تبلیغات
علمی - مطالب برق قدرت

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()   
   
یکشنبه 29 شهریور 1394  10:53 قبل از ظهر

مهندسی الکترونیک
یکی از بهترین تعریف هایی که از مهندسی برق شده است، این است که محور اصلی فعالیت های مهندسی برق، تبدیل یک سیگنال به سیگنال دیگر است. که البته این سیگنال ممکن است شکل موج ولتاژ یا شکل موج جریان و یا ترکیب دیجیتالی یک بخش از اطلاعات باشد. 

مهندسی برق دارای 4 گرایش است که در زیر بطور اجمالی به بررسی آنها می پردازیم و در قسمت معرفی گرایشها به تفصیل در مورد هر کدام صحبت خواهم کرد. 

مهندسی برق- الکترونیک

الکترونیک علمی است که به بررسی حرکت الکترون در دوره گاز، خلاء و یا نیمه رسانا و اثرات و کاربردهای آن می پردازد. با توجه به این تعریف، مهندسالکترونیک در زمینه ساخت قطعات الکترونیک و کاربرد آن در مدارها، فعالیت می کند. به عبارت دیگر، زمینه فعالیت مهندسی الکترونیک را می توان به دو شاخه اصلی "ساخت قطعه و کاربرد مداری قطعه" و "طراحی مدار" تقسیم کرد. 

مهندسی برق- مخابرات

مخابرات، گرایشی از مهندسی برق است که در حوزه ارسال و دریافت اطلاعات فعالیت می کند. مهندسی مخابرات با ارائه نظریه ها و مبانی لازم جهت ایجاد ارتباط بین دو یا چند کاربر، انجام عملی فرایندها را به طور بهینه ممکن می سازد. پس هدف از مهندسی مخابرات، پرورش متخصصان در چهار زمینه اصلی این گرایش است شامل فرستنده، مرحله میانی، گیرنده و گسترش شبکه که گسترده هر کدام عبارتند از: 

فرستنده: شامل آنتن، نحوه ارسال و ... 

مرحله میانی: شامل خط انتقال و محاسبات مربوط و ... 

گیرنده: شامل آنتن، نحوه دریافت، تشخیص و ... 

گسترش شبکه: مشتمل بر تعمیم خط ارتباطی ساده، ادوات سویچینگ ، ارتباط بین مجموعه کاربرها و ... 

مهندسی برق- قدرت

مهندسی قدرت را می توان "تولید نیروی الکتریکی" به روشهای گوناگون و انتقال و توزیع این نیروها با بازده و قابلیت اطمینان بالا، تعریف کرد. پس هدف از مهندسی قدرت، پرورش افرادی کارا در بخشهای تولید، انتقال و توزیع است که گستره این بخش عبارت است از: 

تولید: طراحی شبکه های تولید با کمترین هزینه و بیشترین بازده. 

انتقال: طراحی شبکه های انتقال، خطوط انتقال، پخش بار بر روی شبکه، قابلیت اطمینان و پایداری شبکه قدرت، طراحی رله ها و حفاظت شبکه، پخش باراقتصادی (dispaich economic). 

توزیع: طراحی شبکه های توزیع حفاظت و مدیریت آن. 

مهندسی برق- کنترل

کنترل، در پیشرفت علم نقش ارزنده ای را ایفا می کند و علاوه بر نقش کلیدی در فضاپیماها و هدایت موشکها و هواپیما، به صورت بخش اصلی و مهمی از فرایندهای صنعتی و تولیدی نیز درآمده است. به کمک این علم می توان به عملکرد بهینه سیستمهای پویا، بهبود کیفیت و ارزانتر شدن فرآورده ها، گسترش میزان تولید، ماشینی کردن بسیاری از عملیات تکراری و خسته کننده دستی و نظایر آن دست یافت. هدف سیستم کنترل عبارت است از کنترل خروجیها به روش معین به کمک ورودیها از طریق اجزای سیستم کنترل که می تواند شامل اجزای الکتریکی، مکانیک و شیمیایی به تناسب نوع سیستم کنترل باشد. 

ماهیت

انرژی اگر بنیادی ترین رکن اقتصاد نباشد، یکی از ارکان اصلی آن به شمار می آید و در این میان برق به عنوان عالی ترین نوع انرژی جایگاه ویژه ای دارد. تا جایی که در دنیای امروز میزان تولید و مصرف این انرژی در شاخه تولید، شاخص رشد اقتصادی جوامع و در شاخه خانگی و عمومی یکی از معیارهای سنجش رفاه محسوب می شود. 

دانش آموختگان این رشته می توانند در زمینه های طراحی، ساخت، بهره برداری، نظارت، نگهداری، مدیریت و هدایت عملیات سیستم ها عمل نمایند. 

