مقدمه:

تریستور یک semiconductor چهار لایه است که از چهار لایه متناوب P و N تشکیل شده است .

تریستور معمولا دارای سه الکترود می باشد :

آند ،

کاتد،

و یک ورودی ( الکترود کنترل گر).

تریستورها دارای انواع مختلفی می باشند اما یک ویژگی مشترک دارند و آن وجود سویچی است که به عنوان یک مدار باز عمل می کند .

رایج ترین نوع تریستور نوع سیلیکونی آن می باشد (SCR) ) silicon-controlled rectifier .

هنگامی که کاتد نسبت به آند دارای بار منفی میباشد تازمانی که یک پالس به سمت ورودی نرود جریان برقرار نمیشود.

در این زمان است که تریستور شروع به کار می کند و تازمانیکه ولتاژ میان آند و کاتد تا سطح معینی کاهش پیدا کند به کار خود ادامه می دهد .

تریستور ها در کنترل گر های سرعت موتور ، light dimmers ،سیستم های کنترل کننده سطح فشارو تنظیم کننده های سطح مایعات به کار برده می شود.

طرز کار تریستور:

تریستور مشابه رله عمل می‌کند.

همانگونه که در رله‌ با اعمال ولتاژ به سیم‌پیچ، کنتاکتِ بازِ رله بسته می‌شود،

در تریستور نیز با اعمال ولتاژ به پایه‌های کاتد و گِیت، جریان بین پایه‌های آند و کاتد برقرار می‌شود.

از تفاوت‌های تریستور و رله این است که رله یک کلید الکترومکانیکی است اما تریستور یک کلید الکترونیکی که صدا و جرقه تولید نمی‌کند.

از طرف دیگر تریستور یک کلید یک‌جهته است و جریان در آن همیشه از آند به کاتد برقرار می‌شود.

اگر بخواهیم جریان دوطرفه داشته باشیم باید دو تریستور را، یکی برعکس دیگری، با هم موازی کنیم.

تفاوت دیگر تریستور و رله در این است که بر خلاف رله‌ها که با قطع ولتاژ سیم‌پیچ، رله خاموش می‌شود، تریستور با قطع ولتاژ گیت خاموش نخواهد شد و باید آن را خاموش کرد.

انواع تریستور:

۱- تریستور کنترل شونده MOS

۲- تریستورها هدایت معکوس(RCT)

۳- تریستور خاموش شونده با گیت (Gate-turn-off tryristor)

۴- تریستورهای دوجهته یا تریاک(TRIAC)

۵- تریستورهای کلید زنی سریع(SCR)

۶- تریستورهای کنترل فاز(SCR)

۷- تریستورهای القا استاتیک

۸- تریستورهای کنترل شونده FET

۹- یکسو کننده های کنترل شده سیلیکونی فعال شونده با نور

فروش ویژه صاعقه گیر آذرخش

مقدمه:

هدف از نصب صاعقه گیر حفاظت از سیستم‌ها و افراد در برابر صاعقه و ایجاد مسیری مطمئن جهت انتقال جریان عظیم صاعقه به زمین می‌باشد.

در این سیستم‌ها راد‌های هوائی وظیفه جذب صاعقه و هادی‌های نزولی وظیفه انتقال جریان را به شبکه ارتینگ به عهده دارند.

سیستم صاعقه گیری که به درستی طراحی و نصب شده باشد امنیت جانی افراد و ایمنی تجهیزات را بدنبال خواهد داشت.

 برقگیر غیر فعال (passive)

شامل یک میله نوک تیز ساده می‌باشد که از جنس مس یا استیل است.

به صاعقه گیر فرانکلین، صاعقه گیر‌های ژوپیتر، جوجه تیغی و کابل‌های معلق که براساس شکل و خاصیت فیزیکی متضمن تشدید پدیده‌هایی مانند اثر میله نوک تیز (point effect) می‌شوند.

در این مسیر هیچ عامل تشدید کننده‌ای غیر از شکل خاص آن‌ها وجود ندارد، صاعقه گیر غیر فعال می‌گویند.

انواع برقگیر‌های مرسوم عبارتند از:

۱- برقگیر میله‌ای

۲- برقگیر با فواصل هوایی

۳ – برقگیر لوله‌ای

۴- برقگیر قوس طولانی (LFA)

۵- برقگیـر با مقاومت غیر خطی

۶- کابل‌های معلق

۷- قفس فارادی

۸- سیستم ترمینال مش

۱-۱-۱- میله‌های ساده فرانکلینی

اولین واحد جذب که توسط فرانکلین بیشنهاد گردید، میله‌های ساده بودند که ضربه مستقیم صاعقه به اندازه طول میله‌ها، دور از ساختمان اتفاق می‌افتاد.

و شعاع حفاظتی این صاعقه گیر‌های ساده در کلاس‌های حفاظتی براساس تئوری زاویه محاسبه می‌گردید.

کلاس حفاظتی صاعقه:

کلاس حفاظتی عبارتست از تعیین محدوده‌ای که در آن احتمال برخورد صاعقه مستقیم، مطابق با درصد معینی می‌باشد.

برای کلاس‌های یک تا چهار به ترتیب ۹۸، ۹۵، ۹۰ و ۸۰ درصد حفاظت در نظر گرفته می‌شود.

کلاس یک که بیشترین سطح حفاظتی را دارد، در آن ۹۸ درصد حفاظت در نظر گرفته می‌شود و به ترتیب برای کلاس‌های ۲ و ۳ مقادیر ۹۵ و ۹۰ درصد محاسبه شده است.

اما کلاس حفاظتی نکته دیگری را نیز بیان می‌کند و آن توانایی تامین جریان توسط صاعقه است.

برقگیر میله‌ای (جرقه گیر با فواصل هوایی)

این نوع برقگیر‌ها بصورت دو الکترود یا دو شاخک هستند که متناسب با ولتاژ، در فاصله معین بین هادی و زمین قرار می‌گیرند و در صورت بروز اضافه ولتاژ، بین آن‌ها قوس الکتریکی برقرار می‌شود.

این قوس باعث اتصال کوتاه گردیده از اضافه ولتاژ جلوگیری می‌کند و البته باعث اختلال در امر برق رسانی نیز می‌گردد.

در شبکه با قدرت کم، با شکل دادن به این شاخک‌ها، پس از مدت نسبتاً کوتاهی قوس خاموش می‌شود و چون جریان اتصال کوتاه کم بوده، خسارات ناشی از اتصال کوتاه وجود ندارد.

در صورت بروز اضافه ولتاژ، در فاصله هوایی بین الکترود‌ها قوس الکتریکی برقرار می‌شود و به این ترتیب از اعمال اضافه ولتاژ به تجهیزات جلوگیری می‌شود.

از معایب اصلی برقگیر میله‌ای، عدم توانایی در خاموش نمودن جرقه است و هنگامیکه بر اثر صاعقه جرقه زده شد، این جرقه باقی خواهد ماند تا زمانیکه دستگاه بدون برق گردد.

در نتیجه پس از هر بار جرقه، بایستی شبکه بی برق شده و مجدداً برقدار گردد.

