فیدر ها

اينترلاکها :
اینترلاکها به دو دسته الکتریکی و مکانیکی تقسیم می شوند و جهت جلوگیری از عملکردهای ناصحیح تعبیه شده اند .
ـــ اینترلاکهای یک بی خط KV63 : اینترلاک الکتریکی بین سکسیونر زمین خط و ترانس ولتاژ تعبیه شده و تازمانیکه ترانس ولتاژ تحت ولتاژ شبکه باشد , اجازه بستن به سکسیونر زمین خط داده نمی شود.
اینترلاک الکتریکی بین دو سکسیونر طرفین بریکر یک بی خط KV63 تا زمانیکه بریکر در حالت قطع قرار نگیرد اجازه باز یا بسته شدن به سکسیونرطرفین داده نمی شود
ـــ اینترلاکهای یک KV63 ترانس فورماتور : اینترلاک الکتریکی بین بریکر KV63 وسکسیونر بی ترانس تا موقعی که بریکر در خالت قطع نباشد اجازه باز یا بسته شدن به سکسیونر داده نمی شود .
ـــ اینترلاکهای یک KV20 ترانس فورماتور: اینترلاک مکانیکی بریکر کشویی ورودی KV20 تاهنگامی که بریکر در حالت وصل باشد , پین انترلاک که در قسمت زیر بریکربین دو چرخ عقب بریکر کشویی قرار دارد , اجازهداخل یا خارج شدن از فیدر را نمی دهد . هنگامی که بریکردر مدار وصل است پین مربوطه پشت نبشی که در قسمت کف فیدر پیچ است قراردارد واجازه خارج شدن بریکررانمی دهد .
اینترلاک الکتریکی بین سکسیونر ارت سرکابل ورودی KV20 از ترانسفورماتور و بریکرهای KV20 و KV63همان ترانس به این ترتیب است که تا موقعی که دو بریکر یاد شده درحالت قطع نباشد اجازه بستن به سکسیونر زمین سرکابل KV20 داده نمی شود ,
ضمناً تازمانیکه سرکابل ورودی KV20 زمین باشد بریکرهای KV20 و KV63 فرمان وصل قبول نمی کند .
ـــ انترلاک باس شکن KV63: اینترلاک الکتریکی بین چهار بریکر 63 کیلو ولت قطع نباشند , اجازه بستن ویا باز کردن سکسیونر باس سکشن داده نمیشود .
همچنین در صورتی که هرچهار بریکر 63 کیلو ولت قطع باشد , اجازه باز و بسته شدن به سکسیونر باس شکن داده میشود .
ـــ اینترلاک سکسیونر زمین باسبار 20 کیلو ولت : در صورتی به سکسیونر زمین باسبار 20 کیلو ولت اجازه بسته شدن داده می شود که کلیه بریکرها همان باس (خروجی ها ,ورودی ها و باس کوپلر ) قطع باشند و سوکت بریکرهای انها نیز وصل باشد.
ـــ اینترلاک کلیدهای 400 ولت AC :
اینترلاک الکتریکی بین دو بریکر 400 ولت ترانسهای کمکی: بدین ترتیب که همیشه فقط یک بریکر میتواند در حالت وصل باشد. اینترلاک مکانیکی بین دو کلید پاپیونی روی تابو توزیع SA + طوری است که فقط یک کلید حالت وصل باشد.
حفاظت:
یک سیستم حفاظتی کامل شامل :
1- ترانسهای جریان و ولتاژ
2- رله های حفاظتی (تصمیم گیرنده وصدور فرمان )
3- کلید های قدرت
ـــ حفاظت های یک پست 63 کیلو ولت ASEA شامل:
1ـ حفاظت های خط 63 کیلو ولت : دیستانس بعنوان حفاظت اصلی و اورکارنت پشتیبان
2ـ حفاظت های یک 63 کیلو ولت ترانس : اورکانت و REF (حفاظت های خارجی )
3ـ حفاظت های یک 20 کیلوولت ورودی ترانس : دایر کشنال اورکانت – ارت فالت – REF و اندرولتاژ
4ـ حفاظت های داخلی ترانس قدرت : رله بوخلس – شاخص سطح روغن – شاخص حرارت روغن – شاخص حرارت سیم پیچ – دریچه تنفسی – فشار زیاد داخل تپ چنجر که ناشی از ازدیاد گازها در اثر اتصالی بوجود میایند.
5ـ حفاظت های یک 20کیلوولت خروجی: اورکانت – ارت فالت
6ـ حفاظت باس کوپلر 20 کیلوولت:اورکانت-ارت فالت – دایرکشنال
7ـ حفاظت های ترانس کمکی: شاخص حرارت روغن ورله بوخهلتز
8ـ حفاظت های بریکر400 ولت AC : جریان زیاد ـــ رلهً حرارتی
9ـ رله سوپرویژن جهت کنترل و مراقبت مدارات قطع بریکرهای 63 ورودی و ترانس وهمچنین ورودی KV20 ترانس قدرت .
رله های 63kv , 20kv REF در صورت به هم خوردن تعادل جریانی فازهای سیم پیچ واختلاف زاویهً 120 درجه بین فازها و در
نتیجه جریان دار شدن نقطه صفر سیم پیچ , عملکرد رله REF را بدنبال خواهد داشت .
عملکرد رلهً بوخهلتز:
در صورت بروز اتصال در داخل ترانس و متصاعد شدن گاز و همچنین حرکت سریع روغن , منجر به عملکرد رلهً بوخهلتز خواهد شد, که با توجه به شدت اتصال مدارات آلارم وتریپ به ترتیب بسته می شوند پیش از برق دارکردن باید حرارتهای سیم پیچ و روغن کنترل شود . .
سیستم آلارم:
بطور کلی هدف از کاربرد سیستم آلارم و سیگنال در پستهای فشارقوی آشکارساختن خطاها ومعایب بوده و در صورتیکه بهره بردار هنگام کار و مانور دچارخطا شود سیستم آلارم بهره بردار را مطلع وکمک می کند تا سریع تر خطا و عیب مشخص و قسمت معیوب در صورت نیاز مجزا واقدامات لازم انجام گردد خطا یا فالت با آلارم (بوق) شروع و همزمان سیگنال چشمکزن مربوطه در پانل آلارم ظاهر می گردد
وظیفه بهره بردار در این مواقع به این ترتیب است که , ابتدا بوق را با دکمه پوش باتون(ALARM,STOP) قطع می نماید سپس کلیه سیگنال های ظاهر شده را کامل یادداشت نموده , بعد از آن دکمه را جهت پذیرفتن یا ثابت نمودن سیگنال فشار می دهیم اگر فالت گذرا باشد , که سیگنال ریست شده و در صورتیکه فالت پایدار(ACCEPT) باشد , سیگنال ثابت میگردد .
مرحلهً بعدی پیگیری وبرسی جهت برطرف نمودن خطا می باشد .
تشریح سیگنالهای پست kv63 :
1- آلارم وسیگنالهای نمونه ـــ یک بی خط KV63 .
2- آلارم وسیگنالهای نمونه ـــ یک ترانسفورماتور 63/20 KV .
3- آلارم وسیگنالهای نمونه ـــ قسمت 20 KV .
4- آلارم وسیگنالهای نمونه ـــ یک ترانسفورماتور کمکی ویک ترانسفورماتورارتینگ .
5- آلارم وسیگنالهای عمومی .
مراحل مانور:
1- مراحل بی برق نمودن یک بی خط KV63 ونحوهً زمین :
قطع بریکر خط , آرزمایش توسط سلکتور سویچ آمپرمتر , باز نمودن سکسیونرهای طرفین بریکر , آ زمایش خط توسط فازمتر , سلکتور ولتمتر خط , بستن سکسیونر زمین , نصب تابلوهای ایمنی روی تابلوی فرمان وکشیدن نوار حفاظتی در محدوده کار گروه .
2- مراحل بی برق نمودن یک خط KV 20 و نحوه زمین :
قطع بریکر خط , آرزمایش توسط سلکتور سویچ آمپرمتر, بیرون آوردن بریکر کشویی از داخل فیدر, آزمایش سر کابل خط توسط فازمتر, بستن کابل ارت به قسمت زمین فیدروتخلیه فازها با استفاده ازفازوسط , نصب تابلو ایمنی وهشدار دهنده روی فیدر وتابلوی فرمان بغل کلید مربوطه .
3ـ مراحل بی برق نمودن یک ترانس قدرت :
ـــ جابجایی تغذیه ولتاژ V400 کمکی در صورت نیاز .
ـــ جابجایی تپ چنجرترانس ها
ـــ کنترل مقدار بار ترانس ها و امکان مانور بدون خاموشی .
ـــ قطع بریکر KV20 , قطع بریکر KV63 , خارج نمودن بریکر کشویی ورودی KV20 , بازنمودن سکسیونر KV63 ترانس یاد شده ,
قطع کلید پاپییونیV400 بیرونی, زمین نمودن سرکابلKV20 ازطریق اتصال زمین سرکابل ورودی,بستن کابل ارت سمتKV63ترانس قدرت و جدا نمودن قسمتهای برق دار از قسمتهای بی برق با علائم ایمنی .
4ـ مراحل بی برق نمودن باس بار KV20 جهت کارگروه :
قطع کلید بریکر و فیوز تغذیه بریکر , ثبت بار وثبت زمان قطع بریکر در دفتر روزانه

تابلوهای برق

درجه حرارتی تابلوها برای نشان دادن درجات حفاظت ابتدا  دو حرفIP آورده شده است.

سپس دو عدد مشخصه آن آورده می شود اولین رقم نمایانگر درجه حفاظت اشخاص در صورت تماس با قسمتهای برقدار ومتحرک داخل تابلو وهمچنین نفوذ اجسام خارجی جامد به داخل تابلو می باشد . دومین رقم نشان دهنده دجه حفاظت در برابر نفوذ مایع به داخل تابلو است .

اولین رقم مشخص کننده درجه حفاظت:

0	حفاظت نشده
1	حفاظت در برابر اجسام بزرگتر از 50 میلی متر
2	حفاظت در برابر اجسام بزرگتر از 12 میلی متر
3	حفاظت در برابر اجسام بزرگتر از 2.5 میلی متر
4	حفاظت در برابر اجسام بزرگتر از1 میلی متر
5	حفاظت در مقابل گردوغبار

 

 دومین رقم مشخص کننده درجه حفاظت:

0	حفاظت نشده
1	حفاظت در مقابل قطرات آب که به صورت عمودی به تابلو برخورد میکند
2	حفاظت در مقابل قطرات آب با زاویه کوچکتر از 15 درجه
3	حفاظت در مقابل قطرات آب با زاویه کوچکتر از 60 درجه
4	حفاظت در مقابل قطرات آب با زاویه بزرگتراز60  درجه
5	حفاظت در مقابل پاشیدن آب تحت فشار

 

به عنوان مثال برای تابلوهای فشار ضعیف یا نصب در فضای باز استاندارد 43 IPرا پیشنهاد میکند.

هر چه قدر حساسیت تابلو وتجهیز داخل آن افزایش یابد درجه حفاظت تابلو بیشتر می شود.

تابلوهای قدرت فرمان فشار قوی:

این تابلوها ترکیبی از وسایل کلیدزنی همراه تجهیزات کنترلی حفاظتی وتنظیم است که شامل وسایل جنبی اتصالات مربوطه محفظه ها و سازه های نگه دارنده آنها می باشد واین تابلوها در ارتباط با تولید انتقال وتوزیع به کار می روند .

تابلوهای قدرت فرمان metal clade:

به تابلوهایی اطلاق می گردند که اجزاء به کار رفته در تابلو در خانه های بسته فلزی زمین شده قرار دارند. وشامل اجزاء زیر می باشند .

1.کلید اصلی

2.اجزایی که به یک طرف کلید اصلی متصل اند مانند فیدرها

3.اجزایی که به طرف دیگر کلید اصلی متصل اند مانند شینه ها

تابلوها قدرت فرمانcubicle :

به تابلوهایی که با پوشش فلزی متال کلیید نباشند cubicleگفته می شود. معمولا

تعداد خانه های مستقل آن کمتر از متال کلیید می باشد .

تابلوهای تمام بسته ایستاده:

منظور تابلوهاییست که به صورت مستقل بدون اتکاء به دیوار روی کف ساختمان قرار دارد

تالوهای تمام بسته ایستاده قابل دسترسی از جلو:

عبارت است از تابلوهایی که وسایل فرمان مانند دسته یا کلیدهای فشار قوی و وسائل اندازه گیری

 در قسمت جلو تابلو وسایر تجهیزات مانند کلیدهای جداکننده وکلیدهای قدرت فیوزها CTوPTسرکابلها در داخل تابلو نصب و به وسیله یک در لولای مجهز به قفل که فقط پس از قطع کلید اصلی قابل باز شدن است دسترسی برای کل عملیات امکان پذیر نیست .

تابلوهای ایستاده تمام بسته کشویی:

این تابلوها از دو قسمت ثابت ومتحرک کاملا مجزا تشکیل شده است قسمت اول آن یعنی قسمت ثابت آن به صورت سلول ساخته شده وشینه کشی شده بوده که محل اتصال کابلهای ورود وخروج روی آن مشخص بوده و در بالا ترین این قسمت ثابت لوازم اندازه گیری نصب می شود.

قسمت دوم یا قسمت متحرک این قسمت یک ارابه بوده که کلید قدرت اصلی روی آن نصب می شود وبه صورت کشویی در داخل قسمت ثابت ورود وخروج می شود. سمت جلو اسکلت مزبور باید کاملا بسته باشد وقسمت فرمان کلید مانند دسته وکلیدهای فشار قوی روی آن نصب می گرددقسمت کشویی باید دارای قفل بوده و فقط در هنگام قطع دژنکتور ارابه میتواند کلیدرا بیرون بکشد.

دریچه حفاظت یا Shutter:جزیی از تابلوهای فشار قوی است که می تواند بین دو حالت زیر حرکت کند .

1.وضعیتی که می تواند کنتکتهای متحرک با کنتاکتهای ثابت درگیر شود.

2.وضعیتی که به صورت قسمتی از پوشش یا جداره در آمده و کنتکتهای ثابت را می پوشاند .

بوشینگ: ساختاری که یک هادی را از میان یک پوشش یا جداره عبور داده وآن را نسبت به آنها عایق میکند.

ولتاژ اسمی: ولتاژی که تابلو قدرت فرمان برای آن طراحی وتعریف شده و شرایط کاری با توجه به این مقدار در نظر گرفته می شود

جریان اسمی:مقدار جریان موثری است کهیک مدار از تابلو قدرت فرمان تحت شرایط مشخص به صورت مداوم قابل به تحمل آن می باشد.

مدار اصلی در تابلوهای قدرت فرمان منظور مداریست که برای انتقال انرژی الکتریکی اصلی به کار می رود.

مدار فرعی در تابلوهای قدرت فرمان عبارتست از مداری که برای کنترل – اندازه گیری – حفاظت – تنظیم وغیره به کار می رود.

شرایط کار عادی تابلوهای قدرت فرمان :

حداکثر دمای محیط 40 درجه و مقدارمتوسط دما در 24 ساعت از 35 درجه بیشتر نشود حداقل دمای محیط برای نصب در داخل ساختمان5 درجه ودر هوای آزاد وشرایط معتدل 25 درجه ودر شرایط سخت 50 درجه  باشد.

افزایش دما برای اتصالات اصلی شینه ها نباید از مقادیر زیر بیشتر شود.

اتصالات با پوشش نقره 65 درجه موارد دیگر 50 درجه

طرح وساخت تابلوهای قدرت فرمان :

تابلوهای قدرت فرمان باید از نوع ایستاده با اسکلت نگه دارنده از آهن با فرم نبشی ناودانی وسپری وپوشش آن از ورقهای فلزی به ضخامت حداقل 2.5 میلی مترباشد. وساختمان وبدنه تابلو به گونه ای باشد که به سهولت از طرفین قابل توسعه باشد . به همین جهت پوششهای تابلو وهمچنین شینه کشی ها به وسیله پیچ ومهره به اسکلت اصلی متصل شوند.در روی تابلو بایستی قلاب مناسب جهت سهولت حمل ونقل تا بلو نصب شود.

پوششها قسمت خارجی محفظه تابلو :

به جزء خروجی های هواکش محلهای تهویه پوششها نباید از شبکه سیمی بافته شده باشد .

پوشش های ثابت:

این پوششها نبایستی بدون استفاده از ابزار قابل باز کردن باشد

پوششهای موکتی: این پوششها برای باز وبسته شدن نیاز به ابزار ندارند. این پوششه باید دارای قفل مخصوص ویا سیستم اینترلاک مخصوص مجهز باشند پوششهای متحرک در تابلوهای قدرت فرمان بایستی فقط موقعی باز شوند که مدار اصلی در آن خانه بی برق باشد.

بعداز باز شدن این پوششها قسمتهای برقدار تابلو با قسمتهای مخصوصی یا شاتل بسته شود.

گرمکنها روشنایی درجه ضد انفجار :

سلولهای تابلوهای فشار قوی باید مجهز به هیتر یا گرمکن برقی برای مناطق مرطوب با دمای تنظیم بین 25 یا 30 باشد. همچنین تابلوهای فشار قوی باید دارای لامپ نئون مشخص کننده ولتاژ باشد چراغ روشنایی برای تعمیر در حالت بدون برق ودارای دریچه ها یانفجاری فوقانی برای تخلیه فشار و محدود کردن صدمات احتمالی ناشی از انفجار باشد.

 کلیدهای جداکننده یا DSW:وسایلی است که برای جداکردن قطعات متحرک از قطعات ثابت هادی های فشارقوی در حالت بدون بار به کار می روند را کلیدهای جداکننده میگوییم .

در حالت قطع این کلید هیچ گونه جریان نشتی نبایست از یک طرف عایق به طرف دیگر عبور کند. همچنین این کلید نبایستی به علت کار ناشی از بریکر یا اتصال کوتاههای شبکه ناگهانی باز شود.

سیستم اینترلاک: به دلیل ایمنی در کار و سهولت بهره برداری بین قطعات مختلف تابلو اینترلاک نصب می گردد. اقدامات ذیل برای مدارات اصلی لازم است .

خارج کردن ویا درگیر نمودن یک کلید نباید امکان پذیر باشد مگر اینکه وضعیت کلید در حالت ffo باشد.

در صورت وجود کلید ارتینگ سویچ بین کلید DSWو ESWیک سیستم اینتر لاک وصل بوده یعنی در صورتی می توان کلید ESWراوصل نمود که کلید DSWدر حالت قطع باشد.

سیستم زمین:

تابلوهای قدرت فرمان در یک سیستم کلا باید ارت شده به این صورتکه یک هادی با

مقطع حداقل²mm 30 در طول تابلوهای قدرت فرمان کشیده شود وبه زمین متناسب

متصل گردد .

بر روی درب تابلوهای فشار قوی علامت خطر مرگ درج شود

 

شماتیک تک خطی line single:

هرسلول تابلوهای فشار قوی با مشخص بودن نوع کلید و وسایل داخل آن در روی تابلو نصب گردد شینه باید با رنگ نسوز به ترتیب زیر رنگ آمیزی شود .

فاز اول قرمز – فاز دوم زرد – فاز سوم آبی

طریقه استقرار شینه ها :

1.برای شینه کشی افقی واقع در سطح افق تابلو

شینه سمت جلو تابلو قرمز – وسط زرد -  پشت تابلو آبی

2. .برای شینه کشی افقی واقع در سطح   عمودی تابلو

شینه ها از بالا به پایین

قرمز زرد آبی

3. برای شینه کشی عمودی واقع در سطح  افقی تابلو

جلو تابلوها از سمت چپ قرمز وسط زرد سمت راست آبی

4. .برای شینه کشی عمودی واقع در سطح عمودی تابلو

از جنب به تابلو قرمز سمت چپ وسط زرد آبی سمت راست

 : Name plateپلاک ولوحه ها

برای کلیه تجهیزات الکتریکی مانند موتورها – ترانسها – سلول های کنترل – تابلوها بایستی Name plates نصب گردد وجنس آن باید از مواد با دوام که نور را منعکس نکند ساخته شود.

پلاکها بایستی به طور زمینه سیاه رنگ داشته که با حروف سفید رنگروی آنها نوشته شود.پلاکها بایستی به طور واضح ومختصر اطلاعات فنی را وارد منتقل کند. پلاکها برروی درب تابلو با پرچ های آلمینیوم محکم میگردد . اندازه پلاکها برای دربهای سلولها جعبه اتصالات وغیره mm 125طول وmm 50 عرض ساخته میشود.

رنگ آمیزی:

کلیه قسمتهای تابلو بعد از ساخت باید رنگ آمیزی شوند.