گرایش های مقطع لیسانس

رشته مهندسی برق در مقطع کارشناسی دارای 4 گرایش الکترونیک، مخابرات، کنترل و قدرت(1) است. البته گرایش های فوق در مقطع لیسانس تفاوت چندانی با یکدیگر ندارند و هر گرایش با گرایش دیگر تنها در 30 واحد یا کمتر متفاوت است. و حتی تعدادی از فارغ التحصیلان مهندسی برق در بازار کار جذب گرایشهای دیگر این رشته می شوند. با این وجود ما برای آشنایی هر چه بیشتر شما گرایشهای فوق را به اجمال معرفی می کنیم. 

گرایش الکترونیک

دکتر کمره ای استاد مهندسی برق دانشگاه تهران در معرفی این گرایش می گوید: 

"گرایش الکترونیک به دو زیر بخش عمده تقسیم می شود. بخش اول میکروالکترونیک است که شامل علم مواد، فیزیک الکترونیک، طراحی و ساخت قطعات از ساده ترین آنها تا پیچیده ترین آنها است و بخش دوم نیز مدار و سیستم نامیده می شود و هدف آن طراحی و ساخت سیستم ها و تجهیزات الکترونیکی با استفاده از قطعات ساخته شده توسط متخصصان میکروالکترونیک است. 

دکتر جبه دار نیز در معرفی این گرایش می گوید: 

"گرایش الکترونیک یکی از گرایشهای جالب مهندسی برق است که محور اصلی آن آشنایی با قطعات نیمه هادی، توصیف فیزیکی این قطعات، عملکرد آنها و در نهایت استفاده از این قطعات، برای طراحی و ساخت مدارها و دستگاههای است که کاربردهای فنی و روزمره زیادی دارند." 

گرایش مخابرات

هدف از مخابرات ارسال و انتقال اطلاعات از نقطه ای به نقطه دیگر است که این اطلاعات می تواند صوت، تصویر یا داده های کامپیوتری باشد. 

دکتر جبه دار در مورد شاخه های مختلف این گرایش می گوید: 

"مخابرات از دو گرایش میدان و سیستم تشکیل می شود. که در گرایش میدان، دانشجویان با مفاهیم میدان های مغناطیسی، امواج، ماکروویو، آنتن و ... آشنا می شوند تا بتوانند مناسبترین وسیله را برای انتقال موجی از نقطه ای به نقطه دیگر پیدا کنند. 

همچنین یکی از فعالیت های عمده مهندسی مخابرات گرایش سیستم، طراحی فلیترهای مختلفی است که می توانند امواج مزاحم شامل صوت یا پارازیت را از امواج اصلی تشخیص و آنها را حذف کرده و تنها امواج اصلی را از آنتن دریافت کنند. 

گفتنی است که امروزه با توسعه مخابرات بی سیم، ارتباط نزدیکتری بین دو گرایش میدان و سیستم ایجاد شده است. برای نمونه در گوشی تلفن همراه ما هم تجهیزات مربوط به مدارهای مخابراتی و هم تجهیزات مربوط به فرستنده و هم آنتن گیرنده را داریم. از همین رو یک مهندس مخابرات امروزه باید از هر دو گرایش بخوبی اطلاع داشته باشد تا بتواند یک دستگاه بی سیم را طراحی کند." 

گرایش کنترل

"اگر بخواهیم یک تعریف کلی از کنترل ارائه دهیم، می توانیم بگوییم که هدف این علم، کنترل خروجی های یک سیستم بر مبنای ورودی های آن و با توجه به شرایط ویژه و نکات مورد نظر طراحی آن سیستم می باشد." 

دکتر کمره ای در ادامه معرفی علم کنترل می گوید: "علم کنترل فقط در مهندسی برق مورد استفاده قرار نمی گیرد. بلکه در شاخه های دیگری از علوم مهندسی و حتی علوم انسانی کاربرد دارد. به عنوان نمونه کنترل فرآیند تصفیه نفت در یک پالایشگاه، کنترل عملکرد یک نیروگاه برق، سیستم کنترل ناوبری یک کشتی و یا کنترل تحولات و تغییرات جمعیتی نمونه های متنوعی از کاربرد علم کنترل می باشد. 

گفتنی است که گرایش کنترل دارای زیر بخش های متنوعی مانند کنترل خطی ، کنترل غیرخطی، کنترل مقاوم، کنترل تطبیقی، کنترل دیجیتالی، کنترل فازی و غیره است." 

