تبلیغات
علمی - مطالب ساختمان

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()   
   
پنجشنبه 23 مهر 1394  01:49 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  10:23 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()   
   
دوشنبه 30 شهریور 1394  11:19 قبل از ظهر
نوع مطلب: (رشته ،مهندسی ،ساختمان ،سنگ ها ،معدن ،عمران ،) توسط: Mohammad Sadr

مهندسی عمران
طراحی سازه‌های پیچیده‌ای همچون ایستگاه فضایی بین‌المللی مستلزم درکی عمیق از تحلیل سازه‌ها است.

مهندسی عمران یکی از حرفه‌های مهندسی است که به طراحی، نگهداری و ساخت سازه‌های مصنوعی و طبیعی شامل جاده‌ها، پل‌ها،کانال‌ها، سدها و ساختمان‌ها می‌پردازد. از لحاظ قدمت، مهندسی عمران پس از مهندسی جنگ، دومین نظام مهندسی به حساب می‌آید و امروزه مهندسی عمران، حد واصل مهندسی نظامی و مهندسی غیرنظامی محسوب می‌گردد. مهندسی محیط زیست، مهندسی ژئوتکنیک،ژئوفیزیک، ژئودزی، مهندسی کنترل، مهندسی حمل و نقل، علوم زمین، علوم جوی، مهندسی قانونی، مهندسی شهری، مهندسی هیدرولیک،علم مواد، مهندسی سازه‌های دریایی، مدیریت سواحل، نقشه‌برداری و مهندسی سازه از جمله زیرشاخه‌های مهندسی عمران هستند.
تاریخچه

آغاز فعالیت‌های مهندسی عمران احتمالاً بین ۴۰۰۰ تا ۲۰۰۰ سال پیش از میلاد مسیح و در مصر باستان و میان‌رودان بوده‌است. هنگامی که انسان‌ها زندگی عشایری را رها کردند؛ نیاز به ساخت‌وساز جهت تأمین سرپناه پدید آمد. در همان زمان گسترش حمل‌ونقل به نحو فزاینده‌ای اهمیت یافت و به اختراع چرخ و همچنین آغاز دریانوردی منجر شد.

تا پیش از دوران مدرن، تفاوت واضحی بین مهندسی عمران و معماری وجود نداشت. و اغلب از این دو عنوان به جای یک‌دیگر استفاده می‌شد. از ساخت هرم‌های مصری (۲۷۰۰–۲۵۰۰ پیش از میلاد) می‌توان به عنوان اولین نمونه از ساخت سازه‌های عظیم یاد کرد. از دیگر سازه‌های تاریخی عمرانی می‌توان به سامانهٔ مدیریت آب قنات در ایران باستان (با قدمت بیش از ۳۰۰۰ سال)، پارتنون در یونان باستان (۴۴۷–۴۳۸ پیش از میلاد)،جادهٔ آپیا در روم باستان (۳۱۲ پیش از میلاد) و دیوار بزرگ چین (۲۲۰ پیش از میلاد) اشاره‌کرد.

در قرن هجدهم میلادی تعریف مهندسی عمران از مهندسی جنگ تفکیک شد. جان اسمیتون اولین کسی بود که خود را مهندس عمران خواند. او کسی بود که فانوس دریایی ادیستون را بنا کرد و در سال ۱۷۷۱ به کمک همکارانش انجمن علمی مهندسان عمران اسمیتونین را بنیان نهاد.

در سال ۱۸۱۸ مؤسسهٔ مهندسان عمران در لندن تأسیس شد و در سال ۱۸۲۰ توماس تلفورد، مهندس برجسته، اولین رئیس مؤسسه شد. مؤسسه در سال ۱۸۲۸ مجوز سلطنتی را کسب کرد. متن این مجوز، مهندسی عمران را این‌گونه معرفی می‌کند:

هنر هدایت منابع بزرگ قدرت در طبیعت برای استفاده و آسایش انسان، به عنوان ابزار تولید و حمل‌ونقل در کشور، جهت تجارت داخلی و خارجی، که در ساخت راه‌ها، پل‌ها، قنات‌ها، کانال‌ها، هدایت رودها، و اسکله‌ها جهت واردات و صادرات و ساخت بندرها، لنگرگاه‌ها، خال‌ها، موج‌شکن‌ها و فانوس‌های دریایی به کار می‌رود و هنری برای هدایت قدرت مصنوعی برای اهداف تجاری و ساخت‌وساز و استفاده از ماشین‌آلات و زه‌کشی شهرها و روستاها است.

پونت دو گارد در فرانسه٬ یک قنات رومی ساخته‌شده در حدود ۱۹ سال پیش از میلاد.

مهندس عمران

اکثر مهندسان عمران دارای مدرک دانشگاهی این رشته هستند. در بیشتر کشورها، کارشناسی سطح پایهٔ مهندسی عمران است و تحصیل آن اغلب از ۳ تا ۵ سال به طول می‌انجامد. دروس این سطح، عموماً شامل بخش‌هایی از علوم فیزیک، ریاضی، مدیریت پروژه و دروس اختصاصی مهندسی عمران می‌گردد.

لئونارد اویلر تئوری کمانشستون‌ها را کشف نمود.



منبع: ویکی پدیا دانشنامه آزاد




  

                  


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()   
   
آخرین پست ها