مراحل چهارگانه رنگ آمیزی به شرح زیر عبارتنداز :

1.چربی گیری

2.زنگ زدایی

3.فسفاته کاری

4.رنگ آمیزی

چربی زدایی :

روغن وچربی و گریس وگرد وغبار روی فلزاند که باعث ممانعت نفوذ آب روی قطعه فلز می شود بایستی بایستی قبل از رنگ آمیزی زدوده شود.روش اول زدودن چربی به صورت سرد با محلولهای خنثی مانند نفت وبنزین – پرکلرو اتیلن – تری کلرو اتیلن

طریقه دوم – به صورت گرم با محلولهای قلیایی نظیر هیدرو اکسید سدیم

کربنات سدیم

طریقه سوم- به صورت الکتریکی کاتدی وآندی

زنگ زدایی:

 برای اینکار از روشهای زیر استفاده می شود

1.زنگ زدایی با برس سیمی این روش برای زنگ زدایی موضعی نقاط جوشکاری شده استفاده می شود

2.زنگ زدایی با سمباده به وسیله سمباده و دیسک مکانیکی برای سطوح کوچک استفاده می شود .

3.زنگ زدایی به روش شن پاشی در دو حالت تحت فشار باد وتحت فشار هوا استفاده می شود ( sand blast )

4.زنگ زدایی به روش شیمیایی : استفاده از محلولهای اسید سولفوریک اسید کلریدریک یا اسید فسفریک در این روش بایستی غلظت محلول و زمان قرار گیری قطعه در اسید کنترل شود . در مورد تابلوها اسید فسفریک با غلظت 30% استفاده می شود چون مرحله بعد فسفاته کاری است این لایه اسیدی باعث بهتر شدن عملیات فسفاته کاری می شود.

فسفاته کاری :

بعداز چربی گیری و زنگ زدایی مرحله فسفاته کاری با محلولهای اسید فسفریک و اسید نیتریک تحت شرایط خاص شروع به ایجاد کریستال در سطح فلز نموده این کریستالها ناهموار بوده  که زمینه خوبی برای جذب رنگ به وجود می آورد.

خواص وفواید فسفاته کاری :

1.جلوگیری از زنگ زدن فلز

2. تقویت چسبندگی رنگ

3. سهولت کار با قطعات فسفاته شده در پرس کاری

4. ایزوله نمودن قطعات در جریانهای برق

5.زمینه خوب برای روکشهای پلاستیکی وعایق

رنگ آمیزی :

پس از اجرای سه مرحله قبل مراحل رنگ آمیزی تابلو آغاز می شود برای انتخاب رنگ مناسب اطلاعات مختلفی از تابلو مورد نیاز بوده مانند اینکه تابلو indoorیا outdoor است آیا تابلو در اماکن عمومی نصب می شود .آیا تابلو در شرایط کار سخت قرار می گیرد(معادن – شرکت نفت – و.....)

تغییرات دما و آب وهوا ورطوبت در محل نصب تابلو چه اندازه است طول عمر مفید تابلو چند سال است .

انتخاب رنگ:

1.برای دوام بیش از 20 سال رنگ آلومینیوم روی – آلکیدی – اپوکسی

2.برای دوام 10 تا 20 سال رنگ اپوکسی دو جزیی

3.برای دوام 5 تا 10 سال رنگ روی وآلومینیوم

4.برای دوام کمتر از 5 سال رنگ اپوکسی دو جزیی و یک جزیی

عمر شبکه انتخاب شده حتما باید کمتر از 30 سال نباشد.

تاثیر دما و زمان بر انعطاف وسختی رنگ :

برای کاهش زمان خشک کردن وهمچنین جهت کاملتر شدن فعل وانفعالات رنگ را توسط دمای زیاد در محیط کوره ای خشک می کنند.

در دمای بالا رنگ تا آخرین حد فرورفتگی های سطح خلل وفرج کریستالهای فسفاته رنگ نفوذ کرده و باعث استحکام وسختی رنگ می شود.

شیوه های متداول رنگ آمیزی :

1.قلم مو 

2.غلطک

3.پیستوله بادی

4.پیستوله بدون باد فشار بالا

5.پیستوله الکتریکی

6.غوطه وری ساده

7. غوطه وری قطبی

از شیوه های اول ودوم در شرایط محدود تعمیراتی ومحدودیت فضای کار استفاده می شود ودر صنعت تابلو سازی کاربرد ندارد.

مشخصات کلی کابلها

مشخصات کلی کابلها 

ساختمان كابلها:

شناسائي كابلها:

قابليت تحمل بار كابلها

پلاك خواني الكترو موتورها:

انواع حفاظتها طبق استاندارد دين 40050

   كابل:

 چند نكته مهم و كوتاه:

 مقاومت: عبارت است از عكس ال عملي كه هر عنصر با توجه به ساختمان اتمي و تعداد الكترون لايه اخر در  مقابل عبور جريان يا حركت الكترونها از خود نشان ميدهد  مقاومت با طول هادي نسبت مستقيم و با سطح مقطع نسبت عكس دارد . براي اندازه گيري مقاومت فلزات يك متر از انرا به سطح مقطع يك ميليمتر مربع انتخاب كرده و مقاومت انرا اندازه گيري ميكنند (جداول اماده براي همه فلزات وجود دارد) كه به ان مقاومت مخصوص ميگويم و برحسب اهم است.

  وقتي ميگوييم مقاومت يك فلز با طول ان نسبت مستقيم دارد يعني هرچه طول بيشتر باشد مقاومت هم بيشتر ميشود 

 L1

 و وقتي ميگوييم مقاومت با سطح مقطع نسبت عكس دارد يعني هر چه سطح مقطع بزرگتر باشد مقاومت كمتر است   L1=L2 S1 نتيجه R1

 واحد مقاومت اهم ميباشد كه با حرف يوناني امگا نمايش ميدهند.

 هدايت الكتريكي عكس مقاومت است هرچه مقاومت بيشتر باشد هدايت كمتر است و واحد ان مو ميباشد.

  G=1/R

 مثال: مقاومت يك سيم به طول 100 متر و به سطح مقطع 2 ميليمتر مربع؟

  R=A*L/S

R=0.0175*100/2

 

مقاومت مخصوص =A طول = L سطح مقطع =S مقاومت مخصوص مس =0.0175

 

واحد	علامت كميت	نام كميت
اهم	R	مفاومت
متر	L	طول
ميليمتر مربع	A ياC	سطح مقطع
متر/ميليمتر مربع *اهم	ή	مقاومت مخصوص
زيمنس يا مو	G	هدايت الكتريكي
ميليمتر مربع*اهم/متر	X	هدايت مخصوص
كولن	Q	مقدار الكتريسيته
امپر	I	شدت جريان
ثانيه	T	زمان
ميليمتر مربع/امپر	J	تكاثف جريان

  ساختمان كابلها:

 هر نوع هادي كه جريان برق را از خود عبور داده و توسط موادي از محيط اطراف خود عايق شده باشد را كابل مينامند . مهمترين و بيشترين عايقي كه در ساختمان كابلها بكار ميرود عبارتند از P.V.C(پلي وي نيل كلرايد) كه پرتو دور يا پلاستيك ناميده ميشود .

 P.V.C عايقي غير قابل اشتعال است و اين مزيت خوبي در كابلها ميباشد داراي انعطاف پذيري زيادي ميباشد و تنها عيب ان اين است كه در درجه حرارت حدود صفر و زير صفر از ان نميتوان براي عمليات كابل كشي مورد استفاده قرار داد مواردي مانند ارزاني توليد انبوه و سادگي ساخت باعث شده كه بيش از 90 در صد كابلهاي فشار ضعيف از اين عايق درست شوند. نوعي عايق ديگر بنام PET(پلي اتيلن) براي كابلها بكار ميرود كه اتشزا بوده و در مكانهاي اختصاصي بكار ميرود . در بعضي از كابلها از عايق لاستيكي استفاده ميشود كه كاربرد زيادي ندارد.

هادیها :

 هاديها از جنس مس و يا الومينيوم ميباشند . در صورتيكه بخواهيم  از كابلي با هادي الومينيوم براي كابل كشي هوايي استفاده كنيم بايد يك رشته ان فولاد باشد . براي شناسائي كابلها از حروفي استفاده ميشود كه روي كابلها نوشته شده است برخي از اين حرف طبق

 استاندارد المانV.D.E بشرح زير ميباشد:

N كابل با هادي مسي

 NR كابل با هادي الومينيوم

 Y علامت عايق پرتو دور ميباشد

 H علامت ورق متاليزه ميباشد

 T سيم تحمل كننده در كابل كشي هوايي

 R حفاظت فولادي نواري شكل

 Y روكش كمربندي پرتو دور

 R هادي دايره اي شكل ميباشد

 E هادي يك رشته و دايرهاي ميباشد

 M هادي چند رشته

 S هادي بشكل مثلث 

مثال :

 روي كابلي نوشته شده Nyyre--0.6/1kv مشخصات ان چيست؟

 N هادي از جنس مس

 Y روكش هادي از جنس P.V.C

 Y روكش كمربندي از جنس P.V.C

 R هادي بشكل دايره ميباشد.(سطح مقطع كابل)

 E هادي يك رشته و مفتولي ميباشد.

 و حداكثر ولتاژ مجاز بين فاز و نول 600 ولت  و حداكثر ولتاژ مجاز بين دو فاز حداكثر 1000ولت ميباشد.

شناسائي كابلها:

 سايز سيمها و كابلها بر حسب سطح مقطع طبقه بندي شده و طبق جدول زير است:

 0.5 - 0.75 - 1 - 1.5 - 2.5  - 4-6-10-16-25-35-50-70-95-120-150-185-240-300-400-500

 براي مشخص نمودن يك كابل يا سيم ابتدا تعداد رشته و سپس سطح مقطع سيم از هاديها را ذكر ميكنند مانند كابل 4*2 كه يعني كابلي كه دو رشته هادي به سطح مقطع 4 دارد . در كابلها چند رشته و از سايز 16 به بالا سيمهاي فاز و نول داراي مقاطع مختلفند در اكثر كابلها سيم نول به  اندازه دو مرتبه از سيم فاز كمتر است اما در كابلهاي با سطح مقطع بالا اين اختلاف تا سه هم ميرسد  سايز كابلها با هادي چند رشته به شرح زير ميباشد.

  1.5*4  2.5*4  4*4  6*4  10*4  16*4   10+25*3  16+35*3  25+50*3  70+120*3  70+150*3  95+180*3   120+240*3

 مثال : كابل 10+25*3 چه كابلي ميباشد؟

 اين كابل سه هادي به سطح مقطع 25 ميليمتر مربع براي فازهاي اصلي و يك هادي به سطح مقطع 10 ميليمتر مربع براي نول دارد.

 كابلهاي روغني:

كابلهاي روغني : در بعضي از كابلها از كابلها از عايق هادي ها كاغذ ميباشد ابتدا ذرات بخار و هواي داخل كاغذ را گرفته و به روغن كه عايق خوبي ميباشد اغشته ميكنند ضخامت كاغذها بسيار كم است و دور هر هادي چندين دور پيچيده ميشود به اين كاغذها كاغذ اشباع شده ميگويند.

 روي نوار روغني يك كاغذ متاليزه از جنس الومينيم ميپيچند كه وظيفه دارد ميزان مغناطيسي اطراف هر هادي را محدود نموده و از اثر ان روي ميدان مغناطيسي فاز ديگر بكاهد . از كابلهاي روغني بيشتر در فشار متوسط استفاده ميشود و بعلت گراني خود كابل و همچنين مفصل و سر كابل در فشار ضعيف بندرت استفاده ميشود .ممكن است بجاي يك غلاف سربي از سه غلاف كه بدور هر فاز  پيچيده شده استفاده شود در اين  صورت به ان كابل روغني سه غلافه ميگويند.

 قابليت تحمل بار كابلها

 مقادير فوق براي دما 20 درجه سانتيگراد ميباشد و در صورتيكه دما افزايش پيدا كند و يا تعداد كابلها زياد شود بايد در ضرايب جداول زير مقدار بار دهي كابلها ضرب شود

 

سه رشته	دو رشته	يك رشته	سطح مقطع
25	30	35	1.5
35	40	50	2.5
45	50	65	4
60	65	85	6
80	90	110	10
110	120	155	16
135	155	200	25
165	185	250	35
200	235	310	50
245	280	380	70
295	335	460	95
340	380	535	120
390	435	610	150
445	490	685	185

 

قابليت تحمل كابلها كابلهاي يك رشته و چند رشته در صورت قرار گرفتن گروهي در زمين

 

10	8	6	5	4	3	2	تعداد كابل در گودال
0.60	0.62	0.65	0.70	0.70	0.80	0.90	ضريب كاهش

ضریب بار مجاز كابل در درجه حرارت محيط

35	30	25	20	15	10	5	درجه حرارت محيط برحسب سانتيگراد
0.76	0.85	0.93	1.0	1.07	1.13	1.2	ضريب بار

مفاهيم و اصطلاحات مربوط به موبايل

ابتدا با تكنولوژيهاي شبكه تلفن همراه و همچنين نسلهاي تلفن همراه آشنا شويد :

* FDMA: در ايـن تكـنـولوژي براي هر تلفن همراه يك فركانس مجزا تعلق ميگيرد.

* TDMA : اين تكنولوژي ديجـيـتـالـي تماس هـاي تـلـفـني را در قــالب بـــسته هايي از داده بر طبق زمان تقسيم بندي ميكند.

* CDMA: اين تكنولوژي ما را قادر ميسازد حجم بالايي از داده و صوت را توسط يك فركانس يكسان همزمان مخابره كنيم.

نسلهاي تلفن همراه

*1G: نسل اول كه تلفنهاي همراه آنالوگ را تشكيل ميدادند.

*2G: نسل دوم تلفنهاي همراهي كه از سيستم ديجيتالي بهره ميگيرند.

*3G: نسل سوم تلفنهاي همراه كه انتقال داده ها در آن باسرعت بالا (تا 2 مگابايت در ثانيه) صورت ميگيرد.

*4G:نسل چهارم تلفنهاي همراه كه در آن انتقال داده ها با سرعت 20 مگابايت در ثانيه امكان پذير بوده و براي مشاهده برنامه هاي تلويزيوني مناسب ميباشد. پيش بيني ميگردد كه اين نسل از تلفن همراه از سال آينده و يا حداكثر تا سال 2010 ميلادي به بازار عرضه گردد.

DUAL BAND (باند دوگانه) چيست؟ به قابليت تلفن همراه در تغيير فركانسهاي ارتباطي اطلاق ميگردد. به اين معني كه قادر است از فركانسهاي ديجيتالي 800MHZ و هم 1900MHZ براي ارسال و دريافت تماس استفاده كند.

TRI BAND (باند سه گانه) چيست؟ تلفن همراهي كه قادر است هر فركانس ديجيتالي را پشتيباني كند.

DUAL MODE (حالت دوگانه) چيست؟ به تلفنهاي همراهي كه قادر ميباشند هم از سيستم ديجيتال و هم سيستم آنالوگ استفاده كنند اطلاق ميگردد.

* CARRIER: به كمپاني تامين كننده سرويسهاي ارتباطات راه دور بي سيم كرير ميگويند. يا همان اپراتور تلفن همراه.

* NETWORK: شبكه فرستنده امواج مخابراتي تلفن همراه.

* SERVICE PLAN (نوع خدمات): نوع سرويسي كه مخابرات به كاربران تلفن همراه ارائه ميدهد مانند: عدم نمايش شماره تلفن، ارسال پيام كوتاه، ويدئو كنفرانس و غيره. *SERVICE AREA=COVERAGE: محدوده هاي جغرافيايي تحت پوشش اپراتور تلفن همراه.

* GSM (سيستم جهاني ارتباطات تلفن همراه): استاندارد جهاني ارتباطات ديجيتالي تلفن همراه كه در 60 كشور جهان مورد استفاده قرار ميگيرد. چهار فركانس متداول در اين استاندارد عبارتند از:850mhz-900mhz-1800mhz-1900mhz.

 * UMTS: سر نام كلمات"سيستم جهاني ارتباطات راه دور تلفن همراه" ميباشد. اين اصطلاح مترادف نسل سوم تلفنهاي همراه ميباشد.

 * GPRS (سرويس بسته هاي امواج راديويي): اين تكنولوژي امكان انتقال حجم و سرعت بالاي داده را فراهم ميآورد.

 * SIM (ماژول شناسايي مشترك): (سيم كارت) كارت پلاستيكي كوچك و قابل حمل كه اطلاعات مربوط به شماره تلفن مشترك،اطلاعات كاربر،دفترچه تلفن كاربر و.. را در خود ذخيره ميكند.

كدهاي تلفن همراه

* SECURITY CODE (كد ايمني): يك كد 5 رقمي كه از استفاده غير مجاز تلفن جلوگيري به عمل مي آورد.

* PIN (كد شناسايي شخصي): يك كد چند رقمي ميباشد كه از سيم كارت شما در مقابل استفاده غير مجاز محافظت ميكند.

* PUK (كد سد شكن شخصي): يك كد معمولا 8 رقمي ميباشد كه براي تغيير كد سد كننده PIN مورد نياز ميباشد.

* GLOBAL ROAMING (رومينگ): قابليت برقراري و دريافت تماس تلفني و يا ارسال و دريافت SMS با همان سيم كارت عادي خودتان در خارج از كشور.

* ERI: آيكوني است روي صفحه نمايش تلفن همراه كه فعال و يا غير فعال بودن حالت رومينگ را نشان ميدهد.

 * SATELITE PHONE (تلفن ماهواره اي): سيم كارتي است كه تلفنهاي همراه را توسط شبكه هاي ماهواره اي به يكديگر مرتبط ميسازد.

 * PRE-PAID CARD (سيم كارت اعتباري): سيم كارتي است كه از آن به ميزان زمان (دقيقه )از پيش تعيين شده اي ميتوانيد بهره برداري كنيد.

 انواع باطري قابل شارژ تلفن همراه

 * NICD (نيكل-كادميوم): مدل قديمي باطريهاي قابل شارژ ميباشند. در صورتي كه پيش از خالي شدن كامل اقدام به شارژ مجدد آنها كنيم آسيب ميبينند.

 * NIMH (نيكل-فلز هيدروژن دار): ظرفيت آن از نوع قبلي بالا تر ميباشد.

 * LI-ON (يون ليتيوم): اين نوع باطري از انواع مذكور كم حجم تر، سبك تر و گرانقيمت تر ميباشد. عمر آن نيز طولانيتر بوده و از لحاظ زيست محيطي نيز آلايندگي كمتري دارد.

 انواع شارژر تلفن همراه Ac charge (شارژ برق شهری)

 * Ac charge (شارژ برق شهری) :  شارژر معمولي تلفنهاي همراه.

 * RAPID CHARGER (شارژر سريع): شارژري كه قادر است باطري تلفن همراه را ظرف مدت 4 ساعت شارژ كند.

 * CAR CHARGER (شارژر خودرو): شارژري كه با اتصال به فندك خودرو باطري تلفن همراه را شارژ ميكند.

 * BUILT-IN CHARGER (شارژرداخلي): شارژري است كه درون خود تلفن همراه تعبيه ميگردد و به شما امكان ميدهد تلفن را بمنظور شارژ مستقيما به برق شهري متصل سازيد.

 اصطلاحات مرتبط با باطري تلفن همراه

 * BATTERY CAPACITY (ظرفيت باطري): ظرفيت باطري بصورت ميلي آمپر در ساعت (MAH) اندازه گيري ميشود.

 * BATTERY INDICATOR (شاخص باطري): آيكوني است كه ميزان شارژ باطري را به شما نشان ميدهد.

 * BATTERY EMPTY: اخطار خالي شدن شارژ باطري.

 * TALK TIME (زمان مكالمه): مدت زماني است كه باطري طي برقرار بودن تماس شارژ باقي ميماند.

 * STANDBY TIME (زمان حالت انتظار): مدت زماني است كه باطري طي روشن بودن تلفن اما غير فعال بودن آن شارژ باقي ميماند.

 چند نكته در رابطه با باطري تلفن همراه

 1- هرگز از باتري فرسوده و يا دستگاه شارژ كننده معيوب استفاده نكنيد.

2- باتري را در دماي بين 15 تا 25 درجه سانتي گراد نگهداري كنيد.

3- باتري را در آتش نياندازيد.

4- تنها از باتري و شارژ كننده هاي مورد تائيد توليد كننده استفاده نماييد.

5- تلفن همراه را بيش از يك بار در هفته به شارژر متصل نكنيد چرا كه شارژ بيش از حد عمر باتري را كوتاه ميكند.