دکتر جبه دار نیز با اشاره به اینکه گرایش کنترل منحصر به مهندسی برق نمی شود، می گوید: 

"در رشته های مهندسی مکانیک، مهندسی شیمی، مهندسی هوافضا، مهندسی سازه و مهندسی های دیگر نیز ما شاهد علم کنترل هستیم اما نوع سیستم کنترلی در هر رشته مهندسی متفاوت است. برای مثال در مهندسی مکانیک نوع کنترل، مکانیکی و در مهندسی شیمی براساس فرآیندهای شیمیایی است. اما در کل هدف مهندسی کنترل، طراحی سیستمی است که بتواند عملکرد یک دستگاه را در حد مطلوب حفظ کند. 

دکتر جبه دار در ادامه درباره فعالیت های دیگر مهندسی کنترل می گوید: 

"خودکار کردن یا اتوماتیک کردن خط تولید، یکی دیگر از فعالیت های مهندسی کنترل است. یعنی مهندس کنترل می تواند به گونه ای خط تولید را هماهنگ و کنترل کند که محصول تولید شده طبق برنامه تعیین شده و با بهترین کیفیت به دست آید." 

گرایش قدرت

دکتر جبه دار در معرفی این گرایش می گوید: 

"هدف اصلی مهندسین این گرایش، تولید برق در نیروگاهها، انتقال برق از طریق خطوط انتقال و توزیع آن در شبکه های شهری و در نهایت توزیع آن برای مصارف خانگی و کارخانجات است. بنابراین یک مهندس قدرت باید به روشهای مختلف تولید برق، خطوط انتقال نیرو و سیستم های توزیع آشنا باشد." 

دکتر کمره ای نیز در معرفی این گرایش می گوید: 

"گرایش قدرت به آموزش و پژوهش در زمینه طراحی و ساخت سیستم های مورد استفاده در تولید، توزیع، مصرف و حفاظت از برق می پردازد. 

به عبارت دیگر دانشجویان این رشته در شاخه تولید با انواع نیروگاههای آبی، گازی، سیکل ترکیبی و ... آشنا می شوند. و در بخش انتقال و توزیع، روشهای مختلف انتقال برق اعم از کابلهای هوایی و زیرزمینی را مطالعه می کنند و در شاخه حفاظت نیز انواع وسایل و تجهیزات حفاظتی که در مراحل مختلف تولید، توزیع، انتقال و مصرف انرژی، انسانها و تاسیسات را در برابر حوادث مختلف محافظت می کنند، مورد بررسی قرار می دهند که از آن میان می توان به انواع رلهها، فیوزها، کلیدها و در نهایت سیستم های کنترل اشاره کرد. 

یکی دیگر از شاخه های قدرت نیز ماشین های الکتریکی است که شامل ژنراتورها، ترانسفورماتورها و موتورهای الکتریکی می شود که این شاخه از زمینه های مهم صنعتی و پژوهشی گرایش قدرت است." 

آینده شغلی، بازار کار، درآمد

"امروزه با توسعه صنایع کوچک و بزرگ در کشور، فرصت های شغلی زیادی برای مهندسین برق فراهم شده است و اگر می بینیم که با این وجود بعضی از فارغ التحصیلان این رشته بیکار هستند، به دلیل این است که این افراد یا فقط در تهران دنبال کار می گردند و یا در دوران تحصیل به جای یادگیری عمیق دروس و در نتیجه کسب توانایی های لازم، تنها واحدهای درسی خود را گذرانده اند. 

همچنین یک مهندس خوب باید، کارآفرین باشد یعنی به دنبال استخدام در موسسه یا وزارتخانه ای نباشد بلکه به یاری آگاهی های خود، نیازهای فنی و صنعتی کشور را یافته و با طراحی سیستم ها و مدارهای خاصی این نیازها را برطرف سازد. کاری که بعضی از فارغ التحصیلان ما انجام داده و خوشبختانه موفق نیز بوده اند." 

دکتر کمره ای نیز در این زمینه می گوید: 

"اگر یک فارغ التحصیل برق دارای توانایی های لازم باشد، با مشکل بیکاری روبرو نخواهد شد. در حقیقت امروزه مشکل اصلی این است که بیشتر فارغ التحصیلان توانمند و با استعداد این رشته به خارج از کشور مهاجرت می کنند و ما اکنون با کمبود نیروهای کارآمد در این رشته روبرو هستیم." 

یکی از اساتید مهندسی برق دانشگاه علم و صنعت ایران نیز در مورد فرصت های شغلی فارغ التحصیلان این رشته می گوید: 

"طبق نظر کارشناسان و متخصصان انرژی در کشور، با توجه به نیاز فزاینده به انرژی در جهان کنونی و همچنین نرخ رشد انرژی الکتریکی در کشور، سالانه باید حدود 1500 مگاوات به ظرفیت تولید کشور افزوده شود که این نیاز به احداث نیروگاههای جدید و همچنین فارغ التحصیلان متخصص برق و قدرت دارد. 

