تعداد صفحات فایل: 69

موقعیت کلی نیروگاه گازی ری

مقدمه       

نیروگاه گازی ری در زمینی به مساحت 525000 متر مربع در جاده قم ـ شهرک باقرشهر واقع در جنوب پالایشگاه تهران و به فاصلة تقریبی 7 کیلومتری شهر ری قرار گرفته است در اواسط سال 1355 کار نصب 14 واحد آن شروع شد ( 6 واحد آسک خریداری شده برای اهواز و و 8 واحد هیتاچی خریداری شده برای بندرعباس ) در کمتر از 8 ماه اولین واحد آن به مدار آمده و 13 واحد دیگر در ظرف سه ماه بعد به مدار آمدند . در خلال نصب واحدهای فوق الذکر کار خرید و عقد قرارداد جهت نصب 30 واحد دیگر با شرکت های مخلتف انجام پذیرفت و در پایان تابستان 1356 کار نصب این واحدها نیز به پایان رسید. در رژیم گذشته و در دوره تحویل موقت ، کار نگهداری و تعمیرات واحدها توسط پرسنل خارجی انجام می‌گرفت که با سقوط رژیم و پیروزی انقلاب شکوهمند اسلامی‌پرسنل خارجی به بهانه های مختلف و در برخی موارد حتی بدون تحویل دائم واحدها ، و با خیال توقف کامل نیروگاه در آینده نزدیک ، ایران را ترک نمودند ،‌ ولی همت و تلاش و پشتکار برادران متعهد و مسلمان ایرانی ، در زمان کوتاهی خلاء پرسنل خارجی را پر کرده و با به مدار آوردن تک تک واحدها که اکثراً هم دارای اشکالاتی بودند و با بهره برداری و انجام تعمیرات مختلف بطلان اندیشه آنان را به اثبات رساندند. در سال 1360 تعداد 4 واحد ، از واحدهای گازی آ.ا.گ این نیروگاه بعلت ضرورت هائی به شیروان منطقه خراسان و در سال 1380 تعداد دو واحد ، از واحدهای گازی هیتاچی به بندر عباس و نیز در سال 1381 تعداد یک واحد از واحدهای گازی آ. ا.گ به کیش انتقال داده شدند و در حال حاضر نیروگاه گازی ری دارای 37 واحد گازی از 5 شرکت مختلف ( آسک ـ هیتاچی ـ فیات ـ میتسوبیشی و آ.ا.گ ) می‌باشد که قدرت نامی‌نصب شده حدوداً 1200 مگاوات می‌باشد . در شرایط ISO ،‌ از آنجایی که قدرت عملی قابل تولید واحدهای گازی ارتباط مستقیم با درجه حرارت هوا ،‌‏ فشار و نوع سوخت ( گاز یا گازوئیل ) دارد . لذا تولیدی  عملی آن در فصول مختلف و با نوع سوخت مصرفی متفاوت خواهد  بود .

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

پایان نامه عایق های مایع در برق قدرت

268 صفحه                          فرمت : WORD

فهرست مطالب

گروه بندی عایق های مایع ۹

۱-۱- مقدمه: ۹

عایقهای معدنی طبیعی ۱۰

شکل ۱-۱- ضریب تلفات ۵ نوع روغن معدنی در تابعیت از حرارت ۱۶

شکل ۳-۱- فشار الکتریکی فروپاشی روغن خالص و کاغذ روغن تحت فشار الکتریکی متفاوت ۴ و ۳ و ۱- فشار الکتریکی ضربه ای ۱۹

شکل۴-۱ ۲۰

شکل ۵-۱- کاربرد نوار کاغذی در ساختمان ترانسفورماتور جریان نوع صلیب حلقه ای ۲۱

شکل ۹-۱- خازن استوانه شکل، کاغذ – روغن شکل ۱۰-۱- خازن مسطح کاغذ – روغن ۲۴

۴-۱- کلوفن: ۲۵

۵-۱- فلورکربن مایع: ۲۷

جدول (۳-۱) ۳۰

۱۰-۱- روغنهای نباتی و استرهای دیگر: ۳۸

۱۱-۱- هیدروکربورهای ترکیبی (Synthetic) : 39

خواص فیزیکی و شیمیائی عایق های مایع و اندازه گیری آن ها: ۴۵

شکل (۱-۲) رابطه بین دمای مطلق و کارکرد عایق ۴۸

۶-۵-۲- خواص عایقی: ۵۳

جدول (۵-۲) ضریب هدایت حرارتی مایعات دی الکتریک بکار رفته در ترانسفورماتور ۵۷

۶-۲- روغنهای عایق: ۵۹

۷-۲- روغن های معدنی: ۶۱

شکل (۲-۲) منحنی های حلالیت آب در روغن عایق برحسب دما ۶۹

فیزیک عایقها ۷۶

شکل (۸-۲): (الف) حالت کلی تغییرات ضریب قابلیت هدایت الکتریکی ۸۰

شکل (۱۰-۲): الف) خازن صفحه ای با حلقه محافظ ب) بدون حلقه محافظ ۸۴

شکل (۱۵-۲): تغییر چگالی سطحی جریان الکتریکی عایق مایع با شدت میدان الکتریکی ۸۹

شکست در عایق های مایع: ۹۵

شکل (۱-۳) مراحل مختلف هدایت عایق های مایع ۱۰۰

۴-۳- مکانیسم ذره جامد معلق: ۱۰۱

شکل (۶-۳) شدت میدان الکتریکی شکست برای روغن ترانسفورماتور ۱۰۷

شکل (۳-۱۰): تغییرات استقامت الکتریکی روغن عایق ۱۱۳

شکل (۱۴-۳) تغییرات ضریب تلفات عایقی ۱۱۶

شکل (۱۶-۳) استقامت الکتریکی عایق یک نوع روغن را برحسب میزان رطوبت نسبی نشان می دهد. ۱۱۷

شکل (۱۸-۳): ولتاژ شکست ۱۲۰

۱۰-۳- شکست الکتریکی در ولتاژ ضربه : ۱۲۵

شکل (۲۳-۳)ولتاژ شکست الکترودهای کره – صفحه و استوانه – استوانه موازی ۱۲۸

شکل (۲۶-۳) ۱۳۱

۱۱-۳- پوشاندن الکترودها با عایق جامد: ۱۳۱

شکل(۲۸-۳)اثر پوشاندن الکترود استوانه ای با کاغذ را برای الکترودهای استوانه – صفحه نشان می دهد. ۱۳۲

۱۲-۳- اثر حایل: ۱۳۳

شکل (۳۳-۳) محل قرار گرفتن چنین نگهدارنده ای را در یک ترانسفورماتور ۴۰۰ کیلوولت. ۱۳۶

شکل (۳۷-۳): یک ترانسفورماتور با ولتاژ نام ۱۴۰

شکل (۴۱-۳): ولتاژ شکست برای چند نوع الکترودهای مختلف ۱۴۳

شکل (۴۲-۳) ولتاژ شکست برحسب فاصله را برای دو الکترود استوانه ای. ۱۴۳

شکل (۴۶-۳ الف وب) ورقه های حایل بین سیم پیچ ولتاژ بالا ۱۴۸

شکل (۴۷-۳) ولتاژ شکست ورقه پرس شپان داخل روغن ۱۵۰

شکل (۴۸-۳) ولتاژ شکست ورقه پرس شپان داخل روغن را در بین الکترودهای استوانه ای لب تیز ۱۵۰

شکل (۵۱-۳) ولتاژ شکست خزنده را برحسب طول خزندگی ۱۵۲

شکل (۴۹-۳) ولتاژ شروع تخلیه خزنده ۱۵۳

شکل (۵۱-۳) شکست بر روی سطح عایق جامد ۱۵۴

شکل (۵۳-۳) عایق بندی بین سیم پیچ و یوغ ۱۵۶

شکل (۵۴-۳) ولتاژ شکست ضربه منفی ۱۵۷

شکل (۵۵-۳) پراکندگی ولتاژ شکست ضربه منفی ۱۵۷

شکل (۵۴-۳) ولتاژ شکست ضربه منفی برای دو الکترود حلقه ای ۱۵۷

شکل (۵۷-۳) مدار اندازه گیری ولتاژ شروع تخلیه جزئی ۱۵۹

شکل (۵۸-۳) الکترودهای معمول برای اندازه گیری ولتاژ شروع تخلیه جزئی ۱۶۰

شکل (۶۰-۳) تغییرات ولتاژ شروع تخلیه جزئی را برای الکترودهای کروی ۱۶۱

شکل (۶۱-۳): ولتاژ شروع تخلیه جزئی برای الکترودهای استوانه ای و کروی ۱۶۲

شکل (۶۲-۳) استقامت الکتریکی روغن برحسب ضخامت فاصله روغنی ۱۶۲

شکل (۶۴-۳) ولتاژ شکست و استقامت الکتریکی پرس شپان ۱۶۴

(منحنی های ۳ و ۴) ۱۶۶

۱۷-۳- اثر نوع ولتاژ در ترکیب عایقها: ۱۶۶

شکل (۶۸-۳) تغییر شکل میدان ۱۶۸

۱۹-۳- استریمر در عایق مایع: ۱۷۱

۵ میلیمتر؛ زمان عکس برداری ۲ میکروثانیه پس از مشاهده اولین پالس جریان ۱۷۲

شکل (۷۲-۳): مدار آزمایش و عکس برداری از نوک سوزن در عایق مایع و در تخلیه سریع ۱۷۳

