيم پيچ از آنها خارج شوند.

   اندازه قرقره بايد با اندازه ى ورقه‌های ترانسفورماتور متناسب باشد و سيم پيچ نيز طوری بر روي آن پيچيده شود. كه از لبه های قرقره مقداری پايين تر قرار گيرد تا هنگام جا زدن ورقه‌های ترانسفورماتور ، لايه ى رویی سيم پيچ صدمه نبيند. اندازه قرقره های ترانسفورماتورها نيز استاندارد شده است اما در تمام موارد ، با توجه به نياز ، قرقره مناسب را می توان طراحی كرد.

کتابخانه های اینترنتی

((کتابخانه های رایگان اینترنتی))

یکی از جامعترین راهنماهای کتابخانه های مجازی اینترنتی به زبان فارسی با موضوعات بسیار متنوع:

http://www.persianbooks.blogspot.com

http://farsibooksonline.blogspot.com

 

فهرستی از 25000 کتاب رایگان اینترنتی:

http://onlinebooks.library.upenn.edu

 

کتابخانه اینترنتی رایگان دانشگاه پنسیلوانیا ارائه کننده بسیاری از کتابهای مشهور جهانی:

http://digital.library.upenn.edu/books

 

خبرنامه کتابهای الکترونیک در استرالیا:

http://e-book.com.au/e-book.html

 

کتابخانه ی تاریخ ایران. استثنائا این لینک بخاطر اهمیت زیادش در قسمت تاریخ هم آورده شده:

http://irantarikh.com

 

17000 کتاب رایگان اینترنتی در پروژه ی گوتنبرگ با 2 میلیون تقاضای ماهانه:

http://gutenberg.org

 

وب سایت دیگری در همین زمینه که از تلفیق آمازون و پروژه ی گوتنبرگ پدید آمده است:

http://abacci.com/books/default.asp

 

کتابخانه ای با امکان جستجوی کتاب بر اساس عنوان یا نویسنده:

http://tera-3.ul.cs.cmu.edu

 

جستجوی گوگل برای یافتن کتابهای رایگان اینترنتی :

http://print.google.com/

 

مجموعه  ی کتابهای مرجع:

http://bartleby.com

 

وبسایت کتابخانه:

http://sare2008.com/logo/library.htm

 

مرکز کتابهای الکترونیکی پارس:

http://ebookpars.com

 

کتابخانه ی خوابگرد:

http://khabgard.com/adab/lib

 

کتابخانه ی آفتاب ارائه کننده ی نشانی  مجموعه ای از کتابهای رایگان اینترنتی با موضوعات مختلف:

http://aftablib.blogfa.com

 

کتابخانه ی دوات:

http://rezaghassemi.org/ketabkhaneh.htm

 

کتابخانه ی آشیان:

http://books.ashian.com

 

کتابخانه ی مجید زهری:

http://freewebs.com/majidzohari/books.html

 

کتابخانه ی داستانهای فارسی:

http://ketabkhaneh.i8.com

 

کتابخانه ی پارس تک:

http://parstech.org

 

وبسایت قفسه:

http://ghafaseh.com

 مرکز کتابهای الکترونیکی

http://ebookpars.com

 

معرفی صدها عنوان کتاب تخصصی الکترونیک، کامپیوتر و ریاضیات به زبان انگلیسی:

http://ebook.blogfa.com

                             ((انواع لامپهای التهابی یا رشته ای))

 

معمولی ترین لامپ های رشته دار لامپ های معمولی میباشند که در منازل مورد استفاده قرار می گیرد . نوع دیگری از لامپ های رشته ای میباشد که به لامپ های منعکس کننده معروف می باشند که شار را در جهت معینی افزایش میدهند .نوع سوم این لامپ ها لامپ های هالوژنی می باشد در لامپ های هالوژنی برای جلو گیری از تبخیر سطحی تنگستن مقدار کمی از یکی از گاز های  ها لوژن مثل ید یا برم را به داخل لامپ اضافه می کنند .

