مقدمه:

علیرغم داستان های که تا بحال در مورد ایجاد صاعقه نقل شده، امروزه علم دلیل به وجود آمدن صاعقه را توجیه میکند.

برای ایجاد صاعقه به جبهه هوای گرم و هوای سرد نیاز است. وقتی این دو جبهه هوایی به هم میرسند، هوای گرم به بالا حرکت میکند و باعث ایجاد ابر طوفانزا میشود.

هوای گرم محتوی مقدار زیادی قطرات آب میباشد و هوای سرد حامل مقدار زیادی از ذرات یخ است.

بنابراین، در هنگام طوفان، قطرات آب و یخ باهم برخورد و سایش میکنند و این موضوع باعث ایجاد شارژ الکتریکی یا الکتریسیته ساکن در ابر میشود که اولین دلیل ایجاد صاعقه است.

درست همانند یک باتری، این ابرها دارای قطب منفی و مثبت هستند و قطب مثبت در بالای ابر و قطب منفی در قسمت پایینی آن قرار میگیرد و این امر باعث القای بار الکتریکی مثبت به زمین میشود و در نهایت وقتی قسمت پایینی ابر (قطب منفی) به مقدار لازم شارژ میشود، ابر تخلیه انرژی میکند و صاعقه ایجاد میشود.

ایجاد صاعقه:

انرژی تخلیه شده از ابر در میان هوا حرکت میکند و به سمتی کشیده میشود که بار مخالف دارد.

به محض ایجاد اتصال با بار مخالف صاعقه شکل میگیرد. صاعقه میتواند بین ۲ ابر اتفاق بیفتد یا از آسمان به سمت زمین کشیده شود.

با این حال، ایجاد صاعقه قالبا میان ۲ ابر اتفاق میفتد و فقط زمانی که صاعقه مقدار تجمع زیادی از بار غیر همنام خود را در روی زمین بیابد، به زمین اصابت میکند.

 گرچه امروزه علم کاملا ایجاد صاعقه را توجیه کرده است، اما هنوز دلیلی برای حرکت زیگزاگی رعد برق کشف نشده است.

در آخر صاعقه به سمت ابر برمیگردد و به دلیل وجود مقدار بسیار زیادی الکتریسیته باعث گرم تر شدن هوا میشود.

جالب است بدانید که صاعقه در حدود ۲۷,۰۰۰ درجه سلیسیوس حرارت دارد و این مقدار ۶ برابر بیشتر از دمای سطح خورشید میباشد.

انواع صاعقه:

۱- منفی ابر به زمین

۲-مثبت ابر به زمین

۳-مثبت زمین به ابر

۴-صاعقه درون ابری

مقدمه:

مواد کاهنده ی مقاومت الکتریکی زمین از نوع مواد با هدایت الکتریکی بالا هستند، در گذشته تنها ویژگی ی، کاهش دادن مقاومت الکتریکی مورد توجه قرار گرفته بود بنابراین از ترکیباتی مانند نمک و زغال بسیار استفاده می شد و حتی استفاده از این ترکیبات به دستور العمل های برخی از سازمانها نیز راه یافته بود.

اما با گذشت زمان اثرات نامطلوب خوردگی، ناپایداری مقاومت و تغییرات فصلی آن و همینطور آلایندگی محیط زیست اهمیت خود را نشان داد.

از آن پس طراحان به فکر استفاده از مواد جاذب رطوبت بر پایه خاکهای معدنی (Clay Based) افتادند که ساده ترین آنها خاک رس و بنتونیت سدیم بود.

با پیشرفت دانش و مشخص شدن همه جوانب کاربری و نیازمندیهای عملکرد مواد کاهنده، عاقبت ویژگیهای مورد نیاز در قالب استاندارد تدوین گردید.

سیستم ارت پایه گرافیتی:

پودر کاهنده مقاومت اهمی با نام تجاری GEM پودری است که ماده اصلی تشکیل دهنده آن کربن میباشد و بر این اساس به نام پودر کاهنده با پایه گرافیتی هم از آن یاد میشود.

این پودر بر خلاف اکثر مواد کاهنده دیگر فاقد اسید و سایر مواد خورنده میباشد.

با توجه به ویژگی یاده شده فوق الکترود ویا صفحه مسی درون چاه ارت بدون هیچگونه فرسایشی بمدت های مدید و طولانی سالم می ماند.

در متن زیر مطالبی از یکی از مقاله های خارجی زبان در باره پودر GEM ارائه گردیده است.

