مقدمه:

با توجه به اینکه خطوط انتقال انرژی الکتریکی در مسیر انتقال خود از مراکز تولید به مناطق مصرف از مناطق مختلف جغرافیایی از جمله دشتها و جنگلها و کوهستانها و مزارع کشاورزی و دریاچه ها ، رود خانه ها و مناطق شهری و روستایی مختلفی عبور می کنند، لازم است تدابیر و دستورالعملهایی برای حفظ امنیت افراد در نزدیکی خطوط فشار قوی لحاظ شود .

تمام تجهیزات فشار قوی از نظر حفظ سلامتی و ایمنی افراد دارای حریم مشخصی بوده و این حریم نبایستی ( چه بطور عمدی و چه بطور سهوی ) از طرف کسی نقض شود ، چرا که فاصله و کلیرنس عایقی تجهیزات تحت تانسیون (زنده) اجازه این کار را به  کسی نمی دهد و با نقص فاصله امنیتی ، شخص دچار شوکهای خطرناک ناشی از ولتاژ و یا اسپارک و یا بدتر ار همه دچار آرک می‌شود که احتمال نقص عضو و رخ دادن سانحه منجر به فوت بسیار بالا است.

دستورالعمل های ایمنی:

۱-در زمینهای کشاورزی نزدیک به برجهای انتقال نبایستی ارتفاع هیچ کدام از وسائل و ادوات و ماشین آلات کشاورزی مانند کمباین (خرمن کوب ) و تراکتور و لودر و بیل مکانیکی و برج چاه کنی و جرثقیل و غیره از ۱۴ فوت (معادل ۴ متر ) بلند تر باشد.

به سه دلیل مهم زیر :
– احتمال برخورد قسمت فلزی این ماشین آلات با هادیهای فاز در خطوط انتقال انرژی .
– القا ولتاژهای پراکنده در قسمتهای فلزی این ماشین آلات که منجر به وارد آمدن شوک به کاربران می‌شود.
– جمع شدن بارهای القایی به مقدار زیاد در قسمتهای فلزی و از جمله باک سوخت و ایجاد حریق در آن.

۲- در مزارعی که در پای دکلهای فشار قوی هستند و در آنها از سیستمهای آبیاری قطره ای استفاده می‌شود دارای ادوات و ملحقاتی مانند مخازن ذخیره آب و خطوط لوله و آب فشان می‌باشند، جهت جلوگیری از شوک و برق رفتگی کشاورزان و جلوگیری از تماس این سیستم آبیاری با خطوط انتقال انر‍ژی الکتریکی باید موارد زیر به دقت چک شده و بازنگری شود :

– در هنگام جابجایی لوله های آبیاری متحرک چرخدار در زیر و نزدیکی خطوط فشار قوی باید دقت کرد که لوله های آب بطور افقی در موضعی دورتر از خطوط قرار گرفته و سپس جابجا شوند.
– باید مراقب بود تا سیستم  آبیاری ، آب را به سمت هادیها و بدنه دکل اسپری نکند زیرا که آب خود ، هادی الکتریسیته است. (به خاطر وجود املاح و یونهای موجود در آب)

۳- باید از بوجود آمدن آتش و ایجاد آن در نزدیکی خطوط انتقال و در زیر هادیهای آن ، در مزارع و جنگلها ، ممانعت بعمل آورد، چرا که گاز های داغ متصاعد شده از آتش و دود ناشی از آن و وجود فضای پلاسمای یونی در اطراف و راس آتش ،  مسیری جهت هدایت الکتریسیته بوجود آمده و سبب ایجاد و برقراری مسیر آرک از سیم هادی به سمت آتش می‌شود و این به نوبه خود خطری برای افراد نزدیک آن محل محسوب می‌شود. سبب خارج شدن خط انتقال مزبور (توسط رله دیستانس و و رله تشخیص خطای تکفاز به زمین) می‌شود. همچنین در اطفا آتش سوزیهای  ایجاد شده در نزدیکی خطوط انتقال نمی‌توان از آب استفاده کرد (خطر برق گرفتگی برای شخص اطفا کننده) و بایستی از مواد پودری و کف دی اکسید کربن استفاده کرد.

۴- مزرعه داران نباید از سیمهای خاردار و تورهای بافته شده در حریم خطوط انتقال و به موازات آن و به اندازه طولانی استفاده کنند(بدلیل القا ولتاژ و شوک مزاحم  حاصله از آن) ولی اگر مجبور به استفاده از آن باشند باید سیمهای خاردار را به زمین الکتریکی مناسب متصل کرده و چاه ارت مطمئن برای آن تعبیه کنند.
در موارد زیر باید سیمهای خاردار توسط مزرعه داران به چاه ارت مناسب متصل شوند.
– اگر سیمهای خاردار در حریم خطوط انتقال انرژی الکتریکی قرار گرفته باشد.
– سیمهای خارداری که در فاصله ۱۲۵ فوتی (۳۸ متر) از بیرونی ترین هادی فاز (نزدیکترین هادی به سیم خاردار از نظر فیزیکی ) به طول ۱۵۰ فوت (۴۶ متر) که به موازات خط انتقال بر روی زمین نصب شده باشد.
– سیمهای خارداری که به موازات خطوط انتقال و به فاصله ۱۲۵ الی ۲۵۰ فوت (۳۸-۷۷ متر) از نزدیکترین هادی به آن و به طول بیش از ۶۰۰۰ فوت (۱۸۳۰ متر) بر روی زمین نصب شده باشد.
بنا به تحقیق انجام شده و محاسبات مربوطه ، دلیل موضوع بند سوم آن است که به دلیل القا ولتاژ در طول یاد شده (بیش از ۶۰۰۰ فوت ) جریانهای بیش از ۱۰ میلی آمپر در سیمهای خاردار جاری شده که از نظر ایمنی و سلامتی اشخاص تماس یافته با آن طبق استاندارد (۲۰۰۵) ۱-۶۰۴۷۹ IEC فوق العاده خطرناک است . راه کار پیشنهادی آن است که سیمهای خاردار باید از هر ۲۰۰ فوت (۶۱ متر) به میله های زمین که به عمق ۲ فوت (۶۱ سانتیمتر) در زیر زمین قرار گرفته اند متصل می‌‌‌‌‌‌‌‌شوند.