بطور کلی معایب این نوع برقگیر‌ها در برابر تنها مزیت آن‌ها یعنی ارزان بودنشان، خیلی زیاد بوده و شامل موارد زیر می‌باشد:

۱- تداوم عبور جریان به زمین حتی پس از حذف اضافه ولتاژ (در نتیجه باعث عملکردن وسایل حفاظتی و ایجاد وقفه در سیستم می‌شود)

۲- افت شدید ولتاژ فاز بخاطر اتصال کوتاه شدن فاز در لحظه عبور جریان از جرقه گیر.

۳- ایجاد موج بریده شده که می‌تواند سیم پیچی دستگاه‌ها (ترانسفورماتورها) را تهدید کند.

۴- تحت تأثیر قرار گرفتن عملکرد آن با شکل موج اضافه ولتاژ و همچنین شرایط محیطی (فشار، آلودگی، رطوبت، …)

۵- دارای تأخیر زمانی متناسب با اضافه ولتاژ (عملکرد نامناسب در برابر اضافه ولتاژ‌های با پیشانی تند)

۶- پراکندگی زیاد ولتاژ جرقه (بیش از ۴۰%)

برقگیر لوله‌ای

این نوع برقگیر‌ها شامل یک فاصله هوایی برای جرقه زدن در فضا و یک فاصله دیگر در درون یک محفظه مخصوص می‌باشند که با هم بطور سری قرار دارند.

این نوع برقگیر‌ها به منظور کوتاه کردن زمان عبور جریان هدایت شونده (پرهیز از وقوع اتصال کوتاه) تهیه شده اند.

در برقگیر لوله‌ای جریان هدایت شونده پس از یک یا چند پریود در اثر گازی که خود برقگیر تولید می‌کند از بین می‌رود و از اینجهت می‌توان آنرا برقگیر «جرقه خاموش کن» نیز نامید.

برقگیر لوله‌ای از یک لوله عایقی (R) از جنس مواد مصنوعی (PVC، فیبر لاستیک سخت) تشکیل شده است و در داخل آن دو الکترود فلزی توپر (E) و تو خالی (G) قرار دارند.

الکترود G. مستقیماً به دکل یا سیم زمین متصل می‌شود ولی بین الکترود E. و فاز شبکه یک فاصله هوایی وجود دارد.

هرگاه اضافه ولتاژی بین فاز و برقگیر قرار بگیرد، فاصله هوایی L. و فاصله بین دو الکترود توسط جرقه اتصال کوتاه می‌شود.

و در اثر این جرقه، شبکه اتصال زمین می‌شود.

و جریان زیادی از برقگیر می‌گذرد که سبب بخار شدن قسمتی از سطح داخلی لوله R. می‌شود.

این گاز فشار داخلی را با وجود اینکه سوراخ لوله الکترود انتهایی به خارج راه دارد، بحدی بالا می‌برد که با سرعت زیاد از سوراخ G. خارج می‌شود.

جریان سریع گاز، الکترون‌های موجود بین دو الکترود را با خود بخارج حمل می‌کند،

جرقه را خنک کرده و در ضمن طول قوس را بحدی زیاد می‌کند که پیوستگی قوس از بین می‌رود و قوس می‌شکند.

به این ترتیب پس از یک یا چند پریود، بعلت اینکه حامل‌های بار‌های الکتریکی در مسیر قوس موجود نیستند جرقه خاموش شده مجدداً روشن نمی‌شود و برای همیشه خاموش می‌ماند و جریان اتصال کوتاه قطع می‌گردد.

از برقگیر‌های لوله‌ای بیشتر در شبکه‌های با ولتاژ ۱۰ تا ۳۰ کیلوولت استفاده می‌شود.

این نوع برقگیر‌ها قادر نیستند که به نحو مطلوب دامنه جریان هدایت شده را قبل از قطع محدود کنند و قابلیت قطع جریان هدایت کننده با فرکانس قدرت، بستگی به ظرفیت اتصال کوتاه سیستم در نقطه خطا دارد.

همچنین ولتاژ جرقه این نوع برقگیر‌ها بالاتر از برقگیر‌های با مقاومت غیر خطی است.

 برقگیر قوس طولانی (LFA)

نصب برقگیر خط بین فاز – دکل بصورت موازی با زنجیره مقره یا بجای مقره نیاز به هزینه سنگینی دارد.

لذا باید به دنبال راهی بود تا بتوان هزینه نصب برقگیر‌ها را کاهش داد و جلوی خروج خطوط بر اثر تخلیه اضافه ولتاژ‌های ناشی از تخلیه جوی بر خط را گرفت.

روش جدید حفاظت خطوط انتقال استفاده از یک سطح طولانی جهت هدایت قوس الکتریکی ناشی از تخلیه می‌باشد.

برقگیر‌های قوس طولانی می‌توانند بین هادی و زمین و یا بصورت سری با مقره قرار بگیرند.

ساختار این برقگیر‌ها خیلی ساده بوده و در نتیجه نسبت به سایر برقگیر‌ها ارزانتر می‌باشند.

بطوریکه قیمت آن در حدود یکدهم قیمت برقگیر‌های ZnO است.

یکی دیگر از مزایای عمده این برقگیر‌ها عدم جاری شدن جریان با فرکانس شبکه (PAF) پس از اتمام تخلیه جریان موج گذرا و بروز قوس بر روی مقره می‌باشد.

طول برقگیر‌های LFA از طول مقره‌ای که باید حفاظت شود، بیشتر است.

برقگیـر با مقاومت غیر خطی

همانطور که می‌دانیم این برقگیر‌ها باید همانند یک مقاومت غیر خطی عمل کنند یعنی در برابر ولتاژ نامی شبکه امپدانس بالایی را از خود نشان دهند و در برابر ولتاژ‌های بالاتر از ولتاژ نامی شبکه امپدانس کمی را از خود نشان دهند تا تخلیه صورت گیرد.

لذا قرص‌های اکسید روی بکار رفته در برقگیر و ارستر‌های امروزی در واقع نقش مقاومت غیر خطی را بازی می‌کنند که دارای جریان نشتی بسیار کمی می‌باشند؛ لذا به روی این قرص‌ها ولتاژ تقسیم می‌گردد.

حال اگر میدان غیر یکنواخت باشد قاعدتاً تقسیم ولتاژ بر روی قرص‌ها یکسان نخواهد بود.

در این صورت یک قرص و به خصوص قرص‌های بالایی ولتاژ بالاتری را از سایر قرص‌ها متحمل می‌شوند و زودتر آسیب می‌بینند و این امر سبب عملکرد نادرست برقگیر می‌شود لذا اگر بتوانند به طریقی میدان را یکنواخت کنند.

تقسیم ولتاژ بین قرص‌ها شکل متعادل تری را به خود می‌گیرد و قاعدتاً عمر قرص‌ها افزایش می‌یابد و عملکرد برقگیر‌ها بهتر می‌گردد.

برای این کار از وسیله‌ای به نام کروناگیر یا حلقه کرونا استفاده می‌کنند؛ که در حقیقت هم میدان را به سمت یکنواختی سوق می‌دهد و هم تقسیم ولتاژ را به روی قرص‌ها به حالت متعادلی نزدیک می‌نماید.