 انواع تلفن همرا از لحاظ شكل ظاهري

 * FLIP-OPEN (تا شونده): اين نوع تلفنها داراي دو بخش ميباشند كه توسط يك لولا روي يكديگر تا ميگردند.

 * SLIDE (كشويي): اين نوع تلفنهاي همراه داراي يك بخش فوقاني بوده كه روي بخش زيرين و اصلي بصورت كشويي قابل حركت ميباشد.

* STANDARD (استاندارد): نوع معمولي تلفنهاي همراه ميباشد.

 اصطلاحات صفحه نمايش تلفنهاي همراه

 * LCD (كريستال مايع): صفحه نمايش رايج تلفنهاي همراه كه از دو ماده پلاريزه و كريستال مايع ميان آنها تشكيل يافته است.

 * MONOCHROME LCD (ال سي دي تك رنگ): نوع سياه و سفيد ال سي دي ميباشد.

 * COLOR LCD (ال سي دي رنگي): ال سي دي هاي رنگي به چند نوع STN-TFD-TFT تقسيم بندي ميگردند . نوع TFT وضوح بالاتر و ضخامت كمتري داشته اما گرانقيمت است.نوع STN ارزان قيمت بوده ولي وضوح TFT را ندارد.نوع TFD ارزان بوده و از و ضوح TFT را نيز برخوردار ميباشد.

* TOUCH SCREEN (صفحه حساس به لمس): در اين نوع صفحه نمايش قادر خواهيد بودد توسط قلم ديجيتالي اقدام به نوشتن و يا جستجو در منو كنيد.

 * STYLUS= DIGITAL PEN (قلم ديجيتالي): قلم ويژه وارد كردن اطلاعات به صفحه نمايش تلفن همراه

 * BACKLIT ILLUMINATION (روشن سازي): قابليتي در تلفنهاي همراه كه با تابش نور از سمت عقب سبب روشن گشتن صفحه نمايش و يا صفحه شماره گير ميگردد.(بمنظور ديد بهتر در تاريكي)

اصطلا حات عمومي تلفن همراه

 * BANDWIDTH (پهناي باند): به ميزان معيني داده كه ميتواند در مقطع ثابتي از زمان منتقل گردد پهناي باند ميگويند.بصورت بيت و يا بايت در ثانيه(BPS) و يا بسامد در ثانيه (Hertz) نشان داده ميگردد .

* KEYPAD (صفحه شماره گير): صفحه كليد تلفن همراه.

* ANTENNA (آنتن): آنتن بخشي از تلفن همراه است كه فركانسهاي مخابره شده را دريافت و يا ارسال ميكند.

* AIR TIME (زمان تماس): ميزان زماني است كه صرف مكالمه با تلفن همراه ميگردد.هم تماسهاي ارسالي و هم دريافتي.

 * SIGNAL STRENTH METER (سيگنال سنج): آيكوني در تلفن همراه كه ميزان توان نسبي سيگنال دريافتي را نشان ميدهد.

 * SCROLL KEYS (كليدهاي بالا وپايين برنده): كليد و يا كليدهايي واقع در صفحه شماره گير كه به كاربر اجازه ميدهد در طول منوي اصلي بالا و پايين رود.

 * MENU (منو): منوي اصلي تلفن همراه كه فهرست گزينه هاي موجود را در اختيارتان قرار ميدهد.

 * END (پايان): دگمه اي واقع بر صفحه كليد كه به مكالمه خاتمه ميدهد.

 * DATA (داده): اطلاعات قابل پردازش توسط دستگاه (اعداد، حروف و نمادها).

 * DEAD SPOT (نقطه كور): محدوده اي كه تحت پوشش سرويس تلفن همراه نميباشد.

 * DIMENTIONS: ابعاد تلفن همراه.

 * WEIGHT: وزن تلفن همراه كه معمولا به اونس ميباشد.

 * PHONE LOCK (قفل تلفن): قفل تلفن همراه بمنظور جلوگيري از استفاده افراد غير مجاز.

 * KEYPAD LOCK: قفل صفحه كليد بمنظور جلوگيري از فشرده شدن اتفاقي دگمه ها.

 * MASTER RESET: برگرداندن به حالت اوليه كارخانه كه سبب پاك شدن تمام تنظيمات و حافظه كاربر ميگردد.

 * VOICE RECOGNITION (تشخيص صدا): به تلفن امكان ميدهد به فرامين صوتي پاسخ گويد.

 * CLOCK: ساعت تلفن همراه.

 * ALARM CLOCK: زنگ اخبار تلفن همراه.

 * CALENDER: تقويم در تلفن همراه.

 * REMINDER: ياداوري كننده در تلفن همراه .

 * GAMES: بازيهاي تلفنهاي همراه معمولا توسط برنامه جاوا نوشته ميگردند.

 * SCREEN SAVER: تصويري كه هنگام بلا استفاده ماندن تلفن همراه بروي صفحه نمايش پديدار ميگردد.

 * PDA (دستيار ديجيتال شخصي): دستگاه قابل حمل و كوچك كه بعنوان سازمان دهنه الكترونيكي عمل ميكند. كنترل و مديريت آدرسها، قرار ملاقاتها، نت برداري ها، برنامه هاي آتي و غيره را بعهده ميگيرد.

 * GPS (سيستم موقعيت ياب جهاني): سيستمي متشكل از 24 ماهواره،كامپيوتر هاي پيشرفته و فرستنده و گيرنده هاي متعدد كه بمنظور تعيين طول و عرض جغرافيايي بكار گرفته ميشود.با در اختيار داشتن يك گيرنده جي پي اس شما قادر خواهيد بود موقعيت دقيق خود را در سطح زمين يافته و از طريق آن اقدام به جهت يابي نيز كنيد.

 * FLASHLIGHT: چراغ قوه.

 * MP3 PLAYER: قابليت تلفن همراه در ضبط و پخش فايلهاي با فرمت MP3.

 اصطلاحات مربوط به شماره گيري و برقراري ارتباط

 * PHONE BOOK (دفترچه تلفن): محل ذخيره سازي شماره تلفن ها و اسامي مربوط به آنها.

 * INCOMING CALL: تماس دريافتي .

 * MEMORY DIALING (شماره گيري حافظه اي): شماره تلفنهاي پر استفاده را ميتوان ذخيره نمود و با فشردن يك دگمه تماس را برقرار ساخت.

 * MULTIPLE NUMBER (شماره هاي متعدد): با اين قابليت قادر خواهيد بود براي يك نام در دفترچه تلفن خود چندين شماره تلفن اختصاص دهيد.

 * MULTIPLE/ANY KEY ANSWER (پاسخ با هر دگمه): با اين قابليت قادر خواهيد بود به تماس دريافتي با فشردن هر كدام از كليد هاي تلفن پاسخ گوييد.

 * CALL FORWARDING/DIVERT (انتقال مكالمه): انتقال و يا دايورت تماسها به تلفن همراه و يا ثابت ديگر.

 * PHOTO ID(تصوير شناسنده): اختصاص يك عكس و تصوير به يك شماره تلفن خاص كه هنگام برقراري تماس توسط آن شماره عكس مورد نظر نمايش داده ميگردد.

 * RINGER ID (زنگ شناسنده): اختصاص يك آهنگ زنگ به يك شماره تلفن خاص.

 * SPEED DIALING (شماره گيري سريع): به شما امكان ميدهد تا با يك شماره تلفن از پيش تعيين شده با فشردن يك، دو و يا سه شماره ابتدايي آن تماس را برقرار سازيد.

 * VOICE ACTIVATED DIALING (شماره گيري صوتي): شماره گيري توسط فرامين صوتي بجاي شماره گيري دستي.

 * CONFERENCE CALLING (مكالمه 3 جانبه): به كاربر امكان ميدهد تا همزمان با 2 فرد ديگر مكالمه 3 جانبه برقرار سازد.

 * EMERGENCY DIALING (شماره گيري اضطراري): ذخيره يك شماره تلفن مهم در حافظه تلفن.شما قادر خواهيد بود حتي در صورت قفل بودن تلفن با اين شماره تماس برقرار كنيد.

 * ACTIVE FLIP COVER: قابليتي در تلفتهاي تا شونده كه كاربر قادر ميباشد با گشودن صفحه پوشاننده صفحه كليد به تماس پاسخ گويد.

 * AUTAMATIC ANSWER (پاسخ گويي خودكار): اين قابليت به كاربر اجازه ميدهد تا به تماس دريافتي بدون نياز به فشردن هر گونه كليدي پاسخ گويد. اين حالت همراه با هندز فري فعال ميگردد.

 * MISSED CALL: تماس ناموفق و پاسخ داده نشده.

 * REDIAL: شماره گيري مجدد آخرين شماره.

 * AUTOMATIC REDIAL: شماره گيري مجدد در صورت اشغال بودن خط بطور خودكار.

 * CALL BLOCKING (سد تماس): دريافت و يا برقراري تماس با يك شماره تلفن خاص را در دستگاه سد ميكند.

 * CALL WAITING (انتظار مكالمه): اين سرويس به كاربر اجازه ميدهد كه حين مكالمه از تماس دوم خود مطلع گشته (با شنيدن صداي بيب) و به آن پاسخ گويد.(بدون نياز به قطع تماس پيشين)

 * (CALLER ID(CLI): قابليتي كه شماره تلفن(و حتي نام) تماس گيرنده را نمايش ميدهد.

 * CALL LOG/REGISTER (اطلاعات وآمار ثبت تماسها): به كاربر امكان ميدهد تا شماره هاي پيشين ارسالي و دريافتي خود را مشاهده نمايد.

 * RECIEVED CALL: تماسهاي دريافتي.

 * ERASE RECENT : اين حالت تمام اطلاعات تماسهاي اخير را پاك ميكند.

 اصطلاحات مربوط به زنگ و صداي تلفن همراه

 * SILENT RINGER (زنگ خاموش): در اين حالت تماسهاي دريافتي تنها با نور چشمك زن اطلاع داده ميگردد.

 * SILENT KEYPAD: در اين حالت هنگام فشردن دگمه هاي صفحه كليد صدايي توليد نميگردد.

 * VIBRATION ALERT (حالت ويبره): در اين حالت تماسهاي دريافتي با ايجاد لرزش و ارتعاش تلفن همراه اطلاع داده ميشود.

 * RINGTONE: آهنگ زنگ تلفن همراه.

 * RINGTONE COMPOSER (ساخت آهنگ): نرم افزاري درون تلفنهاي همراه كه شما را قادر ميسازد با فشردن متوالي كليدهاي صفحه شماره گيرنده آهنگ زنگ دلخواه خود را بسازيد.

 * MONOPHONIC RINGTONE: آهنگهاي زنگ تك نت. تنها يك نت ساده را مينوازد.

 * POLYPHONIC RINGTONE: آهنگهاي زنگي كه قادر به نواختن نتهاي متعدد بصورت همزمان ميباشد.كه سبب ميگردد آهنگ طبيعي تر بنظر آيد.

 * REAL TONE : زنگ با آهنگ طبيعي.(بصورت MP3)

 * SPEAKER PHONE: آيفون در تلفن همراه كه صدا را بلند تر از حالت معمول از بلندگو پخش ميكند.

 * VOLUME CONTROL (كنترل صدا): تنظيم بلندي صدا.

 * MUTE: قطع صداي تلفن.

 * DTMF: تنهايي(TONE) ميباشد كه تلفن همراه براي ارتباط برقرار ساختن با سيستمهاي تلفني فعال شونده توسط تن مانند پست صوتي و يا خدمات تلفني بانكها،ارسال ميكند.

* BEEP: صداي كوتاه بيپ.

 اصطلاحات مربوط به پيغامها ، اينترنت دورنگار

* SMS (سرويس پيام كوتاه): به مشترك امكان ميدهد تا يك متن كوتاه را ارسال كند(تا 160 كاراكتر)

 * SMS CHAT: چت توسط سرويس پيام كوتاه .

* EMS (سرويس پيام توسعه يافته): در اين نوع سرويس كاربر قادر خواهد بود متنها ي فرمت شده، آهنگ، تصوير، اصوات و تصاوير متحرك را در قالب پيام ارسال كند.

 * MMS (سرويس پيامرسان ديجيتال): پيشرفته ترين نوع سرويس ارسال پيام كه كاربر قادر است فيلم ويدئويي و صدا را همراه با متن ساده ارسال دارد .

* MESSAGE ALERT: نشانگري كه پست صوتي ناموفق را اطلاع ميدهد.

 * ICONS (نماد تصويري): تصاوير ساده اي كه ميتوان آنها را همراه با متن SMS به تلفنهاي همراه ديگر ارسال كرد.

* INBOX (ورودي): محل ثبت پيامهاي دريافتي.

 * EMAIL CAPABILITY: قابليت تلفن همراه در ارسال و دريافت ايميل توسط مودم.

 * DATA/FAX CAPABILITY: قابليت تلفن همراه براي دريافت و ارسال دورنگار و داده، دسترسي به اينترنت و ارسال ايميل.

* PICTURE MESSAGING: ارسال تصويرهاي ساده توسط SMS.

 * VOICE MAIL (پست صوتي): سرويسي كه تماسهاي دريافتي را پاسخ داده و پيغامهاي صوتي دريافتي را ثبت و ضبط ميكند.

 * ANSWERING MACHINE (منشي تلفن): ضبط صداي كاربر و پاسخ گويي خودكار هنگام دريافت تماس توسط آن.

* PAGER (فراخوان): اين قابليت تلفن همراه را مبدل به پيجر ميكند.

 * WAP (پروتوكل كاربري بيسيم): استانداردي است كه تلفن همراه را قادر به سير و دسترسي به اينترنت ميسازد.

 * HDML: زبان برنامه ريزي طراحي صفحات وب ويژه تلفنهاي همراه.

 * MICRO-BROWSER: جستجوگر اينترنت ويژه تلفن همراه.

 اصطلاحات مربوط به نحوه اتصال تلفن همراه به ديگر لوازم

 * USB (گذرگاه سريال جهاني): يك رابط ميان كامپيوتر و ديگر لوازم الكترونيكي همچون موبايل ميباشد.

 * DATA INTERFACE LINK: متعلقاتي كه سبب اتصال تلفن همراه براي انتفال داده به كامپيوتر و يا دستگاه فكس ميگردد.

 * BLUETOOTH: بلوتوس تكنولوژي بيسيمي ميباشد كه لوازم الكترونيكي همچون تلفن، كامپيوترها و ديگر تجهيزات را بدون سيم و توسط فركانسهاي راديويي كم قدرت به يكديگر متصل ميسازد. (البته در فواصل نزديك)

 * IrDA=INFRARED PORT (پورت مادون قرمز): اين تكنولوژي به شما امكان مبادله اطلاعات ميان دو دستگاه الكتريكي مانند تلفن همراه با كامپيوتر را ميدهد.بدون سيم و با بكارگيري امواج مادون قرمز.

 * EXPANSION /MEMORY CARD (كارت حافظه): كارتهاي حافظه سبب افزودن حافظه بيشتر به تلفن همراه ميگردند.انواع كارتهاي حافظه شامل:SD-MINISD-MMC-STICK MEMORY-SMC ميباشند.

 * CARD READER (كارت خوان): واسط ميان كارت حافظه و كامپيوتر ميباشد.

 * PC SYNC: اين قابليت به كاربر امكان ميدهد تا تلفن همراه خود را توسط كابل ديتا به كامپيوتر متصل سازد.

 * DATA CABLE (كابل ديتا): كابلي است كه با آن قادر به متصل ساختن تلفن همراه به كامپيوتر خواهيد بود.

 اصطلاحات مربوط به دوربين

 * BUILT-IN CAMERA: دوربين عكاسي تعبيه شده در تلفن همراه.

 * CAMERA RECORDER: دوربين فيلمبرداري.

 * FLASH: فلاش دوربين.

 * DIGITAL ZOOM: بزرگنمايي لنز دوربين بصورت ديجيتال.

 * MEGAPIXEL: مگاپيكسل ميزان وضوح وكيفيت دوربين عكاسي و فيلمبرداري را نشان ميدهد.

 * VIDEO CLIP: كليپهاي ويديويي.

 اصطلاحات مربوط به لوازم جانبي تلفن همراه

* FACE PLATE (قاب): قاب تلفن همراه ميباشد كه در برخي از مدلها شما قادر به تعويض آن ميباشيد.

* HANDS-FREE (هندز فري): وسيله اي است كه به شما امكان ميدهد تا با تلفن همراه خود بدون نياز به نگاهداشتن گوشي با دست به مكالمه بپردازيد.

* CASE: جلد براي محافظت از تلفن همراه.

 * RADIATION SHIELD (اشعه گير): وسيله اي براي جذب امواج مضر تلفن همراه.

* HEAD SET: هد ست همان هندز فري ميباشد.

* STRAP: بند تلفن همراه.

* BELT CLIP/HOLSTERS/HOLDERS (نگاهدارنده ها): اين لوزم به شما امكان ميدهند تا تلفن همراه خود را به كمربند،كيف دستي و يا جيب خود متصل كنيد.و يا آنكه آن را درون اتومبيل خود به داشبورد اتصال دهيد.

* CAR KIT (كيت خودرو): كيتي است كه امكان استفاده از هندز فري در داخل اتومبيل براي شما فراهم مي آورد. كيت معمولا شامل: شارژر، نگهدارنده، هندز فيري، ميباشد. مدلهاي پيشرفته تر آنتن و بلندگوهاي اضافي را نيز شامل ميگردد.

ماركهاي معروف تلفن همراه

SAMSUNG-NOKIA-MOTOROLA-SONY-ERICSSON-AUDIOVOX-NEC-SIEMENSE-LG-PHILIPS-PANASONIC-ALCATEL-MITSUBISHI-KYOCERA-DENSO-SANYO-PANTECH-TELETECH-SK-SAGEM-NEXTEL-SONY/ERICSSON

نگاهی به انواع حافظه و عملکرد و کارکرد آنها

Fast Cycle Ram (FC RAM)‎:

این تکنولوژی توسط توشیبا و فوجیتسو طراحی شده که برای حافظه بسیار سریع سرورها و پرینتر ها بکار رود . این تکنولوژی حرارت کمتر ایجاد می کند و سرعت دسترسی به سلولهای حافظه را افزایش می دهد .

 SYNCLINK DRAM (SLD RAM)‎:

این نوع Ram ‌دیگر تولید نمی شود اما توسط کنسرسیومی از تولید کنندگان Dram بعنوان رقیب RAMBUS در سال 1990 ارائه شد .

Virtual Channel Memory (VCM)‎:

توسط NEC طراحی شده VCM اجازه می دهد هر بلوک حافظه بطور مستقل با کنترلر حافظه با Cache خاص ارتباط بر قرار کند . بدین وسیله هر Task از بلوک حافظه و Cache خود بدون درگیری با Task دیگر عمل می کند . این عمل باعث بهبود عملکرد کامپیوتر میگردد .

Fast Page Mode (FPM)‎:

نسبت به تکنولوژی های قبلی حافظه بسیار سریعتر بود .

Extended Data Out (EDO)‎:

مثل FPM می باشد و سرعت دسترسی به ردیف های سلولی بسیار سریعتر است . EDO باعث شد CPU بتواند 15 درصد سریعتر به اطلاعات نسبت به FPM دسترسی داشته باشد .

Synchronous DRAM (SD RAM)‎:

در این حافظه زمانبندی Ram با زمانبندی CPU به حالت Synchronize رسیده است : بهمین دلیل دیگر CPU منتظر اطلاعات نمی شود . درضمن SDRAM از تکنولوژی Interleave و Burst mode هم می توانند استفاده کنند . SDRAM ها در سرعتهای 133MHZ / 100MHZ / 66MHZ عرضه شده اند سرعتهای 200 و 266 مکاهرتز هم در راهند .

Double Data Rate Synchronous D Ram (DDR SD RAM)‎:

نسل جدیدی از SDRAM هاست که در دو نقطه اوج و فرود سیکل زمانی ( Time Cycle ) می تواند اطلاعات را رد وبدل کند بهمین دلیل در سرعت ها 100 و 133 مگاهرتز عملکردی معادل 200 و 266 مگاهرتز خواهد داشت .

 

Double Data Rate 2 Synchronous D Ram (DDR2 SD RAM)‎:

این نوعی DDR تا سرعت 800 مگا هرتز عملکرد با کاهش مصرف برق و کاهش حرارت قابل ملاحظه نسبت به DDR‌ می باشد .

DDR3

(Double Data Rate 3 Synchronous Dynamic Random Access Memory)

DDR3 حافظه ی جدیدی از سری حافظه های SDRAM هست که نام کامل آن (Double Data Rate 3 Synchronous Dynamic Random Access Memory) هست قرار است جایگزین حافظه های DDR2 شود که به تازگی مصرف زیادی پیدا کرده است.