۵-ایجاداستخر شنا و آبگیر در نزدیکی حریم خطوط انتقال انرژی کار بسیار خطرناکی است . زیرا با وقوع اتصال کوتاه در خطوط انتقال انرژی (در اثر برخورد صاعقه به خطوط انتقال و یا اضافه ولتاژهای ایجاد شده بر اثر منشا داخلی و یا افتادن فیزیکی سیم هادی ) جریان الکتریکی وارد شده به زمین می‌تواند از طریق لوله های مرتبط و کفکش فلزی به آب داخل استخر نفوذ کرده و به شنا گران آسیب برساند.

۶- بالا رفتن از دکلهای فشار قوی به هر دلیل ، کار بسیار خطرناکی است زیرا فرد در اثر نقض حریم عایقی دچار برق گرفتگی می‌شود.

۷- رانندگان وسائل نقلیه سنگین مثل تریلرها و کامیونها و کمر شکنها نباید در نزدیکی و یا در تقاطع جاده با خطوط انتقال انرژی الکتریکی توقف کرده و یا به دلایل شخصی به بالای این وسائل نقلیه در زیر خطوط فشار قوی بروند.

۸- در هنگام بریدن چوبهای جنگل باید مواظب حریم خطوط انتقال انرژی بود.
اگر به علت وزیدن طوفان ویا شکستن درختان به دلیل کهنسالی ، بین خطوط انتقال انرژی الکتریکی و درخت شکسته ، تماسی برقرار شود نباید به نزدیکی درخت مورد نظر رفته و یا آن را برید . تنها کار دوری از آن و اطلاع دادن به مراجع ذیربط است . (بدلیل رطوبت موجود در پوست درخت و برقراری مسیر الکتریسیته از طریق آن ، خطر برق گرفتگی وجود دارد).

۹- در هنگام صاعقه نباید به زیر دکل (استراکچر و هادیها ) رفت زیرا به دلیل وجود Back flash over و احتمال زدن آرک از هادی فاز به بدنه دکل از طریق یونیزه شدن هوا و بالا رفتن ولتاژ بدنه و پای دکل ، در حد هزاران ولت ، می‌تواند براحتی موجودات زنده نزدیک به پای دکل را به دلیل وجود ولتاژ گام و تماسی بالا ،به هلاکت برساند.

۱۰- در هنگام برخورد صاعقه به خطوط فشار قوی باید از پای دکل بسرعت و به صورت قدمهایی با گام کوتاه و سریع (پاورچین ،پاورچین ) دور شد زیرا بدلیل آنکه جریان صاعقه از طریق سیم گارد و بدنه دکل به سمت زمین مسیر بسته و ولتاژ گام در حوالی دکلها به سرعت بالا می‌رود( خطر برق گرفتگی بهمراه شوک شدید)

۱۱- پرواز با کایت و به پرواز در آوردن هواپیماهای مدل و اجسام پرنده در نزدیکی خطوط انتقال کاری است بسیار خطرناک ، چرا که با برخورد بادبادک با خطوط فشار قوی ، جریان و بار الکتریکی از طریق نخ انتقال پیدا کرده و سبب برق گرفتگی می‌شود.

۱۲- بیمارانی که از وسیله pacemaker ، جهت پمپینگ و تنظیم کردن ضربان قلب خود استفاده می‌کنند بهتر است از تردد در نزدیکی حریم خطوط فشار قوی خوداری کرده و احتیاط کنند، چرا که به دلیل وجود میدانهای الکترومغناطیسی بسیار قوی و تداخل آن با این وسیله الکترومکانیکی سبب ایجاد ضربانهای ناهماهنگ در سیستم آن و در نتیجه قلب آنها گشته و این مسئله برای بیماران قلبی فوق العاده خطرناک است ( ایجاد تداخل نویزی در سیستم درایو میکرو کنترلری موتورBLDC سینکرون و ارسال پالسهای ناهماهنگ)

۱۳- زمینهای زراعی در مجاورت خطوط انتقال انرژی نباید توسط هواپیما سمپاشی شوند زیرا احتمال برخورد با هادیهای انتقال انرژی وجود دارد و دید خلبان از آسمان نسبت به هادیهای فاز بسیار کم بوده و احتمال برخورد بال هواپیما و ملخ هلیکوپتر با سیمهای هادی فاز بالا است۰ (علائم هشدار دهنده علاوه بر محل تقاطع خطوط انتقال با جاده ها باید در بالای مزارع کشاورزی تحت سمپاشی نیز تعبیه شوند)
ارتفاع محصولات کشاورزی و گیاهی کاشته شده در مزارع واقع در حریم خطوط انتقال انرژی نبایستی از ۱۰ فوت (۳ متر) بلندتر باشد. برای مثال نیشکر درحریم خطوط انتقال انرژی و رشد آن و رسیدن ارتقاع آن به بیش از ۳ متر کار بسیار خطرناکی است.

۱۴- افرادی که دارای قایق و کشتی شخصی هستند و در رودخانه هایی تردد می کنند که خطوط انتقال انرژی آنها را قطع می‌کنند بهتر است چک کنند که آیا ارتقاع کشتی با بادبان و عرشه و دکل بیشتر از اندازه مجاز نباشد (۱۴ فوت معادل۴،۳ متر)

۱۵- در مناطق مسکونی واقع در نزدیکی خطوط انتقال انرژی جهت جلوگیری از بروز شوک بدلیل القا بار ولتاژ در سیستم لوله کشی آب و گاز و منازل و چهار چوب آهنی ساختمان (اسکلت ساختمان)، باید کلیه قطعات فلزی و فریم فلزی ساختمان و حتی آسانسور ، زمین (ارت) شود و باید تمام تجهیزات فلزی ساختمان را به چاه ارت مناسب متصل شود.

مقدمه:

 در وسایل الکتریکی نیاز است که پتانسیل بعضی قسمت های دستگاه با زمین یکی شود، برای این منظور از اتصال به زمین استفاده می‌شود.

اساس زمین کردن بر این است که جرم بزرگ کره زمین به عنوان پتانسیل صفر-به خصوص در مهندسی برق- در نظر گرفته می‌شود.

  تمام قسمت‌هایی که به زمین وصل شده‌اند  بایستی هم پتانسیل زمین شوند، به عبارت دیگر پتانسیل صفر زمین را بگیرند.

