لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 35

فصل دوم (انرژي الكتريكي)

روشهاي مختلف توليد انرژي الكتريكي

1-توليد الكتريسيته به روش اصطكاك

2-توليد الكتريسيته به روش واكنشهاي شيميايي

3-توليد الكتريسيته به روش فشار

4-توليد الكتريسيته به وسيله حرارت

5-توليد الكتريسيته به روش نوري

6-توليد الكتريسيته به روش مغناطيسي

چگونگي انتقال و توضيح انرژي الكتريكي

انرژي الكتريكي توليد شده در ژنراتورها به صورت متناوب و سه فاز است و توسط دستگاههايي به نام ترانسفورماتور به ولتاژهاي بسيار زياد تبديل مي‌شود.

نكته: براي انتقال انرژي، ولتاژ را افزايش مي دهند و در نتيجه، جريان الكتريكي انتقالي كاهش مي‌يابد. كاهش جريان باعث مي‌شود كه سطح مقطع سيمهاي هوايي، در حداقل لازم انتخاب شوند. انرژي منتقل شده با ولتاژ زياد را در محل توزيع به وسيله ترانسفورماتور كاهنده به يكي از ولتاژهاي متوسط و كم، طبق استاندارد تبديل و در اختيار مصرف كننده قرار مي‌دهند.

نكته: اولين خط انتقال انرژي الكتريكي، با ولتاژkv110 پايه گذاري شد.

استانداردهاي V.D.E براي انتخاب ولتاژهاي فاز، ولتاژهاي زير را توصيه كرده است:

فشارضعيف v500-v)380) – v)220)v125

فشار متوسط kv(63)-30-25-(20)-15-(10)-6-5-3

فشار قوي kv400-kv)220)-kv110

برق توليد شده در نيروگاه،‌ به وسيله ترانسفورماتور افزاينده از 10 كيلو ولت به 220 كيلو ولت افزايش مي يابد. در شبكه انتقال بعدي، به ولتاژ110 كيلوولت به 20 كيلو ولت و در انتهاي مسير جهت تغذيه مصارف صنعتي و خانگي، توسط ترانسفورماتور ديگر، به ولتاژ 380و320 ولت تبديل مي شود.

نكته: در شبكه‌هاي توزيع، براي مصارف صنعتي و خانگي،‌ ولتاژ خروجي ترانسفورماتورها را كمي بالاتر از ولتاژ مورد نياز مصارف انتخاب مي‌كنند تا با اين كار، افت ولتاژ در خط، جبران شود؛ مثلا براي ولتاژ V 220/380 ولتاژ خروجي ترانسفورماتور V231/400 است.

نكته:‌ گاهي اوقات براي موتورهاي با قدرت زياد از ولتاژ بين دو فاز 500 ولت استفاده مي‌شود.

معمولا خطوط انتقال با ولتاژ زياد به صورت سه سيمه و در ولتاژهاي متوسط و پايين به صورت چهار سيمه است. سه سيم اول،‌ به نام فازها،‌ سيم چهارم به عنوان سيم صفر يا MP است كه از نقطه صفر ستاره ترانسفورماتور خارج مي‌شود و در پست ترانس اين سيم، نيز به زمين وصل مي‌شود.

از اين سيم، به عنوان سيم نول و سيم محافظ استفاده مي‌شود. عمل محافظت مدار، در مقابل اتصال بدنه، به عهده سيم محافظ است.

حد نهايي فاصله،‌ براي انتقال انرژي با جريان متناوب، در حدود 800 الي 1000 كيلومتر است. براي فواصل بيشتر از 1000 كيلومتر، انتقال با انرژي با جريان مستقيم مناسب‌تر و از نظر اقتصادي مقرون‌ به صرفه است.

شبكه‌هاي فشار ضعيف

برق شبكه ضعيف كامل داراي 5 سيم است كه ترتيب قرار گرفتن سيم بدين صورت است:‌ از بالا به پايين سيم نول، سيم تغذيه روشنايي معابر (فاز شب)، فازR، فاز S، فازT.

نكته:‌ در شبكه فشار ضعيف ولتاژ بين دو فاز 380 ولت و ولتاژ بين فاز و نول 220 ولت است. سطح مقطع سيم نول 16 ميليمتر مربع و سطح مقطع سيم فاز شب 25 ميلي متر مربع و فازهاي T,S,R, ،35 ميليمتر مربع انتخاب مي‌شوند. فاصله هركدام از اين سيمها از يكديگر، طبق استاندارد 30 سانتيمتر است.

نكته: امروزه در ايران براي حفاظت شبكه درمقابل صاعقه از سيم نول و زمين كردن استفاده مي‌شود. در شبكه هوايي سيم نول را در نقاط مختلف زمين مي‌كنند زيرا صاعقه انرژي خود را در نقاط مرتفع تخليه مي‌كند.

فصل سوم حفاظت ايمني در برق

مقاومت الكتريكي بدن انسان در مقابل عبور جريان

بدن انسان نيز مانند اجسام هادي، جريان الكتريكي را از خود عبور مي‌دهد.