فرصت های شغلی یک مهندس کنترل نیز بسیار گسترده است چون در هر جا که یک مجموعه عظیمی از صنعت مهندسی مثل کارخانه سیمان، خودروسازی،ذوب آهن و ... وجود داشته باشد، حضور یک مهندسی کنترل ضروری است. 

و بالاخره یک مهندس مخابرات یا الکترونیک می تواند جذب وزارتخانه های ارتباطات و فن آوری اطلاعات، صنایع، دفاع و سازمانهای مختلف خصوصی و دولتی شود." 

توانایی های مورد نیاز و قابل توصیه

الف) توانایی علمی: "مهندسی برق نیز مانند مابقی رشته های مهندسی بر مفاهیم فیزیکی و اصول ریاضیات استوار است و هر چه دانشجویان بهتر این مفاهیم را درک کنند، می توانند مهندس بهتری باشند. در این میان گرایش الکترونیک وابستگی شدیدی به فیزیک بخصوص فیزیک الکترونیک و فیزیک نیمه هادیها دارد. در گرایش مخابرات نیز درس فیزیک اهمیت بسیاری دارد زیرا دروس اصلی این رشته بخصوص در شاخه میدان شامل الکترومغناطیس و امواج می شود."

داشتن ضریب هوشی بالا و تسلط کافی بر ریاضیات، فیزیک و زبان خارجی از ضرورتهای ورود به این رشته است. 

ب) علاقمندیها: دانشجوی برق باید ذهنی خلاق و تحلیل گر داشته باشد. همچنین به کار با وسایل برقی علاقه داشته باشد چون گاهی اوقات با دانشجویانی روبرو می شویم که در ریاضی و فیزیک قوی هستند اما در کارهای عملی ضعیف اند. چنین دانشجویانی برای رشته های مهندسی مناسب نیستند و بهتر است رشته های ذهنی و انتزاعی مثل ریاضی یا فیزیک را انتخاب کنند. 

وضعیت ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر

فارغ التحصیل در مقطع کارشناسی برق که مدرک خود را در یکی از چهار گرایش الکترونیک، مخابرات، قدرت و کنترل می گیرد، می تواند در یکی از این گرایشها (اختیاری) یا رشته ای که برق زیر مجموعه ای برای آن تعریف شده، ادامه تحصیل نماید. این رشته به صورت: مهندسی برق- الکترونیک، برق- قدرت، برق- مخابرات (شامل گرایش های: میدان، سیستم، موج، رمز، مایکرونوری) برق- کنترل، مهندسی پزشکی (گرایش بیوالکتریک)، مهندسی هسته ای (دو گرایش مهندسی راکتور و مهندسی پرتو پزشکی، مهندسی کامپیوتر (معماری کامپیوتر، هوش مصنوعی و رباتیک) است. برای تحصیل در مقطع دکترای تخصصی، می توان، در هر یک از زیرشاخه های تخصصی‌تر گرایشهای یاد شده میزان مورد نیاز واحدها را اخذ کرد و رساله دکتری را در همان موضوع خاص ارائه داد. مسلم است این زیر شاخه ها، گرایشهای تخصصی تر این چهار گرایش است. امکان ادامه تحصیل در کلیه گرایشهای یاد شده در مقطعهای کارشناسی ارشد و تا حد زیادی در دوره دکتری، در داخل کشور وجود خواهد داشت. رشته برق به دلیل کاربردی بودن آن در بسیاری از علوم مهندسی دیگر، برای فارغ التحصیلان امکان تحصیل در بسیاری گرایشها و دانشها را فراهم می کند. 

منبع: دانشنامه رشد


  

                  


نظرات()   
   
شنبه 7 شهریور 1394  05:08 بعد از ظهر

کابل های مورد استفاده در صنعت برق

مقدمه

در انتقال انرپی الکتریکی با قدرت بالا ، برای کاهش افت حرارتی در سیم ها ، باید ولتاژ خط را بالا برد که در اینصورت جریان مدار کم می شود.

سیم ها اکثراً برای انتقال انرژی در منازل و روشنایی ها استفاده می شود و کابل ها در کارخانجات و اماکن صنعتی استفاده می گردد.

(هر نوع هادی الکتریسیته که توسطماده ای از محیط اطراف خود عایق شده باشد را کابل می گویند)

عایق کابل باعث حفاظت آن در برابر عوامل مختلف طبیعی و مصنوعی می شود.

نکته : کابل های تلفن از نظر ساختمان و کاربرد با کابل های برق متفاوت می باشند.

 

ساختمان کابل

اغلب کابل از سه قسمت زیر تشکیل می شود :

الف ) عایق کابل

عایق کابل متناسب با نوع کاربرد از جنس مختلف می باشد که مهم ترین آن ها به شرح زیر است :

1- کاغذ آغشته به روعن.                           2- مواد پلاستیکی.

3- PVC (پروتودور).                                4- P.E.T (پلی اتیلن).