انواع زمین کردن:

در تاسیسات برقی دو نوع زمین کردن وجود دارد:

۱ -زمین کردن حفاظتی

۲ -زمین کردن الکتریکی

۱-زمین کردن حفاظتی:

زمین کردن حفاظتی عبارتست از زمین کردن کلیه قطعات فلزی تأسیسات الکتریکی که در ارتباط مستقیم با مدار الکتریکی قرار ندارند.

این زمین کردن بخصوص برای حفاظت اشخاص درمقابل اختلاف سطح تماسی زیاد به کار برده می‌شود.

۲-زمین کردن الکتریکی:

زمین کردن الکتریکی یعنی زمین کردن نقطه‌ای از دستگاه‌های الکتریکی و ادوات برقی که جزئی از مدار الکتریکی می‌باشند.

مثل زمین کردن مرکز ستاره سیم پیچی ترانسفورماتور و یا ژنراتور و یا زمین کردن سیم مشترک دو ژنراتور جریان دایم سری شده.

زمین کردن الکتریکی دستگاه‌ها به خاطر کار صحیح دستگاه‌ها و جلوگیری از ازدیاد فشارالکتریکی فازهای سالم نسبت به زمین در موقع تماس یکی از فاز‌ها با زمین می‌باشد.

مقدمه:

برقگیر یا سرج ارستر (به انگلیسی: Surge protector یا Surge arrester) وسیله طراحی شده ای است که دستگاه های برقی را از آسیب ناشی از افزایش ناگهانی ولتاژ حفظ می کند.

یک سرج ارستر با تخلیه اضافه جریانهای ناشی از اضافه ولتاژهای ناگهانی در زمین، اجازه نمی‌دهد ولتاژ اعمال شده به وسایل الکتریکی از سطح آستانه ای بالاتر رود و به این ترتیب به تجهیزات آسیبی نمی‌رسد.

معرفی برقگیر یا سرج ارستر های CITEL

کمپانی CITEL  از سال۱۹۳۷ فعالیت خود را در زمینه برقگیرها آغاز نموده و هم اکنون یکی از پیشگامان این صنعت در سطح جهان می باشد.

قابل ذکر است این کمپانی با بیش از ۷۰ سال سابقه یکی از قدیمی ترین تولیدکنندگان سرج ارستر در سطح دنیامی باشد.

این کمپانی ابتدا فعالیت خود را در اروپا و ایالات متحده آغاز کرده و بتدریج در نقاط دیگر دنیا خصوصا در آسیا فعالیت خود را گسترش داده و جایگاه محکمی به دست آورده است.

تولیدات این کارخانه مطابق با استانداردهای مهم دنیا از جمله:

IEC 61643-1 جهانی.

UL 1449 آمریکا.

EN 61643-11 اروپا.

و NFEN 61643-11 فرانسه.

 تجهیزات مخابراتی LEC 61643-11 جهانی.

ITU-T جهانی.

و UL 497 A/B آمریکا می باشد.

همچنین تولیدات شرکت CITEL شامل کلیه ارستر ها از جمله :

• ارستر های AC کلاس های ( B-C-D )

•  ارستر DC

• ارسترهای RF

• ارسترهای تلفن

• ارستر دیتا

• ارسترهای کامپیتر

• ارستر پاور

در سال های اخیر با افزایش تقاضا برای سیستم های مخابراتی شرکت های متولی این امر برای حفاظت تجهیزات خود ملزم به استفاده از سرج ارستر های مخابراتی و BTS  ها شدند.

در همین راستا محصولات شرکت CITEL  پس از بررسی کارشناسان سازمان های مختلف مخابراتی مورد تأیید قرار گرفته و هم اکنون در صدها مرکز مخابراتی در حال کار می باشد.

مقدمه:

به طوری که می دانیم تولید انرژی الکتریکی امروزه در نیروگاههای بزرگ با راندمان بالا انجام می شود.

به دلایل اقتصادی و فنی ولتاژ ژنراتورها به حداکثر ۳۰ کیلو ولت محدود است.

به منظور کاهش دادن تلفات در انتقال انرژی به نقاط دور ولتاز برق را با استفاده از ترانسفورماتورهای افزاینده افزایش می دهند و از طریق شبکه به هم پیوسته به نقاط دور منتقل می کنند.

 در نزدیکی شهرها ولتاژ را به کمک ترانسفورماتورهای کاهنده به ۱۳۲کیلو ولت یا در بعضی نقاط به ۶۳ کیلو ولت کاهش می دهند.

این خطوط به صورت حلقه ای شهرها را دور می زنند.

در نزدیکی مراکز بار ولتاژ را به ۲۰ کیلو ولت یا ندرتا ۱۱ کیلو ولت کاهش می دهند که در پستهای توزیع به ولتاژ مصرفی ۳۸۰ ولت تبدیل می شود.

با اینکه اغلب در برق رسانی از ولتاژ ۳۸۰ ولت استفاده می شود بسیاری از مصرف کنندگان بزرگ، برق را در ولتاژ ۲۰ کیلو ولت خریداری می کنند.

این مصرف کنندگان در پستهای خصوصی خود ولتاژ آن را کاهش می دهند.

انواع شبکه توزیع:

شبکه باز (شعاعی)

• این شبکه از یک سمت تغذیه می شود.

• مهمترین کاربرد شبکه شعاعی توزیع انرژی الکتریکی نواحی مختلف شهرها و روستاها می باشد.

• در چنین حالتی اگر خط توزیع فشار متوسط هوایی باشد، بایستی در سر هر تیری که انشعاب از آن گرفته می شود ،کات اوت فیوزها را نصب نمود.

شبکه های از دو سو تغذیه(رینگ)

• در محلهایی که قطع اتفاقی جریان برق مجاز نمی باشد ، جهت بالا بردن ضریب اطمینان کار شبکه بهتر است که شبکه ها از دو پست تغذیه شوند.

• در این صورت با از کار افتادن یکی از دو خط انرژی مصرف کننده ها می تواند از سمت دیگر تامین گردد.

• هرچند این شبکه ها ضریب اطمینان بالاتری نسبت به شبکه های شعاعی دارند اما حفاظت آنها به مراتب دشوار تر است.

محاسن و معایب شبکه های توزیع هوایی و زمینی:

• ۱- شبکه های هوایی ارزانتر از شبکه های زمینی است.