GEM GROUND ENHANCEMENT MATERIAL

Ground Enhancement Material (GEM) is a superior conductive material that solves your toughest grounding problems. It is the ideal material to use in areas of poor conductivity, such as rocky ground, mountain tops and sandy soil. GEM dramatically reduces earth resistance and impedance measurements. Furthermore, GEM may reduce the size of the grounding system where conventional methods are unsatisfactory. Once installed, GEM is maintenance-free, not requiring periodic charging or the presence of water to maintain its conductivity. Third-party testing has been completed to verify that GEM conforms to IEC® ۶۲۵۶۱-۷٫ This standard introduces a benchmark for electrical performance and corrosion of earth enhancement materials that has been absent from the industry to date. nVent ERICO offers GEM Calculator software that provides resistivity values for common GEM applications and can help estimate the amount of GEM required for an installation. It operates in four languages – English, Spanish, French and German – and performs calculations in Imperial or Metric units. The GEM Calculator is available for download on our website at erico.com

FEATURES

Maintains constant resistance for the life of the system once in its set form

Performs in all soil conditions even during dry spells

Does not require periodic charging treatments or placement

Does not require the continuous presence of water to maintain its conductivity

Fully sets within 3 days, fully cures within 28 days

Does not dissolve, decompose, or leach out with time

Non-corrosive

Reduces vandalism and theft since conductors are hard to remove from concrete

Easy-to-handle 25 lb (11.3kg) bags or buckets

Requires only one person to install

Exceeds IEC® ۶۲۵۶۱-۷ which sets the benchmark for corrosion, leaching, sulfur content, and other environmental regulations

Complies to the U.S. Environmental Protection Agency (EPA) Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP), EPA test method 1311

Can be installed using trench or ground rod backfill methods

 زمینه های فعالیت شرکت ارتینگ

   شرکت پیشرو الکتریک غرب:

۱-طراحی و اجرای سیستم ارتینگ

– صاعقه گیر ( صاعقه گیر اکتیو – صاعقه گیر پسیو )

– برقگیر

– چاه ارت

– سیستم همبندی ارت در غرب کشور

۲- طراحی و اجرای شبکه هوایی و زمینی  ۲۰ کیلو ولت (۲۰kv)

و سیستم ارتینگ مربوطه(ارتینگ حفاظتی و ارتینگالکتریکی).

۳-پیمانکار اجرای  چاه ارت جهت تکمیل سیستم  ارتینگ و گراندینگ یک  مجموعه یا سایت

— مجری  جوش احتراقی 

— جوش کدولد

  و سیستم ارتینگ ساختمان

وظیفه اصلی یک شرکت ارتینگ این است که هر جریان الکتریکی که وارد این سیستم شد را به طور کامل به زمین منتقل کند.

سیستم ارتینگ متشکل از چاه ارت و سیم متصل به چاه میباشد.

اگر ما بدنه تمام دستگاههای برقی اعم از صنعتی و مخابراتی و خانگی و…و یا به طور کلی هرنوع مصرف کننده برق را توسط یک رشته سیم به سیم اتصال به زمین متصل کنیم، یک سیستم ارتینگ ایجاد کرده ایم.

هدف از ایجاد این سیستم این است که اگر هریک از سیم های فاز و یا سیم نول به هر طریقی به بدنه دستگاه اتصال یابد و مدار الکتریکی مورد نظر دچار نشتی جریان شود؛ این نشتی جریان توسط سیم ارت به زمین منتقل شود.

و با این عملکرد از برق گرفتگی و یا در مواردی اتصالی دستگاه جلوگیری می شود.

در مواردی به اشتباه بدنه مصرف کننده های خانگی را به لوله های آهنی آب و یا گاز و یا حتی به اسکلت ساختمان اتصال می دهند.

این کار بسیارخطرناک است و منجر به برق گرفتگی های کشنده میشود.

درهنگام اتصال کامل سیم های فاز به سیم ارت فیوز مربوط به آن فاز عمل کرده و جریان را قطع می کند.

و در هنگام اتصال کامل سیم نول به سیم ارت اگر مدار ارتینگ دارای فیوز محافظ جان (FI)باشد،این فیوز از ۳۰ میلی آمپر نشتی جریان به بالا را قطع می کند.

و باعث قطع کامل جریان فاز و نول می شود.

بنابراین سیم ارت و سیم نول به ظاهر از نظراینکه بی برق هستندبه همدیگر  شبیه هستند ولی در عمل دوسیم مستقل از هم وعملکردی متفاوت از یکدیگر دارند.