حلقه کرونا یا کروناگیر:

برقگیر‌ها در قسمت فوقانی خود مجهز به یک وسیله حلقه‌ای شکل هستند که این وسیله به حلقه کرونا یا کروناگیر معروف می‌باشد.

همانطور که می‌دانیم پدیده کرونا تخلیه الکتریکی ناقص در یک میدان غیر یکنواخت می‌باشد.

در پست‌های فشار قوی این پدیده بالاخص در محل‌های اتصال هادی‌ها به تجهیزات دیده می‌شود.

۶-۱-۱- سیستم ترمینال سیم هوایی (کابل‌های معلق)

این نوع حفاظت بصورت استفاده از یک یا چند سیم هوایی در بالای ناحیه مورد حفاظت است.

این سیم‌ها از طریق دکل‌هایی در دو طرف ناحیه مورد نظر قرار گرفته و از همان طریق نیز به زمین متصل می‌شوند.

جهت نصب باید به این نکات توجه داشت:

– قرار دادن صاعقه گیر بر روی دکل مربوطه
– دو دکل جهت مهار کردن سیم
– استفاده از یک یا چند هادی میانی
– یک گیره تست برای هر هادی میانی جهت اندازه گیری مقاومت زمین
– فاصله هادی میانی از اجسام فلزی باید ۲ متر باشد
– سیستم زمین جداگانه برای هر هادی میانی
– هم پتانسیل سازی چاه‌های ارت

قفس فارادی

با گسترش ابعاد ساختمان‌ها و با توجه به محدودیت‌های میله ساده، قفس فارادی (Faraday Cage) جایگزین میله‌های ساده فرانکلینی شد.

امروزه نیز اکثر استاندارد‌های جهانی استفاده از قفس فارادی را بهترین روش می‌دانند.

در این روش سعی می‌شود ساختمان را در قفسی از هادی‌های مسی یا فولادی محصور نمود.

سیستم ترمینال مش

این سیستم شامل چندین میله مهار شده و متصل به یکدیگر است که تمامی این میله‌ها توسط هادی بهم وصل شده و به زمین نیز متصل می‌شوند.

جهت نصب باید به نکات زیر توجه داشت:

– چندین میله مهار شده
– یک شبکه متصل شده به میله‌ها
– برای هر میله نیاز به یک هادی میانی است
– هر هادی میانی نیاز به یک چاه ارت جداگانه دارد
– هم پتانسیل سازی سیستم‌های زمین

 برقگیر‌های فعال (Active)

برقگیر‌هایی که به واسطه انرژی دریافت شده از منبع خارجی و یا تولید شده بصورت خودکفا، اثر پدیده‌هایی مثل point effect یا Corona Effect را تشدید می‌نماید، تنوع وسیعی دارند.

از انواع آن‌ها می‌توان اتمی، بادی (پیزوالکتریک)، خورشیدی، برقی، خازنی و … را نام برد.

وابسته یا خودکفا: از نظر نیاز به انرژی، صاعقه گیر‌های فعال به دو گروه تقسیم می‌شوند.

آنهائیکه برای فعال شدن به یک منبع خارجی مثل باتری یا برق شهر محتاج هستند و بدون آن نمی‌توانند کار کنند و گروهی که انرژی را توسط یک مکانیسم داخلی از محیط اطراف دریافت می‌نمایند.

نوع اول را وابسته و نوع دوم را خودکفا می‌نامند.

انواع صاعقه گیر‌های خودکفا

– صاعقه گیر‌های اتمی
– صاعقه گیر‌های بادی یا پیزوالکتریک- صاعقه گیر‌های خورشیدی
– صاعقه گیر‌های الکترونیک خازنی – اتمسفریک

امروزه بعلت وجود مشکلات مختلف در صاعقه گیر‌های:

اتمی،

بادی،

خورشیدی،

بیشتر از صاعقه گیر‌های الکترونیک خازنی (بدلیل استفاده از تکنولوژی روز دنیا) استفاده می‌گردد.

که به بررسی عملکرد آن‌ها می‌پردازیم.

برقگیر‌های الکترونیک خازنی – اتمسفریک

مکانیسم عملکرد این برقگیر بر اساس وجود پتانسیل الکتریکی اتمسفر طراحی شده و انرژی مورد نیاز خود را بطور طبیعی از میدان الکتریکی اتمسفر دریافت می‌کنند.

و در صورتی که شرایط جوی فاقد پتانسیل الکتریکی باشد این صاعقه گیر همانند یک برقگیر ساده است و فعالیتی ندارد.

واحد حس کننده این صاعقه گیر وقتی انرژی الکتریکی اتمسفر فراتر از حد معینی (مثلاً ۵ کیلو ولت بر متر) می‌رود، واحد شارژ را برای جمع آوری انرژی بکار می‌اندازد.

این واحد تا پر شدن خازن‌های یک مدار الکترونیکی بکار ادامه می‌دهد.

همین واحد وقتی میزان پتانسیل اتمسفر از حد معینی (نزدیک به وقوع صاعقه مثلاً در حدود ۱۰۰ کیلو ولت بر متر) گذر نماید، واحد شارژ دستور تخلیه خازن‌ها را به الکترود میانی متصل به زمین می‌دهد.

اینکار باعث یونیزاسیون هوای اطراف صاعقه گیر خواهد شد.

اینکار بصورت متوالی تکرار شده و با افزایش پتانسیل اتمسفر شدت می‌یابد.

روش عملکرد این نوع صاعقه گیر بعلت وابستگی مطلق به شرایط جوی منطقه صاعقه خیز، بهترین کارآیی را داراست.

این سیستم درست قبل از حدوث صاعقه محتوی الکتریکی اتمسفر را بطور ناگهانی افزایش داده و این تغییر وضعیت توسط واحد جرقه زن، حس و کنترل می‌شود.

صاعقه گیر‌های الکترونیکی انرژی موجود در هوای متلاطم پیش از طوفان را که حدود چندین هزار ولت بر هر متر است جذب و در واحد‌های جرقه زن ذخیره می‌نماید.

در نهایت واحد جرقه زن با تخلیه بار الکتریکی خازن‌ها بین الکترود‌های فوقانی و الکترود مرکزی اش هوای اطراف را یونیزه می‌کنند.

چگونگی عملیات یونیزاسیون در نوک صاعقه گیر:

آزاد سازی کنترل شده یون: واحد جرقه زن (TRIGGERING) شرایطی را ایجاد می‌کند تا چشمه جوشانی از یون 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 وقوع تخلیه صاعقه صورت دهد.

حضور حجم وسیع بار‌های الکتریکی در اطراف صاعقه گیر و ازدیاد ناگهانی میدان الکتریکی محیط قبل از صاعقه، باعث می‌شود که زمان تولید کرونا (Corona Effect Triggering) بسیار کوتاه شود.

صاعقه گیر باید طوری طراحی شده باشد که عملاً حمله‌ای که از نوک برقگیر به ابر می‌رود زودتر از حملاتی باشد که از هر نقطه مرتفع دیگری ممکن است به ابر فرستاده شود.

