✅ سطوح ولتاژ توزیع :
استاندارد سطوح ولتاژ توزیع معمولا بین 4 تا 35 کیلوولت میباشد. این مقادیر به صورت ولتاژ خط به خط میباشند. برای طبقه بندی سطوح ولتاژ تجهیزات و ادوات در سطح توزیع چهار کلاس اصلی ولتاژ در نظر گرفته میشود : 5 , 15 , 25 و 35 کیلوولت . بعنوان مثال در کلاس 15 کیلوولت میتوان تجهیزات 12.47 , 13.2 و 13.8 کیلوولت را استفاده نمود منظور از تجهیزات : کابلها , مقره ها , بوشینگ ها , ریکلوزرها و ... میباشد.
صنایع معمولا از کلاس ولتاژ 15 کیلوولت استفاده میکنند که معمولا تجهیزات مورد استفاده 12.7 کیلوولتی است که ولتاژ فاز به زمین آن 7.2 کیلوولت میشود.
مرز بین سطح ولتاژ توزیع و فوق توزیع بسیار باریک است برخی از خطوط انتقال وارد سیستم توزیع میشوند و بعد از آن با یک ترانس مثلا 20 کیلوولت به 400 ولت بار خانگی تامین میشود و همچنین میتواند آن خط به طور مستقیم ورودی یک کارخانه را نیز تامین کند بعنوان مثال مصرف کارخانه 34.5 کیلوولت است.
در اواخر قرن بیستم این علاقمندی به افزایش ولتاژ در بحث انتقال , فوق توزیع و توزیع ایحاد شد. افزایش سطح ولتاژ مزایا و معایب خود را دارد که در زیر مزایا و معایب آن را به اختصار میگوییم:
مزایا: مهم ترین مزیت این است که با افزایش ولتاژ میتوان توان بیشتری را از خط عبور داد بواسطه اینکه جریان کاهش میابد و تلفات کمتر میشود , همچنین از مزایای افزایش سطخ ولتاژ میتوان به افت ولتاژ کمتر , تلفات کمتر و کمتر شدن تعداد پست ها در یک سیستم قدرت اشاره کرد چرا که بواسطه افزایش ولتاژ میتوان مسافت بیشتری را یک خط انتقال طی کند و در نتیجه تعداد پست نیز کاهش میابد.
عیوب : مهمترین عیب سیستم های ولتاژ بالا بحث قابلیت اطمینان آنهاست. همچنین بحث حفاظت و ایمنی نیز یک چالش اساسی است چرا که سطوح ولتاژ بالا میتوانند بسیار خط آفرین باشند . عیب دیگر آن بحث بالا رفتن هزینه عایقی تجهیزات میباشد که به تبع آن هزینه تجهیزات مورد نیاز نیز بالا میرود. در جدول 1 سطح توان استاندارد هر یک از سطوح ولتاژ توزیع نشان داده شده است.


@electroscience

راهنمای فنی ABB برای درایو موتورهای AC به روش کنترل مستقیم گشتاور @electroscience

انواع مقاومت های غیرخطی @electroscience

✅ مقاومت های غیرخطی:
مقاومت غیرحطی مقاومتی است که جریان عبوری از آن مطابق با قانون اهم تغییر نمی‏کند و به صورت غیرخطی رفتار می‏کند بعنوان مثال جریان تابعی از دما یا ولتاژ اعمالی است.
اگر جریان عبوری از مقاومت با دمای بدنه تغییر کند به اینگونه از مقاومت ها ترمیستور می‏گویند و اگر جریان عبوری از مقاومت با تغییر ولتاژ اعمالی تغییر کند به این مقاومت ها وریستور یا VDR (Voltage Dependent Resistors) میگویند. طبقه بندی مقاومتهای غیرخطی به صورت زیر میباشد:
1- ترمیستور
2- وریستور (یا VDR)
3- مقاومتهای نوری یا LDR
✅ ترمیستور :
ترمیستور یهپک عنصر 2 پایه است که بسیار به دما حساس میباشد. ترمیستور از کبالت، نیکل، استرانسیم و اکسیدهای فلزی منگنز ساخته شده است. مقاومت یک ترمیستور متناسب با عکس درجه حرارت است، یعنی با کاهش دما مقدار مقاومت افزایش میابد و این به این معناست که دارای ضریب دمایی منفی است که به آنها NTC (negative temperature coefficient) نیز گفته میشود. در مقابل این حالت PTC وجود دارد که دارای ضریب دمایی مثبت است و از مواد نیمه هادی تیتانات باریم ساخته شده و با افزایش دما مقدار مقاومت آن کاهش میابد.
✅ وریستور :
وریستورها مقاومتهای وابسته به ولتاژ (VDR) میباشند و برای از بین بردن حالتهای گذرای ولتاژ بالا استفاده می‏شود. یکی از کاربردهای وریستور در مدار , حفاظت از مدار در برابر ضربه‏های ولتاژ میباشد. در این مقاومتهای ورسیتور با افزایش ولتاژ میزان مقاومت کاهش میابد و موجب میشود ولتاژ اضافی از طریق جریان خنثی شود. دوگان وریستور در شبکه های قدرت , برقگیر میباشد که اضافه ولتاژهای گذرا مانند صاعقه و سوییچینگهای شبکه را از بین میبرد و نمیگذارد تا به ادوات پست برسد.
✅ مقاومتهای نوری یا LDR :
مقاومتهای نوری یا LDR (Light Dependent Resistors) مقاومتهایی هستند که مقدار مقاومت آنها وابسته به شدت نور است. مواد سازنده این مقاومت , هادی نوری () نامیده میشود مانند : سولفید کادمیوم، سولفید سرب و ...
هنگامیکه نور بر روی سلولهای این مقاومت قرار میگیرد , حاملهای آزاد (جفت الکترون حفره) انرژی نور را جذب میکنند و موجب جابجایی میشود و به این ترتیب میزان مقاومت نیمه هادی کاهش میابد.