و هیچگاه نمی توان از یکی بجای دیگری استفاده کرد.

سیستم ارتینگ امروزه کاربردی همانند خود برق را داراست و از اهمیت بسیار ویژه ای برخوردار است.

چنانکه در مخابرات به سیستمهای ارتینگ بسیار حساس و دقیق برای جلوگیری نویز در شبکه نیاز است .

و نیز در شبکه های انتقال و توزیع برق کاربرد فراوان دارد.

شبکه های برق گیر بدون سیم ارت عملا بلا استفاده هستند.

مقدمه:

باتری خورشیدی یا سلولهای فوتو ولتایی ابزارهایی الکترونیکی هستند که با استفاده از پدیده فوتو ولتائیک ، نور یا فوتون را مستقیما به جریان و ولتاژ الکتریکی تبدیل می‌کنند.

دانشمندان اولین باتری خورشیدی را در سال ۱۹۵۴ ، با استفاده از ماده نیمه رسانای سیلیسیوم ، در آزمایشگاههای تلفن بل ساختند.

دانشمندان و مهندسان بلافاصله به ارزش باتریهای خورشیدی برای تأمین انرژی ماهواره‌ها پی‌بردند، زیرا این باتریها جرم کمی دارند و هیچ بخش متحرک مکانیکی ندارند.

نخستین ماهواره آمریکایی در فضا به باتریهای خورشیدی از جنس سیلیسیوم مجهز شد. و امروزه هم سلول فوتو ولتایی سیلیسیومی هنوز منبع قدرت همه سفینه‌های فضایی هستند.

البته در این میان کاوشگرهایی که به فراسوی منظومه شمسی و مکان میانی که نور خورشید در آنجا ضعیف است رهسپار می‌شوند، استثنا هستند.

باتری خورشیدی اولیه از تک بلور سیلیسیوم (Si) ساخته می‌شد که روی صفحات تختی کنار هم قرار می‌گرفت.

کاربرد این روش ، برای مصارف عمومی و تولید انرژی در فضایی بزرگ ، بسیار گران تمام می‌شود.

هر چند ماده خام SiO₂ برای تهیه Si فراوان است، اما پالایش شن و خالص سازی کافی Siبرای تهیه باتریهای خورشید پر هزینه است.

برش قطعات بلوری منفرد به صورت قطعه‌ نازکی که ویفر نام دارند، نیازمند بریدن با الماس ، پرداخت بیشتر و بالاخره چندین عمل اضافی برای افزودن ناخالصیهای مناسب است.

ویژگی باتری خورشیدی:

باتری خورشیدی معمولا ولتاژهای قله‌ای تولید می‌کند که تقریبا معادل دو سوم گاف انرژی نیم رسانا است.

گاف انرژی بهینه برابر ۱٫۰ ev و ۱٫۷ ev است. در روز صاف و هنگامی که آفتاب بالای سر است شدت نور خورشید تقریبا برابر ۱۰۰۰ w/m² است.

مدول خورشیدی با بازدهی ۱۰% ، در روز آفتابی توانی در حدود ۱۰۰ ولت تولید می‌کند.

با تابش خورشیدی بدون ابر ، در حد متوسط ۶ ساعت در روز ، تعدادی مدول خورشیدی با مساحت ۶۰ متر مربع تقریبا ۱۰۰۰ کیلو وات ساعت برق در هر ماه تولید می‌کند،

این در همان حدود مقدار مصرفی است که در خانواده‌های کشورهایی مانند ایالات متحده آمریکا دارد.

طرح بسیار نوید بخش دیگری برای سلول فوتو ولتایی ، کاربرد ورقه‌های فیلمهای بسیار نازکی است که روی مواد نظیر شیشه یا فولاد زنگ نزن نشانده می‌شوند.

سه ماده که به صورت ورقه‌های نازک (به ضخامت تقریبی ۱ تا ۳ میکرومتر) نتایج فوتوولتایی خوبی بدست داده‌اند عبارتند از:

۱-سیلیسیوم هیدروژن دار آدورف (α – Si:H)

۲-سی اندپوم دی سلیند (CuLnSe₂ یا بطور ساده CIS)

۳-کادمیوم تلورید (CdTe).

ماده‌ α – Si:H به صورت ورقه‌های نازک با ساختار آمورف ، ساختار چند بلوری با دانه‌هایی به صورت ورقه‌های نازک با ساختار بلوری با دانه‌هایی به اندازه حدود ۱ میکرومتر کاربرد دارند.

