مهندسی برق قدرت

تابلوهابرق

مسعود — 2008-11-16T08:44:05+01:00

مقدمه ای دربارۀ تابلو و اجزای آن
تابلو : محفظه ای است فلزی یا غیر فلزی که تجهیزات در آن نصب شده و ارتباط الکتریکی توسط هادی ها برقرار شده و محفظه آماده بهره برداری می شود .
تابلوی برق به عنوان مجموعه ای که در آن یک یا چند وسیله قطع و وصل همراه با تجهیزات کنترل ، اندازه گیری ، حفاظتی ، تنظیم کننده و غیره ؛ به منظور ایجاد ارتباطات لازم بین آنها و سایر تجهیزات خارج از تابلو وجود دارد ، می باشد .
به طور کلی هر جا که بحث بهره برداری انرژی الکتریکی در تولید ، انتقال و توزیع و تبدیل انرژی الکتریکی و کنترل تجهیزات مصرف کننده انرژی الکتریکی مطرح باشد ، وجود تابلوهای برق ضرورت می یابد .
تابلوهای برق را می توان از جنبه های گوناگون تقسیم بندی نمود که مهمترین این تقسیم بندی ها بر اساس ولتاژ نامی تجهیزات و تابلو است . تابلوهایی که تجهیزات آنها دارای ولتاژ حداکثر تا می باشند ، در بخش فشار ضعیف قرار می گیرند و ولتاژ نامی بالاتر از یک کیلو ولت را در بخش فشار متوسط قرار می دهند که به طور معمول تجهیزات حداکثر تا درون سلول قرار داده می شود .
- اجزاء تشکیل دهندۀ هر تابلو
تجهیزات الکتریکی : لوازم الکتریکی که در تابلو استفاده می شود . عبارتست از کلیه عناصری که در مدار الکتریکی قرار می گیرند . ( به غیر از قسمت ارتباطات )
• کنتاکتور : عامل قطع و وصل مدار فرمان از راه دور
• بی متال : جهت فرمان قطع در اثر عبور جریان زیاد
• انواع رله ها : جهت ارسال فرمان قطع یا وصل در اثر عوامل مختلف و خطاهای گوناگون ( از قبیل رلۀ کنترل فاز ،• رلۀ کنترل بار ،• رلۀ زمانی یا تایمر و غیره ... )
• انواع کلیدها : جهت قطع و وصل مدار ( از قبیل کلیدهای سلکتوری ،• غلتکی ،• بوش باتون ،• میکروسوئیچ ،• فلوتر سوئیچ و غیره ... )
• تجهیزات اندازه گیری : جهت محاسبۀ پارامترهای متغییر ( نظیر آمپرمتر ،• ولتمتر ،• واتمتر ،• فرکانس متر ،• متر )
• ترانس جریان و ولتاژ : جهت کاهش یا افزایش جریان یا ولتاژ
بدنه : قسمت فلزی که تجهیزات را محصور می کند .
ارتباطات : ارتباط تجهیزات توسط هادی ها برقرار می شود . ( مثل سیم ، شینه ، کابلشو و غیره ... )
کلیۀ فعالیت قسمت های وایرینگ و شینه کشی جزء این دسته محسوب می شوند که به دو گروه ارتباطات انعطاف ناپذیر ( شینه ها ) و ارتباطات انعطاف پذیر ( سیم و کابل ) تقسیم می شوند .
- مطالبی دربارۀ مشخصات کلی تابلو ها
بسیاری از مواردی که مطرح خواهد شد در بین تابلوهای فشار ضعیف و متوسط مشترک می باشند .
چگونگی ساخت و طراحی یک تابلوی برق بر اساس تجهیزات به کار رفته در آن ، نحوۀ ارتباطات و عملکرد آنها ، نحوۀ دسترسی ها ، شرایط نصب تجهیزات و دیگر موارد تعیین می شود که به طور خلاصه به شرح زیر می باشد :
ساختمان بیرونی
محل نصب
روش نصب
شرایط نصب از نظر قابلیت انتقال
درجۀ حفاظت
روش های حفاظت افراد
حال به توضیح موارد ذکر شده در بالا می پردازیم ؛
ساختمان بیرونی : از نظر طرح بیرونی تابلوها را می توان به گروه های مختلفی تقسیم بندی کرد .
تابلوی باز (open type assembly) : تابلویی است متشکل از اسکلت نگهدارنده که تجهیزات الکتریکی بر روی آن نصب بوده و قسمتهای برق دار تجهیزات در دسترس می باشند .
تابلوی جلو بسته (dead front assembly) : تابلویی است با پوشش جبهۀ جلویی که از طرف جلو دارای حفاظتی حداقل معادل باشد ، قسمت های برق دار می توانند از طرف های دیگر در دسترس باشند .
تابلوی تمام بسته (enclosed assembly) : تابلویی است که در تمام جهات به استثنای سطح نصب آن که ممکن است باز باشد ، کاملا بسته بوده و حداقل درجۀ حفاظت آن می باشد .
تابلوی سلولی (cubicle type assembly) : تابلوی تمام بسته ای است که از نوع ایستاده می باشد و ممکن است از چند قسمت و یا خانه تشکیل شده باشد .
تابلوی چند سلولی (multi cubicle type assembly) : ترکیبی از چند سلول که از نظر مکانیکی به هم پیوسته اند .