پهناي باند بالاتر و مصرف انرژي کمتر از جمله خصوصيات حافظه‌هاي Ddr3 مي‌باشند

حافظه‌هاي Ddr3 در ابتداي عرضه بيش از 50% گرانتر از Ddr2 خواهند بود و کمتر از 10% سهم فروش بازار را شامل خواهند ‌شد. در سال 2008 تقريبا هم قيمت با Ddr2 خواهند گرديد و حدود 20% سهم بازار را شامل خواهند ‌شد و در سال 2009 بيش از نيمي از فروش بازار را تصاحب خواهند کرد. حافظه‌هاي Ddr3 در سال 2007 به بازار عرضه خواهند شد.حافظه‌هاي Ddr3-800 و Ddr3-1066 در نيمه اول سال 2007 و حافظه‌هاي Ddr3-1333 و Ddr3-1600 در نيمه دوم سال 2007 عرضه خواهند گرديد.حافظه‌هاي Ddr3 فرکانس و پهناي باندي تا دو برابر Ddr2 دارا مي‌باشند

حافظه‌هاي Ddr3 مصرف انرژي کمتري (حدودا 30% کمتر) نسبت به Ddr2 دارا هستند که نتيجه کاهش ولتاژ از 1.8 به 1.5 ولت مي‌باشد قرار است در حافظه‌هاي Ddr3 سنسور حرارتي تعبيه گردد.

روشهای مختلفی برای چک کردن صحت اطلاعاتی ارسالی از طرف RAM وجود دارد (Error CHEKING):

Error correction

Parity CHECK

PARITY

در ازای هر 8 بیت اطلاعات یک Bit دیگر بعنوان Parity وجود دارد اگر به طور مثال مجموع باینری 1,0 هر 8 بیت یک باشد بدان odd parity می گویند . با ارسال هر 8 بیت بین CPU , RAM این بیت چک میشود اگر تعداد 1 و 0 ها یکی بود علامت صحت اطلاعات است اجازه ادامه عملیات داده می شود و گرنه مجددا" از ابتدا اطلاعات ارسال می شود تا مشکل بر طرف شود . Parity می تواند علامت خطری برای خطای اطلاعات باشد ولی نمی تواند خطا را بر طرف کند .

ECC = Error CORNECTION Code

از این نوع Ram ها که ECC دارند برای سیستم های سرور استفاده می کنند . برخلاف Parity در مورد Ram هایی که تکنولوژی ECC را دارند نه تنها Bit خراب گزارش می شود بلکه آن Bit تصحیح میگردد . اگر چندین Bit خراب باشد ECC Bit در خواست Parity CHK‌ نموده و از طریق Parity خطا بازرسی و تصحیح می شود . عمده تفاوت Parity و ECC این است که ECC پس از کشف خطا آن Bit غلط را تصحیح می کند .

Access Time

میزان زمانی که طول می کشد که یک ماژول Ram به درخواست اطلاعات پاسخ دهد . واحد آْنNARO – second میباشد زمانهای معمول 60ns و 70ns است هر چقدر زمان آن کمتر باشد سرعت حافظه شما بیشتر است . Bus Width

هر 8 بیت یک بایت می باشد . پهنای باند خطوط اتصالی بین Ram , CPU امروزه 64 بیت است که معادل 8 بایت میگردد .

 

Bus Speed

اگر سرعت Memory Bus 100 مگاهرتز باشد یعنی 100 میلیون Clock Cycle در ثانیه است یعنی هر بایت که 8 بیت است در یک دوره Clock Cycle حمل می شود . در سرعت 100 مگاهرتز با سیستم 64 بیتی مقدار 800 مگابایت در ثانیه حمل و رد و بدل میگردد .

CAS Latency

تعداد Clock Cycle هایی که طول می کشد یک ستون از RAM در چیپ DRAM آدرس دهی شود . Latency میزان تاخیر می باشد یعنی " CL3 " میزان تاخیر در دسترسی به ستونهای RAM حافظه را 3 Clock Cycle می داند و CL2 میزان تاخیر را Clock Cycle -2 پس حافظه CL2 بهتر از CL3 میباشد .

حافظه Ram چگونه کار می کند؟

درک چگونگی کار Ram و روشهای تسریع آن در صنعت کامپیوتر در بخش زیر توضیح داده شده و چند اصطلاح مهم معرفی گردیده است:

Cache level 1 میزان حافظه ای است که بر روی CPU کنار گذاشته شده و Level 2 برروی مادر برد است .

Front Side Bus = FSB خطوط ارتباطی Data هستند که CPU را به حافظه اصلی Ram اتصال می‌دهند.

Back side BUS = BSB خطوط ارتباطی که از Memory controller به Cache L2 اتصال می‌یابد.

Chip ها Cache از نوع Static Ram بوده از لحاظ سایز بزرگتر‌می باشند ولی گرانتر نیز هستند معمولاً در cache دستور العملهای CPU که بطور متوالی درخواست می‌شوند قرار می‌گیرند. به انجام رساندن یک دستورالعمل CPU از روی رم 195 نانو ثانیه طول میکشد در صورتی که از INT – CACH زمان 45 نانو ثانیه خواهد بود .

Level CACH بر اساس نزدیکی بر CPU لحاظ می شود . ماحتی می توانیم قسمتی cache روی ram سیستم کنار بگذاریم .

چند روش برای تسریع عملکرد RAM توضیح داده می شود :

INTERLEAVING

به معنی پروسه ارتباطی CPU با هر بانک RAM میباشد هر بار CPU آدرس یک Bank را درخواست می کند یک سیکل بعد آن بانک Ram خود را Reset می کند . در ضمن که یک بانک Reset می شود CPU اطلاعات بانک بعدی را رد و بدل میکند این عمل باعث سرعت نقل و انتقال اطلاعات میگردد .

Bursting روش دیگر تسریع رد و بدل کردن اطلاعات است. CPU به جای اینکه اطلاعات را تکه تکه دریافت کند یک بلوک بزرگ اطلاعاتی از آدرسهای مختلف را درخواست می کند. CPU بدون اینکه درخواست های متوالی بگذارد با یک درخواست یک بلوک شامل چندین سلول اطلاعات را انتقال می‌دهد.

CPU های امروز 64 بیتی هستند (هر 8 بیت یک بایت می باشد). انتقال اطلاعات به CPU و حافظه را bus cycle می‌نامند. اکثر Ram‌های امروز 168 پین دارند که 64 پین اطلاعاتی می‌باشد ram های سابق 72 پین با 32 بیت اطلاعات بودند که با CPU های 32 بیتی کار می کردند هر چه تعداد بیت های اطلاعاتی بیشتر شوند در هر واحد زمان تعداد بیشتری عملیات از طریق CPU انجام پذیرد.

SIMM Single Inline Memory ModuleSIMM

اولين نوع هشت بيتي بود كه به صورت كارت هاي كوچك 1 , 2 ,4 MB رم بودند كه توسط 30 پين به مادربرد متصل ميشوند چون اين مدل ها هشت بيتي بودند براي يك جفت ار اين دسته رم به يك پردازشگر 16 بيتي نيازدارند بنابراين به فضاي لازمه براي اين مدولها bank ميگويند .بعد از توليد شدن پردازشگر هاي 486 نياز براي افزايش رم احساس ميشد كه مدلهاي 32 بيتي توليد شدند . مادربرد 486 جاي چهار سوكت SIMM را داشت برروي مادربرد هاي از نوع پنتيوم وضعيت در حالت 64 بيتي بود بنابراين SIMM هاي 32 بيتي بطورت جفت نصب ميشدند كه مادربرد استاندارد با داشتن چهار جاي سوكت ويژه SIMM داراي دو بانك بود . بنابراين همانطور كه قبلا هم گفتم هيچ وقت در مادربرد هاي پنتيوم از دو نوع رم با سرعت متفاوت در يك بانك استفاده نكنيد . اما ميتوانيد مثلا بانك اول را با دو تا رم 16 مگابايتي پر كنيد و بانك دوم را با دو رم 32 مگابايتي پركنيد .

DIMM Dual Inline Memory Module

آخرين مدل رم كه بيشتر در بازار مد شده است اين نوع ميباشد كه SDRAM ها با 64 بيت پهنا اين قابليت را دارند كه داراي 168 پين براي اتصال هستند كه در اندازه هاي 8,16, 32, 64, 128, 256, 512 هستند كه داراي سرعت 6 , 8, 10, 12 ns هستند كه عموما سوكت هاي انها برروي مادربرد به صورت دو تايي يا چهارتايي ديده ميشوند . يكي از مزيتهاي SDRAM نسبت به قبلي ها بالطبع افزايش سرعت بود . كه باعث افزايش باس سيستم نيز ميشود مثلا با يك EDO-RAM شصت نانو ثانيه اي ميتوانيد ماكسيموم 75 MHz باس داشته باشيد در حاليكه SDRAM ميتواند تا 133 MHZ هم باس داشته باشد و همينطور SDRAM به صورت همزمان Synchronous با باس سيستم مطابق ميشود كه سبب افزايش سرعت ميشود . PC133 داراي سرعت 133 mhz اخرين ورژن SDRAM ميباشد كه توسط شركت هاي مختلفي ساخته شد . از وقتي در دهه گذشته سرعت CPU ها به 200 برابر افزايش يافت سرعت رم ها تنها 20 برابر شد بنابراين بايد نوع گونه اي از رم ساخته ميشد تا از سي پي يو عقب نماند اما كدام يك بهترين انتخاب بود ؟ خيلي از توليد كنندگان به سمت DDR رفتند جز اينتل كه مسير خود را به سمت RD RAM پيش برد به اين رم Ram Bus يا RDRAM يا همان Rambus Direct RAM ميگويند گرچه اين نوع رم زياد راه به جايي نبرد اما هم اكنون در Sony playstation 2 يا Nintendo 64 از اين نوع رم استفاده ميشود در پلي استيشن از نوع 32 مگابايتي با پهناي باند 3.2 گيگا هرتز استفاده ميشود . گرچه RDRAM هم ظاهرا از نوع DRAM گرفته شده است اما از آرشيتكت خاص هوشمند و كاملتري نسبت به ديگر رقباي خود استفاده ميگرد . و دسترسي به رم خيلي بهتر بود و باعث ميشد كه CPU به راحتي به كار خودش ادامه دهد . و ديتاها درسرعت كلاك فراواني خوانده ميشدند . يك مقايسه بين يكي از اين انواع ميتواند از قدرت rambus بگويد كه مثلا SDRAM با 64 بيت در 100 mhz بود حال انكه RDRAM در 16 بيت در 800 مگاهرتز عمل ميكرد . به هر حال ميتوان گفت كه علاوه بر ويژگيهاي بالايي كه گفتم ويژگيهاي ديگري نيز ار لحاظ ميزان ولتاژ دارد اما انچه سبب شكست اين نوع شد قيمت گران آن بود . و البته جز اين چيز ديگري نميتوانست باشد چون وقتي قرار بر ان شد كه از چيپست i815 به جاي i820 استفاده شود Rambus بايد به صورت Dual قرار ميگرفت حال انكه DDR خود هم به صورت dual بود . بنابراين قيمت گران دو برابر ميشد و اصلا مقرون به صرفه نبود ! در پايان مبحث رم كمي هم از رم محبوب DDR بگوييم كه در سال 2001 توليد شد . كه مخفف Double Data Rate كه تكنولوژي ان همانطور كه از نامش پيداست به اين صورت است كه از هر دو طرف سيگنال براي تبادل اطلاعات استفاده ميكند . بنابراين كارايي دو برابر ميشود . مثلا با اين تكنولوژي يك SDRAM 133 mhz به راحتي به يك DDR 266 mhz تبديل ميشود . اما تفاوتي كه باعث ميشود سوكت اين دو نوع رم تفادوت داشته باشد 16 پين اضافيه رم DDR ميباشد . البته نوع ديگري از رم هم در سال 2003 توليد شد كه به نام DDR II ياد ميشود . به هر حال هنوز اينتل در صدد پيدا كردن راهي براي روانه كردن RDRAM به بازار است .

 

RAM چگونه كار ميكند ؟Random Access Memory

Ram)) معروفترين حافظه مورد استفاده كامپيوتر است . به اين وسيله از انجايي كه دستيابي به سلول هاي حافظه آن بلافاصله قابل دسترسي هست random access ميگويند نقطه مقابل RAM را Serial Access Memory (SAM) مينامند همانطور كه از نامش پيداست ديتاها را بصورت سريال مانند نوار كاست نگهداري ميكند . در SAM اگر ديتايي در دسترس نباشد كليه ديتاها چك ميشوند تا به ديتاي مورد نظر برسد . كاربرد SAM در حافظه بصورت بافر بيشتر مورد استفاده است . اما در RAM در هر لحظه اي كه بخواهيد ميتوانيد به ديتاي مورد نظر دسترسي داشته باشيد . در اين مقاله سعي ميكنم تمامي چيزهايي كه لازمست تا بدانيد RAM چيست و چه ميكند را توضيح ميدهم .

يك چيپ حافظه تقريبا شبيه به ميكروپروسسور همان IC (Integrated Circuit) هست در اين مدارات مجتمع ميليون ها ترانزيستور و خازن قرار دارد . در تقريبا تمامي كامپيوتر ها در حافظه dynamic random access memory (DRAM) ترانزيستور و خازن مجموعا با هم يك سلول از حافظه را تشكيل ميدهند كه نمايش دهنده يك بيت از حافظه هستند . خازن يك بيت از حافظه را نگهداري ميكند يا صفر يا يك . در مقابل ترانزيستور بصورت سوئيچي عمل ميكند كه وظيفه كنترل مدارات را روي چيپ حافظه دارد كه ايا خازن را بخواند يا اينكه موقعيت را براي نخواندن ان و تغيير موضع ايجاد كند .

خازن را ميتوانيد مثل سطلي در نظر بگيريد كه الكترون ها در ان ذخيره ميشوند . براي ذخيره كردن 1 در سلول حافظه اين سطل پر از الكترون ميشود و براي 0 شدن خالي از الكترون ميشود . مشكلي كه اين خازنها دارند اينستكه پس از مرور زمان نشتي ميكنند و گرايش به خالي شدن دارند . اين اتفاقات در كمتر از ميلي ثانيه اتفاق مي افتد . بنابراين براي عملكرد درست حافظه پويا يا حتي CPU كنترل كننده حافظه بايد انها را شارژكند تا مقدار 1 را در خودشان نگه دارند . يعني كنترل كننده حافظه مدام حافظه را ميخواند و دوباره انرا مينويسد ! اين عمليات بصورت خودكار در يك ثانيه هزاران بار اتفاق مي افتد .

براي تصور قضيه فوق در ذهنتان فرض كنيد سطل آبي داريم كه از زير سوراخ كوچكي دارد وقتي سطل را از اب پر ميكني و شير اب را قطع كردي اب ظرف رو به اتمام ميرود حالا براي اينكه ظرف هميشه پر از اب يا همان الكترون باشد يك شناور ميگذاريم كه با پايين امدن ان اب دوباره به ظرف بريزد .

عمليات refresh شدن رم براي رم هاي پويا هست و عملا براي همين قضيه به اين نام ناميده شده اند . بنابراين رم هاي پويا مداوما بايد در حال refresh شدن باشند درغير اينصورت اطلاعات داخل خود را از دست ميدهند . بنابراين اين refresh شدن ها باعث ميشود از سرعت اين رم كم بشود .

سلول هاي حافظه روي يك تخته سيليكوني قرار دارند كه بصورت ارايه اي از ستون ها و سطر ها هست به ستون ها bitline و به سطرها wordline ميگويند . محل تقاطع اين دو محدوده شناسايي ادرس هاي سلول حافظه ميباشد .

DRAM ها مداوما ستونهايشان را شارژ ميكنند تا ترانزيستور هاي خود را بصورت فعال نگهدارند . وقتي قرار باشد كه مقدار يك را به خازن اختصاص دهد انرا شارژ ميكند اما وقتي ميخواهد ان مقدار را بخواند كه ايا مقدار يك را دارد يا نه يك امپلي فاير حساس مشخص ميكند كه ايا خازن ظرفيتش از الكترون باندازه بيش از 50% هست يا خير اگر هست مقدار يك دارد وگرنه بايد مقدار يك به ان داده ميشود . تحليل عملكرد DRAM تا همينجا بماند بنابراين يادتان باشد كه خازن ها به تنهايي نميتوانند كاري كنند بلكه RAS و CAS براي ادرس دهي خازنها لازمند . يك كنتور براي انكه لحظات رفرش شدن را بشمارد . يك امپلي فاير حساس براي خواندن مقدار خازن و اينكه ايا خازن قابل نوشتن هست يا خير .

Static RAM (SRAM) از تكنولوژي متفاوتي استفاده ميكند . در رم از نوع ايستا نوعي flip-flop وجود دارد كه هر بيت از حافظه را نگهداري ميكند . يك فليپ فلاپ براي حافظه چهار تا شش ترانزيستور سيم كشي شده به هم دارد اما ديگر نيازي به تازه شدن و refresh شدن ندارند . و اين همان نقطه اي است كه باعث ميشود رم ايستا از رم پويا پيشي بگيرد . به هر حال از انجايي كه بخش هاي بيشتري نسبت به رم پويا در رم ايستا داريم بنابراين سلول هاي حافظه فضاي بيشتري نسبت به رم پويا اشغال ميكنند . بنابراين شما روي چيپ حافظه از حافظه كمتري برخوردار ميشويد كه باعث ميشود اين نوع حافظه گران شود .

بنابراين رم ايستا سرعت بيشتري دارد اما گرانتر است اما رم پويا سرعت كمتري دارد در عوض ارزان تر است . لذا رم ايستا براي كش CPU بهتر است و رم پويا براي حافظه هاي بزرگتر پركاربرد تر است .

چيپ هاي حافظه امروزه بصورت كارتهايي كه ماژول ميناميم هستند حتما شده كه روي اين حافظه ها اعدادي مثل 8*32 يا 4*16 را ديده باشيد اين اعداد تعداد چيپهاي موجود در ان چيپ را نمايش ميدهند و اينكه هر اما اينكه چه نوع رمي بر روي چه نوع پايه اي قرار بگيرد نيز نكته ايست كه نبايد از ان به اين سادگي رد شد . در مقالات قبلي درمورد نحوه اتصال رم با مادربرد توضيحاتي داده ام . اما نكاتي را باز هم ياداور ميشوم :

SIMM single in-line memory module اين برد از حافظه از 30 پين براي اتصال با ابعاد 9*2 سانتيمتر دارد در اكثر كامپيوتر ها SIMM ها را بايد بصورت جفت نصب كنيد علاوه بران ميزان حافظه نيز در اين جفت بايد يكي باشد اين بان دليل است كه پهناي باند ارتباطي باس مادربرد شما بيش از يك SIMM ميباشد . يعني براي انكه شما از 16 مگابايت رم بهره مند شويد بايد دو رم 8 مگابايتي نصب كنيد . كه هر SIMM بفرض ميتواند 8 بيت ديتا منتقل كند . در حاليكه باس سيستم ميتواند 16 مگابايت منتقل كند . SIMM هاي اخير در ابعاد 11*2.5 سانتيمتر هستند كه از 72 پين براي اتصال استفاده ميكنند كه اين پينها براي افزايش پهناي باند است كه تا بيش از 256 مگابايت رم هم ميتوان برانها نصب كرد .

اما همانطور كه ميدانيد SIMM ها قديمي شده و تكنولوژي جديد بنام Dual in-line Memory Module (DIMM) وجود دارد . كه داراي 164 يا 184 پين هستند با ابعاد تقريبا 14*2.5 سانتيمتر DIMM ها ميتوانند از 8 مگابايت تا 1 گيگابايت گنجايش براي رم داشته باشند و ديگر نيازي به اينكه بصورت جفت قرار بگيرند ندارند . نوع ديگري هم وجود دارد كه در مقاله مربوطه در مورد Rambus in-line Memory Module (RIMM) توضيح داده ام

انواع رم هاي متداول

SRAM Static RAM

داراي چندين ترانزيستور به تعداد 8 تا 6 براي هر سلول حافظه اما بدون خازن در هر سلول كه بهتر است براي كش استفاده شود

DRAM Dynamic RAM

داراي سلول هاي حافظه با ترانزيستور و خازن كه نياز به refresh شدن دارد .

Fast page mode Dynamic RAM FPM DRAM

نوع اوليه DRAM بود ماكسيموم سرعت انتقال داده ها در كش از نوع لايه دو به 176 MBps ميرسيد

EDO DRAM Extended data-output Dynamic RAM

مثل ديگر رم ها صبر نميكند كه تمامي اعمال پردازش روي بيت اول انجام شود و سپس سراغ بيت بعدي برود بلكه همان وقتي كه ادرس بيت اول را شناسايي كرد بدنبال بيت بعدي ميرود تقريبا 5% سرعت بيشتري نسبت به FPM RAM دارد حداكثر سرعت براي كش لايه دو مقدار 264 MBps ميباشد .