مقدمه:

در تعریف سیستم ارت این سیستم اتصال قسمت های خاص تجهیزات مانند بدنه و قسمت هایی که نباید برق دار باشند به سیستم زمین به جهت امنیت افراد و تجهیزات می باشد.

قطعات الکترونیکی و بدن انسان دارای مقاومت الکتریکی می باشند.

جریان الکتریکی همیشه مسیر کوتاه و دارای کمترین مقاومت را انتخاب می کند.

فرض کنید که بدنه یک دستگاه برق دار شود و این بدنه به چاه ارت وصل باشد.

حال دست ما به بدن این دستگاه می خورد. مقاومت بدن انسان ها با یکدیگر متفاوت است.

این عدد از ۱ کیلو اهم تا ۱۰۰ کیلو اهم بسته به خشک بودن و سالم بودن پوست و فیزیک افراد متغیر می باشد.

نظر به مقاومت چاه ارت زیر ۲ اهم جریان الکتریکی به زمین منتقل می شود.

این مسئله در مورد مدارات الکتریکی نیز صادق است با این تفاوت که این مدارات ممکن است دارای مقاومت بسیار کمتری از بدن انسان باشند.

به همین علت چاه ارت باید دارای کمترین مقاومت ممکن باشد.

مزایا و ضوابط سیستم گراندینگ بشرح زیر میباشند.

اتصال به زمین از دو نظر مهم است:

۱٫ حفظ سلامت و ایمنی افرادی که از سیستم برق استفاده می‌کنند
۲. حفظ سلامت سیستم، صرف نظر از مسایل مربوط به ایمنی

اتصال به زمین از نظر انجام کار صحیح و سالم سیستم، دو هدف را دنبال می‌کند:
۱. ایجاد شرایطی که در آن سیستم از نظر فنی درست عمل می‌کند.
این هدف با برقراری مسیری از طریق زمین به منبع تغذیه و اتصال به زمین با استفاده از رله‌های حساس به دست می‌آید
۲. ایجاد شرایطی که در آن عایق بندی سیستم سالم می‌ماند.

به منظور هم پتانسیل کردن باید قسمت‌های از هادی‌های بیگانه به ترمینال اصلی اتصال به زمین (ارت) تاسیسات همبندی شوند که عبارتند از:
لوله‌های فلزی گاز، نفت، آب، هوای فشرده، فاضلاب، لوله‌ها و مجرا‌ها و سایر سرویس ها، سیستم‌های حرارتی مرکزی تهویه هوا، قسمت‌های در دسترس ساختمان و صاعقه گیر.
سیم‌های همبندی لوله‌های آب و گاز باید تا حد امکان نزدیک به نقطه ورود آن‌ها به ساختمان باشد (بعد از کنتور در طرف مصرف کننده و قبل از انشعاب لوله ها)

تبصره:
در مورد کنتورهای نصب شده در داخل ساختمان، اتصال باید در فاصله حدودا ۶۰۰ میلیمتر از کنتور باشد
انشعاباتی از سیم اصلی اتصال به زمین باید برای تجهیزات کمکی مانند تابلوهای کنترل و رله، اجزای فلزی سازه‌ها و تاسیسات اطفای حریق در نظر گرفته شوند.
اتصالات انشعابی باید از شینه اصلی اتصال به زمین برای هریک از دستگاه‌های تاسیسات برده شوند.
در صورتی که چند دستگاه کنار یکدیگر قرار داشته باشند، به جای انشعابات طولانی از شینه اصلی، از یک حلقه کمکی با انشعابات کوتاه استفاده می‌شود.
قسمت‌های هادی بیگانه سیستم باید به کلی به کلیه بدنه‌های هادی که به طور همزمان در تماس هستند، اتصال فلزی مستقیم داشته باشند.
تبصره: اگر این اتصال از طریق تجهیزاتی که به قسمت‌های فولادی مشترک وصل است، امکانپذیر نباشد، باید بدنه‌های هادی و قسمت‌های هادی بیگانه با استفاده از سیم‌های همبندی به یکدیگر متثل شود.

