✅ سیستم HVDC ریو مادیرا سیستم انتقال جریان مستقیم ولتاژ بالا, 6300 مگاوات ± 600 کیلو ولت واقع در برزیل است و برای انتقال برق از نیروگاه های جدید برق آبی ساخته شده بر روی رودخانه مادیرا در حوضه آمازون به مراکز بار اصلی در جنوب شرقی برزیل به فاصله 2375 کیلومتراستفاده میشود ،که این خط طولانی ترین لینک dc انتقال توان در جهان است . ایستگاه پشت به پشت 800 مگاواتی بخشی از سیستم HVDC ریو مادیرا است که عملیات یکسوسازی توان را انجام میدهد و برعکس.
@electroscience
@electroscience
. .
اینا چیه!؟؟؟؟
.
.
به چه کاری میاد!؟؟
.
.
چرا انقدر شبیه فنره!؟؟؟؟
.
مَقَرّه یا گیرهٔ چینی یه پایه عایقه روی دکل های انتقال برق !
همونطور که می دونید خطوط انتقال برق ولتاژ خیلی بالایی دارن و می دونید که بدنه ی دکل های برق هم فلزی هست (دکل هایی که فلزی نیست هم مقاومتشون بی نهایت نیست و بلاخره برق رو عبور میدن!!)پس اگه این خطوط از بدنه ی دکل ایزوله نشده باشن دکل ها برق دار می شن که اون وقت فاجعه به بار میاد!!!
اولا هر کی دست به دکل میزد برق می گرفتش
دوما کلی انرژی از این طریق هدر می رفت و چیزی به ته خط نمی رسید
حالا برای اینکه این دکل ها رو از خطوط برق ایزوله کنیم باید سیم ها رو توسط یه عایق به دکل ها وصل کنیم که دکل ها برق دار نشن. البته این عایق هر عایقی نمی تونه باشه چون اولا سطح ولتاژ خیلی بالاست (بعضی خطوط 400 کیلو ولت) و دوما وقتی برف یا بارون میاد یا غبار روی این عایق ها می شینه نباید خاصیت عایقی رو از دست بدن و سوما باید وزن سیم ها رو توی شرایط مختلف آب و هوایی تحمل کنن !
به خاطر همین از عایقی به نام مقره استفاده می کنن
این مقره ها باید در برابر باد و بارون و برف و تغییرات جوی مقاوم باشن همچنین باید مقاومت بالایی در برابر تغییرات ناگهانی حرارت و شُک های الکتریکی مثل رعد و برق و صاعقه داشته باشن
بخاطر همین باید :
دارای ساختمان به هم فشرده باشن به طوری که هیچ خلل و سوراخی در داخل آن وجود نداشته باشه
الکترونها و یونها به یکدیگر مرتبط و متصل باشن تا اختلاف پتانسیل الکتریکی بسیار زیاد به آن وارد نشه
طراحی این مقره ها باید جوری باشه که شکست الکتریکی رخ نده.
سطح مقره باید کاملاً صاف و صیقلی باشد تا امکان نشستن گرد و غبار و آلودگی روی آن به حداقل برسد.
سطح مقره باید این قابلیت را داشته باشد که هنگام ریزش باران شسته شود و باران روی آن نماند
#برق
#قدرت
#مقره
#عایق
اینا چیه!؟؟؟؟
.
.
به چه کاری میاد!؟؟
.
.
چرا انقدر شبیه فنره!؟؟؟؟
.
مَقَرّه یا گیرهٔ چینی یه پایه عایقه روی دکل های انتقال برق !
همونطور که می دونید خطوط انتقال برق ولتاژ خیلی بالایی دارن و می دونید که بدنه ی دکل های برق هم فلزی هست (دکل هایی که فلزی نیست هم مقاومتشون بی نهایت نیست و بلاخره برق رو عبور میدن!!)پس اگه این خطوط از بدنه ی دکل ایزوله نشده باشن دکل ها برق دار می شن که اون وقت فاجعه به بار میاد!!!