SD RAM Synchronous dynamic random access memory

5% سرعت بيشتري نسبت به EDO DRAM دارد و معمولتر از نسخه اخير است حداكثر سرعت ارتباط با كش لايه 2 به 528 MBps ميرسد

DDR SDRAM Double Rate SDRAM

همان SDRAM منتهي با پهناي باند بيشتر حداكثر سرعت ارتباط با كش لايه 2 مقدار 1064 MBps ميباشد البته براي باس 133

RDRAM Rambus DRAM

سرعتي فوق العاده اي دارد اما قيمت زيادي هم دارد .

CMOS RAM

مقدار كمي از حافظه كه در كامپيوتر شما براي شناسايي ديگر اجزا به كار ميرود اين حافظه به يك باتري كوچك نيازمند است همان باطري كه وقتي در كيس را باز ميكنيد و انرا ميبينيد .

VRAM video RAM

حافظه اي كه روي كارت گرافيك يا ويدئويي شما نصب شده است .

پيغام‌هاي گوشي‌هاي NOKIA و رفع اشكال آنها

temporary over-load. Continue :

 با اين پيغام احتمالا موقع گرفتن عكس مواجه شويد.  پيشنهاد براي رفع اين مشكل : 1- خاموش روشن كردن گوشي

2- خالي كردن فايلهاي tmp از MMC (با برنامه Extended File Manager مي‌تونيد اين كار رو انجام بديد )

3- خالي كردن ram گوشي ( براي اينكار كليد meno را بزنيد و نگه داريد و با زدن كليد c برنامه هاي را كه احتياج ندارين ببنديد )

* روشي كه نتيجه داده: خالي شدن باطري گوشي تا اينكه خود گوشي اتوماتيك خاموش شود، بعد از ساعاتي گوشي را به شازژ بزنيد و پس از شارژ روشن كنيد.

 App Closed main :

 اين يك پيغام كلي است و پيگيري اين پيغام كار آسوني نيست.

 پيشنهاد براي رفع اين مشكل :

 1- پاك كردن آخرين برنامه‌هاي ريخته شده روي گوشي

2- مستر ريست گوشي

 App. Closed sSaverdaemon :

 اخطاري است براي اسكرين سيوري كه خوب كار نمي‌كند، برنامه اسكرين سيور خودتان را پاك كنيد.

 App..Closed.ACN LIST :

 اخطاري است كه به دلايل زير پيش مي‌ياید:

 

1.ايجاد مشكل در نرم افزار

2. ناهمخواني نرم افزار با سخت افزار گوشي

3. اجراي همزمان چندين برنامه

App.Closed mailnit :

اين پيغام زماني ظاهر مي‌شود كه در مموري كارت مشكل پيش بياد، در اين حالت مموري كارت بايد فرمت بشود.

 App. Closed ncnlist :

 وقتي messege مياد بجاي زنگ زدن اين erorr مشاهده مي‌شه .

 پيشنهاد براي رفع اين مشكل :

 3- پاك كردن آخرين برنامه‌هاي نصب شده.

4- غير فعال كردن Receive Report در بخش Text Message

5- پاك كردن پيغامهايي كه بصورت فونت فارسي در گوشي ذخيره شدند

6- مستر ريست گوشي

 

System Error :

پيغام مربوط به سيستم گوشي هست. مشكلات زيادي باعث ايجاد اين error مي شود :

 1- وصل كردن مموري كارت گوشي ديگه كه روش برنامه نصب هست

2- كامل نصب نشدن يك برنامه كه در روت گوشي نصب شده

3- مستر ريست كردن گوشي قبل از فرمت كردن مموري كارت و...

 پيشنهاد براي رفع اين مشكل :

 1- مستر ريست گوشي

 

phone will be restarted :

 اين پيغام وقتي مياد كه شما برنامه هاي زيادي رو لود كرده باشيد

 General :Alredy in use :

 اينError هنگام پاك كردن مسيج و يا فايلي ديده شده.

 پيشنهاد براي رفع اين مشكل :

 فايلي توي فولدر Message بصورت Hidden شده كه اگر از Hidden بودن خارجش كنيد درست ميشه. براي اينكار از برنامه SeleQ استفاده كنيد.

 Memmory Card Corrupted :

 اين مشكل زماني ايجاد مي‌شود كه مموري كارت خوب فرمت نشده و يا در حين فرمت با مشكل ديگه‌اي روبرو شده، براي مثال خود من وقتي يكبار مموري كارت روفرمت مي كردم، وقتي وسطهاي كار Cancel كردم – اين پيغام را براي من مي‌داد. دوباره فرمت كردم و درست، شما هم سعي كنيد دوباره فرمت كنيد و اگه نشد با كارت ريدر فرمت كنيد.

 there is nothing good palying :

 زماني با اين پيغام مواجه مي‌شويم كه از برنامة mum sms و يا برنامه‌هاي مشابهي كه براي sms هست استفاده مي‌كنيم. اين برنامه‌ها smsها رو مخفي ميكنه – اگه شما اين برنامه رو پاك كنيد از اين مشكل هم راحت مي شويد.

 Phone Startup Failed.Contact the retailer :

 این پیغام موقعی ظاهر میشود که بعلت ریستارت نادرست و یا نصب یک برنامه مخرب فایل startup گوشی پاک شده باشد

براي حل اين مشكل سيم كارت ومموري كارت را درآورده و دوباره جا بزنيد، اگه درست نشد مستر ريست كنيد. در صورتيكه با فلش هم درست نشود نياز به سرويس در يك نمايندگي است و احتمال مشكل سخت افزاري دارد.

 close all application :

هنگام نصب برنامه و يا ... رخ مي‌دهد. گوشي را خاموش كرده و پس از روشن كردن دوباره سعي نماييد

 unable to install comitable with series 60 support version 0.00 :

 معمولا براي گوشي هاي غيراز سري 60 به هنگام نصب برنامه ايجاد مي‌شود ولي گاهي در گوشي هايي كه مربوط به سري 60 هم هستند ديده مي‌شود. براي اينكار بهتر است گوشي را مستر ريست كنيد.

 select access point (no data)

 علت اون پیغام اینکه یکی از برنامه های موجود در گوشی شما در خواست دسترسی به اینترنت میکنه اون میتونه یک برنامه آنتی ویروس یا هر برنامه دیگری باشه. اونها رو غير فعال كنيد

 گوشي فقط عدد تايپ مي‌كنه :

 پيشنهاد براي رفع اين مشكل :

 1- دكمه مربع را بگيريد و نگه داريد تا حروف تايپ بشه

2- تعريف كردن كاري براي دكمه مربع درگوشي ( مانند برنامه‌هاي چراغ قوه (power torch ) و ... )

 ساعت گوشي عقب وجلو مي‌شه:

 پيشنهاد براي رفع اين مشكل :

 به قسمت تنظيم زمان مي رويد و GMT offset را روي 03:30+ تنظيم مي كنيد به محض تغيير دادن offset از شما سوال مي كند كه

update date and time of the phone? شما No را انتخاب كنيد

 امدن صداي موزيك از گوشي هنگام استفاده از هندزفري :

اين مشكل روي گوشي‌هاي 3650 مي‌باشد

راه حلي غير علمي دارد به اين صورت كه خيلي آروم فيش هندز فري رو تا نصفه داخل گوشي فرو كنيد بعد كه صدا داخل اسپيكر ها شد فيش رو آروم تا ته فرو كنيد.

گوشي مدام پيغام خطاي با علامت ! را نشان مي دهد.

 احتمالا Error مربوط به برنامه Mini Gps باشه كه تنظيم شده روي Event Alarm و يا يه برنامه مثل ( screen saver ) كه بعد از هر 20-30 ثانيه ميخواد فعال شه و چون نميتونه ارور ميدهد

 موبايل پيغامهايي مثل رسيدن پيام كوتاه  ( مَسيج ) و تلفنهايي كه جواب نداده شده ( ميس كال ) را نمايش نمي دهد :

 در قسمت log گوشي منوي چپ را بزنيد و سپس در قسمت اپشن گوشي در قسمت log duration به جاي گزينه no log يا 1 روز يا 10 يا 30 را انتخاب كنيد!

 كم شدن صدا هنگام صحبت در 6600 :

 برنامة Callcheater را غير فعال كنيد و يا كلاً پاك كنيد

 پس از خاموش كردن گوشي روشن نمي شود :

 اين مورد در موارد زيادي اتفاق مي‌افتد. در حالت شايع وقتي sms ها در حالت Sending در Outbox باقي بمانند و گوشي خاموش شود، ديگه روشن نمي‌شه.

بهتره در درجة اول مموري كارت رو درآورده و گوشي رو روشن كنيد اگه درست نشد مستر ريست كنيد و بعد گوشي رو فرمت.

 مشكل 6600 كه ساعتش خود به خود عوض ميشه ممكن هست از قسمت auto time update باشه.اگر اون فعال باشه اين مشكل پيش مي آيد

 موزيك روشن شدن گوشي نوكيا 6600 قطع و وصل ميشه :

Safe Mode اين مشكل بوجود نمياد. اين مشكل مربوط به مموري كارت مي‌باشد و ربطى هم به Firmware نداره. بهتره نرم افزار هاى Autorun رو حذف كنيد. كساني هم كه پين كد وارد گوشي كردند اگه مدتي پس از درخواست پين كد و وارد كدن اون فاصله بذارند مشكل حل مي‌شود.

 دريافت نكردن sms :

 اگه برنامه‌اي درباره sms داريد پاك كنيد. به تنظيمات message مراجعه كنيد و شماره مركز sms رو چك كنيد. در صورتي كه با اينكارها درست نشد مستر يست و غير از اون مراجعه به مخابرات.

 جايگزيني صداي زنگ اصلي گوشي 3230 بجاي زنگ انتخابي :

 با تعويض سيمكارت درست شده

 ذخيره نشدن عكسهاي گرفته شده توسط گوشي، وارد نشدن به گالري ، نمايش داده نشدن عكسها در گوشي :

 فقط مستر ريست

 قطع شدن تماسها و دادن miss Call به آنها :

 اين ايراد از مخابرات مي‌باشد و از گوشي شما مشكلي ندارد.

 ويبره موبايل كار نمي‌كند :

 مشكل سخت افزاري و يا مكانيكي است، ضربه هاي كوچكي به گوشي وارد كنيد.

رسانه های انتقال

لایه فیزیکی پایین ترین لایه در مدل مرجع ارتباط سامانه‌های باز (OSI) می باشد.اين لايه وظيفه انتقال بيتها از طريق كانال مخابراتی را عهده دار مي شود. مسائل طراحی در اين لايه عمدتا از نوع فيزيكی، الكتريكی، تايمينگ، رسانه فيزيكی انتقال است. در این لایه باید نقش عوامل طبیعی را نیز در نظر داشته باشیم. در این بخش بیشتر درباره نحوه انتقال فیزیکی اطلاعات بحث می گردد. این رسانه ها را می توان در دو دسته تقسیم بندی نمود:رسانه های هدایت پذیر همچون سیم مسی و فیبر نوری.

رسانه های هدایت ناپذیر همچون بیسیم ٬ امواج رادیوی زمینی و ماهواره.

رسانه های فیزیکی مختلف با توجه پارامتر های پهنای باند٬ تأخیر انتشار٬ سهولت نصب و نگهداری مقایسه می گردند.

رسانه های هدایت پذیر

این سبک انتقال اطلاعات به کمک نوار مغناطیسی، دیسک٬ سی دی٬ دی وی دی و یا سیم انجام می گیرد.

زوج تابیده یکی از با سابقه ترین رسانه های انتقال است که بر پایه انتقال ولتاژ یا آمپراژ عمل می کند. زوج تابیده، دو رشته سیم مسی یا آلومنیمی به هم تابیده است که توسط روکشی عایق پوشانده شده اند.

علت تاباندن سیمها به دور یکدیگر این است که هر رشته سیم بلندی میتواند به صورت یک آنتن عمل کند، تاباندن این دو رشته سیم به دور هم جهت خنثی سازی تداخل الکترومغناطیسی یکدیگر و لذا جلوگیری از ایجاد پارازیت و نیز صرفه جویی در اتلاف انرژی است.

زوج به هم تابیده زره دار (STP)

این نوع کابل شامل چهار زوج سیم به هم تابیده بوده و دور هر جفت از سیمهای داخل کابل یک لایه فلزی کشیده شده است. این لایه کمک مضاعفی به لغو تداخل الکترومغناطیسی میکند ولی در عوض اندازه، وزن و هزینه را افزایش میدهد. در ضمن این لایه فلزی خود ممکن است بصورت آنتن عمل کرده و پارازیت جذب کند. این سیم ها معمولا جهت انتقال سیگنالهای آنالوگ و دیجیتال مورد استفاده قرار می گیرند. معمولا در شبکه تلفن شهری از این نوع سیم استفاده میکنند. پهنای باند این رسانه به دو عامل ضخامت سیم و طول سیم بستگی دارد. حداکثر طول مجاز برای این سیمها 100متر بوده و برای مسافتهای طولانی تر نیاز به استفاده از تکرار کننده است.

زوج به هم تابیده بدون زره (UTP)

این کابلها نیز شامل چهار زوج سیم به هم تابیده هستند. در این نوع کابل، زوج سیمها بصورت جداگانه روکش نشده اند و تنها یک روکش خارجی برای کل کابل ایجاد شده است، لذا این نوع کابلها قابلیت انعطاف بیشتری دارند و در بسیاری از شبکه های رایانه ای و تلفن از این نوع کابل استفاده شده است. این نوع کابل سریعترین رسانه ساخته شده با مس بوده و در شبکه های کامپیوتری به وفوور استفاده شده است. CAT3 ٬ CAT5 ٬ CAT6 ٬ CAT7 از مدل های این نوع رسانه به شمار می روند که در بازار به تمام آنها زوج تابیدهٔ بدون زره (UTP) گفته می شود.

کابل کواکسیال

کابل کواکسیال دارای غلافی فلزی است که باعث شده برتری هایی نسبت به زوج تابیده داشته باشد. کابل کواکسیال از یک سیم مسی (آلومنیمی) سخت به نام هسته (Core) لایه عایق استوانه ای توری فلزی و پوشش پلاستیکی تشکیل شده است. این کابل سرعت مناسبی دارد و نویز کمتری می گیرد. پهنای باند آن به کیفیت مواد به کار رفته و طول کامل ارتباط مستقیم دارد.

فیبر نوری

فیبر نوری از پالس‌های نور برای انتقال داده‌ها از طریق تارهای سیلکون بهره می‌گیرد. یک کابل فیبر نوری که کمتر از یک اینچ قطر دارد می‌تواند صدها هزار مکالمهٔ صوتی را حمل کند. فیبرهای نوری تجاری ظرفیت ۲٫۵ تا ۱۰ گیگابایت در ثانیه را فراهم می‌‌سازند. فیبر نوری از چندین لایه ساخته می‌شود. درونی‌ترین لایه را هسته می‌‌نامند. هسته شامل یک تار کاملاً بازتاب کننده از شیشه خالص (معمولاً) است. هسته در بعضی از کابل‌ها از پلاستیک کاملاً بازتابنده ساخته می‌شود، که هزینه ساخت را پایین می‌‌آورد. با این حال، یک هسته پلاستیکی معمولاً کیفیت شیشه را ندارد و بیشتر برای حمل داده‌ها در فواصل کوتاه به کار می‌رود. حول هسته بخش پوسته قرار دارد، که از شیشه یا پلاستیک ساخته می‌شود. هسته و پوسته به همراه هم یک رابط بازتابنده را تشکیل می‌‌دهند که باعث می‌شود که نور در هسته تابیده شود تا از سطحی به طرف مرکز هسته باز تابیده شود که در آن دو ماده به هم می‌‌رسند. این عمل بازتاب نور به مرکز هسته را (بازتاب داخلی کلی) می‌‌نامند. قطر هسته و پوسته با هم حدود ۱۲۵ میکرون است (هر میکرون معادل یک میلیونیم متر است)، که در حدود اندازه یک تار موی انسان است.

بسته به سازنده، حول پوسته چند لایه محافظ، شامل یک پوشش قرار می‌گیرد. یک پوشش محافظ پلاستکی سخت لایه بیرونی را تشکیل می‌‌دهد. این لایه کل کابل را در خود نگه می‌‌دارد، که می‌تواند صدها فیبر نوری مختلف را در بر بگیرد. قطر یک کابل نمونه کمتر از یک اینچ است .

از لحاظ کلی، دو نوع فیبر وجود دارد:فیبر تک حالتی: یک سیگنال نوری را در هر زمان انتشار می‌‌دهد

فیبر چند حالتی: صدها حالت نور را به طور هم‌زمان انتقال می‌‌دهد

طراحان فیبرهای نسل سوم، فیبرهایی را مد نظر داشتند که دارای کمترین تلفات و پاشندگی باشند. برای دستیابی به این نوع فیبرها، محققین از حداقل تلفات در طول موج ۵۵/۱ میکرون و از حداقل پاشندگی در طول موج ۳/۱ میکرون بهره جستند و فیبری را طراحی کردند که دارای ساختار نسبتاً پیچیده‌تری بود. در عمل با تغییراتی در پروفایل ضریب شکست فیبرهای تک مد از نسل دوم، که حداقل پاشندگی آن در محدوده ۳/۱ میکرون قرار داشت، به محدوده ۵۵/۱ میکرون انتقال داده شد و بدین ترتیب فیبر نوری با ماهیت متفاوتی موسوم به فیبر دی.اس.اف ساخته شد.

پس از اختراع لیزر در سال ۱۹۶۰ میلادی، ایده بکارگیری فیبر نوری برای انتقال اطلاعات شکل گرفت. خبر ساخت اولین فیبر نوری در سال ۱۹۶۶ هم‌زمان در انگلیس و فرانسه با تضعیفی برابر با؟ اعلام شد که عملا در انتقال اطلاعات مخابراتی قابل استفاده نبود تا اینکه در سال ۱۹۷۶ با کوشش فراوان پژوهندگان، تلفات فیبر نوری تولیدی شدیدآ کاهش داده شد و به مقداری رسید که قابل ملاحظه با سیم‌های هم‌محور بکاررفته در شبکه مخابرات بود.

فیبر نوری از پالس‌های نور برای انتقال داده‌ها از طریق تارهای سیلکون بهره می‌گیرد. یک کابل فیبر نوری که کمتر از یک اینچ قطر دارد می‌تواند صدها هزار مکالمهٔ صوتی را حمل کند . فیبرهای نوری تجاری ظرفیت ۲٫۵ گیگابایت در ثانیه تا ۱۰ گیگابایت در ثانیه را فراهم می‌‌سازند . فیبر نوری از چندین لایه ساخته می‌شود. درونی‌ترین لایه را هسته می‌‌نامند. هسته شامل یک تار کاملاً بازتاب کننده از شیشه خالص (معمولاً) است. هسته در بعضی از کابل‌ها از پلاستیک کا ملاً بازتابنده ساخته می‌شود، که هزینه ساخت را پایین می‌‌آورد. با این حال، یک هسته پلاستیکی معمولاً کیفیت شیشه را ندارد و بیشتر برای حمل داده‌ها در فواصل کوتاه به کار می‌رود. حول هسته بخش پوسته قرار دارد، که از شیشه یا پلاستیک ساخته می‌شود. هسته و پوسته به همراه هم یک رابط بازتابنده را تشکیل می‌‌دهند که با عث می‌شود که نور در هسته تا بیده شود تا از سطحی به طرف مرکز هسته باز تابیده شود که در آن دو ماده به هم می‌‌رسند. این عمل بازتاب نور به مرکز هسته را (بازتاب داخلی کلی) می‌‌نامند. قطر هسته و پوسته با هم حدود ۱۲۵ میکرون است (هر میکرون معادل یک میلیونیم متر است)، که در حدود اندازه یک تار موی انسان است. بسته به سازنده، حول پوسته چند لایه محافظ، شامل یک پوشش قرار می‌گیرد.

یک پوشش محافظ پلاستکی سخت لایه بیرونی را تشکیل می‌‌دهد. این لایه کل کابل را در خود نگه می‌‌دارد، که می‌تواند صدها فیبر نوری مختلف را در بر بگیرد. قطر یک کابل نمونه کمتر از یک اینچ است .

از لحاظ کلی، دو نوع فیبر وجود دارد: تک حالتی و چند حالتی. فیبر تک حالتی یک سیگنال نوری را در هر زمان انتشار می‌‌دهد، در حالی که فیبر چند حالتی می‌تواند صدها حالت نور را به طور هم‌زمان انتقال بدهد .