• ۲- هر چه ولتاژ بالاتر رود قیمت کابل نسبت به سیستم هوایی افزایش می یابد.

• ۳- اگر چه خطوط هوایی در مقابل اتصال کوتاه و یا پارگی ناگهانی خط قابل اطمینان نیستند، اما از نظر تعمیرات به مراتب آسانتر از شبکه های زمینی هستند و در مدت زمان کوتاهتری نسبت به خطوط زمینی عیب یابی می گردند.

• ۴- از لحاظ ساختمان عایقی، کابلهای خطوط زمینی بالاتر از ۶۳ کیلو ولت مشکلاتی داشته و حمل و نقل آنها نیز مشکل می باشد، در حالیکه خطوط هوایی چنین مشکلاتی را ندارند.

• ۵- به دلیل پنهان بودن شبکه زمینی خسارتهایی مثل طوفان، رعد و برق، بمباران و… روی آن تأثیر نخواهد داشت و می توان در برابر آنها پیش بینی های لازم را به عمل آورد. لذا قابلیت اطمینان این شبکه نسبت به شبکه هوایی بیشتر است.

موارد استفاده از شبکه های زمینی و هوایی:

• از شبکه های زمینی در صورت عدم وجود شبکه هوایی و یا غیر قابل دسترس بودن آن استفاده میشود.

• طول مسیر انتقال یکی از عوامل مهمی است که در انتخاب نوع شبکه –هوایی یا زمینی- دخالت می کند.

• اگر فاصله از پست تا محل مصرف کم باشد کابلهای زمینی به سیم کشی هوایی ارجحیت دارد، مخصوصا در مواردی که این طول کم باشد و پیچ و خم آن بالا باشد.

• ولی اگر فاصله زیاد باشد و مخصوصا فشار الکتریکی شبکه هم قوی باشد، از سیم کشی هوایی استفاده می شود.

• نوع مسیر نیز می تواند عامل مهم در استفاده از شبکه های هوایی یا زمینی باشد.

• در بعضی از نقاط اجبارا از شبکه های زمینی استفاده می شود؛ مانند حریم باند فرودگاه.

• در بعضی نقاط دیگر اجبارا از شبکه های هوایی استفاده می شود؛ مانند حریم عرض راه آهن.

• برای حفظ زیبایی شهرها، ساختمانها، پارکها و… و مواردی که تراکم جمعیت زیاد می باشد از شبکه های زمینی استفاده می شود.

در طرح یک شبکه توزیع به نکات زیر باید توجه شود:

• ۱- شبکه حداکثر درجه اطمینان مصرف را دارا باشد. حتی در موقع خرابی یک قسمت از شبکه.

• ۲- شبکه دارای درجه اطمینان حفاظتی خوب باشد.

• ۳- عیب یابی شبکه سریع باشد.

• ۴- ضریب بهره شبکه بالا باشد.

مقدمه:

در سیستم‌های تامین برق، یک سیستم ارت یا زمین ،پتانسیل الکتریکی هادیها را نسبت به سطح رسانای زمین تعریف می‌کند.

انتخاب سیستم ارت می‌تواند در ایمنی و سازگاری الکترومغناطیسی ازمنبع تغذیه، تأثیر بگذارد.

در این خصوص مقررات در بین کشورها می‌تواند بسیار متفاوت باشد.

بیشتر سیستم‌های الکتریکی یک سیم اتصال به زمین دارند.

تفاوت سیستم گراند و ارت:

به لحاظ لغت شناسی،  گراندینگ اصطلاحی است که بیشتر در آمریکای شمالی و استاندارد IEEE مصطلح است.

در حالی که واژه ارتینگ در سایر مناطق جهان استفاده می شود.

به لحاظ تکنیکی، همانطور که در IEEE بحث شده است، وقتی صحبت از ارتینگ می شود، اتصال مستقیم و فیزیکی به زمین به عنوان یک رسانای بسیار بزرگ مطرح است.

در حالی که در گراندینگ، مسیر برگشت جریان در مدار مطرح است.

در گراندینگ اتصال فیزیکی به خود زمین مطرح نیست و تنها ایجاد یک نقطه پتانسیل مرجع و یا ایجاد مسیری برای برگشت جریان (نول) و کارکرد تجهیزات اهمیت دارد.

لذا ممکن است نقطه گراند در محلی با فاصله از زمین واقع شده باشد.

یا با واسطه (امپدانس) و به طور غیر مستقیم به زمین وصل باشد.

بنابراین، ولتاژ نقطه ارت همواره صفر است در حالی که ولتاژ نقطه گراند ممکن است صفر نباشد.

به عبارت دیگر، ارتینگ اتصال هادیهای پسیو به زمین است که با هدف ایمنی انجام میشود.

هادیها و بدنه های فلزی ارت شده در حالت طبیعی حامل جریان نیستند و لذا شکل گیری جریان در ارت نشانه خطاست.

در حالی که گراند شامل هادیهایی است که به طور نرمال حامل جریان هستند (در قدرت سیم نول و در الکترونیک سیم منفی).

لذا، گراندینگ برای ایجاد مسیر بازگشت جریان و حفاظت مدار کاربرد دارد.

یکی ازنکات مهم دیگر، تفاوت محل ارت/گراند در مدارات ترکیبی قدرت و الکترونیک است.

در این مدارات، هر چند اتصال زمین مدارات قدرت و زمین یکی نشان داده می شود، ولی باید توجه داشت که اتصال زمین بخش الکترونیکی و قدرت از هم ایزوله هستند،

زیرا افزایش پتانسیل نقطه زمین در مدارات قدرت ممکن است موجب تخریب مدارات الکترونیکی شود.

مقدمه:

خوردگی یکی از معدود موارد طبیعی است که اثر خود را هم در مراحل ساخت، تولید و بهره‌برداری نمایان می‌سازد و هم منابع عظیمی را نیز در مرحله حفاظت و نگهداری به خود اختصاص می‌دهد.

به این معنی که برای جلوگیری از خسارت‌های اقتصادی و زیست‌محیطی ناشی از خوردگی باید انرژی و هزینه مصرف شود.

حفاظت کاتدیک یکی از روشهای رایج جهت جلوگیر از خوردگی فلزات میباشد که معمولا با هزینه همراه میباشد.