تابلوی میزی (desk type assembly) : تابلوی تمام بسته ای که صفحۀ کنترل آن افقی یا شیب دار و یا ترکیبی از این دو باشد .
تابلوی جعبه ای (box type assembly) : تابلوی تمام بسته ای که برای نصب روی سطوح قائم در نظر گرفته شده است .
تابلوی چند جعبه ای (multi box type assembly) : ترکیبی است از چند جعبه که به صورت مکانیکی به هم پیوسته بوده و ممکن است روی قاب نگهدارنده واحد و یا قاب های مجزا نصب شود .
محل نصب : تابلوهای برق را می توان از نظر محل نصب به دو گروه کلی تقسیم کرد .
تابلوی داخل ساختمان (assembly for indoor installation) : تابلویی که برای استفاده در محل هایی با شرایط عادی کار در داخل ساختمان ها طراحی شده است .
تابلوی هوای آزاد (assembly for outdoor installation) : تابلویی که برای استفاده در شرایط عادی کار در هوای آزاد طراحی شده است .
روش نصب : قسمت های ثابت - قسمت های کشوئی و جداشدنی
قسمت های ثابت (fixed parts) : در مورد قسمت های ثابت ، وصل کردن و یا باز کردن اتصالات مدارهای اصلی باید در مواقعی که تابلو بی برق است عملی شود . به طور کلی برداشتن یا نصب کردن قسمت های ثابت ایجاب می کند که از نوعی ابزار استفاده شود ، در این صورت جدا کردن یکی از قسمت های ثابت ممکن است به بی برق کردن همۀ تابلو یا قسمتی از آن منجر شود . تابلوهای ثابت یا از انواع تابلوهای این گروه می باشند ، تابلوهای مدولار فیکس نیز نوعی از تابلوهای ثابت می باشد که هر سلول آن دارای شینه کشی عمودی و قابل خانه بندی متغییر (محفظه بندی شده) برای نصب کلیدهای مختلف ، فیوزها و وسایل اندازه گیری برای فرمان موتورها و غیره بوده و مجهز به شینۀ اصلی افقی برای توسعه به چند سلول نیز می باشد .
قسمت های کشوئی و جداشدنی (withdraw able & removable parts) : سلول های دارای قسمت های جدا شدنی و قسمت های کشوئی به نحوی طراحی می شوند که بتوان تجهیزات الکتریکی آنها را با ایمنی کامل از مدار اصلی در حالیکه برق دار است جدا و یا به آن وصل کرد . در این سلول می باید حداقل فواصل هوایی و خزشی در وضعیت های مختلف و همچنین در حال تغییر از وضعی به وضع دیگر ، رعایت شوند . قسمت های جدا شدنی باید دارای حالات وصل و جدا شده باشند ؛ تابلوهایی که دارای تجهیزات کشوئی و یا plug in می باشند ، در این گروه قرار می گیرند . قسمت های کشوئی علاوه بر حالت های فوق باید دارای حالت قطع بوده و ممکن است دارای حالت آزمون یا وضعیت آزمون نیز باشند و استقرار در محل هر یک از حالات می باید به روشنی قابل تشخیص باشد ، این نوع از تابلوها به نام تابلوهای کشوئی شناخته می شوند و دارای حالات ذیل می باشند :
حالت وصل : در این حالت مدار قدرت و فرمان وصل بوده و برق دار هستند .
حالت آزمون : در این حالت مدار قدرت قطع بوده و مدار فرمان وصل و برق دار می باشد .
حالت قطع : در این حالت مدار قدرت و فرمان هر دو قطع می باشند .
مکانیزم قطع و وصل مدار قدرت و فرمان بسته به نوع طرح تفاوت دارد ولی اصولا برای مدارقدرت از طریق اتصال چند شاخه که به باسبارهای قائم درگیر می شود و برای مدارهای فرمان از طریق ترمینال های نر و مادگی و یا کانکتور می باشد .
شرایط نصب از نظر قابلیت انتقال :
تابلوی ثابت : تابلویی که برای نصب دائمی طراحی شده است ؛ مثل نصب روی کف یا دیوار
تابلوی قابل انتقال : تابلویی است که به سادگی از یک محل مورد استفاده به محل دیگر قابل انتقال بوده و بدین منظور طراحی شده است .
درجه حفاظت : درجۀ حفاظتی را که یک تابلو در برابر تماس با قسمت های برق دار ، ورود اجسام خارجی و مایعات تأمین می کند ، توسط علامت اختصاری مشخص می شود .
Ip: Index of Protection
Ip: International Protection
اعدادی که در سمت راست علامت اختصاری قرار می گیرند به ترتیب بیانگر :
حفاظت در مقابل اجسام خارجی و تماس
حفاظت در مقابل نفوذ آب و مایعات
حفاظت در مقابل ضربه های مکانیکی
علاوه بر مشخصات فوق درجۀ حفاظتی دیگری نیز برای حفاظت در برابر مواد قابل انفجار تعریف می گردد :
(Sch) : حفاظت در برابر هوایی که ممکن است قابل احتراق یا انفجار باشد .

