تبلیغات
علمی - مطالب آموزشی

ماهواره

اولین ماهواره جهان توسط روسیه

اسپوتنیک-۱ (به روسی به معنی همسفر-۱) نخستین ماهواره فضایی جهان بود که در تاریخ ۱۲ مهر ۱۳۳۶ (۴ اکتبر ۱۹۵۷) توسط اتحاد جماهیر شوروی از پایگاه فضایی بایکونور به مدار زمین پرتاب شد. پرتاب اسپوتنیک-۱ به مدار زمین آغازگر عصر فضا و مسابقه فضایی بود.

این ماهواره که با نام «پی-اس-۱» یا «ماهواره مقدماتی-۱» (به روسی: Простейший Спутник-۱) نیز شناخته می‌شد، به مدت سه ماه با سرعتی برابر ۲۹٬۰۰۰ کیلومتر در ساعت در مدار زمین حرکت می‌کرد و بطور متوسط هر ۹۲ دقیقه یکبار یک مدار کامل را می‌پیمود. سیگنال‌های رادیویی این ماهواره بصورت «بیپ بیپ»های متوالی با فرکانس ۲۰٫۰۰۵ و ۴۰٫۰۰۱ مگاهرتز به زمین مخابره می‌شدند، و توسط گیرنده‌های رادیویی در اقصی نقاط زمین قابل دریافت بودند. پرتاب اسپوتنیک-۱ چه به لحاظ علمی و چه از نظر سیاسی یکی از مهمترین رویدادهای قرن بیستم محسوب می‌شود. مطالعه امواج رادیویی دریافتی از اسپوتنیک در زمین، اطلاعات زیادی را در مورد حرکت امواج رادیویی در یونوسفر برای دانشمندان فراهم آورد. همچنین با اندازه‌گیری کاهش سرعت مداری اسپوتنیک-۱ به خاطر اصطکاک با لایه‌های فوقانی اتمسفرزمین، پژوهشگران برای نخستین بار توانستند چگالی لایه‌های فوقانی اتمسفر زمین را با دقت بالایی تخمین بزنند. مجله نیوساینتیست در مقاله‌ای در سپتامبر ۲۰۰۷، پرتاب اسپوتنیک را به دلیل شتاب دادن به سرمایه‌گذاری‌های بین‌المللی در زمینه دانش و فناوری، به عنوان بزرگترین عامل توسعه دانش در تاریخ بشر برشمرده است.

ارسال پیام‌های رادیویی از ماهواره اسپوتنیک-۱ به مدت ۲۲ روز و تا خالی شدن باتری‌های آن ادامه داشت. سرانجام ماموریت اسپوتنیک-۱ پس از سه ماه و طی مسافتی بیش از ۶۰ میلیون کیلومتر در مدار زمین، در تاریخ ۱۴ دی ۱۳۳۶ (۴ ژانویه ۱۹۵۸) با سقوط آن به جو زمین به پایان رسید و در اثر اصطکاک شدید با اتمسفر سوخت و از بین رفت.

رقابت فضایی

اولین ماهواره مصنوعی، اسپوتنیک ۱ Sputnik  بود که توسط شوروی در ۴ اکتبر ۱۹۵۷ شروع به کار کرد؛ که این باعث به راه افتادن یک رقابت فضایی بینشوروی و آمریکا شدآمریکا نیز اولین ماهواره خود را در ۳۱ ژانویه ۱۹۵۸ به فضا پرتاب کرد. بزرگترین ماهواره مصنوعی که هم اکنون به دور زمین می‌چرخد ایستگاه بین‌المللی فضایی می‌باشد.

کشورسال پرتابنخستین ماهواره
 اتحاد جماهیر شوروی ( روسیه)۱۹۵۷اسپوتنیک ۱
 ایالات متحده آمریکا۱۹۵۸اکسپلورر ۱
 فرانسه۱۹۶۵آستریکس
 ژاپن۱۹۷۰اسومی
 چین۱۹۷۰دونک فانگ هونگ ۱
 بریتانیا۱۹۷۱پراسپرو ایکس-۳
 هند۱۹۸۰روهینی
 اسرائیل۱۹۸۸اوفک-۱
 اوکراین۱۹۹۵سیچ-۱
 ایران۲۰۰۹امید ۱
 کره شمالی۲۰۱۲اونها

ماهواره امید نخستین ماهواره ایرانی

Omid 0665.jpg

ماهوارهٔ اُمید، نخستین ماهواره ساخت کشور ایران است که تمام تجهیزاتش در سازمان فضایی ایرانطرّاحی و تولید شده‌است. ساخت ماهوارهٔ تحقیقاتی «امید» از ۱۵ اسفند ۱۳۸۴ آغاز گردید و طی ۲ سال آماده انجام تست‌های مشترک شد.

ماهواره «امید» بامداد ۳ فوریه ۲۰۰۹ میلادی (۱۵ بهمن ۱۳۸۷) و در سی‌امین سالگرد پیروزی انقلاب ۱۳۵۷در مدار فضا قرار گرفت.[۵] و در ۵ اردیبهشت ۱۳۸۸ با جو غلیظ مناطق غربی آمریکای جنوبی و اقیانوس آرام برخورد کرد و به کار ۸۲ روزهٔ خود پایان داد.

در سال ۲۰۰۸ میلادی ابتدا ستاد کل نیروهای مسلح ایران اعلام کرد که ماهواره امید با یک «موشک ایرانی» به فضا فرستاده شده‌است اما ساعاتی بعد خبر پرتاپ ماهواره امید تکذیب و تاکید شد که تنها موشک ماهواره بر سفیر امید، که قرار است در آینده ماهواره امید را به فضا منتقل کند، آزمایش شده‌است.

ناسا تایید کرد که این پرتاب موفقیت آمیز بوده‌است. هم‌چنین محمود احمدی‌نژاد، رئیس جمهور سابق ایران گفت «این ماهواره پرتاب شد تا یکتاپرستی و صلح و عدالت را در جهان بگسترد».وزیر امور خارجه منوچهر متکی گفت این ماهواره پرتاب شد تا نیازهای کشور را برآورده سازد و کاملاً برای اهداف صلح آمیز است. منابع ارتش آمریکا خاطرنشان کردند که این پرتاب باعث نگرانی است اما تعادل قدرت را در منطقه تهدید نمی‌کند.

امید دوّمین ماهواره ایران در مدار بود. اولین ماهواره سینا ۱ است که توسط روسیه در سال ۲۰۰۵ ساخته و برای ایران به فضا پرتاب شده‌است.

پیش از ایران هشت کشور؛ شوروی (۱۹۵۷)، ایالات متحده آمریکا (۱۹۵۸)، فرانسه (۱۹۶۵)، ژاپن (۱۹۷۰)،چین (۱۹۷۰)، بریتانیا (۱۹۷۱)، هند (۱۹۸۰) و اسرائیل (۱۹۸۸) مستقلاً موفق به پرتاب ماهواره شده بودند.

مشخصات فنی 

  • نوع ماهواره: مخابراتی
  • ابعاد کلی سازه در حالت بسته:۳۸ در ۳۸ در ۳۸ سانتیمتر
  • وزن: ۲۷ کیلو گرم
  • کنترل حرارات: غیرفعال
  • باند فرکانس: UHF

انواع ماهواره

ماهواره ضد سلاح

ماهواره ضد سلاح، که بعضی مواقع ماهواره‌های کشنده نیز خوانده می‌شوند، ماهواره‌هایی هستند که برای خراب کردن ماهواره‌های دشمن و دیگر سلاح‌های مداری و اهداف دیگر طراحی شده‌اند؛ که آمریکا(در حال تحقیق و توسعه) و روسیه، از این نوع ماهوارهها، در اختیار دارند.

ماهواره‌های ستاره‌شناختی

ماهواره‌های ستاره‌شناختی که برای مشاهده فاصله سیاره‌ها وکهکشان‌ها و دیگر اشیای خارجی فضا، استفاده می‌شود.

ماهواره‌های زیستی

ماهواره‌های زیستی، ماهواره‌هایی هستند که برای حمل ارگانیسم‌های زنده، طراحی شده‌اند. عموماً برای آزمایش‌های علمی استفاده می‌شوند.

ماهواره‌های مخابراتی

ماهواره‌های مخابراتی، ماهواره‌هایی هستند که برای اهداف ارتباط راه دور، در فضا قرار گرفته‌اند. ماهواره‌های مخابراتی مدرن، نوعاً از مدارهای زمین‌همگام، مولنیا (Molniya) و پایین‌زمینی استفاده می‌کنند.

ماهواره‌های مینیاتوری

ماهواره‌های مینیاتوری، ماهواره‌هایی هستند که دارای وزن کم و سایز کوچک، به طور غیر عادی می‌باشند. طبقه‌بندی جدیدی که برای گروه بندی این ماهواره‌ها استفاده می‌شود، عبارت است از:

  • ماهواره‌های کوچک (۵۰۰–۲۰۰ کیلوگرم)
  • ماهواره‌های میکرو (زیر ۲۰۰ کیلوگرم)
  • ماهواره‌های نانو (زیر ۱۰ کیلوگرم)
ماهواره‌های هدایت‌کننده

ماهواره‌هایی هستند که از پخش کردن سیگنال‌های رادیویی استفاده می‌کنند تا دریافت کننده‌های موبایل را در زمین فعال نمایند تا مکان دقیق آن‌ها مشخص شود.

ماهواره‌های اکتشافی

ماهواره‌های مشاهداتی زمین یا ماهواره‌های مخابراتی می‌باشند، که برای کاربردهای نظامی و جاسوسی مستقر شده‌اند.

ماهواره‌های زمین‌شناسی

ماهواره‌های زمین‌شناسی، ماهواره‌هایی هستند که برای نظارت بر محیط، هواشناسی و ساختن نقشه استفاده می‌شوند.

ماهواره‌های تتر

به ماهواره‌هایی که به وسیله یک کابل که به ماهواره‌ای دیگر متصل شوند، تتر (افسار) می‌گویند.

ماهواره‌های هواشناسی

ماهواره‌های هواشناسی، که به طور ابتدایی برای نشان دادن آب و هوای کره زمین به کار می‌روند.




منابع : ویکی پدیا - http://www.iritn.com - http://www.aio.ir - http://edu.tebyan.net




  

                  


نظرات()   
   

دکل های برق فشار قوی - قسمت سوم
انتقال انرژی

مهندسین طراح خطوط انتقال در محاسبات مربوط به طراحی این خطوط، میزان توان انتقال یافته را تا جای ممکن افزایش می‌دهند، البته ملاحظات و محدودیت‌هایی نیز مانند ایمنی شبکه، امکان گسترش شبکه، محدودیت‌های مربوط به مسیر و... در طراحی شبکه‌ها مدنظر قرار داده می‌شود.

راندمان خطوط انتقال با افزایش ولتاژ افزایش می‌یابد، چراکه این کار باعث کاهش یافتن جریان می‌شود. در انتقال توان با مقیاس زیاد راندمان دارای اهمیت بسیار بالایی است و تلفات بیشتر از استاندارد می‌تواند خسارت زیادی به یک شبکه وارد کرده و یا حتی اسفاده از آن را غیر اقتصادی کند و این اهمیت محاسبات و استانداردهای مربوط به تلفات را افزایش می‌دهد. بنابر این تلفات خطوط انتقال از پارامترهای اصلی محاسبات شبکه هستند.

به طور کلی شبکه انرژی الکتریکی از نیروگاه یا تولیدکننده، مدار یا شبکه انتقال و پست‌های تغییر ولتاژ تشکیل شده‌است. انرژی معمولاً در طول خطوط انتقال به صورت سه فاز AC جابه‌جا می‌شود. استفاده از جریان DC برای انتقال نیازمند تجهیزات پرهزینه برای تبدیل نوع جریان است. البته استفاده از این تجهیزات برای بعضی طرح‌های بزرگ قابل توجیه‌است. استفاده از انرژی الکتریکی به صورت تک فاز AC تنها در توزیع به مصرف کننده‌های خانگی و اداری کاربرد دارد چراکه در صنایع به دلیل استفاده از موتورهای سه فاز استفاده از انرژی الکتریکی به صورت سه فاز به‌صرفه‌تر است. البته استفاده از سیستم‌های با بیشتر از سه فاز نیز برای برخی کاربردهای خاص رایج است.

توان ورودی شبکه


در نیروگاه‌ها توان الکتریکی با ولتاژ نسبتاً کمی (در نهایت ۳۰ کیلوولت) تولید می‌شود و سپس به وسیله ترانسفورماتورهای پست قدرت با توجه به طول مسیر و دیگر ملاحظات شبکه تا ولتاژی بین ۱۱۵ تا ۷۶۵ کیلوولت (در ایران این ولتاژ معمولاً ۴۰۰ کیلو ولت است) افزایش می‌یابد تا امکان انتقال آن در طول مسیرهای طولانی فراهم شود.

خروجی شبکه انتقال


با نزدیک شدن خطوط انتقال به شهرها و مراکز تجمع جمعیت برای ایجاد ایمنی، ولتاژ در چند مرحله کاهش می‌یابد. مراحل کاهش یافتن ولتاژ در شبکه‌های استاندارد ایران به ترتیب از kV۲۳۰/۴۰۰، kV۱۳۲/۲۳۰، kV۶۳/۱۳۲ و kV۲۰/۶۳ است. در مرحله نهایی یا مرحله توزیع ترانسفورماتورهای توزیع ولتاژ را از kV۲۰ به برق مصرفی یا ۲۳۱/۴۰۰ ولت کاهش می‌دهند. در دیگر کشورها نیز ولتاژ مصرف‌کننده‌ها بین ۱۰۰ تا ۶۰۰ ولت است.

محدودیت‌ها

مقدار توان قابل انتقال در یک خط انتقال یک مقدار محدود است و این محدودیت به ویژه با توجه به طول خط انتقال تغییر می‌کند. برای یک خط انتقال کوتاه حرارت تولید شده بر اثر عبور جریان محدودیتی را ایجاد می‌کند چراکه هرچه حرارت سیم‌ها بیشتر شود بیشتر خم می‌شوند و بیشتر به زمین نزدیک می‌شوند که این نزدیکی به زمین در نهایت می‌تواند خطر آفرین شود همچنین ممکن است هادی‌ها بر اثر عبور جریان بالا ذوب شوند.

برای خطوط انتقال با طول متوسط (حدود ۱۰۰ کیلومتر) محدودیت بیشتر دررابطه با میزان افت ولتاژ در طول خط است و در خطوط انتقال طولانی مهمترین مسئله حفظ ثبات در شبکه‌است. زاویه بین فازها در یک سیستم سه فاز مقدیری ثابت است که تغییر بیش از حد آن در قسمتی از شبکه می‌تواند به بی‌ثباتی در کل شبکه الکتریکی بینجامد و در طول خطوط انتقال بسیار طولانی اختلاف فاز با توجه به توان و تولید شبکه تغییر می‌کند و این نکته موجب محدودیت در میزان جریان قابل انتقال در یک خط طولانی انتقال خواهد شد. برای بهبود ضریب توان در طول خطوط انتقال از تجهیزات اصلاح ضریب توان مانند خازن‌ها استفاده می‌شود. در خطوط انتقال HVDC محدودیتی در رابطه با ضریب توان خط وجود ندارد و تنها محدودیت مربوط به افت ولتاژ و تلفات ژولی خط می‌شود.

اچ وی دی سی (HVDC)

انتقال با جریان مستقیم یا اچ‌وی‌دی‌سی برای انتقال انرژی الکتریکی در مقیاس‌های بسیار بزرگ و در طول مسیرهای طولانی یا برای اتصال دو شبکه ناهماهنگ AC مورد استفاده قرار می‌گیرد. زمانی که انتقال انرژی الکتریکی باید در مسیرهای طولانی صورت گیرد، انتقال به صورت DC به علت کمتر بودن تلفات اقتصادی‌تر است. در این حالت کاهش تلفات و هزینه‌های مربوط به آن می‌تواند هزینه تبدیل انرژی الکتریکی از AC به DC را جبران کند.