طی سال های اخیر با پیشرفت های حاصل شده در علم نانو با کمک پوشش های نانویی بر روی فلزات تا حدود زیادی از لزوم استفاده از حفاظت کاتدیک کاسته شده است.

برای خوردگی تعاریف فراوانی ذکر شده است.

در استاندارد ۸۸۰۴ISO، خوردگی به‌شکل واکنش فیزیکی – شیمیایی متقابل بین فلز و محیط اطرافش تعریف شده است که ماهیت الکتروشیمیایی داشته و نتیجه آن تغییر در خواص فلزی است.

این تغییرات ممکن است منجر به از دست رفتن توانایی عملکرد فلز، محیط یا سیستم شامل آن‌ها شود.

خوردگی یک فرآیند کاملاً طبیعی است و منجر به کاهش سطح انرژی آزاد یک سیستم می‌شود.

کاربردهای نانوفناوری در کنترل خوردگی:

۱- پوشش‌های چند لایه‌ای نانویی

اخیراً پوشش‌هایی گسترش پیدا کردند که دارای چندین لایه هستند که هر لایه در این پوشش، هدف خاصی را دنبال می‌کنند.

پاین پوشش‌ها در چرخنده‌ها، موتورها، سوئیچ‌های الکترونیکی و سنسورها کاربرد فراوان دارد.

یکی از خصوصیات منحصر به فرد این پوشش این است که زمانی که پوشش‌ها آسیب دیده و باید عوض شوند، به‌راحتی از روی سطح برداشته می‌شود.

همچنین در بین لایه‌های این پوشش از لایه‌های حس‌گر استفاده می‌شود که قادر است آسیب‌دیدگی مکانیکی و خوردگی را تشخیص دهد.

شرکت NANOMAG، پوشش‌هایی از جنس نانو کامپوزیت که مقاوم در برابر خوردگی می‌باشد، تولید می‌کند که این پوشش‌ها جایگزین پوشش‌های پایه کروم خطرناک می‌شود.

این پوشش برای آلیاژهای منیزیم مخصوصاً برای احتیاجات صنایع خودروسازی، هوا – فضا و هوانوردی مناسب می‌باشد.

منیزیم که یک سوم از آلومینیوم و ۸۰ درصد از فولاد سبک‌تر است به‌طور فزاینده‌ای از زمان اولین حضورش در ماشین‌های مسابقه در طول سال‌های ۱۹۲۰، برای این هدف استفاده شده است.

کاربردهای آلیاژهای پایه منیزیم هم‌اکنون تا پوشش‌های دنده، لوله‌های چندشاخه ورودی، و پوشش‌های سرسیلندرها نیز امتداد پیدا کرده و حتی چرخ‌ها، بخش‌های بدنه و قسمت‌های اصلی فرمان را نیز در بر گرفته است.

۲-پوشش‌های استثنایی آلیاژی با ساختار نانو مقاوم در برابر خوردگی

تحقیقات انستیتوی شیمی با همکاری انستیتوی Semi conductors (نیمه رساناها) باعث خلق و ابداع تعداد زیادی پوشش‌های جدید از آلیاژهای فلزی با ساختار نانو شده‌اند که برای مقاومت در برابر خوردگی فوق‌العاده بالایشان، مورد توجه قرار گرفته‌اند.

این پوشش‌ها از طریق پاشش مغناطیسی فلز شکل گرفته‌اند.

ساختار نانوکریستال‌های این پوشش‌ها لایه‌های اثرناپذیر پایدار را به‌وجود می‌آورند که ویژگی‌های ناقص و معیوب پوشش‌های قدیمی را ندارند.

مشاهده شده است که پوشش‌ها با ساختار نانوکریستال، نسبت به پوشش‌ها دارای ساختار بی‌شکل، مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند.

۳– فولاد ضدزنگ با مقاومت خوردگی فوق‌العاده بالا

مشکل اصلی آلیاژهای فولادی استحکام پایین آن است که مصرف آن را در کاربردهای مقابله با خوردگی کاهش می‌دهد.

شرکت Sandvik با استفاده از فناوری نانو و با اضافه کردن نانو ذرات در مرحله ذوب توانسته آلیاژهای فولاد ضدزنگ با مقاومت خوردگی بالا، انعطاف‌پذیری مناسب قبل از عملیات حرارتی و استحکام بالا بعد از عملیات حرارتی تولید کند.

با استفاده از این فناوری می‌توان فولاد ضدزنگ را جایگزین آلومینیوم کرد.

با این آلیاژ قادریم با هزینه کمتر، همان استحکام و وزن را بدست آوریم.

کاربردهای قابل تصور برای این آلیاژ در شاسی (بدنه ماشین) سبک وزن، ابزار ورزشی و تجهیزات پزشکی است.

مقدمه:

انرژی تجدیدپذیر (به انگلیسی: Renewable energy)، که انرژی برگشت‌پذیر نیز نامیده می‌شود، به انواعی از انرژی می‌گویند که منبع تولید آن نوع انرژی، بر خلاف انرژی‌های تجدیدناپذیر (فسیلی)، قابلیت آن را دارد که توسط طبیعت در یک بازه زمانی کوتاه مجدداً به وجود آمده یا به عبارتی تجدید شود.

در سال‌های اخیر با توجه به این که منابع انرژی تجدید ناپذیر رو به اتمام هستند این منابع مورد توجه قرار گرفته‌اند.

در سال ۲۰۰۶ حدود ۱۸٪ از انرژی مصرفی جهانی از راه انرژی‌های تجدید پذیر بدست آمد.

سهم زیست‌توده به‌طور سنتی حدود ۱۳٪، که بیشتر جهت حرارت دهی و ۳٪ انرژی آبی بود.

۲/۴٪ باقی‌مانده شامل نیروگاهای آبی کوچک، زیست توده مدرن، انرژی بادی، انرژی خورشیدی، انرژی زمین‌گرمایی و سوختهای زیستی می‌باشد که به سرعت در حال گسترش هستند.

انواع انرژی های تجدید پذیر مولد برق:

۱-انرژی جزر و مد:

انرژی جزر و مد شکلی از انرژی آبی است که از تبدیل انرژی جزر و مد به اشکال مفید انرژی – عمدتاً نیروی برق – به دست می‌آید.

گرچه هنوز استفاده فراگیر نیافته اما انرژی جزر و مد می‌تواند منبع مناسبی برای تولید برق در آینده باشد.