در مواردی که دو یا چند ایستگاه در نزدیکی یکدیگر قرار داشته و یک واحد به حساب آیند، سیستم‌های زمین آن‌ها باید با یکدیگر همبند شوند؛ به طوری که کل منطقه تحت تاثیر یک سیستم زمین قرار گیرد. اگر ایستگاه‌ها دارای فصل مشترکی با یکدیگر باشند، دو جبهه مماس سیستم‌های زمین آن‌ها باید به یکدیگر وصل شوند تا کل منطقه با یک سیستم پوشش داده شود. درصورتی که فاصله دو ایستگاه آنقدر زیاد باشد که نتوان آن‌ها را دو ایستگاه مجاور هم به حساب آورد، هادی زمین رابط با سطح مقطع کافی باید پیش بینی شود تا اطمینان حاصل شود که جریان اتصالی از طریق زره یا غلاف کابل‌ها برقرار نخواهد شد (به دلیل جلوگیری از آسیب دیدن عایق کابل در اثر ایجاد حرارت جریان اتصالی، زیرا هادی تحمل گرمای زیاد را دارد).

در کارخانه‌ها برای اتصال زمین پست‌ها به یکدیگر نمی‌توان از زره یا غلاف کابل‌ها استفاده نمود
در کارخانه هایی که دو پست یا بیشتر، سالن واحدی را که دارای اسکلت فلزی است تغذیه می‌کنند، وجود سیم رابط الزامی است و استفاده از اسکلت فلزی کافی نیست. زیرا مقاومت آهن از سیم مسی بالاتر است.

اگر دو پست مجزا هر کدام ساختمان مجزایی را که دارای اسکلت فلزی است، تغذیه کنند، برای اتصال دو پست به یکدیگر باید از سیم مسی با سطح مقطع کافی جهت اتصال نول‌های دو پست به یکدیگر استفاده نمود و اتصال دو اسکلت فلزی به وسیله هادی با سطح مقطع کافی به صورت هوایی یا زمینی کافی نیست.

اتصال زمین کارخانه‌های مجاور (همسایه) – با پست‌های مجزا – به یکدیگر منطقی نیست و تن‌ها در صورت توافق مالکین می‌توان زمین‌های آن‌ها را به یکدیگر متصل کرد.
برای جلوگیری از ایجاد جرقه (در اثر اختلاف پتانسیل)، صاعقه گیر، مخازن مواد شیمیایی قابل اشتعال و اتصال به زمین برق – در صورتی که زمین آن‌ها یکی باشد باید همبندی شوند.
تبصره: در صورت جدا بودن زمین منابع شیمیایی آتش زا می‌توان اتصال به زمین جداگانه‌ای را برای آن‌ها در نظر گرفت.

مقدمه:

برقگیر از وسایل حفاظتی محدودکننده ضربه میباشد و برای حفاظت تجهیزات سیستمهای قدرت در برابر اضافه ولتاژها استفاده می‌شود.

یک وسیله حفاظتی محدودکننده ضربه باید اضافه ولتاژهای گذرا یا اضافه ولتاژهای که باعث تخریب تجهیزات شبکه می‌شوند را محدود و به زمین هدایت کنند و بتواند این کار را بدون اینکه آسیبی ببیند به دفعات تکرار کند.

برق‌گیرها نسبت به سایر وسایل حفاظتی بهترین حفاظت را انجام می‌دهند و بیشترین مقدار حذف امواج گذرا را فراهم می‌کنند.

برق‌گیرها به صورت موازی با وسیله تحت حفاظت یا بین فاز و زمین قرار می‌گیرند.

انرژی موج اضافه ولتاژ به وسیله برق گیر به زمین منتقل می‌شود؛ و باعث محافظت بیشتر می‌شود.برق گیر برای حفاظت از ساختمان های بلند از خطر برخورد اذرخش استفاده می شود.

انواع برق‌گیرها در شبکه برق عبارتند از:

1. برق‌گیر شاخکی یا جرقه‌ای

2. برق گیر اکسید روی

3. برق‌گیر اکسید فلزی

4. برق‌گیر میله‌ای

5. برق‌گیر لوله‌ای

6. برق‌گیر سیلیکون کارباید (SIC)

7. برق‌گیر نوع اکسید فلزی (MOV)

روش کار برقگیر:

با چشم غیر مسلح نمی توان محل دقیق صاعقه را متوجه شد، اما با دوربین مخصوص فیلمبرداری این پدیده ی قابل ثبت است.

در این حالت صاعقه با سرعت ۰۰۰/۵۰ کیلومتر بر ثانیه به طرف هدف حرکت و با آن برخورد می کند.

در سیستم های معمول برق گیر حرکت بار از ابر به سمت زمین و محل اصابت آن روی زمین است.

اما به تازگی سیستم های تولید شده اند که در هنگام صاعقه، بار مثبت زمین به طرف صاعقه فرستاده می شود.