از دیگر مزایای استفاده از با ثبات کردن دو شبکه اتصال AC متفاوت است. در صورتی که دو شبکه AC متفاوت برای مثال متعلق به دو کشور متفاوت به هم اتصال پیدا می‌کنند به علت ناهماهنگی شبکه‌ها ممکن است این اتصال با مشکلاتی نظیر ایجاد بی‌ثباتی در شبکه همراه باشد اما با استفاده از سیستم اچ‌وی‌دی‌سی این مشکل بر طرف خواهد شد، بدین ترتیب که در کشور فروشنده انرژی، انرژی الکتریکی به صورت DC درآمده و پس از طی مسیر انتقال در کشور مصرف کننده دوباره به صورت AC بازمی‌گردد.

خط انتقال هوایی

خط انتقال هوایی نوعی از خط انتقال است که در آن از دکل‌ها و تیرها برای نگه داشتن کابل‌ها بالای سطح زمین استفاده می‌شود. از آنجایی که در این گونه خطوط از هوا به عنوان عایق کابل‌ها استفاده می‌شود این روش انتقال یکی از کم هزینه‌ترین و رایج‌ترین روش‌های انتقال است. دکل‌ها و تیرهایی که برای نگهداشتن کابل‌ها استفاده می‌شود می‌توانند از جنس چوب، فولاد، بتون، آلومینیوم و در برخی موارد پلاستیک مسلح باشند. به طور کلی کابل‌ها مورد استفاده در خطوط هوایی از جنس آلومینیوم هستند (که البته با نواری از فولاد در داخل مسلح شده‌اند). از کابل‌های مسی در برخی خطوط انتقال ولتاژ متوسط و ولتاژ پایین و محل اتصال به مصرف‌کننده استفاده می‌شود.


منابع: آپارات - http://www.rajabielectric.ir/ - fa.wikipedia.org - http://hadi-haddad-khouzani-bargh.blogsky.com/ 




  

                  


نظرات()   
   

دکل های برق فشار قوی - قسمت دوم

واژه ولتاژ بالا یا فشارقوی به مدارهای الکتریکی‌ای اطلاق می‌شود که به خاطر میزان ولتاژ بالای موجود در آنها نیازمند تدبیرات ایمنی ویژه یا عایق‌بندی مناسب هستند. مدارهای ولتاژبالا در انتقال انرژی الکتریکی، لامپ اشعه کاتد، اشعه ایکس به کار می‌روند.

ولتاژ بالا به معنی ولتاژی بیش از ۱٬۰۰۰ ولت است بدین معنی که ولتاژهای بیش از هزار ولت را ولتاژ بالا و زیر هزار ولت را ولتاژ پایین می نامند.

گفته می‌شود زندگی در نزدیکی خطوط فشار قوی احتمال بیماری‌هایی نظیر سرطان، ناباروری و برخی بیماری‌های روانی را افزایش می‌دهد. یک راه حل مبارزه با این مشکل استفاده از خطوط زیرزمینی است.

حریم خطوط فشار قوی

برای حفظ مردم از اثرات سوء میدان‌های الکترومغناطیسی ناشی از خطوط فشارقوی، برای خطــوط برق ۲۰ کیلوولت ۵ متر، ۶۳کیلوولت ۱۳ متر، ۱۳۲ کیلوولت ۱۵ متر، ۲۳۰ کیلوولت ۱۷ متر و ۴۰۰ کیلوولت ۲۰ متر حریم درنظر گرفته شده است.

طراحی دکل های برق فشار قوی

وقتی‌ هدف‌، بهینه‌سازی‌ ابعاد و وزن‌ دکلهای‌ خطوط انتقال‌ نیرو باشد، طبیعی‌ است‌عوامل‌ مختلفی‌ از جمله‌ مشخصه‌ هادیها، آرایش‌ فازها و فاصله‌ آنها تا دکلها در این‌ امردخالت‌ دارد.

در این‌ نوشتار ضمن‌ بررسی‌ عوامل‌ مختلف‌ در محاسبه‌ فواصل‌ فازی‌، تأثیر آنها درطراحی‌ دکلهای‌ موجود نیز مورد بحث‌ و بررسی‌ قرار گرفته‌ است.

رچه‌ نقش‌ هر یک‌ از عوامل‌ جوی‌ و محیطی‌، بسیار مهم‌ است‌، اما فاصله‌هادیها تا بدنه‌ یا بازوی‌ برجها، نقش‌ مؤثرتری‌ را در طراحی‌ ابعاد و وزن‌ دکلها یا برجهای‌خطوط انتقال‌ نیرو دارد.

همچنین‌ ابعاد دکلهای‌طراحی‌ شده‌ در کشور ایران‌ با چند نمونه‌ از دکلهای‌ مربوط به‌ خطوط انتقال‌ نصب‌ شده‌ درچند کشور خارجی‌ مقایسه‌ شده‌ است‌. نتایج‌ این‌ بررسیها نشان‌ می‌دهد در طراحی‌ دکلهای‌ خطوط انتقال‌ نیرو، فواصل‌ فازها از بدنه‌ دکلها و از یکدیگر، بیشتر از حد مورد نیازاست‌ که‌ این‌ امر نشانگر در نظر گرفتن‌ ضریب‌ اطمینان‌ بالا بوده‌ که‌ موجب‌ افزایش‌ وزن‌آنها و در نتیجه‌ قیمت‌ خطوط انتقال‌ نیرو می‌شود.

گرچه‌ ابعاد و وزن‌ دکلها به‌ عوامل‌ بسیارمتعددی‌ از جمله‌

فاصله‌ اسپن‌، سرعت‌ و زاویه‌وزش‌ باد، ضخامت‌ یخ‌، وزن‌ و قطر هادی‌ وعوامل‌ دیگر وابسته‌ است‌ اما در یک‌ شرایطمعین‌، فواصل‌ فازها یکی‌ از عوامل‌ مهم‌ ومؤثر در طراحی‌ دکلهای‌ خطوط انتقال‌ نیرواست‌. با افزایش‌ فاصله‌ هادیها از بدنه‌ یا بازوی‌ دکلها، نیروی‌ تحمیلی‌ بر آنها تغییر می‌کند که‌ این‌ امر سبب‌ افزایش‌ ابعاد، وزن‌ وقیمت‌ آنها می‌شود.

توجه‌ به‌ این‌ بخش‌ از طراحی‌، می‌تواند عامل‌ مؤثری‌ در کاهش‌هزینه‌های‌ مربوط به‌ ساخت‌ دکلها و در نتیجه‌سرمایه‌گذاری‌ خطوط انتقال‌ نیرو باشد .بررسی‌ فواصل‌ فازی‌ در مراجع‌ مختلف‌نشان‌ می‌دهد با وجود مدلها و روابط متعددی‌ که‌ برای‌ محاسبه‌ فواصل‌ فازی‌ ارایه‌ شده‌ است‌، در عمل‌ فواصل‌ فازها حتی‌ در شرایط محیطی‌ یکسان‌، برابر نیست‌ که‌ وجود دکلهای‌ متنوع‌ با ابعاد و وزن‌ مختلف‌ درشبکه‌های‌ برق‌رسانی‌ ایران‌ مؤید این‌ مطلب‌ است‌. لذا با توجه‌ به‌ اهمیت‌ فواصل‌ فازها وجای‌گذاری‌ هادیها در طراحی‌ دکلها، پهنای ‌باند عبور و در نتیجه‌ سرمایه‌گذاری‌ خطوط انتقال‌ نیرو، در این‌ نوشتار مورد بحث‌ و بررسی‌قرار می‌گیرد.

انتقال انرژی الکتریکی


[http://www.aparat.com/v/cVESi]


فرایند جابجایی توان الکتریکی را انتقال انرژی الکتریکی گویند. این فرایند معمولاً شامل انتقال انرژی الکتریکی از مولد یا تولید کننده به پستهای توزیع نزدیک شهرها یا مراکز تجمع صنایع است و از این پس یعنی تحویل انرژی الکتریکی به مصرف کننده‌ها در محدوده توزیع انرژی الکتریکی است. انتقال انرژی الکتریکی به ما اجازه میدهد تا به سادگی و بدون پذیرفتن هزینه حمل سوختها و همچنین جدای از آلودگی تولید شده از سوختن سوختها در نیروگاه، از انرژی الکتریکی بهره بگیریم. حال آنکه در بسیاری موارد انتقال منابع انرژی مانند باد یا آب سدها غیرممکن است و تنها راه ممکن انتقال انرژی الکتریکی است.

به علت زیاد بودن میزان توان مورد بحث، ترانسفورماتورها کمابیش در ولتاژهای بالایی کار میکنند(۱۱۰ کیلوولت یا بیشتر). انرژی الکتریکی معمولاً در فواصل دراز به وسیله خطوط هوایی انتقال مییابد. از خطوط زیر زمینی فقط در مناطق پر جمعیت شهری استفاده میشود و این به دلیل هزینه بالای راهاندازی و نگهداری و همچنین تولید توان راکتیو اضافی در این گونه خطوط است.

امروزه خطوط انتقال ولتاژ، بیشتر شامل خطوطی با ولتاژ بالاتر از ۱۱۰ کیلوولت می‌شوند. ولتاژهای کمتر، نظیر ۳۳ یا ۶۶ کیلوولت به ندرت و برای تغذیه بارهای روشنایی در مسیرهای طولانی مورد استفاده قرار می‌گیرند. ولتاژهای کمتر از ۳۳ کیلوولت معمولاً برای توزیع انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از ولتاژهای بیشتر از ۲۳۰ کیلوولت با نام «ولتاژهای بسیار بالا» (extra high voltage) یاد می‌شود چراکه بیشتر تجهیزات مورد نیاز در این ولتاژها با تجهیزات ولتاژ پایین کاملاً متفاوتند.

تاریخچه

سال‌ها پیش یعنی در سال‌های آغازین بهره‌گیری از انرژی الکتریکی، انتقال توان با همان ولتاژمصرف کننده‌ها انجام می‌گرفت و این به دلیل استفاده از توان الکتریکی به صورت DC بود، چراکه در آن زمان هیچ راهی برای افزایش ولتاژ DC وجود نداشت و از آنجا که انواع مختلف مصرف کنندهها مثل لامپها یا موتورها نیازمند ولتاژهای مختلفی بودند برای هر یک باید از ژنراتوری جداگانه استفاده میشد که این خود امکان استفاده از یک شبکه بزرگ برای تغذیه کلیه مصرف کننده‌ها را از بین می‌برد.

در جلسه گروه AIEE در ۱۶ می۱۸۸۸ نیکولا تسلا مقالهای را با نام «سیستم جدید موتورها و ترانسفورماتورهای متناوب» ارایه کرد و به بیان مزایای استفاده از این سیستم پرداخت. مدتی بعد شرکت «وستینگ هوس» پیشنهاد ساخت اولین سیستم جریان متناوب را داد.

با استفاده از ترانسفورماتور امکان اتصال مولدها به خطوط انتقال ولتاژ بالا و همچنین امکان اتصال خطوط ولتاژ بالا به شبکههای محلی توزیع فراهم شد. با انتخاب فرکانسی مناسب امکان تغذیه انواع بارها از جمله روشناییها و موتورها ایجاد میشد. مبدل‌های گردان و بعدها لامپهای قوس جیوه و دیگر یکسو کنندههای جریان امکان اتصال مصرف کنندههای DC را با استفاده از یک نوع یکسو ساز به شبکه مهیا می‌ساختند. حتی مصرف کنندههای با فرکانسهای متفاوت هم میتوانستند با استفاده از مبدل‌های گردان به شبکه متصل شوند. با استفاده از نیروگاههای متمرکز برای تولید برق همچنین امکان صرفهجویی به وسیله تولید انبوه فراهم شد و ضریب بار در هر نیروگاه امکان تولید با راندمان بالاتر را نیز ایجاد کرد به طوریکه امکان استفاده از برق با قیمت کمتری برای مصرف کنندهها فراهم شد. بدین ترتیب امکان به وجود آمدن یک شبکه بزرگ برای تغذیه انواع مختلفی از مصرف کننده‌ها پدید آمد.

با استفاده از نیروگاههای چند برابر بزرگ‌تر که به منطقه بزرگی اتصال داده شده بودند، قیمت تمام شده تولید برق کاهش یافت و امکان استفاده از نیروگاههای با راندمان بالاتر فراهم شد که میتوانستند بارهای مختلف را تغذیه کنند. همچنین بدین ترتیب ثبات تولید برق افزایش پیدا کرد و هزینه سرمایه‌گذاری در این بخش کاهش یافت و در نهایت امکان استفاده از منابع انرژی دور افتاده مثل نیروگاههای هیدروالکتریک و یا زغال سنگ معادن دور دست، بدون نیاز به پرداخت هزینه حمل و نقل سوختها فراهم شد.

در خطوط انتقال ابتدایی از مقره‌های «pin-and-sleeve» استفاده می‌شد. این مقره‌ها شبیه مقره‌هایی هستند که امروزه برای خطوط تلفن هوایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از این مقره‌ها دارای محدودیت بود چراکه تا ولتاژ ۴۰ کیلوولت قابل استفاده بودند. در سال ۱۹۰۷ ابداع مقره‌های بشقابی به وسیله هارولد باک (Harold W. Buck) از شرکت «Niagara Falls Power» امکان استفاده از مقره‌ها در ولتاژهای بالاتر را هم فراهم آورد به طوری که اولین خط انتقال برای مقادیر بالای انرژی الکتریکی در ایالات متحدهبین نیروگاه هیدروالکتریک آبشار نیاگارا و «بافالو» در نیویورک به وجود آمد. هم اکنون تندیس نیکولا تسلا برای قدردانی از همکاری او در راه انتقال انرژی الکتریکی در کنار آبشار نیاگارا قرار دارد.

در طول قرن بیستم ولتاژ انتقال رفته رفته افزایش یافت. در سال ۱۹۱۴ پنجاه پنج خط انتقال با ولتاژ بیش از ۷۰ کیلوولت درحال استفاده بودند که در این میان بیشترین ولتاژ انتقال ۱۵۰ کیلوولت بود. اولین خط انتقال سه فاز نیز با ولتاژ ۱۱۰ کیلو در آلمان بین لاچهامر و ریزا در سال ۱۹۱۲ راه‌اندازی شد. در هفدهم آوریل ۱۹۲۹ اولین خط انتقال ۲۲۰ کیلوولت در آلمان به بهره‌برداری رسید که در مسیرش از نزدیکی چهار شهر عبور می‌کرد. در این خط دکل‌ها برای افزایش ولتاژ احتمالی تا ۳۸۰ کیلو ولت ساخته شده بودند. اولین خط انتقال ۳۸۰ کیلوولت در سال ۱۹۵۷ ساخته شد، ده سال بعد یعنی در سال ۱۹۶۷ اولین خط انتقال با ولتاژ بسیار بالای ۷۳۵ کیلوولت ساخته شد. در نهایت در سال ۱۹۸۲ در اتحاد جماهیر شوروی خط انتقالی با ولتاژ ۱۲۰۰ کیلوولت ساخته شد؛ این ولتاژ بیشترین ولتاژ مورد استفاده قرار گرفته در خطوط انتقال در جهان است. علت استفاده از چنین ولتاژ در شوروی پهناور بودن این کشور نسبت به تراکم شهرها بود.

شتاب بالای صنعتی شدن در قرن بیستم به سرعت انرژی الکتریکی را به یکی از زیر بناهای مهم اقتصادی در کشورهای صنعتی بدل کرد. بدین گونه ژنراتورهای محلی و شبکه‌های کوچک توزیع به سرعت جای خود را به شبکه‌های بزرگ تولید و انتقال انرژی دادند. با آغاز جنگ جهانی اول به شتاب این تغییرات افزوده شده و دولت‌ها به سرعت شروع به ساخت نیروگاه‌های بزرگ برای تولید انرژی الکتریکی مورد نیاز در کارخانه‌های اسلحه سازی کردند. بعدها از این نیروگاه‌ها برای تغذیه مصرف کننده‌های شهری استفاده شد.


منابع: آپارات - http://www.rajabielectric.ir/ - fa.wikipedia.org - http://hadi-haddad-khouzani-bargh.blogsky.com/ 




  

                   


نظرات()   
   

دکل های برق فشار قوی برای انسان مضر است؟ - بخش اول

امواج الکترومغناطیسی که از دکل های برق فشار قوی با ولتاژ ۱۰۰۰ ولت یا بالاتر صادر می شود می تواند بر سلامت ساکنین اطراف دکل که تا شعاع ۲۰ یا ۵۰ متر زندگی می کنند تاثیرگذار باشد و برای آنان مشکلات خونی، مغزی و حتی معلولیت به وجود آورد. نتایج تحقیقات نشان می دهد که تاثیر این امواج بر کودکان و نوجوانان بیش از سایر گروه های سنی است.از این رو کارشناسان محیط زیست و حوزه سلامت زیستن در مجاورت و حریم خطوط برق فشار قوی را تایید نمی کنند.