شکل (۷۳-۳) جریان تخلیه. ۱۷۳

شکل (۷۳-۳) جریان تخلیه را برای سوزن منفی در عایق مایع نشان می دهد. ۱۷۴

شکل (۷۵-۳) استریمر در نوک سوزن مثبت ۱۷۶

شکل (۷۷-۳): رابطه بین طول استریمر در روغن ترانسفورماتور با ولتاژ برای سه فاصله مختلف الکترودها ۱۷۸

شکل (۸۰-۳): روش اندازه گیری تمایل روغن به ایجاد الکتریسیته ساکن با کمک پروانه ۱۸۰

شکل (۸۱-۳) رابطه بین جریان و سرعت پروانه ۱۸۱

در شکل (۸۲-۳) رابطه بین جریان و درجه حرارت برای یک نوع روغن و دو سرعت مختلف نشان داده شده است. ۱۸۲

چکیده:

این پروژه که تحت عنوان عایق مایع در برق قدرت می باشد از سه فصل تشکیل یافته است که در طول این فصل ضمن آشنایی شما با عایق های مایع و انواع آنها شما را با چگونگی کاربرد و خصوصیات فیزیکی این عایق ها آشنا می سازیم.

در فصل اول تحت عنوان گروه بندی عایق های مایع شما را با انواع عایق های مایع و گروه بندی این عایق ها آشنا کرده و ضمن آشنایی هر چه بیشتر با این گونه عایق ها شما را با خواص فیزیکی و شیمیایی این عایق ها آشنا می کنیم.

در فصل دوم که تحت عنوان خصوصیات فیزیکی و شیمیایی عایق های مایع می باشد ضمن آشنایی شما با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی این عایق ها و ضمن آشنایی هر چه بیشنر با این گونه عایق ها با روغن های این عایق و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و خواص الکتریکی این عایق آشنا می شوید.

در فصل سوم که تحت عنوان شکست در عایق های مایع ضمن آشنایی با شکست در این گونه عایق و نظریه های مربوط به این شکست در این عایق ها با نظریه های شکست و همچنین با توجه به نظریه های شکست به ترکیب عایق مایع و جامد پرداخته و شما را هر چه بیشتر با شکست عایق های مایع آشنا می سازد ودر انتها به نتیجه گیری مباحث مربوطه دراین سه فصل پرداخته می شود.

مقدمه:

با توجه به افزایش روز افزون میزان تولید انرژی الکتریکی توسط نیروگاه ها، اهمیت انتقال انرژی از طریق خطوط انتقال با ولتاژهای بسیار بالا روز به روز افزایش می یابد؛ به گونه ای که ولتاژ خطوط فشار قوی از مرز هزار کیلوولت گذشته است و روند این افزایش با سرعت زیادی انجام می گردد. بدین منظور برای دانشجویان مهندسی برق مناسب و ضروری است تا با مسائل مربوط به ولتاژهای فشار قوی آشنا شده، پشتوانه مناسبی در زمینه مهندسی فشار قوی داشته باشند. البته همیشه علم مهندسی فشار قوی درگیر با مسایل عایق کاری بوده است؛ زیرا با افزایش سطح ولتاژ، مسائل عایق کاری تجهیزات فشار قوی از اهمیت بسیار زیادی برخوردار خواهد بود. بالطبع با افزایش سطح ولتاژ، خصوصیات انواع عایقهای بکار رفته، مسائل میدانهای الکتریکی، شکست الکتریکی عایقها و دیگر موارد مرتبط با آن ها، جایگاه خاص و مهمی را بخود اختصاص می دهد.

همچنین مباحث فیزیک و تکنولوژی عایق های الکتریکی بر روی اصول متعددی استوار شده است. این اصول مربوط به علوم فیزیک، مکانیک، شیمی و ریاضی است، بنابراین آسان می توان پذیرفت که این رشته از مهندسی برق از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

پیدایش و تکامل انواع عایقهای الکتریکی، چه برای مهندسی الکترونیک و چه برای مهندسی الکتروتکنیک پس از جنگ جهانی دوم از چنان سرعتی برخوردار بوده است که شناسایی و کاربرد صحیح آنها برای مهندسین متخصص نیز خالی از دشواری نبوده است. به ویژه ساخت و تهیه عایقهای ترکیبات کربنی از راه مصنوعی که در بیست سال اخیر سیلی از انواع عایقها با خواص ممتاز و کاربردی وسیع را برای ساختمان دستگاه ها و ماشین های الکتریکی عرضه داشته است که طبیعی است بالا بردن بیشتر سطح آگاهی مهندسین برق را در این زمینه الزام آور می سازد.

بدون شک، تکامل صنعت عایقسازی، بویژه پس از جنگ جهانی دوم، سهم بسزایی در تحقق یافتن پیشرفتهای الکترونیک در سال های اخیر داشته است. تنها موفقیتهای چند ساله اخیر، در زمینه ساختن عایقهای مصنوعی، نشانه بارزی از کوشش های همه جانبه ای است که همه دانشمندان علوم مهندسی برای امکان دادن به استفاده بیشتر از نیروی برق، در زمینه های مختلف، آغاز کرده اند.

وظیفه اصلی عایقهای الکتریکی عبارتست از عایق کردن دو یا چند هادی که تحت فشارهای الکتریکی مختلفی قرار گرفته باشند، نسبت به یکدیگر و یا نسبت به زمین.

از عایقهای الکتریکی، خصوصیات دیگری نیز، از قبیل مقاومت در برابر مواد شیمیایی و مقاومت در مقابل حرارت، مورد انتظار است تا آنکه تلفات ناشی از حرارت در آنها در حداقل باقی بماند. در کنار این خصوصیات، عایقها باید دارای خواص الکتریکی متعدد دیگری نیز باشند. این خواص در درجه اول عبارتند از:

۱- قابلیت هدایت الکتریکی در حداقل ممکن

۲- تلفات محدود انرژی، آنگاه که عایق در یک میدان الکتریکی واقع می گردد.

۳- دارا بودن عدد عایقی بزرگ

۴- استقامت الکتریکی قابل توجه

پیشرفت و تکامل عایقهای الکتریکی در سی سال اخیر، با تهیه و ساختن عایقهای جدید و با بهتر کردن خواص عایقهای موجود، بسیار جالب توجه بوده است.

در شرایطی که از ولتاژ فشار قوی استفاده می شود، طراحی دقیق سیستم عایقی از اهمیت زیادی برخوردار است. به همین منظور از عایق های مختلفی از قبیل گازها، جامدات و مایعات و ایجاد خلاء و یا ترکیبی از آنها استفاده می شود. برای صرفه جویی و اطمینان از انجام موفق کارها باید دانش مربوط به عوامل فساد عایق و نیز عواملی را که باعث کاهش ولتاژ شکست و از بین رفتن عایق می شوند، در طراحی مورد توجه قرار داد. وظیفه عایق ها، ایزولاسیون (جداسازی الکتریکی) ولتاژهای فشار قوی نسبت به یکدیگر و همچنین نسبت به زمین می باشد، تا هم ولتاژ و هم جریان فشار قوی در مسیر مربوط به خود قرار گیرند و هم از بروز خسارت و ضرر و زیان به افراد و تجهیزات جلوگیری شود. عایق ایده آل (طبق تعریف) یک نارسانای جریان الکتریسیته است که هیچ جریان الکتریکی را از خود عبور نمی دهد؛ ولی عملاً هیچ ماده ای را در طبیعت نمی توان یافت که ویژگی یک عایق ایده آل را داشته باشد. اما برای استفاده های کاربردی، یک عایق، ماده ای است که عبور جریان از خود را در حد بسیار کم و مطلوبی محدود نماید؛ به حدی که بتوان از آن صرفنظر کرد. به عبارت دیگر، در ولتاژهای عادی، مقاومت الکتریکی عایق خیلی زیاد است. اگر ولتاژهای بسیار بالا از عایق، جریان قابل ملاحظه ای عبور کند. در حقیقت، عایق دیگر خاصیت عایقی خود را از دست داده، دچار شکست الکتریکی می شود؛ به عبارت دیگر؛ عایق تبدیل به هادی می شود. قبل از بروز شکست در عایق ها،؛ عایق شبیه به یک خازن است که دو الکترود در دو طرف آن، صفحات خازن هستند و با اعمال ولتاژ به این خازن، شارژ می شود. پس از شکست الکتریکی عایق، این خازن در واقع دشارژ و تخلیه می گردد. به همین دلیل پدیده شکست الکتریکی عایق ها را، تخلیه الکتریکی نیز می گویند. استقامت الکتریکی عایق ها را برحسب بالاترین شدت میدان الکتریکی قابل تحمل، قبل از تخلیه الکتریکی می سنجد و معمولاً آن برحسب KV/cm یا KV/mm بیان می شود. بررسی عملکرد عایق ها، نیاز به بررسی های عملی (با استفاده از نظریه فیزیکی و روابط ریاضی) و همچنین بررسی های تجربی (از طریق آزمایش ها و اندازه گیری های لازم)، روی عایق ها دارد و پیشرفت های حاصل در زمینه مکانیزم تخلیه الکتریکی عایق ها همواره با این دو مورد همگام بوده است.