در این سیستم ها، مقداری بار تا ارتفاع محدود فرستاده می شود و محل صاعقه روی زمین نمی باشد، بلکه مقداری بالاتر از زمین است و پس از برخورد صاعقه به بار انتقالی، نقطه ی تلاقی به زمین کشیده می شود.

مقدمه:

در مواردی که استفاده از خطوط با هادیهای لخت منجر به بروز حوادث گذرا می شود و یا اینکه رعایت حریم و سایر نکات فنی و ایمنی شبکه برق مقدور نیست استفاده از کابلهای خود نگهدار هوایی راه حل منطقی است .

از عمده ترین این موارد می توان به مسیرهایی اشاره نمود که دارای عرض کم بوده ویادرآنهاموانعی ازقبیل ردیف درختان وجوددارد.

همانطور که می دانیم کابلهای خود نگهدار دارای هادی آلومینیومی و عایق پلی اتیلن کراس لینک می باشند و برای نصب این کابلها برروی پایه ها نیاز به یک سیم نگهدارنده می باشد که جنس این سیم برای کابلهای kv 20  از فولاد و برای کابلهای فشار ضعیف از آلیاژ آلومینیوم می باشد .

در چند سال اخیر امتیازات فنی و اقتصادی کابل خودنگهدار سبب استفاده از آنها در شبکه ۲۰ کیلو ولت نیز شده است.

کابل خودنگهدار یا سلف ساپورتینگ محصولیست که بیش از انواع دیگر خطوط عایق شده هوایی مورد توجه قرار گرفته است.

ظاهر کمپکت این کابل نصب و بهره برداری از آن را در مکانهایی با محدودیت فضا ممکن ساخته و هزینه های جانبی مربوطه را کاهش داده است.

برای خطوط فشار متوسط و به ویژه ۲۰ کیلو ولت هم کابل خودنگهدار مناسب سازی و طراحی شده است. غالبا شرایط محیطی و اقتصادی در تصمیم گیری برای انتخاب هادی یا کابل تاثیرگذار هستند.

از طرفی استفاده از محصولات استاندارد و مرغوب نیز در حسن عملکرد شبکه توزیع انرژی دخیل می باشد.

بالا رفتن ولتاژ کاری مستلزم ایجاد تغییراتی در ساختار کابل است. از این رو ضخامت عایق نسبت به فشار ضعیف بیشتر گشته و لایه اسکرین افزوده می شود.

همچنین به علت عدم نیاز به نول در این شبکه تعداد رشته کابل سه تایی به علاوه مسنجری از جنس فولاد استرند شده می باشد.

مزایای کابل خودنگهدار:

۱-امکان نصب خطوط جدید کابل خودنگهدار در کنار خطوط قبلی بر روی پایه ی موجود

۲-راحت تر بودن ترمیم تیر شکستگی و رفع اتفاقات در خطوط دارای کابل خودنگهدار

۳-امکان زیباسازی شهری باتوجه به امکان عبورکابلهای خودنگهدار دربین درختان واقع در مسیر شبکه

۴-عدم امکان استفاده های غیر مجاز از شبکه برق

۵-افزایش ایمنی در هنگام کار بر روی خطوط کاهش خسارات وضایعات ناشی از برق گرفتگی

مقدمه:

چاه ارت چاله ای است که بصورت عمقی در زمین حفر میگردد تا جایی که به رطوبت نسبی خاک رسیده شود.

در داخل آن از صفحه  یا راد مسی که توسط سیم مسی به صفحه یا راد جوش خورده استفاده میگردد.

صفحه بصورت عمودی در چاه ارت قرار میگیرد.

اطراف صفحه از مواد بنتونیت پر میشود و سیم مسی یا سیم ارت به بیرون چاه ارت هدایت میشود.

سیم ارت به تابلوی تست باکس برده و از آن جا به کلیه دستگاههای الکتریکی متصل می گردد.

در ابتدا ما باید یک مدار الکتریکی تولید کنیم که دارای پتانسیل صفر باشد.

یا به عبارت دیگر مدار الکتریکی که مقاومت بسیار پایین و کوچکی داشته باشد.

چاه ارت چگونه کار می کند:

برای پاسخ به این سوال باید اولا بدانیم مقاومت بدن انسان چند اهم است؟

ثانیا مقاومت چاه ارت باید چند اهم باشد ؟

ثالثا مدار الکتریکی در زمان ایجاد چاه ارت چگونه خواهد بود؟

بدن انسان با توجه به ویژگیهای فردی و شرایط فیزیکی و بیولوژیکی در افراد مختلف گوناگون است. (مرد یا زن بودن، بزرگ یا کوچک بودن)

اما بطور معمول این مقاومت چیزی در حدود ۲۵۰۰ الی ۵۰۰۰ اهم می باشد.