اولا هر کی دست به دکل میزد برق می گرفتش
دوما کلی انرژی از این طریق هدر می رفت و چیزی به ته خط نمی رسید
حالا برای اینکه این دکل ها رو از خطوط برق ایزوله کنیم باید سیم ها رو توسط یه عایق به دکل ها وصل کنیم که دکل ها برق دار نشن. البته این عایق هر عایقی نمی تونه باشه چون اولا سطح ولتاژ خیلی بالاست (بعضی خطوط 400 کیلو ولت) و دوما وقتی برف یا بارون میاد یا غبار روی این عایق ها می شینه نباید خاصیت عایقی رو از دست بدن و سوما باید وزن سیم ها رو توی شرایط مختلف آب و هوایی تحمل کنن !
به خاطر همین از عایقی به نام مقره استفاده می کنن
این مقره ها باید در برابر باد و بارون و برف و تغییرات جوی مقاوم باشن همچنین باید مقاومت بالایی در برابر تغییرات ناگهانی حرارت و شُک های الکتریکی مثل رعد و برق و صاعقه داشته باشن
بخاطر همین باید :
دارای ساختمان به هم فشرده باشن به طوری که هیچ خلل و سوراخی در داخل آن وجود نداشته باشه
الکترونها و یونها به یکدیگر مرتبط و متصل باشن تا اختلاف پتانسیل الکتریکی بسیار زیاد به آن وارد نشه
طراحی این مقره ها باید جوری باشه که شکست الکتریکی رخ نده.
سطح مقره باید کاملاً صاف و صیقلی باشد تا امکان نشستن گرد و غبار و آلودگی روی آن به حداقل برسد.
سطح مقره باید این قابلیت را داشته باشد که هنگام ریزش باران شسته شود و باران روی آن نماند
#برق
#قدرت
#مقره
#عایق
VCC : ولتاژ تغذیه پایه ها
VIH : حداقل ولتاژ اعمالی به پایه ورودی تا بعوان سطح منطقی بالا پذیرفته شود.
VIL : حداکثر ولتاژ اعمالی به پایه ورودی تا بعوان سطح منطقی پایین پذیرفته شود.
VOL : حداکثر ولتاژ خروجی پایه که بعوان سطح منطقی پایین پذیرفته شود.
VOH : حداقل ولتاژ خروجی پایه که بعوان سطح منطقی بالا پذیرفته شود.
VT : ولتاژ آستانه که در آن وضعیت پایه مشخص نیست
@electroscience
VIH : حداقل ولتاژ اعمالی به پایه ورودی تا بعوان سطح منطقی بالا پذیرفته شود.
VIL : حداکثر ولتاژ اعمالی به پایه ورودی تا بعوان سطح منطقی پایین پذیرفته شود.
VOL : حداکثر ولتاژ خروجی پایه که بعوان سطح منطقی پایین پذیرفته شود.
VOH : حداقل ولتاژ خروجی پایه که بعوان سطح منطقی بالا پذیرفته شود.
VT : ولتاژ آستانه که در آن وضعیت پایه مشخص نیست
@electroscience
✅ هادی:
هادی ها توان را در مسیر یک کابل برق انتقال میدهند . جنس هادی ها از مواد مختلف است. عمدتا در صنعت برای کابل برق از مس (ATC، ABC) و هادی آلومینیوم استفاده میکنیم . انواع مختلفی از هادی ها وجود دارد همانند هادی های کلاس 1 : جامد، هادی های کلاس 2 : رشته ای، هادی های کلاس 5: انعطاف پذیر، هادی های کلاس : 6 فوق العاده انعطاف پذیر (بیشتر برای کابل و جوشکاری استفاده می شود) و ... . اندازه هادی با مقاومت هادی شناخته میشود.