جدول زیر درجات حفاظت و تعریف آنها را که در بندهای 1 و 2 آمده است ، نشان می دهد .
اولین رقم سمت راست Ip   دومین رقم سمت راست Ip
0   0
1   1
2   2
3   3
4   4
5   5
6   6
_   7
_   8

بند 1 - اولین رقم مشخصه Ip : حفاظت در مقابل تماس و نفوذ اجسام خارجی
(0) - حفاظتی از اشخاص در مقابل تماس با قسمت های متحرک و باردار در داخل تابلو وجود ندارد . حفاظتی برای وسایل در برابر نفوذ اجسام جامد خارجی وجود ندارد .
(1) - حفاظت در مقابل تماس اتفاقی سطح بزرگی از بدن با قسمت های متحرک و یا باردار داخل تابلو وجود دارد . حفاظت در مقابل نفوذ اجسام جامد خارجی بزرگ وجود دارد .
(2) - حفاظت در مقابل تماس با قسمت های متحرک و یا باردار داخل تابلو با انگشتان وجود دارد . حفاظت در مقابل نفوذ اجسام خارجی جامد با اندازۀ متوسط وجود دارد .
(3) - حفاظت در برابر تماس با قسمت های متحرک و یا باردار در داخل تابلو توسط ابزار ، سیم ها و یا اجسامی با ضخامت بیش از وجود دارد . حفاظت در برابر نفوذ اجسام خارجی جامد کوچک وجود دارد .
(4) - حفاظت در برابر تماس با قسمت های متحرک و یا باردار داخل تابلو توسط ابزار ، سیم ها و یا اجسامی با ضخامت بیش از وجود دارد . حفاظت در برابر نفوذ اجسام خارجی جامد کوچک وجود دارد .
(5) - حفاظت کامل در مقابل تماس با قسمت های متحرک و یا باردار در داخل تابلو وجود دارد . حفاظت در مقابل گرد و غبار مضر وجود دارد ؛ از نفوذ گرد و غبار بطور کلی جلوگیری نشده اما گرد و غبار نمی تواند به مقداری که در عملکرد رضایتبخش وسایل داخل تابلو تداخل نماید داخل تابلو شود .
(6) - حفاظت کامل در مقابل تماس با قسمت های متحرک و یا باردار در داخل تابلو وجود دارد . حفاظت در مقابل نفوذ گرد و غبار وجود دارد .
بند 2 - دومین رقم مشخصه Ip : حفاظت در مقابل نفوذ آب و مایعات
(0) - حفاظتی وجود ندارد .
(1) - حفاظت در مقابل قطرات آب متراکم وجود دارد . قطرات آب متراکم شده نباید اثر مضری بر روی تابلو داشته باشد .
(2) - حفاظت در مقابل قطرات مایع وجود دارد . زمانی که تابلو با زاویۀ نسبت به حالت عمودی ایستاده است ، قطرات مایع که بر روی تابلو می ریزند نباید آسیبی به تابلو برسانند .
(3) - حفاظت در مقابل باران وجود دارد . آب باران در زاویه مساوی و کوچکتر از نسبت به حالت عمودی نباید هیچگونه آسیبی به تابلو برساند .
(4) - حفاظت در مقابل پاشیدن مایع وجود دارد . مایع پاشیده شده از هر جهت نباید آسیبی به تابلو برساند .
(5) - حفاظت در مقابل پاشیدن آب تحت فشار وجود دارد . آب پاشیده شده از یک شیلنگ فشار بالا از هر جهت نباید آسیبی به تابلو برساند .
(6) - حفاظت در مقابل شرایط موجود در عرشۀ کشتیها وجود دارد . آب دریا در هنگام طوفان نباید داخل تابلوهای تحت شرایط پیش بینی شده شود .
(7) - حفاظت در مقابل غوطه ور شدن در آب وجود دارد . نباید امکان ورود آب به داخل تابلو تحت شرایط پیش بینی شدۀ فشار و زمان وجود داشته باشد .
(8) - حفاظت در مقابل غوطه ور شدن در آب برای مدت زمان نامشخص تحت فشار مشخص شده وجود دارد .
روش های حفاظت افراد : روش های حفاظت افراد در برابر برق گرفتگی یکی دیگر از طبقه بندی های تابلوهای فشار ضعیف و متوسط می باشد .
حفاظت در برابر هر نوع تماس مستقیم و غیرمستقیم ( با استفاده از ولتاژ خیلی پائین )
حفاظت در برابر تماس مستقیم به منظور جلوگیری از تماس خطرناک اشخاص با قسمت های برق دار که می توان با رعایت روش های مناسب در ساختمان تابلو یا انجام اقدامات اضافی در هنگام نصب تابلو تأمین نمود .
حفاظت در برابر تماس غیر مستقیم مانند حفاظت با استفاده از مدارهای حفاظتی برای اتصالی در داخل تابلو و در مدارهای خروجی تغذیه شده از تابلو ، حفاظت با استفاده از اقداماتی غیر از مدارهای حفاظتی مانند جدایی مدارها و عایق بندی کامل و ...
تخلیۀ بارهای الکتریکی : در مورد تابلوهایی که پس از قطع برق ، بار الکتریکی خطرناک در آنها باقی می ماند ، ( مانند خازن ها و غیره ) می باید لیبلی با نشانۀ خطر نصب نمود .
راهروی عملیاتی و نگهداری در داخل تابلوها : این راهروها می باید همیشه قفل باشند و همچنین مجهز به علائم اخطاری واضح باشند.