 مقاومت الکترود زمین صاعقه گیر می‌بایست زیر ۱۰ اهم باشد و پس از اجرا به شبکه هم پتانسیل کل سایت متصل شود.

در اجرای الکترود زمین هر صاعقه گیر می‌بایست از اقلامی، چون:

صفحه‌های مسی،

مواد کاهنده مقاومت (LOM)،

اتصالات جوش انفجاری استفاده نمود.

صاعقه گیر پس از نصب روی ساختمان، می‌بایست بوسیله هادی‌های میانی Down Conductor از طریق سیم مسی بدون روکش به سیستم زمین متصل گردد.

نام اصلی اینگونه صاعقه گیر‌ها (ESE (Early Streamer Emission می‌باشد.

اساس کار اینگونه صاعقه گیر‌ها بدین صورت است که:

با ایجاد گوی یونیزه شده در اطراف صاعقه گیر، جریانات صاعقه امکان اصابت به محدوده داخلی را نداشته و به جلد خارجی این گوی اصابت می‌کنند.

این صاعقه گیر‌ها دارای مشخصه‌هایی هستند که در هنگام تهیه باید به آن‌ها توجه نمود.

یکی از مشخصه‌های مهم در و تاثیرگذار، زمان فعال سازی یا Advanced Time است که با T∆ شناخته می‌شود.

عبارتست از زمانی که صاعقه گیر سریعتر از یک برقگیر معمولی عمل می‌کند.

با توجه به اینکه سرعت جریان بالارونده درحدود یک میکروثانیه در متر می‌باشد لذا پارامتر دیگری به نام L∆ مطرح می‌گردد که عبارتست از شعاع گوی یونیزه شونده.

V=∆L / ∆T =۱ m. ⁄ μs→if (∆T=۳۰ μs) → ∆L=۳۰ m.

بر اساس مطالب فوق صاعقه گیری با زمان فعال سازی ۳۰ میکروثانیه، دارای شعاع گوی یونیزه شونده ۳۰ متری می‌باشد.

مقدمه:

دیود زنر (Zener Diode)، دیودی است که به طور خاص برای کار در بایاس معکوس مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این نوع دیود، برای کار در ناحیه شکست زنر طراحی شده است.

دیود زنر که در شرایط بایاس مستقیم مانند یک دیود عادی عمل می‌کند، نسبت به دیود عادی، آلاییده است (ناخالصی دارد).

بنابراین، یک ناحیه تخلیه بسیار نازک دارد و به همین دلیل، جریان الکتریکی بیشتری نسبت به دیودهای عادی از خود عبور می‌دهد.

تفاوت دیود زنر با دیود معمولی این است که دیود زنر، با ورود به ناحیه شکست، آسیبی نمی‌بیند.

اگر دیود زنر بایاس مستقیم شود، مانند یک دیود عادی، جریان را عبور می‌دهد.

اما اگر بایاس معکوس شود و ولتاژ بایاس معکوس، بیشتر از ولتاژ زنر باشد، جریان را در خلاف جهت عادی هدایت می‌کند.

دیود زنر همیشه در جهت عکس وصل می‌شود، زیرا به‌طور ویژه برای کار در جهت معکوس طراحی شده است.

ولتاژ شکست یک دیود زنر، با کنترل سطح آلاییدگی توسط سازنده و با دقت تنظیم می‌شود.

این نوع دیود، به‌افتخار فیزیکدان آمریکایی، «کلارنس ملوین زنر» (Clarence Melvin Zener) که اثر زنر را کشف کرد، نامگذاری شده است.

دیودهای زنر، از اجزای اصلی مدارهای الکترونیکی هستند و برای محافظت مدار از اضافه‌ولتاژ‌ نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ولتاژ شکست یک دیود زنر، به مقدار ناخالصی آن بستگی دارد.

اگر دیود شدیداً آلاییده باشد، شکست زنر در ولتاژهای معکوس پایین رخ می‌دهد.

از سوی دیگر، در دیود با ناخالصی کم، شکست زنر در ولتاژهای معکوس بالاتر رخ می‌دهد.

کاربردهای دیود زنر:

معمولاً به‌عنوان مرجع ولتاژ استفاده می‌شوند.

در پایدارسازهای ولتاژ یا تنظیم‌کننده‌های شنت مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در عملیات کلیدزنی (سوئیچینگ) استفاده می‌شوند.

در مدارهای برشگر و گیرشی (جهشی) به‌کار می‌روند.

در مدارهای حفاظتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مزایای دیود زنر:

ظرفیت توان بسیار بالا

دقت زیاد

اندازه کوچک

هزینه پایین

مقدمه:

برای حفاظت از موتورهای الکتریکی در مقابل اضافه بار از رله های حرارتی (بی متال) استفاده می شود.

اساس کار این رله ها بر پایه اختلاف ضریب انبساط طولی دو فلز به کار رفته است.

بر اثر عبور جریان از بی متال ،دو فلز گرم می شوند و طول آنها افزایش می یا بد.

از آن جایی که ضریب انبساط طولی یکی از فلزات بیشتر از دیگری است دو فلز با هم به سمت فلزی که ضریب انبساط طولی کمتری دارد خم می شود.

در نتیجه مسیر عبور جریان کنتاکتها باز و مدار قطع می شود.

طرز کار بی متال:

در رله های حرارتی ، سه تیغه تعبیه شده که سیم حا مل جریان چند حلقه به دور آن پیچیده می شود.

در اثر عبور جریان اضا فه بار، هادی ها گرم ، حرارات به بی متال منتقل می شود و با عث خم شدن تیغه می شود.

حرکت هر یک از بی متالها به اهرمی فشا ر می آورد و با جا به جا شدن اهرم، یک میکرو سوئچ که دارای کنتاکت تبدیل باز و بسته است تغییر وضعیت می دهد و مدار فرمان را قطع می کند.

برای افزایش سرعت عملکرد بی‌متال و جلوگیری از جرقه و سوختگی محل اتصال، از آهن‌ربا در بالا و پایین تیغهٔ دوفلزی استفاده می‌شود.

در این حالت نیروی مغناطیسی موجود به بسته شدن سریع اتصال کمک می‌کند.

رله‌های اضافه‌بار (بی‌متال) تنظیم‌پذیر هستند.

می‌توان آن‌ها را به گونه‌ای تنظیم کرد که جریان‌هایی بین ۱٫۰۵ تا ۱۰ برابر جریان نامی موتورها را قطع کنند.

رلهٔ بی‌متال سه‌فاز معمولاً دارای سه پل قدرت و دو کنتاکت فرمان است .

یک کنتاکت باز برای اتصال به سیستم هشداردهنده و یک کنتاکت بسته برای قراردادن در مسیر تغذیهٔ کنتاکتور.

کنتاکت معمولاً بستهٔ بی‌متال با شماره‌های ۹۵-۹۶ و کنتاکت معمولاً باز آن با شماره‌های ۹۷-۹۸ مشخص می‌شود.

برخی از رله‌های بی‌متال دارای دو حالت دستی و خودکار هستند.

در حالت دستی اگر رله عمل کند باید آن را به صورت دستی و با فشردن دکمهٔ RESET به حالت اول بازگرداند.