انرژی های غیرقابل لمس

به گزارش سلامت نیوز به نقل از روزنامه خراسان ؛ صفایی کارشناس بهداشت حرفه ای نیز دراین باره می گوید: انرژی حاصل از برق های فشار قوی قابل مشاهده و لمس نیست، اما در عین حال بسته به شدت میدان های الکترومغناطیسی که ایجاد می شود همچنین بنابر مدت زمان پرتوگیری و فاصله انسان از این منابع انرژی، تاثیر بر سلامت انسان دارد که گاهی هم بسیار مخرب است.

مهندس گورانی مسئول بهداشت پرتوهای وزارت بهداشت در مورد آثار مخرب این انرژی بر سلامت انسان می گوید:  همه وسایل برقی چه با ولتاژ پایین و ولتاژ بالا، دو میدان الکتریکی و مغناطیسی ایجاد می کنند و هرکدام از این میدان ها، حاوی انرژی است که بر بدن هر موجود زنده ای از جمله انسان که در معرض این میدان ها قرار می گیرد تاثیر می گذارد.

گورانی همچنین می افزاید: زمانی که وسیله ای مانند لباس شویی به برق متصل است علیرغم این که خاموش است دارای میدان الکتریکی می باشد و از نظر بهداشتی این میدان الکتریکی نکته قابل توجهی است اما برای ایجاد میدان مغناطیسی حتماً وسیله باید روشن باشد، بنابراین حتی اگر وسیله به برق اما خاموش هم باشد، بسته به میدانی که ایجاد می کند، حاوی انرژی است و می تواند فرد را تحت تاثیر قرار دهد.

تاثیر بر سلامت

بسیاری از کارشناسان حوزه سلامت و محیط زیست امواج ساطع از میدان های الکترومغناطیسی را تهدیدی بر سلامت انسان می دانند اما چگونه این امواج می تواند سلامت افراد را تحت تاثیر خود قرار دهد؟

دکتر اصیلیان عضو هیئت علمی دانشگاه تربیت مدرس و کارشناس محیط زیست در حوزه انرژی نیز در این باره می گوید: هرچه ولتاژ خطوط فشار قوی بالاتر باشد قطعاً می تواند میدان های مغناطیسی قوی تری را ایجاد کند که آثار سوء این میادین بر انسان ثابت شده است و حتی می تواند تاثیر بر محیط زیست هم داشته باشد.

معاون پیشین محیط انسانی سازمان محیط زیست کشور یادآور می شود: بر اساس گزارش های واصله و تحقیقات انجام شده، فراوانی امواج الکترومغناطیسی که در پی نصب دکل های فشار قوی در مناطق مسکونی منتشر می شود، باعث بروز مشکلات خونی، مغزی و حتی معلولیت برای ساکنانی که در حاشیه میدان مغناطیسی تاثیرگذار این امواج زندگی می کنند، شده است.

این کارشناس محیط زیست متذکر می شود: آثار زیان بار این امواج بسته به نوع و شدت میدان آن ها متفاوت است، اما در مجموع عوارضی از جمله اختلالات خونی و مغزی ناشی از این امواج در افرادی که به طور مداوم در معرض آن هستند به اثبات رسیده است.

دکتر اصیلیان با بیان این که آثار این امواج کودکان و نوجوانان را بیش از هر گروه سنی دیگری تهدید می کند به ما می گوید: با توجه به این که گلبول های سفید و قرمز خون در سنین کودکی و نوجوانی در حال رشد هستند، هرگونه موتاسیون و جهش خونی می تواند به بروز اختلالات خونی وحتی انواع سرطان منجرشود.

صفایی کارشناس بهداشت حرفه ای نیز به برخی تحقیقات علمی که در دنیا در این باره انجام شده، اشاره می کند و می گوید: برخی دانشمندان وجود رابطه بین انواعی از میدان های الکترو مغناطیسی و سرطان خون در کودکان را تایید و اعلام کرده اند کابل ها و دکل های برق فشار قوی می توانند سبب بروز سرطان خون به ویژه در کودکان شوند.

دکتر محمدی سرطان شناس نیز علاوه بر این که نظر کارشناسان محیط زیست را در این باره تایید می کند، می گوید: تاثیر دکل های فشار قوی برق بر سلامت انسان به اثبات رسیده است و تحقیقاتی هم در رابطه با میدان های مغناطیسی و سرطان خون انجام شده است.

وی می افزاید: در این زمینه چند سال پیش مطالعات فراگیر در انگلیس و برخی کشورها بر روی خطر ابتلای کودکان به سرطان به خصوص سرطان خون انجام شد، این مطالعات نشان داد که قرار گرفتن محل زندگی کودکان در نزدیکی خطوط فشار قوی خطر ابتلا به سرطان خون را در آن ها ۲ برابر می کند.

وی در ادامه می گوید: در این پژوهش، افراد جامعه نمونه در محدوده یک کیلومتری خطوط برق ۲۷۵ و ۴۰۰ کیلو ولتی زندگی می کردند. بر اساس این تحقیقات کودکانی که در محدوده ۲۰۰ متری خطوط برق زندگی می کنند، امکان ابتلا به سرطان خون در آن ها ۶۹ درصد بیشتر از کودکانی است که در فاصله بیش از ۶۰۰ متری خطوط برق زندگی می کنند.

اما دکتر مصطفی رجبی معاون برنامه ریزی شرکت برق منطقه خراسان رضوی نیز عوارض دکل های فشار قوی را بر سلامت انسان رد می کند و می گوید: درباره عوارض دکل ها هنوز هیچ بحث علمی و پزشکی متقنی که این خطوط تاثیر بر بهداشت و سلامت افراد داشته باشد، اعلام نشده است و همه تحقیقات و پژوهش ها در این زمینه فقط برحسب احتمال بوده است.

وی می افزاید: ضمن این که هر دکل فشار قوی دارای حریم است و ما آن را رعایت می کنیم، چون یک نهاد خدمات رسان هستیم و سلامت مردم برای ما مهم است. اما مهندس علی گورانی مسئول بهداشت پرتوهای وزارت بهداشت نیز درباره بیماری های ناشی از مواجهه با برق های فشار قوی از جمله ارتباط سرطان خون با دکل های برق فشار قوی چنین می گوید: چنین سوالی نیز مثل آن است که بگوییم آتش چه بیماری هایی ایجاد می کند؟ بدون تردید در جواب می گوییم بسته به شدت آتش، مدت ماندگاری و فاصله فرد از آتش دارد، عوارض آن از گرم شدن بدن شروع می شود تا هر عارضه ای که ممکن است فکر کنیم ادامه داشته باشد. این مقام مسئول نیز متذکر می شود: در مورد عوارض امواج نیز همین طور است و بستگی به مدت زمانی دارد که فرد در معرض شدت این انرژی قرار می گیرد.

وی می گوید: به همین دلیل در این زمینه استانداردهای ملی تعریف شده و نباید در میدان هایی قرار بگیریم که مقادیر آن از استانداردهای تعریف شده بیشتر باشد.

رعایت حریم

رعایت حریم خطوط فشار قوی یکی از مهم ترین عواملی است که می تواند خطرات تاثیرگذار را کاهش دهد، در قانون این حریم چگونه تعریف شده و چقدر رعایت می شود؟

مهندس علی گورانی مسئول بهداشت پرتوهای وزارت بهداشت با تاکید بر رعایت حریم این خطوط به ما می گوید: مردم باید نسبت به حریم ها آگاه باشند ودر ساخت مسکن این حریم را رعایت کنند.

وی می افزاید: باید حریم این خطوط از سوی دستگاه های مسئول مشخص و برای آگاهی مردم روی پست ها نشان داده شود.

مهندس گورانی خطوط فشار قوی را چنین تعریف می کند: هر خط، پست و تاسیساتی که ولتاژ ۱۰۰۰ ولت و بالاتر داشته باشد به اصطلاح فشار قوی نامیده می شود.

این کارشناس وزارت بهداشت دو نوع حریم را در این خصوص بیان می کند و می گوید: قانون برای خطوط فشار قوی دو حریم تعریف کرده است:«حریم درجه یک» و «حریم درجه۲» حریم های درجه یک و درجه ۲ از جداول مختلف برخوردارند. اما حداقل و کمترین حریم از منابع انرژی ۳متر است و بی تردید هر چه ولتاژها افزایش یابد، حریم ها نیز افزایش می یابد.

مهندس گورانی متذکر می شود: بسته به ولتاژ مربوطه، وزارت نیرو بر حسب قانون نباید اجازه دهد کسی به این حریم ها وارد شود و یا ساخت و سازی در آن محدوده انجام شود. وی در پاسخ به این سوال که متولی این نظارت کیست؟ می گوید: صاحب وسیله یعنی خطوط فشار قوی و حریم مربوط به آن وزارت نیرو است و باید در مقابل آن پاسخ گو باشد و این که بگویند مردم خود وارد این حریم شده اند، منطقی نیست و وزارت نیرو باید حریم ها را رعایت کند. دکتر اصیلیان عضو هیئت علمی دانشگاه تربیت مدرس و کارشناس محیط زیست در حوزه انرژی نیز تعریف حریم را بسیار با اهمیت می داند و به ما می گوید: تعریف حریم بسیار مهم است و قانون آن را ۵۰متر لحاظ کرده است در حالی که هم اکنون این میزان هم رعایت نمی شود. وی می افزاید: توسعه شهرها و افزایش جمعیت باعث شده است که در برخی استان ها نظیر کرمانشاه مناطق مسکونی در نزدیکی این دکل ها بنا شود و حتی عبور چنین خطوطی را از روی زمین های کشاورزی شاهد هستیم در حالی که وزارت نیرو مسئول و متولی این امر است اما نظارت های ضعیف و به تعبیری نبود نظارت کافی در اجرای درست قوانین این بی ملاحظگی را دامن زده است.

برای رسیدن به یک جواب کارشناسی با شرکت توانیر کشور تماس های مکرری داشتیم با آن که پی گیر موضوع بودیم متاسفانه این شرکت تا هنگام درج گزارش هیچ گونه پاسخی به ما نداد. اما دکتر مصطفی رجبی معاون برنامه ریزی شرکت برق منطقه خراسان رضوی نیز در این باره به ما می گوید: خطوط فشار قوی دارای دو حریم و با دو فاصله مشخص است. حریم یک که ۲۰ متر برای آن لحاظ شده و حریم دو که حدود آن در قانون ۵۰ متر پیش بینی شده است. وی می افزاید: براساس قانون در هر ساخت و سازی که در محدوده دکل ها انجام شود باید حریم خطوط فشار قوی را رعایت کنند. در حریم درجه یک هر گونه عملیات ساختمانی، احداث تاسیسات مسکونی، دامداری یا انبارداری و در حریم درجه دو احداث تاسیسات ساختمانی اعم از مسکونی، صنعتی، مخازن سوخت و آب تا هر ارتفاع ممنوع است.

این کارشناس وزارت نیرو اظهار می دارد:فقط زراعت کاری فصلی و سطحی و حفر چاه، قنات و شبکه آبیاری با رعایت فاصله ۳متر از پی پایه ها بلامانع بوده است، لذا در صورتی که مردم به حریم قانونی خطوط انتقال توجه داشته باشند و آن را رعایت کنند، هیچ گونه مشکلی پیش نخواهد آمد و نباید نگران بروز عوارض و تهدید سلامت خود باشند.


[http://www.aparat.com/v/ZAHWL]

سطوح ولتاژ در گروه های فشار ضعیف LV؛ فشار متوسط MV؛ فشار قوی HV و فوق فشار قویVEH گروه بندی می شوند. در استانداردها محدوده ی گروه ها مقداری متفاوت است. به عنوان مثال در IEC شبکه ۶۰ کیلو ولت در گروه فشار قوی و در ANSI فشار متوسط نامیده می شود. این پست ها در ایران تحت عنوان فوق توزیع بوده و ولتاژ ۶۳ کلیو ولت را به ۲۰ کیلو ولت تبدیل می کنند. در این ویدئو کوتاه با یک پست ۶۰ به ۱۲ کیلو ولت آشنا می شویم.


منابع: آپارات - http://www.rajabielectric.ir/ - fa.wikipedia.org - http://hadi-haddad-khouzani-bargh.blogsky.com/ 




  

                   


نظرات()   
   
جمعه 21 خرداد 1395  01:19 بعد از ظهر

درباره چاه ارت

برای حفظ ایمنی در ساختمان و محل سکونت یا محل کار و هر مکان دیگری بایستی از یک سسیستم حفاظتی استفاده شود.مهمترین سیستم حفاظتی ,سیستم ارتینگمی باشد .

سیستم ارتینگ یا چاه ارت در اکثر مکان ها استفاده می شود.در زمین هایی که امکان حفاری وجود دارد از چاه ارت و در سایر مکان ها از سیستم ارتینگ استفاده می شود.سیستم ارتینگ برای جلوگیری از خطراتی که ناشی از صاعقه می باشد استفاده می شود.برای دستیابی به یک سیستم ارتینگ کارآمد، بادوام و قابل اعتماد، باید شرایط مختلفی، همچون طراحی، اجرا و انتخاب مصالح مناسب را مورد توجه قرار داد. اما به طور کلی می توان گفت، چاه ارت از حساسیت و ویژگی‌های خاصی برخوردار است، زیرا پس از اجرای چاه ارت امکان دستیابی مجدد به آن وجود ندارد و در صورت بروز نقص یا اشکال نمی توان به طور کامل این نقص را بر طرف نمود.

می‌توان گفت مهم‌ترین و حساس‌ترین سیستم اتصال زمین، چاه ارت می باشد و طراحی و اجرای صحیح آن از اهمیت اساسی برخوردار است. اجرای چاه ارت بسیار حساس می باشد و فقط افرادی که تخصص کافی در این زمینه را دارند می توانند چاه ارت را نصب و اجرا نمایند. در اجرای چاه ارت بایستی برخی موارد را رعایت نمایید تا چاه ارت مناسبی داشته باشید و به خوبی کار کند.گاهی یک بی‌دقتی ساده در اجرای چاه ارت باعث از دست رفتن کل هزینه‌ها و ناکارآمدی سیستم چاه ارت می شود  که خود باعث بروز پیامدهای ناگواری می شود.

سیستم حفاظتی و ایمنی

امروزه وجود یک سیستم حفاظتی و ایمنی در اکثر ساختمان های بزرگ و برج های تجاری و اداری از ملزومات ساختمان می باشد .برای حفظ ایمنی و جلوگیری از خطرات اجتمالی صاعقه استفاده از سیستم ارتینگ و چاه ارت ضروری 

می باشد.عملکرد چاه ارت در حفظ ایمنی موثر می باشد,سیستم ارتینگ یا اتصال به زمین توسط متخصصین این حوزه بایستی نصب شود.در بعضی مکان ها از سیستم ارتینگ استفاده می شود و در برخی دیگر از چاه ارت استفاده می شود. با توجه به این که سیستم ارتینگ از نوع حفاظتی یا الکتریکی باشد می توان از روش های مختلف اجرای چاه ارت استفاده کرد . یکی از این روش ها قرار دادن الکترود ها در زمین است.هدف استفاده از سیستم ارتینگ کاهش مقاومت اتصال به زمین برای انتقال ولتازهای اضافی نا مطلوب است.ازعوامل موثر در مقاومت خاک مواردی مانند نوع خاک،آب وهوا و شرایط فصلی را می توان نام برد .سیستم ارتینگ که برای حفاظت در برابر صاعقه استفاده می شود  وبرای ارتباط آنها با سیستم حفاظت زمین باید نکاتی را رعایت کرد.