البته توقع ما از ایجاد چاه ارت بدست آوردن مقاومت پائین در حد زیر دو اهم می باشد. (مطابق مبحث ۱۳ نظام مهندسی و دستورالعملهای وزارت کار)

زمانی که دستگاه الکتریکی به چاه ارت متصل باشد و فرد بصورت اتفاقی با بدنه دستگاه تماس یابد در آن هنگام نشتی جریان بوجود می آید.

در این حالت جریان می تواند از بدن فرد و یا از طریق چاه ارت مسیر خود را پیموده و به محل تولید (مسیر برگشت) خود بازگردد.

از آنجا که جریان الکتریکی تمایل دارد مسیری را بپیماید که مقاومت پائینی داشته باشد ترجیح می دهد به جای عبور از بدن فرد که دارای مقاومت ۲۵۰۰ الی ۵۰۰۰ اهم می باشد مسیر خود را عوض کرده و از چاه ارت که مقاومتی در حدود زیر دو اهم دارد عبور نماید.و فرد در برابر خطر برقگرفتگی حفاظت می شود.

علل اجرای سیستم ارتینگ:

الف – زمین (ارت) حفاظتی:

در این حالت هدف ایمنی افرادی که در حال کار کردن با دستگاه الکتریکی و ایمنی خود تجهیز الکتریکی می باشد.

به عنوان مثال بارها شده است در آشپزخانه منازل به بدنه فلزی یخچال و ماشین لباسشویی دست زده اید و دچار الکتریسیته و برق گرفتگی ناچیز شده اید.

علت این امر نشتی جریان و خاصیت میدان مغناطیسی دستگاه می باشد که بدنه فلزی دستگاه را اصطلاحا بار دار کرده است و در زمانی که شما به بدنه فلزی دستگاه در تماس قرار میگیرد جریان نشتی از طریق محل تماس وارد بدن و از طریق معمولا پا خارج می گردد، در این فرایند فرد دچار برقگرفتگی می شود.

این نشتی جریان خاصیت عایقی و الکتریکی دستگاه را نیز در طولانی مدت دچار عیب و نقص می نماید . ( ایمنی دستگاه دچار اختلال می شود )

ب – زمین (ارت) الکتریکی :

در این حالت هدف صحیح و درست کار کردن دستگاه الکتریکی است. به عنوان مثال مرکز ستاره ترانسفورماتور و ژنراتور در پست و نیروگاه باید اتصال به زمین شود.

در غیر اینصورت هیچ وقت از سیم ارت به عنوان هادی برگشت نمی توان استفاده کرد.

به همین منظور جهت ایمنی افراد و ایمنی دستگاههای الکتریکی نیاز به اتصال به زمین ( ارت ) داریم.

دلایل استفاده از چاه ارت و سیستم ارتینگ:

۱ ـ حفاظت و ایمنی جان انسان

۲ ـ حفاظت و ایمنی وسایل و تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی

۳ ـ فراهم آوردن شرایط ایده‌ال جهت کار

۴ ـ جلوگیری از ولتاژ تماس

۵ ـ حذف ولتاژ اضافی

۶ ـ جلوگیری از ولتاژهای ناخواسته و صاعقه

۷-کاهش و حذف نویز

۸- جلوگیری از ولتاژ گام

مقدمه:

وظیفه اصلی سیستم ارتینگ این است که هر جریان الکتریکی که وارد این سیستم شد را به طور کامل به زمین منتقل کند.

سیستم ارتینگ متشکل از چاه ارت و سیم متصل به چاه میباشد.

اگر ما بدنه تمام دستگاههای برقی اعم از صنعتی و مخابراتی و خانگی و…و یا به طور کلی هرنوع مصرف کننده برق را توسط یک رشته سیم به چاه ارت متصل کنیم،یک سیستم ارتینگ ایجاد کرده ایم.

هدف از ایجاد این سیستم این است که:

اگر هریک از سیم های فاز و یا سیم نول به هر طریقی به بدنه دستگاه اتصال یابد و مدار الکتریکی مورد نظر دچار نشتی جریان شود؛این نشتی جریان توسط سیم ارت به زمین منتقل شده و از برق گرفتگی و یا در مواردی اتصالی دستگاه جلوگیری می شود.