فصل اول:

گروه بندی عایق های مایع

۱-۱- مقدمه:

تقسیم و دسته بندی عایقها منطقاً از دیدگاه های مختلفی امکان پذیر است؛ مثلاً ساختار مولکولی عایق و یا خواص شیمیایی و فیزیکی آنها – که گروه بندی عایقها، از این دو نقطه نظر، ما را بیشتر به واکنش عایق در قبال تغییرات حرارت و فشار، شدت میدان الکتریکی و نحوه فروپاشیهای عایقی و همچنین موارد کاربرد عایق آشنا می سازد. بنابراین، خواص عایقها را با گروه بندی آنها از نقطه نظر خواص شیمیایی و فیزیکی و ساختار مولکولی آنها بررسی می کنیم:

عایقهای الکتریکی به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: عایقهای معدنی، عایقهای ترکیبات کربنی.

از جانبی دیگر، عایقها در سه شکل ظاهر می شوند، جامد، مایع و گاز

۱- عایقهای معدنی: عایقهای معدنی خود به دو دسته زیر تقسیم شده اند:

الف) عایقهای معدنی که به شکل طبیعی خود به کار گرفته می شوند، مانند سنگ مرمر و سنگ شیفر – میکا – پنبه نسوز – هوا و ازت

ب) عایقهای معدنی که برای استفاده و به کار گرفتن باید قبلاً آماده شوند. مانند عایقهایی که از خاک چینی و یا گل رس تهیه می شوند و همچنین شیشه و کوارتس

۲- عایقهای ترکیبات کربنی: این عایقها نیز خود به دو دسته زیر تقسیم شده اند:

الف) عایقهای ترکیبات کربنی که به شکل طبیعی خود به کار گرفته می شوند، مانند چوب، کائوچوک طبیعی و گوتا پرشا.

ب) عایقهای ترکیبات کربنی که پس از آماده شدن و تغییراتی در آنها بکار گرفته می شود، مانند پنبه، ابریشم، کاغذ، سلولز، ابریشم مصنوعی، سلولز استر.

عایقهای مصنوعی ترکیبات کربنی نیز متعلق به این گروه و برحسب فرآیند شیمیایی که در ساخت آنها به کار گرفته می شود، به سه دسته تقسیم می شوند:

– عایقهای گروه پلی مریزاسیون

– عایقهای گروه پلی کندانساسیون

عایقهای گروه پلی آدیسیون

همچنین عایقهای که از مواد مختلف ساخته می شوند:

– صفحات عایقی پرس شده

– نخها و رشته های شیشه ای

– ضمغها و لاکها

۳- عایقهای مایع: روغن های عایق، کلوفن

۴- گازهای عایق: هوا و گازهای الکترونگاتیف

عایقهای معدنی طبیعی

سنگهای مرمر و سنگهای شیفر، که در گذشته به منظور ساختن تابلوهای الکتریکی کاربردی داشته است، امروزه در الکتروتکنیک به ندرت مورد استفاده ای می یابند.

۱) میکا: این عایق در ماشینهای الکتریکی، خازنها و بسیاری دستگاه های الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد، از خواص ویژه آن قابلیت تورق آن است که امکان می دهد لایه های به ضخامت لایه یک هزارم میلیمتر از آن ساخته شود. به علاوه، قابلیت کشش و خمش این عایق نیز بسیار خوب است.

دو نوع از این عایق کاربرد بیشتری یافته است.

موسکویت (پتاسیم میکا) با رابطه شیمیایی:

(Si3AlO10(OH)2Al2)K

که رنگ آن متمایل به قرمز، زرد و یا قهوه ای و سبز می باشد؛

ملوگوپیت (ماگنزیم میکا) با رابطه شیمیایی :

(Si3AlO10(OH)2Mg3)K

با رنگ زرد، قهوه ای.

عامل تعیین کننده در کیفیت میکا اندازه و رنگ قطعات میکا است، همچنین درجه خلوص و کامل بودن بلورهای آن است. بهترین میکا دارای ضخامتی برابر ۱/۰ میلیمتر و رنگ صورتی دارد و ترک خوردگی در آن مشاهده نمی شود. بهترین خواص میکا استقامت الکتریکی بسیار خوب آن است. صفحاتی در آن با ضخامت ۱…. ۰۵۵/۰ میلیمتر دارای استقامتی برابر KV/Cm 900-135 می باشد.

عدد عایقی میکا ۸-۵/۶ = است. جذب رطوبت و آب آن در حداقل و تقریباً صفر است. استقامت آن در برابر حرارت بسیار خوب و در حرارتی برابر ۶۰۰ تا ۷۰۰ درجه تغییر رنگ داده و شکننده می شود. قطعات کوچک میکا را با لاک آمیخته و به نام میکانیت در بازار عرضه می گردد. معمولاً قطعات کوچک را با لاک آمیخته و بر روی کاغذ یا پارچه می چسبانند، بنابراین، میکا در شکل اخیر قابل انعطاف بوده و آن را میکا فولیوم می نامند، اخیراً از میکای طبیعی به کمک مواد چسبنده لایه هایی با ضخامت ۱/۰- ۰۴/۰ میلیمتر به شکل نوار تهیه می شود که برحسب کاربرد دارای ابعاد مختلفی است و به نام سامیکافولیوم معروف می باشد.

۲) آسبست (سیلیکات ماگنزیم):

آسبست عایقی است که از الیاف کریستالی تشکیل شده است این الیاف قابلیت خمش قابل ملاحظه ای دارند. آسبست های معادن مختلف دنیا دارای خواص عایقی و فیزیکی مختلفی هستند.

مهمترین آسبست های موجود عبارتند از:

۱-۲) آسبست موسوم به سرپن تین با رابطه شیمیایی:

۳MgO.2SiO2 . 2H2O

این نوع از آسبست دارای مقاومت حرارتی تا ۶۰۰۰C درجه سانتی گراد می باشد در بالای این درجه از حرارت، آب متبلور شده این آسبست از پیوند خود جدا می گردد. این نوع آسبست در کانادا و آفریقای جنوبی یافت می شود.

۲-۲) آسبست موسوم به هورن بلند

این نوع از آسبست از نوع بالا سخت تر است و در کشور شوروی استخراج می گردد کاربرد این نوع آسبست در صنایع ایجاد حرارت از راه عبور جریان است که در سالهای اخیر به میزان نسبتاً زیادی جای خود را به الیاف شیشه داده است.

۳) عایقهای معدنی که برای استفاده در الکتروتکنیک باید قبلاً آماده شوند.

۱-۳) عایقهای از خاک چینی و گل رس – سرامیک

۲-۳) کائولن یا خاک چینی – قسمت اصلی این عایق معدنی از کائولینیت است.

۲-۱- طبقه بندی مواد براساس دمای کار:

مواد عایقی همیشه براساس دمای کار نامی آنها طبقه بندی می شوند. با ظهور بسیاری از مواد جدید عایقی، طبقه بندی جدید مواد نیز مانند جدول (۱-۱) به وجود آمده است این دسته بندی براساس دمای نامی عایق هاست. البته طول عمر نامی عایقها وقتی معتبر است که دمای کار عایق در شرایط بهره برداری، همواره از دمای نامی آن بیشتر نشود.

نمونه ای از مواد عایقی در هر یک از طبقات جدول (۱-۱) عبارتند از:

طبقه Y: کاغذ، پنبه، ابریشم، PVC ، و لاستیک طبیعی؛

طبقه A: پنبه و ابریشم یا کاغذی که به طور کامل در یک دی الکتریک مایع غوطه ور، آغشته و یا کاملاً پوشیده شده باشد؛

طبقه E: پلی اتیلن، سلولز؛

طبقه B: میکا، پشم شیشه، پنبه نسوز، پلی استر، باکلیت، آسبست وغیره همراه با مواد چسب دار مناسب؛

طبقه F : اپوکسی رزین، و مواد طبقه B اصلاح یافته و قابل کاربرد در دماهای بالاتر؛

طبقه H : لاستیک سیلیکون دار

طبقه C : تفلون و عایق های گروه B که آغشته به چسبنده های غیر آلی شده باشند.