مزایای استفاده از سیستم ارتینگ

با در نظرگرفتن  استفاده گسترده از تجهیزات کامپیوتری و حفاظت از این تجهیزات و نیروی انسانی بایستی از سیستم ارتینگ استفاده شود.استفاده از سیستم ارتینگ از آسیب رسیدن به نیروی انسانی و تجهیزات الکتریکی پیشگیری می کند.برای حفاظت افراد و دستگاههای کامپیوتری و دیجیتالی، ولتاژهای اضافی تولید شده در بدنه كه باعث صدمه دیدن دستگاهها و افراد می شود، همچنین ولتاژهای بسیار زیاد و خطرناك ناشی از برخورد صاعقه با دكلها را بایستی خنثی کنیم .به همین دلیل از سیستم ارتینگ استفاده می شود.
الف ـ حفاظت و ایمنی نیروی انسانی
ب ـ حفاظت و ایمنی وسایل و تجهیزات الكتریكی و الكترونیكی
ج ـ حذف ولتاژ اضافی
د ـ جلوگیری از ولتاژ تماسی
ه ـ جلوگیری از ولتاژهای ناخواسته و صاعقه

لزوم استفاده از چاه ارت

در دنیای امروزی در اکثر مکان ها برای حفظ افراد و تجهیزات مورد استفاده از خطرات احتمالی و خطرات ناشی از صاعقه از سیستم ارتینگ و چاه ارت استفاده می شود, به عبارت دیگر برای حفظ ایمنی بیشتر برای اکثر ساختمان ها و مکان های

بزرگ و تجاری و کارخانه ها از  سیستم ارت استفاده می شود. لزوم استفاده از چاه ارت در حفظ ایمنی و امنیت بسیار مهم می باشد.شرکت نیک بینش کارن یک شرکت معتبر و متخصص در طراحی و اجرای چاه ارت می باشد.شرکت نیک بینش کارن با استفاده از کادری متخصص اجرای چاه ارت را انجام می دهد.

چاه ارت یک سیستم حفاظتی می باشد که برای حفظ ایمنی بیشتر در اکثر مکان ها اجرا می شود,اجرای چاه ارت در هر مکانی انجام می شود به طوری که در برخی زمین ها اجرای چاه ارت به صورت عمقی و در برخی دیگر به صورت سطحی انجام می شود.برای حفر چاه ارت به صورت عمقی بایستی زمین دارای خاک مناسب باشد و در برخی زمین ها که امکان چاه ارت به صورت عمقی وجود ندارد ,اجرای چاه ارت به صورت سطحی انجام می شود.

سیستم ارتینگ الکترولیتی

نوعی از سیستم ارتینگ که برای حفظ امنیت بیشتر است,سیستم ارتینگ الکترولیتی می باشد,سیستم ارتینگ الکترولیتی یک سیستم ارتینگ چند منظوره می باشد که برای ایمنی بیشتر استفاده می شود.

از این نوع سیستم ارتینگ برای حفاظت طولانی مدت استفاده می شود و برای امنیت بیشتر در برابر صاعقه های خطرناک و انرژی های تولید شده خطرناک به وسیله صاعقه است.از سیستم ارتینگ الکترولیتی در اکثر مکان ها استفاده می شود,مکان هایی که در آن ها تجهیزات کامپیوتری و دیجیتالی کاربرد فراوانی دارند,بیشتر از سایر مکان ها از سیستم ارتینگ استفاده می کنند.سیستم ارتینگ الکترولیتی ,کارکرد و قابلیت دستگاه های الکترونیکی یا دیجیتالی را در برابر خطرات افزایش می دهد و یک سیستم ارتینگ پایدار می باشد که در طولانی مدت می توان از آن استفاده کرد.

اجرای سیستم ارتینگ الکترولیتی

 سیستم ارتینگ الکترولیتی  یک سیستم ارتینگ می باشد که برای کسب رطوبت از اتمسفر از یک فرآیند هیدروسکوپی استفاده می کند. رطوبت و مواد شیمیایی که در درون الکترود وجود دارد با محلولی الکترولیتی واکنش می دهند و محلول الکترولیتی به درون خاک می رود و این محلول رسانایی خاک را افزایش می دهد و این رسانایی باعث کاهش مقاومت خاک می شود.این سیستم یک سیستم ارتینگ مفید می باشد که به شدت مقاومت خاک را کاهش می دهد.

هدف اجرای سیستم ارتینگ

در سال های دور ,حدودا در 200سال پیش اساسا مفهومی به نام سیستم ارتینگ وجود نداشت و هیچ جایی از تجهیزات الکتریکی ارت نمی شد و به همین دلیل در منازل و اماکن عمومی برق گرفتگی و صدمات بسیاری

به بار می آمد.مهمترین هدف اجرای سیستم ارتینگ جلوگیری از برق گرفتگی و خطرات ناشی از آن است, از همین رو در سال 1924و برای اولین بار استفاده از سیستم ارت در انگلستان اجباری شد واکثر اماکن در انکلستان از سیستم ارت استفاده کردند.

در حال حاضر در اکثر مکان های بزرگ و برج های تجاری در تمام دنیا برای جلوگیری از خطرات جبران ناپذیر برق گرفتگی از سیستم ارتینگ استفاده می کنند.سیستم ارتینگ یک سیستم حفاظتی می باشد که در اصطلاح به آن زمین کردن نیز می گویند و از نظر علمی به اتصال الکتریکی مناسب به زمین در صورتی که زمین عایق مناسبی برای انتقال جریان های خطا(صاعقه) باشد, سیستم ارتینگ می گویند.

اهداف کلی اجرای سیستم ارتینگ

1-کارکرد صحیح تجهیزات حفاظتی

2- مهار جریان های تولیدشده از القـائـات الکتـرو مغناطیسی و تخلیه الکتریسته ساکـن

3-کاهش ولتاژ گـام و تماس در مواقع بروز اختلاف پتانسیل های خطرناک

4-حفاظت جان انسان ها و کاربـرد مناسب سیستم های الکتریکی ، الکترونیکی و دیجیتالی




منبع: 

http://earth.karenteam.com/




  
                  


  • آخرین ویرایش:جمعه 21 خرداد 1395
نظرات()   
   
شنبه 4 اردیبهشت 1395  06:01 بعد از ظهر
نوع مطلب: (جسم ،آموزشی ،لامپ ها ،) توسط: Mohammad Sadr

لامپ ها
لامپ وسیله‌ای است تعویض پذیر که برای تبدیل الکتریسیته به نور طراحی شده‌ است. این وسیله اکثراً از پایه سرامیکی، فلزی، شیشه‌ای، یا پلاستیکی که اتصال الکتریکی با پایه لامپ را برقرار می‌کند . این اتصال ممکن است یا یک سرپیچ ، دوپایه فلزی با دو فلز کلاه شکل برقرار گردد .

یک لامپ التهابی شفاف

لامپ التهابی

لامپ رشته‌ای با رشته تنگستن پیچیده شده، در سال ۱۹۲۰ میلادی به بازار آمد. گاهی اوقات این لامپ با لامپ رشته کربنی که در ۱۸۹۰ معرفی شد اشتباه گرفته می‌شود. علاوه بر لامپ حبابی معمولی شامل انواع متنوعی مانند لامپ‌های کم توان و ولتاژ پایین نیز می‌شود که کاربرد زیادی داشته‌اند اما هم اکنون به صورت عمده با ال‌ئی‌دی‌ها جایگزین شده‌اند.
بعضی از کشورها رغبت زیادی به جایگزینی بعضی از انواع این لامپ‌ها نشان داده‌اند، مانند برنامه جایگزینی لامپ‌های رشته‌ای رایج در استرالیا تا سال ۲۰۱۰، چون این لامپ‌ها از لحاظ بازده تبدیل الکتریسیته مقرون به صرفه نیستند. کمتر از ۳٪ انرژی دریافتی به نور تبدیل می‌شود. تقریباً تمام انرژی دریافتی به گرما تبدیل می‌شود که باعت گرمی هوا می‌گردد و باید توسط تهویه‌های مطبوع یا هواکش‌ها از ساختمان دفع شود که اغلب باعث اتلاف بیشتر انرژی می‌شود. در بعضی مناطق تاریک و سرد که به گرما و نور نیاز دارند گرمای تولید شدهٔ ناخواسته، ممکن است دارای ارزش باشد.

لامپ‌های مایکرویو

لحظه از هم گسیختگی یک لامپ روشن که با گلولهتفنگ ایرسافت هدف قرار گرفته است.
یک لامپ الکترونیکی باز شده‌است و باعث خروج گاز ساکن درون لامپ گردیده‌است. پس از آن هنگامی که لامپ روشن می‌گردد رشته تنگستن شروع به سوختن می‌کند و شعله‌ای از آتش را حاصل می‌کند. این تشکیل آتش به خاطر نفوذ اکسیژن به درون لامپ می‌باشد.

اولین منبع عملی واقعی مایکرویو لامپ مگنترون بود که در دهه ۱۹۳۰ در انگلیس ساخته شد و سپس از آن در ساخت و توسعه سیستم رادار در خلال جنگ جهانی دوم استفاده شد. در سال‌های اخیر قطعات نیمه هادی به طور فزآینده‌ای جایگاه لامپ‌های مایکرویو را پر نموده و مزایای متعدد هم دارند. اما هنوز هم لامپ‌ها برای تولید توان‌های بسیار بالا (۱۰ کیلو وات تا ۱۰ مگا وات) و فرکانس‌های بالاتر امواج میلی‌متری (۱۰۰ گیگا هرتز و بالاتر) لازم و ضروری می‌باشند.
انواع بسیار متعددی از شکل لامپ‌ها در کنار مفاهیم مختلفی که بر اساس آن عملکرد لامپ بنا گذاشته شده‌است وجود دارند. اما تمامی لامپ‌ها جنبه‌های مشترک متعددی دارند. اول آنکه در تمامی لامپ‌ها برهم کنش ک اشعه با یک میدان مغناطیسی در داخل روکش خلأ شیشه‌ای یا فلزی را داریم؛ بنابراین می‌بایست به طریقی انرِزی RF در خارج این روکش به آن تزویج نماییم این کار را معمولاً با پنجره‌های سطحی یا حلقه‌ها و پروب‌های تزویجی هم محور انجام می‌دهیم.
کلایسترون انعکاسی یک لامپ کلایسترون تک حفره‌است که به عنوان یک تشدید کننده با استفاده از یک الکترود انعکاس دهنده پس از حفره جهت ایجاد فیدبک مثبت از طریق اشعه الکترونی عمل می‌نماید، این کلایسترون را می‌توان به صورت مکانیکی و با تنظیم اندازه حفره به صورت دلخواه تنظیم نمود. عیب بزرگ کلایسترون‌ها پهنای باند نازک آن‌ها می‌باشد که نتیجه حفره‌ها با Q بالا مورد نیاز جهت خوشه بندی الکترون می‌باشد. کلایسترون‌ها برای سطوح نویز AMو FM بسیار پایین می‌باشند.
پهنای باند کم تقویت کننده کلایسترون در لامپ با موج حرکتی (TWT) بر طرف گردیده‌است. یک تقویت کننده با اشعه خطی است که از یک تفنگ الکترونی و یک آهنربای متمرکز کننده جهت شتاب بخشیدن به اشعه الکترون‌ها در خلال یک ناحیه برهم کنش استفاده می‌کند. معمولاً ناحیه برهم کنش از یک ساختار هیلیکس با موج آهسته با یک ورودی RF درانتهای تفنگ الکترونی و یک خروجی RF در انتهای کلکتور تشکیل می‌شود. ساختار هیلیکس سرعت انتشار موج RF را کاهش داده بنابر این، این موج با همان سرعتی حرکت می‌کند که موج و اشعه در ناحیه برهم کنش حرکت می‌نمایند و اثر تقویت کنندگی بدست می‌آید. سپس سیگنال تقویت شده از انتهای هیلیکس تزویج می‌گردد.TWT بالاترین پهنای باند را در میان لامپ‌های تقویت کننده دارد که مقدار آن ار ۳۰٪ تا ۱۲۰٪ متغیر است. در نتیجه این لامپ جهت استفاده در سیستم‌های جنگ الکترونیک بسیار مفید است چرا که در این سیستم‌ها نیاز به تئانی بالا در پهنای باند هی وسیع داریم. ابن لامپ‌ها دارای توان نامب چند صد وات (به طور اسمی) استاما می‌توان این مقدار را تا چند کیلو وات نیز افزایش داد که این کار توسط ایجاد یک ناحیه برهم کنش با استفاده از مجموعهای از حفره‌های تزویج شده انجام می‌شود البته در عوض پهنای باند کاهش خواهد یافت. راندمان TWT تقریباً پایین استو به طور اسمی بین ۲۰٪ و ۴۰٪ می‌باشد.
نوع دیگری از لامپ نوسان ساز اشعه خطی، نوسان ساز با برهم کنش توسعه یافته (EIO)است.EIOخیلی مشابه یک کلایسترون است واز ناحیه برهم کنش شامل تعدادی حفره تزویج شده با یکدیگر با فیدبک مثبت جهت انجام نویان استفاده می‌نماید. این لامپ دارای یک پهنای باند تنظیم شده نازک و یک راندمان متوسط است اما می‌توان توان‌های بالا نزدیک چند صد گیگا هرتز را تأمین نماید. فقط ژیراتون است که می‌تواند توان بیشتری را تحویل نماید. لامپ‌هایی با میدان متقاطع شامل مگنترون، تقویت کننده با میدان متقاطع وژیراتون است. همان‌طور که از قبل فهمیدیم مگنترون اولین منبع مایکرویو توان بالا است. مگنترون از یک کاتد استوانه‌ای تشکیل گردیده‌است که توسط یک آند استوانه‌ای با چندین حفره تشدید کننده در طول قطر داخلی آن احاطه گردیده‌است. یک میدان مغناطیسی بایاس به صورت موازی با محور کاتد-آند اعمال می‌گردد. در عمل ابری از الکترون‌ها تشکیل گردیده که حول کاتد در ناحیه برهم کنش می‌چرخد. مشابه با قطعات اشعه خطی، خوشه بندی الکترون رخ داده و انرژی از اشعه الکترونی به موج RF منتقل می‌شود. توان RF می‌تواند خارج از لامپ با یک پروب، حلقه یا پنجره روزنه دار تزویج گردد. مگنترون‌ها می‌توانند توان‌های خروجی بسیار بالا-در حد چند صد کیلو وات را فراهم نمایند. همچنین مگنترون دارای راندمانی در حدود ۸۰٪ یا بیشتر می‌باشد. اما یک عیب بزرگ آن این است که مگنترون نویز زیادی را تولید می‌کند و نمی‌تواند فرکانس یا ارتباط فاز را تثبیت نماید در حالی که در حالت پالسی عمل می‌نماید. این فاکتورها جهت عملکرد بالای رادارها ی پالسی بسیار مهم هستند که درآن‌ها تکنیک‌های پردازش یر روی مجموعهای از پالس‌ها ی بازگشتی عمل می‌نمایند. (رادارهای مدرن از این نوع امروزه عموماً از منابع نیمه هادی با نویز کم به همراه یک TWT جهت تقویت کنندگی توان استفاده می‌نمایند) حال کاربرد مگنترون‌ها عموماً جهت پخت‌وپز با مایکروویو می‌باشد.

لامپ هالوژن

لامپ‌های هالوژن اکثراً بسیار کوچک‌تر از لامپ‌های رشته عادی می‌باشند، زیرا برای کارکرد موفق باید دمای حباب بیشتر از ۲۰۰ درجه سانتیگراد باشد. به همین منظور باید حبابی از جنس سیلیکای سیم کشی شده یا بعضی اوقات شیشه آلومینوسیلیکات باشد. اغلب این حباب داخل یک لایه شیشه‌ای دیگر پوشیده می‌شود. لایه بیرونی برای احتیاط قرار داده می‌شود تا پرتو ماوراء بنفش را کاهش دهد و در برابر انفجاری که گاهی اوقات برای این لامپ‌ها رخ می‌دهد لایه‌ای محافظ تشکیل دهد. همپنین برای کاهش اثر ضایعات ناشی از اثر انگشت. همچنین احتمال آتش‌سوزی برای لامپ‌های بدون پوشش بیشتر است که استفاده از آنها را اگر در حفاظ مناسب قرار نگیرد در بعضی مکان‌ها ممنوع می‌کند. مدل‌های ساخته شده برای ولتاژهای ۱۲ و ۲۴ ولت رشته‌های فشرده تری دارند که برای کنترل نوری مناسب اند، همچنین بازده نوری (لومن بر وات) بیشتری دارند و عمر بیشتری نسبت به مدل‌های غیر هالوژنی دارند. مقدار نور خروجی هم تقریباً در طول عمر لامپ ثابت است.