اما در حالت خودکار برگشتن به حالت اول پس از گذشت مدتی معین به صورت خودکار انجام می‌شود.

اتصال بار تکفاز به بی متال سه فاز

در صورت استفاده از یک بی متال سه فاز برای یک مصرف کننده تکفاز، باید قطع کننده یکی از فازها را با قطع کننده فاز دیگر سری نمود.

و از کنتاکت باقی مانده باید برای اتصال نول به مصرف کننده استفاده نمود.

 قسمت‌های مختلف یک رلهٔ حرارتی:

 تیغه‌های اتصال به کنتاکتور

ترمینال‌های اتصال به کابل موتور

ترمینال مشترک مدار فرمان

پیچ تنظیم جریان

ترمینال‌های باز و بستهٔ مدار فرمان

پیچ تغییر وضعیت

دگمهٔ برگشت وضعیت

  تست بی متال:

۱-   حالت سرد COLD :

در این روش دو برابر جریان نامی بی متال تزریق می گردد و زمان عملکرد رله بی متال یادداشت می شود.

۲-  حالت گرم HOT :

چون این تست پس از تست حالت سرد و پس از عمل کردن رله صورت می گیرد، تست گرم نامیده می شود.

در این روش جریانی معادل شش برابر جریان نامی تزریق شده و زمان عملکرد رله بی متال یادداشت می گردد.

۳-  حالت دو فاز :

در این روش در مدار بالا یکی از فازها را قطع کرده و مدار را با دو فاز می بندند و زمان عملکرد رله را یادداشت می کنند.

مقادیر به دست آمده با نمودار بی متال مقایسه می گردد.

مقدمه:

در عصر کنونی، استفاده از ولتاژهای بالا نظیر: ولتاژهای به کار رفته در نیروگاه ها، پست های تبدیل ولتاژ، شبکه های توزیع برق، صنایع مادر و … امری ضروری است.

در مهندسی برق به چنین ولتاژهایی که بالاتر از هزار ولت هستند فشار قوی و ادوات به کار گرفته شده در آن، تجهیزات فشار قوی می نامند.

در این مقاله سعی شده است اکثر مسائل مرتبط با فشار قوی همانند:

نحوه تولید و اندازه گیری ولتاژ در مقیاس بالاتر از هزار ولت در حالت مستقیم و متناوب و قوانین امواج سیار حاصل از این گونه ولتاژها بر روی ادواتی نظیر شبکه های انتقال برق، مورد تحلیل و بررسی قرار گیرد.

در ولتاژ فشار قوی، جلوگیری از خسارات و ضررهای ناشی از اتصال تجهیزات فشار قوی با هم و یا کاربران آن امری کاملا حیاتی است.

جهت جداسازی این گونه ولتاژهای فشار قوی از یکدیگر و حتی زمین نیازمند تجهیزاتی به نام عایق هستیم.

به عبارت دیگر یک عایق مطلوب عبور جریان از خود را در حد بالایی محدود و به سمت صفر سوق می دهد.

با توجه به اهمیت این موضوع عایق، بنا به کاربردشان در حالات مختلف گازی، مایع و جامد و یا حتی ترکیبی از آن ساخته می شود.

در این مقاله عایق به لحاظ خاصیت الکتریکی نظیر شکست الکتریکی در حالات مختلف و نحوه کاربردشان و همچنین انواع این ادوات با توجه به جنس و مواد به کار رفته در آن ها معرفی می گردند.

فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در مبحث عایق ها:

مطلب اول: فشار قوی و نحوه تولید آن

مقدمه ای بر فشار قوی و کاربرد آن

نحوه تولید ولتاژ فشار قوی در حالت مستقیم

نحوه تولید ولتاژ فشار قوی در حالت متناوب

تعریف و نحوه تولید ولتاژ و جریان ضربه ای در حالت فشار قوی

مطلب دوم: نحوه اندازه گیری فشار قوی در حالات مختلف

روش های اندازه گیری ولتاژ فشار قوی در حالت مستقیم

روش های اندازه گیری ولتاژ فشار قوی در حالت متناوب

روش های اندازه گیری ولتاژ فشار قوی در حالت ضربه ای

مطلب سوم: اثر فشار قوی بر شبکه توزیع برق و ایجاد موج سیار

نحوه به دست آوردن معادلات موج سیار بر روی شبکه های توزیع برق در حالت فشار قوی

تحلیل فشار قوی بر روی شبکه های توزیع برق در حالات مختلف نظیر: اتصال دو خط به یکدیگر یا چند خط بر هم

بررسی همگرایی موج سیار بر روی شبکه های توزیع برق

مطلب چهارم: بررسی ویژگی های مواد عایقی در حالات مختلف

تعریف مواد عایق در حالات مختلف جامد، عایق و گازی

نحوه شکست الکتریکی در عایق مایع و بررسی عوامل موثر بر این شکست

نحوه شکست الکتریکی در عایق جامد و بررسی پارامترهای موثر در مکانیزم شکست

نحوه شکست الکتریکی در عایق گازی و بررسی حالات مختلف یونیزاسیون

مطلب پنجم: بررسی میدان الکتریکی و نحوه محاسبه شدت آن به روش های مختلف

روش های محاسبه و پیدا کردن میدان الکتریکی از طریق روش های عددی

رسم میدان الکتریکی در مواد عایق

استفاده از نگاشت های مختلف جهت محاسبه میدان الکتریکی در عایق ها

مطلب ششم: معرفی ادوات عایقی همانند مقره ها و بررسی نحوه شکست الکتریکی در آن ها

معرفی ادوات عایقی و مقره ها

بررسی مقره ها از لحاظ جنس و مواد به کار رفته در آن

نحوه شکست الکتریکی در انواع مقره

معرفی کاربرد مقره ها و مزایای موردی هر کدام

مقدمه:

در این مقاله قصد داریم تا با زبانی ساده به بررسی و مفهوم دی الکتریک و تاثیر آن بر ظرفیت خازن بپردازیم.

دی الکتریک‌ها، مواد عایقی (نارسانای الکتریکی) هستند که در صورت اعمال میدان الکتریکی، قطبی می‌شوند.

البته موادی دی الکتریک که ذاتاً قطبی باشند نیز وجود دارند.

اگر علاقه‌مند به یادگیری این موضوع هستید، با ما در ادامه این مطلب همراه باشید.

دی‌الکتریک، یک عایق الکتریکی است که می‌تواند با اعمال میدان الکتریکی، قطبیده شود.

دی‌الکتریک‌ ایده‌آل بار آزاد ندارد.

هنگامی‌که یک دی‌الکتریک در میدان الکتریکی خارجی قرار می‌گیرد، بارهای آزاد القائی که در هادی‌ها به سوی سطح حرکت کرده و چگالی بار و میدان الکتریکی داخلی را صفر می‌کردند، دیگر وجود ندارند.

اما چون دی‌الکتریک‌ بار مقیّد دارد، نمی‌توان نتیجه گرفت که تأثیری بر میدان الکتریکی قرارگرفته در آن ندارند.

