ژنراتور خورشیدی

WWW.PEG-CO.COM

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

 

برای دریافت انرژی بیشتر از پانل های خورشیدی، نیاز است که آن ها در مسیر مستقیم تابش نور قرار گیرند. سیستم هایی که جهت تابش خورشید را دنبال می کنند، اغلب در ایستگاه های بزرگ انرژی خورشیدی و برخی از تاسیسات خانگی بزرگتر استفاده می شوند، اما اغلب پانل های مسطح برای برنامه های قابل حمل موقت بکار می روند. اخیرا کمپانی Aspect Solar کلرادو امریکا، به اختراع ژنراتور خورشیدی SunSocket دست زده که یک سیستم انرژی خورشیدی بسیار سبک وزن، قابل حمل و جامع می باشد و شامل تعدادی باتری و پانل های خورشیدی است که مزایای استفاده از ردیابی خودکار خورشید را برای کاربردهای کوچک به ارمغان می آورد.

 

 

قسمت خارجی SunSocket، شامل یک بدنه فلزی ۱۱٫۳ کیلوگرمی می باشد که راندمان بالای تک کریستالی ۶۰ وات پانل های فتوولتائیک را دارد و از همین طریق، باتری ۲۰ آمپر لیتیوم فسفات آهن (LiFePO4) را شارژ می نماید که می تواند برای سال ها به صورت بی استفاده بمانند و بنا به اظهارات شرکت اَزْپکت، این باتری به ازای یک ماه، تنها از صفر تا دو درصد تخلیه می شود. کل سیستم خودکار است و به هیچ آداپتور، باتری و یا کابلی احتیاج ندارد.

 

تاکنون این سیستم مانند همه سیستم های انرژی خورشیدی دیگر به نظر می رسد اما با گشودن درب آن، چیزهای بیشتری خواهیم دید. در درون آن یک پانل خورشیدی گسترش یافته موجود است که طولی معادل ۱۱۳٫۷ سانتی متر دارد. می توانید این پانل را حرکت دهید در این صورت، باله های آن به بیرون لغزانده می شوند و زمانی که سوئیچ قدرت را بفشارید، پانل ها به صورت اتوماتیک خورشید را ردیابی می کنند. این ویژگی موجب افزایش عملکرد می شود و به یک باتری ۲۵۰ وات‌ساعت، اجازه شارژ کامل را تنها در ۵ ساعت می دهد.

علاوه بر پانل ها و باتری، سان‌سوکت همچنین دارای یک معکوس کننده ۱۰۰ واتی با یک دوشاخه اتصال جامع، یک دوشاخه ۱۲ ولتی، اتصالات USB، شارژسنج و پورتی برای شارژ باتری از طریق برق می باشد.

در نور آفتاب مناسب، سان‌سوکت می تواند توان برقی دستگاه های کوچکی مانند تلفن های همراه و تبلت ها را برای زمان نامحدود و از طریق باتری بدون خورشید، به مدت ۲۵ ساعت تامین نماید. هر چند در استفاده از نهایت خروجی، باتری برای یک نبرد از پیش باخته تلاش می کند و در یک بارگذاری ۱۰۰ واتی در روز آفتابی مناسب، با همراهی پانل ها تنها قادر به کار مدوام ۴٫۲ ساعته می باشد. یک اشکال قابل توجه این است که این سیستم ضدآب نیست و تولیدکنندگان آن هشدار داده اند که باید از این محصول تنها در شرایط خشک استفاده نمود.

 

سان‌سوکت با قیمت ۱۴۹۹ دلار به فروش می رسد.

می توانید در ویدئوی زیر با سیستم سان‌سوکت آشنایی بیشتری پیدا کنید.

سان‌سوکت با قیمت ۱۴۹۹ دلار به فروش می رسد.

می توانید در ویدئوی زیر با سیستم سان‌سوکت آشنایی بیشتری پیدا کنید.

انرژی خورشیدی و سلولهای خورشیدی

WWW.PEG-CO.COM

 

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

امروزه بشر با دو بحران بزرگ روبرو است که بیش از آنچه ما ظاهرا تشخیص می دهیم با یکدیگر ارتباط دارند. از یک طرف جوامع صنعتی و همچنین شهرهای بزرگ با مشکل الودگی محیط زیست مواجهند و از طرف دیگر مشاهده می شود که مواد اولیه و سوخت مورد نیاز همین ماشینها با شتاب روز افزون در حال اتمام است.
اثرات مصرف بالای انرژِی در زمین و آب و هوا آشکارا مشخص می باشدو ما تنها راه حل را در پایین اوردن میزان مصرف انرژی می دانیم ,حال انکه این امر نمی تواند به طور موثر ادامه داشته باشد.توجه و توصل به انرژی اتمی به عنوان جانشینی برای سوختهای فسیلی نیز چندان موفقیت آمیز نبوده است.
صرف هزینه های سنگین و همچنین تشعشعات خطر ناکی که ازنیروگاههای اتمی در فضا پخش شده ,نتیجه مثبتی نداشته است و اگر یکی از این نیروگاهها منفجر شود زیانهای فراوان و جبران ناپذیری به بار خواهد اورد.به علاوه به مشکل اساسی که در مورد مواد سوختی نظیر نفت ,گاز و زغال سنگ داشتیم بر می خوریم بدین معنی که معادن اورانیم که سوخت این نیروگاهها را تامین می کند منابع محدودی هستند و روزی خواهد رسیدکه این ذخایر پایان خواهد یافت و ماده ای که جایگزین ان شود وجود نخواهد داشت.

انرژی خورشیدی :
خورشید به عنوان یک منبع بی پایان انرژی می تواند حلال مشکلات موجود در مورد انرژی و محیط زیست باشد.انرژی بدون خطر …
این انرژی که به زمین می تابد هزاران بار بیشتر از انچه که ما نیاز داریم و مصرف می کنیم ,می باشد.حتی نور کمی که از پنجره به اتاق میتابد دارای انرژی بیشتری از سیم برقی است که به داخل اتاق کشیده شده است.از انرژی خورشیدی می توان استفاده های مهم و کاملا مفید, به عنوان یک انرژی تمیز و قابل دسترس در همه جا استفاده کرد. اما از نور خورشید به طور مستقیم نمی توان به جای سوخت های فسیلی بهره برد بلکه باید دستگاههایی ساخته شود که بتوانند انرژی تابشی خورشید را به انرژی قابل استفاده نظیر انرژی مکانیکی, حرارتی الکتریسیته و …تبدیل کنند.

مصارف انرژی خورشیدی :
۱)گرم کننده ها مثل ابگرمکن خورشیدی که برای گرمای خانه ها و کوره های خوشیدی که برای ذوب فلزات حتی با دمای بالا نظیر اهن استفاده می شود و دمایی تا حدود ۶۰۰۰درجه سانتی گراد تولید می کنند.
۲)دستگاههای اب شیرین کن که توسط اینه هایی نور خورشید را روی مخازن اب متمرکز می کنند تا کار تبخیر را انجام دهد.
۳)الکتریسیته خورشیدی در این روش که نسبت به سایر روشها ارجحیت دارد.انرژی الکتریکی به سادگی قابل تبدیل به سایر انرژی ها بوده و می توان ان را ذخیره کرد.

طریقه دریافت الکتریسیته از انرژی خورشیدی :
۱) نیروگاه های حرارتی که حرارت لازم توسط اینه هایی که نور خورشید را روی دیگ بخار متمرکز میکنند, تولید میشود.
۲} اثر فتوولتایی:در این روش انرژی تابشی مستقیما به انرژی الکتریکی تبدیل میشود.قطعاتی که اثر فتوولتایی از خود نشان میدهند به سلول خورشیدی معروفند .
و در حال حاظر بیشترین استفاده از انرژی خورشیدی با این روش است.در برخی کشورها نیروگاه های فتوولتائیک ساخته شده که برای تولید برق است.
اما بیشترین استفاده از سلولهای خورشیدی در نیروگاه(( فتو ولتائیک۵۰مگاواتی جزیره کرت یونان))است.
اساس کار سلولهای خورشیدی :
سلول خورشیدی عبارت از قطعات نیمرسانایی هستند که انرژی تابشی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند.رسانندگی این مواد به طور کلی به دما ,روشنایی ,میدان مغناطیسی و مقدار دقیق ناخالصی موجود در نیم رسانا بستگی دارد.
از ویژگی های سلولهای خورشیدی میتوان به این موارد اشاره کرد:
جای زیادی اشغال نمی کنند .قسمت متحرک ندارند .بازده انها با تغییرات دمایی محیط تغییرات چندانی نمی کنند.نسبتا به سادگی نصب می شوند.به راحتی با سیستمهای به کار رفته در ساختمان جور می شوند.
همچنین از اشکالات سلولهای خوشیدی می توان به تولید وسایل فتوولتائیک که هزینه زیادی دارد و چگالی انرژی تابشی که بسیار کم است اشاره کرد که در فصول مختلف و ساعات متفاوت شبانه روز تغییر می کند که باید ذخیره شود و همین موضوع بسیار هزینه بر است.
کاربردهای سلولهای خوشیدی :
۱)تامین نیروی حرکتی ماهواره ها و سفینه های فضایی
۲)تامین انرژی لازم دستگاهایی که نیاز به ولتاژهای کمتری دارند مثل ماشین حساب و ساعت
۳)تهیه برق شهر توسط نیروگاههای فتوولتائیک
۴)تامین نیروی لازم برای حرکت خودروها و قایقهای کوچک

صاعقه گیر الکترونیکی با تستر خورشیدی(جدید)

WWW.PEG-CO.COM

 

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

این نوع  صاعقه گیر یکی از انواع صاعقه گیر های الکترونیکی میباشد که به انضمام تستر عملکرد صاعقه گیر نصب میشود و منبع تغذیه تستر از طریق انرژی خورشید تامین میشود با توجه به خورشیدی بودن تستر  نیازی به اختصاص فیدر برق و کابل کشی برای تستر نمی باشد .

تستر خودکفای فوق این اجازه را به ما میدهد که در هر زمان از صحت عملکرد صاعقه گیر نصب شده با خبر باشیم.

برقگیر ساختمان های بلند (۷ طبقه و بیشتر)

WWW.PEG-CO.COM

 

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

تصمیم به استفاده از برق گیرهای خارجی به میزان صاعقه خیزی منطقه و اهمیت موضوع مورد حفاظت دارد. در استاندارد فرانسوی UTE C15-443 به این موضوع پرداخته شده است. در بعضی توصیه نامه های مربوط به ساختمان در داخل کشور به عدد ۲۳ متر یا بیش از ۷ طبقه برای نصب برقگیر اشاره شده است.

برای سازه های صنعتی می توانید به استاندارد NFPA 78 مراجعه نمائید. مطابق این استاندارد STACK های فلزی با ضخامت بیش از ۴٫۵ میلیمتر نیازمند حفاظت صاعقه نیستند و کافی است سازه در دو نقطه زمین شود.
در موارد زیر حفاظت از صاعقه مورد نیاز است:

۴-۴ Metal Towers and Tanks. Metal towers and tanks constructed so as to receive a stroke of lightning without damage shall require only bonding to ground terminals as required in Chapter 3, except as provided in Chapter 6.

۶-۲ Fundamental Principles of Protection. Protection of these structures and their contents from lightning damage shall require adherence to the following principles:
(a) Liquids that can give off flammable vapors shall be stored in essentially gastight structures.
(b) Openings where flammable concentrations of vapor or gas can escape to the atmosphere shall be closed or otherwise protected against the entrance of flame.
(c) Structures and all appurtenances (e.g., gauge hatches, vent valves) shall be maintained in good operating condition.
(d) Flammable air-vapor mixtures shall be prevented, to the greatest possible extent, from accumulating outside of such structures.
(e) Potential spark gaps between metallic conductors shall be avoided at points where flammable vapors can escape or accumulate.

    مشخصات فنی تجهیزات سیستم زمین

WWW.PEG-CO.COM

 

۱۸ خرداد ۱۳۹۶

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

در این قسمت تجهیزات سیستم زمین ساختمان های مسکونی و تجاری شامل الکترود ، هادی های ارتباطی ، بست ها و سایر تجهیزات اضافی دیگر براساس استانداردهای بین المللی آورده شده در بخش مراجع الزامی ارائه شده است . انتخاب تجهیزات سیستم زمین با توجه به شرایط خاک در محل مورد نظر باید براساس دستورالعمل های ارائه شده در این قسمت باشد .

ولتاژ

تجهیزات مورد استفاده باید برای ولتاژ نامی تاسیسات الکتریکی مناسب باشند . در سیستم IT اگر هادی نولی وجود داشته باشد ، دستگاه متصل بن فاز و نول باید برای ولتاژ بین فازها عایقبندی شود .

یادآوری : برای دستگاههای اصلی ، باید حداقل و حداکثر ولتاژی که دستگاه حفاطتی می تواند تحمل کند در نظر گرفته شود .

جریان

تجهیزات انتخابی باید برای جریان اسمی که در حالت کاری از آنها عبور می کند مناسب باشند . همچنین این تجهیزات باید توانایی عبور جریان های حالات غیرعادی مانند جریان های لحظه ای            راه اندازی ، اتصال کوتاه ، اضافه بار و صاعقه را داشته باشند .

فرکانس

انتخاب طول هادی زمین باید براساس فرکانی کار تجهیزات الکتریکی موجود باشد . اگر طول موج امواج الکترومغناطیسی کار مدار  در نظر گرفته شود ، طول هادی زمین بکار رفته نباید یزرگتر از y/20 انتخاب گردد . در غیر اینصورت هادی زمین فوق بی اثر خواهد بود . لذا انتخاب تجهیزات سیستم زمین باید براساس فرکانس نامی مدارهای الکتریکی موجود باشد .

توان

تجهیزات سیستم زمین باید با توجه به ظرفیت اتصال کوتاه در شبکه مورد نظر اتنخاب شوند تا بتوانند در کلیه شرایط کار مدار از بی باری تا بار نامی عملکرد مناسب داشته باشند .

سازگاری

با در نظر داشتن کلیه موارد فوق ، سازگاری سیستم ها نیز باید در نظر گرفته شود . منظور از این سازگاری نحوه نصب و اجرا تجهیزات به گونه ای است که این سیستم ها در عملکرد یکدیگر اختلال ایجاد نکنند .

 

سهولت دسترسی

کلیه تجهیزات شامل اتصالات سیم کشی ها باید طوری نصب شوند که عملکرد مناسب آنها فراهم شده ، همچنین سهولت بازرسی ، امکان آزمون و تعمیرات و نگهداری آنها در نصب رعایت شود . دسترسی به اتصالات آنها نیز باید آسان باشد و این سهولت دسترسی نباید با قرار رگفتن تجهیزات در حصارها و پوشش های نصب تجهیزات کاهش یابد .

شناسائی

بای شناسائی و تعیین کاربرد تجهیزات ، باید از برچسب ها و وسایل جانبی مناسبی استفاده کرد که تا حد ممکن احتمال خطا نداشته باشند و در صورت بروز خطر ، در مواردی که عملکرد کلیدها و کنترلرها مستقیماً توسط اپراتور قابل مشاهده نمی باشد ؛ باید شاخص یا نشانگری طبق استانداردهای [۱۶] و [۱۰] ( پیش گفتار ) در محل مناسبی که قابل دیدن بوسیله اپراتور باشد ، قرار داده شود .

سیستم سیم کشی

سیم کشی باید زوری اجرا و نشانه گذاری گردد که براحتی قابل مشاهده ، تعمیر یا تعویض باشد .

شناسایی هادی های خنثی و حفاظتی

شناسایی و جداسازی هادی های نول و حفظاتی باید با استاندارد [۱۲] مطابقت داشته باشد .

هادیهای PEN باید توسط یکی از روش های زیر نشانه گذاری شوند :

سبز / زرد در امتداد طول آنها و آبی روشن در انتهای آنها

آبی روشن در امتداد طول آنها و نشانه گذاری زرد / سبز در انتهای آنها

محل وسایل حفاظتی

وسایل حفاظتی باید در محلی باشند که در دسترس بوده و مدارهایی را که حفاظت می کنند براحتی قابل تشخیص باشند . برای این منظور مناسب است آنها را در تابلوهای توزیع بصورت               گروه بندی شده قرار داد .

نمودارها

در موارد مقتضی ، نمودارها ، روندنماها و جداول براساس استاندارد [۱۷] و [۱۸] باید بطور دقیق فراهم شوند . همچنین موارد زیر نیز باید کاملاً مشخص شوند :

–        نوع و ساختار مدارها ( نقاط استفاده )

–        تعداد و اندازه هادی ها و نوع سیم کشی

–        مشخصات لازم برای شناسایی و موقعیت دستگاههایی که عملیات حفاظتی و کلیدزنی را انجام می دهند .

–        برای تاسیسات ساده می توان اطلاعات فوق الذکر را در فهرست یا جداولی آورد .

–        علامت های مورد ساتفاده باید طبق استانداردهای [۱۴] باشند .

جلوگیری از تاثیرات زیان آور

تجهیزات باید طوری انتخاب و نصب شوند که از هر گونه تداخل خطرناک بین تاسیسات برقی و غیر برقی اجتناب شود . همچنین تجهیزاتی که صفحه حفاظ پشتی ندارند نباید در سطح ساختمان و دیوارها نصب شوند ، مگر این که موارد زیر رعایت شوند :

–        امکان انتقال ولتاژ از دستگاه به سطح دیوار وجود نداشته باشد .

–        برای جلوگیری از آتش سوزی باید بین دستگاه و سطح قابل اشتعال ایزولاسیون لازم انجام شود .

اگر سطح ساختمان فلزی قابل اشتعال نباشد ، حفاظت های اضافی لازم نیست . در غیر این صورت یکی از حفاظت های زیر می تواند انجام شود :

–    اگر سطوح ساختمان فلزی باشند ، باید به هادی حفظاتی (PE) یا به هادی هم پتانسیل تاسیسات ساختمان متصل شوند ( طبق استانداردهای ۴۱۳۰۱۰۶ IEC [1] و ۵۴۲۰۱۲ IEC [6] )

–    اگر سطوح ساختمان قابل اشتعال هستند باید تجهیزات بوسیله لایه های مناسبی از مواد جداکننده ای که دارای آستانه آتش سوزی FH1 طبق [۵] دارند ، از یکدیگر مجزا شوند .

–    در محل هایی که مدارهای حامل جریان در سطوح ولتاژ متفوات هستند ، باید برای جلوگیری از تاثیرات مضر بطور کامل از هم جداسازی شوند .

سازگاری الکترومغناطیسی

سطح مصونیت تجهیزات باید با توجه به تاثیرات الکترومغناطیسی در نظر گرفته شود . ( برای توضیحات بیشتر به قسمت دوم استاندارد ۱۰۱ مراجعه شود . )

الکترود زمین

یک یا چند قطعه هادی که به منظور برقراری ارتباط الکتریکی با جرم کلی زمین در خاک مدفون شده باشند را الکترود زمین گویند .

الکترودهای زمین مستقل از نظر الکتریکی ، الکترودهایی هستند که فواصل آنها از یکدیگر بقدری است که در صورت عبور حداکثر جریان ممکن از یکی از آنها ، ولتاژ الکترودهای دیگر به مقدار قابل ملاحظه ای تحت تاثیر قرار نگیرند .

مقاومت الکتریکی بین سر آزاد الکترود زمین و جرم کلی زمین را مقاومت الکترود زمین گویند .

در سیستم های الکتریکی برای ایمنی انسان در برابر ولتاژ تماسی باید سیستم زمین بکار برده شود . بههمین منظور باید کلیه قسمت های فلزی وسایل و تجهیزاتی که در مدار نبوده ، اما ممکن است در اثر ایجاد خطا یا میدان الکتریکی و … برقدار گردند و برای ایمنی انسان خطرناک باشند ، از طریق هادی های زمین به الکترود زمین متصل گردند .

انواع الکترود زمین

۱ الکترود زمین سطحی [۱] : این الکترود در عمقی کمتر از یک متر ، در زمین قرار داده می شود و می تواند بصورت قطعات باریک ، میله ، هادیهای رشته رشته یا بصورت شعاعی ، حلقوی یا الکتردهای شبکه ای و یا ترکیبی از آنها باشد .

۲ الکترود کوبیده شده در عمق [۲] : این الکترود بصورت عمودی در یک عمقی بیشتر از یک متر در زمین قرار می گیرد . این الکترود می تواند از انواع لوله ، میلههای گرد و یا انواع دیگر باشد .

۳ زمین طبیعی [۳] : قسمت های فلزی ساختمان که مستقیماً به زمین متصل می گردد ، این قسمت به منظور ایجاد اتصال زمین بکار نرفته ، ولی می تواند بعنوان الکترود زمین مورد استفاده قرار گیرد . این نوع زمین شامل : لوله های فلزی ، محافظ های آهنی ، قسمت های آهنی در ساختمان ، میله های آهنی در بتن و غیره است .

۴ کابلی که بعنوان الکترود زمین عمل می کند : این کابل دارای غلافی فلزی است یا شامل هادی است که به زمین متصل شده ، این کابل می تواند بعنوان الکترود زمین مورد استفاده قرار گیرد .

۵ زمین اصلی [۴] : هادی که در کل ساختمان بطور گسترده در یک سطح وسیع توزیع شده و دارای اتصال محکم با الکترود اصلی زمین است را زمین اصلی می نامند .

۶ الکترودهای زمین که از تسمه هستند فقط برای تسطیح ولتاژ [۵] و در عمق های ۳/۰ تا ۵/۰ متر بکار می روند . این نوع الکترودها در پی اختمان ها نیز بکار برده می شوند .

۷ الکترودهای زمین که از تسمه تشکیل شده اند ، اگر به شکل شعاعی باشند ، باید بصورت منظم در زمین قرار گیرند . زاویه بین الکترودها نباید از ۶۰ درجه کمتر باشد ، چون چنین زاویه ای باعث کاهش مقاومت الکترود نمی گردد و این به دلیل تاثیر متقابل بین شاخه ها است . نحوه اتصال الکترودهای تسمه ای با طول بازوری L با زوایای مختلف در زمین در شکل های زیر نشان داده شده است . در روابط داده شده R ، مقاومت اتصال زمین الکترود و  ، مقاومت مخصوص خاک در محل نصب الکترود است . [۱۹]

نوار راست گوشه بطول بازوی L و عمق s/2 ( 90 درجه ) ، a شعاع میله

 

ستاره با سه زاویه و بطول بازوی L و عمق s/2 ( 120 درجه ) ، a شعاع میله

 

ستاره با چهار بازو و بطول بازوی L و عمق s/2 ( 90 درجه ) ، a شعاع میله

 

ستاره با شش بازو و بطول بازوی L و عمق s/2 ( 60 درجه ) ، a شعاع میله

 

ستاره با هشت بازو و بطول بازوی L و عمق s/2 ( 45 درجه ) ، a شعاع میله

 

۸ الکترودهای زمین عمیق از لوله ها یا قسمت های فولاد زنگ نزن تشکیل شده اند . این الکترودها تا حد امکان باید بصورت عمودی در زمین دفن شوند . طول و تعداد این الکترودها به مقدار مقاومت سیستم زمین در محل مورد نظر بستگی دارد . اگر از چند الکترود بصورت موازی استفاده شود باید فاصله بین الکترودها حداقل دو برابر طول آنها باشد . همه الکترودهای میله ای باید به یک میله اصلی[۶] زمین متصل گردند .

۹ الکترودها باید با تسمه هایی از جنس فولاد زنگ نزن با سطح مقطع حداقل ۳۹×۵/۳ میلیمتر مربع یا ۲۵×۴ میلیمتر مربع ساخته شده و گالوانیزه گردند . میله ها باید از جنس فولاد زنگ نزن با قطر حداقل ۱۰ میلیمتر ساخته شده و گالوانیزه شوند .

۱۰ زمین طبیعی ممکن است بصورت ، میله یا صفحه فلزی قرار گرفته در پی ساختمان ها ، کابلهایی با کلاف های فلزی ، یا سایر ساختارهای مناسب زرزمین مانند قسمت های فلزی ساختمان ، میله های فلزی و غیره باشد .