لامپ فلوروسنت (مهتابی)

لامپ فلورسنت توسط نیکلای تسلا اختراع و ثبت شد، که بازده نور بسیار بیشتری از لامپ رشته‌ای دارد. برای نور یکسان این لامپ‌ها نسبت به لامپ‌های رشته‌ای حدوداً ۴/۱ تا ۳/۱ مصرف می‌کنند. تا دهه ۱۹۸۰ این نوع لامپ به دو نوع خطی و دوار محدود می‌شد و شکل‌های دیگر زیاد محبوبیت پیدا نکردند. لامپ‌های فلورسنت فشرده (CFL) - که در ایران یه نام کم مصرف مشهورند - در اوایل دهه ۱۹۸۰ به بازار آمدند.
اکثر لامپ‌های CFL دارای بالاست الکتریکی داخلی می‌باشند و به سرپیچ قلزی یا پایه‌های میخی مجهز هستند. بعضی از انواع CFL دارای بالاست جداگانه می‌باشند که لامپ و بالاست را می‌توان جداگانه تعویض کرد.
عمر متوسط نامی برای یک لامپ فلورسنت خطی ۱۰، ۰۰۰ تا ۲۰، ۰۰۰ در مقایسه با عمر ۷۵۰ ساعت (۱۱۰ ولت) و ۱۰۰۰ ساعت (۲۴۰ ولت) می‌باشد.
بعضی از انواع بالاست لامپ فلورسنت در محیط سرد به سختی لامپ را روشن می‌کنند به همین دلیل در مناطق سردسیر باید نوری که در فضای باز مورد استقاده قرار می‌گیرد برای این شرایط طراحی شده باشد تا به طور مناسب کار کند.
لامپ‌های فلورسنت در رنگ‌های متنوعی از لحاظ دمای رنگ (منظور از دمای رنگ اثر رنگ بر روح و روان است به عنوان مثال رنگ آبی سرد و رنگ قرمز گرم است) ساخته می‌شود. در بعضی کشورها نوع سفید سرد (CW) رایج تر است در صورتی که در بعضی دیگر رنگهای سفید گرم تر غالب است.
در آمریکا لامپ فلورسنت اکثراً در رنگ سفید سرد مورد استفاده قرار می‌گیرد (CW)، که به همراه حباب‌های نصب شده در خانه که رنگی متمایل به صورتی دارند رنگ سفید گرم (WW) تولید می‌شود. در این بین رنگ «سفید بهینه شده» (CW) نیز استفاده می‌شود، که طبیعی تر به نظر می‌رسد. همچنین رنگ سفید آفتابی بسیار سرد (DW) نیز موجود است. لامپ‌های فلورسنت فشرده اکثراً به صورت سفید گرم به حساب می‌آیند، چون اکثراً مانند لامپ رشته‌ای نوری متمایل به زرد از خود ساطع می‌کنند. سردی و گرمی نور امری نسبی و اکثراً سلیقه‌ای است به همین دلیل دمای رنگ و فهرست تولید رنگ (CRI) به عنوان مبنای کامل رنگ برای لامپ‌های فلورسنت و گاهی اوقات برای انواع دیگر نورپردازی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

لامپ‌های فلورسنت فشرده (کم مصرف)
تولید لامپ‌های فلورسنت فشرده تحول بسیار عظیمی در بهینه‌سازی مصرف انرژی الکتریکی برای تامین روشنایی ایجاد کرد. از نظر عملکرد این لامپ‌هاکاملا شبیه به لامپ‌های فلورسنت هستند و تنها به خاطر اینکه حجم آنها بسیار کوچکتر از لامپ‌های فلورسنت است آنها را لامپ‌های فلورسنت فشرده (Compact Florescent Lamp) یا به اختصار CFL نامیدند. با این حال بدلیل مصرف بسیارپائین انرژی و بازدهی بسیارخوب در مقایسه با لامپ‌های رشته‌ای به کم مصرف (Energy Saving Lamp) مشهور شدند. یکی از معایب این لامپ‌ها وجود 8-5 میلی‌گرم جیوه آزاد درون این لامپ‌ها است. در واقع قابلیت نورافشانی لامپ‌های فلورسنت مبتنی بر خواص جیوه است. البته جیوه به همان اندازه که در ایجاد نور سفید توانایی و کارآیی دارد، سمی و خطرناک نیز هست. بر اساس آمار منتشر شده، دست‌کم یکی از موارد مسمومیت با جیوه به لامپ‌های فلورسنت تعلق دارد.
از دیگر معایب لامپ‌های فلورسنت وجود مقدار زیادی اشعه ماوراء بنفش در این لامپ‌ها می‌باشد که با مرور زمان آسیب‌های جدی به چشم، پوست و... وارد می‌کند.

ال‌ای‌دی

تا دهه ۱۹۷۰ ال‌ای‌دی‌های حالت جامد به عنوان نشانگر رواج داشتند. در سالهای اخیر، مبحث بازده و خروجی مورد توجه قرار گرفت تا آنجا که هم اکنون ال‌ای‌دی‌ها جایگاه ویژه‌ای در کاربرد نورپردازی پیدا کردند. ال‌ای‌دی‌های نشانگر به دلیل عمر بالایشان تا ۱۰۰، ۰۰۰ ساعت شناخته شده هستند، اما ال‌ای‌دی‌های نورافشان بنا بر سنت قدیم کمتر مورد استفاده قرار گرفتند (به دلیل قیمت زیاد ال‌ای‌دی به ازای هر وات)، و در نتیجه عمر بسیار پایین‌تری هم داشتند. به دلیل قیمت بالا به ازای هر وات، نورپردازی‌های ال‌ای‌دی برای مصارف توان بسیار پایین، نوعاً زیر ۱۰ وات کاربرد دارند. ال‌ای‌دی‌ها هم اکنون بیشتر برای کارهای توان پایین و مقرون صرفه مثل نورپردازی در شب و چراغ‌های قوه کاربرد دارند. ال‌ای‌دی‌های رنگی همچنین می‌توانند برای کارهای زیبا مانند نورپردازی اشیاء شیشه‌ای یا حتی برای قطعات یخ در نوشیدنی‌ها و میهمانی‌ها مورد استفاده قرار گیرد. همچنین در جشن‌ها به صورت روزافزونی مورد استفاده قرار می‌گیرند. بازده ال‌ای‌دی در بازه بسیار زبادی متغیر است. بعضی از آنها از لامپ‌های رشته‌ای هم بازده کمتر و بعضی بازده بیشتری دارند. کارکرد ال‌ای‌دی در این رابطه به غلط مورد تفسیر قرار می‌گیرد، چون جهت‌مندی ذاتی نور ال‌ای‌دی‌ها شدت نور بیشتری به آنها در یک زاویه به ازای کل نور تولید شده می‌دهد. ال‌ای‌دی‌های تک رنگ فناوری ساخت بسیار کاملی دارند، در حالی که ال‌ای‌دی‌های سفید در زمان نگارش این نوشته هنوز مشکلات حل نشده‌ای دارند. (CRI) فهرست تولید رنگ آنها کاملاً مناسب نیست؛ که باعث تولید رنگ‌های نچندان دقیق می‌شود. توزیع نور ساطع شده از ماده فسفری (در مانیتورها) با توزیع نور ناشی از ال‌ای‌دی متفاوت است که باعث می‌شود دمای رنگ تولیدی از زوایای مختلف متفاوت باشد. کیفیت ماده فسفری در طول زمان کاهش پیدا می‌کند، که باعث می‌شود دمای رنگ و قدرت رنگ در طول زمان کاهش پیدا کند؛ که با ال‌ای‌دی‌های کم کیفیت این تغییر بیشتر خواهد بود. تغییرات دمایی محدود باعث می‌شود که مقدار توان برای یک لامپ ال‌ای‌دی نسبت به یک لامپ رشته‌ای در همان سایز بیشتر باشد و باعث برتری نسبت به لامپ‌های رشته‌ای می‌شود. فناوری ال‌ای‌دی برای طراحان نور مناسب است زیرا مصرف توان و تولید دمای بسیار پایین، کنترل روشن/خاموش آنی، و در مورد نور تک رنگ، ثبات رنگ بسیار بالایی در طول عمر خود و به نسبت هزینه تولید پایینی دارد. در سال‌های اخیر، نرم‌افزارهایی برای تلفیق نور و تصویر طراحی شده تا تصاویر ویدیویی را در ال‌ای‌دی‌های نصب شده به تصویر بکشند تا دیواره‌هایی تصویری با رزولوشن پایین را به وجود آورند. برای نورپردازی‌های عمومی خانگی، هزینه خرید سیستم نورپردازی ال‌ای‌دی هنوز بسیار بیشتر از روش‌های رایج نورپردازی است.

لامپ قوس کربنی

لامپ قوس کربنی دو الکترود میله‌ای کربنی در هوای آزاد دازد که با یک بالاست محدود کننده جریان انرژی دهی می‌شود. قوس الکتریکی با نزدیک کردن دو الکترود به هم و سپس جداسازی آنها ایجاد می‌گردد. قوس حاصله نوک دو الکترود را گرم می‌کند تا به رنگ سفید در بیایند. این لامپ‌ها بازده بیشتری نسبت به لامپ‌های رشته‌ای دارند، اما میله‌های کربنی زود عمر خود را از دست می‌دهند و نیاز به تنظیم مداوم دارند. این لامپ‌ها اشعه ماوراء بنفش بسیار زیادی تولید می‌کنند، در محیط‌های سربسته نیاز به تهویه دارند، و به علت نور بسیار شدیدشان نیاز به محافظی در مقابل دید مستقیم دارند. لامپهای قوس کربنی در توان‌های بالا کار می‌کنند، و به نسبت لامپ‌های ابتدایی دهه ۱۹۲۰ بازده بیشتری داشتند. همچنین آنها منبع نور نقطه‌ای هستند. این مشخصات آنها را برای منابع نوری مورد استفاده در جستجو، نورهای راهنما و نور پرژکتور فیلم مناسب ساخته بود. نیاز مداوم آنها به توجه و تنظیم، و تعویض مداوم میله‌ها استفاده آنها را برای مصارف عادی دشوار ساخت، به همین دلیل از آنها در زمانی که نور پرتوان مشابهی وجود نداشت به عنوان منابع نوری پرتوان استفاده می‌شد. لامپهای قوس کربنی علیرغم جایگاه ویژه‌شان در اواسط جنگ جهانی دوم و بعد از ان از رده خارج شدند.



  • آخرین ویرایش:شنبه 4 اردیبهشت 1395
  • برچسب ها:لامپ ها ،
نظرات()       
شنبه 4 اردیبهشت 1395  05:36 بعد از ظهر

مهندسی خودرو
 مهندسی خودرو بعنوان مادر کلیه رشته‌های منشعب از مهندسی مکانیک شناخته می‌شود زیرا مهندسی مکانیک با صنعت خودرو آغاز گردید و مکانیزمها و تکنیکهای و تجربیات حاصل از آن در بخش‌های دیگر بکار گرفته شد.این رشته در کشورهای پیشرفته تا سطح دکترا و در شاخه‌های گوناگون توسعه یافته‌است.

تومبیل را شخص بخصوصی اختراع نکرد بلکه این وسیله بتدریج تکامل یافت و به شکل امروزی در آمد.اتومبیل‌های اولیه شبیه درشکه بود و با نیروی بخار به حرکت در می‌آمد. آغاز زندگی و پیدایش خودروهای موتوری به سال ۱۷۶۹ میلادی باز می‌گردد، هنگامی که مهندس نظامی فرانسوی، نیکولاس ژوزف کاگنوت، یک سه چرخه بخار را برای کشیدن و حمل و نقل قطعات توپ می‌سازد. پس از گذشت چند سال از آن تاریخ یک مدل بهتر ساخته می‌شود. در اثر برخورد آن با دیوار سبب رخ دادن نخستین پیش آمد رانندگی در تاریخ خودروهای جاده‌ای می‌گردد. در پی آن در سال ۱۷۸۴ میلادی یک خودرو با موتور بخار توسط مهندس اسکاتلندی جیمز وات ساخته می‌شود، که از کارایی چندانی برخوردار نبود. در سال ۱۸۰۲ میلادی ریچارد ترویتیک انگلیسی یک واگن بخار را به وجود آورد که فاصلهٔ میان کورنوال و لندن را می‌پیماید. یک شب به سبب فراموشی ترویتیک در خاموش کردن آتش دیگ بخار، واگن طعمه آتش سوزی شده و از بین می‌رود. بازار کالسکه‌ها و واگن‌های بخار در انگلیس تا سال ۱۸۶۵ میلادی رونق داشت تا اینکه سرانجام رقابت با راه آهن و نیز تصویب قوانین صریح علیه سرعت به عمر این دسته از خودروها پایان میدهد. نخستین سواری‌های عملی که موتور بنزینی توان آنها را فراهم می‌ساخت، در سال ۱۸۸۶ میلادی ایجاد شده و سازندگان عمده آن کارل بنز و گوتلیب دایملر می‌باشند که جدا گانه کارمی‌کردند

شروع صنایع اتومبیل

Auto.gif

با اختراع موتور احتراقی در سال ۱۸۶۰ میلادی بوسیله یک نفر بلژیکی بنام اتی ین لونوار آغاز شد. در سال ۱۸۷۴ زیگفرید مارکوس در شهر وین یک موتور چهار سیلندر اختراع کرد که بوسیله بخار کار می‌کرد و از نوع موتورهای برون سوز بحساب می‌آمد. در سال ۱۸۷۶ یک مهندس آلمانی بنام نیکلاس اتو یک موتور احتراق داخلی را با موفقیت به مرحله ظهور رساند.تبدیل سوخت مایع به گاز تاثیر مهمی در این صنعت ایجاد کرد. دو نفر به نامهای گوتلیب دایملر و ویلهلم مایباخ که هر دوی آنها از اتو تجربه اندوزی کرده بودند در شهر اشتوتگارت در سال ۱۸۸۲ کارگاهی دایر نمودند و پس از گذشت یکسال اولین موتور خود را عرضه نمودند. موتور آنها نوعی موتور سبک با سرعت بالا در حدود ۹۰۰RPM بود که نسبت به موتورهای احتراق داخلی آن زمان که حداکثر دورشان ۲۰۰RPM بود نوعی موفقیت محسوب میشد. موتور ساخت دایملر کم کم از صورت تک سیلندر به نوع دو سیلندر V شکل مبدل گردید که مجهز به کاربراتور بود.کاربراتور موتور دایملر را مای باخ طراحی کرده بود.دایملر سیستم جرقه زنی بدیعی را به خدمت گرفت که به سیستم جرقه زنی لوله داغ موسوم بود.این روش عمل ایجاد جرقه توسط یک لوله پلاتینی که در بالای سیلندر قرار داشت و انتهای دیگرش توسط شعله سرخ نگهداشته می‌شد انجام می‌گردید. کارل بنز آلمانی که ده سال از دایملر جوان تر بود برای سیستم جرقه زنی خود از الکتریسته استفاده کرد. او موتور چهار سیلندریس را طراحی نمود و در روی یک وسیله نقلیه سه چرخ قرار داد. دو اثر دیگر کارل بنز یعنی سوپاپ قارچی شکل و سیستم خنک کاری با آب او هنوز مورد استفاده قرار می‌گیرند. سیستم خنک کاری دایملر به آب حرکت چرخشی اجباری نمی‌داد بلکه مخزن آبی در سطح بالاتر از موتور قرار داشت و آب گرم به علت سبک شدن بطرف بالا و آب سرد به جهت سنگینی بطرف پایین حرکت می‌نمود که به این سیستم ترموسیفونمی‌گویند. بالاخره دایملر در سال ۱۸۸۶ یک وسیله نقلیه چهار چرخ طراحی نمود. در سالهای بعد بنز به عنوان تجارت وسیله نقلیه سه چرخ را ببازار عرضه کرد که به این ترتیب اولین اتومبیل به همراه سر و صدا و مشکلات فراوان وارد بازار شد. دایملر نیز با عرضه اتومبیل خود صنعت اتومبیل سازی را مجهز نمود تا با سرعت بیشتر وارد قرن بیستم شود.