در مجاورت حباب لامپ که در درجه حرارت ( حدود  250  درجه سانتی گراد ) است تنگستن تبخیر شده با ید ترکیب میشود  و یدور تنگستن را به وجود میا ورد . در حوالی رشته که درجه حرارت بیشتری دارد یدور تنگستن تجزیه شده و تنگستن روی رشته می نشیند . در این لامپ ها به علت کم بودن نگرانی از تبخیر تنگستن میتوان رشته را در درجه حرارت بالا تری به کار برد . به این ترتیب لامپ های هالوژنی با توان  10  کیلو وات با  بهره نوری در حدود  25  لومن بر وات و عمری حدود دو برابر لامپ های رشته دار معمولی تولید میکند  .

نكته: البته تنگستن تجزیه شده همیشه در قسمتی از رشته که نازک شده است نمی نشیند و بلا خره لامپ در اثر تبخیر سطحی خواهد سوخت  .  و به منظور داشتن  حرارت  250  درجه در 

این حوالی حباب لامپ را باریک و  دراز به شکل لوله می سازند  .

تولید نور در اثر عبور جریان برق در گاز ها ( تخلیه الکتریکی در گاز ها  )

گاز ها در حالت عادی هادی الکتریسته نمی باشند . یک روش برای تحریک اتم های گاز و تولید نور عبور دادن الکترون های پر انرژی از داخل گاز می باشد . که در برخورد با        اتم های خنثی گاز سبب تحریک ان ها می شود مقدار گاز را مطابق شکل زیر در داخل لوله 

بسته با سه الکترود و دو انتها در نظر می گیرند . با عبور دادن جریان برق از داخل فیلاما ن  f   انرا گرم می کنیم . که در نتیجه الکترون ساطع میکند الکترون ساطع شده به طرف شبکه  G   که نسبت به  F  دارای ولتاژمثبت تری است. کشیده میشود و کسب انرژی حرکتی میکند  .

این الکترون ها فاصله بین آند  و شبکه را با سرعت ثابت طی میکنند و به اتم های خنثی گاز برخورد میکنند اگر ولتاژ کم باشد سرعت الکترون ها کم می باشد و در بر خورد با اتم های گاز انرژی کافی برای تحریک اتم های گاز را دارد و نور در طول موج های معینی از گاز ساطع میشود اگر ولتاژ را بیشتر افزایش دهیم نور در طول موجهای بیشتری ساطع میشود افزایش بیشتر ولتاژ باعث یونیزه شدن گاز یعنی ازاد شدن الکترون های مدار خارجی اتم ها میشود و نور در طول موج های متعددی تولید میکند  .

در لامپ های عملی شبکه را حذف می کنند و تنها از دو الکترود استفاده میشود . در نوعی دیگر از لامپ های تخلیه در گاز که لامپ با کاتد گرم نامیده می شود کاتد در اثر گرم شدن الکترون ساطع می کند و بلا خره به یونیزه شدن گاز می انجامد . در لامپ های تخلیه با کاتد سرد کاتدی که الکترون ساطع کند وجود ندارد و از ولتاژ زیاد برای برقرار کرد ن جرقه و یونیزه سازی استفاده میشود  .

پس خلاصه می شود 

در لامپ های تخلیه  الکتریکی در گاز و گاز داخل لوله ای به ترتیب یونیزه میشود و ولتاژ بین دو الکترود که در انتهای دو الکترود قرار دارد جریانی در لوله برقرار میکند الکترون ها در عبور از اختلاف پتانسیل. انرژی حرکتی به دست می اورند که در برخورد با اتم های دیگر سبب تحریک و تولید نور میشود طیف تشعشعی تابع نوع گاز – فشار و حرارت ان و شریط الکتریکی ان می باشد. گاز های که تا کنون به کار رفته است عبارت اند از:

بخار جیوه – بخار سدیم – کادیم- نئون و گاز کربنیک  -

لامپ های تخلیه در گاز را نمیتوان بطور مستقیم از منبع تغذیه کرد . دلیل این امر این است که با افزایش یونزاسیون مقاومت الکتریکی لامپ کاهش پیدا میکند که موجب افزایش بیشتر جریان میشود اگر از لامپ به گونه ای محافظت شود لامپ در مدت کمتر از یک ثانیه خواهد سوخت .وسایلی که بدین منظور استفاده میشود یک مقاومت یا امپدانس سری شده است که به نام چوک یا بالاست معروف می باشد.