تجهیزات الکتریکی با طبقه عایقی مخصوص می توانند در دمای بالاتری هم کار کنند،

جدول (۱-۱): طبقه بندی مواد عایقی برحسب دما

طبقه دما (۰c)

Y 90

A 105

E 120

B 130

F 155

H 180

C بالای ۱۸۰٫

اما عمر مفید آن ها کاهش می یابد. عمر تجهیزات، تابعی از دما و زمان است و در کل عملکرد اجزاء، به عمل آن ها در سیستم بستگی دارد. رابطه تقریبی برای تخمین عمر عایق ها را می توان به صورت زیر ارائه کرد: (۱-۱) که در این رابطه:

L = طول عمر عایق در شرایط کارکرد با دمای  ،

L0 = طول عمر نامی عایق در دمای نامی ۰ مربوط به کلاس عایقی

 = پله دمایی است که عمر عایق نصف می شود. (برای عایق های مختلف بین ۶ تا ۸ درجه سانتی گراد است)

۳-۱- عایقهای مایع – روغن:

مهمترین عایق های مایع عبارتند از روغنهای معدنی که از ترکیبات کربنی تشکیل شده اند. این روغنها از پالایش نفت خام به دست می آیند.

با بالا بردن حرارت پالایش، مشتقات زیر به دست می آیند: بنزین، نفت، روغن معدنی، گریس، وازلین و قیر از روغنهای به دست آمده تنها تعدادی از آنها برای عایقهای الکتروتکنیک مناسب می باشند. روغنهای عایق در الکتروتکنیک باید دارای خواص زیر باشند:

– خواص خوب الکتریکی

– انتقال حرارت از راه جابجایی

– استقامت زیاد الکتریکی در مقابل فشار ضربه ای

– حفاظت و پوشش عایقهای جامد در مقابل شرایط نامساعد خارج

– خاموش کردن جرقه الکتریکی – جرقه الکتریکی روغن را به کربن و هیدروژن تجزیه می کند که از این راه اتمسفری از هیدروژن تشکیل می گردد و حرارتی زیاد پدید می آید این حرارت به وسیله روغن هدایت می گردد.

خود هیدروژن باعث خنک شدن محل جرقه الکتریکی خواهد گردید.

جنبه ضعف روغنهای الکتریکی عایق قابل اشتعال بودن آنهاست که در صورت استعمال کلوفن این جنبه منفی نیز برطرف می گردد.

روغنهای معدنی از لحاظ خواص شیمیایی به سه دسته اصلی تقسیم می گردند:

– روغنهای نفتی که بیش از دوسوم آنها از پارافین است و پیوند مولکولی آن زنجیری است.

– روغنهای متانی که بیش از دوسوم آنها از نفت است و پیوند مولکولی آن حلقوی است.

– روغنهای متانی – نفتی که در آنها نسبت نفت و متان هیچ کدام به حد قابل توجهی زیاد نیستند.

نقطه انجماد روغنهای متانی بالا بوده و از این جهت در دستگاه های نصب شده در محوطه آزاد نباید مورد استفاده قرار گیرد. در روغنهای نوع دوم و سوم، بالعکس، نقطه انجماد پایین قرار گرفته است. روغنهای معدنی مورد استفاده در فشار قوی اجازه ندارند مقادیر زیادی از ترکیبات کربنی سیر نشده به همراه داشته باشند؛ و بدین لحاظ، اغلب ترکیبات کربنی و پارافینی و نفتی با رابطه CH3 (CH2)20CH3 مورد استفاده قرار می گیرند.

روغنهای معدنی در ارتباط با اکسیژن و حرارت، مواد اکسید شده ای می دنهند که به شکل اسید و مواد غیر محلول ته نشین می شود. این مواد ته نشین شده، بویژه به علت عدم هدایت حرارت بسیار زیان بخش است. تشکیل مواد ته نشین شده در روغن به «کهنه شدن» روغن منتهی می شود. عمل کهنه شدن روغن بیشتر و سریعتر در مجاورت فلزات مثل آهن و مس، انجام می گیرد، در حالیکه مجاورت آلومینیوم و نقره در این مورد بی تأثیر است.

عدد عایقی روغن بین ۲/۲ تا ۴۵/۲ قرار می گیرد که با افزایش حرارت به میزان بسیار قلیلی تغییر می یابد. روغن کهنه شده، بالعکس، با افزایش حرارت، عدد عایقی خود را تغییر می دهد؛ و این به علت تشکیل مواد ته نشین شده است. در جدول زیر، تغییر عدد عایقی در تابعیت از حرارت برای یک روغن کهنه، که در آن رطوبت نیز تأثیر گذارده است، داده می شود.

۹۰ ۶۰ ۲۰ T(0C)

۲۱ ۵٫۸ ۲٫۲ 

شکل ۱-۱- ضریب تلفات ۵ نوع روغن معدنی در تابعیت از حرارت

به دلیل کوچک بودن عدد عایقی روغن، آنجا که عایقی جامد با روغن، تحت فشاری الکتریکی به سری بسته شده باشد، فشار الکتریکی بزرگی بر روی روغن قرار می گیرد و عایق به سری بسته شده با روغن تحت ولتاژ نسبتاً کوچکی واقع می شود. ضریب تلفات tg در روغن، مادامی که حرارت ایجاد شده در مایع به خارج هدایت شود، رل مهمی را در پدید آوردن فروپاشی حرارتی بازی نمی کند.

بالعکس ، کاغذ غوطه خورده در روغن، از لحاظ ضریب تلفات، حساسیت قابل توجهی را نشان می دهد؛ و بنابراین در عایق «کاغذ – روغن» باید سعی کرد که ضریب تلفات پایین قرار گیرد؛ و به همین دلیل در ساختمان خازنها و ترانسقورماتورهای روغنی تعداد قابل ملاحظه ای از روغنهای معدنی، به علت بالا بودن ضریب تلفات خود، کاربردی ندارند.

در شکل ۱-۱- ضریب تلفات tg برای چندین نوع روغن با کیفیتهای متفاوت را در تابعیت از حرارت نشان می دهیم:

۱- روغن معدنی با کیفیت خوب

۲- روغن معدنی با کیفیت متوسط

۳ و۴- روغن معدنی با کیفیت نامطلوب

۵- مایع عایق، ساخته شده بر مبنای بنزول.

شکل ۲-۱- ضریب تلفات و مقاومت الکتریکی روغن در تابعیت از حرارت

در این زمینه، سنجش مقاومت الکتریکی روغن نیز مانند اندازه گیری ضریب تلفات مبین کیفیت روغن است به همین علت، در شکل ۲-۱ مسیر منحنی ضریب تلفات و مقاومت روغن به عنوان تابعی از حرارت نشان داده شده است.

۱-۳-۱- استقامت الکتریکی روغن عایق:

روغنی که از صافی عبور داده شده باشد و از ذرات گاز و مواد بیگانه به میزان قابل توجهی پاک شده باشد، دارای استقامت الکتریکی بزرگی است. اندازه گیری های متعددی، در این زمینه، شدت میدان فروپاشی الکتریکی را بیش از ۲۰۰ کیلوولت بر سانتی متر اندازه گیری کرده است. استقامت الکتریکی روغنها، تا حد نسبتاً زیادی، از شکل و فاصله قطبها تبعیت می کند. به همین علت، شکل قطبها و فاصله آنها استاندارد شده است. در میدان الکتریکی همگنی با فاصله ۱۵ تا ۴۰ سانتی متر بین قطبهای گوی شکل با قطر ۵۰ سانتی متر شدت میدان فروپاشی الکتریکی ۴۵ کیلوولت بر سانتی متر اندازه گیری شده است. همین مقدار برای دو قطب صفحه – صفحه با فاصله سه سانتی متر بدست آمده است.

سرعت افزایش فشار الکتریکی نیز بر روی استقامت الکتریکی روغن موثر است. برای مثال، بین دو قطب صفحه ای شکل با قطر ۱۰ سانتی متر و لبه های گرد شده و فاصله ۹۵ میلیمتر، شدت میدان فروپاشی الکتریکی، پس از ۷ دقیقه از گذراندن فشار الکتریکی روی قطبها، ۵/۱۱ کیلوولت بر سانتی متر بوده است پس از یک دقیقه ۵/۱۲ و یک ثانیه ۱۶ کیلوولت بر سانتی متر.

بدیهی است که این مقدار برای فشار الکتریکی ضربه ای افزایش می یابد. بنابراین، فشار الکتریکی فروپاشی برای روغن و کاغذ و روغن را در شکل ۳-۱ نشان داده ایم.

تخلیه الکتریکی در روغن از جهات مختلف نظیر تخلیه الکتریکی نزد گازهاست تخلیه ناقص الکتریکی در روغن نیز مانند گازها مشاهده می گردد. وجود حبابهای گاز و یا هوا باعث یونیزاسیون در روغنها می گردد، چنانچه در گازها نیز می توان مشاهده کرد.