هادی‌ها از اتم‌هایی با هسته بار مثبت، و پیرامون آن الکترون‌هایی با بار منفی، تشکیل شده‌اند.

اگرچه مولکول‌های دی‌الکتریک‌ها از نظر ماکروسکوپی خنثی هستند، حضور میدان الکتریکی خارجی باعث اِعمال نیرو بر بار شده، و در نتیجه بارهای مثبت و منفی در جهات مخالف کمی جابه‌جا می‌شوند.

این جابه‌جایی اگر چه نسبت به ابعاد اتمی کوچک است بااین‌حال، دی‌الکتریک را قطبیده، و تولید دوقطبی‌های الکتریکی می‌کند.

از آنجا که دوقطبی‌‌های الکتریکی دارای پتانسیل و شدت میدان الکتریکی غیرصفر هستند، دوقطبی‌‌های الکتریکی القاشده میدان الکتریکی را داخل و خارج دی‌الکتریک تغییر می‌دهند.

قطبی شدگی:

در حالت کلی می‌توان مولکول‌ها را در دو حالت قطبی و غیرقطبی تقسیم بندی کرد.

در اینجا واژه «قطب» به حالت بارهای الکتریکی اشاره دارد.

در مولکول‌های قطبی به صورت ذاتی یک جدایی بار وجود دارد که در مولکول‌های ناقطبی چنین چیزی مشاهده نمی‌شود.

مولکول‌های قطبی نظیر آب، به صورت دائم حاوی دوقطبی‌های الکتریکی میباشند.

مولکول‌های ناقطبی مثل اکسیژن فاقد دوقطبی‌های الکتریکی هستند.

البته مولکول‌های ناقطبی در حضور یک میدان الکتریکی خارجی می‌توانند قطبی شوند.

که به این حالت، قطبش القایی می‌گویند.

مقدمه:

یکی از پدیده هایی که در ارتباط با تجهیزات برقدار از جمله خطوط انتقال فشار قوی مطرح می‌شود، کرونا است.

تخلیه الکتریکی ایجاد شده به علت افزایش چگالی میدان الکتریکی، کرونا نام دارد.

میدان الکتریکی در نزدیکی ماده رسانا می‌تواند به حدی متمرکز شود که هوای مجاور خود را یونیزه نماید.

این مسئله می‌تواند منجر به تخلیه جزئی انرژی الکتریکی شود، که به آن کرونا می‌گویند.

عوامل مختلفی ازجمله:

ولتاز،

شکل و قطر رسانا،

ناهمواری سطح رسانا،

گرد و خاک،

یا قطرات آب می‌تواند باعث ایجادگرادیان سطحی هادی شود که در نهایت باعث تشکیل کرونا خواهد شد.

در حالتی که فاصله بین هادی‌ها کم باشد، کرونا ممکن است باعث جرقه زدن و اتصال کوتاه گردد.

بدیهی است که کرونا سبب اتلاف انرژی الکتریکی و کاهش راندمان الکتریکی خطوط انتقال می‌گردد.

پدیده کرونا همچنین سبب تداخل در امواج رادیویی می‌شود.

ولتاژ بحرانی:

گرادیان ولتاژی که سبب شکست الکتریکی در عایق شده و به ازای آن، عایق خاصیت دی الکتریک خود را از دست می‌دهد، گرادیان ولتاژ بحرانی نامیده می‌شود.

همچنین ولتاژی را که سبب ایجاد این گرادیان بحرانی می‌شود ولتاژ بحرانی مینامند.

ولتاژ مرئی کرونا:

هرگاه ولتاز خط به ولتاژ بحرانی برسد، یونیزاسیون در هوای مجاور سطح هادی شروع می‌شود.

اما در این حالت پدیده کرونا قابل روئیت نمی‌باشد.

برای مشاهده کرونا، سرعت ذرات الکترون‌ها در هنگام برخورد با اتم‌ها و مولکول‌ها بایدبیشتر باشید یعنی ولتاژ بالاتری نیاز است.

ماهیت کرونا:

هنگامی که میدان الکتریکی سطح هادی از ولتاژ بحرانی بیشتر شده باشد، بهمن الکترونی بوجودخواهد آمد که بوجود آورنده تخلیه کرونای قابل روئیت درسطح هادی است.

همواره تعداد کمی الکترون آزاد در هوا به علت مواد رادیو اکتیو موجوددر سطح زمین و اشعه کیهانی، وجود دارد.

زمانی که هادی در هر نیمه از سیکل ولتاژمتناوب برقدار می‌شود، الکترون‌های هوای اطراف سطح آن بوسیله میدان الکترواستاتیک شتاب پیدا می‌کند.

این الکترون‌ها که دارای بار منفی هستند در نیمه مثبت به طرفهادی شتاب پیدا می‌کنند و در نیمه منفی از آن دور می‌شوند.

سرعت الکترون آزاد بستگی به شدت میدان الکتریکی دارد.

بهترین زمان برای مشاهده کرونا:

کرونا در فضای آزاد بعد از یک روز بارانی تا قبل از زمانی که سطوح برقدار خشک شده باشند قابل مشاهده است.

پس از خشک شدن کرونا مشاهده نمی‌شود.

نقاط در معرض کرونا با رطوبت خود را بهتر نشان می‌دهند.

باد می‌تواند فعالیت کرونا راکاهش دهد.

کرونا می‌تواند در اثر قندیل هم ایجاد شود.

موتورهای الکتریکی، ژنراتورهاو تابلو‌های داخلی می‌توانند کرونای شدید تری ار وسایل خارجی پست‌ها ایجاد نمایند.

تشکیل هوای یونیزه در فضای بسته و عدم حرکت هوا پدیده کرونا را تسریع می‌کند و ولتاژهایی را ایجاد می‌کند که در ان کرونا رخ دهد.

موتور‌ها و ژنراتور‌ها می‌توانندبا توجه به وجود فن‌های خنک کننده شان هوایی با فشار‌های گوناگون ایجاد کنند.

آشکار شدن کرونا:

صدای هیس مانند قابل شنیدن، ازن، اسید نیتریک (در صورت وجود رطوبتدر هوا) که بصورت گرد کدر سفید جمع می‌شود و نور از نشانه‌های کرونای الکتریکی می باشند.

تخلیه بار ناشی از بهمن الکترونی در آزمایشگاه، به سه طریق مختلف مشاهدهمی شود.

بهترین راه تشخیص کرونای مرئی است که به صورت نور بنفش از نواحی با ولتاژاضافی ساطع می‌شود.

دومین راه شناسایی کرونای صدادار است که در حالی که شبکه موردمطالعه در ولتاژی بالاتر از آستانه کرونا باشد صدایی به صورت هیس هیس قابل شنیدن است.

امواج صوتی تولید شده به وسیله اغتشاشات موجود در هوای مجاور محل تخلیه بار، به وسیله حرکت یون‌های مثبت به وجود می‌آیند.
سومین و مهمترین راه مشاهده از نظر ظرکت برق اثرات الکتریکی است که منجر به اختلال رادیویی می‌شود.

حرکت الکترون‌ها (بهمن الکترونی) سبب ایجادجریان الکتریکی و در نتیجه به وجود آمدن میدان مغناطیسی و الکترواستاتیکی درمجاورت ان می‌شود.