برای لامپ های تخلیه در گاز که با جریان مستقیم کار میکنند باید از مقاومت استفاده شود که ضایعاتی همراه دارد . برای جریان متناوب از خود القا(سلف) استفاده میشود که ضایعات توان کمتری را دارا می باشد  .

 

 

                                                                              

                                      ((نیروگاه بادی))

 

در احداث نیروگاه بادی پیدا كردن محل سایت عامل بسیار مهمی است تا حداكثر بهره برداری را از نیروی باد بدست آورد.
اطلاعات اولیه برای احداث نیروگاه بادی بینالود توسط ایستگاه هواشناسی حسین آباد آغاز گردید و كارهای مقدماتی آن از سال  74  شروع شد. اطلاعات بدست آمده از ایستگاه در اختیار مهندسین قرار داده شد و پس از مطالعات فراوان سر انجام محل فعلی برای احداث انتخاب گردید.
تونل بادی كه در این منطقه وجود دارد از امام تقی آغاز و تا كویر سبزوار ادامه دارد و محل احداث نیروگاه در دهانه این تونل است و بیشترین بهره برداری را از نیروی باد میكند.
نكته مهم بعدی پس از انتخاب محل نحوه چیدمان واحدها است تا بتوان حداكثر استفاده را از نیروی باد كرد. از چندین طرح ارائه شده سرانجام چیدمان  10×6  انخاب گردید.
در فاز اول  43  واحد از  60  واحد با یستی به بهره برداری برسد. قدرت هر واحد  660  ولت است. از  43  واحد فوق  5  واحد از خرداد  83  به بهره برداری رسیده و مابقی در حال نصب و راه اندازی است. واحدها با مشاركت ایران و چند كشور خارجی از جمله آلمان و دانمارك به بهره برداری رسیده به طوری كه  60  درصد تولید داخل و  40  درصد تولید خارج است.
كل برق تولید شده توسط واحها توسط كابل به پست  (132/20) برده میشود و توسط آن به شبكه اصلی منتقل میگردد.
خروجی هر واحد  600  وتوسط ترانسفورماتورهای مجزا به  20000  تبدیل میگردد.
در سطح سایتهای شناخته شده در سطح جهان دو سایت متمایز وجود دارد: سایت آلتامونت پاس كالیفرنیا كه بیش از  7000  توربین دارد و حدود  2  مگا ولت انرژی تولید میكند و دیگری سایت بینالود. وجه تمایز این دو سایت در این است كه در تابستان بیشتر باد می آید و در نتیجه تولیدی این دو سایت در تابستان كه پیك مصرف است پیك تولید هم است.
یك واحد خود از  4  قسمت اصلی تشكیل شده است:
1-  امبیدر سیلندر (سیلندر مدنون)
2-  برج (تهتانی و فوقانی)
3-  نافل (ماشین فونه)
4-  نویز كون (دماغه)
ژنراتور نیروگاههای بادی از نوع آسنكرون میباشند.
در ژنراتور آسنكرون بر خلاف سنكرون لغزش میتواند بین  3  تا  5  درصد باشد و در كار ژنراتور اختلالی بوجود نیاورد.
ولی نكته مهم در اینجا انژی بسیار متغییر باد است كه دائما در حال تغییر است و متناسب با آن دور تغییر میكند. لغزش مجاز این ژنراتورها  10  درصد است.
برای كارآیی بهتر لازم است تا ولتاژ القایی در روتور ثابت نگه داشته شود برای این كار از سه مقومت متغییر  1  اهمی استفاده میشود به طوری كه این مقومتها روی هر فاز قرار میگیرند و توسط یك مدار كنترلی بطور اتومات تغییر میكنند.