فیبر نوری در ایران

در ایران در اوایل دهه ۶۰، فعالیت‌های پژوهشی در زمینه فیبر نوری در پژوهشگاه، برپایی مجتمع تولید فیبر نوری در پونک تهران را درپی داشت و عملا در سال ۱۳۷۳ تولید فیبر نوری با ظرفیت ۵۰٫۰۰۰ کیلومتر در سال در ایران آغاز شد. فعالیت استفاده از کابل‌های نوری در دیگر شهرهای بزرگ ایران آغاز شد تا در آینده نزدیک از طریق یک شبکه ملی مخابرات نوری به هم بپیوندند.

فیبرنوری یک موجبر استوانه‌ای از جنس شیشه یا پلاستیک است که دو ناحیه مغزی و غلاف با ضریب شکست متفاوت و دو لایه پوششی اولیه و ثانویه پلاستیکی تشکیل شده است. برپایه قانون اسنل برای انتشار نور در فیبر نوری شرط: می‌بایست برقرار باشد که به ترتیب ضریب شکست‌های مغزی و غلاف هستند. انتشار نور تحت تأثیر عواملی ذاتی و اکتسابی دچار تضعیف می‌شود. این عوامل عمدتآ ناشی از جذب فرابنفش، جذب فروسرخ، پراکندگی رایلی، خمش و فشارهای مکانیکی بر آنها هستند.

سیستم های مخابرات فیبر نوری

گسترش ارتباطات و راحتی انتقال اطلاعات از طریق سیستم های انتقال و مخابرات فیبر نوری یکی از پر اهمیت‌ترین موارد مورد بحث در جهان امروز است. سرعت دقت و تسهیل از مهم‌ترین ویژگی های مخابرات فیبر نوری می‌‌باشد. یکی از پر اهمیت‌ترین موارد استفاده از مخابرات فیبر نوری آسانی انتقال در فرستادن سیگنال های حامل اطلاعات دیجیتالی است که قابلیت تقسیم بندی در حوزه زمانی را دارا می‌‌باشد. این به این معنی است که مخابرات دیجیتال تامین کننده پتانسیل کافی برای استفاده از امکانات مخابره اطلاعات در پکیجهای کوچک انتقال در حوزه زمانی است.برای مثال عملکرد مخابرات فیبر نوری با توانایی ۲۰ مگا هرتز با داشتن پهنای باند ۲۰ کیلو هرتز دارای گنجایش اطلاعاتی ۰٫۱٪ می‌‌باشد. امروزه انتقال سیگنالها به وسیله امواج نوری به همراه تکنیکهای وابسته به انتقال شهرت و آوازه سیستم های انتقال ماهوارهای را به شدت مورد تهدید قرار داده است. دیر زمانی ست که این مطلب که نور می‌‌تواند برای انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار گیرد به اثبات رسیده است و بشر امروزه توانسته است که از سرعت فوق العاده آن به بهترین وجه استفاده کند. در سال ۱۸۸۰ میلادی الکساندر گراهام بل ۴ سال بعد از اختراع تلفن موفق به اخذ امتیاز نامه خود در زمینه مخابرات امواج نوری برای دستگاه خود با عنوان فوتو تلفن گردید. در ۱۵ سال اخیر با پیشرفت لیزر به عنوان یک منبع نور بسیار قدرتمند و خطوط انتقال فیبر های نوری فاکتور های جدیدی از تکنولوژی و تجارت بهتر را برای انسان به ارمغان آورده است. مخابرات فیبر نوری ابتدا به عنوان یک مخابرات از راه دور قرار دادی تلقی می‌‌شد که در آن امواج نوری به عنوان حامل یک یا چند واسطه انتقال استفاده می‌‌شد. با وجود آنکه امواج نوری حامل سیگنالهای آنالوگ بودند اما سیگنالهای نوری همچنان به عنوان سیستم مخابرات دیجیتال بدون تغییر باقی مانده است. از دلایل این امر می‌‌توان به موارد زیر اشاره کرد: ۱)تکنیکهای مخابرات در سیستم های جدید مورد استفاده قرار می‌‌گرفت ۲)سیستم های جدید با بالاترین تلنولوژی برای داشتن بیشترین گنجایش کارآمدی سرعت و دقت طراحی شده بود. ۳)انتقال به کمک خطوط نوری امکان استفاده از تکنیکهای دیجیتال را فراهم می‌‌ساخت. این مطلب نیاز انسان را به دسترسی به مخابره اطلاعات رابه صورت بیت به بیت پاسخگو بودتوانایی پردازش اطلاعات در حجم وسیع: از آنجایی که مخابرات فیبر نوری دارای کارایی بالاتری نسبت به سیمهای مسی سنتی هستند بشر امروزی تمایل چندانی برای پیروی از سنت دیرینه خود ندارد و توانایی پردازش حجم وسیعی از اطلاعات در مخابره فیبر نوری او را مجذوب و شیفته خود ساخته است

آزادی از نویز های الکتریکی:بافت یک فیبر نوری از جنس پلاستیک یا شییشه به دلیل رسانندگی انتخاب می‌‌شود.در نتیجه یک حامل موج نوری می‌تواند از پتانسیل موثر میدانهای الکتریکی در امان باشد. از قابلیت های مهم این نوع مخابرات می‌‌توان به امکان عبور کابل حامل موج نوری از میان یک میدان الکترومغناطیسی قوی اشاره کرد که سیگنالهای نام برده بدون آلودگی از پارازیت های الکتریکی و یا سیگنالهای مداخله گر به حد اکثر کارایی خود خواهند رسید.

فیبرهای نوری نسل سوم

طراحان فیبرهای نسل سوم، فیبرهایی را مد نظر داشتند که دارای کمترین تلفات و پاشندگی باشند. برای دستیابی به این نوع فیبرها، محققین از حداقل تلفات در طول موج ۵۵/۱ میکرون و از حداقل پاشندگی در طول موج ۳/۱ میکرون بهره جستند و فیبری را طراحی کردند که دارای ساختار نسبتاً پیچیده‌تری بود. در عمل با تغییراتی در پروفایل ضریب شکست فیبرهای تک مد از نسل دوم، که حداقل پاشندگی آن در محدوده ۳/۱ میکرون قرار داشت، به محدوده ۵۵/۱ میکرون انتقال داده شد و بدین ترتیب فیبر نوری با ماهیت متفاوتی موسوم به فیبر دی.اس.اف ساخته شد.

 کاربردهای فیبر نوری

1)      کاربرد در حسگرها: استفاده از حسگرهای فیبر نوری برای اندازه‌گیری کمیت‌های فیزیکی مانند جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی، فشار، حرارت، جابجایی، آلودگی آب‌های دریا، سطح مایعات، تشعشعات پرتوهای گاما و ایکس در سال‌های اخیر شروع شده است. در این نوع حسگرها، از فیبر نوری به عنوان عنصر اصلی حسگر بهره‌گیری می‌شود بدین ترتیب که ویژگی‌های فیبر تحت میدان کمیت مورد اندازه‌گیری تغییر یافته و با اندازه شدت کمیت تأثیرپذیر می‌شود.

2)      کاربردهای نظامی: فیبر نوری کاربردهای بی‌شماری در صنایع دفاع دارد که از آن جمله می‌توان برقراری ارتباط و کنترل با آنتن رادار، کنترل و هدایت موشک‌ها، ارتباط زیردریاییها (هیدروفون) را نام برد.

3)      کاربردهای پزشکی: فیبرنوری در تشخیص بیماری‌ها و آزمایشهای گوناگون در پزشکی کاربرد فراوان دارد که از آن جمله می‌توان چنده‌سنجی (دُزیمتری) غدد سرطانی، شناسایی نارسایی‌های داخلی بدن، جراحی لیزری، استفاده در دندانپزشکی و اندازه‌گیری مایعات و خون نام برد.

فن آوری ساخت فیبرهای نوری

برای تولید فیبر نوری، نخست ساختار آن در یک میله شیشه‌ای موسوم به پیش‌سازه از جنس سیلیکا ایجاد می‌گردد و سپس در یک فرایند جداگانه این میله کشیده شده تبدیل به فیبر می‌شود. از سال ۱۹۷۰ روش‌های متعددی برای ساخت انواع پیش‌سازه‌ها به کار رفته است که اغلب آنها بر مبنای رسوب‌دهی لایه‌های شیشه‌ای در داخل یک لوله به عنوان پایه قرار دارند.

روشهای ساخت پیش‌سازه

روش‌های فرآیند فاز بخار برای ساخت پیش‌سازه فیبر نوری را می‌توان به سه دسته تقسیم کرد:

·         رسوب‌دهی داخلی در فاز بخار

·         رسوب‌دهی بیرونی در فاز بخار

·         رسوب‌دهی محوری در فاز بخار

موادلازم در فرایند ساخت پیش سازه

تتراکلرید سیلیکون: این ماده برای تأمین لایه‌های شیشه‌ای در فرآیند مورد نیاز است.

تتراکلرید ژرمانیوم: این ماده برای افزایش ضریب شکست شیشه در ناحیه مغزی پیش‌سازه استفاده می‌شود.

اکسی کلرید فسفریل: برای کاهش دمای واکنش در حین ساخت پیش‌سازه، این مواد وارد واکنش می‌شود.

گاز فلوئور: برای کاهش ضریب شکست شیشه در ناحیه غلاف استفاده می‌شود.

گاز هلیم: برای نفوذ حرارتی و حباب‌زدایی در حین واکنش شیمیایی در داخل لوله مورد استفاده قرار می‌گیرد.

گاز کلر: برای آب‌زدایی محیط داخل لوله قبل از شروع واکنش اصلی مورد نیاز است.

مراحل ساخت

1)      مراحل صیقل گرمایشی: پس از نصب لوله با عبور گازهای کلر و اکسیژن، در دمای بالاتر از ۱۸۰۰ درجه سلسیوس لوله صیقل داده می‌شود تا بخار آب موجود در جدار درونی لوله از آن خارج شود.

2)      مرحله اچینگ: در این مرحله با عبور گازهای کلر، اکسیژن و فرئون لایه سطحی جدار داخلی لوله پایه خورده می‌شود تا ناهمواری‌ها و ترک‌های سطحی بر روی جدار داخلی لوله از بین بروند.

3)      لایه‌نشانی ناحیه غلاف: در مرحله لایه‌نشانی غلاف، ماده تتراکلرید سیلیسیوم و اکسی کلرید فسفریل به حالت بخار به همراه گازهای [[هلیموارد لوله شیشه‌ای می‌شوند و در حالتی که مشعل اکسی هیدروژن با سرعت تقریبی ۱۲۰ تا ۲۰۰ میلی‌متر در دقیقه در طول لوله حرکت می‌کند و دمایی بالاتر از ۱۹۰۰ درجه سلسیوس ایجاد می‌کند، واکنش‌های شیمیایی زیر به دست می‌آیند.

ذرات شیشه‌ای حاصل از واکنش‌های فوق به علت پدیده ترموفرسیس کمی جلوتر از ناحیه داغ پرتاب شده و بر روی جداره داخلی رسوب می‌کنند و با رسیدن مشعل به این ذرات رسوبی حرارت کافی به آنها اعمال می‌شود به طوری که تمامی ذرات رسوبی شفاف می‌گردند و به جدار داخلی لوله چسبیده و یکنواخت می‌شوند. بدین ترتیب لایه‌های شیشه‌ای مطابق با طراحی با ترکیب در داخل لوله ایجاد می‌گردند و در نهایت ناحیه غلاف را تشکیل می‌دهند.

کابل در شبکه

در  شبکه های محلی از کابل بعنوان محيط انتقال و بمنظور ارسال اطلاعات استفاده می گردد.ازچندين نوع کابل در شبکه های محلی استفاده می گردد.  در برخی موارد ممکن است در يک شبکه  صرفا" از يک نوع کابل استفاده و يا با توجه به شرايط موجود از چندين نوع کابل استفاده گردد. نوع کابل انتخاب شده برای يک شبکه به عوامل متفاوتی نظير : توپولوژی شبکه،  پروتکل و اندازه  شبکه بستگی خواهد داشت . آگاهی از خصايص و ويژگی های متفاوت هر يک از کابل ها و تاثير هر يک از آنها بر ساير ويژگی های شبکه،  بمنظور طراحی و پياده سازی يک شبکه موفق بسيار لازم است .

امروزه از کابل های مختلفی در شبکه ها استفاده می گردد .نوع و  سيستم کابل کشی استفاده شده در يک شبکه بسيار حائز اهميت است . در صورتی که قصد داشتن شبکه ای را داريم که دارای حداقل مشکلات باشد و بتواند با استفاده مفيد از پهنای باند به درستی خدمات خود را در اختيار کاربران قرار دهد ، می بايست از يک سيستم کابلينگ مناسب ، استفاده گردد . در زمان طراحی يک شبکه می بايست با رعايت مجموعه قوانين موجود در خصوص سيستم کابلينگ، شبکه ای با حداقل مشکلات را طراحی نمود .با اين که استفاده از شبکه های بدون کابل نيز در ابعاد وسيعی گسترش يافته است ، ولی هنوز بيش از 95 درصد سازمان ها و موسسات از سيستم های شبکه ای مبتنی بر کابل، استفاده می نمايند . 

کابل UTP Unshielded Twisted pair) )

متداولترين نوع کابلی که در انتقال اطلاعات استفاده می گردد ، کابل های بهم تابيده می باشند. اين نوع کابل ها دارای دو رشته سيم به هم پيچيده بوده که هر دو نسبت زمين  دارای يک امپدانش يکسان می باشند. بدين ترتيب امکان تاثير پذيری اين نوع کابل ها از کابل های مجاور و يا ساير منابع خارجی کاهش خواهد يافت . کابل های بهم تابيده دارای دو مدل متفاوت : Shielded ( روکش دار ) و Unshielded ( بدون روکش ) می باشند. کابل UTP نسبت به کابل STP بمراتب متداول تر بوده و در اکثر شبکه های محلی استفاده می گردد.کيفيت کابل های UTP متغير بوده و از کابل های معمولی استفاده شده برای تلفن تا کابل های با سرعت بالا را شامل می گردد. کابل دارای چهار زوج  سيم بوده  و درون يک روکش قرار می گيرند.  هر زوج  با تعداد مشخصی پيچ تابانده شده ( در واحد اينچ ) تا تاثير پذيری آن از ساير زوج ها و ياساير دستگاههای الکتريکی  کاهش يابد.

کابل UTP يکی از متداولترين کابل های استفاده شده در شبکه های مخابراتی و کامپيوتری است . از کابل های فوق ، علاوه بر شبکه های کامپيوتری در سيستم های تلفن نيز استفاده می گردد ( CAT1 ). شش نوع کابل UTP  متفاوت وجود داشته که می توان با توجه به نوع شبکه و اهداف مورد نظر از آنان استفاده نمود . کابل CAT5 ، متداولترين نوع کابل UTP محسوب می گردد .

 کابل های UTP دارای استانداردهای متعددی بوده که در گروههای (Categories) متفاوت  زير تقسيم شده اند:

موارد استفاده	سرعت انتقال اطلاعات	گروه
سيستم های قديمی تلفن ، ISDN و مودم	حداکثر تا يک مگابيت در ثانيه	CAT1
شبکه های Token Ring	حداکثر تا چهار مگابيت در ثانيه	CAT2
شبکه های Token ring و 10BASE-T	حداکثر تا ده مگابيت در ثانيه	CAT3
شبکه های Token Ring	حداکثر تا شانزده مگابيت در ثانيه	CAT4
اترنت ( ده مگابيت در ثانيه ) ، اترنت سريع ( يکصد مگابيت در ثانيه ) و شبکه های Token Ring ( شانزده مگابيت در ثانيه )	حداکثر تا يکصد مگابيت در ثانيه	CAT5
شبکه های Gigabit Ethernet	حداکثر  تا يکهزار مگابيت در ثانيه	CAT5e
شبکه های Gigabit Ethernet	حداکثر  تا يکهزار مگابيت در ثانيه	CAT6

توضيحات :

·         تقسيم بندی هر يک از گروه های فوق بر اساس نوع کابل مسی و  Jack انجام شده است .

·         از کابل های  CAT1 ، به دليل عدم حمايت ترافيک مناسب،  در شبکه های کامپيوتری استفاده نمی گردد .

·     از کابل های گروه   CAT2, CAT3, CAT4, CAT5  و CAT6 در شبکه ها استفاده می گردد .کابل های فوق ،  قادر به حمايت از ترافيک تلفن و شبکه های کامپيوتری می باشند .

·          از کابل های CAT2 در شبکه های Token Ring استفاده شده و سرعتی بالغ بر 4 مگابيت در ثانيه را ارائه می نمايند .

·     برای شبکه هائی با سرعت بالا ( يکصد مگا بيت در ثانيه )  از کابل های CAT5 و برای سرعت ده مگابيت در ثانيه از کابل های CAT3 استفاده می گردد.

·      در کابل های CAT3 ,CAT4 و CAT5 از چهار زوج کابل مسی استفاده شده است . CAT5  نسبت به CAT3  دارای تعداد بيشتری پيچش در هر اينچ می باشد . بنابراين اين نوع از کابل ها سرعت و مسافت بيشتر ی را حمايت می نمايند .

·         از کابل های CAT3 و CAT4 در شبکه هایToken Ring استفاده می گردد .

·         حداکثر مسافت در  کابل های  CAT3 ، يکصد متر است .

·         حداکثر مسافت در کابل های  CAT4 ، دويست متر است .

·     کابل CAT6 با هدف استفاده در شبکه های اترنت گيگابيت طراحی شده است . در اين رابطه استانداردهائی نيز وجود دارد که امکان انتقال اطلاعات گيگابيت بر روی کابل های CAT5 را فراهم می نمايد( CAT5e ) .کابل های CAT6 مشابه کابل های CAT5 بوده ولی بين 4 زوج کابل آنان از يک جداکننده فيزيکی به منظور کاهش پارازيت های الکترومغناطيسی استفاده شده و سرعتی بالغ بر يکهزار مگابيت در ثانيه را ارائه می نمايند.

مزايای کابل های بهم تابيده :

·       سادگی و نصب آسان

·       انعطاف پذيری مناسب

·       دارای وزن کم بوده و براحتی بهم تابيده می گردند.

معايب کابل های بهم تابيده :

·       تضعيف فرکانس

·       بدون استفاده از تکرارکننده ها ، قادر به حمل سيگنال در مسافت های طولانی نمی باشند.

·       پايين بودن پهنای باند 

·       بدليل پذيرش پارازيت در محيط های الکتريکی سنگين بخدمت گرفته  نمی شوند.

کانکتور استاندارد برای کابل های UTP  ، از نوع  RJ-45 می باشد. کانکتور فوق شباهت زيادی به کانکتورهای تلفن (RJ-11) دارد. هر يک از پين های کانکتور فوق می بايست بدرستی پيکربندی  گردند. (RJ:Registered Jack)

كابل هاي زوج تابيده

كابل زوج تابيده شامل دو رشته سيم مسي عايق دار است كه به دور يكديگر تابيده شده اند. تابيدگي اين كابل باعث استاندارد شدن مشخصه هاي الكتريكي كابل مي شود. اين تابيدگي همچنين باعث كاهش نويز يا پارازيت الكتريكي موسوم به تداخل الكترو مغناطيسي ياFMIمي شود.

كابل هاي زوج تابيده يا(Twisted Pair) TPدر شبكه هايي كه براساس استانداردهايIEEE802.3يا802.5طراحي مي شوند، مورد استفاده قرار مي گيرند. كابل هايTPبه دو گروه تقسيم مي شوند. اين گروه ها عبارتند از: زوج تابيده بدون حفاظ ياUTP ( Unshielded) Twisted Pairو زوج تابيده حفاظ دار يا( STP ) Shielded Twisted Pair حفاظ پوششي از جنس رسانا است كه معمولا به صورت يك غلاف به دور سيم يا سيم هاي كابل بافته مي شود و زيرپوشش عايق قرار مي گيرد.

كابلUTPشامل چهار زوج سيم مسي است كه دو به دو به دور هم تابيده شده اند و درون غلاف پلاستيك قراردارند. اين كابل مي تواند داده ها را با سرعت 1 تا 100 مگابيت بر ثانيه (Mbps) انتقال دهد. كابلUTPنيز همانندديگر كابل ها تحت تاثير پديده تضعيف (Attenuation) قرار مي گيرد. هنگامي كه سيگنال الكتريكي از هر كابلي عبور مي كند، به تدريج حين انتقال در كابل دچار تضعيف شده و دامنه آن افت مي كند. در يك كابل طويل ممكن است درجه تضعيف سيگنال در حدي باشد كه سيگنال در انتهاي مسير قابل استفاده نباشد.