شکل گیری سریع و انی بودن این میدان‌ها ولتاز فرکانس بالایی درنزدیک آنتن رادیویی القا می‌کند و منجر به اختلال رادیویی می‌شود.

انواع کرونا:

سه نوع مختلف از کرونا وجود دارد که در نمونه تست EHV درآزمایشگاه مشخص می‌شود:

تخلیه پر مانند،

تخلیه قلم مویی

و تخلیه تابشی.

تخلیه پرمانند، دیدنی‌ترین آنهاست و علت نامگذاری هم این است که به شکل پر تخلیه می‌شود.

زمانیکه در تاریکی مشاهده شود دارای تنه متمرکزی حول هادی است.

قطر این هاله نورانی بنفش رنگ از چند اینچ در ولتازهای پایین‌تر تا یک فوت و بیشتر در ولتازهایبالا تغییر می‌کند.

بروز آثار صوتی این نوع به صورت هیس هیس بوده و به راحتی توسط یک ناظر با تجربه تشخیص داده می‌شود.

در تخلیه قلم مویی پرچمی از نور به صورت شعاعی از سطح هادی خارج می‌شود.

طول این تخلیه‌ها از کمتر از یک اینچ در ولتاژ‌های پایین تا ۱ تا ۲ اینچ در ولتاژهای بالا تغییر می‌کند.

صدای همراه با ان صدایی در پس زمینه مانند صدای سوختن است.

تخلیه تابشی نور ضعیفی دارد که به نظر می‌رسد سطح هادی را در بر گرفته است، ولی مانند نوع قلم مویی برجسته نیست.

همچنین ممکن است در نواحیبحرانی سطح عایق‌ها در زمان بالا بودن رطوبت رخ دهد.

معمولا صدایی با این نوع تخلیه همراه نیست.

کابلشو:

  قطعه ای که برای اتصال دو یا تعداد بیشتر مدار الکتریکی به یکدیگر استفاده می شود کانکتور الکتریکی نام دارد.

کانکتورها برای اتصالات دائم و یا موقت استفاده می شوند.

کانکتورها قطعا یکی از مهمترین قسمت های وسائل الکتریکی امروزی هستند.

انواع مختلفی کانکتور شامل ترمینال های بلوکی، فیش ها، سوکت ها، ترمینال های گیره ای، سر سیم و کابلشو، مفصل و غیره وجود دارد.

اتصالات کابلشو ها (Cable lugs, Terminal ends, Temial Shoes) کانکتورهایی هستند که برای اتصال مطمئن کابل ها به تجهیزات برقی استفاده می شوند.

گاهی کابلشوها برای اتصال دو کابل به هم نیز استفاده می شوند.

کابلشو ها برای ایجاد اطمینان در ایمنی تجهیزات و انسان و بر اساس نیاز و کابردها مختلف می تواند به شکل های مختلفی طراحی و ساخته شوند.

هدف اصلی در استفاده از کابلشو، اتصال صحیح، مطمئن و ایمن کابل ها می باشد.

کابلشوها در زمان استفاده جریان های الکتریکی را به ادوات برقی هدایت می کنند.

بسته به سایز کابل، میزان جریان متفاوت خواهد داشت.

کابلشوی نامناسب می تواند موجب قطع اتصال و یا اتصال کوتاه شود و خسارت های هزینه بر به دستگاه های برقی تحمیل کند.

کابلشو ها به نحوی طراحی شده اند که استفاده از آن ها آسان باشد و نیازی به تعمیر و نگهداری نداشته باشند و یا تعمیر و نگهداری آن ها به آسانی انجام شود.

این موضوع باعث شده که کابلشو ها به وفور در صنعت برق استفاده شوند.

جنس کابلشوها بسته به جنس کابل ها انتخاب می شوند. 

کابلشوهای مسی کاربرد فراوانی دارند.

گاهی از این کابلشو ها برای کاهش قطر کابل از یک محل به بعد استفاده می شود.

برخی از کابلشو ها از جنس آلومینیوم ساخته می شوند که برای کابل های آلومینیومی استفاده می شوند.

گاهی بر روی کابلشوها یک پوشش PVC جهت حفاظت در برابر برق گرفتی و یا اتصال کوتاه کشیده می شود.

کابلشو و مفصل های بی متال از یک طرف مسی و از یک طرف آلومینیوم هستند.

کاربرد آن برای اتصال کابل ها و یا کابل و ادوات از دو جنس مختلف مس و آلومینیوم است.

کابلشو ها همانند بست های دیگر دارای ابعاد مختلفی می باشد و مشتریان می توانند متناسب با اندازه الکترودهای مورد نیازشان آنها را انتخاب نمایند.

به طور مثال انواع این قطعه شامل کابل شو مسی نمره ۱۶ ، ۲۵ ، ۳۵ ، ۵۰ و ۷۰ است علاوه بر آن به صورت تک سوراخه و دو سوراخه در بازار موجود هستند.

 شینه:

شینه ها یک مکعب مستطیل از جنس مس یا آلومینیوم هستند و در تابلوهای برق و یا به عنوان هادی نزولی و….جهت انتقال جریان به نقاط یا قطعات مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.

دربرخی پروژه ها از شینه مسی به عنوان رسانا و با نام تسمه مسی در سیستم زمین استفاده می شود.

در برخی موارد برای کاهش سرعت انواع خوردگی  از روکش های مختلف استفاده می شود.

بر روی شینه ها بر اساس نیاز کاربر و یا نقشه، سوراخ هایی با قطر مورد نظر تعبیه می گردد .

این محصول معمولا بر اساس سه بعد طول عرض و ضخامت سفارش می شوند.

کلمپ:

کلمپ یکی از انواع تجهیزات مورد نیاز جهت راه اندازی سیستم چاه ارت است .

وظیفه آن اتصال دو سیم به یکدیگر و یا اتصال سیم ارت به صفحه مسی و نیز جهت وصل کردن سیم به میله ارت را به عهده دارد.

بنابراین دارای اندازه های مختلفی است که مشتریان باید متناسب با اندازه دو الکترودی که قرار است به هم وصل شوند نسبت به خرید کلمپ مورد نظرشان اقدام کنند.

سایز های مختلف آن دارای نمره ۱۶ ، ۲۵ ، ۳۵ ، ۵۰ ، ۷۰ و غیره می باشند.

 انواع کلمپ ها :

۱ – کلمپ دو پیچ (مسی/آلومینیومی)

۲- کلمپ سیم به میله (انگشتی)

۳- کلمپ سیم به صفحه

۴- کلمپ انتهایی (کانکتور)

۵- کلمپ سیم به تسمه

۶- کلمپ(بست دیواری)

۷- کلمپ سه راهی مدل-T ( برنج/آلومینیومی)

۸- کلمپ چهارراهی  ( برنج/آلومینیومی)

۹ – کلمپ سیم دو طرفه

۱۰-کلمپ پارارل

۱۱- C کلمپ

۱۲ – U کلمپ

سایر اتصالات:

۱- کلمپ اتصال سیم به میله (کلمپ انگشتی)

۲- کلمپ اتصال سیم به صفحه

۳- ارت باس استوانه ای بی متال

۴- ارت باس تخت بی متال

۵- نوک راهنمای میله ارت

۶- کوپلینگ حدیده شده با ضخامت گوشتی مناسب

۷- ضربه خور میله ارت

مقدمه:

قبل از توضیح واژه چاه ارت باید به معنی و مفهوم کلمه ارت پرداخت .