@electroscience

روغن کاری ادوات پست فشار قوی @electroscience

✅ از کارهای مهمی در فرآیند تعمیر و نگهداری، روغن کاری و روان کاری تجهیزات است که امروزه برای اجرای آن در پست های فوق توزیع لازم است تجهیزات مورد نظر بی برق شوند. در این روش ابتکاری که جدیدا بکارگیری شده است، از یک دستگاه تفنگ مشابه تفنگ پینت بال استفاده می گردد که اپراتور می تواند پس از گذراندن آموزش های مربوطه، از آن برای روغن کاری و روان کاری بخش های مکانیکال تجهیزات OUT DOOR پست های برق، بدون اعمال خاموشی به تجهیزات استفاده نماید. شایان ذکر است در تکنیک فوق برای روغن کاری از توپ های حاوی روغن بعنوان گلوله استفاده شده که اپراتور از فاصله مناسب و ایمن از تجهیز ، می تواند به محل جوینت ها شلیک نماید و به این ترتیب در یک سکسیونر که قسمت مکانیکی آن باز و بسته می شود روغن کاری موجب روان شدن می شود. در زیر فیلمی در این ارتباط را مشاهده می کنید:

@electroscience

برق گرفتگی حیوانات @electroscience

ترانهش یا ترنسپوزه کردن فازها در خطوط انتقال @electroscience

✅ ترانهش یا ترانسپوز کردن (Transposition) به جابجایی هادی‌های یک خط انتقال در فواصل مشخص گفته می‌شود، به طوری که در کل خط، همه ی هادی‌ها به یک اندازه در همه ی مکان‌ها قرار گرفته باشند. در خطوط انتقالی که فواصل هادی های سه‌فاز آن به یک اندازه نباشد مقدار اندوکتانس و ظرفیت خازنی فازها متفاوت خواهد شد و از آنجایی که فازها با هم تبادل توان دارند، مقاومت ظاهری هر فاز می‌تواند بسیار متفاوت شود و نتیجه این می‌شود که ثابت‌های خط انتقال تحت تأثیر فاصله‌گذاری‌ها قرار می‌گیرند و این در تعادل ولتاژهای 3 فاز ما اثر میگذارد. برای غلبه بر این مشکل جای هادی‌های خط را در فواصل برابر با هم عوض می‌کنند تا هر سیم در یک‌سوم طول خط در یکی از مکان‌های نسبی ممکن قرار گیرد و اثر القای متقابل بین فازها خنثی شود. در خطوط انتقال نوین به جای ترانهش خط در فواصل منظم، جابجایی مکان فازها در ایستگاه‌های کلیدزنی انجام می‌شود تا موازنهی ظرفیت خازنی و سلفی دقیق‌تر انجام شود. در جایی که خطوط انتقال مخابراتی مانند تلفن در نزدیکی خطوط انتقال نیرو قرار گرفته باشند، ولتاژهای شدیدی روی خط تلفن القا می‌شود که به شوک صوتی و نویز روی با ترانهش خطوط می‌توان تا حد زیادی این ولتاژها که حاصل القای الکترواستاتیکی یا الکترومغناطیسی هستند را کاهش داد. هدف از ترانهش این است که ولتاژهای القایی الکترواستاتیکی در طول خط بین فازها موازنه شوند و نیروی محرک الکتریکی القایی روی فازها کاهش یابد. نتیجه این خواهد شد که اندوکتانس فازهای مختلف با هم یکسان می‌شود.