نکته : پی وی سی نمی سوزد ولی PET قابل اشتعال است.

ب) هادی کابل

هادی کابل باعث هدایت جریان الکتریکی می شود که جنس آن اغلب از مس یا آلومینیوم است. هادی کابل ممکن است به صورت افشان یا مفتول (دایره ای یا مثلثی) باشند.

پ) غلاف کابل

این غلاف اغلب از جنس سرب است و برای حفاظت کابل در برابر رطوبت روی عایق کابل استفاده می شود.

نکته 2 : برخی از کابل ها فاقد غلاف می باشند.

نکته 3 : در کابل هایی که تحت فشار و ضربه قرار می گیرند ، برای حفاظت از نوارهای فلزی استفاده می شود که برای حفاظت غلاف کابل از لایه های قیرگونی نیز استفاده می شود.

نکته 4 : در بعضی از کابل ها برای خنک کردن کابل از روغن استفاده می شود که محل جهت ریختن روغن در مرکز کابل و یا در اطراف آن در نظر گرفته می شود که در نتیجه روغن مورد نیاز برای این کابل ها را توسط پمپ های مخصوص ، تحت فشار مشخص وارد محفظه کابل می نمایند.

 

 

چند نکته در مورد انتخاب کابل مناسب

می دانید که هر کابلی با سطح مقطع معین قادر به انتقال جریان مشخص می باشد که اگر از آن حد بیشتر گردد ، باعث کوتاه شدن عمر و یا سوختن کابل و بروز حوادثی خواهد شد. لذا در طراحی یک شبکه باید سه اصل زیر رعایت شود :

الف ) جریان برق از حد مجاز جریان کابل تجاوز نکند.

ب ) افت ولتاژ نباید بیشتر از حد مجاز گردد.

پ ) درباره سطح مقطع انتخاب شده از نظر افت توان ، محاسبات اقتصادی صورت گیرد.

 

چند نکته درباره چگونگی استفاده از کابل

می دانید که نگهداری و استفاده صحیح هر نوع وسیله ای از جمله کابل باعث ازدیاد طول عمر آن خواهد شد که در این خصوص جا دارد چند نکته مهم زیر توجه نمود :

1-       کابل پلاستیکی(PVC) را نباید در زمستان (درجه حرارت کمتر از صفر باشد) کابل کشی نمود. اگر در چنین مواقعی لازم به کابل کشی بود باید قبلاً قرقره کابل را در اتاق یا انبار گرم نمود و سپس فوراً آن را مورد استفاده قرار داد.

2-       اگر کابل در خاک گذاشته شود ، باید گودالی به عمق 70cm حفر گردد و کمی خاک نرم در آن ریخته و پس از گذاشتن کابل به اندازه 20 سانتی متر خاک نرم روی کابل بریزید و روی آن را آجر قرار دهید و بعد داخل گودال را با خاک معمولی پر کنید.

3-       هنگام نصب کابل نباید شعاع خمش کابل از 15-12 برابر قطر خارجی آن کمتر باشد.

 

انواع کاربرد

الف ) کابل های مورد مصرف در ساختمان :

در ساختمان داخلی این کابل ها اغلب از هادی مسی و عایق و غلاف P.V.C استفاده می شود.

ب ) زمینی :

برای کابل کشی در داخل خاک اغلب از کابل با هادی مسی و عایق و غلاف P.E.T استفاده می شود که در صورت نیاز کابل فوق به سیم با نوار فولادی مسلح می گردد.

ج ) هوایی :

از کابل های هوایی با سیم مهار فولادی در مکان هایی که نیاز است که کابلبر روی تیرهای برق آویزان گردد از کابل های هوایی بشکل (8) استفاده می شود. که در این کابل ها یک سیم رشته ای از جنس فولاد گالوانیزه به موازات کابل قرار گرفته به صورت مشترک یک غلاف از مواد پلی اتیلن روی آن ها کشیده می شود. (کابل فوق توسط گیره های مخصوص به تیرها نصب می گردد).

 

 

انواع کابل و کاربرد آن از نظر ساختمان داخلی

  1. کابل پروتودور :

کاربرد این نوع کابل در انتقال و توزیع انرژی برق کارخانجات و شبکه های تا یک کیلو ولت می باشد.

  1. کابل باعایق کاغذی :

کاربرد آن در ساختمان ها و شبکه ها و ... می باشد.

  1. کابل با عایق پلاستیکی :

کاربرد آن در کشش ها بوده و دیگر تولید و استفاده نمی شود.

  1. کابل با غلاف سربی (کابل کاغذی با غلاف سربی) :

کاربرد آن در پمپ بنزین ها و مناطق ذخیره نفت و تصفیه خانه ها می باشد.

  1. کابل با روپوش آلومینیوم :

کاربرد آن در انتقال انرژی در زمین می باشد.