به طور كلي مقاومت بدن انسان از دو قسمت تشكيل شده است

الف:‌ مقاومت داخلي: كه مقاومت اعضاي زير پوست بدن است.

ب: مقاومت خارجي: كه همان مقاومت پوست بدن است. هر چقدر سطح تماس دست با سيم حاصل جريان زيادتري از بدن عبور خواهد كرد.

نكته: مقاومت بدن انسان در برابر جريان متناوب 1640 اهم و جريان مستقيم 4250 اهم است. بنابراين خطر برق گرفتگي در جريان متناوب به مراتب بيشتر از جريان مستقيم است.

اثرات فيزولوژي برق بر بدن انسان

عبور جريان از بدن انسان بستگي به عوامل تعيين كننده شدت جريان دارد.

1-در جريان كم، حدود 1الي 2 ميلي آمپر بي خطر است و ممكن است فقط به صورت يك لرزش خفيف در بدن ظاهر شود.

2-در جريانهاي بيشتر،‌ حدود 10 الي 15 ميلي آمپر، ممكن است اين شوك به صورت گذرا از سطح بدن عبور كند.

3-در جريانهاي بالا از 15 ميلي آمپر اثر برق گرفتگي به صورت گرفتگي ماهيچه نمايان مي‌شود.

4-در جريان 50 ميلي آمپر، مرز خطر مرگ در نظر گرفته مي‌شود.

عوارض ناشي از برق گرفتگي

ميزان خطر برق گرفتگي به عوامل زير بستگي دارد:

1-مسير عبور جريان

2-مقدار جريان

3-مدت تاثير جريان

4-فركانس جريان.

نكته:‌ خطر برق گرفتگي هنگامي است كه مسير عبور جريان از دست راست به پاها باشد.

ولتاژ تماس خطرناك

معمولا مقاومت بدن يك شخص حدود 1300 الي 3000 اهم است و عبور جريان بيش از 50 ميلي آمپر از بدن انسان خطر مرگ را دربردارد. در نتيجه مي‌توان ولتاژي را كه براي انسان خطرناك است محاسبه كرد و برمبناي محاسبات انجام شده اين ولتاژ معادل 65 ولت مي‌باشد.

حفاظت الكتريكي

خطاهاي ناشي از جريان برق كه اقدامات حفاظتي را ضروري مي‌نمايد به سه دسته تقسيم مي‌شوند:

1-اتصال بدنه: كه عبارت است از اتصال يكي از سيمهاي حامل جريان به بدنه دستگاه.

2-اتصال كوتاه: كه عبارت است از اتصال دو سيم لخت كه نسبت به هم داراي ولتاژ هستند.

3-اتصال زمين: كه عبارت است از اتصال يكي از سيمهاي حامل جريان به زمين

ساختار و اصول كار فيوزها:

فيوز وسيله‌اي است كه با مدار، به طوري سري قرار مي‌گيرد و مصرف كننده و سيمهاي ارتباطي را در مقابل اتصال كوتاه يا جريان زياد، محافظت مي‌كند. به طور كلي دو نوع فيوز وجود دارد:

الف:‌ فيوز ذوب شونده

ب:‌ فيوزهاي اتوماتيك

طرز قرار گرفتن فيوز در مدار:

نكته: هنگام نصب فيوز، جهت حفاظت، حتما فيوز بر روي سيمهاي فاز قرار مي‌گيرد.

نكته:‌ به طور كلي فيوز را با علامت نشان مي‌دهند.

حفاظت اشخاص توسط سيم زمين

حفاظت توسط سيم زمين، نوعي از حفاظت است كه در آن قسمت‌هاي هادي دستگاه كه با شبكه تغذيه، ارتباط الكتريكي ندارند،‌ توسط سيم به زمين وصل مي‌شوند. مصرف كننده‌ها مي‌ توانند توسط لوله آب شبكه به زمين اتصال يابند. در تابلوهاي توزيع و مصرف كننده‌هايي كه در نزديكي آنها لوله آب وجود دارد مي‌تواند از آنها به عنوان اتصال زمين استفاده كرد. موقع اتصال بدنه دستگاهها به زمين، بايد بستها،‌ قلع اندود شده باشند و سطح تماس آنها با لوله به اندازه كافي باشد.

نكته: اتصال زمين، توسط 1- نوار 2- لوله 3- صفحه نيز انجام مي‌شود

از محل اتصال زمين، سيمهاي مسي تابيده، به سطح مقطع 25 ميليمتر مربع،‌ به تمام نقاط توزيع مي‌شود تا در هر محل،‌ بتوان بدنه كليه وسايل الكتريكي را به آن متصل كرد. به اين جهت كليه پريزهاي برق داراي يك كنتاكت اضافي و تمام دو شاخه‌هاي يك فاز داراي يك شاخه اضافي هستند كه به بدنه دستكاه متصل است.

نكته: معمولا سيم زمين داراي رنگ زرد با نوار سبز است.

نكته:‌ يك اتصال زمين مناسب،‌ حداكثر بايد داراي مقاومتي برابر 2 اهم باشد.