فروپاشی الکتریکی در روغنها به وسیله نظریه های مختلفی بیان شده که مبنای آن بر شروع تخلیه الکتریکی در گاز موجود در روغن، گذارده شده است. این گاز بر اثر حرارت در روغن ایجاد می شود، و یا قبلاً در روغن موجود بوده است. این نظریه ها هر کدام به تنهایی، قادر به بیان مکانیزم فروپاشی الکتریکی در روغن نیستند.

شکل ۳-۱- فشار الکتریکی فروپاشی روغن خالص و کاغذ روغن تحت فشار الکتریکی متفاوت ۴ و ۳ و ۱- فشار الکتریکی ضربه ای

۲- فشار الکتریکی مستقیم

۷ و ۵ و ۳- فشار الکتریکی متناوب

A- کاغذ عایق ترانسفورماتور

به منظور به تأخیر انداختن عمل اکسیداسیون و لرت بندی در آن موادی به آن اضافه می کنند.

تجربه نشان داده است که با اضافه کردن چنین موادی به روغن، زمان کار آنها را می توان تا سه برابر اضافه کرد. روغن عایق تحت حرارت در کنار مس و فولاد تشکیل مواد ته نشین شده ای را می دهد که استقامت الکتریکی روغن را به شدت پایین می آورد.

در این میان، وجود اکسیژن عمل لرت بندی و اکسیداسیون را تسریع می کند. لذا، کوشش شده است که در مواردی روغن ترانسفورماتور و یا خازن را تحت پوشش ازت قرار دهند. اما در کلیه ترانسفورماتورها و یا کلیدهای روغنی قدرت این عمل میسر نیست و در بسیاری از موارد اضافه کردن مواد ضد لرت بندی بهترین وسیله است. بدیهی است که در این زمینه نیز هنوز نمی دانیم که تا چه حد این مواد بر روی استقامت الکتریکی روغن تأثیر سوء خواهد داشت، و یا صاف کردن روغن و جدانمودن مواد ته نشین شده از آن به وسیله صافیها چه مقدار از این مواد ضد لرت بندی را از روغن جدا می سازد. همچنین، آیا بکار بردن این مواد در کلیدهای روغنی قدرت چه تأثیری بر روی مدت پایداری و طول قوس الکتریکی در زمان قطع کلید خواهد داشت. آزمایشهای تکاملی به این پرسشها به طور قطع پاسخ خواهد داد امروزه قادریم که روغن دستگاه های الکتریکی را در زیر بار تصفیه کرده و از مواد بیگانه جداسازیم.

۲-۳-۱- کاغذ غوطه خورده در روغن:

در ترانسفورماتورها، خازنها و خازنهای عبوری پیچکهایی از کاغذ تهیه می شود که، علی رغم انتخاب کاغذ با خواص خوب الکتریکی. استقامت الکتریکی مطلوب را ندارد. اما اگر این پیچک را از گازو هوا تخلیه کنیم و در حال خلاء آن را در روغن غوطه دهیم، عایقی با مشخصات بسیار خوب الکتریکی به دست می آوریم که در طی بیش از ۶۰ سال اخیر، علی رغم وجود عایقهای مصنوعی کاربرد وسیعی در ترانسفورماتور و خازنسازی یافته است. عایق «کاغذ – روغن»، در صورت انتخاب کاغذهای نازک و روغن با ضریب هدایت تلفات (tg) کم دارای استقامت الکتریکی کاملاً خوب در حدود ۴۰۰ kV/cm خواهد شد. همین استقامت الکتریکی در قبال فشار ضربه ای ۱/۵۰ S برای ضخامتهای نسبتاً بزرگ (دسته ای از اوراق نازک کاغذ) در حدود ۸۵۰ kV/cm است.

شکل۴-۱

ضریب تلفات tg برای کاغذهای نازک و پیچکهای تهیه شده از این کاغذها بین ۰۱۲/۰ تا ۰۴/۰ تحت فرکانس ۵۰ هرتس می باشد. عدد عایقی پیچک «کاغذ – روغن» برحسب حجم آن و درجه حرارت ۲۰ سانتی گراد بین ۵/۳ تا ۳/۴ می باشد، و با افزایش حرارت تا حدود ۱۰۰ درجه ۶ تا ۸ درصد بر مقدار عدد عایقی افزوده می شود.

از نقطه نظر استقامت الکتریکی عایق «کاغذ – روغن» در فشار قوی، هر چه ضخامت کاغذ کمتر باشد، استقامت الکتریکی بزرگتر خواهد بود. مثلاً در کابلهای «کاغذ – روغن» شدت میدان تحت فشار روغن برابر ۱۵kg/cm2 در حدود ۹۵kv/mm و اگر ضخامت کاغذ از ۰٫۰۱ به ۰٫۰۱۲ میلیمتر ارتقا یابد، شدت میدان ۶۵kV/mm ، و در ضخامت ۰٫۱۵ میلیمتر به ۵۸kV/mm تنزل خواهد یافت- فشار روغن ثابت نگاه داشته شده است. در شکل ۴-۱، مقطع یکی از کابلهای کاغذ – روغن نشان داده شده است.

علی رغم خلاء تا حدود ۱۰-۳ میلیمتر جیوه، معذالک، ذرات گاز – رطوبت و حفره های مجوف در بین لایه های کاغذ باقی می ماند که خود در محدود نگاهداشتن استقامت الکتریکی کابل و بالا بردن تلفات الکتریکی موثر است.

همچنین، در صنعت ترانسفورماتورسازی، پیچکهای فشار قوی و ضعیف و لایه های هر کدام از این پیچکها با نوار کاغذ عایق بندی شده و در روغن غوطه می خورد. در ترانسفورماتورهای فشار و جریان الکتریکی نیز باید با نوار عایق قسمتهای مختلف آن نوار کاغذ قسمتهای مختلف آن نوار پیچ شود تا پتانسیل از مقادیر زیاد تا صفر هدایت شود. شکلهای ۵-۱ و ۶-۱ به ترتیب ترانسفورماتورجریان و فشار را نشان می دهد. پیچکهای کاغذ هر دو با دست تهیه شده است.

در ترانسفورماتورهای قدرت، علاوه بر پیچک کاغذ، در فواصل و نقاط معینی از چوب و مقوای سخت نیز استفاده می شود.

شکل ۵-۱- کاربرد نوار کاغذی در ساختمان ترانسفورماتور جریان نوع صلیب حلقه ای

پس از تهیه پیچک و اختتام ساختمان ترانسفورماتور، تمامی دستگاه را در دیگهای بزرگ تحت خلاء ۱۰-۲ تا ۱۰-۴ میلیمتر جیوه (به ترتیب از ترانسفورماتور قدرت تا ترانسفورماتور جریان و ولتاژ) در روغن غوطه می دهند.

شکل ۷-۱- ساختمان پیچکهای الکتریکی و نوارهای کاغذ و، همچنین، نقاطی که از چوب و مقوای سخت برای عایق بندی در آنها استفاده شده است را نشان می دهد.

در خازنهای عبوری برای تنظیم و هدایت پتانسیل نیز از کاغذ غوطه خورده در روغن استفاده می شود. با اینکه در سالهای اخیر تعدادی از خازنهای عبوری فشار قوی را از صمغ مصنوعی ساخته اند. معذالک، کاربرد عایق کاغذ – روغن در ساختمان خازنهای عبوری به حدی گسترش یافته است که جانشین شدن آنها به وسیله صمغهای مصنوعی، آزمایشهای تکاملی متعددی را نیازمند است.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله انواع سنسورها و اهمیت کاربرد آنها

فرمت : ورد | صفحات:65

فهرست

۱-۱- مقدمه : ۳

۲-۱- انواع خروجیهای متداول سنسورها ۵

۳-۱-سنسورهای باینری و آنالوگ ۷

۱-۳- Reed  سوئیچ ۱۰

۲-۲-۳- سنسورهای بدون تماس بر اساس خاصیت Magnetorsistive 14

۳-۲-۳- سنسورهای بدون تماس بر اساس خاصیت HALL 14

۴-۲-۳- سنسور Wiegand 14

مثالی جهت سنسورهای نوری ۲۷

۱-۶- ساختمان سنسور نوری ۲۸

مزیت سنسورهای نوری یک مسیره عبارتند از ۳۵

۲-۲-۶- سنسور نوری بازتابی بر اساس انعکاس نور از روی اجسام ۳۹

۳-۲-۶- سنسورهای نوری با استفاده از فیبرهای نوری ۴۱

۱-۷- تأثیر حرارت، رطوبت و فشار هوا بر سرعت انتشار امواج صوتی ۵۱

۲-۷- تأثیر حرارت اجسام ۵۲

۱-۹- سنسورهای دو سیمه ۵۶

۲-۹- سنسورهای سه سیمه ۵۸

۳-۹- سنسورهای چهار و یا پنج سیمه ۵۹

۴-۹- تکنیک مدار ۶۱

۲-۴-۹- اتصال موازی سنسورهای سه سیمه ۶۲

۳-۴-۹- سری وصل کردن سنسورهای دو سیمه ۶۳

۴-۴-۹- سری وصل کردن سنسورهای سه سیمه ۶۵

۵-۹- نکات مهم هنگام استفاده از سنسورها در میدانهای قوی الکترومغناطیسی ۶۶

۶-۹- اتصال بار (رله، سیستم کنترل نشاندهنده ها و …) به خروجی سنسورهای نزدیکی ۶۶

انواع سنسورها و اهمیت  کاربرد آنها

۱-۱- مقدمه :

با پیشرفت سریع تکنیک اتوماسیون و پیچده تر شدن پروسه های صنعتی و کاربرد روز افزون این شاخه از تکنیک نیاز شدیدی به کاربرد سنسورهای مختلف که اطلاعات مربوط به عملیات تولید را درک و بر اساس این اطلاعات مقتضی صادر گردد ، احساس می شود .