پديده تضعيف، طول قابل استفاده كابل هايUTPرا به 100 متر محدود مي كند. پارامتر ديگري كه بر كارايي كابل هايUTPتاثير دارد.EMIيا تداخل الكترو مغناطيسي است. هر چند كه تابيدگي كابلUTPمقدارEMIرا كاهش مي دهد، اما باز هم بين سيم هاي تابيده كابل اثرات تداخل وجود دارد.

هزينه و قيمت كابل هايUTPبسيار كمتر از محيط هاي انتقال ديگر است. همچنين نصب اين كابل نيز بسيار كم هزينه است. استفاده از كابل هايUTPدر مواردي كه هزينه از پارامترهاي مهم پروژه است و ضمنا كامپيوترهاي شبكه در يك ساختمان قرار گرفته باشند، بسيار مناسب مي باشد. در شبكه هاي كوچك، پديده تضعيف وEMIبه دليل آن كه تجهيزات در سطح نسبتا كوچكي توزيع شده اند. چندان اهميت ندارند.

درموارد ديگر كه طول مسيرهاي انتقال طويل تر هستند نياز به سرعت هاي بالاتر وجود دارد. كابل هايUTPانتخاب مناسبي نخواهند بود.

نوع دوم كابل هاي زوج تابيده نوع حفاظ دار آن ياSTPاست. اين كابل همان طور كه قبلا گفته شد داراي پوشش رسانا در اطراف زوج سيم تابيده در زير پوشش عايق است. اين پوشش رساناEMIرا به شدت كاهش داده و تاثيرپذيري اين كابل را از امواج الكترومغناطيسي تداخل كننده كاهش مي دهد. به همين دليل كابلSTPقابليت انتقال داده با سرعت بيشتري در طول مسيرهاي طولاني تر را نسبت بهUTPدارا است.

سرعت انتقال داده در كابل هايSTPبهMbps500 بالغ مي شود، اما در عمل براي سرعت هاي بيشتر ازMbps155 به ندرت مورد استفاده قرار مي گيرد. تضعيف سيگنال در اين كابل مشابه كابلUTPاست.

در شبكه هاي معمولي و كوچك كه هزينه از پارامترهاي مهم طراحي است و همچنين نياز به سرعت انتقال داده بالا چندان اهميت ندارد، استفاده از كابل هاي زوج تابيده بدون حفاظ مناسب است.

Cat 6 را بهتر بشناسيم

استاندارد Cat 6 چيست؟
Cat 6 يك سيستم كابل‌بندي است كه تشكيل شده است از اجزاء مختلف نظير كابل‌ها (Cable)، قطعه كابل‌ها
(Cord) و كانكتورهاي اختصاصي كه از لحاظ شكل و نوع و مواد تشكيل‌دهنده شباهت‌ها و تفاوت‌هايي را با استاندارد قبل از خود دارد.

شباهت‌ها و تفاوت‌ها
نخست بايد بدانيد كه اجزاء Cat 6 كه توسط شركت‌هاي سازنده مختلف توليد مي‌شوند مي‌بايست بتوانند با يكديگر كار كنند (Interoperability) و همچنين بايد بتوانند با ساير استانداردهاي قبل از خود نيز سازگاري داشته باشند. يعني اين‌كه بتوان اجزاء Cat 6 و اجزاء Cat5/5e را در يك شبكه در كنار يكديگر استفاده نمود و يا در صورت لزوم بتوان اجزاء Cat 6 را جايگزين اجزاء Cat5/5e  نمود.
به غير از اين، تمامي اجزاء Cat 6 و Cat5/5e داراي امپدانس اسمي 100(Nominal Impedance) اهم هستند ولي در تجهيزات Cat 6 تحمل خطاي بيشتري در برابر تغييرات مقاومت وجود دارد.
تغييرات مقاومت تحت عنوان پارامتري به نام Return loss (افت بازگشتي) سنجيده مي‌شوند. هر چقدر مقدار Return loss (برحسب دسي‌بل) بيشتر باشد تطبيق امپدانس بهتري ميان اجزاء وجود خواهد داشت و طبيعتاً مقدار انعكاس سيگنال و  انعكاس مجدد سيگنال كمتر خواهد بود. در نتيجه Cat 6 نرخ خطاي بيتي (BER) كمتري براي شبكه‌هاي اترنت سريع و گيگابيت اترنت (1000BASET)  ارائه مي‌كند.
همانطور كه مي‌دانيد هر چقدر خطاهاي بيتي افزايش يابد، شبكه شما صرفنظر از قيمت ابزارهاي شبكه‌اي كه خريداري كرده‌ايد در يك چرخه بي‌پايان كشف خطا و ارسال مجدد گرفتار مي‌شود و اين موضوع منجر به كاهش سرعت و افت شديد كارايي شبكه مي‌گردد.
سوم اين‌كه در Cat 6 تمامي پارامترهاي انتقال براي كانال‌هاي مختلف و اجزاء و ارتباطات پايدار قادرند تا حداكثر فركانس 250 مگاهرتز كاركنند. اين در حاليست كه اين مقدار براي استاندارد  Cat5/5e  فقط 100 مگاهرتز است.
در جدول 1، مقايسه پارامتري مختلف انتقال استانداردهاي Cat5/5e و Cat 6 كه از سوي سازمان TIA منتشر شده، آمده است.
تفاوت‌هايي نيز در مورد محدوده فركانسي و پهناي باند مفيد وجود دارد. طبق تعريف پهناي باند همان محدوده فركانسي است زماني كه PSACR (جمع جبري نسبت تضعيف به سيگنال‌هاي ناخواسته) مثبت است.
Cat 6 پهناي باند 200 مگاهرتز را در دماي 20 درجه سانتيگراد در مسافتي حدود 100 متر پشتيباني مي‌كند كه اين مقدار براي استاندارد Cat5/5e حدود 100 مگاهرتز است يعني چيزي در حدود نصف.

آيا اجزاء Cat 6 در مقايسه Cat5/5e تغيير كرده‌اند؟
يكي از تفاوت‌هاي اساسي و مشهود ميان اين دو استاندارد در ساختمان كابل‌ها مي‌باشد. قطر كابل‌هاي Cat 6 به نسبت Cat5/5e بيشتر است. اين مقدار براي استاندارد Cat 6 از 3/5 ميلي‌متر تا 8/5 ميلي‌متر متغيراست. ولي براي استاندارد Cat5/5e  قطر كابل‌ها از 8/4 ميلي‌متر تا 5/5 ميلي‌متر در نظر گرفته شده است و دليل آن هم به دو عامل برمي‌گردد. اولاً به خاطر ضخيم‌تر بودن سيم‌هاي مسي به كار رفته در اين كابل‌ها و ثانياً اين‌كه در بعضي محصولات Cat 6 از يك جداكننده به نام Cross-Web  استفاده مي‌شود كه به عنوان يك حائل در ميان زوج سيمها قرار مي‌گيرد تا اثرات نويز را كاهش دهد. البته اين Cross Web از ضروريات استاندارد Cat 6 نمي‌باشد ولي برخي توليدكنندگان بااين روش اثرات نويز را در طول كابل كاهش مي‌دهند.
 دليل افزايش قطر سيم‌ها (32AWG) به خاطر كاهش مقياسي به نام افت تداخلي (Insertion loss) كه گاهي تضعيف نيز ناميده مي‌شود در يك محدوده فركانس مي‌باشد. هر چقدر مقدار Insertion loss كمتر باشد سيگنال دريافتي در گيرنده قوي‌تر خواهد بود. اين اصلاح منجر به كاهش اثرات نويز صادره از منابع داخلي و خارجي مي‌گردد. به‌علاوه كابل‌هايي با Insertion loss كمتر مي‌توانند مسافت‌هاي طولاني‌تر و تحمل بيشتر در مقابل تغييرات دما را پشتيباني كنند كه نتيجه نهايي آن عملكرد بهتر شبكه خواهد بود.
ويژگي ديگر Cat 6، وجود به هم تابيدگي بيشتر سيم‌ها براي كاهش اثر نويز ميان زوج سيم‌ها مي‌باشد.
همان‌طوركه مي‌بينيد در اين استاندارد، سازندگان مختلف، محصولات متنوعي را مي‌توانيد توليد كنيد و اين موضوع، تصميم‌گيري صحيح در انتخاب كابل مناسب را مشكل مي‌كند.

نصب تجهيزات Cat 6
نحوه نصب تجهيزات Cat 6 در بسياري از موارد با روش‌هاي نصب تجهيزات استاندارد قديمي‌تر يعني Cat5/5e  مشابه است. ولي برخي نكات درباره طراحي و نصب وجود دارد كه افراد فعال در زمينه نصب و پياده‌سازي شبكه‌ها مي‌بايست به آنها توجه داشته باشند، نظير پايان‌دهنده‌هاي كابل (Cable Terminator) و نحوه انتخاب مسير كابل. يعني ضخامت كابل‌ها در انتخاب اندازه داكت بايد محاسبه شود. ضمناً وجود پايان‌دهنده كابل هم در كارايي كلي شبكه تأثير به‌سزائي دارد.

آيا Cat 6 جايگزين Cat5/5e خواهد شد؟
پاسخ مثبت است ولي زمان دقيق آن مشخص نيست. مانند هر فناوري جديد ديگر، در حال حاضر امروزه هزينه نصب تجهيزات Cat 6 در مقايسه با استاندارد Cat5/5e حدود پانزده درصد گران‌تر است. البته هزينه‌ها به مرور زمان و با افزايش توليد محصولات كاهش خواهد يافت. اما امكاناتي كه اين استاندارد از نظر كارايي، سرعت و قابليت مي‌دهد، كمابيش صرف‌نظر كردن از آن را غيرممكن مي‌كند. ضمن‌ آن‌كه كاربردها نيز سرعت بيشتر را طلب مي‌كنند و گاهي ما را مجبور به استفاده از Cat 6 مي‌نمايند.
آيا مشكلات قبلي برطرف شده‌اند و آيا Cat 6 ادعاهاي خود را عملي نموده است؟
پاسخ مثبت است. چرا كه هيچ مانع فني در اين راه وجود ندارد. زماني كه براي تكميل استاندارد صرف شده است مربوط به توسعه پارامترها و فرآيندهاي تست مي‌باشد كه براي بهينه‌سازي اجزاء Cat 6 در جهت تضمين همكاري متقابل فروشندگان مختلف صورت گرفته است.
مشخصه‌هاي فني با دقت و جزييات بسيار زياد ذكر شده‌اند و سخت‌افزارهاي ارتباطي در شرايط آزمايشي مختلف تست شده‌اند و در شرايط كاري بسيار بد نيز مورد آزمايش قرار گرفته‌اند.
 براي همين هم ممكن است مثلاً كانكتورهاي ساخت يك شركت با بقيه محصولات Cat 6 كار كند ولي كارايي آن مثلاً در حالت حداقلي باشد. براي همين هم بهترين كارايي در حالتي وجود دارد كه همه تجهيزات از يك سازنده انتخاب شده باشند.
براي آشنايي با عملكرد اتصالات در Cat 6، مي‌توانيد يك گيرنده ماهواره‌اي را تجسم كنيد. زماني كه تكنسين براي نصب آنتن بشقابي ماهواره شروع به كار مي‌كند، ابتدا آنتن را در جهت اصلي يك ماهواره قرار مي‌دهد و سپس با گوش دادن به صداي دستگاه ردياب خود و يا مشاهده تصوير تلويزيوني اقدام به تغيير جهت بشقاب مي‌نمايد تا قوي‌ترين سيگنال را بيابد. در مورد جك‌هاي Cat 6 نيز اين موضوع صدق مي‌كند.
 
به اين صورت كه يك مقدار حداقل قابل قبول براي سيگنال‌ها وجود دارد و يك سيگنال بهينه كه در واقع بيانگر قوي‌ترين سيگنال دريافتي در سمت گيرنده اطلاعات مي‌باشد.
همان‌طوركه مي‌بينيد استاندارد Cat 6 كليه ادعاهاي خود را عملي ساخته است. كارايي شبكه چقدر تغيير خواهد يافت؟
چه از Cat 6 و چه از Cat5/5e استفاده كنيد، كارآيي شبكه، تحت تأثير نسبت سيگنال به نويز در سمت گيرنده  خواهد بود. همه منابع مؤثر در نويز نظير NEXT وFEXT، نويز ILD و همشنوايي خارجي بايد موردتوجه قرار گيرند.
مهمترين مزيت كابل‌هاي Cat 6 در بهينه كردن نسبت سيگنال به نويز با استفاده از بالا بردن پهناي باند است. نتيجه اين‌كه Cat 6 در مقايسه Cat5/5e نسبت سيگنال به نويز را حدود 12 دسي‌بل (تقريباً 16 برابر) نسبت به 
Cat5 بهبود بخشيده است. 

آيا واقعاً به Cat 6 نيازمنديم؟
شايد بهتر باشد به اين سئوال پاسخ دهيم كه آيا Cat5/5e نمي‌تواند جوابگوي نيازهاي امروز و يا قابل‌پيش‌بيني آينده باشد؟ پاسخ اين است كه احتمالاً مي‌تواند وليكن تفاوت‌هايي نيز وجود دارد. مثلاً اينكه ثابت شده است كه 6 Cat نرخ خطاي بيتي كمتري را نسبت به Cat5/5e دارد كه اين موضوع منجر به انتقال داده‌هاي بيشتر در طول شبكه‌هاي اترنت 100BASE-TX و 1000BASE-T مي‌شود.
در مورد كاربردهاي آتي شبكه نيز بايد بگوييم كه در اين استاندارد استفاده از امكان گيگابيت اترنت
 (1000BASE-TX) به صورت يك راه‌حل مناسب براي آينده ارائه شده است.
 كاربرد ديگر در زمينه ارسال ويدئو از طريق خطوط باند پهن مي‌باشد كه امروزه براي اين‌كار از كابل‌هاي هم محور (Coaxial) استفاده مي‌شود ولي راه‌حل Cat 6 براي اين كار براي مسافت‌هاي بيش از 100متر و در فركانس‌هاي كاري بالاي 550 مگاهرتز مي‌باشد. چرا كه ضريب افت سيگنال كم در فركانس‌هاي بالا در استاندارد Cat 6 آن را نسبت به Cat5/5e براي اين كار مناسب‌تر نموده است.
 يك كاربرد اساسي ديگر، ويدئوي ديجيتال مي‌باشد كه بر اساس آن سيگنال‌هاي ديجيتال مستقيماً از يك منبع تلويزيون با كيفيت بالا (HDTV) با سرعت 5/1 گيگابايت در ثانيه صادر مي‌شوند كه از توان امروزي شبكه‌هاي مسي Cat5/5e بسيار بالاتر است. طي يك بررسي از ظرفيت انتقال داده در كابل‌هاي Cat 6 با پهناي باند 200 مگاهرتز مشاهده شد كه نرخ انتقال داده حدود 2 گيگابايت در ثانيه بود.

چرا به جاي Cat 6 از فيبر نوري استفاده نكنيم؟
بدون نياز به بررسي كارايي، تصميم‌گيري درباره انتخاب كابل‌هاي مسي يا نوري را بهتر است با توجه به تفاوت قيمت ميان كابل‌هاي مسي و كابل‌هاي فيبر نوري شروع كنيم و يا شايد بهتر باشد كل تجهيزات لازم براي شبكه‌هاي مبتني بر كابل‌هاي مسي و كابل‌هاي فيبر نوري را با يكديگر مقايسه كنيم.
 در كل، هزينه بالاي تجهيزات شبكه‌هاي نوري، استفاده از آن‌ها را در كابل‌كشي افقي مقرون به صرفه نمي‌سازد و فقط در شرايطي كه محيط از نويز بالا برخوردار است يا امنيت بالا مورد نياز مي‌باشد مي‌تواند مورد بررسي قرار گيرد. البته با گذشت زمان هزينه خريد كابلهاي نوري پائين آمده است وليكن در مقايسه با تجهيزات فعال
(Active) شبكه‌اي، هنوز هم اين رقم بسيار بالاتر از استانداردهاي مبتني بر كابل مسي مي‌باشد.

Return loss Min (dB)	ELFEXTMin (dB)	PSNEXTMin  (dB)	NEXTMin  (dB)	Frequency  (MHZ)	Cable
10	17,4	27,1	40.1	100	Cat 5
12	23,3	37,1	39,3	100	Cat 6
9	17,2	31,9	34,8	200	Cat 6
8	15,3	30,2	33,1	250	Cat 6
جدول 1- پارامترهاي مختلف انتقال در استانداردهاي مختلف انتقال در استانداردهاي Cate5/5e و Cate6

دليل ديگر در استفاده از تجهيزات مسي در كاربردهاي مربوط به برق‌رساني سيستم‌هاي تلفني VoIP مي‌باشد. طبق اين استاندارد جديد كه توسط IEEE ارائه شده، يك پريز ديواري مي‌تواند توان موردنياز براي تجهيزاتي نظير
IP Phone، دوربين و ... را فراهم سازد كه اين ويژگي به‌خوبي توسط استانداردهاي مبتني بر كابل‌هاي مسي قابل پشتيباني و ارائه است.

نتيجه‌گيري
در اين مقاله تفاوت‌ها و شباهت‌هاي ميان استانداردهاي Cat 6 و Cat5/5e و دلائلي كه كاربران را قانع كند تا از
Cat 6 استفاده نمايند بيان شدند. اين استاندارد شامل مشخصه‌هاي مربوط به سازگاري محصولات سازنده‌هاي مختلف و سازگاري با استانداردهاي قبلي مي‌باشد.
از نقطه نظر كارايي، اگر ما از ويژگي‌هاي پهناي باند و نسبت سيگنال به نويز براي مشخص كردن كل كارايي استفاده كنيم، كابل‌بندي Cat 6 در مقايسه با Cat5/5e پهناي باندي حدود 2 برابر (200 مگاهرتز) و نسبت سيگنال به نويزي در حدود 16 برابر بهتر ارائه مي‌كند. بقيه موارد مربوط است به جبران كمبودهاي ساير تجهيزات و نويزهاي خارجي و تغييرات حرارتي محيط.
ضمناً Cat 6 از كاربردهاي مختلفي نظير امكان ارسال ويدئو از طريق خط باندپهن چند كاناله تا حداكثر محدوده فركانسي 550 مگاهرتز و نيز سيگنال‌هاي ويدئويي ديجيتالي تا 2 گيگابيت در ثانيه براي HDTV و همچنين كاربردهاي گيگابيت اترنت پشتيباني مي‌كند.
از يك جنبه ديگر، كابل‌بندي Cat 6 براي كارهاي متداول در مقايسه با فيبر نوري مناسب‌تر است و دليل اصلي آن هم تفاوت قيمت عمده اين دو نوع از تجهيزات مي‌باشد. به غير از اين‌ها، استاندارد جديد IEEE براي تغذيه راه دور تجهيزات DTE سازگاري بيشتري با تجهيزات Cat 6 دارد و دليل آن هم به خاطر اتلاف كمتر ولتاژ در اين كابل‌ها مي‌باشد.

رسانه هاي انتقال عبارتند از مسيري که ارسال کننده را به در يافت کننده مرتبط مي سازد.
--- سه نوع متداول رسانه انتقال در يک شبکه عبارتند از :

1- رسنه هاي الکتريکي (مثل کابل زوج سيم به هم تابيده و کواکسيال)

2- کابل هاي فيبر نوري

3- بدون سيم.

-- متداول ترين رسانه هاي انتقال که در شبکه به کار مي روند عبارتند از:

- کابل زوج سيم به هم تابيده بدون لايه محافظ
-کابل زوج سيم به هم تابيده با لايه محافظ

- کابل کواکسيال.                                                                                 

-- انواع کابل زوج سيم به هم تابيده عبارتند از :

1- UTP : ارزان ترين کابل شبکه که در شبکه هاي LAN به کار ميرود نويز مي تواند آثار مخربي روي اين کابل داشته باشد.

2- کابل STP همانند UTP است ولي جهت محافظت داراي لايه محافظ رويي مي باشد و کارا يي با لا تري از UTP دارد اما کار با آن سخت تر است.
-- سازمان EIA کابل UTP را به گروهها ي CAT - 5 تا CAT-1 تقسيم بندي کرده است. کابل CAT -5 براي فواصل يولا ني مناسب تر است
کابل UTP از کانکتورها ي RJ- 45و RJ - 11 استفاده مي کند.
در کانکتور RJ - 45 روش صحيح اتصال سيمها به قرار زير است.