  1. کابل دریایی :

همان طور که از اسمش پیداست برای انتقال انرژی برق تا 10 کیلو ولت از رودخانه ها و دریاها اغلب از این کابل که نوعی پروتودور می باشد استفاده می شود.

 

 

شناسایی کابل ها

در کابل های فشار ضعیف عایق هر رشته کابل با یک رنگ مشخص می شود (ولی در کابل های فشار قوی باید در هنگام اتصال دقت شود زیرا رنگ تمام رشته ها یکسان می باشد.)

تعداد رشته کابل

رنگ عایق رشته های کابل

2

خاکستری روشن و سیاه

3

خاکستری روشن و سیاه و قرمز

4

خاکستری روشن و سیاه و قرمز و آبی

5

خاکستری روشن و سیاه و قرمز و آبی و سیاه

 

نکته : کابل های فشار ضعیف سیم خاکستری روشن همیشه به عنوان سیم خنثی و سیم قرمز برای محافظت به کار می رود.

 

طریقه شناسایی کابل های جریان زیاد

N : علامت کابل با سیم مسی که طبق استاندارد VDE آلمان ساخته شده است.

NA : علامت کابل با سیم آلومینیومی که طبق استاندارد VDE آلمان ساخته شده است.

Y : علامت عایق پروتودور (اولین Y در ردیف حروف)

H : علامت ورق متالیزه .

T : سیم تحمل کننده (در برابر کابل های هوایی).

R : حفاظت فولادی سیم نواری شکل یا زره.

C : در کابل های فشار ضعیف علامت سیم صفر و در کابل های فشار قوی علامت سیم حفاظت و یا سیم نول(صفر) می باشد.

B : حفاظت فولادی نواری شکل.

GB : حفاظت نواری فولادی شکل.

Y : روپوش پروتودور (دومین حرف Y در ردیف حروف).

re : سیم گرد یک رشته ای (یک لا).

rm : سیم گرد چند رشته (چند لا).

se : سکتور شکل و یک سیمه (مثلثی).

sm : سکتور شکل و چند سیمه (مثلثی چند رشته ای).

مثال : مفهوم اعداد و حروف روبرو در مورد یک کابل چیست ؟        

NYY  4×4  re0/6/1KV

یعنی کابل زمینی نرمال چهار سیمه با مقطع گرد تک رشته به مقطع چهار میلیمتر مربع با روپوش و عایق پروتودور و برای فشار 6/0 کیلو ولت بین سیم فاز و یک کیلو ولت بین دو فاز.

 

 

اتصال کابل به مدار

برای اتصال کابل به مدار از کفشک کابل یا کابلشو استفاده می شود.

کابلشو سه نوع می باشد :        1- پرسی            2- لحیمی            3- پیچی    

کابلشو از نظر ظاهری شبیه فیش ها و ترمینال های اصلی می باشند که اغلب برای بدست آوردن یک اتصال محکم ، کابلشو را به کابل لحیم می کنند.

 

انواع اتصالات کابل

1. اتصال انتهایی          2. اتصال سر به سر          3. اتصال سه راهی

4. اتصال Y                5. اتصال چهار راه

 

مفصل و انواع آن

جهت اتصال کابل ها در مسیر های طولانی و نیز در انشعابات و انتهای خطوط از وسایل دیگری نیز مانند مفصل و سرکابل استفاده می شود که قادرند محل اتصال را در برابر رطوبت ، فشارهای مکانیکی و عوامل الکتریکی حفاظت کنند.

مفصل ها و سرکابل ها اغلب از جنس چدن ، فولاد و یا مواد عایق (PVC) می باشند که با علامت مخصوص ، مشخص می شوند.

برخی از مفصل ها به شرح زیر می باشند :

  1. مفصل V.S :

کاربرد آن در مورد کابل های مسلح است و جنس آن از چدن و در فرم های VS8 تا VS64 ساخته می شود.

  1. مفصل PV :

کاربرد آن برای انشعاب کابل های پروتودور و در جایی می باشد که نیاز به مفصل چدنی یا فولادی ندارد باشد. (بیشتر در محل اتصالات کوچک) و اغلب در فرم های PV1 تا PV8 ساخته می شود.

 

تعیین محل عیب در یک کابل

برای تعیین این عیب در زمین ، روش های مختلفی وجود دارد که با توجه به نوع عیب تعیین می شود.

سه عیبی که ممکن است برای یک کابل پدید آید به شرح زیر است :

  1. اتصال کوتاه بین دو یا چند هادی کابل.
  2. اتصال یک یا چند هادی کابل به غلاف فلزی کابل (اتصال زمین).