۱۱ عمق الکترودها در زمین باید به گونه ای طراحی گردد که در اثر عواملی مانند خشک شدن خاک یا یخ زدگی ، مقاومت الکترود زمین از مقدار مورد نظر تجاوز نکند .

۱۲ مقاومت الکترود زمین به طول ، شکل و ساختار الکترود زمین و همچنین مقاومت خاک بستگی دارد .

۱۳ براساس استاندارد ملی …. [۷]زمین حفاظتی و اصلی می توانند در موارد زیر یکی باشند :

– ولتاژ الکترود زمین در یک سیستم زمین مشترک بیشتر زا ۵۰ ولت نباشد .

– پست های فشار قوی در یک محدوده بسته در داخل ساختمان قرار گرفته شده باشند .

در غیر اینصورت زمین حفاظتی و اصلی باید از یکدیگر جدا شوند . در این شرایط فاصله بین دو الکترود زمین نباید کمتر از ۲۰ متر باشد .

۱۴ در کلیه ساختمان ها براساس استاندارد ملی …[۸] باید یک ارتباط ااکتریکی با هادی های زیر بعنوان سطح هم پتانسیل اصلی برقرار گردد :

هادی حفاظتی اصلی

هادی اصلی زمین

لوله های فلزی کار شده در ساختمان

و کلیه قسمت های فلزی دیگر ساختمان

لوله

در ایران عموماً از لوله های گالوانیزه با قطر ۳۸ میلیمتر در چاه زمین و لوله گالوانیزه گرم با قطر ۱۹ میلیمتر در حوضچه بازدید استفاده می شود ، به این منظور باید از تبدیل ۱۹×۳۸ استفاده شود . حداقل طول میله باید ۴۵/۲ متر باشد . در پیوست شکل های مربوط به انواع الکترودهای لوله ای آورده شده است .

یادآوری :

۱-    لوله باید سالم بوده و در زمان نصب هیچ گونه خراشیدگی ، زنگ زدگی ، خمیدگی و فرورفتگی نداشته باشد .

۲-  بست اتصال هادی زمین به لوله نباید ا زجنس آلومینیوم یا آلیاژهای آن باشد . بست مورد استفاده باید با پیچ محکم به دور لوله بسته شود .

میله ها یا سیم های محصور در بتن

بتن زیر سطح زمین یک واسطه نیمه هادی با مقاومتی در حدود ۳۰۰۰ اهم متر ، یا کمی کمتر از مقاومت متوسط زمین است . در نتیجه در زمینی با مقاومت متوسط یا بالا ، محصور کردن الکترودهای میله ای یا سیمی در بتن مقاومتی کمتر از یک الکترود مشابه که مستقیماً در زمین نصب شده ایجاد              می کند . این مساله شبیه به افزودن الکترولیت ها نزدیک الکترود زمین می باشد که ناشی از کاهش مقاومت ماده اطراف الکترود اولیه است . با وجود آن که سوراخ ها برای نصب بتن به این منظور حفر   می شوند ، استفاده وسیع از میلههای فولادی تقویت شده در پایه های بتنی یک منبع آماده از الکترودهای زمین برای ساختمان تامین می کنند ، فقط لازم است از یک میله تقویت شده اصلی ، از هر یک از          پایه ها ، یک اتصال الکتریکی مناسب به فولاد ساختمانی یا شین زمین ساختمان ایجاد کرد . یک روش مناسب برای برقراری این اتصال ، جوش دادن یک میله اتصال کوتاه بین یکی از میله های تقویت شده و یکی از پیچ لنگرهای مورد استفاده برای اتصال بالای سطح پایه ستون است . بنابراین اسکلت فولادی یک ساختمان که به این پیچ لنگر متصل است ، یک هادی اتصال به زمین بسیار موثری خواهد بود و بعنوان یک شین اتصال به زمین در بسیاری از ساختمان های صنعتی استفاده می شود .

–    مقاومت هر یک از این الکترودها مساوی یا کمتر از یک میله کوبیده شده با همان عمق است . تعداد زیادی از چنین پایه های ستونی لاینفک از ساختمان ها ، یک مقاومت زمین بسیار کمتر از دیگر الکترودهای ساخته شده ایجاد می کنند که معمولاً کمتر از یک اهم و در بیشتر موارد حدود ۲۵/۰ اهم است .

–    میله های بتن آرمه در سنگ یا خاک بسیار سخت ، خیلی بهتر از دیگر انواع الکترودهای ساخته شده هستند . اصول حاکم بر این نوع الکترود همان اصولی است که در اجرای سیستم زمین برای بیشتر دکل های فولادی خطوط انتقال با ولتاژ بالا بکار می روند .

–    میلگردهای فولادی بتن در پی هایی که نسبت به زمین عایقبندی نشده اند و حداقل عمق آنها از سطح زمین یک متر است ، یک الکترود زمین مناسب محسوب می شوند . در مواردی که از سازه های فولادی سوار بر بتن بعنوان هادی زمین استفاده می شود ، باید به کمک میلگردهای فولادی پی یا به کمک کابل ، اتصال بتن سازه بالایی با پی را برقرار کرد . در این مورد              سیم های فولادی معمولی که بعنوان بست میلگرد بکار می روند کافی هستند .

–        عمق بتن نسبت به سطح زمین نباید از ۳/۰ متر کمتر باشد و بهتر است این عمق ۷۵/۰ متر یا بیشتر باشد .

–    میله بکار رفته در بتن اگر از جنس فولاد باشد قطر آن نباید از ۱۰ میلیمتر کمتر باشد و طول میله در داخل حجم بتن ، باید حداقل ۶ متر بوده و جز برای انجام اتصال ، بقیه آن کاملاً در داخل بتن قرار گرفته باشد و تا جایی که ممکن است در خط مستقیم باشد .

–        کمترین مقاومت برای میله هنگامی بدست می آید که میله در خط مستقیم قرار گرفته باشد .

یادآوری :  در مواردی که میلگردهای بتن به نحو مطلوب به سازه مستقر بر آن وصل نشده باشند ، اگر سازه مورد اصابت صاعقه قرار گیرد ، به دلیل عبور جریان زیاد امکان آسیب رسیدن به بتن وجود دارد .

الکترود شبکه ای

این نوع الکترود معمولاً برای پست های فشار قوی بکار می رود . سیستم شبکه معمولاً در تمام محوطه پست توسعه یافته ، در برخی موارد نیز ممکن است تا مسافتی بیشتر از حصار مرزی توسعه یابد . این سیستم شامل هادی های دفن شده در زمین با عمق حداقل ۱۵/۰ متر به شکل شبکه ای از  مربع ها و مربع مستطیل ها است . فاصله گذاری بین هادی های شبکه براساس میزان ولتاژ ایستگاه تغییر می کند ، اما معمولاً فاصله ۶/۳-۳ متر استفاده می شود . تمام محل های تقاطع کابل ، باید اتصالات محکم داشته باشند و سیستم باید به سیستم زمین و تمام تجهیزات فلزی ساختارهای فولادی متصل شود . در زمین سنگی ، جایی که حفر کردن زمین غیر عملی است ، بعضی مواقع استفاده از سیستم شبکه بجای تسمه های دفنی به صرفه تر و مناسب تر است که در این حالت هادی ها معمولاً در عمقی حدود ۶/۰-۳/۰ متر دفن شده اند .

وقتی که حصار ، پیرامون شبکه قرار دارد ، باید برای به حداقل رساندن خطر شوک الکتریکی در اثر پتانسیل تماس برای اشخاصی که حصار را لمس می کنند و کسانی که در زمینی با پتانسیل متفاوت ایستاده اند ، حصار به شبکه زمین متصل شود . وقتی که حصار حداقل ۲/۱ متر ، خارج از محدوده شبکه است ، باید توسط سیستم مخصوص به زمین متصل شود . این سیستم شامل یک سیم دفن شده در زمین به عمق تقریباً ۹/۰ متر و خارج از خط حصار ( به دلایلی که قبلاً بحث شد ) می باشد .

برای ایجاد یک سطح با مقاومت بالا برای کاهش خطر ولتاژ گام در کسانی که به هنگام رخ دادن یک خطای شدید در محیط هستند ، بطور عادی تمام سطح خاک محیط یک پست فشار قوی شبکه را از خرده سنگ های سخت نوک تیز ، معمولاً گرانیت ، می پوشانند .

سیم یا تسمه یا ورق دفن شده

در مناطقی که مقاومت ویژه خاک بالا است یا لایه های کم عوق سنگ در آنها وجود دارند و یا به دست آوردن مقاومتی پائین تر نسبت به الکترودهای میله ای لازم باشد ، استفاده از یک یا چند نوع الکترود که در زیر گفته شده است ، مناسب خواهد بود .

الکترود زمین سیمی

یک سیم لخت که قطر آن چهار میلیمتر یا بیشتر بوده و در عمق حداقل ۴۵/۰ متر از سطح زمین در راستایی به صورت مستقیم به طول ۳۰ متر دفن شده باشد ، اتصال زمین قابل قبولی را تشکیل خواهد داد . این سیم ممکن است از یک قطعه یا از چند قطعه تشکیل شده باشد که سر به سر یا در فواصلی از سرها به هم اتصال داده می شوند . این سیم ممکن است به شکل شاخه درآمده یا این که به شکل یک شبکه دو بعدی متشکل از چند سیم مازی درآید که به آن شبکه زمین گفته می شود . [۲۹]

یادآوری : استفاده از هادی مسی چند رشته ای با سطح مقطع ۱۶ میلیمتر مربع مجاز است (۷×۷/۱ میلیمتر) ولی ترجیح دارد بجای آن هادی مسی با سطح مقطع ۲۵ میلیمتر مربع (۷×۱/۲۲ میلیمتر) مورد استفاده قرار گیرد که عمر طولانی تری دارد .

موارد خاص :

۱- در مواردی که به لایه سنگی برخورد شود ، عمق دفن ممکن است کمتر از ۴۵/۰ متر انتخاب شود .

۲- برای شاخه ها می توان از شکل هایدیگری استفاده کرد به شرط این که مطالعات معتبر مهندسی ، مناسب بودن آنها را تایید کرده باشد.

الکترود زمین تسمه ای

در شرایطی که بستر سنگ نزدیک سطح زمین است یا در صورت برخورد با شن ، خاک می تواند بسیار خشک و با مقاومت بالا باشد و لازم است که یک اتصال به زمین بسیار وسیع داشته باشیم . در چنین شرایطی تسمه های فلزی دفن شده ، سیم ها یا کابل ها با صرفه ترین راه حل هستند . از آنجائی که اثر تخلیه های اتمسفری این نوع الکترود به علت اندوکتانس آن است ، استفاده از تعدادی از                 تسمه های کوتاهتر موازی با جایگزینی مناسب بهتر از استفاده از یک یا چند تسمه بلند است و عمقی که تسمه ها دفن می شوند ، زیاد مهم نیست . براساس آزمایش های استانداردهای موجود ، وقتی عمق دفنی از ۵/۰ تا یک متر افزایش می یابد مقاومت فقط حدود %۵ کاهش می یابد . به همین صورت اثر اندازه هادی هم بسیار کم است . [۱۹]

تسمه های فلزی با طول کل حداقل سه متر و با سطح کل ( دو طرف ) حداقل ۵/۰ مترمربع که دست کم در عمق ۴۵/۰ متری سطح زمین دفن شده باشند ، تشکیل یک اتصال زمین قابل قبول                 می دهند . ضخامت تسمه ها اگر از نوع آهنی یا فولادی باشند نباید از شش میلمتر و اگر از نوع گالوانیزه گرم باشند از سه میلیمتر کمتر باشند . ضخامت تسمه مسی نباید از دو میلیمتر کمتر باشد . [۲۹]

شکل (۳) در پیوست ، تغییرات مقاومت الکترود زمین برای الکترودهای فوق را نسبت به تغییر طول برای خاکی با مقاومت یکنواخت ۱۰۰۰۰ اهم سانتیمتر نشان می دهد .

این الکترودها باید در برابر حفاریها ، خصوصاً در مقابل عملیات کشاورزی ، حفاظت شود .

–        برای کاهش مقاومت می توان این الکترودها را به صورت موازی نصب کرد . در این حالت مقاومت دو الکترود تسمه ای که فاصله آنها ۲۴۰ سانتیمتر است کمتر از ۶۳ درصد مقاومت هر یک از آنها است .

یادآوری ۱ : معمولی ترین جنس این نوع الکترود ، تسمه فولادی گالوانیزه گرم با سطح مقطع ۳۰×۵/۳ میلیمتر مربع به طول ۱۰۰ متر در تماس با زمین ، می باشد .

یادآوری ۲ : از الکترودهای تسمه ای بخصوص در مناطق صخره ای که امکان حفر کانال فقط به شکل غیرمنظم وجود دارد ، استفاده می شود .

الکترود زمین از ورق یا صفحه فلزی

یک ورق یا صفحه فلزی که مساحت آن در دو طرف ۵/۰ مترمربع کمتر نبوده و هر دو طرف آن با زمین در تماس باشند ، تشکیل یک اتصال زمین قابل قبول خواهد داد . جهت سهولت در اجرا بهتر است صفحه در جهت قائم قرار گرفته و عمق لبه بالایی آن از سطح زمین بهتر است کمتر از ۵/۱ متر نباشد . ضخامت صفحه اگر آهنی یا فولادی باشد ، نباید از شش میلیمتر و اگر گالوانیزه گرم باشد از سه میلیمتر و اگر از مس باشد از دو میلیمتر کمتر باشد . [۲۹]

یادآوری : این گونه اتصال زمین در ایران بسیار متداول بوده و مخصوصاً اگر در عمق کافی و پائین تر از نم دایمی زمین دفن شود ، معمولاً نتیجه خوبی خواهد داشت .

با قراردادن صفحه در داخل لایه هایی ا زخاک ذغال و نمک ، به کارایی الکترود اضافه خواهد شد .

اگر در جایی مقاومت یک صفحه بزرگتر از حد نیاز باشد ، باید دو یا چند صفحه بصورت موازی بکار برده شوند . در این حالت مقاومت کل بصورت معکوس متناسب با تعداد صفحات است . این صفحات باید در خارج از حوزه اثر یکدیگر قرار گیرند . در خصوص الکترود صفحه ای ، نیز لازم است به موازد زیر که از استاندارد [۱۹] آورده شده اند توجه شود .

–        سطح مقطع صفحه ۵/۰ تا ۲ مترمربع و عمق دفن بهینه ۵/۱ تا ۵/۲ متر است . [۱۹]

–        صفحات مسی با ضخامت سه میلیمتر  با سطح مقطع دو طرف ۵/۰ مترمربع در ایران استفاده زیادی دارد .

تغییرات مقاومت الکترودهای صفحه ای نسبت به تغییر سطح مقطع برای دو حالت که صفحه بصورت افقی در سطح زمین و در زیر سطح زمین دفن شده در پیوست ، شکل ۱ آورده شده است .

کابل های دفن شده ، با هادی خنثی هم مرکز

در سیستم هایی که دارای کابل های دفن شده با هادی خنثی هم مرکز بوده و طول آنها حداقل ۳۰ متر است ، می توان از هادی هم مرکز آن به عنوان الکترود زمین استفاده کرد . هادی خنثی هم مرکز            می تواند دارای غلافی از جنس نیمه هادی باشد به شرطی که مقاومت ویژه شعاعی آن از ۱۰۰ اهم بیشتر نباشد و در طول بهره برداری جنس آن پایدار باقی مانده و دچار تغییرات شیمیایی نشود . مقاومت ویزه شعاعی جنس غلاف ، مقداری است که از اندازه گیری بر روی واحد طول کابل برای مقاومت موجود بین هادی هم مرکز وروئی که غلاف را احاطه می کند به دست می آید ، یعنی مقاومت ویژه شعاعی خواهد بود از :

(ضخامت میانگین غلاف روئی هادی هم مرکز) / (مقاومت واحد طول×مساحت جانبی واحد طول غلاف)

کلیه ابعاد در این رابطه بر حسب متر می باشند .

در مکان هایی که سیستم کابل زیرزمینی موجود باشد . می توان از این نوع کابل ها برای اتصال زمین استفاده نمود . در اکثر موارد مقاومت زمین این سیستم ها کمتر از یک اهم است به طور کلی استفاده کابل غلاف دار ، یک مسیر فلزی برای انتقال جریان های خطا به نقطه خنثی را فراهم می سازد .

یادآوری : در ساختمان های مسکونی و تجاری عموماً به علت در دسترس نبودن این نوع کابلها ، روش فوق استفاده نمی شود .

الکترود میله ای

استفاده از میله به عنوان الکترود درسیستم زمین از مرسوم ترین روشها برای ایجاد سیستم اتصال زمین در مناطق مسکونی و تجاری است .

–    تعدادی میله را می توان بصورت موازی با هم بکار برد . در این حالت مقاومت میله ها متناسب با عکس تعداد آنها ، کاهش می یابد به شرط آن که الکترودها در خارج از حوزه پتانسیل هم قرار گرفته باشند . در عمل فاصله بین الکترودها نباید از دو برابر طول الکترود کمتر باشد .

میله هایی که در ایران بکار برده می شوند دارای مشخصات زیر هستند :

–    این میله ها ممکن است متشکل از تعدادی قطعه باشند ولی طول کل آنها نباید از ۴۵/۲ متر کمتر باشد . قطر میله های آهنی یا فولادی نباید از ۱۶ میلیمتر کمتر باشد و قطر میله ها با روکش مس یا روکش فولاد ضد زنگ یا میله های ساخته شده از فولاد ضد زنگ نباید از ۱۲ میلیمتر کمتر باشد . [۲۹]

–        نصب الکترودهای میله ای گرانتر از هزینه نصب الکترودهای صفحه ای در یک مساحت مساوی است .

در حالت کلی مطابق با استاندارد [۱۹] الکترودهای میله ای دارای مشخصات زیر هستند :

–        میله هایی زمین با قطر ۵/۹ ، ۱۳ ، ۱۶ ، ۱۹ و ۲۵ میلیمتر با طول ۵/۱ تا ۱۲ متر انتخاب می شوند .

در اکثر کاربردها قطر ۱۲ ، ۱۶ ، ۱۹ میلیمتر با طول ۴۵/۲ ، ۳ ، ۵/۳ و ۵ متر بکار می رود . [۱۹] این میله ها می توانند برای رسیدن به طول های بیشتر به یکدیگر متصل گردند . و یا در محل هایی بصورت موازی قرار گیرند . و این حالت نسبت به حالتی که میله ها بصورت تکی قرار گیرند ارجح است . برای اتصال میله ها به یکدیگر بصورت سری می توان از پیچ استفاده نمود اما باید توجه داشت که قطر این اتصالات نباید از قطر میله الکترود بیشتر باشد .

نکته اصلی در بکارگیری الکترودهای میله ای افزایش هزینه نصب و کار بیشتر برای نصب آنها است . برای حل این مشکل می توان از میله های با قطر ۵/۱ سانتیمتر استفاده کرد . البته در این حالت برای جلوگیری از خم شدن الکترودها باید از چکش های میله کوب استفاده کرد .

در مناطقی که به علل مختلف رسیدن به عمق زیاد برای الکترود امکان پذیر نیست و به همین علت مقاومت الکترود زیاد می شود ، می توان الکترودها را در زاویه ۳۰ درجه نسبت به حالت عمودی در خاک کوبید در این صورت ، مقاومت الکترود کاهش می یابد . لذا طول بیشتری وارد خاک می شود .

یادآوری : زاویه کوبیدن الکترودها نباید از ۶۰ درجه نسبت به حالت عمودی تجاوز کند .

تغییر قطر میله اثر کمی بر روی مقاومت الکترود دارد

نکات لازم در خصوص جریان عبوری از الکترودهای زمین و شیب ولتاژ در اطراف آنها

بار جریانی الکترودهای زمین

الکترود زمین باید بگونه ای طراحی و انتخاب گردد که ظرفیت انتقال جریان سیستم را داشته باشد . این سیستم باید توانایی تلف کردن انرژی پدید آمده بدون ایجاد خرابی را داشته باشد .

در حالت کلی ، مقاومت الکتریکی خاک ها دارای ضریب حرارتی است . اما اگر رطوبت خاک کم شود ، مقاومت الکترود افزایش می یابد و در این شرایط در صورت افزایش دما ، مقاومت الکترود نیز افزایش خواهد یافت ، در این شرایط اگر در ناحیه ای دما به ۱۰۰ برسد ، باعث از بین رفتن الکترود خواهد شد . سه حالت در کار سیستم باید مورد نظر قرار گیرند که عبارتند از :

–        بارگذاری طولانی مدت در سیستم در شرایط کار معمول آن

–        جریان زیاد کوتاه مدت در شرایط ایجاد خطا در سیستم مانند اتصال مستقیم به سیستم زمین

–        جریان زیاد طولانی مدت در هنگام خطاهای امپدانس بالا

۱- بارگذاری طولانی مدت در شرایط بارگذاری نامتعادل در سیستم باعث خرابی در الکترودهای زمین نمی شود به شرط این که چگالی جریان در سطح الکترود از مقدار ۸/۳ میلی آمپر بر سانتیمتر مربع تجاوز نکند .

۲- زمان خطا در هنگام اضافه بار کوتاه مدت متناسب با عکس مقدار بار است این زمان توسط رابطه

  i² p داده شده است که در آن i چگالی جریان در سطح الکترود و p مقاومت مخصوص خاک است . ماکزیمم چگالی جریان مجاز برای خاک با رابطه زیر داده شده است .

t : زمان خطای زمین بر حسب ثانیه

i : چگالی جریان بر حسب آمپر بر سانتیمتر مربع

 p: مقاومت مخصوص خاک بر حسب اهم سانتیمتر

مطالب آورده شده در این بخش قابل استفاده برای الکترودهای صفحه ای نیز می باشند .

شیب ولتاژ در اطراف الکترودهای زمین

در شرایط ایجاد خطا ولتاژ الکترود زمین نسبت به جرم کلی زمین (زمین با فاصله به اندازه کافی دور از الکترود ) افزایش می یابد . اینولتاژ را می توان با استفاده از جریان خطا و مقاومت الکترود زمین محاسبه کرد . این اضافه ولتاژ در ارطاف الکترود باعث ایجاد اختلال در خطوط تلفن و کابلهای فرمان و کنترل خواهد شد . گرادیان ولتاژ در سطح زمین ممکن است در شرایط ایجاد خطا باعث خطرات جانی شود .

این مساله برای مناطق روستایی از شرایطی که خطا سریع برطرف نشود می تواند خطراتی را برای حیوانات اهلی بوجود آورد . همچنین در مزارع اگر الکترود زمین در نزدیکی مزرعه واقع شده باشد .

اگر سر الکترود زمین در زیر خاک مدفون شده باشد ، ماکزیمم گرادیان ولتاژ در فاصله ۱۸۰ سانتیمتر برای یک الکترود لوله ای با قطر ۸/۲ سانتیمتر نسبت به پتانسیل کل الکترود حدود ۸۵ درصد کاهش می یابد و اگر سر الکترود در سطح زمین واقع شده باشد این کاهش برای الکترودی که ۳۰ سانتیمتر در زمین فرو رفته حدود %۲۰ و در شرایطی که ۱۰۶ سانتیمتر در زمین فرو رفته باشد حدود %۵ است .

اتصال الکترود به زمین تا حد امکان مناسب باید باشد تا از خطرات جانبی برای افراد جلوگیری کند .

انتخاب جنس فلز برای الکترودهای زمین با توجه به اثرات خوردگی

انتخاب جنس فلز الکترود زمین باید براساس شرایط خاک در محل مورد نظر باشد . در این خصوص نوع خاک ، میزان رطوبت و درجه حرارت محیط باید مورد توجه قرار گیرد . نتایج              آزمایش های متعدد بررسی انواع فلزات پس از ۱۲ سال نصب در ادامه آورده شده است .