جزر و مد بهتر از انرژی باد و انرژی خورشیدی قابل پیش بینی است.

در میان منابع انرژی تجدید پذیر، استفاده از انرژی جزر و مد همیشه با مشکل هزینه بالا و محدودیت در مکانهای با کشند شدید یا سرعت بالای جریان آب روبرو بوده است.

با وجود این، بسیاری از پیشرفتهای اخیر هم در طراحی (مانند نیروگاه کشند دینامیکی، تالابهای کشندی) و هم در تکنولوژی توربین (مانند توربین‌های جدید محوری و کراس فلو) نشان می‌دهد که کل برق کشندی موجود ممکن است از آنچه تا پیش از این فرض می‌شد بسیار بیشتر باشد.

حتی ممکن است هزینه‌های اقتصادی و زیست محیطی به سطح قابل رقابتی کاهش یابد.

اولین نمونه تجاری ساخته شده از آن در ایرلند است.

از نظر تاریخی آسیاب‌هایی که از انرژی کشندی بهره می‌گرفتند هم در اروپا وجود داشته‌اند و هم در سواحل شرقی آمریکای شمالی.

آب ورودی در استخرهای بزرگی ذخیره می‌شدند و در هنگام فروکش کردن مد چرخ‌های آبی را به چرخش در می‌آوردند.

  از این نیروی مکانیکی برای آرد کردن غلات استفاده می‌کردند.

تاریخ اولین آنها به قرون وسطی و حتی به روم باستان بر می‌گردد.

تنها در قرن نوزدهم بود که فرایند استفاده از آب‌های ریزان و توربین‌های چرخان برای تولید الکتریسیته در آمریکا و اروپا معرفی شد.

نیروگاه کشندی رانس اولین نیروگاه کشندی در مقیاس بزرگ است که در سال ۱۹۶۶ مورد بهره‌برداری قرار گرفت.

۲-انرژی خورشیدی:

انرژی خورشیدی با تبدیل نور خورشید به الکتریسیته، به صورت مستقیم صورت میگیرد.

این تبدیل انرژی با استفاده از پنل های فتوولتاییک امکان پذیر است.

سامانه‌های توان خورشیدی متمرکز، از عدسی و آینه و سامانه‌های ردیاب، برای متمرکز کردن نور خورشید استفاده می‌کنند.

همچنین سامانه‌های فتوولتاییک، با استفاده از اثر فوتوالکتریک، نور را به جریان الکتریکی تبدیل می‌کنند.

نیروگاه‌های توان خورشیدی متمرکز، در دهه ۱۹۸۰ ایجاد شدند.

بزرگ‌ترین نیروگاه خورشیدی جهان، با توان ۳۵۴ مگاوات در بیابان موهاوی قراردارد.

نمونه‌هایی از استفاده از توان خورشیدی در ایران، نیروگاه خورشیدی یزد و نیروگاه خورشیدی شیراز هستند.

۳-الکتریسیته زمین گرمایی:

تاریخ اولین استفاده از انرژی زمین گرمایی به شاهزاده پیرو گینوری کونتی در ایتالیا بازمی‌گردد.

در سال ۱۹۰۴ میلادی برای اولین بار استفاده تجاری از انرژی زمین گرمایی به عنوان یک منبع تولید برق در ایتالیا شروع شد.

سپس در سال ۱۹۵۸ نیروگاه زمین گرمایی وایراکی در نیوزیلند ساخته شد.

که از بزرگترین نیروگاه زمین گرمایی به شمار می‌رود.

تا سال ۲۰۰۸ انرژی زمین گرمایی سهمی کمتر از یک درصد از تولید کل انرژی الکتریکی جهان را به خود اختصاص داده.

تولید انرژی زمین گرمایی به علت میزان بسیار اندک استخراج انرژی گرمایی در مقایسه با حرارت درونی کره زمین انرژیی پایایی در نظر گرفته می‌شود.

شدت انتشار گازهای گلخانه‌ای در نیروگاه‌های زمین‌گرمایی موجود به طور متوسط ۱۲۲ کیلوگرم کربن دی‌اکسید (CO۲) به ازای هر مگاوات ساعت انرژی الکتریکی است که حدود یک هشتم یک نیروگاه با سوخت زغالی معمولی است.

۴-نیروی برق آبی:

بیشتر نیروگاه‌های برق-آبی انرژی مورد نیاز خود را از انرژی پتانسیل آب پشت یک سد تامین می‌کنند.

در این حالت انرژی تولیدی از آب به حجم آب پشت سد و اختلاف ارتفاع بین منبع و محل خروج آب سد وابسته‌است.

به این اختلاف ارتفاع، ارتفاع فشاری می‌گویند و آن را با H (مخفف Head) نمایش می‌دهند.

در واقع میزان انرژی پتانسیل آب با ارتفاع فشاری آن متناسب است.

برای افزایش فاصله یا ارتفاع فشاری، آب معمولاً برای رسیدن به توربین آبی فاصله زیادی را در یک لوله بزرگ طی می‌کند.

برخی نیروگاه‌های آبی که تعداد آنها زیاد هم نیست از انرژی جنبشی آب جاری استفاده می‌کنند.

در این دسته از نیروگاه‌ها نیازی به احداث سد نیست.

توربین این نیروگاه‌ها شبیه یک چرخ آبی عمل می‌کند.

این نوع استفاده از انرژی شاخه نسبتاً جدیدی از علم جنبش مایعات است.

۵-انرژی موج:

 انرژی موج در اقیانوس باز بر اثر عمل باد روی سطح اقیانوس تولید می‌شوند.

کل انرژی موج توزیع شده در زمین در حدود ۲٫۵×۱۰۶ MW تخمین زده می‌شود.

که در حدود انرژی کلی توزیعی جزر و مد است.

انرژی موج منبع تجدید شونده است و معمولاً نسبت به انرژی باد بیشتر قابل تولید است.

انرژیی که از امواج استخراج می‌شود، دوباره به سرعت توسط برهمکنش با دو سطح اقیانوس پر می‌شود.

انرژی موج نامنظم، نوسانی و دارای فرکانس پائین است که قبل از اضافه شدن به شبکه باید یه فرکانس ۶۰ هرتز تبدیل شود.

۶-انرژی باد:

انرژی بادی در مقادیر زیاد در مزارع بادی تولید و به شبکه الکتریکی متصل می‌شود.