سنسورها به عنوان اعضای حسی  یک سیستم، وظیفه جمع آوری و با تبدیل اطلاعات را به صورتی که برای یک سیستم کنترل و با اندازه گیری قابل تجزیه و تحلیل باشد به عهده دارند . در سالهای اخیر سنسورها به صورت یک عنصر قابل تفکیک سیستمهای مختلف صنعتی مورد استفاده قرار گرفته و پیشرفت سریعی در جهت جوابگویی به تقاضاهای صنعت در این شاخه از علم الکترونیک انجام پذیرفته است .

سنسورها جهت تبدیل عوامل فیزیکی مانند حرارت ، فشار ، نیرو ، طول ، زاویه چرخش ، دبی و غیره به سیگنالهای الکتریکی بکار برده می شوند و به همین منظور سنسورهای مختلفی که قابلیت ‌تبدیل این عوامل را به جریان برق دارا می باشند، ساخته شده اند .

یک سنسور را می توان با خصوصیات زیر تعریف نمود .

– سنسور به عنوان تبدیل کننده اطلاعات فیزیکی به سیگنالهایی، که می توان از آنها به عنوان سیگنالهای کنترل استفاده نمود . عمل می کنند .

– یک سنسور نباید حتماً یک سیگنال الکتریکی تولیدنماید . مانند سنسورهای پنیوماتیکی و…

– سنسورها در دو نوع مختلف وجود دارند .

الف )با تماس مکانیکی مانند کلید قطع و وصل ، تبدیل کننده های فشاری و…

ب) بدون تماس مکانیکی مانند سنسورهای نوری و یا حرارتی و …

– سنسورها می توانند بعنوان چشمهای کنترل کننده یک سیستم مورد استفاده قرار گرفته و وظیفه مراقبت از پروسه و اعلام خرابی و یا نقص یک سیستم را به عهده بگیرند .

در کنار کلمه سنسور با واژه های زیر نیز در صنعت روبرو هستیم .

۱- عنصر سنسور

 قسمتی از سنسور را تشکیل می دهد . که عامل فیزیکی را حس کرده ، ولی بدون ، کمک قسمت آماده سازی سیگنال قادر به انجام وظیفه نیست .

۲- سیستم سنسور ی(Sensor system)

 مجموعه ای از عناصر اندازه گیری تبدیل و آماده سازی سیگنال را یک سیستم سنسوری می نامند .

۳- سیستم مولتی سنسور

 سیستم هایی که دارای چندین سنسور از یک نوع و یا از انواع مختلف می باشند سیستم مولتی سنسور می نامند .

۲-۱- انواع خروجیهای متداول سنسورها

 در استفاده از سنسورها می بایستی با انواع سیگنالهای خروجی الکتریکی آشنا بود می توان خروجیها را در پنج رده مختلف دسته بندی نمود .

نوع A:

سنسورهایی با ماهیت قطع و و صل خروجی ( باینری ) مانند سنسورهای نزدیکی ، فشار ، اندازه گیری سطح مایعات و ..

 این نوع سنسورها را عمدتاٌ می توان بطور مستقیم به دستگاه P.L.C متصل نمود .

نوع B:

سنسورهایی که سیگنال خروجی آنها بصورت پالسی می باشند ؛ مانند سنسورهای اندازه گیری میزان چرخش و با طول و ..

این نوع سنسورها اکثراٌ توسط یک Interface قابل وصل به دستگاه P.L.C می باشند.

P.L.C. می بایستی دارای شمارنده نرم افزاری و سخت افزاری باشد .

نوع C :

سنسورهایی که سیگنال خروجی آنها بصورت آنالوگ بوده ولی دارای بخش تقویت کننده و یا تبدیل کننده نمی باشند . این سیگنالها خیلی ضعیف بوده (در حد ملی ولت) و قابل استفاده مستقیم در دستگاههای کنترل نمی باشند، مانند سنسورهای Piezoelectric و با سنسورهای Hall.

نوع D:

سنسورهایی که سیگنال خروجی آنها بصورت آنالوگ بوده و واحد الکترونیک (‌تقویت کننده تبدیل کننده ) در خود سنسور تعبیه شده است . در این نوع سنسور خروجیها را می توان بطور مستقیم جهت استفاده در دستگاههای کنترل استفاده نمود .

محدوده خروجی سیگنالها عموماً به شرح زیر می باشند:

۰….۱۰V

-۵….+۵V

۱…۵V

۰…۲۰mA

-۱۰…+۱۰mA

۴…۲۰mA

نوع E

سنسورهایی که سیگنالهای خروجی آنها مطابق با استانداردهای صنعتی می باشند  مانند RS-485,RS-422-A,RS-232-C و با جهت Fieldbus مانند ASI,Profibus و.. در نظر گرفته شده اند .

۳-۱-سنسورهای باینری و آنالوگ

سنسورهای باینری مانند کلید قطع و وصل کار نموده و در صورت تحریک شدن سنسور که توسط عوامل فیزیکی صورت می گیرد . سیگنال وصل و یا قطع می گردد .در این نوع سنسورها فقط دو حالت «۰» و «۱» وجود دارد . در سنسورهای آنالوگ عوامل فیزیکی با توجه به شدت و تأثیر آنها به سیگنالهای آنالوگ ولتاژ و یا جریان تبدیل می شوند .

۲- سوئیچهای بدون تماس

 تحت این لفظ می توان سنسورهایی را طبقه بندی نمود ،که وظیفه اصلی آنها اعلام حضور یک قطعه در یک محل خاص می باشد .این نوع سوئیچها( سنسورها) دارای خروجی «۰» و «۱» منطقی بوده و دارای انواع مختلف می باشد کلیدهای بدون تماس بعلت استفاده فراوان در صنعت دارای اهمیت خاص بوده و در صنعت به نامهای مختلفی مانند میکروسوئیچ،کلیدهای انتهای مسیر و… معروف می باشند .

مزایای سوئیچهای بدون تماس عبارتند از :

۱- بعلت عدم کنتاکت مکانیکی دارای طول عمر بیشتری هستند

۲- می توان خیلی دقیق موقعیت قطعه را تعیین نمود .

۳- بدون داشتن تماس با قطعه ، می تواند سیگنال مربوطه را ارسال دارد .

۴- دارای سرعت عکس العمل سریع و بدون اشتباه می باشد

۵- تعداد قطع و وصل تقریباً بی نهایت است.

۶- می توان انواعی از این سنسورها را در شرایط کاری خیلی مشکل ( مانند رطوبت و یا حرارت بالا ) و یا خطرناک مانند ( محیط های قابل انفجار ) استفاده نمود .

سنسورهای علاوه بر داشتن سرعت انتقال بالای اطلاعات ، کنترل یک پروسه را آسان و زمان توقف دستگاه را در صورت خرابی بسیار کوتاه می نمایند . توسط سنسورها می توان محل و نوع خرابی ماشین را سریعاً تشخیص داده وتعمیرات لازم را انجام داد .

انواع سوئیچهای بدون تماس در جدول صفحه بعد نشان داده شده اند .

سنسورهای بدون تماس عموماً با ولتاژ مستقیم با ۲۴ ولت کار می کنند محدوده کار این سنسورها بین ۱۰ تا ۳۰ ولت و ۱۰ تا ۵۵ ولت می باشد در کشورهای آسیای جنوبی و آمریکای شمالی و جنوبی همچنین استرالیا و آفریقای جنوبی حدود ۳۰ درصد از سنسورهای القائی و نوری با جریان متناوب کار می کنند .

سنسورهای بدون تماس القائی ، خازنی و نوری در دو نوع ، با تغذیه DC‌ و تغذیه AC، ساخته می شوند . ولتاژ متداول جهت جریان متناوب ۲۴ ولت ، ۱۱۰ ولت ،۱۲۰ ولت و یا ۲۲۰ ولت  می باشد .