@electroscience

دیود ورکتور @electroscience

✅دیود ورکتور :
یکی از انواع دیودها در الکترونیک که با ظرفیت خازنی متغیر کار می کند، دیود واراکتور (دیود واریکاپ) یا دیود تنظیمی است . مقدار این ظرفیت خازنی تابعی است از ولتاژی که به پایه‌های دیود می دهیم.
بطور معمول دیود واراکتور در آمپلی فایرهای پارامتری، اسیلاتورهای پارامتری و اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ ( یکی از اجزا اساسی حلقه قفل شده فاز (PLL)) است . ولی عمده‌ترین کاربرد آن در خازن کنترل شده با ولتاژ است . در بعضی موارد هم از این دیود می‌توان به عنوان یکسوسازی استفاده کرد .
دیودهای واراکتور در بایاس معکوس کار می‌کنند، بنابراین جریانی از دیود نخواهد گذشت ولی زمانی که پهنای ناحیه تخلیه بر اثر ولتاژ بایاس دیود، تغییر کند، میزان ظرفیت خازنی دیود نیز تغییر می‌کند. عموماً پهنای ناحیه تخلیه به مجذور ولتاژ اعمالی بستگی دارد و ظرفیت خازنی دیود نسبت معکوسی با پهنای ناحیه تخلیه دارد. بنابراین ظرفیت خازنی دیود با مجذور ولتاژ ورودی نسبت معکوس دارد.
این اثر تمامی دیودها (اعم از یکسوساز معمولی و...)در بعضی زوایا، صدق می‌کند اما دیودهای وارکتور به شیوه‌ای مخصوص ساخته می‌شوند که ظرفیت خازنی مناسبی و رنج وسیع تری داشته باشند که در دیودهای دیگر عکس این است.
@electroscience

نحوه کارکرد مواد و بلندگوی پیزوالکتریک @electroscience

✅چگونه مواد پیزو الکتریک کار میکنند؟
مواد پیزوالکتریک زمانی که در معرض میدان الکتریکی قرار گیرند , تغییر شکل میدهند. در این پست با نحوه کار مواد پیزو الکتریک و بلندگوهای پیزوالکتریک آشنا میشویم.
✅از نظر تئوری اتمی :
یک اتم دارای یک هسته مرکزی است که از ذرات خنثی به نام نوترون و بار مثبت به نام پروتون ساخته شده است. بارهای منفی به نام الکترون در حال حرکت به دور هسته هستند . بارهای الکتریکی مخالف یکدیگر را جذب میکنند بنابراین الکترون‏ها به پروتون در هسته خود جذب میشوند. در همان زمان، ذرات مشابه بار خود را دفع میکنند، به طوری که در بعضی مناطق به علت نیروب دافعه بیش از حد برخی از الکترونها تمایل دارند از اطراف هسته جدا شوند. الکترون ها در حرکت ثابت در اطراف یک اتم هستند(تصویر1).
✅از نظر شیمی :
هنگامی که اتم های متعدد در نزدیکی یکدیگر جمع میشوند الکترون میتواند بین اتمهای مجاور حرکت کند. الکترون باید مسیری که در آن نیروی جاذبه ناشی از پروتونها و نیروی دافعه ناشی از الکترونها ثابت است را طی کند. تبعیت تعداد بسیاری از اتمها از این قانون منجر به الگوهای منظم و یا اشکال کریستالی میشود. (تصویر 2)
✅اثر پیزو الکتریک :
کریستال های پیزوالکتریک دارای اختلاف پتانسیل میشوند وقتی در یک جهت خاص حرکت میکنند یا کشیده میشوند.افزایش یا کاهش فضای بین اتمها با فشردن، ضربه زدن و یا خمش کریستال میتواند باعث توزیع خود به خودی مجدد الکترونها شود و باعث شود برخی الکترونها کریستال را ترک کنند و یا ایجاد یک فضایی برای برای ورود الکترون به کریستال شود. یک نیروی فیزیکی در کریستال نیروی الکتریکی در اثرحرکت بارها حول یک مدار ایجاد می شود.
عکس این قضیه نیز صادق است یعنی اعمال یک میدان الکتریکی به یک کریستال پیزوالکتریک منجر به افزودن یا حذف الکترونها میشود و این به نوبه خود باعث می شود که کریستال تغییر شکل دهد و در نتیجه باعث تولید یک نیروی فیزیکی کوچک میشود (تصویر 3).
✅نحوه کارکرد بلندگوی پیزوالکتریک:
از اثر پیزوالکتریک میتوان در ساختن بلندگوهای با ساختار نازک که جایگزین ارزشمندی برای بلندگوهای سنتی الکترودینامیک است , استفاده کرد. این دستگاه ها به عنوان هر دو بلندگو پیزو الکتریک و سخنرانان سرامیک نامیده می شود.
اعمال یک میدان الکتریکی به یک ماده پیزوالکتریک موجب تغییر اندازه آن ماده میشود. این کار باعث تغییر شکل الاستیک مواد به این طرف و آنطرف میشود که عمود بر سطح بلندگو است و به محض اینکه میدان الکتریکی از روی مواد پیزوالکتریک حذف شود , به شکل اصلی خود بازمیگردند. در اثر این حرکت نوسانی , مولکول های هوا یک واکنش زنجیره ای از برخورد را سبب میشوند که در نهایت به گوش شما می رسد و شما آن صدا را میشنوید . که در زیر گیف نحوه کار بلندگوی پیزو الکتریک نشان داده شده است و همانطور که گفته شد میتوان از طریق ایجاد میدان الکتریکی صوت تولید کرد .