درهنگام اتصال کامل سیم های فاز به سیم ارت فیوز مربوط به آن فاز عمل میکند.

و جریان را قطع می کند و در هنگام اتصال کامل سیم نول به سیم ارت اگر مدار ارتینگ دارای فیوز محافظ جان(FI )باشد،این فیوز از ۳۰ میلی آمپر نشتی جریان به بالا را قطع می کند.

و باعث قطع کامل جریان فاز و نول میشود.

لازم به ذکر است:

که سیم ارت و سیم نول به ظاهر از نظراینکه بی برق هستند بسیاربه یکدیگر شبیه هستند.

ولی در عمل دوسیم مستقل از هم وعملکردی متفاوت از یکدیگر دارند.

و هیچگاه نمی توان از یکی بجای دیگری استفاده کرد.

سیستم ارتینگ امروزه کاربردی همانند خود برق را داراست.

و از اهمیت بسیار ویژه ای برخوردار است.

چنانکه در مخابرات به سیستمهای ارتینگ بسیار حساس و دقیق برای جلوگیری نویز در شبکه نیاز است.

در شبکه های انتقال و توزیع برق کاربرد فراوان دارد.

شبکه های برق گیر بدون سیم ارت عملا بلا استفاده هستند.

کاربرد ارتینگ جریان ضعیف:

۱- مراکز تلفن

۲- مراکز رادیو و تلویزیونی

۳- آزمایشگاههای مخصوص

۴- بیمارستانها

۵- مراکز دارای سیستمهای ابزار دقیق

۶- لوازم و دستگاههای دریافت و ارسال ماهوارهای

۷- مراکز و شبکه های کامپیوتری

مقدمه:

نیروگاه سیکل ترکیبی نیروگاهی است که شامل تعدادی توربین گاز و توربین بخار می‌شود.

در این نوع نیروگاه، با استفاده از بویلر بازیاب، از حرارت موجود در گازهای خروجی از توربین‌های گاز، برای تولید بخار آب مورد نیاز در توربین‌های بخار استفاده می‌شود.

اگر توربین گاز به صورت سیکل ترکیبی نباشد، گازهای خروجی آن، که می‌توانند تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد دما داشته باشند، مستقیماً وارد هوا شده و انرژی باقی‌مانده در آن‌ها هدر می‌رود.

در حالی که در نیروگاه سیکل ترکیبی، از این انرژی استفاده می‌شود و بویلر توربین بخار بدون نیاز به سوخت، بخار آب تولید می‌کند؛ بنابراین، با استفاده از این روش، راندمان سیکل افزایش می‌یابد.

نیروگاه‌های سیکل ترکیبی (Combined cycle power plant) راه حل بسیار کارآمد، انعطاف‌پذیر، قابل اعتماد، مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست برای تولید برق است.

نیروگاه سیکل ترکیبی در واقع ترکیبی از توربین بخار و توربین گازی می‌باشد به نحوی که ژنراتور توربین گازی برق را تولید می‌کند، در عین حال انرژی حرارتی تلف شده از توربین گاز (توسط محصولات احتراق) برای تولید بخار مورد نیاز توربین بخار مورد استفاده قرار می‌گیرد و به این طریق برق اضافی تولید می‌شود.

با ترکیب کردن این دو سیکل بهره بری از نیروگاه افزایش پیدا می‌کند. بازده الکتریکی از یک چرخه ساده کارخانه نیروگاه برق بدون استفاده از اتلاف گرما به‌طور معمول راندمانی بین ۲۵ تا ۴۰ درصد دارد،

در حالی که همان نیروگاه با سیکل ترکیبی راندمان الکتریکی حدود ۶۰ درصد را دارد.

انواع نیروگاه سیکل ترکیبی:

نیروگاه های سیکل ترکیبی از نظر نوع توربین ها و بازیاب ها و وجود مشعل به دسته های زیر تقسیم می شوند:

۱٫ نیروگاه های سیکل ترکیبی با مشعل

۲٫ نیروگاه های سیکل ترکیبی بدون مشعل

۳٫ نیروگاه های سیکل ترکیبی با دیگ بازیافت گرما با فشار بخار چند گانه

۴٫ نیروگاه های سیکل ترکیبی با سیکل بسته توربین گازی با گرمایش آب تغذیه در چرخه بخار

۵٫ نیروگاه های سیکل ترکیبی با دیگ بازیافت گرما مجهز به بازیابی و یا گرمایش آب تغذیه