مدلهایی هم از این سنسورها وجود دارند که هم با جریان متناوب ، و هم با جریان مستقیم قابلیت کار را داشته و محدوده ولتاژ کاری برای جریان مستقیم ۱۲ ولت تا ۲۴۰ ولت و برای جریان متناوب ۲۴ ولت تا ۲۴۰ ولت می باشند . نام دیگر این سوئیچها (Universal Current)U.C می باشند .

۳- سنسورهای بدون تماس مغناطیسی

۱-۳- Reed  سوئیچ

 این نوع سوئیچها به میدان مغناطیسی حاصل از یک آهنربای دائمی و یا آهنربای الکتریکی حساس می باشند میدان مغناطیسی باعث اتصال دو زبانه که از جنس فرو مغناطیس ( آلیاژی از Fe-Ni,Ni-Fe) و در داخل یک کپسول شیشه ای می باشند . می شود . در داخل این کپسول شیشه ای گاز N2  که درمقابل اشتعال و فعل و انفعالات شیمیایی مقاوم می باشند پر شده است…

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله هادی های خطوط توزیع و انتقال

فرمت : WORD                            تعداد صفحه : 17

هادیهای خطوط توزیع و انتقال:

بهترین فلزات از نظر هدایت الکتریکی نقره و طلای سفید می باشد که به علت گرانی و کمیابی نمی توان از آن استفاده نمود. بنابراین فلزاتی که بعنوان هادیهای شبکه بکار می روند عبارتند از : مس ‚ آلومینیوم وفولاد که ممکن است به تنهایی یا بصورت ترکیبی از دو یا چند فلز بکار روند

مانند: مس ‚ فولاد و آلومینیوم/ فولاد.

مس: COPPER

از معمولترین هادیهای خطوط است که قابلیت هدایت بسیار خوبی دارد و از نظر هدایت الکتریکی بعد از نقره به حساب می آید و هر چقدر ناخالصی آن بیشتر باشد قابلیت هدایت آن کمتر است و چون در طبیعت به وفور یافت می شود ارزان تر از نقره است. استقامت مکانیکی آن خوب و عوامل جوی بر آن تاثیر زیاد ی ندارد.

آلومینیوم:

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاله فیوز های الکتریکی

فرمت : WORD                                   تعداد صفحه : 91

مقدمه

فیوز وسیله ای است جهت محافظت از مدارهای الکتریکی در مقابل بروز اشکالات ناشی از عبور جریان اضافی در آن، که به وسیله ذوب شدن و قطع المنت داخلی آن که معمولاً از جنس نقره یا مس می باشد مدار باز شده و جریان بصورت آنی قطع می گردد.

شکل 1- اجزاء تشکیل دهنده یک نوع فیوز ولتاژ پایین را نشان می دهد که ممکن است در آن بیش از یک المنت به صورت موازی در داخل محفظه ای که از ماسه کوارتز پودر شده و یا پودر چینی پر شده است وجود داشته باشد. بدنة فیوز معمولاً از جنس سرامیک و گاهی ممکن است از فایبر گلاس آمیخته با رزین ساخته شود. در هر یک از دو انتهای بدنه، یک کلاهک برنجی پرس شده وجود دارد که المنتهای داخلی به آن متصل به کلاهکهای آن انجام می شود. که متناسب با کاربرد فیوز دارای انواع مختلفی است.

هنگامیکه جریان اضافه برای مدت زمان کافی از مداری عبور کند به شرح زیر به تجهیزات آن مدار صدمه مدار می سازد.

الف- حرارت اضافه یا گرمای زیاد به بستگی به مربع مقدار مؤثر جریان عبوری از مدار دارد که در اثر آن ممکن است به واسطه کار در درجه حرارت بالا، به عایقهای مدار صدمه جبران ناپذیری وارد شود. اگر جریان به قدر کافی زیاد باشد. ممکن است هادیهای فلزی مدار نیز ذوب شوند.

ب- نیروهای الکترو مغناطیسی که متناسب با مربع پیک جریان هستند. تحت شرایط خطای اتصال کوتاه سنگین، ممکن است شکست مکانیکی تجهیزات اتفاق افتد، بویژه اگر درجه حرارت نیز بالا باشد که در این صورت چون مقاومت مکانیکی مواد عمدتاً با افزایش درجه حرارت کاهش می یابد اثرات مخربتری به وجود می آید.

بعضی قطعات مانند نیمه هادیهای قدرت بالا، به انرژی آزاد شده در قطعه در خلال یک پالس کوتاه مدت حساس هستند. اگر مقاومت اهمی قطعه ثابت انتخاب شود در این صورت انرژی آزاد شده در یک پالس با مدت T متناسب با  خواهد بود. این انتگرال عموماُ به عنوان « i2  t» پالس شناخته می شود.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

نقش توان راکتیو در شبکه های انتقال و فوق توزیع

فرمت : WORD                                تعداد صفحه : 101

چکیده:

در این پروژه در مورد نقش توان راکتیو در شبکه های انتقال و فوق توزیع بحث شده است و شامل 5 فصل
می باشد که در فصل اول در مورد جبران بار و بارهایی که به جبران سازی نیاز دارند و اهداف جبران بار و جبران کننده های اکتیو و پاسیو و از انواع اصلی جبران کننده ها و جبران کننده های استاتیک بحث شده است و در فصل دوم در مورد وسایل تولید قدرت راکتیو بحث گردیده و درمورد خازنها و ساختمان آنها و آزمایش های انجام شده روی آنها بحث گردیده است و  در فصل سوم در مورد خازنهای سری و کاربرد آنها در مدارهای فوق توزیع و ظرفیت نامی آنها اشاره شده است و در فصل چهارم در مورد جبران کننده های دوار شامل ژنراتورها و کندانسورها و موتورهای سنکرون صحبت شده است و در فصل پنجم  ترجمه متن انگلیسی که از سایتهای اینترنتی در مورد خازنهای سری می باشد که در مورد UPFC می باشد.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

بررسی امکان کاهش تلفات انتقال با نصب ترانسفورماتور جابجا کننده فاز

فرمت : WORD                                                 تعداد صفحه : 27

چکیده

هدف این مقاله نشان دادن توانایی ترانسفورماتور جابجا کننده فاز (Phase Shifting Transformer)PST در کاهش تلفات سیستم قدرت است. در این راستا ابتدا تواناییهای PST با دیگر ادواتی که توانایی کنترل سیلان قدرت را دارند، مقایسه می شود. سپس شبکه برق منطقه ای تهران و خطوط رابط آن با نواحی مجاور به عنوان شبکه نمونه مطالعه می شود و محل نصب مناسب PST در جهت کاهش تلفات این شبکه مشخص می گردد. شبیه سازیها نشان می دهد که PST نه فقط تلفات برق منطقه ای تهران را کم می کند بلکه توانایی کاهش تلفات کل شبکه سراسری را نیز دارد.

کلمات کلیدی:

ترانسفورماتور جابجا کننده فاز، PST ، کاهش تلفات ، FACTS

1- مقدمه    

هدف بهره برداران از سیستم قدرت این است که در حالت دائم توان درخواستی مصرف کننده را تحت ولتاژ  ثابت و فرکانس معین تأمین نمایند. از دیدگاه مسائل کنترلی، بر روی مصرف کننده نمی توان محدودیتهای زیادی اعمال نمود. در نتیجهع کنترل اصلی در شبکه برق روی تولید و انتقال است. طراحان در طراحیهای اولیه مربوط به سیستم تولید و انتقال،‌قابلیت تولید و انتقال درخواستی را مدنظر قرار می دهند. ولی با گذشت زمان تغییراتی از قبیل رشد مصرف، اتصال شبکه ها به یکدیگر و تأسیس نیروگاهها و خطوط انتقال جدید این توازن را برهم زده و محدودیتهایی را در بهره برداری از شبکه قدرت به وجود می آورد.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

هدف از ایجاد تأسیسات روشنایی

فرمت : WORD                                          تعداد صفحه : 47

مقدمه

هدف از تأسیسات روشنایی ایجاد شرایط خوب دیدن و فراهم کردن محیطی ایمن و راحت با روشنایی مناسب می باشد .

 که مهمترین پارامترها در این مهم شدت روشنایی کافی ، جلوگیری از انعکاسات ناخواسته ، هماهنگی درخشندگی اطراف با درخشندگی محیط وهمچنین جلوگیری از خیرگی چشم از منابع نوری و درخشندگی مناسب سطوح داخلی و استفاده از منابع نوری با مشخصه های رنگی مناسب می باشد .

 اینجانب در مجتمع مسکونی فوق فاکتورهای زیر را در نظر گرفته ام .

 محیط مسکونی که رنگ دیوارهای آن سفید و با ضریب انعکاسی 90-70و بطور متوسط هر شش ماه یکبار نظافت میگردد و از لحاظ گرد و خاک و آلودگی ، اکثر قسمتها تمیز در نظر گرفته شده است .