– الکترودهای مسی                             ۲/۰ درصد کاهش وزن در سال

– چدن ، فولاد نرم ، آهن نرم        ۲/۲ درصد کاهش وزن در سال

– فولاد نرم با پوشش مس ،                   ۵/۰ درصد کاهش وزن در سال

استاندارد اتصالات و شینه های زمین در تابلوهای برق

تابلو ، اعم از سه فاز یا تک فاز ، علاوه برشینها و ترمینال های مربوط به قسمت های برقدار (فازهاو نول) باید برای وصل هادی های حفاظتی (PEE) یک شینه یا ترمینال داشته باشد . قابلیت هدایت الکتریکی شین یا ترمینال هادی حفاظتی باید به اندازه هادی های برقدار باشد . شین یا ترمینال هادی حفاظتی باید نوعی قطعه اتصال دهنده قابل وصل کردن به شین یا ترمینال خنثی داشته باشد .

وصل و پیاده کردن قطعه اتصال دهنده باید فقط به کمک ابزار امکانپذیر باشد . چنانچه مدار تغذیه کننده تابلو دارای هادی مشترک حفاظتی – خنثی باشد ، این هادی به شین حفاظتی وصل و سپس به کمک قطعه اتصال دهنده یاد شده به شین یا ترمینال خنثی اتصال داده می شود . کلیه سیم کشی های داخلی تابلو باید به هادی های مسی عایقدار مناسب با جریان های مجاز وسایل حفاظتی و ولتاژ تابلو انجام شود . چنانچه شین ها به طرزی محکم و ثابت نصب شده باشند می توانند بدون عایق بندی بوده ولی به هر حال باید رنگ آمیزی شده باشند .

علامت گذاری

شین ها و ترمینال ها باید دارای علامت گذاری مناسب ، مشخص و دائمی ، بصورت زیر باشند :

فازها                                      L₁ , L₂ , L₃

خنثی                                                  N

حفاظتی – خنثی                                PEN

حفاظتی                                              PE

بدنه تابلو باید مجهز به ترمینال علامت گذاری شده اتصال زمین باشد و این ترمینال به شین یا ترمینال حفاظتی (PEN) یا (PE) وصل شود .

یادآوری : در تابلوهای بزرگ که کلیه مدارهای ورودی و خروجی آن دارای هادی مشترک حفاظتی – خنثی (PEN) هستند می توان از نصب شین (هادی) حفاظتی (PEE) صرفنظر کرد .

 

    صاعقه گیر الکترونیکی چگونه عمل می کند؟

WWW.PEG-CO.COM

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

صاعقه گیر چگونه عمل می کند؟ و انواع آن کدامند؟

 میله های ساده فرانکلینی : اولین واحد جذب که توسط فرانکلین بیشنهاد گردید، میله های ساده بودند که ضربه مستقیم صاعقه به اندازه طول میله ها، دور از ساختمان اتفاق می افتاد و شعاع حفاظتی این صاعقه گیرهای ساده در کلاسهای حفاظتی براساس تئوری زاویه محاسبه می گردید.

قفس فارادی : با گسترش ابعاد ساختمانها و با توجه به محدودیت های میله ساده ، قفس فارادی (Faraday Cage) جایگزین میله های ساده فرانکلینی شد، امروزه نیز اکثر استانداردهای جهانی استفاده از قفس فارادی را بهترین روش میدانند. در این روش سعی می شود ساختمان را در قفسی از هادیهای مسی یا فولادی محصور نمود.

صاعقه گیرهای الکترونیکی: طراحی و نصب این صاعقه گیر های براساس استاندارد NFC 17-102 انجام می گیرد ریشه این استاندارد نیز همان تئوری گوی غلطان است که در تمامی استاندارد ها از آن استفاده شده است. NFC 17-102 با وارد کردن پارامتر ΔL‌ در فرمول محاسبات، شعاع پوشش افزایش یافته صاعقه گیر را محاسبه می کند.

صاعقه گیر پس از نصب روی ساختمان، می بایست بوسیله هادیهای میانی Down Conductor از طریق سیم مسی بدون روکش به سیستم زمین متصل گردد.
مقاومت الکترود زمین صاعقه گیر می بایست زیر ۱۰ اهم باشد و پس از اجرا به شبکه هم بتانسیل کل سایت متصل شود.
در اجرای الکترود زمین هر صاعقه گیر می بایست از اقلامی چون صفحه های مسی، مواد کاهنده مقاومت (LOM) ، اتصالات جوش انفجاری استفاده نمود.

صاعقه گیر الکترونیکی :

درست قبل از حدوث صاعقه بطور طبیعی محتوی الکتریکی اتمسفر بطور ناگهانی افزایش می یابد. این تغییر وضعیت توسط واحد جرقه زن حس و کنترل می شود صاعقه گیرهای الکترونیکی انرژی موجود در هوای متلاطم پیش از طوفان را (که حدود چندین هزار ولت بر هر متر است) جذب و در واحدهای جرقه زن ذخیره می نماید و در نهایت واحد جرقه زن با تخلیه بار الکتریکی خازنها بین الکترودهای فوقانی و الکترود مرکزی اش هوای اطراف را یونیزه می نماید

اصول عملکرد صاعقه گیر الکترونیکی :

آزاد سازی کنترل شده یونها  : واحد جرقه زن (TRIGGERING) صاعقه گیرهای الکترونیکی شرایطی را ایجاد می کند تا چشمه جوشانی از یون (کرونا) در اطراف میله نوک تیز فراهم شود. دقت عمل این واحد باید به گونه ای کنترل شده باش که آزاد سازی یونها را درست چند میکرو ثانیه قبل از حدوث و تخلیه صاعقه صورت دهد.

اثر کرونا و واحد جرقه زن : حضور حجم وسیع بارهای الکتریکی در اطراف میله نوک تیز صاعقه گیر پس از یونیزاسیون توسط واحد جرقه زن سبب می شود تا پدیده طبیعی تجمع بارهای الکترونیکی اطراف میله (Corona effect) تقویت و تشدید شود.
تسریع در بروز علمدار حمله زمینی : صاعقه گیرهای  الکترونیکی  طوری طراحی شده اند که ارسال علمدار حمله زمینی را خیلی زودتر از نقاط هم ارتفاع مشابه همان محدوده به انجام برسانند و این به معنی تشکیل نقطه ترجیهی دریافت صاعقه در منطقه تحت حفاظت با صاعقه گیرهای  الکترونیکی نسبت به سایر نقاط می باشد.

    انواع دتکتورها در سیستم اعلام حریق

WWW.PEG-CO.COM

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

 

انواع دتکتورهای سیستم اعلام حریق

 

 

دتکتورها وسایل الکترونیکی هستند که در شکل‌ها و طرح‌های مختلف و معمولاً به رنگ سفید توسط کارخانه‌های سازنده ارائه می‌شوند و در محل‌های مناسب ساختمان مانند آشپزخانه، موتورخانه، اتاق بایگانی، راهروها، منازل، اتاق‌های کنفرانس و… به صورت سقفی و یا دیواری روی پایه‌های مخصوص نصب می‌شوند و وظیفه آن‌ها تشخیص حریق و اعلام آن به مرکز کنترل می‌باشد. تغذیه دتکتورها معمولاً با ولتاژ ۲۴ ولت DC صورت می‌گیرد ولی دتکتورهایی وجود دارند که با ولتاژهای ۱۲ و ۴۸ ولت DC و یا ۲۳۰ ولت AC نیز تغذیه می‌شوند. جریان عبوری از دتکتورها در حالت عادی چند ده میلی آمپر است و در مواقع بروز حریق افزایش می‌یابد. بسته به اینکه دتکتورها از کدام اثر آتش برای تشخیص استفاده می‌کنند، در انواع گوناگونی به صورت زیر ساخته می‌شوند:

دتکتورهای دودی(Smoke Detectors):

این نوع دتکتورها به صورت سقفی نصب می‌شوند و دارای محفظه‌ای هستند که بعد از پر شدن دود به این محفظه تحریک شده و با تغییر جریان عبوری به مرکز کنترل اعلام حریق می‌نمایند.

دتکتورهای دودی یونیزاسیون(Ionization):

این نوع دتکتورها دارای یک عنصر تشعشع رادیواکتیو می‌باشند.

در اثر عبور اشعه رادیواکتیو از هوای داخل محفظه و یونیزه کردن آن، مقداری جریان عبور می‌کند. در مواقعی که دود داخل این محفظه می‌شود، جریان عبوری تغییر می‌کند و باعث اعلام حریق می‌شود. به دلیل حساسیت زیاد در برابر دود، در جاهایی که حجم آتش زیاد و دود کم ایجاد می‌شود از این نوع دتکتورها استفاده می‌کندد ولی به طور کلی می‌توان آن‌ها را در مجتمع‌های مسکونی، ادارات و بیمارستان‌ها نصب نمود. بر روی این نوع دتکتورها علامت رادیواکتیو() به معی وجود تشعشعات رادیواکتیو حک می‌شود. از نظر زیست محیطی دفع این دتکتورها بعد از اتمام شارژ آن‌ها که حدود ۸ سال طول می‌کشد مشکلاتی به همراه دارد، لذا تولید این گونه دتکورها رو به کاهش و توقف می‌باشد.

دتکتورهای دودی نوری(اپتیکال)(Optical):

به این نوع دتکتورها، دتکتور فوتوالکتریک نیز گفته می‌شود و دارای یک سلول نوری در داخل خود می‌باشد که با ورود دود به محفظه و کم شدن نور تحریک شده و اعلام حریق می‌نماید. در محل‌هایی مانند انبار مواد PVC که در هنگام بروز حریق دود غلیظ تولید می‌شود و آتش‌سوزی به آهستگی انجام می‌گیرد استفاده از آن‌ها توصیه می‌شود.

دتکتور دودی اشعه‌ای(Beam Detectors):

در مواردی که بخواهیم مکان وسیعی مانند یالن یک کارخانه و یا سالن موزه و… را تحت پوشش سیستم اعلام حریق قرار دهیم و نصب دتکتورهای معمولی مشکل و یا غیر اقتصادی باشد، از نوع دتکتورها استفاده می‌گردد. این دتکتورها دارای یک قسمت فرستنده(TX) هستند که اشعه‌ای به سمت گیرنده(RX) می‌فرستند. این دو قسمت در دو قسمت سالن نصب می‌شوند و هرگاه عاملی مانند دود بین این دو عنصر واقع شود و ارتباط اشعه را قطع کند باعث اعلام خطر می‌گردد. در بعضی از این نوع دتکتورها فرستنده و گیرنده روی یک قسمت وجود دارد و در قسمت روبرو یک انعکاس دهنده(Reflector) نصب می‌گردد. این دتکتورها می‌توانند فضایی به پهانی ۱۴ متر و به طول ۱۰ ال ۱۰۰ متر را پوشش دهند و ارتفاع نصب آن‌ها بین ۲٫۷ تا ۲۵ متر است و ولتاژ کار آن‌ها ۲۴ ولت DC و جریان مصرفی در حالت ساکن حدود ۵۰ mA و در هنگام حریق ۷۰ mA می‌باشد. هر چه فاصله بین گیرنده و فرستنده افزایش یابد، جریان مصرفی نیز افزایش می‌یابد.

توجه: برای تشخیص دود در داکت‌های تهویه، از دتکتور دودی اپتیکال استفاده می‌شود که آن را در محفظه خاصی که به دو لوله(پراب) متصل است قرار می‌دهند و در خارج داکت نصب می‌کنند و لوله‌ها به داخل داکت می‌رود تا مقداری از هوای عبوری از داخل داکت را نمونه برداری کند. در صورت وجود دود در داخل داکت، این دود از طریق لوله‌ها وارد محفظه دتکتور شده و دتکتور اعلام حریق می‌کند.

نکاتی که باید در هنگام استفاده از دتکتورهای دودی رعایت کرد:

۱- دتکتور دود نباید در مسیر کوران هوا نصب گردد.

۲- برای تعیین محل نصب باید از استاندارد BS 5839 پیروی کرد.

۳- درمحل‌هایی که در حالت عادی دود و بخار وجود دارد، مانند موتورخانه و کنار بویلر از این دتکتور استفاده نشود.

نکته: اسپری خاصی وجود دارد که برای تست دتکتورهای دودی بکار می‌رود و با پاشیدن آن به سمت دتکتور می‌توان از عملکرد صحیح آن مطمئن شد.

دتکتورهای حراری(Heat Detectors):

این دتکتورها دارای یک مقاومت حرارتی می‌باشند که در اثر حرارت حاصل از آتش‌سوزی، مقدار مقاومت آن‌ها کم شده و باعث افزایش جریان می‌شود و به مرکز کنترل سیستم اعلام حریق، اعلام آتش‌سوزی می‌نماید. نصب آن‌ها نیز به صورت سقفی و طبق استاندارد BS 5839 می‌باشد و دو نوع ارائه می‌شوند:

نوع حرارتی ثابت(FIX) و نوع حرارتی افزایشی(Rate of Rise)(ROR)

در محل‌هایی که تغییرات دما ناگهانی اتفاق می‌افتد(مانند آشپزخانه) از دتکتورهای نوع افزایش استفاده می‌شود. این نوع دتکتورها دارای ولومی برای تنظیم دما می‌باشند.

نکته: دتکتورهای الکترونیکی ساخته و به بازار عرضه شده‌اند که همزمان به صورت دتکتور فیکس و افزایشی قابل استفاده هستند و به آن‌ها دتکورهای ترکیبی(Combined) گفته می‌شود که نسبت به دو مدل ذکر شده دارای قدرت کشف بالاتری هستند.

دتکتورهای مولتی(Multi):

این دتکتورها شامل دو طبقه هستند که یکی به عنوان دتکتور حرارتی و دیگری به عنوان دتکتور دودی عمل می‌کند و در محل‌هایی که هم امکان وجود دود و هم حرارت وجود دارد به کار می‌روند(مانند کتابخانه‌ها و اتاق‌های بایگانی).

دتکتورهای شعله‌ای(flame):

این دتکتورها با استفاده از سنسور گیرنده اشعه ماوراء بنفش، شعله آتش یا اشعه مادون قرمز آتش را تشخیص داده و اعلام حریق می‌نمایند. زمان پاسخ آن‌ها حدود چند ثانیه می‌باشد و آتش را بسیار سریع تشخیص می‌دهند و در دو نوع قابل نصب برای فضای داخلی(Indoor) و فضای خارجی(Outdoor) موجود می‌باشند و ولتاژ کار آن‌ها ۱۲ الی ۳۰ ولت DC است؛ زاویه دید آن‌ها نیز ۱۲۰ درجه می‌باشد.

دتکتورهای گازی(Gas Detectors):

برای تشخیص نشتی گاز و اعلام خطر قبل از به وجود آمدن حریق مخصوصاً در محل‌هایی که از گازهای سوختنی قابل اشتعال مثل CNG یا LPG استفاده می‌شود به کار می‌روند. مبنای تشخیص برخی از آن‌ها بوی گاز می‌باشد و به صورت دیواری یا سقفی نصب می‌شوند. مورد استفاده آن‌ها در آپارتمان‌ها، هتل‌ها و مراکز صنعتی می‌باشد. برخی از انواع این دتکتورها قادرند در صورت کشف نشتی گاز به یک شیر فرمان بدهند و مسیر گاز را ببندند.

نکته: در دتکتورهای پیشرفته‌تر، تغییرات چگالی گاز توسط مبدل تبدیل به جریان ۴ تا ۲۰ میلی آمپر تبدیل شده و با یک کابل سه سیمه برای اندازه‌گیری و کنترل به پانل کنترل مرکزی ارسال می‌شود. همچنین سیستم‌هایی با دتکتور و تابلوی مرکزی مخصوص وجود دارند  که میزان گاز مونواکسید کربن(CO) را در محیط تشخیص داده و در صورت کم بودن غلظت آن، یک سیستم تهویه را راه‌اندازی می‌کنند و در صورت زیاد بودن غلظظت، اعلام خطر می‌نمایند؛ مورد استفاده این نوع دتکتورها در پارکینگ‌های عمومی و تونل‌های زیرزمنینی  و محل‌هایی می‌باشد که از سوخت‌های مونواکسید کربن زا نانند زغال یا نفت استفاده می‌کنند.

تولید برق از گرمای اگزوز

WWW.PEG-CO.COM

 

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

تولید برق از گرمای اگزوز

جام جم آنلاین: گرمای زیاد اگزوز برخی هواپیماها، مهندسان را به فکر ساخت ژنراتور ترموالکتریکی انداخت که انرژی اتلافی را به نیروی الکتریکی در پرواز تبدیل می‌کند.

 

تیمی متشکل از مهندسان شرکت «سرمایش الکترونیکی» (Electronic Cooling Solutions, ESC) یک ژنراتور ترموالکتریک از گازهای خروجی داغ موتور به نام EHTEG را ساخته‌اند که می‌توان آن را روی موتور یک پهپاد کار گذاشت تا انرژی اتلافی حاصل از اگزوز را در پرواز به نیروی الکتریکی تبدیل کند.

ابتدا مهندسان شرکت ESC طراحی اولیه ژنراتورEHTEG و تحلیل و بهینه‌سازی طراحی گرمایی را انجام دادند. سپس تیم لنگلی این ژنراتور را ساخته و آزمایش کردند و بر اساس نتایج آزمایش مجددا آن را طراحی کردند.

در موتورهای احتراق داخلی معمولا حدود ۳۰ تا ۴۰ درصد انرژی سوخت به نیروی پیشران تبدیل می‌گردد و بقیه انرژی از طریق اصطکاک داخلی و گرمای گاز خروجی تلف می‌شود.

بازیابی انرژی اتلاف شده از طریق اصطکاک که معمولا از بدنه داغ موتور دفع می‌شود، بسیار دشوار است و از طرفی این انرژی، سهم کمی از کل انرژی اتلافی را دارد.

اما برای افزایش کارایی کلی بهترین انتخاب، گرمایی است که از طریق گازهای خروجی تلف می‌شود، زیرا معمولا این انرژی‌ در‌حدود همان مقدار (یا بیشتر از) نیرویی را تولید می‌کند که به شفت انتقال می‌یابد.‌

ژنراتور EHTEG طوری ساخته شده که بدون به‌خطر انداختن ایمنی پرواز، به طور مکانیکی به هواپیما وصل و با موتور آن هماهنگ می‌شود، این ژنراتور، انرژی مورد نیاز خود را از گرمای گازهای داغ خروجی بدون کاهش عملکرد موتور استخراج می‌کند.

این اختراع، همچنین بیشترین اختلاف دمای ممکن بین ماژول‌های ترموالکتریک را هنگام کار کردن موتور در بیشترین محدوده‌های دمایی آنها فراهم می‌سازد.

در نهایت این که چون این محصول قرار بوده روی هواپیما نصب شود، طوری طراحی شده تا کمترین وزن و نیروی پسای آیرودینامیکی را دارا باشد.

منبع: جام جم انلاین

تولید برق از انرژی بدن

WWW.PEG-CO.COM

 

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

 

تولید برق از انرژی بدن

 

در آینده‌ای نه چندان دور، شارژ کردن باتری تلفن‌همراه و لپ‌تاپ به وسیله برق تولیدشده از بدن فرآیندی عادی تلقی خواهد شد.

کمبود انرژی، بحرانی است که اگر چه از همین حالا بشر با آن روبه‌رو است اما مطمئنا در دهه‌های آتی آشکارتر خواهد شد. برای رهایی از چنین شرایطی ـ که نسل‌های آینده را تحت تأثیر قرار خواهد دادـ باید از هم اکنون کاری کرد. ایده‌های مختلفی در سال‌های گذشته ارائه شده‌اند که برخی از آنها نیز به دلیل به صرفه بودن و داشتن توجیه فنی به مرحله عملیاتی رسیده‌اند. حالا به نظر می‌رسد، نوبت یکی از هیجان‌انگیزترین آنها رسیده است، یعنی استفاده از انرژی تولیدشده از طریق بدن. به عقیده دانشمندان، انرژی قابل توجهی که همه روزه از بدن انسان تلف می‌شود، گرچه شاید برای تأمین روشنایی یک واحد مسکونی کافی نباشد، اما می‌توان از آن برای شارژ باتری، رایانه و تلفن همراه در عصر حاضر و کارهایی بزرگ‌تر در دهه آینده استفاده کرد.

بدن انسان همواره مقادیر قابل توجهی انرژی تولید می‌کند. یک انسان بالغ، معادل یک باتری به وزن یک تن دارای انرژی ذخیره‌شده در چربی است. این میزان قابل توجه، سوخت مورد نیاز بدن را برای انجام فعالیت‌های روزمره تأمین می‌کند، اما چه می‌شود اگر این انرژی نسبتا هنگفت برای فعال‌سازی دستگاه‌های الکترونیکی به کار گرفته شود که همه روزه با آنها سر و کار داریم؟ این همان مقوله هیجان‌انگیزی است که موجب شده بسیاری از مخترعان در سراسر جهان به فکر طراحی و ساخت سیستم‌هایی برای استفاده از انرژی بدن انسان در راه‌اندازی دستگاه‌های مختلف الکترونیکی بیفتند.

حرکات بدن، انرژی جنبشی تولید می‌کنند که قابلیت تبدیل به برق را دارد. در گذشته، دستگاه‌هایی نظیر نوعی رادیو، رایانه و چراغ قوه ارائه شده‌اند که انرژی جنبشی تولید شده به وسیله بدن را به الکتریسیته تبدیل می‌کنند. در این موارد حضور کامل شخص، یکی از مهم‌ترین نکاتی است که به چشم می‌آید، اما آنچه امروزه در ذهن دانشمندان می‌گذرد، نسخه به روزشده‌ای از این نگرش است، یعنی وضعیتی که از انرژی جنبشی بدن برای راه‌اندازی دستگاه‌های مختلف استفاده شود بی‌آن که افراد در جریان این فرآیند قرار داشته باشند. به عنوان مثال، یک باشگاه ورزشی را تصور کنید که شمار قابل توجهی از افراد ساعاتی را در آن صرف انجام حرکات مختلف ورزشی می‌کنند و از این راه، مقادیر قابل توجهی انرژی آزاد می‌شود. با هر گامی که روی تردمیل برداشته می‌شود، کالری زیادی به انرژی جنبشی تبدیل می‌شود که با استفاده از آن می‌توان ژنراتور کوچکی را به حرکت درآورد و در نتیجه برق تولید کرد. انرژی‌ای که از کارهای روزمره و حرکات ورزشی یک فرد آزاد می‌شود، گرچه ممکن است چندان زیاد نباشد، اما وقتی صحبت از گروهی صدنفره یا بیشتر به میان می‌آید، قضیه فرق می‌کند. این همان ایده‌ای است که در قالب پروژه سالن ورزشی Green Microgym پورتلند آمریکا از آن بحث می‌شود؛ جایی که ماشین آلاتی نظیر دوچرخه‌های ثابت، انرژی رها شده از بدن در حین انجام حرکات ورزشی را به کار می‌گیرند. افراد در حالی که روی این دستگاه‌ها رکاب می‌زنند، ژنراتوری را می‌چرخانند که آن نیز به نوبه خود الکتریسیته تولید می‌کند و جالب این‌که از همین الکتریسیته برای تأمین روشنایی مجموعه استفاده می‌شود. در حال حاضر، انرژی انسانی که از این طریق به کار گرفته می‌شود تنها سهم اندکی در تامین انرژی مورد نیاز بخش‌های مختلف این سالن ورزشی ایفا می‌کند اما مدیران این مجموعه معتقدند در آینده و با افزایش شمار دستگاه‌هایی که در این سالن به کار گرفته خواهد شد، این سهم، افزایش چشمگیری خواهد یافت. آدام باسل، رئیس این سالن ورزشی می‌گوید: ما به دنبال دستیابی به یک مجموعه ورزشی با ضریب آلایندگی صفر هستیم. فکر می‌کنیم با استفاده از انرژی‌های جایگزینی نظیر انرژی خورشیدی و حتی باد در کنار انرژی رها شده از بدن ورزشکاران می‌توانیم به این چشم‌انداز دست‌یابیم. البته این سالن ورزشی، نخستین مکان دنیا به شمار نمی‌آید که از چنین ایده‌ای برای تأمین انرژی استفاده می‌کند. در بسیاری از کشورهای جهان سال‌هاست، دوچرخه‌سواران حرفه‌ای، همزمان با رکاب زدن در جاده‌ها و افزایش مهارت ورزشی خود، انرژی الکتریکی مورد نیاز برای روشنایی چراغ هشدار نصب‌شده در پشت دوچرخه را با رکاب زدن و راه‌اندازی دینام نصب‌شده در دوچرخه تامین می‌کنند.