اتومبیل کارل بنز 1885

نوآوری امیل لواسور

امیل لواسور توانست سامانه انتقال قدرت را که تا آن زمان تسمه‌ای بود بصورت کلاچ و گیربکس درآورد. به علاوه سیستم موتور جلو و محرک عقب را طراحی نمود. گرچه صنعت خودرو در آلمان متولد شد و در فرانسه رشد پیدا نمود ولی در کشورهای انگلیس و آمریکا پیگیری بیشتری نسبت به ان به عمل آمد. در انگلستان مردم استقبال خوبی از اتومبیل به عمل نیاوردند و می‌گفتند که حمل و نقل بوسیله چهار پا بهتر است نتیجتاً اتومبیل در انجا ممنوع گردید ولی در سال ۱۹۰۵ دولت انگلیس سفارش خرید اتومبیل را به یک شرکت انگلیسی داد.

قانون پرچم قرمز

قانونی به تصویب رسید که براساس آن به موتورهای بخاری اجازه می‌داد که در شهرها با سرعتی معادل قدم زدن حرکت کنند. برای لکوموتیوها سرعت مجاز تا سال ۱۸۶۵ برابر ۶ کیلومتر در ساعت تعیین شد. به دارندگان وسیله نقلیه به دیده تحقیر نگریسته می‌شد و آنها را موظف می‌کردند تا پشت سر یک نفر پرچم بدست با فاصله ۵۵ متر حرکت کنند.

جعبه‌دنده خورشیدی

در سال ۱۸۹۷.م یک فرد انگلیسی بنام فردریک لنچستر موتور دو سیلندری ساخت که در آن از جعبه‌دنده خورشیدی (گیربکس سیاره‌ای) با محور محرک بجای زنجیر محرک استفاده می‌شد. بعلاوه چرخدنده حلزونی، محور دنده عقب، میل لنگ، سیستم روغنکاری تحت فشار را به ثبت رساند. تا آن زمان روش روغنکاری قطره‌ای یا پاششی معمول بود. در فرانسه نیز شخصی بنام کنت آلبرت دودیون که جوانی اشرافی بود با مشارکت شخصی بنام ژرژبوتون یک موتور تک سیلندر هوا خنک ساخت. نام دودیون هنوز باقی است زیرا هم اکنون طرح او در محورهای عقب برخی خودرها مانندآستین و اوپل استفاده می‌شود. بوتون این طراح و متفکر به اصل پی برده بود که اگر ساختمان موتور و میل لنگ متعادل بوده و نیز لقی‌های قطعات متحرک نسبت بهم کم باشد می‌توان قدرت و سرعت زیادی را از موتور بدست آورد. طراحان دیگر نیز مانند لنچستر دریافتند که برای بازدهی بیشتر لازم است که سوپاپ‌های موتور بصورت مکانیکی باز و بسته شوند. در آن موقع رسم بود سوپاپ‌ها در اثر مکش پیستون باز می‌شدند و تحت نیروی فنر بسته می‌شدند.

طرح رنو

لوئی رنو از یک محور برای انتقال حرکت به چرخهای عقب استفاده کرد و در مسیر آن قفل گاردان به کار برد تا ارتعاشات تعلیق مستقل عقب بر محور محرک را حذف نماید. طرح دیگر رنو ساخت اتومبیل مسقف بود.

فناوری های پیشرفته 

خودروسازان امروزی جهت دستیابی به سطوح بالاتر استانداردهای تعریف شده در زمینه‌های مختلف از جمله محیط زیست، مصرف سوخت، راحتی سرنشین، پایداری خودرو و مواردی از این قبیل از تکنولوژی‌های نوین و پیشرفته در خودروهای خود بهره می‌جویند. این فناوری‌ها اغلب از دهه 1980 میلادی توسط خودروسازان بزرگ دنیا طراحی، تولید و مورد توسعه قرار گرفته است. اما امروزه تمام خودروسازان دنیا بر موضع استفاده از فناوری پیشرفته در صنعت خودرو متفق‌القول هستند. برخی از این تکنولوژی (فناوری)ها عبارتند از: سیستم ترمز ضدقفل، سیستم کنترل کشش، سیستم کنترل پایداری خودرو، سیستم توزیع الکترونیکی نیروی ترمزی، سیستم سوخت رسانی تزریق مستقیم، سیستم کیسه ایمنی هوا، سیستم ترمز کمکی، سیستم مدیریت سوخت و جرقه، سیستم کمربند ایمنی پیش‌کشنده، سیستم تعلیق هوشمند، سیستم فرمان فعال و موارد بسیار دیگر.

البته باید این را مدنظر داشت که مرز معینی برای فناوری پیشرفته در صنعت خودرو وجود ندارد؛ از اینرو در برخی کتب مرجع دانشگاهی، سیستم جرقه الکترونیکی در زمرۀ فناوری‌های پیشرفته محسوب شده و در برخی کتب دیگر سیستم مدیریت سوخت و جرقه جزء فناوری‌های پیشرفته محسوب نشده است.

با توجه به رشد چشمگیر دانش و صنعت الکترونیک در سال‌های اخیر، امروزه می توان اینگونه بیان نمود که تمام فناوری‌های پیشرفته مورد استفاده در خودروها، برای نیل به عملکرد مطلوب، از سیستم‌های کنترل الکترونیکی خودرو و یا سیستم‌های مکاترونیکی خودرو استفاده می‌کنند.

کنترل پیشرفته

امروزه در تمامی خودرو ها از سیستم های کنترلی هوشمند برای قسمت های مختلف استفاده میشود. برای مثال سیستم های مولد قدرت ،انتقال قدرت،تهویه مطبوع خودرو و سیستم های ایمنی خودرو و... همگی دارای کنترل هوشمند می باشند.

منابع انرژی

ذخیره کننده های انرژی

مواد و مصالح

  • آلومینیم های سخت، فایبر گلاس، فیبر کربن، نانولوله کربنی جایگزین فولاد خواهند شد.
  • شیشه های واتر ریپلنت

MIT Car


موتور دیزلی

بسیار از ما با دیدن کامیون های قدرتمند ده ها تنی و بارهای سنگین آنها به این فکر فرو می رویم که عامل به وجود آمدن این قدرت و گشتاور عظیم چه موتوری است ، در کشور ما بر خلاف موتورهای بنزینی که پیشرفت های نسبتا خوبی داشته اند موتورهای دیزلی هیچ پیشرفتی نداشته و خودروهای سنگین فعلی مثل BENZ 911   ، MACK  ، DAF  یا انواع جدیدتر کامیون های قدرتمند FH12  ، HOWO ، ACROS  و .... همگی از تکنولژی صد در صد واردتی استفاده می کنند .

موتورهای دیزلی در ظاهر شبیه به موتورهای بنزینی بوده و تفاوت آنها فقط در مقاوم تر بودن اجزا و متعلقات و اندازه بزرگتر قطعات آنها می باشد ، مثلا پیستون های قدرتمند – میل لنگ های سخت کاری شده و آهنگری پرسی شده – شاتون های فورجینگی قوی و .... می باشد .

اما تفاوت اصلی این موتورها با موتورهای بنزینی در نحوه سوخت رسانی و نحوه اشتعال سوخت است ، در موتورهای بنزینی سوخت در کاربراتور با هوا مخلوط شده و یا توسط انژکتور به هوا اضافه می شد ولی در موتورهای دیزلی هوای خالص وارد سیلندر شده و به حدی متراکم می گردد که با پاشش سوخت درون محفظه آتشین سیلندر احتراق خود به خود آغاز می شود .

همچنین در موتورهای بنزینی نیاز به تشکیلات جرقه زنی از قبیل کوئل – دلکو – وایر های فشار قوی – شمع – مگنت – یا سیستم های جدیدتر سنسور های الکترونیکی جهت تعیین زمان جرقه می باشد ولی در دیزل احتراق خود به خود بوده و نیاز به موارد فوق نمی باشد ، ( در موتورهای جدید دیزل برای بهبود کیفیت احتراق در کنار انژکتور درون سیلندر یک شمع هم جهت ایجاد به موقع جرقه تعبیه شده است ) .

ایجاد فشار در موتور دیزل

همانطور که گفته شد در موتور دیزل سوخت با فشار زیاد درون محفظه سیلندر پاشیده می شود ، ما به ابتدای مسیر سوخت در باک میرویم تا سرنوشت آن را از باک تا انژکتور ( درون سیلندر ) بررسی کنیم .

پمپ اولیه

 سوخت از باک توسط پمپ اولیه ( سه گوش ) مکیده می شود ، درون پمپ سه گوش یک پیستون کوچک متصل به دسته پیستون ، فنر ، غلطک که انرژی خود را از بادامک خارج ازمرکز می گیرد ، سوپاپ ورودی و خروجی می باشد .

وقتی بادامک از زیر غلطک خارج می شود پیستون تحت اثر نیروی فنر به سمت پایین رانده می شود و به علت حرکت سریع آن و ازدیاد حجم در فضای بالای آن سوخت وارد آن فضا می شود ، در کورس دوم با بالا آمدن پیستون فشار افزلیش یافته و سوپاپ خروجی باز می شود و سوخت به فیلتر ها می رود .

نحوه عملکرد پمپ اولیه موتور دیزل :

فیلترها

سوخت بر اساس نوع مصرف به طرق مختلفی تصفیه می شود که انواع : موازی – سری موجود است . فیلتر ها معمولا دارای جنس های کاغذی – نمدی – کتانی هستند  که در این میان نوع کاغذی بالا ترین قدرت تصفیه را داشته و در موتورهای کاترپیلار – پرکینز – و ..... که نیاز به دقت تصفیه بالا دارند مورد استعمال دارند .

* قسمت های یاد شده جز مدار فشار ضعیف موتور دیزل می باشند .

پمپ انژکتور

این پمپ به تعداد سیلندر های موتور دارای محفظه هایی به نام بارل می باشد که قطعه ای فولادی به نام پلانجر درون آن حرکت می کند ، با حرکت پلانجر به سمت پایین ، حجم بلای آن زیاد شده و سوخت آن فضا را پر می کند ، و با حرکت پلانجر به سمت بالا تولید فشار آغاز گشته و زمانی که فشار به حد لازم رسید سوپاپ فشار از محل خود بلند شده و اجازه ارسال سوخت را به انژکتور می دهد .

انواع بارل و پلانجر : 

پمپ انژکتور بوش (  RQ  )

با رسیدن شیار مارپیچ پلانجر به سوراخ ورودی بارل فشار به یک باره افت کرده و سوخت قطع می شود .

لوله های فشار قوی

رابط های بین پمپ انژکتور و انژکتور هستند که از جنس فولاد بدون درز ( مانسمان ) بوده و در این موتورها دارای شرایط خاصی می باشند . از جمله آنکه نباید در پیچها زاویه ای مناسب باشند و همچنین از لحاظ تجهیزات آب بندی و ثابت کننده لوله شرایط مطلوبی داشته باشند که این مهم فقط با اعمال بست های قوی امکان پذیر است .

انژکتور

ایستگاه پایانی بوده و سوخت پس از ورود به آن وارد مجاری آن شده و با فشار خود مخروطی را محل خود بلند کرده و به شکل کاملا گرد در محفظ پاشیده می شوند . انواع آن : سوراخ دار ، لبه دار می باشد .




منابع: ویکی پدیا ، mechanic1.blogfa.com ،




  

                   


نظرات()   
   
پنجشنبه 20 اسفند 1394  04:10 بعد از ظهر

فناوری های سیستمهای فتوولتائیک

سلول فتوولتائیک نور خورشید را مستقیما به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. اصل مقدماتی در این تکنولوژی پدیده ” فتوالکتریک “ است که اولین بار توسط انیشتین مطرح گردید."فتو"به معنای نور و "ولتائیک" به معنای الکتریسیته می باشد. عنصر اصلی در ساخت سلولهای خورشیدی، نیمه هادیهایی مانند سیلیکون و گالیم آرسناید می باشد. اساس کار سلولهای خورشیدی بر مبنای تئوری الکترونهای مدارات اتم قابل توجیه است.

در سطح خارجی تراز انرژی اتم دو سطح تراز مشخص وجود دارد. سطح تراز ظرفیت اتم(والانس) که در عملیات شیمیایی دخالت دارد و سطح تراز هدایت اتم(لایه هدایت) که در هدایت الکتریکی نقش دارد. همان طور که میدانید هر اتم برای اینکه از تراز ظرفیتی خود به تراز هدایت انتقال یابد، احتیاج به مقدار مشخصی انرژی دارد که به آن انرژی گپ می گویند. علت استفاده از نیمه هادی های هم دقیقا به این خاطر است که این عناصر نیاز به انرژی گپ بسیار پائین دارند تا به تراز هدایت منتقل گردند و با حرارتی کم در حد حرارت محیط می توانند این انرژی را تامین نمایند. در نیمه هادیها با اضافه کردن ناخالصی به کریستال خالص آنها می توان میزان انرژی گپ را بیش از پیش کاهش داد. اگر به سیلیسیم که یک نیمه هادی است فسفر اضافه شود دارای بار منفی و اگر ( بر ) اضافه شود دارای بار مثبت می گردد.

حال اگر به الکترونی که در تراز ظرفیت است انرژی بیش از مقدار انرژی گپ داده شود به تراز هدایت منتقل شده و باعث ایجاد الکترون و حفره ای آزاد می گردد. لذا از همین خاصیت برای ساخت نیمه هادی های نوع N و P استفاده می گردد.

در اثر برخورد نور به سطح نیمه هادی نوع PN و کسب انرژی گپ، حاملهای بار(الکترون  حفره) بوجود آمده که می توانند در داخل نیمه هادی حرکت نموده و تولید الکتریسیته نمایند.

 انرژی خورشیدی 2 1

مواد گوناگونی تاکنون در ساخت سلول های خورشیدی استفاده شده اند که بازده و هزینه-های ساخت متفاوتی دارند. در واقع این سلول ها باید طوری طراحی شوند که بتوانند طول موج های نور خورشید را که به سطح زمین می رسد با بازده بالا به انرژی مفید تبدیل کنند. موادی که برای ساخت سلول های خورشیدی استفاده می شوند را می توان در سه نسل طبقه بندی نمود.

 

نسل اول فنآوریهای فتوولتائیک: سلولهای کریستالی

سیلیکون یکی از فراوان ترین عناصر حال حاضر کره زمین می باشد. این عنصر یک نیمه هادی بسیار مناسب برای استفاده در سیستمهای فتوولتائیک می باشد. سلولهای کریستالی سیلیکون بسته به این که ویفرهای سیلیکونی به چه روش ساخته می شوند به ٢ دسته کلی تقسیم بندی می شوند: مونو کریستال سیلیکونی و پلی کریستال سیلیکونی. دسته دیگر از سلولهای کریستالی شامل گالیم آرسناید می باشد.

 

نسل دوم فنآوریهای فتوولتائیک: سلولهای خورشیدی تین فیلم

پس از بیش از ٢٠ سال تحقیق و توسعه، سلولهای خورشیدی تین فیلم شروع به گسترش نمودند. تین فیلم ها به طور قابل ملاحظه ای در هزینه تولید الکتریسیته نسبت به ویفرهای سیلیکونی کاهش ایجاد نمودند.

سه نوع اصلی سلولهای خورشیدی تین فیلم که در حال حاضر تجاری شده اند شامل:

  • سیلیکونهای آمورف (a-Si  و  a-Si/μc-Si)
  • کادمیوم تلورید (Cd-Te)
  • مس- ایندیم- سلنید (CIS) و مس  ایندیم  گالیم- دیسلنید (CIGS)



انرژی خورشیدی 2 2 

مقایسه ای از ضخامت سیلیکون مورد نیاز در تین فیلم ها و سلولهای کریستالی

 

نسل سوم فنآوریهای فتوولتائیک

فنآوری های این نسل در مرحله پیش از تجاری سازی به سر می برند. فنآوری های نسل سوم به دسته های زیر تقسیم می شوند:

  • CPV
  • سلول های خورشیدی ارگانیک
  • سلول های خورشیدی حساس به رنگ
  • سلول های خورشیدی پلیمری
  • سلول های خورشیدی مبتنی بر کریستال های مایع
منبع: http://www.suna.org.ir/



  

                  


نظرات()   
   
پنجشنبه 23 مهر 1394  12:49 بعد از ظهر

اتم چیست ؟

اتم کوچکترین واحد تشکیل دهنده یک عنصر شیمیایی است که خواص منحصر به فرد آن عنصر را حفظ می‌کند. تعریف دیگری آن را به عنوان کوچکترین واحدی در نظر میگیرد که ماده را میتوان به آن تقسیم کرد بدون اینکه اجزاء بارداری از آن خارج شود. اتم ابری الکترونی، تشکیل‌شده از الکترون‌ها با بار الکتریکی منفی، که هستهٔ اتم را احاطه کرده‌است. هسته نیز خود از پروتون که دارای بار مثبت است و نوترون که از لحاظ الکتریکی خنثی است تشکیل شده است. زمانی که تعداد پروتون‌ها و الکترون‌های اتم با هم برابر هستند اتم از نظر الکتریکی در حالت خنثی یا متعادل قرار دارد در غیر این صورت آن را یون می‌نامند که می‌تواند دارای بار الکتریکی مثبت یا منفی باشد. اتم‌ها با توجه به تعداد پروتون‌ها و نوترون‌های آنها طبقه‌بندی می‌شوند. تعداد پروتون‌های اتم مشخص کننده نوع عنصر شیمیایی و تعداد نوترون‌ها مشخص‌کننده ایزوتوپ عنصر است. 