کلمه ارت (Earth)در علم مهندسی برق یعنی اتصال بدنه دستگاه الکتریکی به زمین می باشد.

چاه ارت چگونه کار می کند؟

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

ثانیا مقاومت چاه ارت باید چند اهم باشد ؟

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

بدن انسان با توجه به ویژگیهای فردی و شرایط فیزیکی و بیولوژیکی در افراد مختلف گوناگون است.

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

البته توقع ما از ایجاد چاه ارت بدست آوردن مقاومت پائینی و در حد دو اهم می باشد.

مقدار۲ اهم مطابق مبحث ۱۳ نظام مهندسی و دستورالعمل های وزارت کار معین شده است.

عمق چاه ارت برای خانه ها و منازل مسکونی باید حدودا سه تا پنج متر باشد.

همچنین برای مصارف صنعتی مانند:

بیمارستان ها

کارخانه های تولیدی

آزمایشگاه ها

 اداره ها

و سازمان ها و غیره بایستی حدودا شش تا ده متر حفر شود .

این مقدار حفاری به این جهت است که به رطوبت کافی برسیم .

چاه های ارت موازی:

در محل های خاصی که میزان مقاومت خاک بسیار زیاد است، امکان رسیدن به مقاومت الکتریکی کمتر از یک اهم با استفاده از یک چاه امکان پذیر نمی باشد.

در این گونه موارد چاه های ارت موازی مطرح می شود.

تعداد گودال های مورد نیاز بر اساس میزان مقاومت بدست آمده برای چاه های ارت نصب شده قبلی تعیین می گردد.

نحوه انجام این کار نیز برای مابقی چاه های ارت همانند اجرای یک چاه ارت می باشد.

فاصله بین دو چاه متوالی باید حداقل سه متر و حداکثر دو برابر طول یک الکترود زمین یعنی شش متر باشد.

چاه های ارت با استفاده از یک نوار مسی به ابعاد ۲*۲۵ میلی متری ویا سیم مسی به مقطع ۵۰ میلیمتر مربع به یکدیگر متصل شوند تا یک حلقه را تشکیل دهند.

این نوار مسی پیوند دهنده باید در عمق بیشتر از ۵۰۰ میلی متر یا به عبارتی حداقل عمق یخ زدگی زمین دفن شود و روی آن توسط مواد کاهنده  ارت پوشانده شود.

کلیه اتصالات بایستی بوسیله جوش احتراقی انجام شود.

تعداد چاه ارت اجرا شده بستگی به اهم مورد نیازی دارد که دستگاه نظارت ویا طراح سیستم ارت در نقشه های ابلاغی معین کرده است.

فروش ویژه صاعقه گیر اذرخش

نکات عمومی ومهم در خصوص چاه ارت برقگیر:

کلیه اتصالات با مفتول برنج یا نقره جوشکاری گردد.

سطح جوش باید ۶cm باشد و جهت اتصالات و جوشکاری رعایت گردد (در مواردی Codweld توصیه می‌شود).

از هر پایه دکل‌های خود ایستا هم فونداسیون دکل توسط سیم مسی و بست مخصوص به سیم ارت و هم پای دکل به سیستم ارت جوشکاری گردد.

سیم میله برقگیر از پایه‌ای که آنتن‌های کمتری نصب می‌شود و با کابل‌های روی لِدر حداکثر فاصله را داشته باشد بدون خمش در مسیر و مستقیماً به رینگ داخل کانال و از کوتاهترین مسیر توسط جوش متصل گردد.

میله برقگیر روی دکل در بالاترین نقطه دکل (با رعایت مخروط حفاظتی با زوایه ۴۵ درجه) به طوریکه تجهیزات را کاملاً پوشش دهد قرار گیرد.

جنس آن تمام مس با آلیاژ استاندارد به قطر ۱۶mm و طول آن بستگی به ارتفاع نصب آنتن‌های روی دکل دارد.

شعاع خم سیم مسی حداقل ۲۰ سانتیمتر و زاویه قوس حداقل ۶۰ درجه رعایت گردد (رعایت زاویه خمش سیم مسی)

پایه‌ها و نقاط ابتدا و انتهای لدر افقی به سیستم گراند متصل گردد.

 کلیه کابل‌های ورودی به سالن دستگاه توسط بست گراند به بدنه دکل وابتدای لدر افقی (بعد از محل خم شدن کابل) گراند شوند.

به هیچ عنوان در روی دکل جوشکاری صورت نگیرد.

اتصال از شبکه گراند سیستم اجرا شده، به تانکر سوخت، دیزل ژنراتور، تانکر آب هوایی، اسکلت فلزی ساختمان و در و پنجره‌های اتاق دستگاه صورت گیرد.

اگر سیستمی از قبل اجرا شده باشد، سیستم قدیم به جدید در عمق خاک متصل گردد.

سیستم ارت در روی زمین باید با روکش و سیم داخل کانال‌ها باید بدون روکش و مستقیم کشیده شود.

پر کردن کانال باید با خاک سرند شده کشاورزی یا خاک نرم انجام گردد.

ارتفاع نصب شینه مسی ۵۰cm از کف تمام شده باشد.

شینه داخل اتاق حتی‌المقدور به چیدمان دستگاه‌ها نزدیک باشد.

از هر دستگاهی جداگانه سیم ارتی به شینه متصل گردد (قطر و طول شینه گراند بستگی به تعداد انشعابات آن دارد).

در دکل‌های مهاری پر ظرفیت مهارهای دکل بایستی توسط بست مخصوص به گراند اتصال یابد.

جهت استفاده ترانس برق شهر در ایستگاه‌های مخابرات بایستی گراند جداگانه اجرا گردد.

در سایت‌های کامپیوتری جهت اجرای سیستم زمین حتی‌الامقدور بایستی از یک زمین با سطح یکنواخت (بدون شیب) استفاده نمود.

در ایستگاه‌ها بین نول و گراند نبایستی اختلاف ولتاژ وجود داشته باشد.

در دکل‌های پر ظرفیت که ابعاد قسمت بالای دکل بیشتر از ۲ متر می‌باشد، نیاز به نصب یک عدد برقگیر اضافی در سمت مقابل برقگیر اول می‌باشد.

در سیم کشی داخل محوطه سایت‌های کامپیوتری برای چراغ‌های روشنایی و سایر موارد باید از کابل زمینی استفاه گردد.

در ایستگاه‌های بالای کوه و نقاط  دور از شهر نباید از چراغ روشنایی خیابانی استفاده شود.

استاندارد قابل قبول آزمایش و تحویل اتصال زمین برای سایت‌های کوچک زیر ۱۰ اهم است.

و برای سایت‌های بزرگ و مهم زیر ۳ اهم می‌باشد.