 لامپهای مورد استفاده در این مجتمع از نوع لامپ فلورسنت ( بدلیل نبود اطلاعات کافی از دیگر لامپها بخصوص رشته ای ) با رنجهای 40 و 32 وات که با چوک، توانی معادل 51 و 40 وات و همچنین جریانی معادل 44/0 و 24 /0آمپر ( بدون خازن ) و 24/0 و14/0 آمپر(با خازن ) می باشد که خازنهای در نظر گرفته شده با ظرفیت 5/4 میکروفاراد و رنج جریان 24/0 آمپر که از نظر اقتصادی بسیار با صرفه است. کلیدها از نوع یک پل و دو پل و تبدیل استفاده شده و حداقل جریان عبوری از پریزها 2 آمپر است و حداکثر 5/2 آمپر و برای حالت سه فاز 5 آمپر در نظر گرفته شده و ارتفاع کلید و پریزها از کف برابر با بخش 13 مقررات ملی ساختمان برای پریزهای برق و تلفن 30 سانتی متر از کف و برای کلیدهای روشنایی 110 سانتی متر از کف در نظر گرفته شده است .

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

آیین نامه ایمنی تأسیسات الکتریکی با اتصال به زمین و اهداف آن

فرمت : WORD              تعداد صفحه : 76

فصل اول :‌

تعاریف

آیین نامه ایمنی تأسیسات الکتریکی با اتصال به زمین

بخش اول :‌کلیات

1. هدف ، ایجاد محیط ایمن از نظر برق گرفتگی با توجه به مقررات ودستور العمل های این آیین نامه می باشد
2. دامنه کاربرد – این آیین نامه برای اجرا در کلیه کارگاه ها مشمول قانون کار که ولتاژ نامی مؤثر سیستم های برقی آنها حداکثر 1000 ولت جریان متناوب می باشد تدوین گردیده است .
3. حداکثر مقاومت اتصال زمین مجاز برای هر سیستم حفاظتی ( دو اهم ) بر مبنای ولتاژ فاز 380  ولت تعیین گردیده و همین مقدار برای مدارهای با ولتاژ فاز حداکثر 1000 ولت نیاز قابل قبول است چنانچه در موارد و تحت شرایط خاصی که ایجاد اتصال زمین مؤثر با مقاومت کل سیستم ( دو اهم ) امکان پذیر نباشد باید مجوز لازم در این مورد ازوزارت کار اخذ گردد.
4. رعایت کلیه مقررات این آیین نامه الزامی بوده و عدم اجرای موارد پیش بینی شده یا انجام نیمه کاره آنها سبب بی اثر شدن و در نتیجه کل سیستم ایمنی مربوطه خواهد گردید.

 بخش دوم – تعاریف 

واژه های به کار رفته در این آیین نامه به شرح زیر تعریف می گردد:

1. تجهیزات الکتریکی – مصالح و تجهیزاتی که برای تولید ، تبدیل و یا مصرف انرژی الکتریکی به کار می روند از قبیل مولدها ، موتورهای برق ، ترانسفورماتورها ، دستگاه های برقی ، دستگاه های اندازه گیری ، وسایل حفاظتی و مصالح الکتریکی .
2. تأسیسات الکتریکی – هر نوع ترکیبی از وسایل و مصالح به هم پیوسته الکتریکی در محل یا فضای معین
3. مدار الکتریکی ( مدار ) ترکیبی از وسایل و واسطه ها که جریان الکتریکی می تواند از آنها عبور نماید .
4. قسمت برقدار – هر سیم یا هادی که در شرایط عادی تحت ولتاژ الکتریکی  باشد
5. بدنه هادی – قسمتی که به سادگی در دسترس بوده و در حالت عادی برقدار نمی باشد ولی ممکن است در اثر بروز نقصی در دستگاه برقدار شود .
6. قسمت های بیگانه – هادی زمین شده یا قسمت هادی که جزئی از تأسیسات الکتریکی را تشکیل نداده باشد ( نظیر اسکلت فلزی ساختمان ها ، لوله های فلزی ، گاز ، آب و حرارت مرکزی و غیره )
7. هادی حفاظتی – هادی هایی که  از آن در اقدامات حفاظتی در برابر برق گرفتگی هنگام بروز اتصالی استفاده شده و بدنه های هادی را به قسمت های زیر وصل می نماید :

• بدنه های هادی دیگر
•  قسمت های هادی بیگانه
•  الکترود زمین برق دار زمین شده

1. هادی خنثی – هادی ای که به نقطه خنثی وصل بوده و به منظورانتقال انرژی الکتریکی از آن استفاده می شود
2. الکترود زمین – یک یا چند قطعه هادی که به منظور برقراری ارتباط الکتریکی سیستم یا جرم کلی زمین ، در خاک مدفون شده باشد .
3.  الکترودهای زمین مستقل از نظر الکتریکی – الکترودهایی هستند که فواصل آنها از یکدیگر به قدری است که در صورت عبور حداکثر جریان ممکن از آنها ولتاژ الکترودهای دیگر به مقدار قابل ملاحظه ای تحت تأثیر قرار نگیرند .
4.  مقادیر اسمی ( جریان ، توان ، سطح مقطع ..)

 الف ) درمورد ابعاد و دیگر مشخصات مکانیکی ، مقدار اسمی مشخص کننده کمیت معینی در حدود رواداریهای تعیین شده می باشد .

 ب) در مورد کمیت هایی نظیر توان جریان ولتاژ و غیره که مقدار واقعی آنها بستگی به عوامل دیگری مانند تغییرات در مصرف افت ولتاژ و غیره دارد ، مقدار اسمی کمیتی است که در اثر آن دما و تنش های مکانیکی یا الکترومغناطیسی در دستگاه مولد موتور یا وسایل مصرف کننده دیگر در شرایط متعارفی محیط کار از مقادیر مجاز مربوطه تجاوز نخواهد نمود.

12- جریان اتصال کوتاه – اضافه جریانی است که در اثر متصل شدن دو نقطه با پتانسیل های مختلف در موقع کار عادی از طریق امپدانسی بسیار کوچک بوجود آمده باشد .

13- جریان اتصالی – جریانی است که به زمین جاری می شود .

14- جریان اتصالی به زمین – جریان اتصالی است که به زمین جاری می شود

 15- جریان احتمالی اتصال کوتاه – جریانی است که احتمال بروز آن در اثر اتصال کوتاه در یک نقطه یا روی ترمینال های سیستم یاتأسیسات مورد نظر وجود دارد .

 16- جریان برق گرفتگی (‌جریانی که از نظر پاتوفیزیولوی خطرناک است )

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

پایان نامه طراحی و ساخت شمارنده فرکانس تا یک گیگاهرتز

فرمت : WORD                               تعداد صفحه :45

1-1- ویژگی های دستگاه اندازه گیری

اصولا عمل یا حاصل مقایسه یک کمیت مفروض با یک استاندارد از پیش تعیین شده را ، اندازه گیری می نامیم. برای این که نتیجه عمل اندازه گیری که با اعداد بیان می شود، معنی داشته باشد، باید اولا استانداردی که برای مقایسه  به کار می رود، دقیقا معلوم ومورد قبول عام واقع شده باشد. ثانیا روش استفاده شده برای این مقایسه باید قابل تکرار بوده و قادر به امتحان کردن دستگاه اندازه گیری باشیم به عبارت دیگر دستگاه به کار رفته و روش اندازه گیری باید موجه باشد.

هر دستگاه اندازه گیری دارای ویژگی ها و محدودیت های خاص خود است و برای انتخاب دستگاه اندازه گیری باید کلیه جوانب در نظر گرفته شود و با توجه به و یژگی های مورد نیاز و قیمت دستگاه  اندازه گیری بهترین انتخاب انجام شود.

1-گستره ی اندازه گیری: محدوده ای از تغییرات کمیت تحت اندازه گیری که وسیله قادر به اندازه گیری آن می باشد.

2-ریزنگری یا تفکیک پذیری: کوچکترین اندازه ی تغییرات کمیت تحت اندازه گیری که می تواند توسط            دستگاه، اندازه گیری شود.

3-حساسیت: نسبت میزان تغییرات خروجی به تغییرات کمیت تحت اندازه گیری

  با بیشترین بودن حساسیت،  اندازه گیری تغییرات کوچک کمیت تحت اندازه گیری راحت تر است اما          معمولا گستره ی اندازه گیری کم می شود.

4-درستی: میزان نزدیکی مقدار قرائت شده با مقدار واقعی کمیت

  معمولا با افزایش گستره ی اندازه گیری درستی کم میشود(یا قیمت ها افزایش قابل توجه می یابد)

5-دقت: نشان دهنده ی میزان پراکندگی آماری مقادیر اندازه گیری شده در چندین بار اندازه گیری یک کمیت است. به عبارت دیگر میزان عاری بودن اندازه گیر از خطای تصادفی میزان دقت را نشان می دهد.

                                      2.473                                2.472

                                      2.563                                2.475                                    

                                      2.425                                2.479        

                                  دقت کمتر                               دقت بیشتر

در شکل (1-1) نمایش مفهومی دقت و درستی مشاهده می شود.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید