Daily Archive: ۲۴ بهمن ۱۳۹۵

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

نکات مهم در باره ups


Whad

فرق UPS هایOff Line,Line Interactive,On Line در چیست؟

منبع تغذیه بدون وقفه ( یو پی اس ) دستگاهی است متشکل از قطعات حالت جامد (SOLID – STATE) که بین منبع برق ورودی و بار وصل شده واز بروزاختلافات برق ورودی ( برق شهر ) از جمله قطع کامل آن جلوگیری می کند :

به طور کلی ، مدل یو پی اس ها از لحاظ ساختار طراحی در یکی از سه حالت ,  Line interactive  ,Off-line On-line قرار می گیرند . صرفنظر از طراحی خاص هر یک ، چند ویژگی مهم در تمامی یو پی اس ها مشترک است . همه آنها دارای باتری هستند و تا زمانی که برق شهر قابل استفاده است انرژی را در باتریها ذخیره می کنند و پس از قطع برق شهر انرژی باتری را به جریان متناوب ((AC تبدیل می کنند . بنابراین تمام سیستمها باید دارای شارژ باتری و مدار اینورتر باشند . همچنین تمام یو پی اس ها دارای یک سیستم Bypass هستند که همراه با یک سوئیچ در خروجی وسیله ارتباط با را جهت تغذیه مستقیم از برق شهر فراهم می کنند . در بسیاری از موارد مدار سوئیچ خروجی با به کاربردن سوئیچهای استاتیک تکمیل می شود . البته در یوپی اس های توان پایین این کار به وسیله رله انجام می گیرد .

سیستم off – line

در یو پی اس مدل Off-line بارهای حساس از مسیر By pass انرژی دریــافت می کنند و اگـر تغذیـه مسیر By pass قطع شود یا ولتاژ آن خارج از محدوده قابل قبول و مجاز قرارگیرد ، مسیر اینورتر جایگزین آن می شود . در طی عملکرد عادی دستگاه ، هراختلالی که در محدوده قابل قبول ولتاژ Bypass باشد به بار منتقل می شود . اگر چه در بسیاری از مدلهای این یو پی اس در مسیر Bypass خود تا حدودی از افزایش شدید و ناگهانی ولتاژ (spike ) جلوگیری می کنند و فیلتر های RF (فرکانس رادیویی ) در مسیر Bypass آنها وجود دارد .

در شرایط عادی شارژ باتری به طور مداوم کار می کند تا باتریها را کاملا آماده نگهدارد . در برخی از یو پی اس ها ممکن است اینورتر خاموش باشد تا راندمان کلی دستگاه افزایش یابد ، اگر چه قسمتهای کنترل الکترونیکی آن به منظور عملکرد سریع اینورتر همواره فعال می باشند.

اگر ولتاژ Bypass از حداقل مجاز پایین تر رود ، اینورتر بلافاصله شروع به کار کرده و بار به وسیله سوئیچ استاتیک ( یا رله خروجی ) به اینورتر منتقل شود با توجه به این که مراحل انتقال پس از قطع ولتاژ  Bypassآغاز می شود وقفه اجتناب ناپذیر در تامین انرژی بار روی می دهد ، اگرچه این وقفه کوتاه به اندازه ۱۰~۲میلی ثانیه است

لازم به ذکراست که اکثربارها به نحو مطلوب و بی آنکــه متحمل اثـرات مضـری شـوند این زمان را پشت سر می گذارند و با عادی شدن وضع برق شهر بار مجددا به مسیر Bypass منتقل می شود.

سیستم Line – Interactive

این نوع یو پی اس شامل دستگاههایی می شود که در آنها سعی شده با اضافه کردن سیستم تنظیم ولتاژ در مسیرBy pass عملکرد بهتری نسبت به سری Off-line ارائه شود . دو نوع از متـداولترین سیستمهای این رده یو پی اس مجهز به ترانس Buck/Boost وترانس ferrorvesonat   می باشد.مشابه مدلهای Off-Line یو پی اس مدل Line-Interactive بار خــود را از طـریق مسیرBypass  تغذیه می کندوبراثر هر حادثه ای که سبب قطع برق شهر شود آن رابه اینورتر انتقال می دهد. در بخشهای باتری، شارژ و مدار اینورتر نیز با سیستم Off-Line مشابه است اما به خاطر اضـافه شدن مدار تنظیم ولتاژ در مسیر By pass بار کمتر به اینورتر انتقال می یابد. چنین سیستمی تاثیر بیشتری درکاهش هزینه ها داشته و عمر مفید باتری در مقایسه با Off-Line بیشتر می شود.

انواع Line- Interactive

۱- ترانس Buck/Boost جهت تنظیم ولتاژ در مسیر Bypass اضافه می شود این ترانس با سیم پیچ ثانویه چند سر به همراه چندین رله طوری تنظیم می شود که هر دو سطح پایین و بالای ولتاژ مسیر Bypass را به طور مناسب پوشش داده و بدین طریق ولتاژ خروجی یوپی اس را به اندازه ولتاژ مورد نیاز محدود کند. این بدین معناست که محدوده ولتاژ قابل قبول ورودی (بدون نیاز به عملکرد اینورتر) افزایش یابد.یک یو پی اس در این طبقه بندی می تواند با دامنه ولتاژ ورودی بین +%۲۰ تا – %۳۰ فراتر از محدوده ولتاژ نامی و با استفاده از انرژی Bypass ، ولتاژ بار خود را تامین کند.

۲- عملکرد ترانس فرورزنانس نیز شبیه ترانس  Buck/Boost می باشد، در این مورد ترانس فرورزنانس جایگزین ترانس Buck/Boost شده است. این ترانس تنظیم و رگولاسیون ولتاژ را در برابر اختلالهایی مانند نویز خط الکتریکی انجام می دهد و به ازای تغییر در ولتاژ ورودی از -%۴۰ تا +%۲۰  خروجی تنها ۳%+  مقدار نامی تغییر خواهد کرد. همچنین این ترانس با ذخیره انرژی، برق مورد نیاز کامپیوترها را در زمان قطع کامل برق برای مدت کوتاهی تامین می کند تا اینورتر شروع به کار کند. بنابریان بدون ایجاد وقفه در جریان برق بار بین مسیر اینورتر Bypass منتقل شده و یوپی اس عملاً به یک سیستم واقعی On-Line تبدیل می شود که در خروجی آن وقفه ای مشاهده نمی شود.

۳- در Bi- directional power converter تنها یک بلوک جایگزینی یکسو کننده (شارژر) و مدار اینورتر منتقل می شود، خیلی سریع تغییر حالت داده و به عنوان یک مدار اینورتر عمل می کند. همچنین از این نوع طراحی می توان در مدار Buck/Boost یا در هر کدام از سیستم های مختلف Line-interactive استفاده کرد.

سیستم  On-Line

عادی هنگامی که بار انرژی خود را دریافت می کند به خوبی در برابر اختلالات برق شهر محافظت می شود.چون یکسو کننده و اینورتر مانند یک سو در برابر نویز موجود در خطوط انتقال برق و نوسانات زودگذر ولتاژ عمل کرده و در نهایت یک ولتاژ خروجی کاملآتنظیم شده را تنظیم می کنند.اگـر ولتــاژ ورودی از محدوده مجاز(مثل۲۰%-تا ۱۰%+)تجاوز کند یا این که کاملآ قطع شود .اینورتر با استفاده از انرزی باتری به کار خود ادامه می دهد انجام این مراحل به نحوی صورت می پذیرد که هیچ وقفه ای به بار منتقل نشود زمانی که انرژی باتری استفاده میشود اینورتر مانند زمان استفاده از برق شهر همان میزان رگولاسیون ولتاز را ارائه میکند و بار از یک سوئیچ استاتیک به خروجی اینورتر متصل است.چگونه UPS مناسب خود را انتخاب کنیم؟ پارامترهای اصلی جهت خرید یک دستگاه UPS

  1. THD(Total Harmonic Distortion) : بارهایی که از منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می کنند ، به دلیل ایجادهارمونیک در شبکه باعث داغ شدن سیم مارنول و به تبعه آن باعث بروز گرما در سیستم برق می شوند . بنابراین در جاهایی که تعداد منابع تغذیه سوئیچینگ زیاد دارند بهتراست از ups استفاده گردد که THD جریان ورودی پایین مثلا ۱۰% داشته باشد البته این را نیز نباید فراموش نمود که در جایی که ژنراتور نیز وجود دارد استفاده از UPS با THD پایین ضروری می باشد.
  2. زمان سوئیچ : فاصله زمانی بین سوئیچ از برق شهربه باتری و بالعکس ، هرچه این زمان بیشتر باشداحتمال ریست شدن کامپیوتر در لحظه سوئیج بیشتر میگردد . ( فقط On line / UPS زمان سوئیچ صفر دارد )
  3. زمان پشتیبانی : مدت زمان مورد نیاز برای پشتیبانی از باتری در زمان قطع برق شهر ، این زمان بستگی به آمپر ساعت باطری داشته و با کم و زیاد شدن آمپر ساعت باتری کم و زیاد میگردد فقط یو پی اس باید قابلیت شارژ باتری را درکمترین زمان ممکن (حدودا بین ۴تا ۸ ساعت)را داشته باشد در بعضی یو پی اس ها محدودیت جریان شارز دارد.
  4. نویز شنیداری : زمانی که دستگاه روشن است ،صدای ناشی از فن یا ترانس دستگاه میزان نویزی را ایجاد میکند ،استفاده از یو پی اس با کمترین نویز در ادارات و بیمارستانها و مکانهایی که نیازمند کمترین صدا میباشند ضروری میباشد.
  5. سایز و وزن : سایز و حجم دستگاه میتواند بر اساس مکان استفاده متفاوت باشد.
  6. استحکام و قابلیت اطمینان : استحکام و قابلیت اطمینان زیاد در برابر شرایط آب و هوایی و شرایط سخت و بحرانی (اضافه بارهای لحظه ای)از مهمترین پارامترهای انتخاب یو پی اس می باشد.
  7. تکنولوژی ساخت و شکل موج خروجی :  چنانچه منابع تغذیه دستگاه های مورد استفاده بسیار حساس بوده و هیچگونه نویز یا اعوجایی نباید به آن وارد شود و شکل موج خروجی به صورت سینوسی کامل و بدون قطعی و بدون وابستگی به ولتاز ورودی لازم باشد ،پیشنهاد میگردد از یو پی اس ONLINE  استفاده شود و چنانجه ورود نویز یا تغییر شکل موج خروجی سیستم از درجه اهمیت کمتری برخوردار است ،یو پی اس ها  Line_Interactive توصیه میشود.

البته در انتخاب تکنولوزی باید به نوسانات برق شهری در منطقه نیز دقت شود (وجود افت ولتازهای شدید ،قطعی ها و مداوم و غیره …..)

توان نامی : از دو راه میتوان نامی برای UPS  را محاسبه نمود۰

روش اول : توان معرفی تک تک دستگاهها را برحسب وات محاسبه نموده و با هم جمع نموده و بر ضریب توان خروجی یو پی اس تقسیم نموده توان دستگاه یو پی اس بر حسب آمپر بدست می آید.

روش دوم : جریان مصرفی کل دستگاهها اندازه گرفته در ۲۲۰ ضرب مینما ییم توان یو پی اس بر حسب ولت آمپر بدست می آید.

البته بهتر است که مقدار بار متصل به یو پی اس نهایتا ۷۰% از توان خروجی یو پی اس باشد تا در بارهای لحظه ای و کلید زنی که جریان تحظه ای دارند فشار کمتری به یو پی اس وارد شود.

رنج تغیرات ولتاز و فرکانس ورودی:میزان تغیرات ولتاز ورودی و فرکانس بدان معنی است که بازه ولتاز ورودی و فرکانس ولتاز مثلآ ۱۶۰~۲۸۰ vae   و فرکانس از ۴۵~۶۵  اگر در ورودی (برق شهر) تغییر نماید یو پی اس بدون استفاده از باتری و با استفاده از فیلتراسیون داخلی به کار خود ادامه داده و ولتاژ خروجی مناسبی را ارائه میدهد .در صورتی که یو پی اس خارج از این بازه باشد ،یو پی اس به حالت  Backup رفته و ورودی را قطع مینماید و از باتری استفاده میکند تا مجددا به حالت نرمال برگردد.رنج ولتاژ خروجی و فرکانس خروجی و رگولاسیون آن بازه ولتاز و فرکانس خروجی یو پی اس که مقدار آن با بازه ولتاز ورودی دستگاههای مصرفی وصل به یو پی اس باید هماهنگ باشد ،در یو پی اس ها ی online  رگولاسیون ولتاژ کمتر از ۲%+ و فرکانس کمتر از ۵/۰% در یو پی اس ها ی off_line  و line_Interactive  رگولاسیون ولتاژ ۱۰%+  تا ۳%+ و بین ۵/۲% تا ۵/۰% میباشد.

چگونه زمان برق دهی(Back Up) را برای باتری ها محاسبه کنیم؟

زمان Back up مدت زمانی است که باتری باید انرژی و توان مورد نیاز بار را تامین نماید و اغلب به آن زمان استقلال (Autonomy) یا زمان دشارژ نیز گفته می شود .

باتریها درانواع گوناگون و میزان آمپرساعت متفاوت عرضه می شوند ، بنابراین به منظور نصب باتری مناسب و استفاده ازآن باید محاسبه دقیقی انجام گیرد.

درانتخاب باتری با ظرفیت یا سرویس دهی مناسب حداقل به دو نکته باید توجه شود .

۱٫ بار باتری      ۲٫ زمان استقلال یاBack up  موردنیاز

ابتدا جریان کشیده شده از باتری را محاسبه می کنیم . به عنوان مثال :

اگر بار متصل به یو پی اس ۵KVA و ضریب توان آن ۸% باشد بار یو پی اس ۴kw است . اگر راندمان اینورتر یو پی اس ۹۰% بــاشد تلفـات اینــورتـر۳۶/ kw0 است . بنــابراین بــرای تغـذیه بار باتری باید به انــدازه Kw 36/4= kw36/0 + kw 4توان ((dc تولید کند.

حال اگر ولتاژ ثابت باتری ۱۹۲ ولت باشد و زمان Back up ، ۳۰ دقیقه باشد . ابتدا جریان dc را محاسبه می کنیم که جریان ۷۱/۲۲ خواهد شد .

توجه : محاسبه فوق به شکل ساده در این جا آمده است زیرا ولتاژ واقعی باتری با دشارژشدن آن افت می کند .

سازندگان باتری همیشه جداول یا نمودارهایی را عرضه می کنند که با استفاده از اطلاعات آنها می توان ظرفیت سرویس دهی موردنیاز را تعیین کرد.

در مورد مثال فوق باتوجه به اطلاعات ارائه شده از سوی سازندگان باتری ، ۱۶ عدد باتری (۱۹۲ ولت) با ۲۴ آمپر ساعت ظرفیت سرویس دهی می تواند برای ۳۰ دقیقه بار را تغذیه کند .

انواع باتری های قابل استفاده در UPS کدامند؟

انواع باتری شامل : سرب اسید ، نیکل کادمیم ، لیتیوم و سیلور آلکالین می باشند.

مناسبترین نوع باتری برای UPS نوع سرب اسید (lead – acid) می باشد و بیشتر بادرپوش کاملا بسته که نیاز به سرویس و نگهداری ندارد و با ولتاژ ۱۲V استفاده می گردد . البته در آمپر ساعت بالااز ۲ ولتی استفاده می گردد در جاهایی که نیاز به طول عمربالاتراز۱۰ سال باشد . معمولا از نیکل کادمیم استفاده می گردد.

در صورتی که بخواهیم UPS با ژنراتور سنکرون گردد چه نکاتی را باید رعایت نماییم؟

گاهی اوقات در ایجاد هماهنگی بین ژنراتورو سیستم یو پی اس مشکلاتی به وجود می آید ولتاژ خروجی ژنراتور ممکن است به عنوان ورودی یو پی اس قابل قبول باشد اما غالبا محدوده فرکانس خروجی ژنراتورفراتر از مقداری است که یو پی اس برای پذیرش آن طراحی شده است . دربدترین حالت تغییرات فرکانس درژنراتور به گونه ای خواهد بود که یوپی اس نمی تواند با آن ستکرون شود چون یا فرکانس خارج از محدوده مجاز است یا این تغیییرات بسیار سریع دارد به طوری که بدون به وجود آمدن تاثیر نامطلوبی به روی بار یو پی اس نمی تواند با این تغییرات هماهنگ شود .

این مشکل به دو طریق قابل حل می باشد ابتدا اینکه کارخانه سازنده ژنراتور با توجه به اینکه دستگاه آنها در آینده ممکن است یک یو پی اس را تغذیه کند آن را طوری ناراضی نماید که ژنراتور درتلرانسمار دقیق نیز کار کند . دوم از یو پی اس هایی استفاده نمایم که بتواند بیشتر تغییرات فرکانس در ژنراتور را قبول کنند . البته تا زمانی که ولتاژ خروجی ژنراتور مناسب و با حداقل تغییرات باشد . ( معمولا یو پی اس های on-line بهتر از دیگر یو پی اس های دیگر قابل سنکرون شدن با ژنراتور هستند)

در انتخاب باتری با طول عمر مورد نیاز چه نکاتی راباید رعایت کرد؟

باطریها با طول عمر مفید متفاوت تولید می گردند معمولا باطریهای نیکل کادمیوم دارای طول عمرزیاد می باشد ، در صورتی که سرویس و نگهداری آن درست صورت گیرد، ولی چون دارای قیمت بالامی باشد معمولا کمتراستفاده می گردد ، باطریهااسید  – سرب با درپوشی باز (تر) دارای قیمت کمتر با طول عمر کوتاه بوده و نیاز به سرویس و نگهداری می باشد ، بهترین باطری با قیمت مناسب نوع سیلد اسید ( اسید – سرب با درپوشی بسته ) می باشد ، اولا نیاز به سرویس و نگهداری ندارد . دوما دارای طول عمر ۴ سال به بالامی باشد ، البته امروز این باطریها با طول عمر بالای ۱۰ سال نیز تولید میگردد . بنابراین در هنگام انتخاب باطریها باید به نکات بالا توجه گردد . همچنین به این موضوع نیز توجه شود که بعضی از یو پی اس ها همه باطریها را برای اتصال به آنها نمی پذیرند که سازنده آنها معمولا نوع باطری قابل اتصال به آنها را ذکر می کند.

UPS کدام کشورها دارای کیفیت بالا میباشد؟(سازندگان کدام کشورها از معروفیت برخوردارند؟)

امروزه خیلی از کشورها UPS تولید می کنند و روز به روز به این تولید کنندگان نیز افزوده می گردد ، البته در ایران امروزه بیشتر شرکتها واردکننده UPS هستند تا تولید کننده و تعداد معدودی تولید کننده UPS هستند.

بیشتر UPS های وارداتی نیز متعلق به شرکت های چینی می باشد که دارای کیفیت های متفاوتی است، رو ی هم رفته در حال حاضر UPS های کشورهای اروپای غربی از جمله ایتالیا و فرانسه دارای کیفیت بالاتری از دیگر کشورها می باشند .

امروزه UPS های توان پایین با قیمت کم متعلق به کشورهای آسیای شرقی از جمله چین می باشد و UPS های با توان بالاتر از ۱۰۰KVA خیلی کم در شرکت های چینی تولید می شود در حالی که UPS های با توان بالای ۱۰۰KVA  تا ۸۰۰KVA بیشتر در کشورهای اروپای غربی تولید می شود که دارای کیفیت بالا می باشد . بنابراین در صورت نیاز به کیفیت بالا با IP بالا بیشتر باید در کشورهای اروپای غربی به دنبال آن گشت .

باتری های کدام کشورها معروف بوده و علت آن چیست؟

باطریها(مخصوصا باطریهای خشک سیلد اسید )با طول عمرهای متفاوت تولید می شود. بیشتر باطریهایی که با طول عمر پایین تولید میشود و متعلق به کشورهای آسیایی از جمله چین می شود ،کمتر باطری با طول عمر بالای ۵ سال تولید می شود و اگر تولید می گردد معمولا کمتر به کشور ایران وارد می شود(به دلیل نبود مشتری) در حالی که باطری ها با طول عمر بالای ۱۰ سال بیشتر در کشورهای آمریکایی و اروپایی تولید می گردد و باطری ها با طول عمر ۵ تا ۸ سال نیز در کشور کره تولید می گردد،بنا براین در صورتی که باطری با طول عمر بالای ۱ سال می خواهید بهتر است باطری اروپایی خریداری نمایید و در صورتی که باطری ارزان قیمت بخــواهید باطری چینی خریداری نمایید و اگر متوسط طول عمر و قیمت را می خواهید می توانید از باطری های کره ای استفاده نمایید.

قبل از نصب چه موارد ایمنی باید رعایت گردد؟

قبل از نصب چه موارد ایمنی باید رعایت گردد .

  1. طریقه حمل و قرارگیری برای سالم رساندن UPS به مکان نصب
  2. اندازه ووزن ، آیا محل نصب فضای کافی برای نصب UPS دارد و کف آن تحمل وزن UPS را دارد
  3. انتخاب مکان نصب مناسب ( برای بالا بردن طول عمر UPS و باطری)
  4. شرایط محیطی ( حرارت ، رطوبت و نویز صوتی محل نصب )
  5. نصب الکتریکی ( نوع اتصالات ، مقطع کابلهای ورودی و خروجی ، فیوزهای حفاظتی و غیره )
  6. اتصال بار به یو پی اس ( فاز و نول بارها مستقیم به یو پی اس و یا تابلو UPS وصل گردد و بین راه بابرق شهر اتصال نداشته باشد ، توزیع بار بین فازها در صورت سه فاز بودن و غیره …)
  7. اتصال زمین ( ارت ، برای برطرف کردن نویز و حفاظت دستگاههای برقی و یو پی اس )
  8. بررسی عملیات نصب ( برای نصب و راه اندازی بودن خطا و اشکال )

محل مناسب برای UPS و باتری باید دارای چه ویژگی هایی باشد؟

  • فضای موجود کافی باشد .
  • سطح زمین توان تحمل وزن دستگاه را دارا باشد
  • نصب دستگاه باعث ایجاد مزاحمت برای کارکنان یا اختلال در کارها نشود

شرایط محیطی مکان انتخابی مناسب باشد (حرارت ایده آل برای باطری ۲۰◦Cتا ۲۵◦C و حرارت کارکرد UPS 0 – ۴۰ می باشد و رطوبت بین ۹۰% – ۲۰% باشد نویز محیط زیاد نباشد که روی کارکرد UPS تاثیر بگذارد

  • امکانات امنیتی و در عین حال مطمئن جهت دسترسی به یو پی اس فراهم باشد.
  • نصب یو پی اس نباید برجریان هوا و شرایط محیطی تجهیزات تاثیری بگذارد .
  • سعی شود کلیدها و ابزار سوئیچ و کنترل یو پی اس در یک مکان باشد .
  • در محل انتخاب شده برای نصب یو پی اس جای امنی برای تعبیه باطری وجود داشته باشد .

مشخصات برق ورودی دستگاه چگونه باید باشد و چه نکات ایمنی باید رعایت گردد؟

  1. از فازهایی استفاده نماید که بارهای با جریان لحظه ای بالا روی آن نباشد که با هر بار وارد شدن این بار ولتاژ از حد متعارف افت ننماید .
  2. از فیوز جداگانه در تابلو برق شهر برای UPSاستفاده نمایید .
  3. فیوز ورودی یو پی اس را با توجه به ماکزیمم جریان ورود با ضریب ۲/۱ انتخاب نمایید.
  4. در صورتی که یو پی اس سه فاز می باشد ترتیب فازها رعایت گردد .
  5. فرکانس برق ورودی از محدوده مجاز خارج نباشد .
  6. ولتاژ ورودی از حد مجاز خارج نباشد .

مشخصات خروجی UPS چیست و چه وسایلی می توان به آن وصل نمود؟

مشخصات خروجی هر UPS با توجه به مشخصات فنی دستگاه مشخص می گردد که شامل :

  1. توان ، ضریب توان ولتاز ، فرکانس ، ظرفیت تحمل اضافه بار و THD خروجی و غیره
  2. توان هر دستگاه، که مشخص می باشد زیرا با توجه به سفارش شما تعیین می گردد .
  3. ضــریب توان خروجی، که بهتر است بالاتر از ۸%  باشد که ضریب توان اکتیو (وات خروجی را مشخص می کند.)
  4. ولتاژ خروجی که بازه ولتاژ خروجی با تلرانس خروجی آن را مشخص کند : مثلا : ۲۲۰ -%۱۷

چه وسایلی را نمی توان به UPS وصل نمود؟

یو پی اس معمولا دستگاهی انعطاف پذیر است ، اما نوع خاصی از بارها هستند که نباید آنها را به روش متدوال به یو پی اس وصل نمود ، این بارها عبارتند از :

۱٫       لامپهای فلورسنت یا لامپهای گازی

۲٫       موتورها و کمپرسورها

۳٫       دستگهاههای تهویه مطبوع

۴٫       پرینترهای لیزری

هریک از این دستگاهها یا درحین کارکردن عادی و یادرلحظه روشن شدن ، جریان زیادی از منبع تغذیه خود می کشند جریان زیادیو پی اس را به حالت اضافه بار می برد ، در نتیجه ولتاژ خروجی یو پی اس قطعاکاهش خواهد یافت و این امر سبب آسیب دیدن سایر قطعات و تجهیزات حساس می گردد مثلآ جریان راه اندازی موتورها معمولا بین ۴ تا ۱۰ برابر مقدار نامی آن می باشد.

در صورتی که بخواهیم از یو پی اس برای حفاظت از بارهایی با جــریان لحظه ای زیاد مــانند پرینتر های لیزری و موتورها استفاده گردد ،یو پی اس مورد نظر باید از مشخصات الکتریکی قویتری برخوردار باشد.

چه مواردی در UPS باید مرتب بازبینی شود؟

 در ups ها به صورت دوره ای باید موادی مرتب چک گردد که آنها شامل ولتاژ ورودی و خروجی فرکانس ورودی و خروجی ، توان مصرفی ups ، دمای محیط و دمای داخلی ups ، مسیرهای تهویه و فنهای داخلی ups ، جریان شارژ باطریها با قطع ورودی ups و اطمینان از سالم بودن کلیه باطریها در هنگام backup ، اطمینان از سالم بودن کلیه کلیدهای ورودی و خروجی و غیره …………

عوامل موثر در افزایش طول عمر UPS و باتری چیست؟

انواع مختلف یو پی اس و سیستمهای گوناگون وابسته به آنها و باتریها به منظور اطمینان از داشتن مساعدترین وضعیت کاری به سرویس و نگهداری دوره ای و به خصوص تعویض برخی قطعات نیازدارند . بنابراین برای اطمینان از این که دستگاه در طول عمر مفید خود در بهترین شرایط کاری نگهداری شود نیاز به سرویس و نگهداری به صورت برنامه ریزی شده دارد و همچنین تعویض قطعات در پایان عمر مفید آنها که این باعث افزایش طول عمر سیستم می گردد . ( در مورد شرایط سرویس و نگهداری به سئوال یک و دو مراجعه کنید)

انواع رابط کامپیوتری و نرم افزار در UPS کدام است؟

یو پی اس های جدید مجهز به امکاناتی برای اعلام وضعیت وطرز کار خود به مراکز کنترل سیستم و دستگاههای حساس می باشند . در ساده ترین حالت این گونه اطلاعات به وسیله کنتاکتهای بدون پتانسیل منتقل می شوند در مراحل پیشرفته تر تبادل اطلاعات از طریق پورت سریال RS – ۲۳۲  و USP انجام شود با استفاده از کارت SNMP و ارتباط سریال آن اطلاعات بیشتری با سرعت بالاتر به شبکه کامپیوتری ارسال می شود و بدین روش اطلاعات بررسی شده ئدر صورت نیا سیستم از طریق شبکه خاموش می شود .

به دلیل اینکه هر کدام از کارخانه های سازنده  یو پی اس یک پروتکل RS – ۲۳۲ مخصوص به خود را بکار می برند . نرم افزارهای shutdown و سایر تجهیزات آنها که در سیستم نصب می شوند . ( به عنوان مثال windows nt  و کارت AS400) از کنتاکتهای بـدون پتانسیل به عنـوان نشاندهنده وضعیت یـو پی اس استفاده می کنند .

متاسفانه در اروپا استاندارد معینی برای پروتکل RS – ۲۳۲ وجود ندارد ، بنابراین هرکدام از سازندگان یو پی اس پروتکل مخصوص خود را بکار می برند . به همین دلیل خریداران یو پی اس باید نرم افزار مناسب جهت ارتباط به یو پی اس توسط RS -232  را از سازندگان با فروشندگان مجاز یو پی اس دریافت کنند .

این نرم افزار ها کنترل سیستم عاملهای کامپیوتر سازگاری دارد و معمولا دارای امکانات زیر :

  1. نمـایش گرافیکی وضعیت یو پی اس ، ولتاژ ، جریان ، درصد بار ، ولتاژ باتری و فـرکانس مـربوط به آن
  2. داشتن پاسخ قابل برنــامه ریزی در برابر وضعیتهای به خصوص بروز خطا در سیستم و اعـلام این آلارمها به کاربران
  3. داشتن یک جدول زمان بندی برای آزمایش سیستم با انجام برخی وظایف دستگاه  و ثبت  همه اطلاعات

کارت SNMP چیست وچه ویژگی هایی دارد؟

کارت SNMP  یو پی اس را مستقیما به شبکه کامپیوتری وصل می کند ، به صورتی که یو پی اس به یکی از دستگاههای متصل به شبکه تبدیل می شود .

معمولا کارت SNMP بین برد ارتباطی سریال یو پی اس و شبکه کامپیوتری قرار می گیرد . اگرچه کارتهای موجود در بازار می توانند به عنوان رابط بین کنتاکتهای بدون پتانسیل یو پی اس و شبکه نیز در نظر گرفته شوند . این کارتها اطلاعات حاصل از کنتاکتها را به فرم مناسبی تبدیل می کنند تا توسط سایر دستگاههای شبکه نیز قابل دریافت باشند .

آیا امکان تنظیم پارامترهای UPS وجود دارد؟

لازم به ذکر است که در بعضی از UPS ها امکان تنظیم ولتاژ خروجی ، ولتاژ بالای باطری وولتــاز مسیر by pass به صورت نرم افزاری و از روی پنل جلوی یو پی اس امکان پذیر می باشد و در بیشتر UPS ها این تنظیمات ممکن است توسط پتانسیومتر و از روی بردهای کنترولر و یا به صورت سخت افزاری با تعویض یک سری قطعات امکان پذیر می باشد که در مورد دوم معمولا این کار توسط سازندگان و یا تکنسین های مجرب صورت می گیرد و بهتر است توسط خریداران به هچ عنوان صورت نگیرد .

منبع: مانا سیستم گلستان

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d9%86%da%a9%d8%a7%d8%aa-%d9%85%d9%87%d9%85-%d8%af%d8%b1-%d8%a8%d8%a7%d8%b1%d9%87-ups/

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

سنکرون کردن یو پی اس با ژنراتور

سنکرون کردن یو پی اس با ژنراتور

در صورتی که بخواهیم UPS با ژنراتور سنکرون گردد چه نکاتی را باید رعایت نماییم؟

گاهی اوقات در ایجاد هماهنگی بین ژنراتورو سیستم یو پی اس مشکلاتی به وجود می آید.

ولتاژ خروجی ژنراتور ممکن است به عنوان ورودی یو پی اس قابل قبول باشد اما غالبا محدوده فرکانس خروجی ژنراتورفراتر از مقداری است که یو پی اس برای پذیرش آن طراحی شده است .

دربدترین حالت تغییرات فرکانس درژنراتور به گونه ای خواهد بود.

که یوپی اس نمی تواند با آن ستکرون شود.

چون یا فرکانس خارج از محدوده مجاز است یا این تغیییرات بسیار سریع دارد.

به طوری که بدون به وجود آمدن تاثیر نامطلوبی به روی بار یو پی اس نمی تواند با این تغییرات هماهنگ شود .

این مشکل به دو طریق قابل حل می باشد.

ابتدا اینکه کارخانه سازنده ژنراتور با توجه به اینکه دستگاه آنها در آینده ممکن است یک یو پی اس را تغذیه کند آن را طوری ناراضی نماید که ژنراتور درتلرانسمار دقیق نیز کار کند .

دوم از یو پی اس هایی استفاده نمایم که بتواند بیشتر تغییرات فرکانس در ژنراتور را قبول کنند .

البته تا زمانی که ولتاژ خروجی ژنراتور مناسب و با حداقل تغییرات باشد .

( معمولا یو پی اس های on-line بهتر از دیگر یو پی اس های دیگر قابل سنکرون شدن با ژنراتور هستند).

منبع: مانا سیستم گلستان

فروش ویژه صاعقه گیر

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%b3%d9%86%da%a9%d8%b1%d9%88%d9%86-%da%a9%d8%b1%d8%af%d9%86-%db%8c%d9%88-%d9%be%db%8c-%d8%a7%d8%b3-%d8%a8%d8%a7-%da%98%d9%86%d8%b1%d8%a7%d8%aa%d9%88%d8%b1/

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

شرایط انتخاب یو پی اس

شرایط انتخاب یو پی اس

خرید یک دستگاه UPS

THD(Total Harmonic Distortion) :

بارهایی که از منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می کنند ، به دلیل ایجادهارمونیک در شبکه باعث داغ شدن سیم مارنول و به تبعه آن باعث بروز گرما در سیستم برق می شوند .

بنابراین در جاهایی که تعداد منابع تغذیه سوئیچینگ زیاد دارند بهتراست از ups استفاده گردد.

که THD جریان ورودی پایین مثلا ۱۰% داشته باشد.

البته این را نیز نباید فراموش نمود که در جایی که ژنراتور نیز وجود دارد استفاده از UPS با THD پایین ضروری می باشد.

فروش ویژه صاعقه گیر اکتیو آذرخش


زمان سوئیچ :

فاصله زمانی بین سوئیچ از برق شهربه باتری و بالعکس ، هرچه این زمان بیشتر باشداحتمال ریست شدن کامپیوتر در لحظه سوئیج بیشتر میگردد .

( فقط On line / UPS زمان سوئیچ صفر دارد )


زمان پشتیبانی :

مدت زمان مورد نیاز برای پشتیبانی از باتری در زمان قطع برق شهر ، این زمان بستگی به آمپر ساعت باطری داشته و با کم و زیاد شدن آمپر ساعت باتری کم و زیاد میگردد.

فقط یو پی اس باید قابلیت شارژ باتری را درکمترین زمان ممکن (حدودا بین ۴تا ۸ ساعت)را داشته باشد.

در بعضی یو پی اس ها محدودیت جریان شارز دارد.


نویز شنیداری :

زمانی که دستگاه روشن است ،صدای ناشی از فن یا ترانس دستگاه میزان نویزی را ایجاد میکند.

استفاده از یو پی اس با کمترین نویز در ادارات و بیمارستانها و مکانهایی که نیازمند کمترین صدا میباشند ضروری میباشد.

فروش ویژه صاعقه گیر اکتیو آذرخش


سایز و وزن :

سایز و حجم دستگاه میتواند بر اساس مکان استفاده متفاوت باشد.


استحکام و قابلیت اطمینان :

استحکام و قابلیت اطمینان زیاد در برابر شرایط آب و هوایی و شرایط سخت و بحرانی (اضافه بارهای لحظه ای)از مهمترین پارامترهای انتخاب یو پی اس می باشد.


تکنولوژی ساخت و شکل موج خروجی :

 چنانچه منابع تغذیه دستگاه های مورد استفاده بسیار حساس بوده و هیچگونه نویز یا اعوجایی نباید به آن وارد شود و شکل موج خروجی به صورت سینوسی کامل و بدون قطعی و بدون وابستگی به ولتاز ورودی لازم باشد ،پیشنهاد میگردد از یو پی اس ONLINE  استفاده شود.

و چنانجه ورود نویز یا تغییر شکل موج خروجی سیستم از درجه اهمیت کمتری برخوردار است ،یو پی اس ها  Line_Interactive توصیه میشود.

فروش ویژه صاعقه گیر اکتیو آذرخش

online-high-frequency-ups-1397867

البته در انتخاب تکنولوزی باید به نوسانات برق شهری در منطقه نیز دقت شود (وجود افت ولتازهای شدید ،قطعی ها و مداوم و غیره …..)


توان نامی :

از دو راه میتوان نامی برای UPS  را محاسبه نمود۰

روش اول :

توان معرفی تک تک دستگاهها را برحسب وات محاسبه نموده و با هم جمع نموده و بر ضریب توان خروجی یو پی اس تقسیم نموده توان دستگاه یو پی اس بر حسب آمپر بدست می آید.

روش دوم :

جریان مصرفی کل دستگاهها اندازه گرفته در ۲۲۰ ضرب مینما ییم توان یو پی اس بر حسب ولت آمپر بدست می آید.

البته بهتر است که مقدار بار متصل به یو پی اس نهایتا ۷۰% از توان خروجی یو پی اس باشد.

تا در بارهای لحظه ای و کلید زنی که جریان تحظه ای دارند فشار کمتری به یو پی اس وارد شود.

فروش ویژه صاعقه گیر اکتیو آذرخش


رنج تغیرات ولتاز و فرکانس ورودی:

میزان تغیرات ولتاز ورودی و فرکانس بدان معنی است که:

بازه ولتاز ورودی و فرکانس ولتاز مثلآ ۱۶۰~۲۸۰ vae   و فرکانس از ۴۵~۶۵  اگر در ورودی (برق شهر) تغییر نماید یو پی اس بدون استفاده از باتری و با استفاده از فیلتراسیون داخلی به کار خود ادامه داده و ولتاژ خروجی مناسبی را ارائه میدهد .

در صورتی که یو پی اس خارج از این بازه باشد ،یو پی اس به حالت  Backup رفته و ورودی را قطع مینماید و از باتری استفاده میکند تا مجددا به حالت نرمال برگردد.

رنج ولتاژ خروجی و فرکانس خروجی و رگولاسیون آن بازه ولتاز و فرکانس خروجی یو پی اس که مقدار آن با بازه ولتاز ورودی دستگاههای مصرفی وصل به یو پی اس باید هماهنگ باشد.

در یو پی اس ها ی online  رگولاسیون ولتاژ کمتر از ۲%+ و فرکانس کمتر از ۵/۰%  میباشد.

و در یو پی اس ها ی off_line  و line_Interactive  رگولاسیون ولتاژ ۱۰%+  تا ۳%+ و بین ۵/۲% تا ۵/۰% میباشد.

فروش ویژه صاعقه گیر اکتیو آذرخش

th7FNU0BNG

منبع: مانا سیستم گلستان

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%b4%d8%b1%d8%a7%db%8c%d8%b7-%d8%a7%d9%86%d8%aa%d8%ae%d8%a7%d8%a8-%db%8c%d9%88-%d9%be%db%8c-%d8%a7%d8%b3/

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

چگونه زمان برق دهی(Back Up) را برای باتری ها محاسبه کنیم؟

زمان Back up مدت زمانی است که باتری باید انرژی و توان مورد نیاز بار را تامین نماید و اغلب به آن زمان استقلال (Autonomy) یا زمان دشارژ نیز گفته می شود .

باتریها درانواع گوناگون و میزان آمپرساعت متفاوت عرضه می شوند ، بنابراین به منظور نصب باتری مناسب و استفاده ازآن باید محاسبه دقیقی انجام گیرد.

درانتخاب باتری با ظرفیت یا سرویس دهی مناسب حداقل به دو نکته باید توجه شود .

۱٫ بار باتری      ۲٫ زمان استقلال یاBack up  موردنیاز

ابتدا جریان کشیده شده از باتری را محاسبه می کنیم . به عنوان مثال :

اگر بار متصل به یو پی اس ۵KVA و ضریب توان آن ۸% باشد بار یو پی اس ۴kw است . اگر راندمان اینورتر یو پی اس ۹۰% بــاشد تلفـات اینــورتـر۳۶/ kw0 است . بنــابراین بــرای تغـذیه بار باتری باید به انــدازه Kw 36/4= kw36/0 + kw 4توان ((dc تولید کند.

حال اگر ولتاژ ثابت باتری ۱۹۲ ولت باشد و زمان Back up ، ۳۰ دقیقه باشد . ابتدا جریان dc را محاسبه می کنیم که جریان ۷۱/۲۲ خواهد شد .

توجه : محاسبه فوق به شکل ساده در این جا آمده است زیرا ولتاژ واقعی باتری با دشارژشدن آن افت می کند .

سازندگان باتری همیشه جداول یا نمودارهایی را عرضه می کنند که با استفاده از اطلاعات آنها می توان ظرفیت سرویس دهی موردنیاز را تعیین کرد.

در مورد مثال فوق باتوجه به اطلاعات ارائه شده از سوی سازندگان باتری ، ۱۶ عدد باتری (۱۹۲ ولت) با ۲۴ آمپر ساعت ظرفیت سرویس دهی می تواند برای ۳۰ دقیقه بار را تغذیه کند .

منبع:مانا سیستم گلستان

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%da%86%da%af%d9%88%d9%86%d9%87-%d8%b2%d9%85%d8%a7%d9%86-%d8%a8%d8%b1%d9%82-%d8%af%d9%87%db%8cback-up-%d8%b1%d8%a7-%d8%a8%d8%b1%d8%a7%db%8c-%d8%a8%d8%a7%d8%aa%d8%b1%db%8c-%d9%87%d8%a7-%d9%85%d8%ad/

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

حفاظت کاتدی (کاتودیک) چیست؟

hefaztcatodi_jpg

امروزه خوردگی شیمیایی فلزات از جمله مشکلات اساسی و هزینه ساز صنایع بزرگ به خصوص صنعت نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاهی، آب و فاضلاب و … میباشد. لوله های انتقال و توزیع سوخت و آب، اسکله ها، کشتی ها، کندانسورها، دکلهای انتقال نیرو، مخازن ذخیره سوخت و دیگر سازه های مدفون (و یا غوطه ور) در یک الکترولیت متناسب با شرایط موجود و با توجه به ساختار متالورژیکی خود ، خورده شده و بعد از مدتی کار یک سیستم و پروسه فعال را مختل کرده و منجربه ضرر و زیانهای غیر قابل پیش بینی میشوند.

این مبحث باعث انگیزه انجام تحقیقات وسیعی در این زمینه شده است تا روشهای عملی مقابله با خوردگی شیمیایی فلزات به عرصه ظهور برسد. در خصوص پیشگیری از خوردگی لوله های مدفون، کف مخازن روزمینی و مخازن زیر زمینی نتیجه تحقیقات و آزمایشات انجام شده دو روش عمده زیر میباشد:

۱)       استفاده از انواع پوشش

۲)        استفاده از سیستم حفاظت کاتدیک

از آنجائیکه پوششهای موجود هیچ یک دارای راندمان ۱۰۰% نمی باشند لذا داشتن یک سیستم مکمل جهت حفاظت از خوردگی سازه های مدفون الزامی به نظر میرسد. روش تکمیلی یاد شده سیستم حفاظت کاتدیک میباشد که در این روش با کاتد کردن سازه در حال خورده شدن (که قبلاٌ آند بوده است) میتوان از خوردگی آن جلوگیری نمود.

کاتد کردن سازه با جایگزینی یک منبع تامین کننده الکترون انجام پذیر است که این منبع تامین کننده یک  منبع الکتریکی و یا یک فلز فعال تر (آندتر) از سازه مدفون ما میباشد. بدیهی است استفاده از هریک از روشهای یاد شده مستلزم صرف هزینه های اقتصادی میباشد ولی با یک بررسی کارشناسی میتوان نتیجه گرفت که صرف هزینه های اولیه جهت پوشش دادن سازه و نصب سیستم حفاظت کاتدی نه تنها از خطرات جانبی در آینده جلوگیری میکند بلکه هزینه های مربوط به تعویض قطعات، تعمیرات و جبران خسارات و زیانهای وارده را کاهش داده و هزینه های لازم جهت نصب چنین سیستم هایی را از نظر اقتصادی توجیه پذیرتر میسازد.

عوامل بسیاری در تعیین و انتخاب روش حفاظت کاتدی موثر میباشند که از آن جمله میتوان به : شرایط الکترولیت، امکان دسترسی به برق، امکان وجود بازرسی های آتی، شرایط سازه های مجاور، جریانهای سرگردان، نوع و کیفیت پوشش، مدت زمان طراحی سیستم، شرایط اقتصادی  و . . .   اشاره نمود.

شرایط اقتصادی یکی از مهمترین عوامل موثر در انتخاب سیستم می باشد که در نهایت باید یک حالت بهینه فنی ـ اقتصادی ایجاد شود. در اصل، طراحی یک سیستم حفاظت کاتدی زمانی موفقیت آمیز خواهد بود که تمامی شرایط فوق درآن مد نظر قرار گرفته باشد.

۱-۱-رفتار فلزات مدفون و غوطه ور در زمان استفاده از سیستم حفاظت کاتدیک

هرگاه یک فلز در تماس با یک الکترولیت خورده شود، در این صورت با آزاد شدن الکترون، یون های مثبت به داخل الکترولیت منتقل میشوند. در این حالت الکترون های اضافی در فلز باقی می مانند. این فرایند در مورد آهن به صورت زیر بیان می شود:

Fe à Fe2+ + ۲ e

خوردگی توسط انتقال جریان الکترون از فلز به الکترولیت صورت میگیرد که به دنبال آن یونهای مثبت به سمت الکترولیت و الکترون ها به سمت فلز حرکت میکنند. نواحی که این جریان از آنها عبور میکند را مناطق آندی و واکنش مربوطه را واکنش آندی می نامند (در بخشهای بعدی به آن اشاره کامل خواهد شد). اکثر اوقات یونهای فلزی با یونهای منفی داخل الکترولیت واکنش داده و محصولات خوردگی تشکیل شوند (برای مثال زنگ آهن در فولاد). بطور عمده این واکنش ها اثری بر روی واکنش خوردگی نمی گذارند مگر در زمانیکه محصولات ناشی از خوردگی، مقاوم در برابر تهاجمات خوردگی باشند. در نهایت بایستی از نظر بار الکتریکی یک تعادل برقرار شود. جهت متعادل شدن واکنش از نظر بار الکتریکی، باید یک جریان از محلول (الکترولیت) به سمت فلز حرکت کند و الکترون ها در محیط دیگری که منطقه کاتدی نامیده میشود، مصرف میشوند. میزان انتقال جریان در این واکنشها سرعت خوردگی را تعیین مینماید. برای مثال در مورد فولاد به ازا هر اتمی که وارد الکترولیت میشود دو اتم در سطح فلز آزاد میشود.

میزان اختلاف پتانسیل بین سطح فلزات و الکترولیت آنها با توجه به دانسیته جریان و جهت انتقال جریان تغییر میکند. این تغییرات را پلاریزاسیون می نامند. اختلاف پتانسیل فوق بستگی به نوع واکنش های شیمیایی در سطح فلز دارد. پتانسیل فصل مشترک فلز ـ الکترولیت را میتوان با استفاده ار الکترود مرجع اندازه گیری نمود. میزان اختلاف پتانسیل اندازه گیری شده نه تنها بستگی به نوع فلز و الکترولیت دارد بلکه نوع الکترود مرجع نیز در آن تاثیر گذار میباشد. لذا در اندازه گیریهای اختلاف پتانسیل بین خاک و سازه مدفون فولادی عموماً از الکترود مرجع مس ـ سولفات مس استفاده میشود.

۱-۲- اصول کلی حفاظت کاتدی

لازمه انجام واکنشهای مربوط به خوردگی وجود مناطق آندی و کاتدی میباشد. اگر الکترون های سازه از یک منبع خارجی تامین شوند، میزان حرکت یونهای مثبت از سطح فلز کاهش و سرعت واکنش کاتدی افزایش       می یابد. اگر پتانسیل فلز با اعمال الکترونهای خارجی از مقدار Ecorr (پتانسیل خوردگی فلز در حالت طبیعی ) به مقدار Ep  (پتانسیل حفاظتی فلز پس از اعمال حفاظت کاتدی) کاهش یابد (این مقادیر در نمودارهای مربوط به پلاریزاسیون فولاد موجود است)، در نتیجه جریان آندی و یورش خوردگی متوقف شده و حفاظت کاتدی حاصل میگردد. جریان کاتدی (IP) توسط یک منبع خارجی تامین میگردد، که این منبع خارجی یا یک آند فلزی (روش آندهای فدا شونده) و یا یک منبع ولتاژ برق DC (روش اعمال جریان) میباشد.

۱-۲-۱- معیارهای حفاظت کاتدی

اکثر فلزات در برابر خوردگی با اعمال جریان حفاظت می شوند، بطوریکه پتانسیل آنها در پتانسیل منفی تر از پتانسیل سازه نسبت به محیط قرار گیرد. جریان مستقیم از طریق آندهای فداشونده (SACRIFICIAL ANODES) و یا سیستم اعمال جریان(IMPRESSED CURRENT)  فراهم میشود. تعیین و اندازه گیری پتانسیل تحت حفاظت نسبت به محیط اطرافش میتواند نمایانگر درجه و میزان حفاظت آن سازه باشد. از استاندارد  NACE – RPO169-83 به عنوان معیار سیستم حفاظت کاتدی سازه های غوطه ور یا مدفون استفاده می شود. در خیلی از شرایط میتوان خوردگی را در مقادیر کمتر نیز حفاظت کاتدی نمود. این معیار در استاندارد NACE – RPO169-83 تحت عنوان ” کنترل خوردگی خارجی سیستم های خطوط لوله فلزی غوطه ور یا مدفون” بیان شده است. پتانسیل ۸۵۰ mv- برای اولین بار توسط R.J.Kuhn در سال ۱۹۳۳ بیان شده و جهت حفاظت کاتدی سازه های فولادی غوطه ور و یا مدفون پذیرفته شد.

کاربردی ترین معیار، معیار  mv850 – میباشد. معیار پتانسیل حفاظت کاتدی عبارتست از اندازه گیری پتانسیل خط لوله – خاک که این اختلاف پتانسیل توسط الکترود مرجع مس ـ سولفات مس اندازه گیری میشود. در انتخاب معیار حفاظت کاتدی باید مسائل مربوط به هزینه های بالای تعمیرات و حفظ سرمایه های ملی در نظر گرفته شود که در نهایت به شرایط محیطی، پوشش سازه و در دسترس بودن نیروی برق بستگی دارد. یک محیط خورنده که سازه موجود در آن دارای پوشش ضعیفی باشد و یا نیروی برق در دسترس نباشد، دلالت بر استفاده از یک معیار با ضریب احتیاط بالا میکند. عدم تغییر در اصل طراحی نیز اشاره بر این امر دارد که حفاظت کاتدی برای سازه های حفاظت شده، به راحتی انجام شده است. به هر حال تکنیک های مراقبت و مونیتورینگ قادر به حل و فصل مطلوب هزینه های کنترل خوردگی بدون کاهش اثرات جلوگیری از خوردگی آنها می باشد.

۱-۲-۲- مدار یک سیستم حفاظت کاتدی

بدیهی است برای داشتن یک سیستم حفاظت کاتدی بایستی مدار الکتریکی آن کامل باشد برای این منظور لازمست تا  اجزا تشکیل دهنده این مدار شناخته و مورد ارزیابی قرار گیرند. بطور کلی این اجزا عبارتند از:

الف)کاتد: سازه و تاسیسات فلزی مدفون و یا غوطه ور در یک الکترولیت که بایستی با استفاده از روش حفاظت کاتدی از خوردگی شیمیایی آنها جلوگیری به عمل آید، کاتد نامیده میشود. در واقع این سازه فلزی قبل از نصب چنین سیستمی آند بوده و در حال از دست دادن الکترون و خورده شدن بوده است، که با اعمال سیستم حفاظت کاتدی و قرار گرفتن در مدار این سیستم از آند به کاتد تبدیل شده و در نتیجه خوردگی آن متوقف می شود.

ب) آند: عنصر و یا آلیاژی که در آن واکنش آندی رخ داده و به مرور زمان و بر اساس مقدار جریان اعمالی از وزن و حجم آن کاسته میگردد آند نامیده میشود. جنس و آلیاژ این آندها، بسته به نوع روش سیستم حفاظت کاتدی و محیط اطراف متغیر است.

ج)  الکترولیت: محیطی که در آن تبادل الکترون و واکنش یونی اتفاق میافتد و معمولاً از جنس خاک و یا آب میباشد الکترولیت نامیده میشود.

د) اتصالات الکتریکی: جهت تکمیل مدار الکتریکی یک سیستم حفاظت کاتدی و انتقال الکترونها، از کابلهای مسی استفاده میشود که ایجاد اتصال آنها در باند باکسهای مربوطه انجام می پذیرد.

هـ)  منبع تغذیه : جهت تامین الکترون مورد نیاز و اعمال اختلاف پتانسیل لازم بین کاتد و الکترولیت (در روش اعمال جریان) از یک منبع تغذیه DC استفاده می شود. این منبع تغذیه، جریان مستقیم مورد نیاز جهت حفاظت سازه را تأمین می کند.

۱-۳- انواع روشهای  سیستم حفاظت کاتدی (کاتودیک یا کاتدیک)

با توجه به نوع آند بکار رفته و نحوه عملکرد، سیستم به دو روش عمده تقسیم بندی میشود:

– روش آند فداشونده(Sacrificial Anodes)

– روش اعمال جریان (Impressed Current)

حال به تشریح هریک از روشهای فوق می پردازیم.

۱-۳-۱- سیستم حفاظت کاتدی به روش آندهای فدا شونده

آندهای فدا شونده شامل آلیاژهایی از منیزیم، روی و آلومینیوم میباشند. این آندها در خاک یا در آب به صورت ساده و یا همراه با یک پشت بند (Back Fill) مخصوص نصب میشوند.

این نوع آندها در سیستمهای حفاظت کاتدیک مربوط به خطوط لوله بصورت انفرادی و یا گروهی به خط لوله تحت حفاظت کاتدی نصب میگردند. محدودیتهایی در استفاده از این نوع آندها وجود دارد که مربوط به اختلاف پتانسیل فصل مشترک سازه ـ آند و میزان مقاومت الکتریکی خاک (ρ) میباشد. از این روش جهت حفاظت کاتدی سازه های که به جریان کمی نیاز داشته و یا در خاکی با مقاومت الکتریکی پائین مستقر میباشد، استفاده میگردد. میتوان از این نوع آندها به صورت نواری شکل که در تمام طول مسیر خط لوله نصب میشوند نیز جهت جلوگیری از خوردگی استفاده کرد. طبق استانداردهای IPS-E-TP-820, IPS-D-TP-711. از آندهای فداشونده در موارد زیر میتوان استفاده نمود:

الف – خطوط لوله با پوشش خوب که نیاز به جریان حفاظتی خیلی کمی دارند.

ب – رفع مشکلات مربوط به تداخل و جریان های سرگردان

ج -خطوط لوله کوتاه با پوشش خوب

د – در نقاط مشخصی بر روی خطوط لوله (نقاط بحرانی) که ممکن است تنها چند فوت از خط لوله نیاز به حفاظت داشته باشد.

هـ – فراهم نمودن حفاظت موقتی قسمتی از خط لوله مدفون که در شرایط خوردگی موضعی قرار دارد. مانند منطقه عبور خط لوله از عرض رودخانه .

و – جهت حفاظت کف مخازن رو زمینی که دارای سطح وسیعی نباشند.

– آندهای مورد مصرف روش آند فداشونده:

انواع آندهای مورد مصرف در روش فدا شونده عبارتند از:

۱) آندهای روی               ۲) آندهای منیزیم                        ۳) آندهای آلومینیوم

با توجه به الکترولیت موجود در یک منطقه نوع آند مصرفی برای محیط متفاوت است و این تفاوت ناشی از شرایط ویژه الکترولیت از جمله مقاومت ویژه، PH، رطوبت و همچنین خواص و قابلیتهای هر یک از آندهای یاد شده میباشد. به عنوان نمونه آندهای فداشونده با توجه به الکترولیت و مقدار مقاومت آن به صورت زیر دسته بندی میشوند:

الف) آندهای مصرفی در آب:

مقاومت الکتریکی آب(Ohm-Cm) نوع آند مصرفی
کمتر از ۱۵۰ آلومینیوم
کمتر از ۵۰۰ روی
بیشتر از ۵۰۰ منیزیم

ب) آندهای مصرفی در خاک:

مقاومت الکتریکی آب(Ohm-Cm) نوع آند مصرفی
کمتر از ۱۵۰۰ روی
کمتر از ۵۰۰۰ منیزیم (استاندارد)
کمتر از ۶۰۰۰ منیزیم (پتانسیل بالا)

۱-۳-۲- سیستم حفاظت کاتدی به روش اعمال جریان

یک سیستم اعمال جریان باید شامل یک یا چند ایستگاه به عنوان منبع جریان DC، بستر آندی و کابل هادی جریان باشد. موقعیت این ایستگاه ها در طول خط لوله بستگی به امکان دسترسی به نیروی برق متناوب و میزان کاهش پتانسیل دارد. کاهش میزان حفاظت یک خط لوله از محل نصب سیستم حفاظت کاتدی نیز بستگی به مقاومت طولی خط لوله و هدایت پوشش لوله دارد.

معیار احداث بسترهای آندی عمودی و افقی بایستی بر اساس استاندارد IPS-C-TP-820 بوده و انتخاب محل بسترهای مذکور بایستی پس از بررسی نتایج مربوط به بازرسی و کنترل محیطی صورت پذیرد. حداقل فاصله بستر آندی از خط لوله مدفون یا سازه های مجاور بستگی به مقدار جریان مورد نیاز سیستم داشته و با افزایش مقدار جریان این فاصله نیز افزایش خواهد یافت.

معیار این فاصله عبارتست از : ۵۰ متر برای ۳۰ آمپر، ۱۰۰متر برای ۵۰ آمپر، ۲۰۰ متر برای ۱۰۰ آمپر و ۳۰۰ متر برای ۱۵۰ آمپر میباشد. ابعاد کابلهای مورد مصرف در این سیستمها باید به گونه ای انتخاب شوند که در زمانیکه حداکثر جریان طراحی از مدار عبور می کند، میزان افت ولتاژ کمتر از ۵ درصد باشد. اطلاعات مربوط به کابلها و سیمهای مورد مصرف در این نوع سیستمها در استاندارد IPS-M-TP-750 و DIN VDE 027 موجود میباشد. تمامی کابلهای مربوط به خروجی از قطب مثبت رکتیفایر به بسترهای آندی باید پیوسته بوده و حداکثر ۱۵۰ متر طول داشته باشند.

سیستم حفاظت کاتدی به روش اعمال جریان بهتر است در خارج از محلی که خطر انفجار و آتش سوزی دارد طراحی و نصب گردد، مگر در حالات استثنا که بایستی بر اساس استانداردهای DIN-VDE-0165  و یاEN 50014 , AFK-Empfehlung No.5 صورت پذیرد. به عبارت دیگر استفاده از ترانسفورمر ـ رکتیفایر، جعبه های اتصال ((BOND BOX ، جعبه های اندازه گیری اختلاف پتانسیل(TEST POINT  OR  TEST BOX) بایستی از نوع ضد انفجار طراحی و مورد استفاده قرارگیرد.

– آندهای مورد مصرف در روش اعمال جریان:

Û       آند چدن پر سیلیس (سیلیکون)

Û       آند آلیاژ دور یکلر

Û       آند چدن پر سیلیس کروم دار

Û       آند پلاتینیوم

Û       آند چدن پرسیلیس مولیبدن دار

Û       آند گرافیتی

عمده ترین آندی که در روش اعمال جریان مورد استفاده دارد آند چدن پرسیلیس میباشد، این نوع آندها در پشت بندهای کربنی کارآیی آندهای گرافیتی را داشته و در خاکهایی با مقاومت ویژه کم نسبت به آندهای گرافیتی ارجحیت دارند. همچنین امکان استفاده از این آندها در دانسیته جریان های بالا وجود دارد. عناصر تشکیل دهنده این نوع آلیاژ عبارتند از : ۰٫۹۵%C,  ۱۴٫۴% Si ,  ۰٫۷%Mn و مابقی Fe  .

کارآیی یک آند با نحوه نصب آن دارای رابطه مستقیم می باشد، به قسمی که یک عایق بندی ضعیف در محل اتصال به واسطه خوردگی حفره ای به مقدار قابل توجهی از کار آیی آند می کاهد. عمر مفید آندهای مذکور معمولاً تا زمانی در نظر گرفته میشوند که قطر آنها در حدود ۳۳% کاهش یابد که البته این مقدار بستگی به قطر اولیه و میزان خوردگی حفره ای و همچنین تنشهای مکانیکی دارد. بنابراین دو برابر کردن سطح مقطع آند عمر مفید را بیش از دو برابر افزایش خواهد داد.این نوع آلیاژ دارای مقاومت بسیار بالایی در بسیاری از محیطهای خورنده میباشد. استثنا قابل توجه در این مورد اسید فلوریدریک است، در حقیقت این چدنها مقاومترین فلزات و آلیاژهای تجارتی (غیر گرانبها) میباشند.

مشخصات برخی از آندهای مورد مصرف در سیستمهای حفاظت کاتدی به روش اعمال جریان در جدول ۱-۱ آورده شده است.

۱-۴- انواع بسترهای آندی

معمولاُ با توجه به اطلاعات بدست آمده از منطقه و اطلاعات حاصل از اندازه گیری مقاومت خاک و همچنین تجمع و محل استقرار دیگر تاسیسات، ساختمانها و سازه ها ، نوع و تعداد بستر انتخاب و در بخش طراحی با توجه به آن اقدامات لازم جهت انجام محاسبات صورت میگیرد.

با توجه به شکل فیزیکی و نوع پشت بند مصرفی، بستر های آندی به دو دسته عمده بسترهای آندی سطحی و بسترهای آندی عمیق تقسیم میشوند:

۱-۴-۱- بستـرهای آندی سطحـی

این نوع بسترها که عمق بستر بندرت به بیش از ۵ متر میرسد، خود به دو دسته عمده زیر تقسیم میشوند:

الف ـ بستـر آندی افقـی

در این نوع بسترها، آندهای مورد مصرف به شکل افقی و در کانالی به عرض ۶۰ سانتی متر و به عمق ۲ الی ۳ متر و به فاصله مرکز به مرکز ۳ الی ۸ متر از یکدیگر قرار میگیرند.

پشت بند این نوع بسترها کک میباشد که بایستی به ضخامت ۱۵ سانتی متر زیر و روی آندها را بپوشاند به عبارت دیگر استوانه ای به قطر ۳۰ سانتی متر (یک فوت) و به طول بستر آندی از کک کوبیده شده داشته باشیم که آندها در مرکز آن قرار گرفته اند. در این نوع بسترها جهت انتقال گازهای حاصل از واکنشهای شیمیایی به سطح زمین از لوله های ونت به قطر ۴ الی ۸ اینچ و از جنس آزبست استفاده میشود.

این نوع بستر بدلیل صرفه اقتصادی در حفاری و آماده سازی بستر و استقرار آندها بیشتر از بسترهای دیگر مورد استفاده قرار میگیرند. ولی بدلیل آنکه در این بسترها با تعداد آند زیاد به  حفاری در طول زیادتری نیازمی باشد و لذا در اماکن و مناطقی که از بابت تملک زمین و تجمع سازه ها و تاسیسات دیگر محدودیت دارد استفاده از چنین بسترهایی محدودیت خواهد داشت.

ب – بستـر آندی عمـودی

در این نوع بسترها که بیشتر در شبکه های توزیع گاز طبیعی، نفت، آب، مخازن ذخیره سازی و … استفاده میشود.آندها به صورت عمودی و در کانالهایی به قطر ۳۰ الی ۵۰ سانتی متر و به عمق حدود ۳ متر و به فاصله مرکز به مرکز ۳ الی ۱۰ متر از یکدیگر قرار می گیرند که پشت بند ککی آندها بایستی به قطر حداقل ۳۰ سانتی متر دور تا دور آندها را پرکند .  در این نوع بسترها نیز از لوله های ونت جهت تسهیل درخروج گازهای حاصل از واکنشهای شیمیایی استفاده به عمل می آید .

۱-۴-۲- بستـرهای آندی عمیـق

از بسترهای آندی عمیق در مناطقی که طبقات بالایی خاک مقاومت مخصوص بالایی داشته و یا امکان ایجاد بسترهای آندی افقی و عمودی غیر ممکن باشد و همچنین در مواقعی که تجمع سازه های مدفون را داشته باشیم، استفاده به عمل می آید. این نوع بسترها عبارتند از:

الف – بستر آندی چاهی خشک

در این نوع بسترها آندها به صورت عمودی و در یک راستا در کانالی به قطر ۳۰ الی ۵۰ سانتی متر و به عمقی که بستگی به تعداد آندها دارد قرار میگرند . در این نوع بستر پشت بندآندها کک می باشد و لوله ونت مصرفی از جنس فولاد گالوانیزه می باشد. عمق این نوع بستر بستگی به تعداد آندهای مصرفی دارد ، به عبارت دیگر با توجه به اینکه فاصله مرکز به مرکز آندها عموما” ۳ متر می باشد و اولین آند تا سطح زمین بایستی حداقل ۵/۱ متر و آخرین آند تا انتهای بستر حداقل ۵/۰ متر فاصله داشته باشد ، لذا می توان در محاسبات عمق بستر را بدست آورد . ولی لازم به ذکر است که بنا به نظر طراح فاصله ها و عمق مذکور قابل تغییر می باشد.

ب – بستر آندی چاهیِ تر

این نوع بستر مشابهت زیادی با بستر آندی چاهی خشک دارد با این تفاوت که در این نوع بستر پشت بند مصرفی برای آندها آب می باشد، به عبارت دیگر عمق این نوع بسترها بستگی به عمق سفره های آب زیرزمینی دارد، یعنی بایستی حفاری تا عمقی انجام پذیرد که آب کل عمق بستر را در برگرفته و حدلقل ۱۲ متر از سطح آند اول بالاتر قرارگیرد .

در این نوع بستر آندها به وسیله طناب مخصوص و با استفاده از قرقره در مرکز چاه قرار می گیرند و فاصله مرکز به مرکز آنها که بایستی حدود ۳ متر باشد به وسیله طناب ها تنظیم میگردد.

کابل آندها مانند بستر چاهی خشک بوسیله دو راهی اتصال کابل به کابل بستر متصل شده و از هر آند یک کابل به باند باکس مثبت که معمولا” یک باند باکس هشت ترمیناله می باشد اتصال پیدا می کند. در این نوع بستر جهت جلوگیری از ریزش کانال معمولا” از یک لوله فولادی به قطر ۱۲ اینج ( قطر بستر ) و به طول بستر استفاده میگردد. از این نوع بسترها بدلیل هزینه بالای حفاری و نصب آندها در مواقع خاصی استفاده می گردد.

۱-۵- نحوه حصول اطمینان از عملکرد یک سیستم حفاظت کاتدی

پس از نصب یک سیستم حفاظت کاتدی، جهت حصول اطمینان از عملکرد سیستم، باید اختلاف پتانسیل بین خاک و سازه فلزی مدفون اندازه گیری شود. اساس این اندازه گیری اعمال یک جریان (حاصل از اختلاف پتانسیل بین خاک و سازه تحت حفاظت) میباشد. اختلاف پتانسیل مذکور در اثر افت ولتاژ سازه مدفون، مقاومت بین سازه و خاک و در نهایت پلاریزاسیون میباشد. واضح است که با توجه به شرایط خاک از نظر مقاومت الکتریکی و درجه عایقی پوشش مصرفی و سطح لوله، مقدار جریان مورد نیاز جهت جلوگیری از خوردگی سطح سازه مدفون، متفاوت خواهد بود. لذا نمیتوان مقدار جریان را به عنوان معیاری جهت ارزیابی نحوه عملکرد سازه مدفون تحت حفاظت کاتدی استفاده نمود. بنابراین پتانسیل جدیدی را که لوله بعد از اعمال جریان حفاظتی اختیار خواهد کرد به عنوان معیار محسوب مینمایند. استانداردهایی جهت کمک به اندازه گیری نحوه عملکرد یک سیستم حفاظت کاتدی تهیه شده است که در بخش معیار های حفاظت کاتدی به آن اشاره گردید. معیار فوق برای سازه ای از جنس فولاد در الکترولیتی مانند خاک برابرmv ۸۵۰ – میباشد. مقدار منفی بیانگر این واقعیت است که سازه نسبت به خاک از پتانسیل منفی تری برخوردار بوده و جریان حفاظت کاتدی به سمت محیط های آندی جریان دارد.

اندازه گیری این اختلاف پتانسیل بایستی در فواصل مکانی و زمانی مشخص که توسط طراح سیستم تعیین میگردد انجام پذیرد. در فواصل مکانی مشخصی که حداقل هر ۵۰۰ متر و حداکثر هر ۱۰۰۰ متر میباشد با نصب یک ایستگاه اندازه گیری پتانسیل سهل تر خواهد گردید. این ایستگاه که تست پوینت (TEST POINT) نامیده میشود شامل جعبه ای است که کابل متصل شده به لوله (و یا هر سازه فلزی تحت پوشش سیستم حفاظت کاتدی) به روش جوش احتراقی (CADWELD) در آن مستقر گردیده است. تا اندازه گیری مذکور توسط یک ولتمتر و نیم پیل مرجع مس ـ سولفات مس انجام پذیرد. استفاده از نیم پیل مرجع دائمی در کف مخازن روزمینی با قطر زیاد از جمله مواردی است که طراح جهت سهولت و امکان انجام این اندازه گیری بایستی به آن توجه داشته باشد.

معیار اختلاف پتانسیل یاد شده بستگی به شرایط محیطی متفاوت خواهد بوده به عنوان نمونه در صورتیکه وجود خوردگی میکروبیولوژی در خاک منطقه به اثبات رسد این معیار یعنی mV 850 – حداقل mV 100– شیفت پیدا کرده و به mV 950 – میرسد به عبارت دیگر در مناطقی که خوردگی میکروبیولوژی در خاک منطقه وجود داشته باشد این معیار حداقل mV 950 – خواهد بود. همانطور که این معیار دارای حداقل میباشد بدیهی است که دارای رنجی به عنوان حداکثر مقدار مجاز نیز باشد. حداکثر مقدار این معیار بستگی به نوع پوشش لوله دارد. بدین ترتیب که اگر پوشش لوله از نوع سرد باشد این مقدار نبایستی  از mV 1600 – تجاوز نماید و در صورتیکه پوشش لوله از نوع گرم باشد حداکثر مقدار مجاز این معیار mV 2200 –  خواهد بود. در صورتیکه حداکثر معیار فوق رعایت نشود پوشش لوله آسیب دیده و عواقب بعدی را به دنبال خواهد داشت.

۱-۶- واکنش های آندیک

یکی از واکنشهایی که پس از نصب و راه اندازی سیستمهای حفاظت کاتدی انجام پذیر میباشند واکنش آندی می باشد. واکنشهای اکسیداسیون زیادی وجود دارند که ممکن است روی سطح یک آند رخ دهد. جنس آندهای مورد مصرف و شرایط محیط باعث میگردند تا یکی از واکنشهای فوق بر دیگر واکنشها غلبه کرده و عموماً اتفاق افتد.

سه واکنش اولیه که در سطح آند رخ میدهند عبارتند از :

– اکسید اسیون فلز

– متصاعد شدن اکسیژن

– متصاعد شدن کلر

در آندهای فدا شونده واکنش آندی اولیه بطور نرمال اکسیداسیون فلز است یعنی:

M   à   Mn+   +  n e_

با توجه به اینکه در خاک های خنثی یون فلز ناپایدار است و با آب برای تشکیل یک هیدروکسید یا اکسید هیدراته و یون های هیدروژن واکنش انجام می دهد بنابراین داریم که:

M   +   H2O    à    M OH_   +  H+

این واکنش ها تا زمانی که مصرف آندها ادامه دارد باعث بوجود آمدن جریان میگردند. برای آندهای مورد مصرف در روش اعمال جریان در مناطقی که خاک و آب دارای میزان خیلی کمی از کلرید هستند واکنش اولیه آندی متصاعد شدن اکسیژن است یعنی در این آندها واکنش زیر رخ می دهد:

۲H2O   à   O2   +  ۴H+  +  ۴e-

وقتی که یون های سولفات در الکترولیت حضور داشته باشند واکنشهایی مشابه واکنشهای زیر اتفاق می افتد:

۲SO4- + 2H2O à  ۲H2SO4 –   + O2  + ۴e-

۲H2SO4-   à  SO4   + O2  + ۲H+

۲Cl_   à   Cl2   +  ۲e_

اکسیژن مجدداً آزاد شده و هیدروژن بصورت یون تشکیل میگردد. متصاعد شدن کلر واکنشی است که روی سطح آندهای روش اعمال جریان در حضور یون های کلرید اتفاق می افتد، سپس گاز کلر با آب برای تشکیل اسید هیپوکلرو و هیدروکلریک واکنش خواهد داد. اسید هیپوکلرو تجزیه شده و یون های هیدروژن نیز متناسب با مقدار اسید تشکیل می شوند. بنابراین متصاعد شدن کلر PH در سطح آند را کمتر از متصاعد شدن اکسیژن کاهش  می دهد. در جائیکه ذغال کک بعنوان مواد پر کننده برای آندهای روش اعمال جریان استفاده می شود واکنش های آندیک در سطح ذرات کک بصورت زیر اتفاق می افتند:

C + H2O +  ۲e_ à  CO + 2H+

C + 2H2O + 4e_   à    CO2  +  ۴H+

تمام واکنش های اصلی آندی باعث کاهش PH محلول در محدوده آند میشوند. پتاسیل استاندارد۰٫۴۰۰+redox  ولت برای یونهای هیدروکسیل و ۰٫۱۳۶ ولت برای یونهای کلر است . ازیک دیدگاه ترمودینامیکی اگر یک آند درالکترولیتی حاوی هر دو یون پلاریزه شده باشد ابتدا اکسیژن متصاعد شده و بعد از آن کلر متصاعد می شود. در عمل این مسئله لزوماً واقعیت ندارد. بعنوان مثال در آندهای گرافیتی افزایش ولتاژ برای متصاعد شدن اکسیژن خیلی بیشتر اززمانی است که برای متصاعد شدن کلر داریم. در یک آند گرافیتی هرگاه  از طریق آند واکنش  پلاریزه شدن  انجام شود قبل از هر چیز گاز کلر متصاعد میگردد.

منبع:volcanic

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%ad%d9%81%d8%a7%d8%b8%d8%aa-%da%a9%d8%a7%d8%aa%d8%af%db%8c-%da%a9%d8%a7%d8%aa%d9%88%d8%af%db%8c%da%a9-%da%86%db%8c%d8%b3%d8%aa%d8%9f/

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

طراحی حفاظت کاتدی(روش احیا)

طراحی حفاظت کاتدی(روش احیا)

خوردگی و تخریب مواد به عنوان یکی از مسائل مهم فنی – اقتصادی در صنعت امروز مطرح می باشد.

اهمیت این مطلب هنگامی ملموس تر می شود که فاکتورهایی از قبیل محدودیت مواد خام موجود در زمین، هزینه های تولید و تخلیص مواد و با یک امید آینده نگرانه تر مساله بازیافت، به دقت بررسی گردد.

با در نظر گرفتن عوامل فوق، تخریب تدریجی سازه های موجود به نحوی باعث هدر رفتن هزینه های سنگین ساخت و تولید ابزار آلات صنعتی می شود.

تخریب مواد با توجه به تنوع آنها از فلزات، پلیمرها، سرامیک ها و مواد ترکیبی (Composite) و همچنین تنوع شرایط کاری و محیطی، مجموعه پیچیده ای از سیستمهای کاری را بوجود می آورد که هر یک از آنها از مکانیزم خاصی پیروی می کنند.

اهمیت موضوع فوق در صنعت گاز بدلیل ماهیت خطر آفرین گاز دو چندان خواهد بود.

یکی از مهمترین مواردی که همواره مد نظر طراحان، بازرسان فن و بهره برداران قرار می گیرد، محافظت لوله های گاز در برابر خوردگی، بویژه خوردگی های الکتروشیمیایی می باشد که در بسیاری از موارد بسیار هزینه بر می باشد.

تعریف خوردگی الکتروشیمیایی:

خوردگی الکتروشیمیایی یک واکنش شیمیایی بین سازه و محیط اطراف آن است که برا ثر انتقال الکترونها از ماده مورد نظر به ماده ای دیگر از طریق تشکیل یک پیل الکتروشیمیایی صورت می گیرد.

پیل الکتروشیمیایی شامل دو الکترود فلزی آند و کاتد با جنسهای مختلف، الکترولیت و اتصال فلزی می باشد که در اثر تشکیل پیل مذکور آند یا الکترون دهنده اکسید شده و تخریب می گردد.

این پیل می تواند بر اثر عواملی چون همجواری لوله های کهنه و نو، شرایط مختلف خاک و همچنین جریانهای سرگردان ناشی از میدانهای الکترومغناطیسی موجود در نزدیکی لوله اتفاق بیفتد.

راه های جلوگیری از تشکیل پیل الکتروشیمیایی:

۱- استفاده از آندهای از بین روند یا فدا شونده (Sacrifice):

ایجاد جریانهای حفاظتی از طریق تشکیل پیل الکتروشیمیایی که آند آن از جنس منیزیم یا روی بوده و کاتد آن لوله تحت حفاظت می‌باشد.

۲- استفاده از قطعات فلزی مناسب به صورت اتصالات (سه‌راهی , زانو ,…) :

قطعات مذکور از جنس مناسبی انتخاب می‌شوند که در مقابل سیستمی که می خواهد حفاظت شود به صورت یک کاتد کوچک در مقابل یک آند بزرگ ایفای نقش کنند.

۳- اعمال جریان خارجی یکسو(Impressed Current):

استفاده از ژنراتور و رکتی فایر و یا باتری همراه با یک آند کمکی از جنس آهن یا گرافیت که قطب مثبت منبع جریان به آند کمکی و قطب منفی به دستگاه تحت حفاظت متصل می‌شود که بیشترین کاربرد را در صنعت گازرسانی دارد.

و شامل یک چاه حفاظت کاتدی آبی یا خشک و یا بستر افقی بهمراه کابلهای ارتباطی می‌باشد.

و مجموعه رکتی فایر و کابلهای ارتباطی معمولا در یک ایستگاه CGS یا TBS نصب می‌گردد.

lllتاریخچه اجرای پروژه

بدلیل برخی از مشکلات که در هنگام طراحی و اجرای چاه های حفاظت کاتدی رایج ( بستر افقی وچاه آبی) در استان تهران پیش آمد، از قبیل محدودیت فضای قابل استحصال یا قیمت بالای زمین برای دفن آندها در سیستم چاه افقی یا پایین رفتن سطح آب زیر زمینی که باعث افزایش عمق چاه و افزایش قابل توجه هزینه های حفاری چاه های آبی می شود .

از آغاز سال ۸۱ مطالعات اولیه ای توسط واحد مهندسی شرکت گاز استان تهران جهت نیاز سنجی سیستم مذکور آغاز شد.

و همزمان جلسات مشترک کارشناسی میان کارشناسان این شرکت و پژوهشکده مهندسی جهاد برگزار شد.

که نهایتاً پس از تهیه شرح کار در اواخر سال ۸۱ قراردادی به مبلغ شصت و سه میلیون و هفتصد هزار ریال جهت بررسی جایگزینی چاه های خشک حفاظت کاتدیک بجای چاه های آبی میان شرکت گاز استان تهران و پژوهشکده مذکور منعقد گردید.

شایان ذکر است کار طراحی ، پیاده سازی و بهره برداری آزمایشی، انجام اصلاحات مورد نیاز و بهره برداری نهایی از سیستم مذکور در اواخر سال ۸۲ به پایان رسید.

lllمشخصات فنی چاه حفاظت کاتدیک خشک

در این روش نیز مطابق روش چاهی آبی پس از طراحی و در نظر گرفتن فاکتورهای مناسببه روش ذیل عمل می‌گردد :

۱- حفر چاه به قطر حدود ۸۰ سانتیمتر و عمق حداکثر ۵۵ متر، در این روش نیاز به آب نمی‌باشد.

لازم به توضیح است در این روش در مکانهایی که بتوان فاصله لوله را تا بستر آندی حفظ نمود، عمق چاه می‌تواند تا ۲۵ متر کاهش یابد.

۲- نصب غلافی فولادی ۱۲ اینچ بطول حداکثر ۱۵ متر در اطراف آندها . این لوله گاز آزاد شده در آند را به سمت بالا هدایت می‌کند .

۳- نصب غلاف P.V.C 12 اینچی بطول حداکثر ۴۰ متر .

این غلاف در بالای غلاف فلزی قرار گرفته و وظیفه آن حفظ فاصله استاندارد بین بستر آندی و لوله حفاظت شونده می‌باشد .

بعبارت دیگر این لوله از ایجاد یک مسیر با مقاومت الکتریکی کمتر و موازی با لوله جلوگیری می‌نماید.

رعایت فاصله مناسب بین چاه و خط لوله در کیفیت عملکرد سیستم حفاظت کاتدیک بسیار مؤثر است که در انتهای گزارش به تفصیل به آن پرداخته خواهد شد.

۴- پس از مرحله ۳ ، تجهیزات سر چاهی ساده‌تر از چاه آبی و متعلقات نصب می‌گردد .

۵- در این مرحله آندها مشابه روش چاه آبی نصب می‌گردد .

۶- پس از نصب آندها در وسط چاه حفر شده ، و  نصب  لوله فولادی بگونه‌ای  که آندها در مرکز لوله قرار گیرد ،ذغال کک با دانه بندی زیر ۹ میلی متر به داخل لوله به ارتفاع طول لوله فولادی و همچنین خارج لوله (پشت لوله) بطول لوله فولادی (حدود ۱متر) ریخته می‌شود .

این ذغال علاوه بر ایفای نقش الکترولیت در این چاه ، دیواره چاه را تقویت کرده و از ریزش آن جلوگیری می‌کند .

در حقیقت این روش از تقویت دیواره چاه بی‌نیاز است .

۷- پس از انجام مرحله ۶، از بالای چاه مقادیر نسبتاً زیادی آب بر روی زغالها ریخته می‌شود. وزن آب ریخته شده بر روی زغالها باعث می‌گردد زغالها مقداری فشرده گردند.. لازم ذکر است آب در چند مرحله ریخته شده تا فشردگی مناسب ایجاد شود .

۸- پس از ریختن مقدار مناسب زغال و فشرده کردن آن با ریختن آب برروی آنها که معمولاً تا یک‌متری بالای آخرین آند ادامه می‌یابد، فضای باقیمانده (لوله ) با سنگ‌های نسبتاً درشت تا سطح زمین پر می شود.

وجود فضای متخلخل در بالای ستون زغال باعث می‌گردد گاز متصاعد شده به راحتی از این فضای متخلخل به هوای آزاد راه پیدا کند و از ایجاد محیط پلاریزه شده در ستون ذغال جلوگیری نماید.

۹- نصب ترانس رکتیفایرو اتصال آن به لوله و بستر آندی مطابق روش چاهی آبی لازم به توضیح می‌باشد در این روش با توجه به قطر بالای لوله ۱۲ اینچ ( ۳۰ سانتیمتر )و متخلخل بودن ذغال ، گازهای متصاعد شده از لوله به سمت بالا حرکت کرده و وارد فضای آزاد می‌گردد .

lllنتایج پروژه

مزایای چاه های خشک را میتوان بصورت خلاصه توسط جدول زیر بیان نمود.

نوع چاه نیاز به حفاری عمیق نیاز به تقویت دیواره چاه میزان خوردگی آند میزان پایداری نسبت به تغییر شرایط محیط تعمیرات و نگهداری مقاومت اهمی چاه هزینه احداث میزان فضای مورد نیاز بر روی زمین
چاه آبی زیاد زیاد زیاد پایداری کم آسان کم بالا کم
چاه خشک متوسط کم زیاد نسبتا آسان کم متوسط کم
چاه بستر افقی کم کم زیاد نسبتا آسان کم کم زیاد

شایان ذکر است هزینه اجرای چاه های خشک در حدود ۳۵% کمتر از چاه های آبی می باشد.

تهیه کننده:حمیدرضا جیریایی

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%b7%d8%b1%d8%a7%d8%ad%db%8c-%d8%ad%d9%81%d8%a7%d8%b8%d8%aa-%da%a9%d8%a7%d8%aa%d8%af%db%8c%d8%b1%d9%88%d8%b4-%d8%a7%d8%ad%db%8c%d8%a7/

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

منابع تغذیه سویچینگ

منابع تغذیه سویچینگ چیست؟

آشنایی با منبع تغذیه سویچینگ:

 

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d9%85%d9%86%d8%a7%d8%a8%d8%b9-%d8%aa%d8%ba%d8%b0%db%8c%d9%87-%d8%b3%d9%88%db%8c%da%86%db%8c%d9%86%da%af/

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

روشهای تست یو پی اس

Rotherham-Battery-Testing-2-300x225

 

تستهایی که UPS باید پاسخگو باشد :


۱- زمان انتقال TRANSFER TIME در انواع UPS ها چه از نوع سینوسی باشد یا شبه سینوسی باید مطابق استاندارد ۴۴۶IEEE- کمتر از ۴/۱ سیکل برق شهر باشد که این مطلب توسط STORGE . SCOPE تست می گردد .
۲- در UPSهای سینوسی THD روی بارهای خطی کمتر از ۳% باشد (ابزار تست این پارامتر باید توسط سازنده عرضه شود)
۳- در UPSهای سینوسی THD روی بار غیر خطی کمتر از ۵% باشد .
۴- شکل موج کاملا سینوسی باید در تمام رنج ، توان UPS بدون تغییر باشد .
۵- UPS باید نسبت به اتصال دو شاخه ورودی به پریز خروجی ( فیدبک مثبت ) در شرایط کارکرد UPS حفاظت شده باشد
۶- راندمان مدلهای سینوسی بیش از ۸۵% .
۷- رگولاسیون خروجی در محدوده کمتر ۵/۲% باشد .
۸- UPSهای فررزونانس علاوه بر مشکلاتی مبنی بر عدم تطبیق با شکل موج سینوسی ، دارا ی ایرادهای حرارت بالا ، نویز و سایر موارد می باشد ، لذا بهتر است از این تکنیک در ساخت UPS استفاده نشده باشد .
۹- بهتر است UPS دارای استابیلایزر باشد تا در شرایط افت و خیز برق شهر بدون استفاده از باطری خروجی را در حد معقولی ثابت نگه دارد .
۱۰- حفاظتهای مورد نیاز :
• حفاظت نسبت به اتصال کوتاه خروجی
• حفاظت نسبت به اتصال معکوس باطری
• حفاظت نسبت به اضافه بار و آلارم مربوط
• حفاظت نسبت به اضافه شارژ و اضافه دشارژ باطری
• حفاظت نسبت به SPIKE
• حفاظت نسبت به افت و خیز برق شهر under voltage , over voltage
• حفاظت نسبت به اضافه ولتاژ در خروجی Outputover voltage
• حفاظت نسبت به اتصال ولتاژ باطری اضافه به ورودی و فعال شدن آلارم مربوط Battery overvoltage ، با وجود این حفاظت در صورت اتصال تعداد بیشتری باطری به ورودیUPS این سیستم هرگز صدمه نخواهد خورد .
• حفاظت فیوزی در ورودی با فیوزهای استاندارد ( و اتوماتیک )
• حرارت محیط کار ۰ الی ۴۰ درجه سانتی گراد .
• فرکانس خروجی ۱% +HZ 50

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%b1%d9%88%d8%b4%d9%87%d8%a7%db%8c-%d8%aa%d8%b3%d8%aa-%db%8c%d9%88-%d9%be%db%8c-%d8%a7%d8%b3/

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

تثبیت کننده ولتاژ

استابلایزر چیست ؟

تثبیت کننده ولتاژ

تثبیت کننده ولتاژ

نوسانات ولتاژ ورودی دستگاه ها میتواند آسیب جدی به سیستم های الکترونیکی – کامپیوتری وارد کنند .

دستگاه های حساس به نوسانات برق ورودی ممکن است در بیمارستان ها و آزمایشگاه ها ، کارخانه ها و ادارات ، فروشگاه ها و حتی منازل مورد استفاده قرار گرفته باشد .

بنابراین برای جلوگیری از آسیب جدی دستگاه ها باید برق ورودی آن ها بدون تناوب و تثبیت شده باشد.

در برخی موارد میتوان با قراردادن یک محافظ برق ، از سوختن و آسیب جدی دستگاه جلوگیری کرد .

این کار بسیار ارزان تمام میشود شاید حدود صد الی دویست هزار تومان هزینه داشته باشد.

اما مشکل را صد در صد برطرف نمیکند.

کار محافظ این است که در صورت بالا یا پایین شدن برق ورودی دستگاه ، برق خروجی را قطع کند.

و پس از اینکه برق تثبیت شد و نوسان رفع شد بایک تاخیر مثلا ۶۰ ثانیه ای برق خروجی را مجدد وصل نماید .

مشکل محافظ این است که:

۱- در برخی موارد به درستی و سریع عمل نکرده و ممکن است در کمتر از یک ثانیه دستگاه آسیب ببیند .

۲-مشکل بعدی قطع کردن چند ثانیه ای برق خروجی است.

بسیاری از دستگاه ها با قطع شدن برق ، ریست شده و باید از اول کار خود را شروع کند و مانند کامپیوتر حتی ممکن است اطلاعاتی از بین برود .

در مورد کامپیوتر هایی که به عنوان دی وی آر و یا ان وی آر استفاده میشود ، حساسیت بیشتری وجود دارد.

چرا که ذخیره سازی تصویر دوربین مداربسته برای مدتی قطع میشود.

و در بعضی موارد برای راه اندازی مجدد ذخیره ساز دوربین های مداربسته ، باید نام کاربر و رمز عبور داده شود .

پس در زمان هایی که در محل DVR-NVR حضور نداریم ، ممکن است ساعت ها ذخیره سازی تصویر دوربین مداربسته با اختلال مواجه شود .

اما ترانس ها و یو پی اس ها و استابلایزر ها این مشکلات را ندارند .

با استفاده از یک استابلایزر یا تثبیت کننده ، هیچکدام از مشکلاتی را که با محافظ ممکن بود به وجود بیاید را نخواهید داشت .

این دستگاه یک خروجی ثابت ۲۲۰ ولت را به مصرف کننده میرساند و در صورت نوسان برق ورودی ، بدون هیچ وقفه یا چشمک و یا قطع کوتاه مدت ، دستگاه به کار خود ادامه میدهد .

تثبیت کننده ولتاژ

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%aa%d8%ab%d8%a8%db%8c%d8%aa-%da%a9%d9%86%d9%86%d8%af%d9%87-%d9%88%d9%84%d8%aa%d8%a7%da%98/

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

ساختار باتری ها

مواد سازنده باتری

باتریهای سرب اسید و نیکل کادمیوم از پرکاربرد ترین انواع باتریها در صنعت یوپی اس می‌باشند. اغلب این سوال پیش می‌آید که این دو باتری چه تفاوتی با هم دارند؟ در چه مواردی بهتر است باتری سرب اسیدی پیشنهاد شود و بالعکس؟ نقاط ضعف و قدرت هر نوع باتری چیست؟ در ادامه سعی شده‌است حتی الامکان بطور خلاصه این دو نوع باتری با یکدیگر از زوایای گوناگون مقایسه شوند.

۱- تاریخچه

در سال ۱۸۵۹ برای اولین بار توسط یک فیزیکدان فرانسوی به نام Gaston Planté به عنوان اولین باتری با قابلیت شارژ مجدد بصورت تجاری به بازار عرضه شد.

  • باتری نیکل کادمیوم (Nickel Cadmium): در سال ۱۸۹۹ توسط یک مخترع سوئدی به نام Waldemar Jungner ابداع گردید. تمایل چندانی به استفاده از این باتریها در صنایع تا اوایل دهه ۱۹۶۰ وجود نداشت ولی پس از آن و با افزایش چشمگیر مصارف الکتریکی بویژه در آمریکا و ژاپن طرفدار پیدا کرد.

۲- مواد سازنده باتری

  • باتری سرب اسید (Lead Acid): آند یا قطب مثبت از اکسید سرب (PbO2) وقطب منفی یا کاتد از سرب (Pb) تشکیل شده و الکترولیت آن محلول اسید سولفوریک (H2SO4) و آب (H2O) می‌باشد. اسید سولفوریک خالص عموما بین ۲۵ تا ۴۰ درصد از کل محلول را تشکیل می‌دهد.
  • باتری نیکل کادمیوم (Nickel Cadmium): هیدرات نیکل (NiOOH) بخش عمده قطب مثبت را تشکیل می‌دهد در حالیکه کادمیوم اسفنجی (Cd) عنصر غالب در مواد تشکیل دهنده قطب منفی است. محلول هیدروکسید پتاسیم (KOH) در آب نیز نقش الکترولیت باتری را دارد. غلظت هیدروکسید پتاسیم عموما بین ۲۰ تا ۳۵ درصد از کل محلول الکترولیت است.

۳- قیمت
باتریهای نیکل کادمیوم حدودا بین ۲ تا ۴ بار گرانتر از نمونه مشابه خود از نوع سرب اسید هستند. البته بسته به کیفیت و نوع آلیاژ و تکنیک ساخت باتری این امکان وجود دارد که این اختلاف بیشتر از ۵ برابر نیز بشود. به همین دلیل سرمایه اولیه مورد نیاز برای تامین نیروی بکاپ از باتریهای نیکل-کادمیومی بسیار بالاتر تمام خواهد شد. پس چرا همچنان طیفی از مصرف کنندگان سراغ باتریهای نیکل میروند؟ بخشهای بعدی پاسخ این سوال را خواهد داد.

۴- طول عمر
یک قانون کلی در ارتباط با طول عمر اکثر انواع باتریها وجود دارد، و آن اینکه با افزایش تعداد دشارژ باتری طول عمر آن کم خواهد شد. اما هر دو باتری نیکل و سربی به عمق دشارژ نیز حساس هستند. به این معنی که اگر فرضا باتری بطور متوسط ۳۰ درصد دشارژ شود طول عمر آن بسیار بیشتر از حالتیست که بطور متوسط تا ۸۰ درصد دشارژ می‌گردد. گرچه باتریهای نیکل کادمیوم بسیار گرانتر از باتریهای سرب اسیدی هستند اما تعداد سیکلهایی که می‌توان آنها را دشارژ کرد بسیار بیشتر از باتری‌های سربی است.

۵- حساسیت به دما
باتریهای سرب اسیدی بیشتر برای عملکرد در محیط ۱۰ تا ۳۵ درجه سانتیگراد پیشنهاد می‌شوند، زیرا نسبت به تغییرات دما حساسیت زیادی از خود نشان می‌دهند. ظرفیت ظاهری باتریهای سرب اسیدی نسبت به کاهش دما سریعا افت می‌کند و از طرفی دیگر نیز با افزایش دما عمر متوسط آنها به شدت کاهش می‌یابد (با افزایش هر ۱۰ درجه طول عمر مفید باتریهای سرب اسیدی نصف می‌شود!). اما باتریهای نیکل کادمیوم نسبت به تغییر دما حساسیت کمتری از خود نشان می‌دهند. بویژه در مواردی که باتری می‌بایست در دماهای پایین مورد استفاده قرار گیرد بهترین گزینه استفاده از باتریهای نیکل است. بازه دمایی مناسب برای عملکرد باتری نیکل کادمیم چیزی بین ۶۰ تا ۲۰- درجه سانتیگراد است. البته طول عمر متوسط آن نیز با افزایش دما کاهش می‌یابد. شکل زیر مقایسه ایست بین تغییرات ظرفیت دو باتری در یک بازه دمایی نسبتا زیاد.

۶- پدیده خود دشارژی (Self Discharge)
حتی درصورتیکه هر کدام از این دو نوع باتری به مدار متصل نباشند نیز، بعد از گذشت مدتی دشارژ می‌شوند. به این پدیده خود دشارژی می‌گویند (برای توضیحات تکمیلی می‌توانید به مقاله “باتری‌ های سرب اسید را بیشتر بشناسیم” مراجعه فرمایید). سرعت این پدیده در باتریهای نیکل کادمیوم چندین برابر باتریهای سرب اسیدی است. باتریهای نیکل بسته به آلیاژ مورد استفاده در ساختشان و همچنین دمای محیط، حتی امکان دارد که روزانه ۱ درصد از ظرفیتشان را در هنگام انبارش از دست بدهند. این مساله نیاز به شارژ مجدد باتری در هنگام استفاده و همچنین اتلاف انرژی را سبب می‌شود.

اشاره به این تفاوت نیز ضروریست که گرچه خود دشارژی در باتریهای نیکل چندین برابر باتریهای سربی است، اما باتریهای نیکل را می‌توان حتی بطور دشارژ کامل نیز انبارش نمود، اما همانطور که در مقاله آشنایی بیشتر با باتریهای سرب اسیدی توضیح داده شد، باتریهای سرب اسیدی را نمی‌بایست با سطح شارژ پایین نگهداری کرد. زیرا در این صورت باتری سولفاته شده و طول عمر مفید آن بشدت کاهش می‌یابد.

۷- نحوه افت ولتاژ در هنگام دشارژ
ولتاژ باتریهای نیکل کادمیوم تقریبا تا لحظات آخر افت چندانی ندارد و می‌توان با تقریب، آن را ثابت فرض کرد. اما ولتاژ پایانه‌ی باتریهای سرب اسیدی در هنگام دشارژ، به تدریج کاهش می‌یابد.
۸- آلایندگی محیط زیست
در ساختار هر دو نوع باتری از فلزات سنگین (سرب و کادمیوم) استفاده شده است، که این به معنی دیر ترکیبی این فلزات است. در صورتیکه پروسه بازیافت لاشه‌ی باتریها بدرستی انجام نشود هردو بشدت محیط زیست را آلوده می‌نمایند. اما پروسه بازیافت کادمیوم پیچیده‌تر از سرب بوده و در عین حال این فلز شدیدا سرطان زا می‌باشد.

۹- سایز و وزن و پروسه ساخت
باتریهای سرب اسیدی روند ساخت ساده‌تری از باتریهای نیکل کادمیومی دارند. اما در عین حال نسبت انرژی ذخیره شده در باتری نسبت به وزن آن، یکی از کمترین مقادیر بین انواع باتریهاست (Wh/kg 30-50). درصورتیکه چگالی انرژی به وزن در باتریهای نیکل کادمیوم چیزی بین Wh/kg 45-80 می‌باشد. این بدان معنی است که باتریهای نیکل-کادمیوم ۳۰ درصد انرژی بیشتری نسبت به باتریهای سرب اسیدی در یک وزن برابر، در خود ذخیره می‌کنند. پس در مواردی که وزن مجموعه باتریها مهم است استفاده از باتریهای نیکل کادمیوم توصیه می‌شود.

۱۰- سرعت شارژ
باتریهای نیکل کادمیوم را می‌توان در زمانهای کوتاهی همچون ۱ ساعت نیز شارژ نمود درصورتیکه شارژ سریع باتریهای سرب اسیدی در زمانی کمتر از ۴ ساعت توصیه نمی‌شود و عموما چیزی در حدود ۸ تا ۱۰ ساعت را برای شارژ آنها مناسب می‌دانند.
۱۱- جریان پیک دشارژ
دشارژ باتریهای سرب اسیدی با جریانی بیشتر از ۵ برابر جریان نامی آن توصیه نمی‌شود (فرضا باتری ۹ آمپر ساعت را نباید با جریانی بیش از ۴۵ آمپر دشارژ کرد) اما می‌توان باتریهای نیکل کادمیوم را حتی با جریان‌های ۱۰ تا ۱۵ برابر جریان نامی خود نیز دشارژ نمود.

۱۲- پدیده‌ی حافظه‌ای (Memory Effect) در باتریهای نیکل
یکی از مهمترین نقاط ضعف باتریهای نیکل نسبت به سربی، وجود “پدیده حافظه” در باتری است. اگر باتری را چندین بار فرضا تا ۶۰ درصد ظرفیتش دشارژ کرده و مجددا شارژ نماییم. باتری حدود ۶۰ درصد را به “حافظه” سپرده و اگر بار دیگر باتری را بخواهیم بیشتر از ۶۰ درصد دشارژ نماییم این بار ناگهان ولتاژ خروجی باتری افت شدیدی می‌نماید. این پدیده باعث می‌شود که نتوان از ظرفیت باتری به طور مناسب استفاده نمود. بویژه در کاربردهای یوپی اسی که باتریها به حالت آماده به کار بوده و مرتبا شارژ و دشارژ نمی‌شوند این پدیده باعث می‌شود که نتوان از کل ظرفیت نصب شده‌ی باتریها استفاده بهینه نمود.

۱۳- تفاوت ولتاژ نامی سلولهای باتری
بدلیل ساختار متفاوت شیمیایی دو باتری، ولتاژ نامی سلولهایشان نیز متفاوت است. ولتاژ هر سلول در باتریهای نیکل کادمیم ۱٫۲ ولت و در باتریهای سرب اسیدی ۲ ولت می‌باشد. به همین دلیل برای ساخت یک باتری ۱۲ ولت نیکل کادمیوم، می‌بایست ۱۰ سلول را با هم سری کرد؛ در حالیکه سری کردن ۶ سلول باتری سرب اسیدی، همین ولتاژ را تولید خواهد نمود.

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%b3%d8%a7%d8%ae%d8%aa%d8%a7%d8%b1-%d8%a8%d8%a7%d8%aa%d8%b1%db%8c-%d9%87%d8%a7/

« نوشته‌های قدیمی‌تر