نظریه فیزیک کوانتم تصویر پیچیده ای از اتم ارائه میدهد و این پیچیدگی دانشمندان را مجبور میکند که جهت توصیف خواص اتم بجای یک تصویر متوسل به تصاویر شهودی متفاوتی از اتم شوند. بعضی وقت ها مناسب است که به الکترون به عنوان یک ذره متحرک به دور هسته نگاه کرد و گاهی مناسب است به آنها عنوان ذراتی که در امواجی با موقعیت ثابت در اطراف هسته (مدار: orbits) توزیع شده اند نگاه کرد. ساختار مدار ها تا حد بسیار زیادی روی رفتار اتم تأثیر گذارده و خواص شیمیایی یک ماده توسط نحوه دسته بندی این مدار ها معین میشود.

ریشه لغوی

این کلمه ، از کلمه یونانی atomos ، غیر قابل تقسیم ، که از a- ، بمعنی غیر و tomos، بمعنی برش ، ساخته شده است. معمولا به معنای اتم‌های شیمیایی یعنی اساسی‌ترین اجزاء مولکول‌ها و مواد ساده می‌باشد.

تاریخچه شناسایی اتم 
اتم - ملكول - ساختار اتم

از مدتها قبل ،انسان می داند كه تمام مواد از ذرات بنیادی یا عناصر شیمیایی ساخته شده اند. از میان این مواد،مثلاً می توان از اكسیژن ،گوگرد ،و آهن نام برد .كوچكترین ذره آهن ،یك اتم آهن و كوچكترین ذره گوگرد ،یك اتم گوگرد نامیده می شود .
آهن خالص فقط دارای اتمهای آهن است و گوگرد خالصل نیز فقط اتمهای گوگرد دارد . اتمها جرمهای گوناگونی دارند .سبكترین آنها اتم هیدوژن است .
اتمهای آهن بسیار سنگینتر از هیدروژن و اتمهای "اورانیم" از اتمهای آهن سنگینترند ،یعنی جرمشان بیشتر ایت .واژه اتم ،از بان یونانی گرفته شده و معنای آن در واقع "ناگسستنی" یا "تقسیم ناپذیر" است .
امروزه ما می دانیم كه امها را هم می توان به اجزاء كوچكتر تقسیم كرد.ولی به هر حال ،اگر مثلاً یك اتم آهن را درهم بشكنیم ،اجزاء شكسته شده ،و دیگر آهن نسیتند و خصوصیات آهن را ندارند به این دلیل است كه در بسیاری از كتابهای شیمی تعریف زیر در باره واژه "اتم" آورده شده است :
"یك اتم كوچكترین سنگ بنای یك عنصرشیمیایی است كه كلیه خصوصیات ویژه آن عنصر را دارا بوده و در صورت تقسیم آن به اجزاء كوچكتر ،این خصوصیات را از دست خواهد داد ".
اتمها در مقایسه با كلیه چیزهایی كه ما در زندگی معمولی خود با آنها برخورد می كنیم ،خیلی خیلی كوچك هستند .قطر یك اتم تقریباً سانتیمتر یا 8 - 10×1 سانتیمتراست . با ذكر یك مثال می توان پی برد كه اتمها چقدر كوچك هستند :

برروی كره زمین تقریباً 5 میلیارد نفر زندگی می كنند. اگر هر نفر را یك اتم حساب كنیم و با این اتمها یك زنجیر بسازیم طول این زنجیر به زحمت 50 سانتیمتر خواهد شد .

مولكول چیست؟ اتمها می توانند برای ایجاد ذرات بزرگنر با یكدیگر پیوند پیدا كنند و به اصطلاح "مولكولها " را تشكیل دهند.به عنوان مثال ،دو اتم اكسیژن با یكدیگر تشكیل یك مولكول اكسیژن را می دهند. در طبیعت اغلب اوقات اتفاق می افتد كه امهای عناصر مختلف به صورت مولكول با یكدیگر اتحاد می یابند .
یكی از معروفترین این اتحادها مولكول آب است . كه ازیك اتم اكسیژن و دو اتم هیدوژن تشكیل شده است . یك مولكول آمونیاك ،یك اتم نیتروژن وسه اتم هیدوژن دارد .
آب و آمونیاك برخلاف اكسیژن و كربن عناصر شیمیایی نیستند بلكه تركیبات شیمیایی از عناصر متقاوت هستند .كوچكترین ذره چنین تركیبی مولكول نامیده می شود .چنانچه یك مولكول آب را تجزیه كنیم خصوصیات آب از دست می رود و فقط ذرات تشكیل دهنده آن یعنی هیدروژن و اكسیژن باقی می مانند كه خصوصیاتی كاملاً متفاوت با آب دراند .
مولكولهانیز مثل اتمها به طرز غیرقابل تصوری كوچك هستند دریك لیوان ـآب معمولی تقریباً 6000000000000000000000000 یا 24 10×6 مولكول آب وجود دارد . اگر این لوان آب را به میزان مساوی بر روی تمام اقیانوسها و دریاهای كره زمین پخش كنیم درهر لیتر از آب دریاها ،چندین هزار مولكول از آب لیوان وجود خواهد داشت . 
ساختار اتم چیست ؟ تقریباً 75سال پیش "ارنست رادر فورد " در انگلستان مطلبی را كشف كرد كه فیزیك اتمی جدید را نبیان گذارد . اما اكنون به این مطلب می پردازیم .این فیزیكدان بریتانیایی یك ورق نازك طلایی را مورد اصابت ذرات آلفا قرار داد تا در ون اتمها را شناسایی كند . 
اگر مواد در یك چنین ورق فلزی بطور متناسب و یكنواخت پخش بودند ذرات آلفا درهمان مسیر پرواز خود به حركت ادامه می دادند،اگر چه در این حالت كمی از سرعت ذرات آلفا كاسته می شد. تمام "ذرات آلفا" تقریباً به همین شكل رفتار كردند .البته تعداد كمی نیز كاملاً از مسیر خود منحرف شدند درست مثل اینكه به یك گلوله كوچك اما خیلی سنگین برخورد كرده باشند "رادرفورد " از این آزمایش چنین نتیجه گیری كرد كه تقریبا تمام جرم اتم طلا در یك هسته بسیار كوچك وناچیز تمركز یافته است .
هسته اتم كشف شده بود.امروز ه ما دقیقاً می دانیم ساختار اتم چیست ."اتم مانندیك منظومه شمسی كوچك است ". در مركز اتم یك هسته بسیار كوچك قرار دارد كه از نظر الكتریكی دارای با ر مثبت است و تقریباً تمام جرم اتم را تشكیل می دهد به دور این هسته ذرات كوچك و بسیار سبكی كه دارای بار الكتریكی منفی هستند یعنی الكترونها در حركت هستند. 
اتمها ی سنگین تر ین فلزات در وقاع دارای "ساختمانی اسفنجی " هستند و تقریبا فقط از فضای خالی تشكیل شده اند اگر هسته اتم را به برزگی یك گیلاس فرض كنیم ،ساختمان اتم با مدارهای اكترونی خود تقریبا به بزرگی "كلیسای دم " در شهر كلن خواهد بود .
قطر هستهه اتم تقریبا برابر سانتیمتر یا 12- 10سانتیمتر می باشد به عبارت دیگر 100میلیارد هسته اتم دركنار هم زنجیری به طول یك میلیمترخواهند ساخت .
ساده ترین اتم هیدروژن است . دراین اتم فقط یك الكترون به دور هسته بسیار كوچكی می گردد . در شرایط عادی این اكترون فقط پنج میلیارددم سانتیمتر یا 9- 10×5 سانتیمتر از هسته فاصله دارد .اما این الكترون می تواند روی مدارهای دور تری نسیت به هسته نیز قرار گیرد و در اینجاست كه متاسفانه و جه تشابه بین اتم و منظومه شمسی از بین می رود .
حركت الكترون فقط روی مدارهای ویژه و معین یا به عبارت دیگر"تراز انرژی " مشخصی امكان پذیر می بادش در حالی كه سیاره ها در هر فاصله دلخواهی از خورشید می توانند حركت كنند مثلا اگریك الكترون از یك مدار داخلی یا به عبارت دیگراز یكتراز پر انرژی تر به یك مدارداخلی یا یك تراز كم انرژی تر منتقل شود مقدار انرژی به شكل یك ذره یا "كوانت نوری " یا "فوتون" رها می وشد چون فقط مدارها یا ترازهای انرژی كاملاً معینی وجود دارد در نتیجه فقط ذره های نوری یا انرژی كاملاً معینی نیز منتشر خواهند شد و به عبارت دیگردرنمودار موجی طول موجهای كاملا معینی پدیدار می شوند كه انسان ار روی آنها می تواند درتمام كیهان یك انم هیدروژن را باز شناسایی كند.
این مطلب برای سایر عناصر شیمیایی نیزصادق است زیر بنای علم "طیف نگاری و طیف شناسی " می باشد كه به كمك آن مثلا می توان تشخیص داد چه نوع اتمهایی در آتمسفر خورشید وجود دارند .
مواد متنوعی که روزانه در آزمایش و تجربه با آن روبه رو هستیم، متشکل از اتم‌های گسسته است. وجود چنین ذراتی برای اولین بار توسط فیلسوفان یونانی مانند دموکریتوس (Democritus) ، لئوسیپوس (Leucippus) و اپیکورینز (Epicureanism) ولی بدون ارائه یک راه حل واقعی برای اثبات آن ، پیشنهاد شد. سپس این مفهوم مسکوت ماند تا زمانیکه در قرن 18 راجر بسکوویچ (Rudjer Boscovich) آنرا احیاء نمود و بعد از آن توسط جان دالتون (John Dalton) در شیمی بکار برده شد.
راجر بوسویچ نظریه خود را بر مبنای مکانیک نیوتنی قرارداد و آنرا در سال 1758 تحت عنوان:
Theoria philosophiae naturalis redacta ad unicam legem virium in natura existentium
چاپ نمود.

براساس نظریه بوسویچ ، اتمها نقاط بی‌اسکلتی هستند که بسته به فاصله آنها از یکدیگر ، نیروهای جذب کننده و دفع کننده بر یکدیگر وارد می‌کنند. جان دالتون از نظریه اتمی برای توضیح چگونگی ترکیب گازها در نسبتهای ساده ، استفاده نمود. در اثر تلاش آمندو آواگادرو (Amendo Avogadro) در قرن 19، دانشمندان توانستند تفاوت میان اتم‌ها و مولکول‌ها را درک نمایند. در عصر مدرن ، اتم‌ها ، بصورت تجربی مشاهده شدند.

اندازه اتم

اتم‌ها ، از طرق ساده ، قابل تفکیک نیستند، اما باور امروزه بر این است که اتم از ذرات کوچکتری تشکیل شده است. قطر یک اتم ، معمولا میان 10pm تا 100pm متفاوت است.

ذرات درونی اتم

در آزمایش‌ها مشخص گردید که اتم‌ها نیز خود از ذرات کوچکتری ساخته شده‌اند. در مرکز یک هسته کوچک مرکزی مثبت متشکل از ذرات هسته‌ای ( پروتون‌ها و نوترون‌ها ) و بقیه اتم فقط از پوسته‌های متموج الکترون تشکیل شده است. معمولا اتم‌های با تعداد مساوی الکترون و پروتون ، از نظر الکتریکی خنثی هستند.

طبقه‌بندی اتم‌ها

اتم‌ها عموما برحسب عدد اتمی که متناسب با تعداد پروتون‌های آن اتم می‌باشد، طبقه‌بندی می‌شوند. برای مثال ، اتم های کربن اتم‌هایی هستند که دارای شش پروتون می‌باشند. تمام اتم‌های با عدد اتمی مشابه ، دارای خصوصیات فیزیکی متنوع یکسان بوده و واکنش شیمیایی یکسان از خود نشان می‌دهند. انواع گوناگون اتم‌ها در جدول تناوبی لیست شده‌اند.
اتم‌های دارای عدد اتمی یکسان اما با جرم اتمی متفاوت (بعلت تعداد متفاوت نوترون‌های آنها) ، ایزوتوپ نامیده می‌شوند.

ساده‌ترین اتم

ساده‌ترین اتم ، اتم هیدروژن است که عدد اتمی یک دارد و دارای یک پروتون و یک الکترون می‌باشد. این اتم در بررسی موضوعات علمی ، خصوصا در اوایل شکل‌گیری نظریه کوانتوم ، بسیار مورد علاقه بوده است.

واکنش شیمیایی اتم‌ها

واکنش شیمیایی اتم‌ها بطور عمده‌ای وابسته به اثرات متقابل میان الکترون‌های آن می‌باشد. خصوصا الکترون‌هایی که در خارجی‌ترین لایه اتمی قرار دارند، به نام الکترون‌های ظرفیتی ، بیشترین اثر را در واکنش‌های شیمیایی نشان می‌دهند. الکترون‌های مرکزی (یعنی آنهایی که در لایه خارجی نیستند) نیز موثر می‌باشند، ولی بعلت وجود بار مثبت هسته اتمی ، نقش ثانوی دارند.

 

پیوند میان اتم‌ها

اتم‌ها تمایل زیادی به تکمیل لایه الکترونی خارجی خود و (یا تخلیه کامل آن) دارند. لایه خارجی هیدروژن و هلیم جای دو الکترون و در همه اتمهای دیگر طرفیت هشت الکترون را دارند. این عمل با استفاده مشترک از الکترونهای اتم‌های مجاور و یا با جدا کردن کامل الکترون‌ها از اتمهای دیگر فراهم می‌شود. هنگامیکه الکترونها در مشارکت اتمها قرار می گیرند، یک پیوند کووالانسی میان دو اتم تشکیل می‌گردد. پیوندهای کووالانسی قویترین نوع پیوندهای اتمی می‌باشند.

یون

هنگامیکه بوسیله اتم ، یک یا چند الکترون از یک اتم دیگر جدا می‌گردد، یون‌ها ایجاد می‌شوند. یون‌ها اتم‌هایی هستند که بعلت عدم تساوی تعداد پروتو ن‌ها و الکترون‌ها ، دارای بار الکتریکی ویژه می‌شوند. یون‌هایی که الکترون‌ها را برمی‌دارند، آنیون (anion) نامیده شده و بار منفی دارند. اتمی که الکترون‌ها را از دست می‌دهد کاتیون (cation) نامیده شده و بار مثبت دارد.

پیوند یونی

کاتیون‌ها و آنیون‌ها به علت نیروی کولمبیک (coulombic) میان بارهای مثبت و منفی ، یکدیگر را جذب می‌نمایند. این جذب پیوند یونی نامیده می‌شود و از پیوند کووالانسی ضعیفتر است

مرز مابین انواع پیوندها

همانطور که بیان گردید، پیوند کوالانسی در حالتی ایجاد میشود که در آن الکترون‌ها بطور یکسان میان اتمها به اشتراک گذارده می‌شوند، درحالیکه پیوند یونی در حالی ایجاد می‌گردد که الکترون‌ها کاملا در انحصار آنیون قرار می‌گیرند. بجز در موارد محدودی از حالتهای خیلی نادر ، هیچکدام از این توصیف‌ها کاملا دقیق نیست. در بیشتر موارد پیوندهای کووالانسی ، الکترون‌ها بطور نامساوی به اشتراک گذارده میشوند، بطوریکه زمان بیشتری را صرف گردش بدور اتم‌های با بار الکتریکی منفی‌تر می‌کنند که منجر به ایجاد پیوند کووالانسی با بعضی از خواص یونی می‌گردد بطور مشابهی ، در پیوندهای یونی ، الکترون‌ها اغلب در مقاطع کوچکی از زمان بدور اتم با بار الکتریکی مثبت‌تر می‌چرخند که باعث ایجاد بعضی از خواص کووالانسی در پیوند یونی می‌گردد.