 

 

در سالن‌هایی که حرکات موزون ورزشی و تمرینات دسته‌جمعی و تفریحی انجام می‌شود نیز ایده تولید انرژی الکتریکی از حرکات بدن بخوبی عملیاتی می‌شود. در روتردام هلند سالنی این چنینی وجود دارد. کف آن با استفاده از مواد مخصوصی ساخته شده است. انرژی جنبشی تولید شده از طریق افرادی که روی آن تحرک می‌کنند را دریافت و به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. این کف که به وسیله یک شرکت هلندی طراحی و ساخته شده، مبتنی بر تأثیر فیزوالکتریکی است که طی آن با بهره‌گیری از موادی خاص و زمانی که به هر وسیله‌ای تحت‌فشار قرار گیرد (در اینجا حرکات پا و فشار ناشی از آن مورد نظر است) جریان الکتریسیته تولید می‌کند. همزمان که افراد روی این سطح حرکات مختلف ورزشی انجام می‌دهند، کف فیزوالکتریکی تا حدود یک سانتی‌متر فشرده می‌شود. به این ترتیب تماسی میان سطح زیرین کف سالن با مواد فیزوالکتریکی موجود در زیر آن ایجاد و در نهایت ۲ تا ۲۰ وات الکتریسیته تولید می‌شود که البته این میزان به‌شدت فشاری بستگی دارد که از طریق پاهای افراد به کف سالن وارد می‌آید. در حال حاضر، انرژی الکتریکی که به این طریق به دست می‌آید، برای روشن کردن چراغ‌هایLED نصب شده در کف سالن کافی است، اما پیش‌بینی می‌شود در آینده میزان الکتریسیته تولید شده به این روش، بیشتر از مقادیر فعلی باشد. در مناطق دیگری از جهان از جمله لندن و سوریه نیز چنین سالن‌هایی راه‌اندازی شده‌اند. صاحبان این مجموعه‌ها امیدوارند در آینده، بالغ بر ۶۰ درصد برق مورد نیاز آنها از این طریق تامین شود.

تولید برق برای انرژی تلفن و رایانه همراه

تولید برق به این روش یعنی استفاده از حرکات ورزشکاران در حین انجام تمرینات ورزشی، مستلزم حضور فیزیکی کامل آنهاست و گرچه از حیث تامین انرژی، روشی کارآمد است، اما دانشمندان به دنبال چیزی فراتر از آن هستند. آنها می‌خواهند افراد عادی که در طول روز به سالن‌های ورزشی نمی‌روند نیز سهمی در تولید برق با تکیه بر حرکات روزمره و عادی بدن داشته باشند. چیزی که دانشمندان به دنبال آن هستند شارژ باتری تلفن و رایانه به وسیله حرکات عادی بدن مانند راه رفتن و حتی گرمای تولید شده به وسیله بدن نیست. مکث دانلان از آزمایشگاه لوکوموشن دانشگاه سیمون فاستر با همکاری گروهی از محققان آمریکایی و کانادایی در حال ساخت یک ژنراتور الکترومغناطیسی است که به جهت کوچکی ابعاد، براحتی در یک زانوبند قرار می‌گیرد. آنها موفق به طراحی و ساخت نمونه اولیه این فناوری نوین نیز شده‌اند.

این سیستم کوچک، انرژی رها شده در یک پیاده‌روی یک دقیقه‌ای را به جریان الکتریکی تبدیل می‌کند که با بهره‌گیری از آن، می‌توان از تلفن همراه بدون شارژ باتری تا نیم ساعت استفاده کرد. این ژنراتور زانویی از تجهیزات الکترونیکی پیچیده‌ای بهره می‌برد. هدف اصلی محققان، اطمینان یافتن از این نکته بوده که این سیستم، تنها از انرژی مازاد بدن استفاده می‌کند. رایانه‌ای نیز در دل سیستم جاسازی شده که با اندازه‌گیری دقیق و مداوم زاویه زانو در هرگام، تعیین می‌کند چه موقع ژنراتور فعال یا غیرفعال شود. تحقیقات نشان می‌دهد، در پیاده‌روی‌های روزمره از انرژی ماهیچه‌ای پاها برای شتاب‌بخشیدن به حرکات قوسی شکل و رو به جلوی پاها و همچنین کاستن از سرعت آنها در حین فرودآمدن روی زمین استفاده می‌شود. انرژی الکتریکی که از این طریق تولید می‌شود، به وسیله یک رشته سیم به شارژر باتری منتقل یا از آن برای روشن کردن دستگاه‌های کوچک قابل حمل استفاده می‌شود. این ژنراتور کوچک البته وزنی حدود یک کیلوگرم دارد که استفاده از آن در پیاده‌روی‌های طولانی تاحدودی عذاب‌آور خواهد بود. همین نکته موجب شده، طراحان آن به فکر استفاده از موادی مستحکم و درعین حال، سبک برای ساخت بخش‌های مختلف آن باشند. فیبر کربنی، همان ماده مورد نظر محققان پروژه بوده است. آنها با استفاده از این ماده، نسخه جدیدی از این ژنراتور را ساخته‌اند که تنها کمتر از نیم کیلوگرم وزن دارد. همچنین ریزرایانه‌ای در آن قرار می‌گیرد که کل فعالیت ژنراتور را تحت کنترل خواهد داشت. چنین دستگاهی کاربردهای زیادی در امور نظامی خواهد داشت. در همین ارتباط، ارتش کانادا سرمایه‌گذاری قابل توجهی در پروژه تحقیقات اخیر انجام داده است. مطالعاتی که اخیرا در ارتش این کشور انجام شده، نشان می‌دهد نظامیان معمولا باتری‌هایی را حمل می‌کنند که تا ۱۵ کیلوگرم وزن دارند. این باتری‌ها برای راه‌اندازی سیستم‌های ارتباطی و مسیریابی در میادین نظامی به کار گرفته می‌شود. گذشته از این کاربرد، می‌توان از چنین فناوری در لباس نیروهای آتش‌نشان و پلیس نیز استفاده کرد. این دسته از افراد معمولا تجهیزات الکترونیکی ارتباطاتی قابل حملی در دست دارند که با کمک گرفتن از این فناوری نوین می‌توان انرژی مورد نیاز را برای روشن ماندن آنها بویژه در موارد اضطراری تأمین کرد.

موفقیت‌های به دست آمده در این پروژه موجب شده محققان دست به جاه‌طلبی‌های بزرگ‌تری بزنند و آینده‌ای را متصور شوند که در آن، اندام‌های مصنوعی که به باتری نیاز دارند از این فناوری برای تامین انرژی حرکتی مورد نیاز خود استفاده کنند. پس چندان دور از ذهن نخواهد بود که نسل آتی سیستم‌ها و فناوری‌هایی نظیر تلفن‌های همراه، سیستم‌های موقعیت‌یاب جهانی، آیپادها و دوربین‌های دیجیتال نیز با تکیه بر انرژی الکتریکی به دست آمده از حرکات بدن انسان فعال شوند. این فناوری حتی می‌تواند برای اسکی بازها و صخره‌نوردها سودمند باشد. این دسته از ورزشکاران معمولا زمان زیادی را دور از خانه و شبکه‌های برق شهری سپری می‌کنند.

در دانشگاه پنسیلوانیا نیز کارهای مشابهی در دست انجام است. لری رم از محققان این دانشگاه است که اخیرا یک کوله‌پشتی موسوم به Lightning Pack ارائه کرده است. این کوله‌پشتی، انرژی حاصل از حرکات بالا و پایین رفتن ران فرد را در حین راه رفتن دریافت و به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. همزمان با گام برداشتن فرد، محفظه کیف مانندی که در این کوله‌پشتی و روی فنری مخصوص قرار دارد، به جهش درمی‌آید. این محفظه به یک ژنراتور الکتریکی متصل است که برق حاصل از عملکرد آن به وسیله یک رشته سیم به باتری یا شارژر همراه فرد منتقل می‌شود. خروجی این کوله‌پشتی در نوع خود خیره‌کننده است: تولید ۲۰ وات برق تقریبا برای شارژ کردن تمامی سیستم‌های همراه کافی است، اما مشکل اینجاست که حمل این کوله‌پشتی برای بسیاری از افراد عملا غیرممکن است چون اگرچه ۲۰ وات برق تولید می‌کند، اما حدود ۴۰ کیلوگرم وزن دارد. البته این نکته نمی‌تواند عامل بازدارنده‌ای در راه پیشرفت این فناوری باشد و به نظر می‌رسد در آینده نسل جدید این کوله‌پشتی با وزنی بمراتب کمتر رونمایی خواهد شد.

آینده خیلی زود فرا رسیده است

شاید چندان هم نباید منتظر آینده ماند چون در همین اطراف، محققانی هستند که برای کوچک و سبک کردن این کوله‌پشتی کار می‌کنند. ژانگ لی وانگ ازجمله این محققان است که هم‌اکنون در انستیتو فناوری جورجیا روی این مقوله کار می‌کند. آنچه وی ارائه کرده، تنها به اندازه یک تکه بافت پارچه‌ای است. این مینی ژنراتورها را می‌توان براحتی به لباس دوخت و انرژی جنبشی تولید شده از طریق کوچک‌ترین حرکات بدن را دریافت و به انرژی الکتریکی تبدیل کرد. در ادامه، این جریان الکتریکی برای شارژ سیستم‌های همراه به کار گرفته می‌شود. مینی‌ژنراتورهای ساخت وانگ از فیزوالکتریسیته در مقیاسی کوچک استفاده می‌کنند. وی در مدل پیش‌ساخته این فناوری نوین، کریستال‌های اکسید روی را روی فیبرهایی موسوم به Kevlar رشد داده است. این کریستال‌ها همچون زائده‌های بسیار ریزی هستند که هرگاه با یکدیگر اصطکاک پیدا کنند، جریان الکتریسیته تولید می‌کنند. در این مدل پیش‌ساخته، فیبرهایی به طول ۲ سانتی‌متر وجود دارد که هر یک ۱۶ پیکووات یا ۱۶ تریلیوم وات برق تولید می‌کند. البته این میزان جریان برق بسیار ناچیز است، اما همزمان با افزایش شمار فیبرها، میزان برق تولید شده نیز افزایش می‌یابد.

در آینده‌ای نه‌چندان دور شارژکردن باتری تلفن‌همراه و لپ‌تاپ به‌وسیله برق تولیدشده از بدن فرآیندی عادی تلقی‌خواهد شد

محققان پیش‌بینی می‌کنند، استفاده از این فیبرها در لباس‌هایی که در آینده‌ای نه‌چندان دور تولید می‌شوند به تولید ۸۰ میلی‌وات برق به ازای هریک مترمربع بافت پارچه‌ای منجر خواهد شد. این میزان برق برای شارژ تلفن همراه یا سایر تجهیزات الکترونیکی نظیر رایانه همراه کافی است. تا پیش از تولید انبوه و همه‌گیر شدن استفاده از لباس‌هایی که از حرکات بدن افراد، برق تولید می‌کنند، وانگ و تیم تحقیقاتی همراهش باید چالش‌های مختلفی را از پیش‌رو بردارند. بزرگ‌ترین مشکل موجود این است که این نانوفیبرها خیس نمی‌شوند. این بدان معناست که واکنشی نسبت به عمل شستشو نشان نمی‌دهند. البته مشکلاتی از این دست حل شدنی به نظر می‌رسند. هدف بعدی این محقق، طراحی و تولید بافت‌هایی است که بازده کاری مناسبی داشته باشند. وی برای رسیدن به هدف خود مواد پلیمری مختلفی را آزمایش می‌کند. وانگ به دنبال روش‌های بهتر و موثرتر برای ترکیب این مواد پلیمری با بافت‌های پارچه و جمع‌آوری بارهای الکتریکی است. البته اگر این نانوفیبرها از این هم موثرتر نشوند، هنوز هم می‌توانند سیستم‌های همراهی نظیر تلفن و رایانه‌های همراه را تنها با حرکات بدن شارژ کنند. از سوی دیگر، تجهیزات الکترونیکی بتدریج کوچک‌تر می‌شوند و در نتیجه به برق کمتری نیز نیاز پیدا می‌کنند. از سوی دیگر باتری‌هایی که برای این سیستم‌ها ساخته می‌شوند، باید از ظرفیت بالاتری در ذخیره‌سازی انرژی برخوردار باشند. به این ترتیب زمینه لازم برای استفاده از انرژی جنبشی بدن افراد در تامین انرژی مورد نیاز سیستم‌های همراه به خودی خود فراهم می‌شود.

دانشمندانی که روی پروژه‌هایی از این دست کار می‌کنند، به چشم‌اندازی فکر می‌کنند که در آن، افراد در حالی که راه می‌روند و حرکات مختلف ورزشی انجام می‌دهند حتی بی‌آن که خود متوجه شوند، برق تولید می‌کنند. وانگ هم‌اکنون روی فیلم‌های پلیمری کار می‌کند که فیبرهای تولیدکننده برق را احاطه کرده و به آنها اجازه می‌دهند به عنوان ریزفناوری‌های قابل پیوند به بدن به کار گرفته شوند اما این تازه آغاز یک راه طولانی و هیجان‌انگیز است. در ادامه این راه می‌توان دورانی را متصور شد که در آن حتی از جریان خون در رگ‌های خونی برای تولید برق استفاده خواهد شد. البته این میزان الکتریسیته بسیار ناچیز است و می‌توان از آن در مواردی نظیر تامین انرژی مورد نیاز برای نشانگرها، پمپ‌های انسولینی و سایر ریزتجهیزات پزشکی که درون بدن بیماران به کار گرفته می‌شوند استفاده کرد. چنین چشم‌اندازی گرچه جاه‌طلبانه به نظر می‌رسد، اما با گذشت زمان و پیشرفت فناوری‌های نوین، واقع‌بینانه‌تر جلوه خواهد کرد.

منبع:جام جم انلاین

روش بازیافت باتری

WWW.PEG-CO.COM

 

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

بازیافت ‌باتری‌ های فرسوده‌

جام جم آنلاین: اهمیت استفاده از سرب در صنعت از یک سو و خطرات بالقوه بهداشتی و زیست محیطی آن از سوی دیگر ، موجب توجه جامعه جهانی به چگونگی مدیریت صحیح زیست محیطی بازیافت باتری‌های سربی اسیدی شده است. مطالعات انجام شده نشان می‌دهد امروزه حدود ۶۰ درصد کل تولید سرب تصفیه شده از معادن سرب تامین و ۴۰ درصد باقیمانده از بازیافت قراضه‌ها و سرباره‌های باتری‌های فرسوده حاصل می‌شود.

 

 

این مساله در سراسر دنیا یکی از منابع مهم دستیابی به سرب خالص است. هم‌اکنون بازیافت این باتری‌ها در کشور بیشتر به روش سنتی و در کنار اوراقچی‌های حرفه‌ای خودروها صورت می‌گیرد.

باید توجه کرد که اجرای بازیافت زیست محیطی و بهداشتی این مواد درکشور نیازمند در نظرگیری راهبردها و خط‌ مشی ‌هایی است که بر اساس اولویت ‌های کشور تعیین شده و باید در جهت تدوین چارچوبی قانونی برای جمع‌آوری ، ‌حمل‌ونقل و بازیافت صورت گیرد تا اثرات و خطرات زیست محیطی و بهداشتی بازیافت این پسماندها که تحت کنوانسیون بازل هستند، به حداقل کاهش یابد.

باتری‌های سربی اسیدی مجموعه‌هایی کوچک برای ذخیره انرژی از طریق استفاده کنترل‌شده از واکنش‌های شیمیایی هستند.

براساس تحقیقات صورت گرفته از سوی دفتر بررسی آلودگی آب و خاک سازمان حفاظت محیط ‌زیست، این‌گونه باتری‌ها به دلیل غیرقابل بازگشت بودن واکنش‌های شیمیایی دارای دوره عمری مشخص هستند و پس از رسیدن به انتهای دوره عمری خود، با وجود محتوای فلزی بالا بویژه سرب، غیراستفاده و فرسوده و در گروه پسماند‌های ویژه تقسیم‌بندی می‌شوند.

تحقیقات نشان می‌دهد ‌بازیافت آنها و وارد کردن فلزاتی نظیر سرب، قلع، آنتیموان، آرسنیک و مواد آلی نظیر پلی‌پروپیلن حاصل از بازیافت آنها به چرخه صنعت امری اقتصادی است ولی به دلیل وجود خطرات مواد مختلف موجود در ساختار آنها بویژه فلزات سنگین، رعایت اصول بهداشتی و زیست‌ محیطی ، استفاده از فناوری‌های نوین در جمع‌آوری و مراحل پیش‌بازیافت و بازیافت آنها ابداع شده است.

کارشناسان معتقدند اجرای بازیافت زیست ‌محیطی و بهداشتی برای این پسماند‌ های ویژه در کشور نیازمند درنظرگیری راهبردها و خط‌ مشی ‌هایی است که بر اساس اولویت ‌های کشور تعیین و تعریف شده و باید در جهت تدوین چارچوبی قانونی برای جمع آوری، حمل‌ونقل و بازیافت باشد.

باید توجه کرد که ایجاد سیستم جمع‌آوری تحت چارچوبی قانونی یکی از اولین مراحل مدیریت صحیح زیست محیطی باتری ‌های فرسوده است تا خطرات و اثرات زیست محیطی جانبی آنها به حداقل کاهش یابد.

باتری‌های سربی اسیدی‌

سرب یکی از فلزات گروه چهارم و ردیف ششم جدول تناوبی با ظرفیت ۲ و ۴ است که آلیاژ آن با فلزات مختلف نظیر آنتیموان، قلع، آرسنیک و برلیم کاربرد‌های وسیع در صنعت دارد که یکی از مصارف این فلز کاربرد آن در ساخت باتری‌های سربی اسیدی است.

بررسی‌ها نشان می‌دهد ‌این باتری‌ها از طریق انجام همزمان چندین واکنش شیمیایی، انرژی الکتریکی لازم را برای سیستم‌های خارجی فراهم می‌کنند. هنگامی‌که یک باتری بتدریج تخلیه می‌شود، غلظت اسید سولفوریک و به تبع آن سرعت واکنش‌ها کاهش می‌یابد.

بر اساس تحقیقات دفتر بررسی آلودگی آّب و خاک سازمان حفاظت محیط زیست، باتری‌ها می‌توانند به دفعات شارژ و مجدد بهره‌برداری شوند، ولی شارژ و تخلیه مکرر آنها موجب می‌شود صفحات آنها که از جنس اکسید سرب هستند ، بتدریج به سولفات سرب آلوده شوند که موجب کاهش و بالاخره توقف واکنش‌ها می‌شود.

بعلاوه لایه‌ای نیز شامل سولفات سرب ، اکسید سرب و سرب فلزی در کف باتری انباشته می‌شود که در این هنگام باتری دیگر قابلیت شارژ شدن را از دست داده و به بالاترین حد آلودگی رسیده است، این باتری دیگر فرسوده است و کارایی لازم را ندارد و برای بازیافت آماده است.

باتری‌ها دارای محتوای فلزی بالا بخصوص مقدار زیادی سرب هستند که لازم است همراه با دیگر فلزات موجود در آنها نظیر قلع، آنتیموان، آرسنیک و مواد آلی نظیر پلی‌پروپیلن مورد بازیافت قرار گرفته و مجدد وارد چرخه صنعت شوند.

این فرآیند به دلیل وجود فلزات سنگین، اسید سولفوریک و انواع پلاستیک‌ها در صورت اعمال نشدن کنترل مناسب می‌توانند برای محیط‌زیست و سلامت بشر خطرناک و عوارض زیست محیطی جبران‌ناپذیری را به دنبال داشته باشند.

متاسفانه بر اساس گزارش‌های موجود، در بسیاری از موارد دیده شده است که بازیافت این باتری‌ها در کشور به روش سنتی صورت می‌گیرد و کارگران و دست‌اندرکاران این امر فاقد هرگونه آگاهی از خطرات بهداشتی و زیست محیطی و تجهیزات و ملزومات ایمنی مربوط هستند.

امروزه انواع فناوری‌های نوین و روش‌های مناسب بهداشتی و زیست محیطی در انجام فرآیند بازیافت باتری‌های سربی اسیدی فرسوده بویژه استحصال سرب از آنها که عمده‌ترین ماده حاصل از بازیافت این باتری‌هاست، ابداع شده که اثرات زیست محیطی را به حداقل می‌رساند.

باتری‌های فرسوده منابع تامین سرب‌

هم‌اکنون بازیافت باتری‌های سربی فرسوده به ۲ شیوه سنتی و اصولی در کشور صورت می‌گیرد و کارشناسان معتقدند روش‌های اصولی نیز باید با به‌کارگیری فناوری‌های نوین و اصول زیست محیطی ارتقا یابند.

مطالعات انجام شده نشان می‌دهد امروزه حدود ۶۰ درصد کل تولید سرب تصفیه شده از معادن سرب تامین و ۴۰ درصد باقیمانده از بازیافت قراضه‌‌ها و سرباره‌های باتری‌های فرسوده حاصل می‌شود که این مساله در سراسر دنیا یکی از منابع مهم دستیابی به سرب خالص است.

بازیافت‌کنندگان سنتی معمولا در کنار اوراقچی‌های حرفه‌ای خودروها مستقر هستند و همراه با آنها به بازیافت باتری‌های سرب اسیدی می‌پردازند و مانند کل فعالیت اوراقچی‌ها حجم دریافتی بازیافت‌کنندگان سنتی قابل پیش‌بینی نیست.

بر اساس تحقیقات دفتر بررسی آلودگی آب و خاک سازمان حفاظت محیط زیست که براساس تجزیه و تحلیل کارشناسی از مستندات داخلی و خارجی با در نظرگیری قوانین و مقررات موجود کشور شامل قانون مدیریت پسماند و کنوانسیون بازل در خصوص حمل‌ونقل برون مرزی پسماند‌های خطرناک و امحای آنها صورت گرفته، عملکرد بازیافت‌کنندگان سنتی فاقد ماهیت صنعتی است و در بخش شکستن باتری‌ها و ذوب شبکه‌های سربی عملا متکی به نیروی کارگری، بدون هیچ‌گونه آموزش، تجربه و حتی سرمایه است. باتری‌ها به وسیله نیروی کارگری و با پتک و چکش خرد و اجزای آن تفکیک می‌شود.

براساس بررسی‌‌های صورت گرفته، محتویات درونی شبکه‌ها و مواد فعال خارج و سپس باقیمانده مواد از روی شبکه‌ها زدوده و همراه با رسوب ته باتری که عمدتا مرکب از سولفات سرب، اکسید سرب و سرب فلزی است، وارد زباله‌‌های عادی می‌شوند.

هرچه مقدار سرمایه این بازیافت‌کنندگان کمتر باشد، لوازم و تجهیزات کمتری مورد استفاده قرار می‌گیرد و ابعاد محل بازیافت نیز تحت‌ تاثیر میزان همین سرمایه است.

تحقیقات نشان می‌دهد ، کیفیت سرب استحصالی ترکیبی از سرب خالص، اکسید سرب ، آنتیموان و ناخالصی ‌‌های سولفاتی ، کلسیمی ، آهنی و مسی است که در مجموع سرب با خلوص ۹۲ تا ۹۵ درصد را حاصل می‌کنند ، در کارگاه‌‌های سنتی بازیافت امکانات آموزشی و ایمنی حداقل است و کارکنان آنها از خطرات بالقوه سرب آگاهی کافی ندارند، از این‌رو تعلیم و آموزش این کارکنان نیز بسیار ضروری است.