از توربین‌ها در تعداد کم معمولاً فقط برای تامین برق در مناطق دور افتاده استفاده می‌شود.

باد یکی از شاخصه‌های اصلی انرژی خورشیدی و هوای متحرک است.

اما از جمله دلایل تمایل کشورها برای افزایش ظرفیت تولید برق بادی مزایای بسیار زیاد این روش تولید انرژی الکتریکی است.

چرا که انرژی بادی فراوان، تجدیدپذیر و پاک است .

در همه جای دنیا وجود دارد.

همچنین در مقایسه با استفاده از انرژی سوخت‌های فسیلی میزان کمتری گاز گلخانه‌ای منتشر می‌کند.

قدیمی‌ترین روش استفاده از انرژی باد، به ایران باستان باز می‌گردد.

برای نخستین بار، ایرانیان موفق شدند با استفاده از نیروی باد، دلو (دولاب) یا چرخ چاه را به گردش درآورده و از چاه‌های آب خود، آب را به سطح مزارع برسانند.

احتمالاً نخستین ماشین بادی توسط ایرانیان باستان ساخته شده است.

  یونانیان برای خرد کردن دانه‌ها و مصریها، رومی‌ها و چینی‌ها برای قایقرانی و آبیاری از انرژی باد استفاده کرده‌اند.

در قرن ۱۳ این فناوری توسط سربازان صلیبی به اروپا برده شد.

و هلندیها فعالیت زیادی در توسعه دستگاههای بادی داشتند.

به طوری که در اواسط قرن نوزدهم در حدود ۹ هزار ماشین بادی مورد استفاده قرار می‌گرفته است.

مقدمه:

آسانسور (به فرانسوی: ascenseur) یا بالابَر (برای حمل بار) یا آسان‌بَر (برای حمل انسان) میباشد.

اتاقک متحرکی که به وسیلهٔ آن از طبقه‌ای به طبقات بالا روند یا از طبقهٔ بالا به پایین فرود آیند.

  آسانسور یکی از ابتدائی‌ترین ماشین‌های ساده ساخت دست بشر است که همواره به کمک او آمده‌است.

 آسانسور یکی از تجهیزات حمل و نقل عمودی است که جابجایی مردم یا کالا بین طبقات را تسهیل می‌بخشد.

آسانسورها عموماً به کمک موتورهای الکتریکی باعث حرکت عمودی کابین می‌شوند.

این موتورها با کمک کابل‌های کشش و سیستم متقابل وزن؛ مانند یک بالابر معمولی کار جابجایی را انجام می‌دهند.

یا با پمپ هیدرولیک میزان مایعات را برای بالا بردن در یک پیستون استوانه‌ایِ جک مانند تزریق و کنترل می‌کنند.

تجهیزات ایمنی اصلی آسانسورها به شرح زیر می‌باشند:

قفل درب طبقه:

– درب طبقه جدا کننده راهرو‌ی ساختمان  از چاه آسانسور می‌باشد.

– در واقع اگر درب طبقه بدون اینکه کابین آسانسور در پشت آن قرارداشته باشد باز شود فاجعه انگیز خواهد بود، زیرا مسافر به خیال اینکه کابین آسانسور پشت درب می‌باشد به طرف آن حرکت کرده و به داخل چاه آسانسور سقوط می‌نماید.

– قفل درب طبقه دارای مکانیزمی می‌باشد که فقط در زمان حضور کابین باز  می‌شود و به محض فرمان حرکت ابتدا درب طبقه قفل شده سپس کابین حرکت می‌نماید.

گاورنر:

– گاورنر‌ها در انواع مختلف ساخته می‌شوند یک نوع متداول آن نوع بادامکی است.

– وظیفه گاورنر این است که وقتی سرعت کابین از ۱۵ درصد سرعت  نامی آن تجاوز کند ابتدا یک سویچ الکتریکی را فعال می‌کند که موجب ترمز موتور می‌شود.

– اگرترمز عمل نکند و حرکت کابین همچنان با سرعت ادامه داشته باشد  پس از رسیدن به ۳۰ درصد افزایش گاورنر قفل می‌کند و اهرم پاراشوت کشیده شده و فک‌های پاراشوت درجا کابین را به ریل راهنما قفل می‌نماید.

بافر ها:

– اگر کابین در هنگام حرکت به سمت پایین‌ترین توقف در سطح طبقه توقف نکند و به حرکت  ادامه دهد پس از چند سانتیمتر به بافر برخورد کرده و متوقف می‌شود. این مورد برای قاب وزنه نیز صادق است.

– بافر‌ها در کف چاله نصب می‌شوند. بافر‌ها در انواع فنری، لاستیکی و هیدرولیکی ساخته می‌شوند.

پاراشوت:

– این وسیله ترمز مکانیکی کابین است که به صورت جفت بالای کفشک‌های زیرین نصب می‌شود و از گاورنر فرمان می‌گیرد.

– گاورنر و پاراشوت توسط بازرسان آسانسور تست شده و تایید می‌گردند.

چهار قطعه فوق از نظر ایمنی آسانسور بسیار پر اهمیت می‌باشند و بهتر است همواره از مرغوبترین نوع موجود استفاده شود.

مقدمه:

پودر های کاهنده اهم از اقلامی هستند که می توانند در سیستم چاه ارت مورد استفاده قرار گیرند.

در تمامی زمین ها با هر شرایطی می توان این مواد را به کار برد.

این مواد کاهنده ترکیبی از انواع مواد معدنی و شیمیایی با ضریب هدایت الکتریکی بالا هستند.

 مواد کاهنده برای پر کردن اطراف هادی های ارت در چاه مورد استفاده قرار می گیرند.

 این مواد به دلیل داشتن ترکیبات خاص مقاومت الکتریکی زمین را به مقدار زیادی کاهش داده و موجب ارتقای کارآیی و عملکرد سیستم های ارتینگ می گردند.

فروش ویژه صاعقه گیر اذرخش

کاهنده مقاومت LOM:

پودر lom یکی از المان هایی است که به عنوان مواد کاهنده مقاومت زمین در چاه ارت مورد استفاده قرار می گیرد.

و کاربرد اصلی آن استفاده در سیستم چاه ارت است.

به این صورت که بعد از حفر گودال ارت و قرار دادن صفحه ارت داخل چاه باید از ماده ای مانند LOM استفاده شود.