در این دو حالت باید به قرار زیر عمل نمود :

ابتدا با انجام یک سری اندازه گیری های مقدماتی و اولیه نوع عیب را مشخص کرد تا بعد بتوان نسبت به رفع آن اقدام نمود.

برای تشخیص اتصال کوتاه و اتصال زمین ابتدا باید ابتدا و انتهای قابل را از مصرف کننده باز نمود و آن ها را نسبت به یکدیگر و نسبت به زمین طوری عایق کرد که احتمال اتصال دوباره وجود نداشته باشد. بعد یکی از سرهای مگر(MEGER) را به روپوش فلزی کابل با زمین وصل نمود و سر دیگر با به تک تک هادی های کابل وصل نمود که در هر صورت با چرخاندن دسته مگر ، باید مقاومت اندازه گیری شده ، چندین مگا اهم باشد که در غیر اینصورت (کمتر از این مقدار بود) بیانگر اتصال داشتن هادی به زمین است که برای تشخیص اتصالی بین هادی های کابل باید به وسیله مگر مقاومت عایقی بین دو بدونی هادی ها را اندازه گیری نمود که در صورت نشان دادن مقاومت صفر یا چند کیلو اهم بین دو هادی بیانگر وجود اتصالی بین دو هادی خواهد بود.

  1. پاره یا قطع شدگی هادی کابل.

برای تشخیص این عیب باید ابتدا و انتهای کابل را از مدار باز نمود و بعد در یک سر کابل تممامی هادی ها را به یکدیگر اتصال کوتاه کردد و سپس با اندازه گیری مقاومت بین دو بدوی هادی ها در طرف دیگر کابل (به وسیله اهم متر) می توان قطع شدگی را تشخیص داد.


منبع: irneyriz.blogfa.com




  

                  


نظرات()   
   
یکشنبه 17 خرداد 1394  11:58 بعد از ظهر
نوع مطلب: (فیزیک ،برق قدرت ،ریاضی ،الکترونیک ،) توسط: Mohammad Sadr

مهندسی برق قدرت


خطوط انتقال نیرو

مهندسی قدرت (به انگلیسی: Power engineering) یکی از زیر شاخه‌های اصلی مهندسی برق است که با سیستمهای قدرت به ویژه تولید، انتقال، توزیع توان الکتریکی، تبدیل انرژی الکتریکی به شکلهای دیگر انرژی و تجهیزات الکترومکانیکی سروکار دارد. این رشته همچنین شامل راه‌اندازی و تعمیر و نگهداری سیستمهای حرارتی، برودتی و تجهیزات تولید توان الکتریکی مانند ژنراتورها، پست‌ها و دیگر تجهیزات الکتریکی مورد استفاده در صنایع و یا ساختمانهای بزرگ نیز می‌شود. شناسایی دیگر منابع جدید انرژی الکتریکی نیز از زیر شاخههای این رشته‌است.

در گذشته-حدود ۳۰ سال پیش -مهندسی برق به دو شاخه برق قوی (قدرت یا صنعتی) و برق ضعیف (الکترونیک) تقسیم می‌شد.


برق قدرت

همان‌طور که در بالا اشاره شد عمده مباحث در مهندسی برق قدرت بر تولید، انتقال و توزیع انرژی الکتریکی و برخی تجهیزات مصرف کننده انرژی الکتریکی استوار است، که این خود شامل ترانسفورماتورها، ژنراتورها، موتورهای الکتریکی و تجهیزات الکترونیک قدرت است.

در بسیاری از کشورهای جهان، دولت شبکه‌های الکتریکی را به منظور اتصال کلیه مولدها و مصرف کنندههای الکتریکی راه‌ااندازی می‌کند. این شبکه در اصطلاح شبکه قدرت نامیده میشود. به وسیله این شبکه مصرف کننده‌های الکتریکی میتوانند بدون متحمل شدن سختی‌ها و هزینه‌های مربوط به تولید برق به صورت جداگانه، برق را از شبکه خریداری نمایند. در این میان یکی از وظایف مهندسین برق قدرت، طراحی و نگهداری شبکههای الکتریکی و مصرف کنندههای متصل شده به شبکه‌است. تجهیزات متصل شده به شبکه الکتریکی (به انگلیسی: on-grid) نامیده میشوند. این تجهیزات میتوانند به شبکه، توان الکتریکی تزریق کرده یا برعکس از آن توان دریافت کنند یا حتی، هر دو کار را با هم انجام دهند.

مهندسین قدرت، فعالیتهایی را در زمینهٔ تجهیزات جدای از شبکه(به انگلیسی: off-grid) نیز انجام می‌دهند. دلیل استفاده نکردن از شبکه دراین نوع مصرف کننده‌ها عموماً ثابت نبودن این مصرف کننده‌هاست به صورتی که هزینه اتصال برای آنها در هر جابه‌جایی، امکان وصل به شبکه را برای آنها غیر ممکن می‌کند.