@electroscience
هادی ها توان را در مسیر یک کابل برق انتقال میدهند . جنس هادی ها از مواد مختلف است. عمدتا در صنعت برای کابل برق از مس (ATC، ABC) و هادی آلومینیوم استفاده میکنیم . انواع مختلفی از هادی ها وجود دارد همانند هادی های کلاس 1 : جامد، هادی های کلاس 2 : رشته ای، هادی های کلاس 5: انعطاف پذیر، هادی های کلاس : 6 فوق العاده انعطاف پذیر (بیشتر برای کابل و جوشکاری استفاده می شود) و ... . اندازه هادی با مقاومت هادی شناخته میشود.
@electroscience
✅ عایق:
عایقها در کابل به طور عمده از پی وی سی (پلی وینیل کلراید)، XLPE (پلی اتیلن شبکه ای)، رابر (انواع مختلفی از لاستیک) ساخته میشود. دسته بندی مواد عایقی بر اساس دمای کاری آنهاست.
@electroscience
عایقها در کابل به طور عمده از پی وی سی (پلی وینیل کلراید)، XLPE (پلی اتیلن شبکه ای)، رابر (انواع مختلفی از لاستیک) ساخته میشود. دسته بندی مواد عایقی بر اساس دمای کاری آنهاست.
@electroscience
✅پوشش داخلی (BEDDING) :
این بخش از کابل نیز به عنوان پوشش درونی شناخته میشود و بیشتر در کابلهای چند هسته ای (چند مغزی) استفاده می شود. از این پوشش داخلی به عنوان چسب برای سیم عایق شده ی کابل های قدرت چند هسته ای با غلاف زرهی استفاده میشود. این بخش از کابل عمدتا از مواد زیر ساخته شده است:
PVC( PVC ST-1, PVC ST-2 ), RUBBER (CSP SE-3, CSP SE-4 & PCP SE-3, PCP SE-4, HOFR SE-3 HOFR SE-4, HD HOFR SE-3 ETC(
@electroscience
این بخش از کابل نیز به عنوان پوشش درونی شناخته میشود و بیشتر در کابلهای چند هسته ای (چند مغزی) استفاده می شود. از این پوشش داخلی به عنوان چسب برای سیم عایق شده ی کابل های قدرت چند هسته ای با غلاف زرهی استفاده میشود. این بخش از کابل عمدتا از مواد زیر ساخته شده است:
PVC( PVC ST-1, PVC ST-2 ), RUBBER (CSP SE-3, CSP SE-4 & PCP SE-3, PCP SE-4, HOFR SE-3 HOFR SE-4, HD HOFR SE-3 ETC(
@electroscience
✅غلاف زرهی (ARMOURING) :
غلاف زرهی عمدتا از جنس فولاد است و هم نقش حفاظت مکانیکی را در اثر ضربات و فشار دارد که عایق آسیب نبیند و هم نقش حفاظت الکتریکی را دارد و اگر عایق دچار عیب شود هادی به غلاف زرهی وصل میشود و غلاف زرهی هم زمین میشود و موجب میشود خطا به زمین هدایت شود.
@electroscience
غلاف زرهی عمدتا از جنس فولاد است و هم نقش حفاظت مکانیکی را در اثر ضربات و فشار دارد که عایق آسیب نبیند و هم نقش حفاظت الکتریکی را دارد و اگر عایق دچار عیب شود هادی به غلاف زرهی وصل میشود و غلاف زرهی هم زمین میشود و موجب میشود خطا به زمین هدایت شود.
@electroscience
✅ پوشش خارجی :
بیرونی ترین پوشش کابل به طور معمول از پی وی سی (پلی وینیل کلراید)، رابر(انواع مختلفی از لاستیک) ساخته شده اند و اغلب از همان موادی که برای پوشش عایق بود , استفاده میشود. این پوشش زرهی در برابر شرایط مکانیکی، آب و هوا، شیمیایی و الکتریکی است. وظیفه این پوشش خارجی بیشتر برای حفاظت مکانیکی است تا حفاظت الکتریکی.