  

                  


  • آخرین ویرایش:سه شنبه 28 مهر 1394
نظرات()   
   
پنجشنبه 16 مهر 1394  09:23 بعد از ظهر
نوع مطلب: (ساختمان ،فلز ،لوله ها ،جوش کاری ،آموزشی ،) توسط: Mohammad Sadr

جوشکاری زیر آب دریا

بیش از یک صد سال است که قوس الکتریکی در جهان شناخته شده و بکار گرفته می شود . اما اولینجوشکاری زیر آب توسط نیروی دریایی بریتانیا انجام شد . در آن زمان یک کارخانه کشتی سازی برای آب بند کردن نشتی های موجود در پرچ های زیر کشتی که در آب واقع شده بود از جوشکاری زیر آبی بهره گرفت . در کار های تولیدی که در زیر آب انجام می پذیرد جوشکاری زیر آبی یک ابزار مهم و کلیدی به شمار می آید ...

akairan


در سال 1946 الکترودهای ضد آب و  یژه ای توسط وان در و وبلجین (1) در هلند توسعه یافت . سازه های فرا ساحلی از قبیل دکل های حفاری چاه های نقت ، خطوط لوله و سکوهای ویژه ای که در آب ها احداث می شوند ، در سالهای اخیر به  طرز چشمگیری در حال افزایش اند . بعضی از این سازه ها نواقصی را در عناصر تشکیل دهنده اش و یا حوادث غیر مترقبه از قبیل طوفان تجربه خواهند کرد . در این میان هر گونه روش باز سازی و مرمت در این گونه ساه ها مستلزم استفاده از جوشکاری زیر آبی است .
جوشکاری زیر آبی را می توان در دو دسته طبقه بندی کرد :
1- جوشکاری مرطوب
2- جوشکاری خشک
در روش جوشکاری مرطوب ، عملیات جوشکاری در زیر آب اجرا شده و مستقیما ً با محیط مرطوب سرو کار دارد . در روش جوشکاری خشک ، یک اتاقک خشک در نزدیکی محلی که می بایستی جوشکاری شود ایجاد شده و جوشکار کار خود را با قرار گرفتن در داخل اتاقک انجام می دهد .

جوشکاری زیر آب

جوشکاری مرطوب :

نام جوشکاری مرطوب حاکی از آن است که این نوع جوشکاری در زیر آب صورت پذیرفته و مستقیما ً در تماس با محیط مرطوب قرار دارد . در این روش از جوشکاری از نوعی الکترود ویژه استفاده شده و جوشکاری به صورت دستی درست مانند همان جوشکاری که در فضای بیرون آب انجام می شود ، صورت می گیرد . آزادی عملی که جوشکار در حین جوشکاری در این روش دارد ، جوشکاری مرطوب را مؤثر تر و به روشی کارا و از نقطه نظر اقتصادی مقرون به صرفه کرده است . تأمین کننده نیروی جوشکاری روی سطح مستقر شده است و توسط کابل ها و شیلنگ ها به غواص یا جوشکار متصل می شود .
در جوشکاری مرطوب MMA (جوشکاری به روش دستی)(2) دو مشخصه زیر به کار گرفته می شود :
تأمین کننده نیرو : dc و قطبیت : منفی
اگر از جریان DC و قطب مثبت استفاده شود ، برقکافت روی داده و سبب خراشیدگی و از بین رفتن سریع اجزاء فلزی نگهدارنده الکترود می شود . برای جوشکاری مرطوب از جریان AC نیز به دلیل عدم امنیت کافی و وجود مشکلاتی که در حفاظت از قوس در زیر آب وجود دارد ، استفاده نمی شود .
مقالات مکانیک - تغذیه می بایستی یک دستگاه جریان مستقیم که دارای رده بندی آمپر بین 300 تا 400 است ، باشد . دستگاه های جوشکاری  ژنراتور موتور اغلب برای جوشکاری مرطوب مورد استفاده قرار می گیرند.
پیکره دستگاه جوشکاری می بایستی در پایین ، زیر کشتی قرار داده شده باشد . مدار جوشکاری می بایستی شامل نوعی سوئیچ مثبت باشد که معمولا ً از یک کلید تیغه ای استفاده می شود و از جوشکار غواص فرمان می گیرد . کلید تیغه ای در مدار الکترود می بایستی در تمام طول جوشکاری در برابر شکست مقاوم باشد و نیز از امنیت کافی برخوردار باشد . مقالات مکانیک - تغذیه جوشکاری می بایستی در حین فرایند جوشکاری تنها به نگهدارنده الکترود وصل باشد . در این روش از جریان مستقیم همراه با الکترود منفی و نیز از نگهدارنده الکترود ویژه ای که در برابر آب عایق است استفاده می شود . نگهدارنده های الکترود جوشکاری که در زیر آب بکار گرفته می شوند از یک سر خمیده برای گرفتن الکترود و نگه داشتن آن در خود بهره می برند و ظرفیت پذیرش دو نوع الکترود رادارد .
نوع الکترودی که به کار گرفته می شود بر طبق استاندارد  AWS (انجمن جوشکاری آمریکا) (3) در طبقه بندی E6013 قرار گرفته است این الکترود ها می بایستی ضد آب باشند و تمامی اتصالات نیز باید طوری عایق بندی شده باشد که آب نتواند با قسمت های فلزی کوچکترین تماسی داشته باشد. اگر عایق بندی شکستگی داشته باشد و یا قسمتی از آن ترک داشته باشد ، آنگاه آب می تواند به فلز رسانا تماس پیدا کرده ، موجب ایجاد نقص و در نهایت کار نکردن قوس شود . به علاوه اینکه ممکن است خوردگی سریع مس در قسمتی که عایق ترک خورده است ، ایجاد شود .

جوشکاری بیش فشار (4) (جوشکاری خشک) :

جوشکاری بیش فشار در اتاقک های پلمپ شده در اطراف سازه یا قطعه ای که می خواهد جوشکاری شود ، استفاده می شود . این اتاقک در یک فشار معمولی پر از آب می شود (که معمولا ً از هلیوم حاوی نیم بار (5) اکسیژن است ) . این جایگاه روی خطوط لوله قرار گرفته و با هوایی مخلوط از هلیوم و اکسیژن که قابل تنفس باشد پرذ شده و در فشاری که جوشکاری آنجا صورت می گیرد و یا فشاری بیشتر از آن اجرا می شود . در این روش در اتصالات جوش بسیار با کیفیتی ایجاد می شود به طوری که با اشعه ایکس و جوشکاری قوس گاز تنکستن در این قسمت به کار گرفته خواهد شد . محوطه زیر جایگاه در معرض آب قرار دارد . بنابر این جوشکاری در محل خشکی صورت گرفته ولی در فشار هیدرواستاتیکی آب دریا که در محیط مجاور آن قرار دارد ، انجام می گیرد .

خطرات بغرنج :

برای غواص یا جوشکار خطر شوک الکتریکی وجود خواهد داشت . اقدامات احتیاطی که انجام شده اند عبارتند از عایق بندی مناسب و در حد کافی تجهیزات جوشکاری ، بسته شدن مقالات مکانیک - الکتریسیته درست زمانی که قوس به پایان می رسد و نیز محدود کردن ولتاژ جوشکاری قوس فلزی دستی در مدار باز دستگاه جوشکاری ، خطر دیگر تولید شدن هیدروژن و اکسیژن در جوشکاری مرطوب توسط قوس است .
اقدام های احتیاطی می بایستی در مورد بلند کردن کپسول های گاز نیز رعایت شود . به این دلیل که آنها به صورتی بالقوه توانایی زیادی برای منفجر شدن دارند. خطر بعدی ای که سلامت یا جان جوشکار را تهدید می کند نیتروژنی ایست که در فشار زیاد در معرض هوا قرار گرفته و می تواند به وی آسیب برساند . اقدامات احتیاطی شامل فراهم آوری یک مقالات مکانیک - گاز یا هوای اضطراری می شود که در کنار غواص قرار گرفته است و نیز اتاقک فشار زدایی برای جلوگیری از خفگی توسط نیتروژن که بعد از اشباع شدن روی سطح پخش می شود .
در سازه هایی که از جوشکاری مرطوب زیر آب استفاده می کنند ، بازرسی بعد از جوشکاری ممکن است بسیار مشکل تر از جوشکاری هایی باشد که در محیط بیرون و در معرض هوا انجام می پذیرد . اطمینان از بی نقص بودن چنین جوشکاری هایی به مراتب اهمیت بیشتری پیدا کرده و در واقع احتمال اینکه عیب و کاستی ناشناخته ای پدیدار شود ، وجود دارد .

مزایای جوشکاری خشک :

1- ایمنی غواص – جوشکاری در یک اتاقک صورت گرفته که موجب مصون ماندن جوشکار از جریانات اقیانوسی و یا احتمالا ً موجودات دریایی می شود . این جایگاه خشک و گرم از روشنایی مطلوبی برخوردار بوده و از سیستم کنترل محیط خاصی نیز بهره می گیرد (ESC) (6)
2- کیفیت خوب جوش – این روش توانایی ایجاد جوش هایی را دارد که حتی می توان آن را با جوش های موجود در فضای باز و در مجاورت هوا مقایسه کرد . دلیل این امر اینست که دیگر آبی وجود ندارد که بخواهد جوش را خاموش و یا قطع کند و نیز اینکه میزان هیدروژن تولیدی آن خیلی کمتر از جوشکاری های مرطوب است .
3- کنترل سطح- آماده سازی اتصال ، همترازی لوله ، بررسی تست غیر مخرب (NDT) (7) و غیره به صورت عینی کنترل و تنظیم می شوند .
4- تست غیر مخرب (NDT ) – تست غیر مخرب برای محیط خشک جایگاه تسهیل شده است .

معایب جوشکاری خشک :

1- اتاقک یا جایگاه جوشکاری تجهیزات پیچیده و خدمات پشتیبانی زیادی را مستلزم می داند و خود اتاقک به طرز غیر متعارفی پیچیده است .
2- هزینه و ارزش مالی این اتاقک به صورت قابل ملاحظه ای بالا بوده و بسته به عمق محل کار هزینه آن افزایش می یابد . عمق محل جوشکاری در کار تأثیر می گذارد ، به طوری که در اعماق بیشتر جمع کردن قوس  و استفاده از ولتاژهای بالاتر و متناسب با آن لازم و ضروری می باشد . انجام یک کار جوشکاری بدین شکل هزینه ای بالغ بر 80000 دلار دارد . و نیز گاهی اوقات نمی توان از یک اتاقک برای چند کار مختلف استفاده کرد ، که البته این مشکل بستگی به نوع کارها و میزان تفاوت آنها دارد .

مزایای جوشکاری مرطوب :

جوشکاری مرطوب که درزیر آب به صورت دستی صورت می گیرد ، در مرمت و بازسازی سازه های فراساحلی در سالهای اخیر به سرعت در حال رشد و گسترش است . از جمله فواید جوشکاری مرطوب می توان به موارد زیر اشاره کرد :
1- چند کاره بودن و داشتن هزینه کمتر در جوشکاری مرطوب باعث شده که میل و اشتیاق بیشتری به این روش وجود داشته باشد .
2- برخورداری از سرعت مناسب در هنگام اجرای طرح از دیگر مزایای این روش است .
3- در مقایسه با جوشکاری خشک هزینه کمتری دارد .
4- در این روش جوشکار می تواند به قسمت هایی از سازه های فراساحلی دسترسی داشته باشد که با استقاده از روش های دیگر قابل جوشکاری نیست .
5- احتیاج به هیچ نوع محصور سازی نبوده و بنابر این زمانی نیز برای آن تلف نخواهد شد و تجهیزات و دستگاه های استاندارد مرسوم به آسانی قابل استفاده است . وسایل زیادی هم برای انجام یک کار جوشکاری مورد نیاز نیست.

معایب جوشکاری مرطوب :

اگر چه جوشکاری مرطوب کاربرد گسترده ای پیدا کرده است ولی همچنان از وجود نواقصی رنج می برد ، از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد :

آبدیدگی سریع فلز جوشکاری :

دلیل این آبدیدگی آبی است که در اطراف آن وجود دارد . اگر چه آبدیدگی نیروی تنش پذیری را در جوشکاری افزایش می دهد ولی میزان کش پذیری و مؤثر بودن جوش را کاهش داده ، سختی و روزن داری آن را بالا می برد .
تولید زیاد هیدروژن :

حجم بسیار زیادی از هیدروژن در منطقه جوشکاری ایجاد می شود که بر اثر تفکیک بخار آب در منطقه قوس به وجود آمده است .هیدروزن موجود در محیط تحت تأثیر گرما(  (HAZ(8)در فلز جوشکاری حل می شود که باعث ایجاد ترک و شکاف های میکروسکوپیک می شود .
3- از دیگر معایب آن دید پذیری کم است . گاهی اوقات جوشکار نمی تواند به درستی منطقه مورد نظر را جوش بدهد .

نحوه عملکرد جوشکاری مرطوب :

پروسه ی جوشکاری مرطوب در زیر آب طی مراحل زیر صورت می پذیرد :

قطعه کاری که قرار است جوش داده شود به یک طرف مدار الکتریکی متصل بوده و الکترود فلزی در طرف دیگر مدار . این دو قسمت از مدار ( الکترود و قطعه کار ) کمی به یکدیگر نزدیک شده ولی بعد از مدتی از یکدیگر فاصله می گیرند . در حین نزدیک شدن الکترود به قطعه کار ، جریان الکتریکی وارد شکاف شده و باعث ایجاد یک جرقه الکتریکی پایستار می شود (قوس ) و باعث ذوب شدن فلز در آن ناحیه و شکل گرفتن حوضچه جوش می شود . در این زمان ، نوک الکترود ذوب شده و ذره های کوچک فلز در حوضچه مذاب جمع می شود . در طول این عمل جریان مذابی نوک الکترود را پوشش داده و روکش گاز محافظ را ایجاد می کند ، که موجب استحکام بخشیدن به قوس شده و همان طور که گفته شد از جریان فلز مذاب محافظت می کند . قوس در یک منطقه حفره مانند ذوب می شود و جوش را پدیدار می سازد .

پیشرفت های حاصل در زمینه جوشکاری در ایران :

مدت های مدیدی جوشکاری مرطوب به عنوان یک تکنیک جوشکاری ، در زیر آب مورد استفاده قرار می گرفته و هنوز هم این روش مرسوم است . اخیرا ً با پیشرفت هایی که در زمینه ساخت سازه های فراساحلی صورت گرفته ، اهمیت جوشکاری زیر آبی را به طرز پیش بینی نشده ای بالا برده است . این امر منجر به توسعه یافتن روش های جوشکاری دیگری از قبیل : جوشکاری سایشی (9) ، جوشکاری انفجاری (10)  و جوشکاری عمودی (11) شده است که هم اکنون مطالب قابل قبول و کافی در این زمینه برای ارائه وجود ندارد .

گستره ی پیشرفت های آینده :

جوشکاری قوس فلزی دستی مرطوب همچنان برای نوسازی و احیاء سازه های زیر آبی مورد استفاده قرار می گیرد ، اما کیفیت آن کافی نبوده و مستع شکست هیدروژنی می باشد . ازاین رو جوشکاری های بیش فشار خشک  کیفیت بهتری نسبت به جوشکاری های مرطوب دارند . امروزه گرایش و رویه میل به سوی اتوماسیون دارد . THOR-1(12) یا ربات تحت کنترل مدار بیش فشار که از گاز بی اثر تنگستن استفاده می کند ، توسعه بخشیده شد تا در جاهایی که غواص عملیات لوله کشی و نصب خط لوله را انجام می دهد ، بقیه پروسه کار را به عهده گیرد .

منبع: آکا ایران


  



نظرات()   
   
  • تعداد کل صفحات :3  
  • 1  
  • 2  
  • 3  
آخرین پست ها