امروزه بیشتر شبکه‌های الکتریکی از توان الکتریکی به صورت سه فاز متناوب استفاده می‌کنند که دلیل اصلی این انتخاب سهولت در تولید، انتقال و توزیع انرژی الکتریکی بدین صورت است. البته معمولاً در مصرف کننده‌های کوچک توزیع به صورت تک فاز صورت میگیرد که این به دلیل ضروری نبودن وجود سه فاز و همچنین ایمنی بیشتر برای این مصرف کنندههاست. با این وجود در صنایع و مصرف کنندههای توان بالا برای بالا بردن بهره وری و استفاده از موتورهای سه فاز، انرژی الکتریکی به صورت سه فاز توزیع میشود.

نقش ترانسفورماتور در سیستمهای انتقال بسیار مهم است چرا که ترانسفورماتورها درسیستم قدرت وظیفه تغییر دامنه ولتاژ را بر عهده دارند. افزایش ولتاژ به وسیله ترانسفورماتور به کاهش جریان می‌انجامد و طبق قانون توان الکتریکی (که توان با مجذور جریان متناسب است) با کاهش جریان تا حد امکان، می‌توان تلفات را تا حد قابل ملاحظه‌ای کاهش داد، بنابراین افزایش ولتاژ در خطوط انتقال به کاهش تلفات و درنتیجه افزایش بهره‌وری خطوط انتقال می‌انجامد.

بنا به دلایل گفته شده در بالا، پستهای تغییر ولتاژ در سراسر شبکه‌های الکتریکی وجود دارند. این پستها ولتاژ را در نزدیکی مولدها افزایش داده و سپس با نزدیک شدن به مناطق مسکونی و یا مصرف کننده‌ها برای ایمنی مصرف کننده دوباره ولتاژ را در چند مرحله کاهش می‌دهند.

افرادی که دردوره کاردانی دررشته‌های برق صنعتی، تاسیسات (الکتروتکنیک) بوده‌اند می‌توانند دردوره کارشناسی ناپیوسته (کاردانی به کارشناسی) رشته برق قدرت راانتخاب نمایند

اجزا

مهندسی قدرت معمولاً به سه زیر شاخه اصلی تقسیم میشود:

نیروگاه زغال سنگی در نوادا

تولید

نوشتار اصلی: تولید انرژی الکتریکی

تولید انرژی الکتریکی فرایندی است که درطول آن دیگر شکل‌های انرژی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شوند. برای انجام این فرایند راه‌های متعددی وجود دارد. از تبدیل الکترومکانیکی معمولاً در مواردی استفاده می‌شود که منبع انرژی زغال سنگ (نیروگاه سوخت فسیلی), نفت، گاز طبیعی، اورانیوم(انرژی هسته‌ای), جریان آب یا جریان باد باشد و در تمام این موارد به جز انرژی بادی برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی از ژنراتورهای سنکرون AC که به توربین بخار، گازی یا آبی متصل هستند استفاده می‌شود. استفاده از این نوع ژنراتورها دارای فواید بسیاری است که استفاده از آنها را در بیشتر صنایع بزرگ تولید برق رایج کرده‌است.

هزینه‌های تولید انرژی الکتریکی در بیشتر روش‌ها به طور مشخص تابعی از قیمت سوخت مصرفی و بهره‌وری در نیروگاه است و در همین راستا برای هر نیروگاه یک تابع هزینه تعریف می‌شود که می‌توان آن را با یک معادله درجه دوم تقریب زد که تابعی از هزینه سوخت نیروگاه است. امروزه دانشمندان به دنبال منابع جدید برای تولید انرژی الکتریکی هستند که درآن به جای استفاده از سوخت‌های متداول از انرژی‌های تجدید پذیر و نو که به صورت رایگان در اختیار ما قرار دارند، استفاده شود تا با جایگزینی این منابع وابستگی قیمت انرژی الکتریکی به قیمت سوخت را کاهش دهند.

خطوط فشار قوی در آلمان

انتقال

نوشتار اصلی: انتقال انرژی الکتریکی

شاخه برقرسانی مختلف با سیستمهای متفاوت، بین چند شرکت تولیدکننده جریان مستقیم ولتاژ بالا (hvdc) با توجه به مزایای ویژه آن، در حال گسترش است.

توزیع

نوشتار اصلی: توزیع انرژی الکتریکی

توزیع انرژی الکتریکی در واقع دریافت برق از شبکه انتقال و رساندن آن به مصرف کنندهاست. تبدیل ولتاژ وارد شده به سیستم توزیع به ولتاژ مورد نیاز مصرف کنندهها نیز در حوزه توزیع برق قرار میگیرد.

منبع: fa.wikipedia.org



  

                  


نظرات()   
   
آخرین پست ها