بررسی‌ها نشان می‌دهد، ‌در بعضی کارخانجات بازیافت به روش‌‌های اصولی‌تر و با رعایت بیشتر اصول زیست ‌محیطی صورت می‌گیرد و سربی با درجه خلوص ۹۹/۹۹ درصد حاصل می‌شود. سیستم‌‌های یکپارچه تهویه و تصفیه غبار ناشی از عملیات شکستن و دیگر فرآیند‌‌های مربوط موجب ممانعت از آلودگی محیط ‌زیست و استفاده از محتوای بالای غبار سرب می‌شود.

فناوری‌‌های روز دنیا این امکان را می‌دهد که با بهره‌گیری از مبدل کالدو، توانایی استفاده از هرگونه ماده حاوی سرب محقق شود و قادر است حتی باتری‌ها را با تمام محتویات اعم از شبکه‌ها، مواد فعال، ‌پوسته و بدنه و جداکننده‌ها بازیافت کند.

همچنین بر این اساس می‌توان باتری‌‌های نو را در ازای دریافت باتری فرسوده به بهای مصوب فروخت و در غیر این صورت مصرف‌کننده را موظف به پرداخت مبلغی بیشتر کرد. تحقیقات نشان می‌دهد این سیاست بازگشت باتری‌‌های فرسوده به کارخانجات تولید باتری را فراهم می‌آورد.

بازیافت باتری‌ها

براساس دستورالعمل‌‌های فنی کنوانسیون بازل، فرآیند بازیافت متشکل از ۳ مرحله شکستن باتری‌ها، احیای سرب و تصفیه سرب است. در فرآیند مدرن شکستن باتری‌‌های فرسوده، تماس انسان معمولا تا حد امکان کاهش یافته است و این باتری‌ها به وسیله صفحات خودکار دریافت و به سمت دستگاه خردکننده آنها تحت آسیاب چکشی یا دیگر مکانیسم‌‌های خردکننده به قطعات کوچک تبدیل می‌شوند.

این قطعات براساس خصوصیات چگالی و مکانیسم ‌‌های هیدرولیک در ۳ لایه تفکیک می‌شوند؛ اول، قطعات سبک نظیر پلاستیک‌ها، دوم اکسید سرب و سولفات‌ها و سوم لایه سنگین صفحات سربی و اتصال دهنده‌هاست.

پس از مراحل تفکیک ، لایه آلی مورد تفکیک بیشتری قرار می‌گیرد و پسماند‌‌های پلی‌پروپیلن (مواد آلی سبک) و جداکننده‌ها و ابونیت (مواد آلی سنگین) از هم جدا می‌شوند سپس مواد آلی سبک به منظور زدودن باقیمانده اکسید‌‌های سرب شستشو می‌یابند و به قطعات کوچک برای مصارف آینده آسیاب می‌شوند ولی ابونیت و جداگرها به همان شکل انبار می‌شوند.

اگر شکستن مکانیکی باتری‌ها به هر دلیلی امکان‌پذیر نباشد، روش ایمن آماده ‌سازی آن برای ذوب شامل سوراخ کردن و تخلیه الکترولیت و تصفیه آن، جدا کردن صفحات و جداگر‌‌های باتری با اره دوار با استفاده از تجهیزات حفاظتی، فرستادن صفحات و شبکه‌ها همراه با قسمت بالای باتری به ذوب‌کننده و بازگشت باتری به کارخانه سازنده برای مصرف مجدد آنها صورت می‌گیرد.

در مرحله دوم احیای سرب صورت می‌گیرد و در مرحله سوم سرب تصفیه می‌شود. در این مرحله در صورتی که عملیات یک کارگاه ذوب تنها محدود به ترکیب  احیا باشد ، آنچه تولید می‌کند به عنوان سرب سخت یا آنتیموانی شناخته می‌شود که اگر هدف یک کارگاه تولید سرب خالص باشد، شمش سرب خام باید یک مرحله تصفیه را نیز با هدف فرآیند تصفیه و زدودن تقریبا همه مس،‌ آنتیموان، آرسنیک و قلع متحمل شود.

کنوانسیون بازل‌

کنوانسیون بازل یکی از کنوانسیون‌‌های بین‌المللی زیست‌محیطی است که دولت جمهوری اسلامی ایران نیز متعهد به اجرای آن است. بر این اساس، حمل و نقل برون‌مرزی باتری‌‌های سربی اسیدی فرسوده و واردات و صادرات آ‌نها به هر کشور عضو کنوانسیون بازل به عنوان یکی از پسماند‌‌های خطرناک مشمول این کنوانسیون مبتنی بر مفاد آن انجام می‌گیرد و این امر منوط به وجود مدیریت صحیح زیست ‌محیطی این‌گونه پسماند در کشور و تایید این مدیریت توسط مرجع ذی‌صلاح آن کشور و به تبع آن ارائه مجوز از سوی آن مرجع است لذا واردات خودسرانه این باتری‌ها بدون کسب مجوز از مراجع ذی‌صلاح کشور محل ورود امری غیرقانونی است.

کنوانسیون بازل همچنین طی تدوین دستورالعمل‌‌های فنی درخصوص مدیریت صحیح زیست ‌محیطی پسماندها، دیدگاه‌ها و راهنمایی‌‌های مفیدی را درخصوص ایجاد یا ارتقای مدیریت پسماند‌‌های خطرناک در کشور‌‌های عضو  ارائه می‌کند.

سلول‌های خورشیدی منعطف

WWW.PEG-CO.COM

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

 

سلول‌های خورشیدی منعطف

 

جام جم آنلاین: صفحات مورد استفاده برای تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی معمولا سنگین و انعطاف‌ناپذیر بوده و هزینه نصب بالایی دارد. در این میان دانشمندان بتازگی به راهی نوین برای تولید نوعی سلول خورشیدی دست یافته اند که علاوه بر قیمت پایین‌تر، انعطاف‌پذیر است.

 

 

در این فناوری نوین، از لایه‌ای نازک از سلول‌های خورشیدی بهره گرفته شده است. بخش اصلی یک سلول الکتریکی معمولی، یعنی همان بخشی که وظیفه دریافت امواج الکترومغناطیسی طیف مرئی یا به زبان ساده نور و تبدیل آن به الکتریسیته را به عهده دارد معمولا نازک و انعطاف‌پذیر است، اما این لایه‌ها معمولا روی مواد سخت‌تری همچون شیشه قرار می‌گیرد تا به این وسیله بیشترین کیفیت حاصل شود.

این پژوهشگران از دانشگاه استنفورد توانستند به نوعی فناوری نوین دست یابند و به جای قرار دادن لایه نازک سلول خورشیدی روی شیشه، آن را روی سطوح منعطفی همانند کاغذ یا پلاستیک یا سطوح دیگری همچون بدنه خودرو یا پشت یک گوشی همراه هوشمند بچسبانند.

یکی از اصلی‌ترین مزیت‌های سلول‌های خورشیدی انعطاف‌پذیر این است که می‌توان آن را روی سطوح خمیده نیز نصب کرد. همچنین از آنجا که این سلول‌ها سبک‌تر است، نصب آنها نیز کم‌دردسرتر از نصب سلول‌های معمولی خواهد بود.

یکی از نکات جالب در مورد این فناوری نوین این است که پیش از این نیز چند نوع سلول خورشیدی انعطاف‌پذیر ساخته شده، اما همه آنها به نوعی دچار نقص‌هایی بود.

به عنوان نمونه در فناوری‌های پیشین منعطف‌سازی سلول خورشیدی، تغییراتی در فرآیند ساخت به وجود می‌آورد که سبب کاهش مقاومت سلول تولید شده در برابر دمای زیاد و حتی برخی مواد شیمیایی خاص می‌شد.

این موضوع سبب کاهش بازدهی کلی سلول می‌گردید. همچنین در فناوری‌های قبلی از مواد گران قیمتی همچون ورق‌های فلزی نازک و یکدست بهره‌گیری می‌شد که در نهایت سبب افزایش چشمگیر قیمت تمام شده سلول می‌گشت.

دانشمندان امیدوارند این فناوری جدید بتواند با کاهش هزینه تولید و نصب سلول‌های خورشیدی، راه را برای استفاده از این انرژی پاک هموارتر کند.

منبع:جام جم انلاین

تولید برق از بادهای ۱۲۰ روزه سیستان

WWW.PEG-CO.COM

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

 

 

تولید برق از بادهای ۱۲۰ روزه سیستان

جام جم آنلاین: عضو هیات علمی دانشگاه سیستان و بلوچستان با اشاره به وزش بادهای ۱۲۰ روزه در سیستان و قابلیت استفاده از آن برای تولید برق گفت: با توجه به موقعیت جغرافیایی منطقه سیستان این منطقه شرایط مناسبی برای نصب توربین‌های بادی را دارد.

 

دکتر «نوری» در گفت‌وگو با ایسنا، اظهار داشت: وجود بادهای ۱۲۰ روزه سیستان نعمت بزرگی است تا بتوان در راستای استفاده بهینه از مصرف انرژی و به‌خصوص انرژی‌های نو گام‌های اساسی برداشت.

وی ادامه داد: وزش باد در زمستان‌ها سریعتر است و به‌هنگام نیاز بیشتر به برق، الکتریسیته بیشتری تولید می‌شود این انرژی بدون ایجاد آلودگی و با منبع انرژی پایان‌ناپذیر و فناوری آزموده شده است.

نوری گفت: امروزه تکنولوژی استفاده از انرژی باد در بسیاری از کشورها در دسترس است و ارزان‌ترین راه برای تهیه الکتریسیته از مشتقات انرژی خورشیدی تشخیص داده شده است.

وی ادامه داد: تغییرات باد می‌تواند ساعتی، روزانه و فصلی باشد و به‌طور قابل ملاحظه‌ای‌ متاثر از هوا و توپوگرافی سطح زمین است.

وی در همین‌باره افزود: مناطق بادخیزی که پتانسیل استفاده از انرژی باد را دارند مانند سیستان و بلوچستان(باد ۱۲۰روزه سیستان از اواخر خرداد تا اواخر مهر)به ویژه حوالی شهر زابل، یکی از مناسب‌ترین مکان‌ها برای سرمایه‌گذاری انرژی باد است.

عضو هیات علمی دانشگاه سیستان و بلوچستان تصریح کرد: هم‌اکنون منابع اصلی انرژی متکی به نفت است که در مناطق محدودی از جهان وجود دارد در این میان نگرانی فعلی درباره انرژی ناشی از این واقعیت است که منابع نفت و گاز که مهم‌ترین انواع انرژی هستند، محدود و پایان‌پذیر هستند.

وی با بیان این‌که انرژی عامل تعیین‌کننده‌ای در توسعه صنعتی و اقتصادی است، خاطرنشان کرد: با سرمایه‌گذاری و استفاده از انرژی بادی منطقه سیستان می‌توان از هدررفت سرمایه‌ها به‌صورت بلند مدت جلوگیری کرد.

عضو هیات علمی دانشگاه سیستان و بلوچستان یادآور شد: وجود باد را در منطقه نباید عامل تخریب‌کننده قلمداد کرد بلکه باید فرصتی مناسب برای توسعه اقتصادی منطقه برشمرد.

منبع:جام جم انلاین

پتانسیل تابش و نقشه تابش خورشید در ایران

 

WWW.PEG-CO.COM

پتانسیل تابش و نقشه تابش خورشید در ایران

 

در زمینه شدت تابش معیاری موسوم به PSH ( Peak Sun Hours) تعریف شده است که برابر تعداد ساعاتی است که در آن میزان تابش خورشید برابر یک kWh/m2 می باشد.

انرژی خورشیدی یکی از منابع انرژی های تجدیدپذیر و از مهمترین آنها می باشد. میزان تابش انرژی خورشیدی در نقاط مختلف جهان متغیر بوده و در کمربند خورشیدی زمین بیشترین مقدار را داراست. کشور ایران نیز در نواحی پرتابش واقع است و مطالعات نشان می دهد که استفاده از تجهیزات خورشیدی در ایران مناسب بوده و می تواند بخشی از انرژی مورد نیاز کشور را تأمین نماید.

ایران کشوری است که به گفته متخصصان این فن با وجود ۳۰۰ روز آفتابی در بیش از دو سوم آن و متوسط تابش ۵,۵ – ۴,۵ کیلووات ساعت بر متر مربع در روز یکی از کشورهای با پتانسیل بالا در زمینه انرژی خورشیدی معرفی شده است. برخی از کارشناسان انرژی خورشیدی گام را فراتر نهاده و در حالتی آرمانی ادعا می‌کنند که ایران در صورت تجهیز مساحت بیابانی خود به سامانه‌های دریافت انرژی تابشی می‌تواند انرژی مورد نیاز بخش‌های گسترده‌ای از منطقه را نیز تأمین و در زمینه‌ صدور انرژی برق فعال شود.

با مطالعات انجام شده توسط DLR آلمان، در مساحتی بیش از ۲۰۰۰ کیلومترمربع، امکان نصب بیش از MW ۶۰۰۰۰ نیروگاه حرارتی خورشیدی وجود دارد.

اگر مساحتی معادل ۱۰۰×۱۰۰ کیلومترمربع زمین را به ساخت نیروگاه خورشیدی فتوولتائیک اختصاص دهیم، برق تولیدی آن معادل کل تولید برق کشور در سال ۱۳۸۹ خواهد بود.

 

نقش فناوری نانو در صنعت برق و انرژی

WWW.PEG-CO.COM

نقش فناوری نانو در صنعت برق و انرژی

فناوری نانو

مفهوم فن‌آوری نانو اولین بار توسط فیزیکدان معروف ریچارد فینمن در ۱۹۵۹ مطرح شد. عبارت نانو تکنولوژی اولین بار توسط نوریو تانیگوچی در ۱۹۷۴ مورد استفاده قرار گرفت اگر چه شناخته شده نبود. اریک درکسلر با الهام از مفهوم مطرح شده توسط فینمن در ۱۹۸۶ کلمه نانوتکنولوژی را در کتاب خود مورد استفاده قرار داد و با تاسیس انستیتو فورسایت به افزایش دانش و آگاهی عموم در رابطه با فن‌آوری نانو کمک نمود. لذا در نتیجه تلاش‌های بعمل آمده، این فن‌آوری بعنوان یک زمینه جدید در دهه ۱۹۸۰ مطرح گردید.

فن‌آوری نانو به تکنیک‌هایی اطلاق می‌گردد که با در دست گرفتن کنترل ساختار ماده در مقیاس اتمی و مولکولی ساختارهای فوق‌العاده ریز (۷-۱۰ تا ۹-۱۰ متر) ایجاد می‌نماید. برخی از پدیده‌ها با کاهش اندازه سیستم تشدید می‌گردند. از جمله این پدیده‌ها اثرات مکانیک کوانتومی می‌باشد. بعنوان مثال خواص الکترونیکی جامدات با کاهش اندازه آنها تغییر می‌کند. این اثرات در اندازه‌های ماکرو تا میکرو مشاهده نمی‌شود. همچنین برخی از خواص مکانیکی، الکتریکی، نوری و غیره در مقایسه با سیستم‌های ماکروسکوپیک تغییر می‌نماید. بعنوان مثال نسبت سطح به حجم ماده افزایش پیدا کرده و خواص مکانیکی، حرارتی و کاتالیتیک مواد را تغییر می‌دهد. فلذا مواد در مقایس نانو خواص دیگری از خود بروز می‌دهند. مثلاً مواد کدر می‌توانند شفاف بشوند. مواد غیرقابل حل می‌توانند قابل حل گردند و مواد خنثی می‌توانند به عنوان کاتالیست عمل نمایند. با استفاده از مواد نانو تجهیزاتی تولید می‌گردد که از جنبه‌های مختلف از قبیل دوام، طول عمر، هزینه تمام شده، کارآیی و … نسبت به انواع مرسوم ارجحیت دارد.

اگر چه هنوز نانوفناوری در آغاز حیات خود قرار دارد، ولی در همین چند سال اخیر امیدهای زیادی را در بین دانشمندان برای دستیابی به مواد با قابلیت‌های بالا و ساخت محصولات با عمر و کیفیت بالا ایجاد کرده است. تولید نانوتیوب‌های کربنی (ساختارهای لوله‌ای کربنی) ماده‌ای در اختیار بشر قرار داد که رساناتر از مس، مقاوم‌تر از فولاد و سبک‌تر از آلومینیوم است. همچنین با استفاده از نانو ذرات، می‌توان سطوح خود تمیزشونده یا همیشه تمیز ساخت و ریایش مغناطیسی را چندین برابر نمود. لاستیک‌های با عمر بالای ده سال و دارورسانی به تک سلول‌های آسیب دیده در بدن، از توانایی‌هایی‌ست که بشر به مدد نانوفناوری به آن دست یافته است. دانشمندان امیدوارند با گسترش فعالیت‌ها در نانوفناوری، علاوه بر صرفه‌جویی‌هایی که در اثر ارتقای کیفیت در محصولات سنتی ایجاد می‌کنند، به مواد و محصولات با خواص جدید و چند منظوره دست یابند.
اگر بپذیریم که نانوفناوری، توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستم‌های جدید با در دست گرفتن کنترل در سطوح ملکولی، اتمی و استفاده از خواص آن سطوح است. آنگاه در می‌یابیم کاربردهای این فناوری، در حوزه‌های مختلف اعم از غذا، دارو، تشخیص پزشکی، فناوری زیستی، الکترونیک، کامپیوتر، ارتباطات، حمل و نقل، انرژی، محیط زیست، مواد، هوافضا، امنیت ملی و غیره اجتناب‌ناپذیر خواهد بود؛ به گونه‌ای که به زحمت می‌توان عرصه‌ای را که از آن تأثیر نپذیرد معرفی نمود. کاربردهای وسیع این عرصه به همراه پیامدهای اجتماعی، سیاسی و حقوقی آن، این فناوری را به عنوان یک زمینه فرا رشته‌ای و فرابخشی مطرح نموده است.

هر چند آزمایش‌ها و تحقیقات پیرامون نانوتکنولوژی از ابتدای دهه هشتاد قرن بیستم به طور جدی پیگیری شد، اما اثرات تحول آفرین، معجزه‌آسا و باورنکردنی نانوفناوری در روند تحقیق و توسعه باعث گردید، نظر تمامی کشورهای بزرگ به این موضوع جلب گردد و فناوری نانو را به عنوان یکی از مهمترین اولویت‌های تحقیقاتی خویش، طی دهه اول قرن بیست و یکم محسوب نمایند.

استفاده از این فناوری در کلیه علوم پزشکی، پتروشیمی، علوم مواد، صنایع دفاعی، الکترونیک، کامپیوترهای کوانتومی و … باعث شده است، تحقیقات در زمینه نانو به عنوان یک چالش اصلی علمی و صنعتی پیش روی جهانیان باشد. لذا محققین، استادان و صنعتگران ایرانی باید در یک بسیج همگانی، جایگاه، موقعیت و وضعیت خویش را در خصوص این موضوع مشخص نمایند و با یک برنامه‌ریزی علمی دقیق و کارشناس شده به حضوری فعال و حتی رقابتی سالم در این جایگاه، عرض اندام و ابراز وجود نمایند.

 

فناوری نانو در صنعت برق و انرژی

فن‌آوری نانو به عنوان انقلاب تکنولوژیک قرن ۲۱ موجب دگرگونی در حوزه‌های مختلف از جمله مواد، انرژی، محیط زیست، الکترونیک و … می‌گردد. با استفاده از این فن‌آوری امکان ساخت و تولید نیازهای صنعت برق با خواص بهتر و هزینه کمتر وجود دارد. خواص مورد نظر می‌تواند خواص فیزیکی، مکانیکی، متالورژیکی، شیمیایی و غیره باشد. با توجه به کاهش ذخایر نفتی و افزایش نیاز جهانی برای تامین انرژی، بکارگیری فن‌آوری نانو در حوزه برق و انرژی مورد توجه فراوان قرار گرفته است. پیش‌بینی می‌شود که با بهره‌گیری از فن‌آوری نانو تولید برق به میزان ۲۰ تا ۲۵ درصد تا سال ۲۰۲۰ افزایش یابد.

کاربرد فن‌آوری نانو در حوزه برق و انرژی را می‌توان به بخش‌های زیر تقسیم کرد :

• ساخت و تولید تجهیزات مورد نیاز صنعت برق با کارآیی و خواص بهتر و هزینه کمتر
• ساخت و تولید تجهیزاتی که با فن‌آوری‌های مرسوم امکان‌پذیر نمی‌باشد
• توسعه روش‌های بهره‌برداری، تعمیرات، نگهداری، بهسازی و نوسازی تاسیسات و تجهیزات صنعت برق
• کاهش تلفات برق در شبکه‌های انتقال و توزیع
• افزایش راندمان تجهیزات در صنعت برق
• افزایش توان و تولید

نظر به اینکه کشور ما از نقطه نظر تولید علم در زمینه فن‌آوری نانو در منطقه اول و در جهان در رتبه هشتم و از نظر توان نیروگاه‌های نصب شده در منطقه اول و در جهان در رتبه چهاردهم قرار دارد این امکان وجود دارد که با بکارگیری فن‌آوری نانو در تمامی شاخه‌های صنعت برق موجبات ارتقاء هرچه بیشتر این صنعت و صعود به رتبه‌های بالاتر فراهم گردد. در ادامه کاربردهای فن‌آوری نانو در شاخه‌های تولید، انتقال، توزیع، مصرف، ذخیره‌سازی و انرژی‌های تجدیدپذیر با نمایش اسلایدهای مربوطه تشریح می‌گردد.

برخی از کاربردهای فن‌آوری نانو در محور تولید برق:

• کاتالیزورهای مخصوص سوخت
• مواد افزودنی سوخت
• پوشش‌های پره‌ها و اجزاء داغ توربین‌های گازی
• پوشش‌های لوله‌های بویلر
• پوشش‌های پره‌های کمپرسور
• سیالات انتقال حرارت
• فیلترهای مربوط به توربین‌های گازی، تصفیه آب و پساب و …
• روانکارهای مورد استفاده در توربین‌های گازی
• کاتالیست‌های گوگردزدایی از سوخت‌های فسیلی
• کیت‌های مغناطیسی بمنظور صرفه‌جویی در مصرف سوخت
• کاتالیست‌های مورد استفاده در به دست آوردن سوخت‌های مایع از ذغال سنگ
• غشاهای بر پایه نانوذرات

برخی از کاربردهای فن‌آوری نانو  در محور انتقال و توزیع برق:

• هادیها و کابل‌های مورد استفاده در شبکه‌های انتقال و توزیع
• ورق‌های هسته ترانسفورماتورها
• مغناطیس‌های نرم مورد استفاده در تجهیزات الکترونیک قدرت (به عنوان مثال بریکرها،  فیلترها، آمپلی‌فایرها و …)
• عایق‌های الکتریکی خطوط فشار قوی
• قرص برقگیر
• پوشش مقره‌های پرسلانی
• سازه‌های بتنی
• سیالات خنک کننده مورد استفاده در ترانسفورماتورها
• سنسورهای مورد استفاده در شبکه
• باطری‌ها
• ابررساناهای دمای بالا
• کاتالیست‌های معدوم‌سازی ترکیبات هالوژنه روغن‌های ترانسفورماتورها
• سبک‌سازی سازه‌های مورد استفاده در شبکه
• تجهیزات و ادوات الکترونیک قدرت و سنسورهای مورد نیاز شبکه هوشمند
• تجهیزات نیمه هادی

برخی از کاربردهای فن‌آوری نانو در حوزه مصرف برق:

• روشنایی
• هسته‌های موتورهای الکتریکی
• لامپ‌های کم‌مصرف (OLED)
• عایق‌های حرارتی و الکتریکی
• شیشه‌ها
• نانسولیت‌ها
• سبک‌سازی سازه‌ها
• روانسازهای ترمیم‌کننده سطوح

برخی از کاربردهای فن‌آوری نانو در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر و ذخیره‌سازی انرژی:

• سلول‌های خورشیدی
• پیل‌های سوختی
• کاتالیست‌های پیل‌های سوختی
• توربین‌های بادی
• باطری‌ها
• ذخیره‌سازی هیدروژن
• ابرخازن‌ها
• مولدهای ترموالکتریک

نیروگاه سیکل ترکیبی

WWW.PEG-CO.COM

 

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

سیکل ترکیبی چیست؟
برای پاسخ به پرسش مذکور در ابتدا تعریفی از انواع توربین ها و اصول کلی کار آنها ارائه می دهیم.
توربین ها اصو لا بر اساس عامل ایجاد کننده کار تقسیم بندی می گردند . اگر عامل فوق گاز باشد آن را بخاری اگر آب باشد آبی و چنانچه باد باشد توربین بادی گو یند. توجه داشته باشیم که منظور از گاز گاز ناشی از احتراق است. لذا نوع سوخت دخیل در آن که بر حسب مورد می تواند گازوئیل مازول یا گاز باشد در این تقسیم بندی ها اهمیت ندارد. (اگر چه در کشور ما سوخت گاز سوخت غالب این توربین هاست. )
هر توربین گاز v94.2 متشکل از دو محفظه احتراق است که در طر فین توربین نصب هستند و سوخت گاز یا گازو ئیل پس از ورود به آن همراه با عملکرد سیستم جرقه مشتعل شده و با هوایی که از سمت فیلتر های ورودی وارد کمپرسور شده و پس از انبساط از آن خارج می شود وارد ناحیه محفظه احتراق شده محترق می گردد و گازی با درجه حرارت ۱۰۵۰ در جه سانتیگراد تو لید می نماید.