منبع: www.eca.ir

ترانسفورماتور

مسعود — 2008-07-28T21:07:00+01:00

این مقاله راجه به ترانسفورماتور هستش که قبلا نسخه HTML اون رو گذاشته بودم حالا نسخه PDF رو حاضر کردم کبا حجم تقریبی 422KB می تونید دانلود کنید

http://rapidshare.com/files/133327200/pee-w.mihanblog.com.pdf.html

توان راکتیو

مسعود — 2008-07-28T21:07:00+01:00

مقدمه:

می دانیم در شبکه های جریان متناوب توان ظاهری که از مولدها دریافت می شود به دو بخش توان مفید و غیر مفید تقسیم می شود . نحوه این تقسیم به شرایط مدار بستگی دارد به این معنی که هر قدر ضریب توان (

CosΦ) به یک نزدیکتر باشد سهم توان مفید بیشتر است.

انواع توان در شبكه های توزیع:

می دانیم در شبكه های جریان متناوب توان ظاهری كه از مولدها دریافت می شود به دو بخش توان مفید و غیر مفید تقسیم می شود . نحوه این تقسیم به شرایط مدار بستگی دارد به این معنی كه هر قدر ضریب توان (

CosΦ) به یك نزدیكتر باشد سهم توان مفید بیشتر است . این اتفاق در مدارتی رخ می دهد كه مصارف اهمی آن بیشتر است .مانند سیستمهای روشنایی یا تولید گرما توسط انرژی برق . اما می دانیم كه سهم عمده مصارف شبكه ها را مصرف كننده های (اهمی – سلفی ) دریافت می كنند . مانند الكتروموتورها – ترانسفورماتورهای توزیع – چوكها و .... كه درآنها سیم پیچ یا سلف نقش اصلی را ایفا می كند . در سیمپیچها به علت خاصیت ذخیره سازی انرژی الكتریكی بصورت میدان مغناطیسی توان همواره بین شبكه و سلف رد و بدل می شود . سلف در یك چهارم زمان تناوب توان دریافت می كند و در یك چهارم بعدی زمان ، توان را به شبكه پس می دهد . درست است كه نتیجه ریاضی این عمل یعنی عدم مصرف انرژی زیرا توان داده شده به سلف با توان دریافت شده از ان برابر است اما در عمل این اتفاق رخ نمی دهد زیرا توان پس داده شده به شبكه امكان استفاده را برای مولد ایجاد نمی كند و این توان در هر حالتی از مولد دریافت شده است . و برای رسیدن به مصرف كننده اهمی – سلفی از شبكه توزیع شامل : سیمها – كابلها و ... عبور كرده است .

نتیجه اینكه سلف توانی را از مولد دریافت می كند اما این توان را به شبكه پس می دهد . این توان قابل استفاده نیست و در مسیر عبور تلف می شود . پس مقدار از توان تلف می شود . مصرف كننده های فوق برای انجام اینكار به توان مذكور نیاز دارند اما این توان برای شبكه مضر است و زیانهای زیر را در پی دارد :

- اضافه شدن جریان مولد و درنتیجه نیاز به مولدهایی با توانهای بیشتر

- چون جریان شبكه زیاد می شود به سیمها و كابلهایی با سطح مقطع بالاتر برای كاهش افت ولتاژ نیاز است كه این موضوع هزینه اولیه شبكه را افزایش می دهد .

- اتلاف توان در شبكه های توزیع بصورت حرارت روی می دهد در نتیجه هر كاری كنید نمی توانید از این اتلاف جلوگیری كنید . نتیجه این اتلاف توان ،كاهش ولتاژ مصرف كننده می باشد كه این موضع راندمان مصرف كننده را پایین می آورد .

- نمی توان این توان را به مصرف كننده های اهمی سلفی تحویل نداد زیرا كار آنها مختل می شود .