با این کار هم فضای اطراف الکترودها پر می شود و هم سبب اصلاح و بهبود شرایط خاک منطقه میشود.

مواد کاهنده LOM که برگرفته از عبارت انگلیسی Low Ohm Material می باشد به صورت کیسه های ۱۵ کیلوگرمی به فروش می رسد.

در واقع  LOM پودری است که هدایت الکتریکی بالایی دارد و می تواند اطراف الکترودها ریخته شود.

  پودر LOM ضمن کاهش اهم زمین در انتقال اضافه بارها به زمین نقش مهمی ایفا میکند.

ماده lom ترکیبی از مواد شیمیایی با اثرات زیست محیطی غیر مخرب است.

این ماده جاذب رطوبت می باشد و به دلیل وجود ترکیبات شیمیایی دارای هدایت الکتریکی بالایی است .

LOM در هر منطقه ای با هر شرایطی قابل استفاده می باشد.

اصطلاحات رایج در سیستم ارت:

سیستم ارتینگ و گراند

پودر کاهنده مقاومت زمین

ژل کاهنده مقاومت زمین

مایع کاهنده ارت

سیستم زمین

سیستم همبندی ارت

چاه ارت عمقی

چاه ارت سطحی

چاه ارت ماتریسی

ارت حفاظتی

ارت الکتریکی

چاه ارت

صاعقه گیرهای ESE

مقدمه:

صاعقه پدیده ای است طبیعی که احتمال وقوع آن نیز امری تصادفی می باشد واز یک قانون کلاسیک تبعیت نکرده بلکه یک واقعه احتمالی است.

صاعقه گیر های فعال یا اکتیو  با عبارت Early Streamer Emission یا ESE  شناخته می‌شوند .

این نوع از صاعقه گیر با ایجاد کانال بالارونده به صورت مصنوعی، موجب عملکرد سریعتر و افزایش شعاع حفاظتی می‌شود.

اصول عملکرد:

در هوای ابری و پر طلاطم، میدان الکتریکی در فضا تولید می‌گردد.

 مقدار این میدان الکتریکی از ۱۰kv/meter شروع و با گذر زمان بیشتر و بیشتر می‌شود.

وقتی شدت میدان الکتریکی به حد ۵۰kv/meter برسد،.

زمان شکست عایقی بین ابر و زمین یا مابین دو ابر باردار فرا رسیده است .

که حاصل این تخلیه وقوع صاعقه می‌باشد.

بلوک الکتریکی این تجهیز (Energy Block) از طریق شاخک‌های بیرونی و میله میانی متصل به زمین شارژ می شود.

و انرژی موجود در هوا را چنانچه توضیح داده شد، بطور مداوم جذب و روی هم انباشته میکند.

  اندک زمانی قبل از وقوع صاعقه، بلوک الکتریکی فوق انرژی انباشته شده را بوسیله سه شاخک تخلیه می‌کند .

 بدین ترتیب رودخانه‌ای از یون‌های آزاد شده بطرف ابر جهت می‌گیرند و با زبانه‌هایی که از طرف ابر به طرف زمین کشیده شده برخورد کرده و مسیری ترجیحی برای تخلیه صاعقه از طریق این برقگیر ایجاد می‌نماید.

آزاد سازی کنترل شده یون‌ها:

واحد جرقه زن (TRIGGERING) صاعقه گیر‌های الکترونیکی شرایطی را ایجاد می‌کند تا چشمه جوشانی از یون (کرونا) در اطراف میله نوک تیز فراهم شود.

دقت عمل این واحد باید به گونه‌ای کنترل شده باشد که آزاد سازی یون‌ها را درست چند میکرو ثانیه قبل از حدوث و تخلیه صاعقه صورت دهد.

حضور حجم وسیع بار‌های الکتریکی در اطراف میله نوک تیز صاعقه گیر پس از یونیزاسیون توسط واحد جرقه زن سبب می‌شود تا پدیده طبیعی تجمع بار‌های الکترونیکی اطراف میله (Corona effect) تقویت و تشدید شود.

هر صاعقه گیر فعال (E.S.E) با مقدار ΔT شناخته می‌شود.

و این فاکتور مهمترین عامل در کارکرد یک صاعقه گیر یونیزه کننده هوا است.

ΔT زمانی است که این صاعقه گیر زودتر از یک میله ساده (در آزمایشگاه فشار قوی) صاعقه را به زمین تخلیه می‌کند.

  واحد  ΔT  میکرو ثانیه است.

بر اساس استاندارد NFC ۱۷-۱۰۲ یک سری تست در آزمایشگاه فشار قوی انجام میشود.

در آزمایش فوق محاسبه زمان تخلیه در مقایسه با یک میله ساده برای هر صاعقه گیر یونیزه کننده انجام می‌گردد.

  از نتایج حاصل از آن مقدار ΔT محاسبه می‌شود.

شعاع حفاظتی صاعقه گیر (Rp) بر اساس ارتفاع پایه صاعقه گیر بالای سازه‌های مورد حفاظت، راندمان آن در زمان آتش و سطح حفاظتی انتخابی بستگی دارد.

استاندارد NFC ۱۷-۱۰۲ نسخه ۲۰۱۱، دو فرمول محاسباتی برای اندازه گیری شعاع حفاظت در اختیار قرار می‌دهد.

برای ارتفاع‌های بیش از ۵ متر:

که در آن Rp شعاع حفاظتی بر حسب متر، h. ارتفاع نوک هادی صاعقه گیر از سطح مورد حفاظت بر حسب متر، r. پارامتر مربوط به کلاس حفاظتی بوده و بصورت زیر است:

۲۰ متر برای کلاس حفاظتی I۳۰ متر برای کلاس حفاظتی II

۴۵ متر برای کلاس حفاظتی III

۶۰ متر برای کلاس حفاظتی IV

و برای ارتفاع ۲ تا ۵ متر:

که در آن Δ.، طول مسافتی که در زمان ΔT، هدایتگر رو به بالا طی می‌کند نامیده میشود.

این فاصله بر اساس فرمول (Δ (m) =V (m/µs) × ΔT (µs محاسبه می‌شود.

و در آن V. سرعت یونیزاسیون کانال صاعقه می‌باشد که معادل ۱m/µs در نظر گرفته می‌شود.