@electroscience

نحوه کار بلندگوی پیزوالکتریک برای تولید صوت @electroscience

پروژه ای ساده با سنسور دما @electroscience

✅پروژه ای ساده با سنسور دما:
در این پست یک مدار ساده معرفی میشود که با استفاده از سنسور دمای LM35 , متناسب با دما سرعت یک فن تغییر کند.
✅نحوه عملکرد:
در این مدار از یک آی سی LM35 به عنوان یک سنسور دما استفاده میشود. ولتاژ خروجی این سنسور با دما رفتاری تقریبا خطی دارد و با افزایش درجه حرارت، ولتاژ خروجی آن افزایش میابد. رابطه ولتاژ خروجی این سنسور با دما به صورت تقریبی میشود: 10 میلی ولت بر سانتیگراد یعنی بعنوان مثال اگر دمای محیط 45 درجه باشد ، ولتاژ خروجی سنسور می شود 450 میلی ولت.
ولتاژ خروجی سنسور وارد مدار تقویت کننده جریان میشود و این مدار جریان یک موتور dc کوچک را تامین میکند. برای ساختن تقویت کننده جریان از یک ترانزیستور BC548 میتوان استفاده نمود (البته از ترانزیستورهای مشابه دیگر هم میتوان استفاده کرد). ترانزیستور زمانیکه ولتاژ بیس‏اش به 0.4 ولت (40 درجه سانتی گراد) میرسد شروع به هدایت میکند و در ولتاژ 0.6 ولت (60 درجه سانتی گراد) به حداکثر سرعت خود میرسد.
✅وسایل مورد نیاز:
همانطور که از تصویر هم مشخص است از یک آی سی LM35 , یک موتور dc کوچک (آرمیچر), یک ترانزیستور BC548 (البته از ترانزیستورهای مشابه دیگر هم میتوان استفاده کرد) , مقاومت 10 اهم و یک باتری 5 یا 12 ولتی. اگر از یک موتور 12 ولتی کوچک استفاده میکنید میتوان آن مقاومت 10 اهم را حذف و به طور مستقیم وصل کنید.
@electroscience

طرز کار فازمتر
@electroscience

فازمتر چیه و چطور کار می کنه!؟

فازمتر وسیله ای است برای تشخیص سیم فاز

حالا چطور کار می کنه!؟

فازمتر در حقیقت چیزی نیست جز یه لامپ سری با یه مقاومت خیلی بزرگ ...
یه لامپ برای روشن شدن نیاز به ولتاژ مثبت و منفی داره ...
پشت فازمتر یه قطعه فلزی داره که باید دستمون رو روش بذاریم..
وقتی سر فازمتر رو به سیم فاز میزنیم، و دستمون رو پشت فازمتر میگیریم در حقیقت برق از طریق سیم فاز وارد فازمتر میشه، از لامپ عبور می کنه و اون رو روشن می کنه و از طریق بدن ما به زمین میره!
اگه ما دستمون رو روی قطعه فلزی پشت فازمتر نذاریم چراغ فازمتر روشن نمیشه، چون مسیر جریان بسته نمیشه!
حالا اگه برق از بدن ما عبور می کنه و چراغ فازمتر رو روشن می کنه چرا ما رو برق نمی گیره!؟؟؟
چون فازمتر یه مقاومت داخلی بزرگ داره که جریان رو محدود می کنه و اون جریان خیلی کوچیک نمی تونه به بدن آسیب بزنه ولی می تونه چراغ فازمتر رو روشن کنه ..

مجله برق و الکترونیک @electroscience