اتصال خازن به شبكه:

خازنهای اصلاح ضریب توان باید در شبكه بصورت موازی قرار گیرند . برای اینكار در شبكه های تكفاز باید به فاز و نول وصل شوند و در شبكه های سه فاز پس از اتصال بصورت ستاره یا مثلث آنگاه به سه فاز متصل می شوند .

این خازنها باید از انواعی انتخاب شوند كه بتوانند دایمی در مدار قرار گیرند پس باید بتوانند ولتاژ شبكه را تحمل كنند در محاسبه خازن از انواعی استفاده می شود كه ولتاژ مجاز آنها 15% بیشتر از ولتاژ شبكه باشد .

محاسبه خازن:

نقش خازن در شبكه كاهش توان راكتیو مصرف كنند های اهمی – سلفی از دید مولدها است . با این اتفاق ضریب توان مفید به یك نزدیك می شود . پس با كنترل ضریب توان امكان كنترل توان راكتیو وجود دارد . این كار بكمك یك كسینوس فی متر صورت می گیرد . یعنی بكمك كسینوس فی متر می توان دریافت كه ضریب توان و در نتیجه توان راكتیو در چه وضعیتی قرار دارد .

دامنه تغییرات ضریب توان (

CosΦ) :

خازن مذكور باید برابر نیاز شبكه باشد در غیر اینصورت خود توان راكتیو از مولد دریافت می كند و همچنین سبب افزایش ولتاژ آن می شود . پس باید خازن مطابق نیاز شبكه محاسبه شود .

پرسش : شبكه به چه مقدار خازن نیاز دارد ؟

پاسخ : مقداری كه ضریب توان را به یك نزدیك كند . این مقدار خازن خود توان راكتیوی ایجاد می كند كه توان راكتیو مصرف كننده اهمی – سلفی را جبران می كند . پس مقدار خازن به مقدار توان راكتیو مدار بستگی دارد . هر قدر این توان قبل از خازن گذاری بیشتر باشد ، اندازه خازن نیز بزرگتر خواهد بود .

با توجه به مطالب گفته شده باید برای محاسبه خازن دو مقدار مشخص شود :

یك – مقدار ضریب توان شبكه قبل از خازن گذاری

دو – مقدار ضریب توان شبكه بعد از خازن گذاری كه انتظار داریم شبكه به آن برسد

سه - اندازه توان اكتیو

پس از تعیین این مقادیرمراحل زیر را پی می گیریم . برای مقدار ضریب توان مطلوب مثلا عدد 9/0 مقدار خوبی است . حال دو مقدار ضریب توان داریم یكی ضریب توان شبكه قبل از خازن گذاری و دیگری ضریب توان مطلوب كه می خواهیم با گذاردن خازن به آن برسیم . بكمك رابطه زیر مقدار توان راكتیو مورد نظر را كه با آمدن خازن تامین می شود محاسبه می كنیم . ( توجه : در خرید خازنهای اصلاح ضریب توان بجای فارد برای تعیین ظرفیت خازن از میزان توان راكتیو آن خازن سخن گفته می شود.)

ترانسفورماتورهای اندازه گیری

مسعود — 2008-02-25T23:02:00+01:00

این مقاله كوتاه راجع به ترانسفورماتورهای اندازه گیری میباشد كه خودم نوشتم و امیدوارم كه استفاده كنید و نظر یادتون نره

ترانسفورماتورهای اندازه گیری (( PT , CT

مقدمه

در سیستمهای فشار قوی و صنعت اندازه گیری اهمیت بسیار زیادی دارد چرا كه هرچقدر سطوح ولتاژ و جریان بالاتر رودبا هرینه های بیشتری مواجه خواهیم بود و باید سعی كرد تا حد ممكن از هزینه ها كاست اما از طرفی كاهش نباید سبب ایجاد نقصان در سیستمهای قدرت زیرا با كوچكترین اشتباه خسارتهای سنگینی به بار می آید پس باید دنبال راهی بود تا اندازه گیری استاندارد،دقیق و كم هزینه باشد.

ترانسفورماتور جریان (‍(CT و ترانسفورماتور ولتاژ((PT

همانطوری كه میدانید و مطمئنا تا كنون به دفعات زیاد در آزمایشگاهها دیده اید و عمل كرده اید اندازه گیری سطوح ولتاژ و جریان كم بسادگی و با وسایل ساده آزمایشگاهی امكانپذیر است. اما در برق فشار قوی قضیه متفاوت است و اندازه گیری در این سیستم دشوارتر و حساس تر بنظر میرسد.