@electroscience
بیرونی ترین پوشش کابل به طور معمول از پی وی سی (پلی وینیل کلراید)، رابر(انواع مختلفی از لاستیک) ساخته شده اند و اغلب از همان موادی که برای پوشش عایق بود , استفاده میشود. این پوشش زرهی در برابر شرایط مکانیکی، آب و هوا، شیمیایی و الکتریکی است. وظیفه این پوشش خارجی بیشتر برای حفاظت مکانیکی است تا حفاظت الکتریکی.
@electroscience
مزایا و معایب استفاده از مواد عایقی مختلف بعنوان پوشش خارجی @electroscience
اورانیوم چیه!؟
آب سنگین چیه!؟
یعنی چی میگن 5 درصد غنی سازی؟
.
اورانیوم یه فلز رادیواکتیو و پرتوزا است که در سراسر پوسته سخت زمین یافت میشه این فلز حدودا 500 بار از طلا فراوان تر است!
.
همانطور که می دونید تعداد نوترن ها در اتم های مختلف يك عنصر همواره يكسان نيست كه برای مشخص كردن آنها از كلمه ايزوتوپ استفاده میشه
.
عنصر اورانيوم، چهار ايزوتوپ داره كه فقط دو ايزوتوپ آن به علت داشتن نيمه عمر نسبتاً بالا در طبيعت و در سنگ معدن يافت میشن. اين دو ايزوتوپ عبارتند از اورانيوم U235 و اورانيوم U238 كه در هر دو ۹۲ پروتون وجود داره ولی اولی ۱۴۳ و دومی ۱۴۶ نوترون داره، اختلاف اين دو فقط وجود ۳ نوترون اضافی در ايزوتوپ سنگين است ولی از نظر خواص شيميايی اين دو ايزوتوپ كاملاً يكسان هستن و برای جداسازی آنها از يكديگر حتماً بايد از خواص فيزيكی آنها يعنی اختلاف جرم ايزوتوپ ها استفاده كرد
.
سنگ معدن اورانیوم دارای 0.7 درصد U235 و 99.3 درصد U238 است
.
ایزوتوپی که برای ما بسیار اهمیت داره U235 است چون این ایزوتوپ توانایی شکست و تولید انرژی رو داره و درصد این ایزوتوپ هم فقط 0.7 درصد است. سانتریفیوژ ها وظیفه ی افزایش این غلظت رو دارن، یا به عبارتی جدا کردن این ایزوتوپ. وقتی میگن اورانیوم 5 درصد غنی شده یعنی مقدار ایزوتوپ U235 ، پنج درصد و مقدار U238 نود و پنج درصد است!
.
یک نیروگاه اتمی برای تولید انرژی به اورانیوم بین 3 تا 5 درصد غنی شده نیاز دارد. از اورانیوم 20 درصد غنی شده می توان در کاربرد های پزشکی استفاده کرد و اورانیوم 90 درصد برای تولید بمب اتم.
.
چطور اورانیوم U235 می تونه تولید انرژی کنه!؟
.
فرمول بسیار مشهور انیشتین میگه جرم رو میشه به انرژی تبدیل کرد : E=mc2
.
یعنی اگه جرم یه ماده مثلا یک میلی گرم کم بشه مقدار یک میلی گرم ضرب در سرعت نور به توان دو انرژی تولید می کنه که میشه 30000000000 ژول!
.
حالا چرا U235 !؟؟؟؟
.
چون اگه یک نوترون به این اتم شلیک کنی این اتم شکسته میشه و به دو تا اتم کوچک تر و چند عدد نوترون تبدیل میشه که جرم مجموع اینها از جرم اتم اولیه که شکسته کمتره! پس این جرم ناپدید شده به انرژی تبدیل میشه! نوترون های اضافی هم طی یه واکنش زنجیره ای به باقی اتم های U235 برخورد می کنن و تولید انرژی می کنن
.