گاز مذکور وارد توربین گاز شده و سبب گردش توربین و در نتیجه محور ژنراتور ده و تولید برق می کند. محصول خروجی از توربین گاز دودیست با درجه حرارت حدود ۵۵۰ درجه سانتیگراد که به عنوان تلفات حرارتی از طریق دودکش وارد جو می شود و به ایت ترتیب توربین گاز در بهترین شرایط با بهره برداری حدود ۳۳ درصد تولید انرژی می کند. به بیان دیگر ۶۷ درصد دیگر به عنوان تلفات حرارتی محسوب و فاقد کارایی می باشد.

ایده سیکل ترکیبی در واقع بازیافت مجدد از بخش ۶۷ درصد یاد شده است. به این ترتیب که در بخش خروجی اگزوز هر توربین گاز با نصب دریچه های کنترل شونده گاز داغ فوق را به قسمت دیگ بخار هدایت تا آب موجود در آن به بخار سوپر هیت(بخار خیلی داغ و خشک) با درجه حرارت حدود ۵۳۰ درجه سانتیگراد تبدیل و به همراه بخار خروجی از بویلر دوم جهت استفاده در توربین بخار به کار گرفته شود.
به این ترتیب در بخش دیگ بخار چون از مشعل و سوخت جهت گرمایش صرفه جویی می شود راندمان در کل افزایش یافته و به رقمی معادل ۵۵ در صد می رسد. (نزدیک به ۲۵ درصد از ۶۷ درصد تلفات فوق الذکر بازیافت و بدون نیاز به سوخت اضافی تبدیل به انرژی الکتریکی می شود. )

 

این بخار پس از انجام کار در توربین بخار افت درجه حرارت پیدا کرده و دمای آن به رقمی حدود ۶۰ درجه سانتیگراد می رسد و در اینجا به منظور استفاده مجدد از آن بخار فوق توسط سیستم خنک کن ( در نیرو گاه کرمان به کمک فنر های پرقدرت) سرد و تبدیل به آب شده و جهت استفاده مجدد پس از انجام عملیات تصفیه بین راهی وارد تانک تغذیه می گردد تا دوباره وارد دیگ بخار گشته و تبدیل به بخار سوپر هیت شود.
این چرخه را سیکل ترکیبی گویند که نیرو گاه کرمان یکی از نیرو گاه های فوق الذکر در سطح کشور محسوب می شود.

آب مورد نیاز این نیرو گاه از طریق سه حلقه چاه حفر شده در دشت جو پار تامین و به کمک خط لوله به استخر آب خام نیرو گاه به ظرفیت ۳۰۰۰ متر مکعب وارد و ذخیره شده تا پس از انجام عملیات تصفیه مورد استفاده بویلر های نیرو گاه قرار گیرد.
ظرفیت آبدهی چاه های مذکور ۸۰ لیتر در ثانیه است.

درایو یا کنترل کننده دور موتور

WWW.PEG-CO.COM

 

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

درایو یا کنورتور فرکانس و یا کنترل کننده دور موتور برای تنظیم دور الکتروموتورهای AC (موتورهای سه فاز ) استفاده میگردد. درایوها قادرند دور موتور را از صفر تا چندین برابر دور نامی موتور و بطور پیوسته تغییر دهند.

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

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

مزایای استفاده از کنترل کننده های دور موتور

مزایای استفاده از کنترل کننده های دور موتور هم در بهبود بهره وری تولید و هم در صرفه جوئی مصرف انرژی در کاربردهائی نظیر فنها ، پمپها، کمپروسورها و دیگر محرکه های کارخانجات ، در سالهای اخیر کاملا مستند سازی شده است. کنترل کننده های دور موتور قادرند مشخصه های بار را به مشخصه های موتور تطبیق دهند. این اسباب توان راکتیو ناچیزی از شبکه میکشند و لذا نیازی به تابلوهای اصلاح ضریب بار ندارند. در زیر به مزایای استفاده از کنترل دور موتور اشاره میشود:

۱- در صورت استفاده از کنترل کننده های دور موتور بجای کنترلرهای مکانیکی، در کنترل جریان سیالات، بطور مؤثری در مصرف انرژی صرفه جوئی حاصل میشود. این صرفه جوئی علاوه بر پیامدهای اقتصادی آن موجب کاهش آلاینده های محیطی نیز میشود.

۲- ویژگی اینکه کنترل کننده های دور موتور قادرند موتور را نرم راه اندازی کنند موجب میشود علاوه بر کاهش تنشهای الکتریکی روی شبکه ، از شوکهای مکانیکی به بار نیز جلو گیری شود. این شوکهای مکانیکی میتوانند باعث استهلاک سریع قسمتهای مکانیکی ، بیرینگها و کوپلینگها، گیربکس و نهایتا قسمتهائی از بار شوند. راه اندازی نرم هزینه های نگهداری را کاهش داده و به افزایش عمر مفید محرکه ها و قسمتهای دوار منجر خواهد شد.

۳- جریان کشیده شده از شبکه در هنگام راه اندازی موتور با استفاده از درایو کمتر از ۱۰% جریان اسمی موتور است.

۴- کنترل کننده های دور موتور نیاز به تابلوهای اصلاح ضریب قدرت ندارند.

۵– در صورتی که نیاز بار ایجاب کند با استفاده از کنترل کننده دور ، موتور میتواند در سرعتهای پائین کار کند . کار در سرعتهای کم منجر به کاهش هزینه های تعمیر و نگهداشت ادواتی نظیر بیرینگها، شیرهای تنظیم کننده و دمپرها خواهد شد.

۶– یک کنترل کننده دور قادر است رنج تغییرات دور را ، نسبت به سایر روشهای مکانیکی تغییر دور، بمیزان قابل توجهی افزایش دهد. علاوه بر آن از مسائلی چون لرزش و تنشهای مکانیکی نیز جلو گیری خواهد شد.

۷– کنترل کننده های دور مدرن امروزی با مقدورات نرم افزاری قوی خود قادرند راه حلهای متناسبی برای کاربردهای مختلف صنعتی ارائه دهند.

سیم محافظ در شبکه هوایی برق چیست؟

WWW.PEG-CO.COM

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

سیم محافظ

– مقدمه

       خطوط هوائی انتقال انرژی به علت داشتن مسیرهای طولانی و قرارگرفتن در محیط آزاد ، دائماً تحت تأثیر شرایط جوی محیط اطراف خود قرار دارند . گاهی این شرایط می توانند موجبات بروز اشکال در کار خطوط انتقال و در نتیجه بروز اختلال در شبکه را فراهم کنند . بنابراین جهت تداوم کار شبکه و عدم خروج خط لازم است تا حد امکان از وقوع این اشکالات جلوگیری نمود. یکی از عوامل مهم جوی که همواره تداوم برقرسانی خطوط انتقال را تهدید می کند صاعقه است . به دلیل بلند بودن ارتفاع برجهای انتقال نیرو و بعضاً پهن بودن سر دکلها احتمال برخورد صاعقه با برج و هادیهای خطوط انتقال بسیار بیشتر از احتمال برخورد صاعقه با زمین مجاور آن می باشد . خصوصاً در قسمتهائی که خط انتقال از مناطق دشت و هموار عبور می کند به علت نبودن عوارض مرتقع دیگر ، احتمال برخورد صاعقه با شبکه انتقال باز هم بیشتر می شود . لذا بایستی پس از اصابت صاعقه به شبکه انتقال باز هم بیشتر می شود . لذا بایستی پس از اصابت صاعقه به سیستم انتقال نیرو ، با ایجاد مسیرهای مناسب جریان به طریقی از اثرات بعدی آن جلوگیری بعمل آورد .

۲- سیم محافظ (sheild wire)هوائی :

       وظیفه اصلی سیم محافظ هوائی که در بالای برج و در ارتباط فیزیکی با بدنه آن نصب می گردد حفاظت سیستم انتقال انرژی در مقابل اصابت مستقیم صاعقه به سیم هادی و ولتاژ القائی در هادیها در اثر اصابت صاعقه به زمین اطراف خط می باشد .

       سیم محافظ هوائی طوری نصب می گردد که زاویه حفاظت مناسبی برای هادیهای خط فراهم آورد . در صورتی که این زاویه نتواند توسط یک سیم تأمین شود دو سیم محافظ کشیده می شود . سیم محافظ هوائی مستقیماً به برج متصل می شود و بدین ترتیب جریانهای ناشی از تخلیه جوی و رعد و برق را به زمین منتقل می کند . از طرفی سیم محافظ وظیفه انتقال جریانهای اتصال کوتاه به زمین را هم عهده دار بوده و از لحاظ مکانیکی نیز بایستی مقاومت کششی مناسب را دارا باشد .

   بنابراین طراحی و انتخاب سیم محافظ مشابه سیم هادی و با توجه به دو نقطه نظر الکتریکی و مکانیکی صورت می گیرد :

الف) نقطه نظر الکتریکی :

       سیم محافظ بایستی قابلیت انتقال جریانهای اتصال کوتاه و جریانهای ناشی از تخلیه جوی ( رعد و برق ) یا اصابت صاعقه را داشته باشد .

۱- جریانهای ناشی از اتصال کوتاه :

      بیشترین آمار اتصال کوتاه در خطوط انتقال نیرو مربوط به اتصال کوتاه تکفاز به زمین می باشد . این اتصال به دلایل مختلف از جمله شرایط طوفانی ، آلودگی مقره ها ، برخورد اجسام خارجی مانند شاخه درختان و پرندگان و غیره اتفاق می افتد . پس از بروز اتصالی جریان اتصال کوتاه از طریق سیم محافظ به زمین منتقل می شود . بنابراین سیم محافظ بایستی توانائی عبور این جریان را داشته باشد . البته برای انتخاب سیم محافظ کل جریان اتصالی در نظر گرفته نمی شود زیرا جریان اتصال کوتاه در طرفین برج و در دو جهت در سیم محافظ جاری می شود . طبق استاندارد ( IEEE ) 80 درصد جریان اتصال کوتاه در انتخاب سیم محافظ در نظر گرفته می شود . مقطع سیم محافظ برای تحمل این میزان جریان بستگی به زمان تداوم اتصالی دارد . سطح مقطع مناسب سیم محافظ هوائی برای تحمل جریان اتصالی از رابطه ی زیر بدست می آید :

که در آن :

t : زمان تداوم جریان اتصالی تا عمل کلیدها برحسب ثانیه ( معمولاً ۱ تا ۳ ثانیه در نظر گرفته می شود ) .

: جریان اتصال کوتاه برحسب آمپر .

A : سطح مقطع سیم محافظ .

و K : ضریب ثابت می باشد .

این ضریب بستگی به نوع سیم محافظ دارد و به شرح ذیل می باشد :

ACSR :            K = 85

فولاد گالوانیزه :          K = 49

فولاد با روکش آلومینیوم :      K = 92

۲ – جریانهای ناشی از تخلیه جوی ( رعد وبرق ) و اصابت صاعقه :

      در اینجا ابتدا به پدیده تخلیه جوی  مختصراً اشاره ای می کنیم . ابرها در اثر اصطکاک با مولکولهای هوا باردار می شوند این بارها می توانند مثبت ویا منفی باشند معمولاً قسمت فوقانی ابرها دارای بار مثبت و قسمت تحتانی دارای بار منفی هستند بهر حال گردایان ولتاژ در توده ابر متغیر ودر حدود ( V/Cm  ) ۱۰۰ – ۵۰ می باشد . ( بعنوان مثال توده ابر در ارتفاع ۳۰۰۰ متری بطور متوسط پتانسیلی برابر با ( kV  ) ۰۰۰،۲۰ دارد . )

بارها الکتریکی تخلیه شده ابرها با سرعت نور ودر دو جهت حرکت می کنند و جریان موجی را پدید می آورند ودر عوض چند میکرو ثانیه مستهلک می شودند .

یکی از موجهای سیموله شده تخلیه ابرها بصورت U sec 50  ۱٫۲  می باشد  .

که در آن :

 : ماکزیمم جریان موجی ( بر حسب کیلوآمپر )

  : زمان پیشانی موج ( بر حسب میکرو ثانیه )

و  : زمان نصف موج ( بر حسب میکرو ثانیه ) می باشد .

در اثر تخلیه جوی مستقیم بر روی برجها ویا سیمهای هادی ومحافظ هوائی ، یک جریان موجی ظاهر می گردد .جریان تخلیه بطور لحظه ای در فاصله زمانی بسیار کوتاه ( چند میکروثانیه ) تا مقدار حداکثر خود ( معادل ۱۰۰-۱۰ کیلوآمپر ) افزایش یافته و سپس بتدریج کاهش می یابد وعبور جریان ناشی از آن موجب القاء ولتاژی درخط می شود که بصورت موج سیار تجلی می یابد سرعت افزایش این ولتاژ موجی تخلیه به حدود ۱۰۰۰ – ۵۰۰ کیلوولت بر میکروثانیه بالغ می گردد به منظور انجام آزمایش و برآورد ایزولاسیون داخلی وخارجی در قبال ولتاژهای موجی قطع و وصل و تخلیه جوی ، ولتاژهای موجی بکار برده می شوند کلیه ولتاژهای موجی استاندارد اعم از تخلیه جوی واضافه ولتاژ ناشی از قطع و وصل کلیدها با زمان پیشانی و زمان نصف موج مشخص می گردند و به ترتیب با ۱T و ۲T   نشان داده می شوند زمانهای T1 و T2در استاندارد lEC برای موجهای تخلیه جوی به ترتیب ۲/۱ و۵۰ میکرو ثانیه و برای ولتاژ موجی قطع و وصل ۲۵۰ و۲۵۰۰ میکروثانیه می باشد و این زمانها بصورت زیر تعریف می شوند :

(T1  ) زمان پیشانی موج : زمان لازم برای رسیدن از ۱۰ درصد به پیک یا قله موج بر حسب میکروثانیه .

( T2 ) زمان نصف موج : زمان لازم برای رسیدن از ۱۰ درصد به نصف مقدار پیک در قسمت انتهایی موج بر حسب میکروثانیه .

موج سیار ایجاد شده را می توان بصورت تفاضل دو تابع نمایی بصورت زیر نشان داد :

که در این رابطه Zc  امپدانس مشخصه یا امپدانس موجی خط و Im  ماکزیمم جریان موجی می باشد .

      برای محاسبه دامنه جریان موجی از روشهای مختلف استفاده می گردد یکی از این روشها که پیچیده می باشد روش دو نقطه ای است . در این روش مقدار جریان صاعقه و مقطع سیم محافظ متناسب با آن با توجه به شرایط جوی بارگذاری منطقه امپدانس موجی برج و سیم هوائی وابعاد محاسبه می شود .روش دیگری که نسبتاً ساده تر می باشد روش احتمالی نام دارد و در آن با داشتن احتمال برخورد صاعقه به برج ویا سیم محافظ هوائی مقدار جریان صاعقه را از روی منحنی بدست می آوریم .

ابتدا به کمک رابطۀ زیر تعداد صاعقه های اصابت شده به خط را محاسبه می کنیم .

که در آن :

IKL  : تعداد روزهای سال که رعد و برق در منطقه وجود دارد .

 : ارتفاع ماکزیمم برج ( متر ) .

و M : تعداد صاعقه های اصابت شده به خط می باشد .

     اگر عملکرد خط یا تعداد قطعی مجاز در یکصد کیلومتر در سال را با K  نشان دهیم .

و فرض کنیم که   درصد از صاعقه های وارد شده به خط به برج اصابت کند در آن صورت احتمال جرقه ناشی از اصابت صاعقه به برج از رابطه زیر قابل محاسبه است .

       با استفاده از منحنی مقدار جریان صاعقه بر حسب احتمال P بدست می آید و با داشتن مقدار جریان صاعقه و در نظر گرفتن زمان انتشار موج مقطع مناسب سیم محافظ هوائی از رابطۀ ( ۱ ) محاسبه می شود .

ب – نقطه نظر مکانیکی :

       برای انتخاب سیم محافظ مناسب علاوه بر بررسی مشخصات الکتریکی بایستی برسی هائی از نظر مکانیکی نیز بعمل آید . شرایط بارگذاری برای سیم محافظ معمولاً همان شرایط انتخاب شده برای هادی در مناطق مختلف بارگذاری می باشد با این تفاوت که علاوه بر رعایت اطمینان مجاز برای هر حالت خاص بارگذاری ، لازم است حداقل فاصله هوائی و زاویه حفاظت مورد نیاز بین سیم محافظ و هادی در وسط اسپن و در بدترین حالت بارگذاری کنترل شود . معمولاً فلش سیم محافظ را ۸۰ تا ۹۰ درصد فلش سیم فاز در شرایط عادی ( E.D.S  ) می گیرند که اینکار بدلیل رعایت فواصل ایمنی مجاز بین سیم هادی و محافظ داشتن زاویه حفاظت مناسب جهت هادیها و مسئله گالوپینگ می باشد .

برای کنترل فاصله بین هادی و سیم محافظ در وسط اسپن با داشتن کشش سیم محافظ در شرایط عادی ( E. D. S  ) توسط معادله حالت مقدار کشش وفلش را در سایر حالات بارگذاری بدست می آوریم و در هر حالت فاصله سیم فاز از سیم محافظ را با کنترل فلش ها ثابت نگه می داریم این فاصله در وسط اسپن باید حتماً رعایت شود .

       با توجه به بررسی های انجام شده مشاهده گردیده که در طراحی وانتخاب سیم محافظ ، داشتن مقاومت الکتریکی کم مطلوبست تا محافظ فیزیکی خوبی برای سیم فاز باشد . اما از آنجایی که افزایش قطر هادی مزبور سبب گرانی آن می شود بهتر است که با کاهش مقاومت پایه سیم محافظ با قطر کمتری را انتخاب نمود از طرفی توجه به این مطلب ضروری است که تشکیل برف و یخ روی سیم زمین سریعتر بوده واین سیم مقدار ضخامت یخ بیشتری را دارا می باشد .در حالی که بعلت گرم شدن هادیهای اصلی در اثر جریان الکتریکی یخ روی آنها دیرتر تشکیل می شود وزودتر از بین می رود به همین دلیل سیم محافظ هوائی باید حتی الامکان در مقایسه با دیگر هادیهای خط دارای مقاومت مکانیکی بیشتری باشد و برای این منظور از هادیهای فولادی با پوشش آلومینیومی و یا هادیهای آلومینیوم فولادی با استقامت زیاد استفاده می شود  . در مناطق آلوده ( کنار دریا و مناطق صنعتی ) نیز از سیم محافظ فولاد گالوانیزه با روکش آلومینیم که در قبال خوردگی مقاوم هستند استفاده می شود و در نزدیکی نیروگاهها و پستهای فشار قوی جهت داشتن مقاومت کم از سیم هایی که دارای رشته های آلومینیومی ( ACSR ) با استقامت زیاد هستند استفاده می شود .

       در ایران اغلب از همان مغزی هادیهای خط جهت سیم محافظ هوائی در خطوط انتقال نیرو استفاده می شود .زیرا مقدار جریانی که لازمست از سیم محافظ عبور نماید کمتر از هادیست از طرفی چون بایستی سیم محافظ سخت تر کشیده شود وزن مغزی  فولادی از خود هادیها سبکتر بوده وامکان سخت تر کشیدن آن بیشتر است .

       در کشورهای دیگر جهت سیم محافظ هوایی از سیمهای یافته شده ( مانند ۷٫No.8 ) و یا سیم گالوانیزه با روکش آلومینیم  استفاده شود ( در کشور ما نیز برای تعدادی از خطوط مورد استفاده قرار گرفته است.

سیم های محافظ (SHEILD WIRE)

شیلد وایر

(SHIELD WIRE)

 

 

معرفی

شیلدوایر‌ها یا سیم‌های گارد در خطوط انتقال هوایی استفاده می‌شوند.شیلدوایر از نظر ظاهری مشابه  مغزی هادی‌های ACSR بوده و ساختاری شامل ۷، ۱۹، ۳۷ رشته سیم‌ فولادی گالوانیزه از کلاس‌های A, B و‍C  و یا سیم فولادی AW را دارا می‌باشد که حول یکی از سیم‌ها بصورت هم مرکز بافته شده‌اند.

در شیلدوایر‌ها جهت پیچیده شدن سیم‌ها در لایه خارجی چپگرد می‌باشد.

شیلدوایر‌ها مطابق با الزامات استاندارد ASTM B498, ASTM B415, ASTM B416 تولید می‌گردند.

کاربرد

شیلدوایر به منظور به حداقل رساندن احتمال برخورد صاعقه به هادی‌های فاز حامل جریان الکتریکی و جریان‌های اتصال کوتاه از بالاترین نقطه‌دکل به زمین متصل می‌گردد.

در خطوط با ولتاژ بالا (HV) می‌توان از دو شیلد‌وایر استفاده نمود.

در خطوط انتقال می‌توان از کابل OPGW استفاده نمود تا علاوه بر برقراری ارتباط ، نقش شیلدوایر را نیز ایفا نماید.

 

 

 

سیم گارد چیست؟
سیم گارد یعنی سیم نگهبان.
یعنی وقتی صاعقه می خواد به دکل اصابت کنه و به سیم انتقال نیرو بخوره، به جاش به گارد می خوره و به زمین منتقل میشه.
چون اگه به خود سیم برق بخوره میزنه تمام ادوات انتقال رو میسوزونه!!

مثلاً به این عکس نگاه کنید

ببین یک دکل دو مداره رو نشون میده.

کلاً ۸ تا سیم از رو دکل می گذره. ۴ تا این ور ۴ تا اون ور

۶ تا از این ۸ تا ضخیم ترن در واقع سیم انتقال نیرو هستند.

دو تا سه فاز میشه ۶ تا سیم.

یعنی یک مدار سه فازه یکطرف دکل، یه مدار سه فازه هم اونطرف دکل.

اون بالای بالا اگه دقت کنی یه سیم نازک تر هست که سیم گارده.

این دکل بالایی مال انتقاله یعنی ولتاژ های خیلی بالا ۳۰۰-۴۰۰ کیلو ولت.

عکس پایین دکل توزیعه که فقط سه فاز داره و یک مداره است.