اگر در حالت عادی بخواهیم وسیله های اندازه گیری فشار قوی بسازیم باید طوری عمل كنیم تا دستگاههای ما قدرت و تحمل ولتاژ و جریان بالا را داشته باشند; اما ساخت این دستگاهها بسیار سخت و پر هزینه میباشد و از طرفی دارای هزینه تعمیر و نگهداری بالایی میباشند.بنابراین باید كاری كرد كه سطوح ولتاژ و جریان آنقدر كاهش یابند تا با دستگاههای اندازه گیری معمولی قابل اندازه گیری شوند. برای كاهش ولتاژ و جریان و قابل اندازه گیری نمودن آن از دستگاههایی بنام ترانسفورماتورهای اندازه گیری استفاده میكنیم. برای اندازه گیری جریان از ترانسفورماتور جریان(CT)،و برای اندازه گیری ولتاژ از ترانسفورماتور ولتاژ (PT)استفاده می نماییم.پس از كاهش مقادیر مورد نظر ثانویه این ترانسفورماتورها به آمپرمتر و ولتمتر معمولی متصل میشوند.

اساس كار CT

CT هم مانند همه ترانسفورماتورها از دو سیم پیچ اولیه و ثانویه تشكیل شده است كه سیم پیچ اولیه بخاطر جریان زیاد دارای سیم با سطح مقطع زیاد و تعداد دور كمتر میباشد و در مقابل در ثانویه بخاطر جریان كمتر داری سیم با سطح مقطع كم و تعداد دورهای زیاد میباشد كه به آمپرمتر متصل میشود.

اگر فرض كنیم كه جریان 1000 آمپر وارد یك دور سیم پیچ اولیه شود آنگاه در ثانویه بازای هر 1000دور سیم پیچ جریان 1 آمپر را خواهیم داشت (كمی بهش فكر كنید!).پس می بینیم كه جریان 1000 آمپری كه قابل اندازه گیری نبود به یك آمپر تبدیل شد كه براحتی با آمپرمتر معمولی قابل اندازه گیری می باشد. بنابراین در این مثال اگر جریان 1 آمپر را روی آمپر متر مشاهده كردیم یعنی جریان واقعی ما 1000 آمپر میباشد و اگر 1.5 آمپر را مشاهده كردیم یعنی جریان واقعی ما 1500آمپر میباشد.این نسبت عددی كه مثال زده شد یعنی 1/1000 برای درك بهتر مطلب بود اما بطور معمول در CTها این نسبت 5/1000 میباشد.

نكته دیگر اینكه CT بطور سری در مدار قرار میگیرد.

اساس كار PT

PT هم مانند همه ترانسفورماتورها از دو سیم پیچ اولیه و ثانویه تشكیل شده است كه سیم پیچ اولیه بخاطر جریان كم و ولتاژ زیاد دارای سیم با سطح مقطع كم و تعداد دور زیاد میباشد و در مقابل در ثانویه بخاطر جریان بیشتر داری سیم با سطح مقطع زیاد و تعداد دورهای كم میباشد كه به ولتمتر متصل میشود.

اساس كار PT نیز مانن CT میباشد با این تفاوت كه نسبت بكار گرفته شده در PT معمولا 110/66000 میباشد.و دیگر اینكه PT بطور موازی در مدار قرار می گیرد.

برق جریان متناوب

مسعود — 2007-11-27T04:11:00+01:00

تعریف

یک جریان متناوب (AC ) جریان الکتریکی است که در آن اندازه جریان به صورت چرخه‌ای تغییر می‌کند، بر خلاف جریان مستقیم که در آن اندازه جریان مقدار ثابتی می‌ماند. شکل موج معمول یک مدار AC عموما یک موج سینوسی کامل است، چرا که این شکل موج منجر به انتقال انرژی به موثرترین صورت می‌شود. اما به هر حال در کاربردهای خاص ، شکل موجهای متفاوتی نظیر مثلثی یا مربعی نیز استفاده می‌شود.

تاریخچه

توان الکتریکی با جریان متناوب ، نوعی از انرژی الکتریکی است که برای تغذیه تجاری الکتریسیته به عنوان توان الکتریکی ، از جریان متناوب استفاده می‌کند. ویلیام استنلی جی آر کسی است که یکی از اولین سیم پیچهای عملی را برای تولید جریان متناوب طراحی کرد. طراحی وی یک صورت ابتدایی ترانسفورماتور مدرن بود که یک سیم پیچ القایی نامیده می‌شد. از سال 1881م تا 1889م سیستمی که امروزه استفاده می‌شود، توسط نیکلا تسلا ، جرج وستینگهاوس ، لوییسین گاولارد ، جان گیبس و الیور شالنجر طراحی شد.
سیستمی که توماس ادیسون برای اولین بار برای توزیع تجاری الکتریسیته بکار برد، به دلیل استفاده از جریان مستقیم محدودیتهایی داشت که در این سیستم برطرف شد. اولین انتقال جریان متناوب در طول فواصل بلند در سال 1891م نزدیک تلورید کلورادو اتفاق افتاد که چند ماه بعد در آلمان ادامه پیدا کرد. توماس ادیسون به علت اینکه حقوق انحصاری اختراعات متعددی را در فن آوری جریان مستقیم «DC» داشت، استفاده از جریان مستقیم را به شدت حمایت می‌کرد، اما در نهایت جریان متناوب به عرصه استفاده عمومی آمد. چارلز پروتیوس استینمتز از جنرال الکتریک بسیاری از مشکلات مرتبط با تولید الکتریسیته و انتقال آن را با استفاده از جریان متناوب حل کرد.