این واکنش ها در محیطی به نام راکتور انجام میشه این محیط باید دارای کند کننده باشه که سرعت نوترون ها رو کنترل کنه. آب سبک یا آب سنگین میتونن این نقش رو ایفا کنند.
@electroscience
آب سنگین چیه!؟
یعنی چی میگن 5 درصد غنی سازی؟
.
اورانیوم یه فلز رادیواکتیو و پرتوزا است که در سراسر پوسته سخت زمین یافت میشه این فلز حدودا 500 بار از طلا فراوان تر است!
.
همانطور که می دونید تعداد نوترن ها در اتم های مختلف يك عنصر همواره يكسان نيست كه برای مشخص كردن آنها از كلمه ايزوتوپ استفاده میشه
.
عنصر اورانيوم، چهار ايزوتوپ داره كه فقط دو ايزوتوپ آن به علت داشتن نيمه عمر نسبتاً بالا در طبيعت و در سنگ معدن يافت میشن. اين دو ايزوتوپ عبارتند از اورانيوم U235 و اورانيوم U238 كه در هر دو ۹۲ پروتون وجود داره ولی اولی ۱۴۳ و دومی ۱۴۶ نوترون داره، اختلاف اين دو فقط وجود ۳ نوترون اضافی در ايزوتوپ سنگين است ولی از نظر خواص شيميايی اين دو ايزوتوپ كاملاً يكسان هستن و برای جداسازی آنها از يكديگر حتماً بايد از خواص فيزيكی آنها يعنی اختلاف جرم ايزوتوپ ها استفاده كرد
.
سنگ معدن اورانیوم دارای 0.7 درصد U235 و 99.3 درصد U238 است
.
ایزوتوپی که برای ما بسیار اهمیت داره U235 است چون این ایزوتوپ توانایی شکست و تولید انرژی رو داره و درصد این ایزوتوپ هم فقط 0.7 درصد است. سانتریفیوژ ها وظیفه ی افزایش این غلظت رو دارن، یا به عبارتی جدا کردن این ایزوتوپ. وقتی میگن اورانیوم 5 درصد غنی شده یعنی مقدار ایزوتوپ U235 ، پنج درصد و مقدار U238 نود و پنج درصد است!
.
یک نیروگاه اتمی برای تولید انرژی به اورانیوم بین 3 تا 5 درصد غنی شده نیاز دارد. از اورانیوم 20 درصد غنی شده می توان در کاربرد های پزشکی استفاده کرد و اورانیوم 90 درصد برای تولید بمب اتم.
.
چطور اورانیوم U235 می تونه تولید انرژی کنه!؟
.
فرمول بسیار مشهور انیشتین میگه جرم رو میشه به انرژی تبدیل کرد : E=mc2
.
یعنی اگه جرم یه ماده مثلا یک میلی گرم کم بشه مقدار یک میلی گرم ضرب در سرعت نور به توان دو انرژی تولید می کنه که میشه 30000000000 ژول!
.
حالا چرا U235 !؟؟؟؟
.
چون اگه یک نوترون به این اتم شلیک کنی این اتم شکسته میشه و به دو تا اتم کوچک تر و چند عدد نوترون تبدیل میشه که جرم مجموع اینها از جرم اتم اولیه که شکسته کمتره! پس این جرم ناپدید شده به انرژی تبدیل میشه! نوترون های اضافی هم طی یه واکنش زنجیره ای به باقی اتم های U235 برخورد می کنن و تولید انرژی می کنن
.
این واکنش ها در محیطی به نام راکتور انجام میشه این محیط باید دارای کند کننده باشه که سرعت نوترون ها رو کنترل کنه. آب سبک یا آب سنگین میتونن این نقش رو ایفا کنند.
@electroscience