پایه های توزیع و انتقال نیرو

WWW.PEG-CO.COM

 

۱۳ خرداد ۱۳۹۶

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

 

پایه ها و دکل های توزیع و انتقال نیرو
خطوط توزیع هوایی بطور کلی در همه جا بر روی پایه ها نصب می شود. این پایه ها بیشتر از نوع بتنی، چوبی و فلزی می باشد.
محاسبه میزان شکست تیر برق و نیز رعایت کمترین قدرت تحمل پایه مورد نظر، تعیین کننده کلاس یا همان قدرت کششی پایه خواهد بود. در خطوط تولید طول پایه ها استاندارد بوده و در محدوده مشخص شده ای قرار دارد ولی استحکام آنها بستگی به ماده تشکیل دهنده و همچنین ابعاد سطح مقطع آنها دارد.
برای احداث خطوط هوایی در مسیر هایی که حمل پایه های سنگین بتنی مشکل بوده و ضرورت چند تکه کردن پایه های انتقال نیرو مورد نیاز می باشد و یا بمنظور عبور خطوط از موانع و مکانهایی که به قدرت و مقاومت بیشتری نیاز است انواع تیر برق های فلزی ( فولادی ) طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد. در ضمن به دلیل زیبایی و یکنواختی آنها گونه هایی از این نوع پایه هادرشبکه روشنایی معابر به کار می رود. پایه های فلزی به صورت زیر شناخته می شوند.
الف) پایه های فلزی پرتیک ( A شکل ) یا تیر آهن کشیده،
ب) پایه های فلزی مشبک ( دکل ) یا اسکلتی،
ج) پایه های نوع لوله ای ( تلسکوپی )
پوشش گالوانیزه بر روی پایه ها یک روش مناسب به حساب می آید.

۱٫    چگونگی ساخت دکل فلزی مشبک – یا اسکلتی

تاورهای فلزی به طور معمول از آهن یا نبشی یا پروفیل های آلومینیمی ساخته می شوند و در مواقع ضروری برای استقامت مکانیکی زیاد یا فولاد آلیاژی به عنوان پایه خطوط استفاده می شود.
با این حال سازه های اسکلت فلزی برای عبور از اسپن های بزرگ مورد استفاده می باشند.
اجزای اصلی تیر برق های فلزی که می توانند روی فونداسیون قرار بگیرندعبارتند از:
•    بدنه اصلی
•    باد بند ها
•    صفحه شابلون
در ساخت پایه های فلزی برای مونتاژ راحت در انتهای پایه و محل اتصال به فونداسیون و نیز محل مونتاژ قطعات دکل یک صفحه شابلون نصب می شود. نقش باد بند ها به عنوان جدا کننده و شاخه ها به عنوان نگهداری آنها عمل می کنند.
به طور معمول برای سهولت عملیات نصب بیشترین قسمت های جوشکاری در کارخانه انجام می گیرد و فقط برای مونتاژ از پیچ و مهره استفاده می شود. این سازه های فلزی در دو نوع تو خطی ( میانی ) و پایه کششی ( زاویه ) بر اساس میزان قدرت درخواست شده طراحی و ساخته می شوند.
با این حال کلیه این پایه ها دارای سه قسمت مشترک بدنه، بازوها ( کراس آرم ها ) ، نگهدارنده سیم زمین هستند.

 

---

۲٫    چگونگی ساخت پایه های فلزی لوله ای ( تلسکوپی )

پایه های لوله ای (  تیر برق های عراقی ) از قطعات لوله ای فلزی ساخته شده اند به شکلی که قطر قطعات پایین بیشتر بوده و به تدریج تا بالا کم می شود. قسمت انتهایی تیر برق ها می تواند به صورت مستقیم یا انحنادار باشد. در صورت اسنفاده پایه فلزی مستقیم در شبکه برق کراس آرم فلزی به صورت ( T ) شکل در بالای آن جوش داده می شود.
به طور معمول پایه های فلزی لوله ای برای استفاده در شبکه روشنایی معابر و گاهی خطوط مخابراتی به کار می رود.
تیر برق های فلزی ( تیر برق عراقی ) اغلب به سه روش ساخته می شوند:
الف) پایه فلزی لوله ای ( تیر برق عراقی ) نوع تداخلی
ب) پایه فلزی لوله ای نوع بوشن – تبدیل
ج) پایه فلزی هشت وجهی

 

سرج ارستر سیتل(citel)-فرانسه

WWW.PEG-CO.COM

 

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

معرفی سرج ارستر های CITEL

 

کمپانی CITEL  از سال۱۹۳۷ فعالیت خود را در زمینه برقگیرها آغاز نموده و هم اکنون یکی از پیشگامان این صنعت در سطح جهان می باشد. قابل ذکر است این کمپانی با بیش از ۷۰ سال سابقه یکی از قدیمی ترین تولیدکنندگان سرج ارستر در سطح دنیامی باشد. این کمپانی ابتدا فعالیت خود را در اروپا و ایالات متحده آغاز کرده و بتدریج در نقاط دیگر دنیا خصوصا در آسیا فعالیت خود را گسترش داده و جایگاه محکمی به دست آورده است.

تولیدات این کارخانه مطابق با استانداردهای مهم دنیا از جمله:

IEC 61643-1 جهانی، UL 1449 آمریکا، EN 61643-11 اروپا و NFEN 61643-11 فرانسه و همچنین استانداردهای مربوط به تجهیزات مخابراتی LEC 61643-11 جهانی، ITU-T جهانی و UL 497 A/B آمریکا می باشد.

تولیدات شرکت CITEL شامل کلیه ارستر ها از جمله :

• ارستر خطوط تغذیه و توزیع شامل ارستر های AC کلاس های ( B-C-D ) در ولتاژهای مختلف و ارستر DC
• ارسترهای RF
• ارسترهای تلفن و دیتا
• ارسترهای کامپیتر

در سال های اخیر با افزایش تقاضا برای سیستم های مخابراتی شرکت های متولی این امر برای حفاظت تجهیزات خود ملزم به استفاده از سرج ارستر های مخابراتی و BTS  ها شدند. در همین راستا محصولات شرکت CITEL  پس از بررسی کارشناسان سازمان های مختلف مخابراتی مورد تأیید قرار گرفته و هم اکنون در صدها مرکز مخابراتی در حال کار می باشد.

کانوپی در دیزل ژنراتور چیست؟

WWW.PEG-CO.COM

 

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

 

آلودگی صوتی در محیط پیرامونی زندگی انسان، یکی از معضلات جامعه امروزی است. میزان آلایندگی صوتی که با واحد دسی بل سنجیده می شود، یکی از دغدغه های کارشناسان محیط زیست در بهینه کردن شرایط زندگی است. به عنوان مثال میزان استاندارد صدا برای خواب ۶۵ دسی بل و صدای قابل تحمل در شرایط بیداری حداکثر ۷۵ دسی بل و در محیط صنعتی و کار ۸۵ دسی بل است. جالب است بدانید که میزان آلودگی صوتی یک دیزل ژنراتور در شرایط معمولی ۱۰۴ دسی بل است. استفاده از کانوپی به عنوان تنها راه حل موجود برای کاهش صدای دیزل ژنراتور توصیه میشود، که ضمن استفاده از کانوپی مزایای زیر را برای صاحبان دیزل ژنراتور به ارمغان می آورد.

• حفاظت ایمنی دیزل ژنراتور به دلیل وجود قفل در دربها و محدود کردن دسترسی به دیزل ژنراتور در محیط های پر رفت و آمد کارگاهی

• حفاظت فیزیکی دیزل ژنراتور در برابر گرد و غبار و باران و برف و ارتقای IP دیزل ژنراتور

• کمک به خنک کردن دیزل ژنراتور به خصوص در مناطق مرطوب
و گرمسیری

• محافظت دیزل ژنراتور در برابر فرسودگی طبیعی و افزایش عمر مفید ماشین آلات و قطعات

 

 

مزایای کانوپی ها

 

۱٫ طراحی مهندسی حرفه ای و کاملاً منطبق بر شرایط دیزل ژنراتور با رعایت پارامترهای مهم موتور از قبیل میزان صدای موتور، دبی هوای مصرفی موتور، تیپ سایلنسر و قدرت کاهش صدای آن، دبی هوای خروجی از جلوی رادیاتور

۲٫ کیفیت بالای تولید: استفاده از ورق آهن مرغوب، قفل و لولای ضد زنگ، رنگ پودری الکترو استاتیک، عایق صوتی، چسب و نوار با استانداردهای اروپایی

۳٫ دسترسی آسان و حداکثری به دیزل ژنراتور برای تعمیرات دوره ای و یا کلی

۴٫ زمان تحویل: تمامی فرآیند طراحی، ساخت و نصب کانوپی روی دیزل ژنراتور در هر نقطه از ایران در ۷ روز کاری انجام می شود.

۵٫ مطابق با سلیقه کاربر: طراحی کانوپی با توجه به شرایط محیطی و بسته به نوع استفاده کاملاً منطبق بوده و با رنگ دلخواه خریدار تهیه و نصب می شود.

۶٫ بدون خاموشی و جابجایی: در تمامی مراحل تامین کانوپی، از طراحی تا نصب، دیزل ژنراتور از مدار مصرف خارج نمی شود و تمام مراحل نصب در محل انجام می شود.

۷٫ حداقل فضا: قابلیت نصب کانوپی در حداقل فضای ممکن، بدون بروز مشکل در دسترسی به دیزل ژنراتور

۸٫ آسانی در جابجایی: در جابجایی های کانوپی ها، حتی بزرگترین کانوپی های ساخته شده به راحتی از هم باز شده و دوباره نصب می شود. برای حمل کانوپی به صورت دمونتاژ شده، نصف فضای باری یک پیکان وانت کافی است.

در بسیاری از کاربردها (بیمارستانها ،هتلها و اماکن رفاهی تفریحی و …) صدای دیزل ژنراتور باید حداقل میزان ممکن را داسته باشد.
همچنین دراکثر پروژهها از جمله راه سازی ،معادن و … دیزل ژنراتور در فضای آزاد و در معرض گردو خاک و باران قرار میگیرد .
با توجه به نکات بالا دیزل ژنراتور اغلب با یک پوشش محافظ در برابر باران و برف ،گردو خاک وبیصدا ساخته میشوند. این کاور در بازار ،به اصطلاح کانوپی سایلنت (Canopy Silent) شناخته میشود. علاوه بر نکات گفته شده در بخش “تولید کاور بیصدا” برخی دیگر از ویژه گیهای عمومی و الزامی کانوپی های این شرکت در زیر آمده است:

• رنگ پودری الکترواستاتیک(کوره ای) در تمام قسمتهای کانوپی دیزل ژنراتور .
• عایق های صوتی و حرارتی نسوز شانه تخم مرغی با سطح بیشتر و ضریب جذب صوت بالاتر .
• ماژولار بودن (امکان باز و بست ساده و کامل کانوپی دیزل ژنراتور بدون آسیب جهت تعمیرات جزئی و یا اساسی) .
• استفاده از نوار دور درب جهت جلوگیری از خروج صدا و ورود آب و گردو غبار .
• نصب درب های بزرگ و مناسب در دو طرف کانوپی دیزل ژنراتور برای دسترسی آسان به قسمتهای مختلف موتور و ژنراتور جهت سرویس و نگهداری .
• استفاده از درز گیر لاستیکی بین شاسی و بدنه کاناپی جهت سیل بندی هرچه بیشتر و کاهش ارتعاش مجموعه .
• کاهش صدای دیزل ژنراتور تا سطح ۷۰ db در توانهای مختلف .
• استفاده از خفه کن اگزوز دو جداره جهت کاهش صدای دیزل ژنراتور

انواع صاعقه گیر

WWW.PEG-CO.COM

 

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

 

انواع صاعقه گیرهایی که مورد استفاده قرار گرفته اند عبارتند از :
۱٫ صاعقه گیرهای ابتدایی قرون گذشته
۲٫ صاعقه گیرهای فرانکلینی
۳٫ صاعقه گیرهای اتمی یا رادیو اکتیو
۴٫ صافه گیرهای بادی (پیزو الکتریک)
۵٫ صاعقه گیرهای الکتروخازنی یا الکترونیکی
(ESE (Early Screamer Emission
شیوه عملکرد صاعقه گیرهای جدید براساس نیروی الکتریسیته بوجود آمده در شرایط جوی بویژه قبل از اصابت مستقیم صاعقه می باشد که نسل نوین و تکامل یافته ترین آنهاست.
در میان صاعقه گیرهای ساخته شده کنونی که برای حفاظت جلد خارجی ساختمانها به کار می روند صاعقه گیری بهتر است که:
۱٫ شعاع پوشش حفاظتی بیشتر نسبت به نوع مشابه خود به خاطر کیفیت و تکنولوژی پیشرفته تر و برتر خود داشته.
۲٫ شرایط راحت تری برای نصب داشته.
۳٫ و توانسته باشد از استانداردهای لازم عملی بهره گیری کرده و دارای استانداردهای جهانی خاص خود باشد.

صاعقه گیر الکترونیکیforend(ترکیه)

WWW.PEG-CO.COM

 

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

 

 صاعقه گیر فوق ساخت کشور ترکیه میباشد و از لحاظ قیمت پایین تر از صاعقه گیر های الکترونیکی فرانسوی و اسپانیایی میباشد ضمنا در آن از تکنولوژی ESE یا همان یونیزه کردن هوای اطراف استفاده شده است در مطالب زیر مشخصات اعلام شده صاعقه گیر فوق توسط کمپانی مربوطه آورده شده و جهت اطلاعات بیشتر از این محصول میتوانید مطالعه فرمایید.

 

• HOME
• ABOUT US
• PRODUCTS
• CERTIFICATES
• CATALOGUES
• CONTACT US
• ENGLISH

Forend EU E.S.E Lightning Conductor

FOREND EU

Technical Specifications

Packaging (Zylinder)

• Diameter =21 cm

• Height =66 cm

• Weight =1700 gr

FOREND EU Active Lightning Conductor is constructed of noncorrosive material to avoid Chemical corrosion.

FOREND EU Lightning Conductor consists of 3 parts ; Air Terminals , Ion Generator and Roof Connection Pipe. Air Terminal is produced of stainless steel and it has qualified diameter to resist high values of lightning currents. Ion Generator is located in a special section which is inside of stainless body and covered special resin from outer effects. As the atmospheric electric field increases during lightning storm,generator becomes active and ionizes surrounding air.The starting of ionization before lightning discharges is an important factor to keep the lightning stroke under control.All the lightning conductors of FOREND EU have ion acceletor structures to support ion generators.To increase the yield even more ,supportive atmospheric electrodes are used during product design. By these electrodes it has been advantageous for ionization time.

Roof Connection Pipe is made of stainless steel,too.Pipe size can be adjusted according to Client’s demands.

کلید ASS

WWW.PEG-CO.COM

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

 

کلید ASS با عایق روغنی  جهت نصب  روی تیر بصورت هوایی در فضای بیرون   که جایگزین دژنکتور جهت حفاظت تجهیزات بکار برده میشود این کلید با قابلیت نصب در فضای آزاد، به طور خودکار مدار الکتریکی را در زمان OVER LOAD قطع می کند.کلید ASS طوری طراحی گردیده که در صورت بروز جریان اضافه بار کمتر از ۰٫۸I_nCT به طوز خودکار با توجه به جریان تنظیمی قطع می شود. با استفاده از این نوع کلید فروش انشعاب در سمت ۲۰KV بدون نیاز به احداث پست زمینی فراهم می گردد.

شیلدینگ و امواج الکترومغناطیسی

WWW.PEG-CO.COM

 

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

سیستم ها و ساختار های خاص و حیاتی مانند نیروگاه های برق،بیمارستان ها،سایت های نظامی مراکز داده،فرستنده ها و گیرنده‌های رادیو و تلویزیون، وسایل نقلیه مانند اتومبیل ها، قطارها،کشتی ها، هواپیماها، سیستم های مخابراتی، تجهیزات کشف و استخراج نفت، گاز و مواد معدنی و سایت‌های پتروشیمی و پالایشگاهی نیازمند بکارگیری ادوات و تجهیزات حساس الکتریکی، الکترونیکی و مخابراتی می‌باشد. این تجهیزات باید از سازگاری الکترومغناطیسی(EMC) بالایی برحوردار باشند تا بتوانند در هنگام بروز تداخلات الکترومغناطیسی که از منابع گوناگون مانند اثرات ثانویه صاعقه(LEMP)،پالس های الکترومغناطیسی با دامنه بلند،انفجارات اتمی در ارتفاعات بالا (HEMP) و تجهیزات ماکروویو توان بالا (HPM) منتشر می شود به عملکرد عادی خودشان ادامه دهند.

خطرات و صدمات

تداخلات الکترومغناطیسی در اثر تشعشع ناخواسته امواج الکترومغناطیسی و یا در اثر ولتاژ و جریان هدایتی القاء شده بر روی خطوط ایجاد می شوند.تداخلات توسط یک منبع تشعشع، تولید شده و از طریق یک محیط انتقال که در حالت تشعشعی؛فضا و در حالت هدایتی؛هادی‌های فلزی می باشد به یک تجهیز که قربانی نام دارد منتقل می شوند. تداخلات الکترومغناطیسی شکلی از انرژی الکترومغناطیسی است که به طور نامطلوب بر عملکرد تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی اثر گذاشته و باعث پاسخ دهی ناصحیح این تجهیزات و یا آسیب دیدگی موقتی و یا دائمی آن ها می شود.تداخلات الکترومغناطیسی توسط منابع طبیعی اثرات ثانویه صاعقه،طوفان های خورشیدی،انفجارات هسته ای در ارتفاع بالا و پایین، پرتوهای کیهانی و منابع ساخت دست بشر مثل بمب الکترومغناطیسی، پالس های الکترومغناطیسی با دامنه بلند و فرستنده های مایکروویو با توان بالا تولید می شود.

 

 

راهکار های حفاظت در برابر تداخلات الکترومغناطیسی

تداخلات الکترومغناطیسی امواجی با دامنه ها و فرکانس های متفاوت می باشند که با القاء ولتاژ و جریان های ناخواسته بر روی تجهیزات حساس باعث آسیب به آن ها می گردند.

تنها روش حفاظت از این تجهیزات شیلد کردن آن ها در برابر تداخلات الکترومغناطیسی می باشد. میزان تاثیر را با پارامتر تاثیر شیلد (Shielding effectiveness) می سنجند.

میزان کل تاثیر شیلد (SE) در را SE=R+A+B مشخص شده است.در این رابطه پارامتر A، R،B، به ترتیب معرف میزان جذب موج ورودی توسط شیلد، مقدار بازتاب موج ورودی توسط شیلد،و ضریب تصحیح،می باشند.

مقداری از موج تابیده شده پس از برخورد به شیلد بازتاب شده،مقداری از آن توسط شیلد جذب و در نهایت مقداری از آن نیز وارد محیط دوم می شود. هدف این است که تا حد امکان، کمترین میزان موج برخوردی وارد محیط دوم شود.

از فلزات می توان به عنوان صفحات شیلد در جلوگیری از ورود امواج الکترومغناطیسی استفاده کرد. با توجه به این که فلزات مختلف خواص الکتریکی متفاوتی دارند و نحوه عکس العمل آن ها در برابر این امواج متفاوت خواهد بود. از این رو انتخاب مناسب جنس شیلد در کاهش تداخلات الکترومغناطیسی تاثیر فراوانی دارد.

نحوه ی اجرا شیلد 

پس از انجام طراحی و انتخاب جنس و ضخامت مناسب به عنوان صفحات شیلد مهم ترین عامل در رسیدن به میزان تضعیف مورد نظر به خصوص در فرکانس های بالا نحوه اجرا می باشد وجود کوچکترین روزنه به ویژه در فراکانس های بالا باعث کاهش چشمگیر میزان تضعیف می شود که مطلوب طراحان نمی باشد به همین منظور در اجرای شیلد علاوه بر صفحات شیلد از واشر هایی با ابعاد و اشکال مختلف جهت درزگیری استفاده می شود. وجود این درزگیرها باعث می شود که پیوستگی صفحات شیلد حفظ شود.

منبع: شرکت اسپاک

بررسی حالت گذرای صاعقه و اتصال کوتاه

WWW.PEG-CO.COM

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

انواع پدیده گذرا در سیستم های قدرت

۱-      (Tran Siant) اضافه ولتاژهای موقت :

این اضافه ولتاژها که در قبل عوامل بروز آنها را متذکر شدیم دارای فرکانس ۵۰ هرتز و زمان سوارشدن این موج برروی موج اصلی حدود میلی ثانیه است. پس در این حالت چونکه مدت زمان این حالت گذرا بسیار زیاد می باشد از لحاظ انتخاب دستگاههای حفاظتی بسیار مهم می باشد.

در طراحی کلیدهای قدرت وبرقگیر و خازن های برقگیر حالت Transiant به دلیل زمان زیادش مد نظر می باشد. برای بررسی بیشتر می توانیم بگوئیم که این نوع پدیده از تخلیه الکتریکی جوی روی خطوط انتقال و قطع و وصلهای سریعی که معمولا در شبکه ایجاد می گردد ناشی می شود.

این حالتهای گذرا سرشتی کاملا الکتریکی دارند و تنها در خطوط انتقال سیستم های قدرت دیده می شوند. از نظر فیزیکی اختلالی از این نوع منجر به یک سری موج الکترومغناطیسی می شود که با سرعتی نزدیک به سرعت نور در طول خطوط منتشر می شود و موجب افزایش دامنه امواج برگشتی در پایانه های خط می گردد. که بعد از چند رفت و برگشت در طول خط در طی چند ثانیه به دلیل تلفات موجود در خطوط ، این امواج تضعیف می شوند و پس ازچند رفت و برگشت این امواج میرا می‌گردند یعنی از بین می روند.

اندوکتانس بزرگ ترانسفورماتورها در اغلب مواقع به طور موثری مانع از ورود این اختلالات به سیم پیچهای ژنراتور می شود ولی برگشت این اختلالات موجب تولید موجهای با دامنه ولتاژ زیاد می شود ولی برگشت از این اختلالات موجب تولید موجهای با دامنه ولتاژ زیاد می شود که قادر است عایق تجهیزات فشار قوی را لطمه بزند. بارهای الکتریکی گذرا می توانند از طریق برقگیرها به زمینه انتقال یابد. ولی اگر عایق تجهیزات یا خطوط آسیب ببینند این امواج گذرا منجر به حالتهای گذرای جدیدی از نوع کند می شوند.

۲-       اضافه ولتاژهای ناشی از کلید زنی (Fast Transiant)

این اضافه ولتاژها ناشی از قطع ووصل کلیدها می باشد که فرکانسی در حدود ۵۰ هرتز تا ۲۰ کلیوهرتز می باشد که مدت زمان اثر این امواج گذرای سریع در حدود میکروثانیه است.

۳-       اضافه ولتاژ های صاعقه (Fast Transiant)

اضافه ولتاژهای تخلیه جوی دارای فرکانس بالایی هستند این فرکانس در حدود ۱۰ کیلوهرتز تا ۳ مگاهرتز می باشند و مدت زمان گذر این موج در حدود نانوثانیه است.

۴-        اضافه ولتاژهای مربوط به پست (Very Fast Transiant  GIS)این اضافه ولتاژها مربوط به پستهای (SF6) می باشند و دارای فرکانسی در حدود ۱۰۰ کیلو هرتز تا ۵ مگاهرتز و مدت زمان اثر این موج نانوثانیه می شود. دسته بندی حالتهای گذرا حالتهای گذرا را در قبل بر اساس فرکانس و زمان اثر آنها برشمردیم حال به بررسی این پدیده‌ها و علل و بروز آنها و سرعت آنها می پردازیم.

الف) حالتهای گذرا فوق سریع – ( پدیده موج)

این نوع پدیده های گذرا از تخلیه الکتریکی جوی روی خطوط انتقال و قطع و وصل های سریع که معمولا در شبکه ایجاد می گیرد ناشی می شود. این حالتهای گذرا سرشتی کاملا الکتریکی دارند و تنها در خطوط انتقال دیده می شوند. از نظر فیزیکی اختلال از این نوع منجر به یک موج الکترومغناطیسی می شود که با سرعتی نزدیک به سرعت نور در طول خطوط منتشر می شود و موجب افزایش دامنه امواج برگشتی در پایانه های خط می گردد که بعد از چند رفت و برگشت در طول خط در طی چند ثانیه به دلیل تلفات موجود در خطوط این امواج به صورتی تضعیف می شوند و پس از چند رفت و برگشت از بین می روند.