توزیع برق و تغذیه خانگی

بر خلاف جریان DC ، جریان AC را می‌توان توسط یک ترانسفورماتور به سطوح مختلف ولتاژی انتقال داد. هر چه میزان ولتاژ افزایش یابد، انتقال توان هم موثرتر صورت خواهد گرفت. افزایش میزان قابلیت انتقال توان به علت قانون اهم است، تلفات انرژی الکتریکی وابسته به عبور جریان از یک هادی است. تلفات توان به علت جریان توسط رابطه P = Ri²t محاسبه می‌شود، بنابراین اگر جریان دو برابر شود، تلفات چهار برابر خواهد شد.
با استفاده از ترانسفورماتور ، ولتاژ را می‌توانیم به یک ولتاژ بالا افزایش دهیم تا بتوانیم توان را در طول فواصل بلند در سطح جریان پایین انتقال داده و در نتیجه تلفات کاهش یابد. سپس می‌توانیم ولتاژ را دوباره به سطحی که برای تغذیه خانگی بی خطر باشد، کاهش دهیم.
تولید الکتریکی سه فاز بسیار عمومی است و استفاده‌ای موثرتر از ژنراتورهای تجاری را برای ما ممکن می‌سازد. انرژی الکتریکی توسط چرخش یک سیم پیچ داخل یک میدان مغناطیسی در ژنراتورهای بزرگ و با هزینه بالا ایجاد می‌شود. اما به هر حال جای دادن سه سیم پیچ جدا روی یک محور (بجای یک سیم پیچ) ، هم نسبتا آسان و هم مقرون به صرفه است. این سیم پیچها روی محور ژنراتورها نصب شده‌اند اما از نظر فیزیکی جدا هستند و دارای یک اختلاف زاویه 120 درجه‌ای نسبت به هم هستند. سه شکل موج جریان تولید می‌شود که دارای اختلاف فاز 120 درجه‌ای نسبت به هم ، اما اندازه‌های یکسان هستند.
توزیع الکتریسیته سه فاز بطور وسیعی در ساختمانهای صنعتی و توزیع الکتریسیته تک فاز در محیطهای خانگی بکار می‌رود. نوعا یک ترانسفورماتور سه فاز ممکن است مسیرهای مختلفی را با یک فاز متفاوت برای بخشهای مختلف هر مسیر تغذیه کند. سیستمهای سه فاز به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در محل بار متعادل باشند، اگر باری بطور صحیح متعادل شده باشد، جریانی از نقطه خنثی عبور نخواهد کرد. این بدین مفهوم است که می‌توان جریان را تنها با سه کابل بجای شش کابل که در غیر این صورت مورد نیاز است، انتقال داد. گفتنی است که برق سه فاز در واقع نوعی از سیستم چند فازه است.
در بسیاری از موارد تنها یک برق تک فاز برای تغذیه روشنایی خیابانها یا مصرف کننده‌های خانگی مورد نیاز است. وقتی که یک سیستم توان الکتریکی سه فاز داریم، یک کابل چهارمی که خنثی است را در توزیع خیابانی قرار می‌دهیم تا برای هر خانه یک مدار کامل را فراهم کنیم، «یعنی هر خانه می‌تواند از یکی از کابلهای فاز و کابل خنثی برای مصرف استفاده کند». خانه‌های مختلف در خیابان از فازهای مختلف استفاده می‌کنند یا وقتی که مصرف کننده‌های زیادی به سیستم متصلند، آنها را به صورت مساوی در طول برق سه فاز پخش می‌کنند تا بار روی سیستم متعادل شود. بنابراین کابل تغذیه هر خانه معمولا تنها شامل یک هادی فاز و نول و احتمالا با یک پوشش آهنی زمین شده ، است.
برای اطمینان یک سیم سومی هم اغلب بین هر یک از وسایل الکتریکی در خانه و صفحه سوییچ الکتریکی اصلی یا جعبه فیوز وصل می‌شود. این سیم سوم در انگلستان و اکثر کشورهای انگلیسی زبان سیم earth و در آمریکا سیم ground خوانده می‌شود. در صفحه سوییچ اصلی سیم earth را به سیم نول و نیز به یک تیرک متصل به زمین یا هر نقطه earth در دسترس (برای آمریکاییها نقطه (ground نظیر لوله آب ، متصل می‌کنند.
در صورت وقوع خطا ، سیم زمین می‌تواند جریان کافی را برای راه اندازی یک فیوز و جدا کردن مدار دارای خطا ، از خود عبور دهد. همچنین اتصال زمین به این مفهوم است که ساختمان مجاور دارای ولتاژی برابر ولتاژ نقطه خنثی است. شایعترین نوع خطای الکتریکی (شوک) در صورتی رخ می‌دهد که شیئی (معمولاً یک نفر) بطور تصادفی بین یک هادی فاز و زمین مداری تشکیل دهد. در این صورت یک جریان خطا از فاز به زمین ایجاد می‌شود که به جریان پس ماند معروف است. یک مدار شکن جریان پس ماند طراحی شده است تا چنین مشکلی را شناسایی کند و مدار را قبل از اینکه شوک الکتریکی منجر به مرگ شود قطع کند.
در کاربردهای صنعتی (سه فاز) بسیاری از قسمتهای مجزای سیستم خنثی به زمین متصلند که این امر موجب می‌شود تا جریان های کوچک زمین ، که همواره بین یک ژنراتور و یک مصرف کننده (بار) در حال عبور هستند را متعادل کند. این سیستم زمین کردن این اطمینان را به ما می دهد که اگر خطایی رخ دهد، جریانی که از نقطه خنثی می گذرد به یک سطح قابل کنترل محدود شده باشد. این روش به سیستم خنثی زمین چندگانه معروف است.