برای انتقال انرژی باد به ژنراتور از مین گیربكس استفاده میگردد.
عموما توربین های بادی از لحاظ دور به سه دسته تقسیم میشوند:
1-  دور ثابت
2-  دور متغییر 
3-  دو دوره
توربین های این نیروگاه از نوع دور ثابت هستند.
دور پره  28  دور در دقیقه و دور ژنراتور  1600  دور در دقیقه است. گیربكس طوری طراحی گردیده است كه ورودی آن متغییر ولی خروجی آن ثابت باشد.
اگر باد از مقدار معینی بیشتر گردد تولید برق بطور اتومات قطع میگردد بطوری كه اگر سرعت باد  5  متر در ثانیه باشد تولید شروع میگردد و در  16  متر بر ثانیه تولید حداكثر است و نهایتا در  25  متر در ثانیه تولید بطور اتومات قطع میگردد تا به اجزا واحد آسیب نرسد.
البته شرایط بالا با شرط ایزو میباشند (فشار  1  اتمسفر و دمای  25  درجه) و در جوی سایت بینالود  ( 1550  متر ارتفاع از سطح دریا) فول تولید در سرعت  14  متر در ثانیه بدست می آید.
شرایط راه اندازی و تولید:
در زمان راه اندازی ژنراتور ابتدا بصورت موتور به را می افتد و تا زمانی كه سرعت آن به سنكرون برسد ادامه دارد. در این زمان تغذیه موتور قطع میگردد و به صورت ژنراتور به كار خود ادامه میدهد.
پره ها:
پره ها طوری طراحی شده اند كه بطور اتومات تا  90  درجه تغییرپیدا میكنند (پیچ كنترل)
كلا برای توقف و ترمز واحدها دو روش وجود دارد:
1-  در نوك پره ها پره ای دیگر موجود است (پره آیرودینامیكی) كه از نوك پره اصلی فاصله دارد و تغییر حالت آن موجب توقف پره های اصلی میگردد ( ترمز دینامیكی)
2-  پیچ كنترل: در این سیستم تمام پره تغییر وضعیت میدهد و نسبت به روش قبلی مدرنتر است. برای بهره بردای كامل پره طوری قرار میگیرد كه بیشترین سطح تماس را باد داشته باشد و همچنین در مواقعی كه طوفان است و یا به خاطر سرویس نبای واحد به كار خود ادامه دهد پره ها طوری قرار میگیرند كه كمترین سطح تماس را باد داشته باشند.
در نیروگاههای بادی بر خلاف نیروگاه گازی انژی ورودی در اختیار ما نیست بلكه برای كنترل شرایط بایستی از وضعیت پره ها استفادده كنیم.
اتاقك یا ژنراتور میتواند  360  درجه به دور خود گردش كند و كابل ارتباط دهنده آن طوری است كه میتواند تا  4  دور به دور خود بپیچد و پس از آن بطور اتومات باز میگردد.
تمام فرمانهای اجرایی به واحد توسط واحد كنترلی كوچكی كه در بالای اتاقك است انجام میگیرد و از سنسورهای مختلفی تشكیل شده است و پارامترهای مختلف را تحت كنترل دارند.
در هنگام طوفان كه سرعت باد بسار زیاد است واحد كنترل به یاو موتورها فرمان داده و آنها با چرخش ژنراتور به حول خود باعث میشوند تا ژنراتور در حالت پشت به باد قرار گیرد و از طوفان در امان باشد.
تمام قسمتهای كنترلی به صورت اتومات انجام میگردد و اپراتور فقط بر كاركرد قسمتها نظارت دارد و تمام اطلاعات به طور لحظه ای ثبت میگردد و در حافظه كامپیوتر ذخیره میگردد.
تغییر دور ژنراتور بین  1500  تا  1650  دور است و تغییر دور پره بین بین  28  تا  30  دور است.
طول پره ها  23.5  و طول برج  40  متر است و وزن هر پره  1.5  و وزن برج  40  وناسل  21  تن است