این حالتهای گذرا باعث صدمه رساندن به عایقهای ترانسها و ژنراتورهای سنکرون و عایق خطوط و همچنین موتورهای سنکرون می گردند که پس از صدمه رساندن به عایق ومقره ها باعث می گردند که اتصال کوتاهی یا حالت گذرا خطایی در آن نقطه بوجود بیاید. که در تست عایقی انواع مقاومت در مقابل اضافه ولتاژها و همچنین اتصال کوتاهها و صاعقه ها در آزمایشگاه فشار قوی این موارد مورد بررسی کافی قرار می گیرند که برای جلوگیری و یا حتی عدم بروز جنین حالت گذرایی منجر به طراحی مقره ها و یا حتی منجر به طراحی فاصله هوایی مناسب و طراحی و ساخت عایقهایی که قدرت تحمل ولتاژهای گذرا را داشته باشند و حتی در مواردی هم که بتوانیم صدمه زدن ولتاژهای گذرا به تجهیزات جلوگیری کنیم. برقگیرهایی را با توجه به امواج گذرای آن طراحی می کنیم. که برای محافظت از تجهیزاتی مثل ترانس و ژنراتور در کلیدهای قدرت آنها برقگیرهایی مناسب نصب می کنند تا بارهای الکتریکی گذرا از این طریق به زمین انتقال پیدا کند که همانطور که دیدیم این قسمت از حالتهای گذرا مبنایی برای انتخاب سطح عایق بندی و تجهیزات خط خواهد بود.

ب) حالتهای گذرای نیمه سریع «‌پدیده اتصال کوتاه »

تعداد زیادی اتصال کوتاه که در خطوط انتقال بدون حفاظ روی می دهند ناشی از شکست الکتریکی عایقها براثر موجهای تولید شده می باشند. و یا خرابی در مقره ها و عواملی مثل باران و برف و یخ زدگی مقره ها و همچنین برخورد اجسام خارجی با خطوط و سایر عوامل مکانیکی دیگر باعث چنین پدیده ای می گردد. بدین منظور است که در سیستم ما انواع و اقسام اتصال کوتاههای خطوط اتفاق می افتد که به بررسی انواع اتصال کوتاهها می پردازیم.

۱- اتصال کوتاه براثر برخورد سه فاز به یکدیگر بوجود می آید . اتصال سه فاز ممکن است مستقیما و با امپدانس صفرصورت گیرد و یا از طریق سه آمپدانس مساوی Z_f بین هر فاز و نقطه صفر(زمین)‌بوقوع بپیوندد.

۲- اتصال کوتاه دوفاز به همدیگر

در این صورت باید دو وضعیت مورد بررسی قرار گیرد. در حالت اول دوفاز فقط به یکدیگر وصل می شوند. ودر حالت دوم دوفاز همزمان به زمین نیز متصل می گردند.

۳- اتصال کوتاه یک فاز به زمین :در حالتی است که فقط برای یک فاز حطا اتفاق بیافتد و دو فاز دیگر سالم هستند.

۴- از هم گسیختگی و یا پارگی هادیهای خط انتقال

اغلب اتصال کوتاهها در سیستم های قدرت بیش از ۷۵% از نوع اتصال کوتاه یک فاز به زمین می باشد که معمولا براثر شکست الکتریکی و ایجاد جرقه روی مقره ها پدید می آیند. احتمال وقوع اتصال کوتاه دوفاز نیز بیشتر از اتصال کوتاه متقارن می باشد. گرچه احتمال وقوع اتصال کوتاه متقارن بسیار کم ( حدود ۵%) می باشد لیکن بسیاری از محاسبات کلاسیک سیستم ها نظیر انتخاب کلیدهای قدرت بررسی پایداری گذرا و حفاظت از سیستم های قدرت برمبنای جریانهای اتصال کوتاه متقارن بنا شده اند.

ظرفیت انتقال قدرت یک خط انتقال براثر اتصال کوتاه متقارن به صفر می رسد در حالیکه در اتصال کوتاههای نامتقارن قسمتی از قدرت قبلی خط منتقل می گردد.

علاوه برکاهش ظرفیت انتقال قدرت ، جریانهای زیاد اتصال کوتاه می تواند به وسائل و تجهیزات سیستم آسیب برساند و لذا محل های اتصال کوتاه شده در اسرع وقت باید از سیستم قدرت جدا شوند.

بنابر این مطالعه سیستم قدرت در شرایط اتصال کوتاه برای حفاظت سیستم و تعیین مقادیر نامی کلیدهای قدرت در رله ها و وسایل حفاظتی و برق گیرها کاملا ضروری می باشد.

بسیاری از اتصال کوتاهها موقتی بود و بخودی خود برطرف می گردند. بهمین منظور در عمل در بعضی نقاط سیستم از کلیدهای وصل مجدد استفاده می گردد. این کلیدها پس از وقوع اتصال کوتاه یک یا دوبار و یا بیشتر وصل می شوند تا از برطرف شدن اتصال کوتاه مطمئن شونداگر پس از یک ، دو یا چند باروصل مجدد هنوز اتصال کوتاه برقرار باشد کلید به طور دائمی بازخواهند ماند. زمان کلی عمل این کلیدها ممکن است تا یک ثانیه نیز بطول انجامد.

اتصال کوتاه متقارن باعث می شود تا ظرفیت انتقال توان یک خط به سرعت صفر برسد، اتصال کوتاههای دوفاز باهم و زمین تکفاز بازمین باعث از کارافتادن خط خواهد شد.

اتصال کوتاههایی که در سیستم روی می دهند نه تنها باعث قطع کامل شارژ انرژی ، باعث افزایش انرژی در بخشهایی از سیستم می شوند. بلکه دامنه خودآنها ممکن است به مراتب بیشتر از جریان نامی ژنراتورها و ترانسفورماتورهای سیستم باشد. که تداوم شارژ چنین جریانهایی باعث بالارفتن دمای تجهیزات و آسیب رساندن به سیستم قدرت وتجهیزات و ژنراتورها می‌باشد. ج) حالتهای گذرای کند ( پایداری در شرایط گذرا)

یک اتصال کوتاه باعث فروپاشی ولتاژهای باس سیستم است. با کاهش ناگهانی ولتاژهای ژنراتور توان خروجی آن بی آن نیز به سرعت کاهش می یابد. چون در لحظاتی پیش از آنکه کنترل کننده های مکانیکی توربین وارد عمل شوند. توان ورودی به ژنراتور ثابت میماند.

. در نتیجه هر کدام از ژنراتورها در معرض یک گشتاور شتاب دهنده واقع می شوند که در صورت تداوم میتواند به خطرناک ترین حالتهای گذاری یک سیستم قدرت یعنی نوسانات مکانیکی روتور ماشین سنکرون منجر می شود  (SSR) که چنین اتفاقی باعث خاموشی بخشی از سیستم قدرت یا تمامی آن می‌شود.

پتانسیل انرژی بادی در ایران/ نیروگاه بادی

WWW.PEG-CO.COM

 

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

در ایران با توجه به وجود مناطق بادخیز، بستر مناسبی جهت گسترش بهره برداری از توربین های بادی فراهم می باشد. یکی از مهمترین پروژه های انجام شده در زمینه انرژی بادی تهیه اطلس بادی کشور بوده است که پروژه مذکور در سازمان انرژی های نو ایران صورت گرفته و به عنوان یکی از پروژه های ملی در صنعت انرژی باد محسوب می گردد.

به گزارش برق نیوز، برای اینکه بتوان از منابع باد موجود جهت تولید برق استفاده نمود، وجود اطلاعات باد قابل اعتماد در خصوص پتانسیل باد منطقه مورد نظر جهت احداث نیروگاه بادی ضروری است.

در ایران با توجه به وجود مناطق بادخیز، بستر مناسبی جهت گسترش بهره برداری از توربین های بادی فراهم می باشد. یکی از مهم ترین پروژه های انجام شده در زمینه انرژی بادی تهیه اطلس بادی کشور بوده است که پروژه مذکور در سازمان انرژی های نو ایران صورت گرفته و به عنوان یکی از پروژه های ملی در صنعت انرژی باد محسوب می گردد.

طبق اطلس بادی تهیه شده و بر اساس اطلاعات دریافتی از ۶۰ ایستگاه و در مناطق مختلف کشور، میزان ظرفیت اسمی سایت ها در حدود ۶۰۰۰۰ مگاوات می باشد. بر پایه پیش بینی های صورت گرفته، میزان انرژی قابل استحصال بادی کشور از لحاظ اقتصادی بالغ بر ۱۸۰۰۰ مگاوات تخمین زده می شود که موید پتانسیل قابل توجه کشور در زمینه احداث نیروگاه های بادی و همچنین اقتصادی بودن سرمایه گذاری در صنعت انرژی بادی می باشد.

در انجام پروژه پتانسیل سنجی بادی در ایران شرکت لامایر آلمان نیز به عنوان مشاور همکاری داشته است و و بر اساس مطالعات شرکت مذکور پتانسیل بادی قابل استحصال در کشور در حدود ۱۰۰ هزار مگاوات برآورد گردیده است.

کتاب “نیروگاه بادی” که توسط آقای اکبر ادیب‌فر تالیف شده است منبع مناسبی برای دانشجویان و … می باشد. در این کتاب مبانی انرژی باد، معرفی اجزای توربین، مراحل احداث و بهره‌بردای از مزارع بادی با شرح مصور موارد ذیل ارائه شده است:

• مبانی نحوه ایجاد باد، اطلس باد ایران و جهان، عوامل جغرافیایی مؤثر بر ایجاد باد، نحوه بادسنجی و معرفی حسگرهای دکل بادسنجی.

• مبانی تبدیل انرژی باد به برق در توربین باد.

• معرفی انواع توربین‌های بادی و تشریح اجزاء یک توربین سه پره شامل: فونداسیون ‌(در خشکی و دریا)، انواع برج‌ها، روتور (پره، هاب و دماغه)، ناسل (جعبه‌دنده، ژنراتور (DFIG و PMSG)، ترمز، یاتاقان، محور، سامانه‌های: Yaw، پیچ، کنترل و انتقال قدرت)، تجهیزات اتصال به شبکه و کلاس‌بندی توربین‌ها به همراه معرفی بزرگترین توربین‌های بادی جهان و ایران.

• معرفی تجهیزات حمل و نصب (خاک‌برداری تا راه‌اندازی) توربین بادی.

• نحوه تعمیر و نگهداری توربین بادی.

• انتخاب مزارع بادی برتر با نرم‌افزارهای Windpro، WAsP و مهندسی ارزش همراه با معرفی مزارع بادی معروف جهان و ایران.

• چگونگی تحویل یک مزرعه بادی.

انواع توربین ها :

توربین های محور افقی

ویژگی روتورهای توربین های محور افقی جدید بسیار شبیه ملخ هواپیما می باشد. جریان هوا روی مقطع ایرودینامیکی شکل پره ها حرکت می کند و نیروی لیفت را به وجود آورده که باعث چرخش روتور می گردد. ناسل توربین های محور افقی محلی برای گیربکس و ژنراتور می باشد.

 

توربین های محور عمودی

این توربین ها به دو نوع اصلی تقسیم بندی می شوند: Savnoius و Darrieus.

• توربین از نوع  Darrieus

از تیغه هایی مشابه توربین های محور افقی استفاده می کند. توربین های محور عمودی بسیار نزدیک به زمین قرار می گیرند که از مزیت های آن قرار دادن تجهیزات سنگین آن از جمله گیربکس و ژنراتور نزدیک به سطح زمین می باشد، هرچند که شدت باد در سطح زمین کمتر است و در نتیجه برق کمتری تولید خواهد نمود.

از دیگر مزایای این نوع توربینها می توان به نیاز نداشتن سیستم یاو اشاره کرد چراکه این نوع توربینها، باد را از هر جهت مهار می کنند و این مزیت برتری بسیاری نسبت به کمبودهای آن دارد. از کمبودهای آن می توان به این مورد اشاره نمود که این نوع توربینها به طور خودکار مانند توربینهای محور افقی شروع به کار نمی کنند.

•  توربین از نوع Savnoius

این نوع توربین در سال ١٩٢٢ میلادی توسط مهندسی فنلاندی اختراع گردید و در سال ١٩٢٩ این اختراع به ثبت رسید. این توربین از حداقل ٢ نیم استوانه تشکیل شده است. نوع Savnoius مانند یک چرخ آب با نیروی درگ کار می کند.

منبع:برق نیوز

صاعقه گیرالکترونیکی IONIFLASH فرانسه

WWW.PEG-CO.COM

 

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

۱ – کارکرد براساس اصل ESE
۲- یونیزاسیون غیر موازی آن دقیق میلیونها در هر ثانیه است.
۳- ساخت آن از استنلس استیل یا مس یکپارچه بوده و کاملا ضد زنگ می باشد.
۴-کیفیت خوب آن وابسته به نگهداری و محل نصب آن نیست بطوریکه می توان آن را در جاهایی که دسترسی مشکل است نظیر برج های هرمی و مناره های مخروطی نصب کرد.
۵- دارای گواهی استاندارد NF EN ISO 9001 می باشد.
۶- قابل نصب در هر نوع جو آلوده است.
۷- بدنه آن آیرودینامیک با وزن سبک بوده و در مقابل باد مقاومت ایجاد نمی کند.
۸- قابل ارایه در دو مدل loniflash با قدرت یونیزاسیون ۱۲۹ میکروثانیه و loniflash Benjamin با قدرت یونیزاسیون ۱۲۰ میکروثانیه است
۹- کاملا مطابق با استاندارد NFC17-102 وUNE21186 است.
۱۰- می توان با نصب کنتور در مسیر هادی تعداد صاعقه دریافتی را شمارش کرد.
۱۱- دارای تست آزمایشگاه فشار قوی .
۱۲- عملکرد صاعقه گیر هیچگونه عوارضی برای محیط زیست ندارد و دارای تایید یه سازمان حفظت محیط های صنعتی از صاعقه با امتیازات عالی است.

سال ۱۹۸۹ یک آزمایش مقایسه ای بین میله ترمینال هوایی ساده و صاعقه گیر IONIFLASH در مرکز اداره ارتباطاط فرانسه صورت پذیرفت:
در مدت یکسال ۷ صاعقه به صاعقه گیر IONIFLASH اصبات کرد و هیچ صا عقه ای به ترمینال هوایی ساده
( با همان اندازه طولی ) برخورد نکرد.
بنا به تائید وزارت مخابرات فرانسه از سال ۱۹۹۶ – ۱۹۹۱ در چنین آزمایشهایی هیچ صاعقه گیر الکترونیکی دیگر همانند IONIFLASH عمل نکرده است.
در لابراتوار برق فشار قوی دانشگاه Pau ، در تحقیقات اولیه که بمدت بیش از ۳ ماه با تمرکز بر روی سیستم های صاعقه ESE مختلف صورت گرفت ، نشان داد که تنها صاعقه گیر IONIFLASH بطور عمده ای راندمان بهتری در دریافت صاعقه دارد.

کفپوش اپوکسی چیست؟

کاربرد کفپوش اپوکسی در صنعت برق چیست؟

WWW.PEG-CO.COM

 

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

کفپوش اپوکسی چیست؟

 

کفپوش اپوکسی یا پولی پوکساید یک محصول دو جزئی میباشد که دارای خواص مقاومتی عالی از جمله مقاومت مکانیکی بالا ،  مقاومت سایشی بالا ، مقاومت شیمیایی عالی در برابر مواد قلیایی و اسیدها روغنی هاو چربی ها و همچنین ایجاد سطحی صاف و صیقلی مورد استفاده وسیعی در سالن های تولیدی مراکز صنعتی ، شیمیایی ، بیمارستانی ، نیروگاهی ، فرودگاهی و ….. پیدا کرده است.

این کفپوش اغلب به روی سطوح بتونی و حتی سالن هایی که قبلا کفپوش های سنگی و موزائیک شده اند استفاده می گردد ، ولی در عین حال جهت سطوح فلزی نیز مناسب  می باشد.

اپوکسی یا پولی‌ پوکساید، یک بسپار ترموست است که از واکنش رزین اپوکساید با سخت‌کننده پولی‌آمین حاصل می‌شود. اپوکسی دامنه کاربرد گسترده‌ای دارد، از جمله در مواد FRP و چسبهای همه‌ کاره اپوکسی یک هم‌بسپار است که از دو مادهٔ شیمیایی مختلف تشکیل شده است. این دو ماده را با نام رزین یا ترکیب ، و سخت ‌کننده یا فعال‌ساز می‌شناسند. رزین از تکپارها یا بسپارهایی با زنجیر کوتاه که در انتهایشان یک گروه اپوکساید قرار دارد تشکیل می‌شود….

 

کاربردهای موادی که بر پایهٔ اپوکسی ساخته می‌شوند گسترده‌است و شامل مواردی چون چسب ها، کامپوزیت ها (مانند موادی که از فایبر گلاس یا فیبر کربن استفاده می‌کنند) و تقویت ‌کننده ‌ها می‌شود (اگرچه پلی‌استر، وینیل‌استر و دیگر صمغ های ترموست هم برای پلاستیک تقویت‌شده با شیشه به کار می‌روند).

ساختار شیمیایی کفپوش اپوکسی‌ها این اجازه را می‌دهد که بسپارهای گوناگونی با خواص بسیار متفاوت تولید شود. به طور کلی اپوکسی‌ها را به خاطر چسبندگی ، مقاومت شیمیایی و گرمایی ، خواص خوب یا حتی عالی مکانیکی، و مقاومت الکتریکی بسیار خوب می‌شناسند. بسیاری از خواص اپوکسی‌ها را می‌توان تغییر داد، برای مثال کفپوش اپوکسی‌های پرشده از نقره که رسانایی الکتریکی خوبی دارند نیز وجود دارد و این در حالی است که کفپوش اپوکسی‌ها معمولا عایق الکتریکی هستند. برخی از انواع که دارای خاصیت عایقی/رسانایی در برابر گرما هستند و مقاومت الکتریکی بالایی دارند در الکترونیک کاربرد دارند.

 

 

ضخامت این کفـپوش توسط محل مورد کاربرد و هــمچنین مـقولـه بار مــکانـیکی کـه مـمکن اسـت روی کـفپوش اعـمال گردد تعیین می شـود بـرای سـطوحی مانـند کـف آزمـایـشگـاه ها و سـالن های غـیر صـنعتی (اداری و بیمارستانی) ضخامت ۱۵۰۰-۱۰۰۰ (میـکرون)اجـرا مـی گـردد در صورتیکه اجرای کفپوش در سالن های تولـیدی،صـنعتی ، انیارهای کارخانجات و صنایع مد نظر باشد که رفت و آمـدوسایل نقلیه از جمله لیفتراک در آنجا جریان دارد ضخامت پیشـنهادی ۳۰۰۰ میکرون می باشد.

 

 

 

 

خواص مکانیکی این کفپوش مطابق با جدول زیراست:

قدرت چسبندگی به بتن	۵/۲ نیوتن بر میلیمتر مربع (بسته به کیفیت بتن)
قدرت چسبندگی به فلز	۱۰ نیوتن بر میلیمتر مربع (فولاد سند بلاست شده)
قدرت تراکمی	۶۰ میلی پاسکال استاندارد    ISO R 604
قابلیت انحنا	۴۰ میلی پاسکال استاندارد    ISO R 178
نیروی کششی	۲۰ میلی پاسکال استاندارد ASTM-c 307

 

 

 

 

اختراع دستگاه هوشمند ذخیره برق در خانه

WWW.PEG-CO.COM

 

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

محققان دانشگاه نیوکاسل با همکاری یک شرکت استرالیایی به نام Infratech Industries توانستند یک سیستم خانگی را طراحی کنند که علاوه بر تولید و ذخیره انرژی الکتریکی، قادر است دمای محیط خانه را نیز تنظیم کند، آب گرم موردنیاز را فراهم کند و حتی گاز اکسیژن و هیدروژن را به صورت صنعتی در مخازن مجزا ذخیره کند.

به گزارش برق نیوز، این دستگاه که CLES نام دارد، بر اساس اختراع بهداد مقتدری یکی از اعضای هیات علمی دانشگاه نیوکاسل ساخته شده است.

 

 

دستگاه CLES مانند یک ژنراتور و باتری عمل می‌کند. این سیستم با استفاده از گاز طبیعی، برق موردنیاز را تامین می‌کند یا انرژی الکتریکی را از شبکه برق‌رسانی یا منابع تجدیدپذیر دریافت کرده و برای مواقع ضروری ذخیره می‌کند. این سیستم بر اساس فرآیند کاهشی- اکسیداسیون یا ردوکس و با بهره‌گیری از ترکیب خاصی از ذرات که قابلیت جذب و از دست دادن الکترون را دارند، کار می‌کند. ایجاد فرآیند کاهشی نیازمند صرف انرژی است؛ در حالی که فرآیند اکسیداسیون موجب تولید مقادیر زیادی گرما می‌شود و به عبارت دیگر انرژی آزاد می‌کند.

 

زمانی که این این ذرات اکسید می‌شوند، دمای آن‌ها افزایش می‌یابد و بخاری را ایجاد می‌کنند که موجب حرکت پروانه توربین تولید کننده توان الکتریکی می‌شود. سپس در یک فرآیند کاهشی، اکسیژن آزاد می‌شود که می‌توان آن را جمع‌آوری و به‌طور مستقل ذخیره کرد.

 

منبع: ایرنا  و برق نیوز

 

ساخت اولین شبکه عصبی فوتونیک

WWW.PEG-CO.COM

 

by مديريت وبسايت مهندس عليخانی

گروهی از دانشمندان دانشگاه پرینستون موفق شده‌اند اولین شبکه عصبی فوتونیک را بسازند.

به‌گزارش دانشمند آنلاین به نقل از تکنولوژی ریوو، سال‌هاست که دانشمندان درتلاش‌اند تا رفتار رایانه‌ها را به رفتار مغز انسان شبیه کنند. باوجود این، تاکنون رایانه‌ها نتوانسته‌اند عملکردی دقیقا مشابه عملکرد مغز داشته باشند، زیرا مدارات رایجی که در رایانه‌ها استفاده می‌شوند حتی اگر قوی‌تر از رایانه‌های استاندارد باشند فقط می‌توانند همانند بخشی از یک شبکه عصبی عمل کنند.

اکنون پژوهشگران دانشگاه پرینستون در نیوجرسی آمریکا توانسته‌اند اولین شبکه عصبی فوتونیک را بسازند. این سیستم که با الهام از عصب‌های مغز ساخته شده‌ است برپایه سکوهای سیلیکونی نظام جدیدی از پردازش فوق‌سریع اطلاعات را برای انجام محاسبات علمی و مواردی چون کنترل عرضه کند.

در قلب این چالش که باهدف توسعه هوش مصنوعی است، دستگاهی اپتیک قرار دارد که در آن گره‌ها (نودها)یی تعبیه شده‌اند. هر گره به‌ همان شیوه عصب در مغز، به محرک‌های نوری پاسخی می‌دهد. این گره‌ها به‌شکل موج‌برهای کوچک حلقوی‌شکلی هستند که روی یک زیرلایه سیلیکونی حک شده‌اند و نور می‌‌تواند روی آنها  بچرخد. هریک از این گره‌ها در یک طول‌موج خاص عمل می‌کنند و بنابراین، شما می‌توانید ازطریق حاصل‌جمع کل نیروی نور که یک لیزر را تغذیه می‌کند رایانش را انجام دهید. این لیزر که در آستانه خروجی گره‌ها قرار دارد با ارسال مجدد نور به آنها مدار را کامل می‌کند. نتیجه این عملکرد، ماشینی است که می‌تواند معادلات دیفرانسیل ریاضی را هزارو۹۶۰ مرتبه سریع‌تر از پردازشگرهای عادی محاسبه کند.

نمونه آزمایشی این شبکه عصبی نوری محققان پرینستون درحال حاضر فقط از ۴۹ عصب سنتزی تشکیل شده است اما نمونه‌های بعدی آن می‌تواند پنجره‌های جدیدی را به‌سوی توسعه هوش مصنوعی بگشاید.

منبع:مجله دانشمند