فرکانسهای AC در کشورها

اکثر کشورهای جهان سیستمهای الکتریکی‌شان را روی یکی از دو فرکانس 60 و 50 هرتز استاندارد کرده‌اند. لیست کشورهای 60 هرتز که اغلبشان در دنیای جدید قرار دارند کوتاهتر است، اما نمی‌توان گفت که 60 هرتز کمتر معمول است.

· کشورهای 60 هرتز عبارتند از: ایران ،ساموای امریکا ، آنتیگوا و باربودا ، آروبا ، باهاماس ، بلیز ، برمودا ، کانادا ، جزایر کیمان ، کلمبیا ، کاستاریکا ، کوبا ، جمهوری دمونیکن ، السالوادور ، پلینسیای فرانسه ، گوام ، گواتمالا ، گیانا ، هاییتی ، هندوراس ، کره جنوبی ، لیبریا ، جزایر مارشال ، مکزیک ، میکرونسیا ، مونت سرات ، نیکاراگویه ، جزایر ماریانای شمالی ، پالایو ، پاناما ، پرو ، فیلیپین ، پرتوریکو ، ساین کیتس و نویس ، سورینام ، تایوان ، ترینیداد توباگو ، جزایر ترکس و کیاکوس ، ایالات متحده ، ونزولا ، جزایر ویرجین ، جزیره ویک.

· این کشورها دارای سیستمهایی با فرکانس مختلط 60 و 50 هرتز‌اند: بحرین ، برزیل )اغلب فرکانس 60) ، ژاپن (فرکانس 60 هرتز در زمان حضور غربیها).
اغلب کشورها به گونه‌ای استاندارد تلویزیون شان را انتخاب کرده اند که با فرکانس خطوط برقشان متناسب باشد. استاندارد NTSC برای کار با فرکانس خطوط برق 60 هرتز طراحی شده است، در حالیکه PAL و SECAM برای فرکانس خطوط 50 هرتز طراحی شده است، اما نسخه 60 هرتز PAL هم وجود دارد، برای مثال در برزیل PAL-M ارائه دهنده وضوح PAL و چشمک تصویر پایین NTSC است.
عموماً این مطلب پذیرفته شده است که نیکلا تسلا فرکانس 60 هرتز را به عنوان کمترین فرکانسی که منجر به عدم بروز پدیده چشمک زنی قابل مشاهده در روشناییهای خیابانها می‌شد، انتخاب کرد. توان 25 هرتز بیش از آنی که در آبشار نیاگارا تولید شود، در اونتاریو و آمریکای شمالی استفاده می‌شده است.
هنوز هم ممکن است برخی از ژنراتورهای 25 هرتز در آبشار نیاگارا مورد استفاده واقع شوند. فرکانس پایین طراحی موتورهای الکتریکی کم سرعت را ساده می‌سازد و می‌توان آنرا بصورت بهتر و موثرتری تولید کرده و انتقال داد، اما منجر به چشمک زنی قابل ملاحظه‌ای در روشناییها می‌شود. کاربردهای ساحلی و دریایی ممکن است گاها فرکانس 400 هرتز را به علت مزیتهای مختلف فنی مورد استفاده قرار دهند. برق 16.67 هرتزی هم هنوز در برخی از سیستمهای راه آهن اروپا مانند سوئد به چشم می‌خورد.

منبع: http://www.roshd.ir/

تحریم یاهو

مسعود — 2007-11-23T22:11:00+01:00

در اعتراض به حذف نام ایران از لیست كشورهای یاهو ،ID خود را برای همیشه حذف كنید و از سیستمهای دیگری مانند Gmail استفاده كنید.

برای حذف همیشگی ID و طی مراحل آن اینجا كلیك كنید.

برای ساختن Gmail اینجا كلیك كنید و پس از ورود به سایت به قسمت Sign Up بروید.