1و2 - 3و6 - 4و5 - 7و8

 کابل کواکسیال

یکی از مهمترین محیط های انتقال در مخابرات کابل کواکسیال و یا هم محور می باشد . این نوع کابل ها از سال 1936 برای انتقال اخبار و اطلاعات در دنیار به کار گرفته شده اند. در این نوع کابل ها، دو سیم تشکیل دهنده یک زوج ، از حالت متقارن خارج شده و هر زوج از یک سیم در مغز و یک لایه مسی بافته شده در اطراف آن تشکیل می گردد. در نوع دیگر کابل های کواکسیال ، به حای لایه مسی بافته شده ، از تیوپ مسی استوانه ای استفاده می شود. ماده ای پلاستیکی این دو هادی را از یکدیگر جدا می کند. ماده پلاستیکی ممکن است بصورت دیسکهای پلاستیکی یا شیشه ای در فواصل مختلف استفاده و مانع از تماس دو هادی با یکدیگر شود و یا ممکن است دو هادی در تمام طول کابل بوسیله مواد پلاستیکی از یکدیگر جدا گردند.

مزایای کابل های کواکسیال

1)      قابلیت اعتماد بالا

2)      ظرفیت بالای انتقال ، حداکثر پهنای باند 300 مگاهرتز

3)      دوام و پایداری خوب

4)      پایطن بودن مخارج نگهداری

5)      قابل استفاده در سیستم های آنالوگ و دیجیتال

6)      هزینه پائین در زمان توسعه

پهنای باند نسبتا" وسیع که مورد استفاده اکثر سرویس های مخابراتی از جمله تله کنفرانس صوتی و تصویری است .

 معایب کابل های کواکسیال

1)      مخارج بالای نصب

2)      نصب مشکل تر نسبت به کابل های بهم تابیده

3)      محدودیت فاصله

4)      نیاز به استفاده از عناصر خاص برای انشعابات

از کانکتورهای BNC)Bayone -Neill - Concelman) بهمراه کابل های کواکسیال استفاده می گردد. اغلب کارت های شبکه دارای کانکتورهای لازم در این خصوص می باشند.

فیبر نوری

یکی از جدیدترین محیط های انتقال در شبکه های کامپیوتری ، فیبر نوری است . فیبر نوری از یک میله استوانه ای که هسته نامیده می شود و جنس آن از سیلیکات است تشکیل می گردد. شعاع استوانه بین دو تا سه میکرون است . روی هسته ، استوانه دیگری ( از همان جنس هسته ) که غلاف نامیده می شود ، استقرار می یابد. ضریب شکست هسته را با M1 و ضریب شکست غلاف را با M2 نشان داده و همواره M1>M2 است . در این نوع فیبرها ، نور در اثر انعکاسات کلی در فصل مشترک هسته و غلاف ، انتشار پیدا خواهد کرد. منابع نوری در این نوع کابل ها ، دیود لیزری و یا دیودهای ساطع کننده نور می باشند.منابع فوق ، سیگنال های الکتریکی را به نور تبدیل می نمایند.

مزایای فیبر نوری

1)      حجم و وزن کم

2)      پهنای باند بالا

3)      تلفات سیگنال کم و در نتیجه فاصله تقویت کننده ها زیاد می گردد.

4)      فراوانی مواد تشکیل دهنده آنها

5)      مصون بودن از اثرات القاهای الکترو معناطیسی مدارات دیگر

6)      آتش زا نبودن آنها بدلیل عدم وجود پالس الکتریکی در آنها

7)      مصون بودن در مقابل عوامل جوی و رطوبت

8)      سهولت در امر کابل کشی و نصب

9)      استفاده در شبکه های مخابراتی آنالوگ و دیجیتال

10)   مصونیت در مقابل پارازیت

معایب فیبر نوری

1)   براحتی شکسته شده و می بایست دارای یک پوشش مناسب باشند. مسئله فوق با ظهور فیبر های تمام پلاستیکی و پلاستیکی / شیشه ای کاهش پیدا کرده است .

2)   اتصال دو بخش از فیبر یا اتصال یک منبع نور به فیبر ، فرآیند دشواری است . در چنین حالتی می توان از فیبرهای ضخیم تر استفاده کرد اما این مسئله باعث تلفات زیاد و کم شدن پهنای باند می گردد.

3)   از اتصالات T شکل در فیبر نوری نمی توان جهت گرفتن انشهاب استفاده نمود. در چنین حالتی فیبر می بایست بریده شده و یک Detector اضافه گردد. دستگاه فوفق می بایست قادر به دریافت و تکرار سیگنال را داشته باشد.

4)   تقویت سیگنال نوری یکی از مشکلات اساسی در زمینه فیبر نوری است . برای تقویت سیگنال می بایست سیگنال های توری به سیگنال های الکتریکی تبدیل ، تقویت و مجددا" به علائم نوری تبدیل شوند.

کابل های استفاده شده در شبکه های اترنت

Specification Cable Type Maximum length
10BaseT Unshielded Twisted Pair 100 meters
10Base2 Thin Coaxial 185 meters
10Base5 Thick Coaxial 500 meters
10BaseF Fiber Optic 2000 meters
100BaseT Unshielded Twisted Pair 100 meters
100BaseTX Unshielded Twisted Pair 220 meters

ايجاد يک کابل UTP به منظور اتصال کامپيوتر به هاب ( معروف به کابل های Straight )
اترنت عموما" با استفاده از هشت کابل هادی به همراه هشت پين ماژولار plugs/jacks  ، داده را حمل می کند . کانکتور استاندارد،  RJ-45 ناميده شده و مشابه کانکتور استاندارد  RJ-11 است که در تلفن استفاده می گردد. يک رشته کابل CAT5 شامل چهار زوج سيم بهم تابيده است که هر زوج دارای دو رشته سيم با رنگ هائی خاص است . (يک رشته رنگی و يک رشته سفيد با نواری به رنگ رشته زوج مربوط  ) . به منظور تسهيل در امر نگهداری ، می بايست به اندازه ضروری سيم های بهم تابيده را از حالت پيچش خارج نمود ( مثلا" حدود يک سانتيمتر ) . زوج های در نظر گرفته شده برای اترنت ده و يکصد مگابيت به رنگ نارنجی و سبز می باشند . از دو زوج ديگر ( رنگ قهوه ای و آبی ) می توان به منظور يک خط اترنت دوم و يا اتصالات تلفن استفاده نمود . 
به منظور کابل کشی کابل های UTP از دو استاندارد متفاوت با نام   T-568B ( يا EIA ) و T-568A ( يا AT&T ، 258A ) ، استفاده می گردد . تنها تفاوت موجود بين آنان ترتيب اتصالات است .

موارد استفاده
متداولترين کاربرد يک کابل straight ، اتصال  بين  يک کامپيوتر و هاب /سوئيچ است . در چنين مواردی ، کامپيوتر مستقيما" به هاب و يا سوئيچ متصل شده که به صورت اتوماتيک و با استفاده از مداراتی خاص،   کابل  cross over می گردد .

شکل فوق يک اتصال استاندارد straight در کابل های CAT5 را نشان می دهد که از آن به منظور اتصال يک PC به هاب استفاده می گردد . ممکن است با مشاهده شکل فوق انتظار داشته باشيد که  +TX يک طرف به +TX طرف ديگر متصل گردد( عملا" اين اتفاق نيافتاده است ) . زمانی که يک PC به  هاب متصل می گردد ، هاب به صورت اتوماتيک و با استفاده از مدارات داخلی خود کابل را  X-over  نموده  و بدين ترتيب ، پين شماره يک از کامپيوتر ( + TX ) به پين شمار يک هاب ( + RX ) متصل می گردد .
در صورتی که هاب عمليات x-over را انجام ندهد ( در زمان استفاده از پورت Uplink  ) ، پين شماره يک  کامپيوتر (+ TX) به پين شماره يک هاب (+ TX ) متصل می گردد . بنابراين مهم نيست که چه نوع عملياتی را  با پورت HUB انجام می دهيم  (  Uplink و يا نرمال ) ،  سيگنال های نسبت داده شده به  هشت پين  سمت PC ، همواره يکسان باقی مانده و  هاب با توجه به نوع استفاده از پورت ( نرمال و يا Uplink) عمليات لازم را انجام خواهد داد

گاز SF6

گاز SF₆

گاز SF6  در صنعت برق، به عنوان يك ماده عايقي در تجهيزات فشار قوي و در سطوح ولتاژ بالا بسيار كاربرد دارد.اگرچه SF6 خالص به لحاظ شيميايي خنثي مي باشد، اما در عين حال يك گاز گلخانه اي قوي با يك شبكه مولكولي است كه خواص آن در شرايط گرما، بسيار فراتر از دي اكسيد كربن خواهد بود. ساختمان مولکولی گاز SF₆ به صورت یک هشت ضلعی است که در هر گوشه آن یک اتم فلوئور و در مرکز آن یک اتم گوگرد قرار گرفته و فاصله هر اتم از اتم فلوئور 58 آنگستروم است .

وزن اتمی این گاز برابر با 06/146 و در فرمول شیمیایی آن 95/21% گوگرد و 05/78% فلوئور موجود است .در حالت گازی از قانون گازهای طبیعی پیروی میکند و لذا تغییر فشار فقط با تغییر درجه حرارت و آن هم در محدوده به نسبت بزرگی از آن صورت می گیرد . ویژگی فشار- حرارت  گاز SF₆ نمایانگر حالت تعادل بین گاز و مایع است یعنی در همان حالتی که در سیلندرهای حامل خود وجود دارد.

SF₆  يكي از نادرترين عناصر غير اكتيو در شرايط معمولي است . در يك محفظه كوارتز تا 500 درجه سانتي گراد هيچ تجزيه اي روي آن صورت نمي گيرد . در درجات بالاتر از 150 درجه سانتي گراد بعضي از فلزات به عنوان كاتاليزور در جهت تجزيه حرارتي به تدريج روي آن موثر واقع ميشود ، لذا بايد در انتخاب يك فلز مناسب جهت محفظه SF₆ دقت لازم صورت گيرد . SF₆ غير سمي ، غير قابل اشتعال و داراي خاصيت خوب حرارتي و انتقال حرارتي ( 6/1 برابر هوا) است .

گاز هگزا فلوئوريد گوگرد ( SF6) يك دي الكتريك عالي با خواص بي نظير در قطع كنندگي ( خاموش كردن ) قوس مي باشد و اين ويژگي منجر به كاربرد وسيع و موفقيت آميز در كليدهاي قدرت پستهاي گازي شده است . معرفي و شناخت آن در سال 1960 بوده و تجهيزات گازي SF6 تا سال 1980 ساخته شده اند . امروزه ، كاربرد اين گاز به حد مطلوبي رسيده و تعداد تجهيزات تعويضي ( تجهيزات روغني جايگزين شده با گازي ) ، افزايش يافته است . تحت شرايط ايده آل ، وقتي يك عمل تخليه در كليد رخ مي دهد ، هركدام از اتمهاي فلوئور موجود در گاز SF6 يك الكترون گرفته و از اتم گوگرد جدا مي شوند و هنگام پايان عمل ، آن الكترون بدست آورده را از دست داده و با تركيب با يك اتم گوگرد ، دوباره گاز SF6 را تشكيل ميدهد كه به اين مراحل        “ خودسازي ” و يا “ خواص بازيابي ” گاز SF6 گويند . اين واكنش در تجهيزات الكتريكي گازي ( SF6 ) فشار قوي رخ ميدهد و وقتي كه ذرات ديگري از قبيل اكسيژن ، آب حاصل از آلودگي اتمسفري ، كربن موجود در مؤلفه هاي تفلوني كليد ، مس ، تنگستن موجود در كنتاكتها و همچنين آلومينيوم ، با ذرات گوناگوني كه از تجزيه SF6 بوجود آمده اند برخورد نمايد ، واكنش ميدهد .

علاوه بر مزاياي فوق ، تجهيزات تزريق شده با گاز SF6 ، نيازي به تعميرات و نگهداري نداشته و بدون دردسر مي باشد . شايان توجه اينكه SF6 توانسته استفاده از تجهيزات روغني را محدود سازد ، از اينرو با توجه به نياز صنعت ، دستورالعملهاي جديد مطابق با آنها ( تجهيزات گازي ) با موارد جديد بايد تطابق يابد. ايمني، نوع عملكرد آنها در خاموش كردن قوس و در نظر گرفتن اثر گلخانه اي محيط زيست اين گاز ( عدم تاثير در سوراخ شدن لايه ازن ) ، از جمله اين موارد است كه علاوه بر ايجاد تغيير كاربري قديمي گاز SF6 ، انگيزه زيادي در ارزيابي فرآيند گاز و استفاده مجدد از گازهاي ذخيره شده بوجود آورده است .

در استفاده از اين گاز ، كاهش هزينه تعميرات ( به جهت اينكه كليدهاي گازي در مقايسه با ديگر كليدها ، به تعميرات كمتري نياز دارند ) ،  امكان مونيتورينگ اجزاء داخلي كليد و كاهش هزينه بازرسي مؤلفه هاي داخلي كليد، هزينه هاي راه اندازي در فرايندهاي گازي كم مي شود ،  قابليت اطمينان بهبود ميابد ،  ايمني بالا از جمله مزاياي اين گاز است .

استحكام الكتريكي SF₆ به اضافه خواص بالا كاربرد آن را در برق فشار قوي در دامنه بسيار گسترده اي امكان پذير ساخته است زيرا استحكام الكتريكي اين گاز در فشار يك اتمسفري و در شرايط كاملاً برابر چند برابر استحكام الكتريكي هوا يا ازت است . لذا تقليل حجم و وزن دستگاههاي مورد كاربرد SF₆ از يك اندازه حد اقل برخوردار است . به عبارت ديگر ، با در نظر گرفتنن يك فشار برابر براي هوا و SF₆ فاصله بين دو نقطه ار سطوح پتانسيل تقليل پيدا مي كند يا با در نظر گرفتن يك استحكام الكتريكي براي اين دو فشار مورد نياز و وزن دستگاه ها كمتر ميشود و يا با در نظر گرفتن عايق روغن از نظر كاربرد نه تنها SF₆  سبكتر از روغن است بلكه از نظر حجم نيز امكان بكار گيري يك حجم كوچكتر براي SF₆ وجود خواهد داشت ; زيرا موقع بروز قوس الكتريكي در محفظه هاي حاوي SF₆  و روغن افزايش فشار در محفظه SF₆ فقط به اندازه يك عدد اعشاري خواهد بود حال آنكه فشار توليدي توسط قوس الكتريكي و احياناً تجزيه مقدار كمي از روغن سبب افزايش بسيار زياد فشار محفظه روغن ميشود .در كاربرد يك گاز به عنوان ماده عايقي در فشار قوي و قضاوت درباره استحكام الكتريكي آن با استفاده از قانون پاشن ، رابطه بين شكست ولتاژ آن گاز نسبت به حاصلضرب فشار ( در يك درجه حرارت ثابت ) يا چگالي آن را ( براي در نظر گرفتن تمام تغييرات فيزيكي آن در درجات حرارت مختلف ) در فاصله تخليه ، مبدا قرار ميدهند .

U_d = f ( P. a )      or     U_d = f (δ . a ) { bar.cm}

اگر چگالي نسبي آن را كه نسبت به شرايط عادي محاسبه شده باشد ، در نظر بگيريم خواهيم داشت :

U_d = f (δ . a )

هر گاز داراي يك منحني خاص خود در اين نوع است و براي مقايسه بين گازها از اين محنحني استفاده       مي كنند . مقدار مينيمم ولتاژ شكست براي SF₆ برابر  507 ولت در  p.d = 0.00035 {bar.cm} و براي هوا 352 ولت در p.d = 0.00073{bar.cm} است .

داشتن خواص عالي گاز  SF₆ سبب كاربرد آن در بسياري از تاسيسات برق رساني  ، دستگاههاي الكتريكي و ديگر صنايع شده است .در صنعت برق فشار قوي ، خاصيت آتش خاموش كن در كليد هاي فشار قوي ، خاصيت عايقي آن در پستهاي سر بسته گازي از نوع SF₆ (GIS) كابلهاي SF₆ و خطوط لوله انتقال انرژي الكتريكي ، ترانسفورماتورها ، خازنهاي اندازه گيري براي ولتاژهاي بالا ، ژنراتورهاي الكترو استاتيكي ، دستگاههاي اشعه ايكس ، برقگيرها و نيز در صنايع ريخته گري ( براي جلوگيري از نفوذ هوا ) و صنايع شيشه سازي استفاده مي كنند .خاصيت خنك كنندگي اين گاز موجب استفاده از آن در ترانسفورماتورهاي قدرت نيز امكان پذير ساخته است . برخي از كارخانه هاي ترانسفورماتور سازي ، ترانسفورماتورهاي با ولتاژ 66 كيلو ولت و قدرت 20 مگا ولت آمپري ( سيستم خنك كنندگي ONAN و ONAF ) را توليد كرده اند .

 علت آزمايش گاز SF6 جهت  افزايش ايمني ،  كاهش آثار مخرب زيست محيطي ، صرفه جوئي هزينه تعميرات و نگهداري  روشهاي بكارگيري توسعه يافته ( بهينه سازي روشهاي كاربرد قديمي ) است .

تحليل آلاينده هاي گاز ، فرايندهاي تشخيص تركيب مواد حاصل از تجزيه ، هنگام قوس الكتريكي و چگونگي انجام آن فرآيندها ، اصول تشخيص شرايط عملكرد تجهيزات گازي SF6 را فراهم مي سازد .

حالت نمونه ذيل را ملاحظه فرمائيد :

ميزان گازهاي موجود در كليد قدرت
	فاز 3	فاز 2	فاز 1	( تركيب )
	996190	995848	998191	هگزا فلوئوريد گوگرد	SF6
	2917	649	964	نيتروژن	N2
	638	136	341	اكسيژن	O2
	255	3365	504	تترا فلوئوريد كربن	CF4
	-	1	-	فلوئوريد تيونيل	SOF2
	-	1	-	دي اكسيد كربن	CO2

اين جدول مربوط به يك كليد 161 كيلوولتي و 2000 آمپري از نوع SF6 تك فشار ، تانك تحت ولتاژ و با مكانيزم عملكرد فنر است كه جهت برقراري مدار يك بانك خازني 168 مگاواري ، 2 تا 3 بار در روز عمل مي كند . گازهاي نامبرده در اين جدول ، گازهائي هستند كه هنگام عملكرد يك كليد گازي SF6 ، در محفظه قطع آن كليد متصاعد ميشوند . درصد اين گازها در هر فاز قابل ملاحظه است . بعنوان مثال، 8/99% از گاز داخل محفظه فاز 1 كليد مورد نظر ، گاز SF6 است ( جمع هر ستون ، مقدار 100000 است ) . در 20 سپتامبر 1997 ، يك واحد توزيع كنترل از راه دور ، اين كليد را بكار انداخت . فاز دوم اين كليد ، دچار اشكال شد و نتوانست عمل كند و نتيجتا رله جريان زياد و رله خطاي كليد فعال شده و عملكرد اين رله ها باعث ايزوله شدن باس سكشن هائي كه نقش تغذيه كليد را بعهده داشتند، گرديد . پس از اين فاصله زماني مجاز ، مركز توزيع ( ديسپاچينگ ) قادر به برقدار كردن از راه دور باس سكشن ها، گرديد. اين شكست تاثيري در گسيختگي اين كليد قطع جريان نداشت. كليد از نظر معيوب بودن ، بازبيني شد . فشار گاز در تمام فازها نرمال بود و بعد از آخرين عمل وصل كليد ، فنرها دشارژ شدند . تمامي آزمايش ها ، عايقي ، زمانبندي، عملكردها و مقاومت كنتاكتها با نتايج رضايت بخشي بدست آمد و هيچ مشكلي در كليد مشاهده نشد .

اين نمونه هاي گاز از هر سه فاز جمع آوري شده و مقدار زياد گاز CF₄ در فاز 2 ، بيانگر خوردگي در تفلون است . تصميم بر اين شد كه اين گاز را از كليد خارج نموده و به صورتيكه قابل مشاهده باشد، كليد را بازرسي كنند . قوس در فاصله مياني محفظه قطع و كنتاكتهاي ثابت و متحرك مشاهده شد . يعني اين قوس بين كنتاكتهاي ثابت و متحرك صورت نپذيرفته ، از اينرو فاز دوم اين كليد تعويض شد ( تا قوس بين محفظه قطع و كنتاكتها زده نشود كه اين خود ، باعث متصاعد شدن گاز CF₄ناخواسته و اضافي در اين فاز گردد ) . 

روشهاي رايج براي بازرسي نشتي SF6 ، شامل استفاده از صابون است كه با اين عمل، در صورت وجود نشتي، حبابهاي گاز در محل نشتي ظاهر مي شوند و بدين ترتيب نشتي تشخيص داده مي شود. اين روش نسبتا" زمان بر بوده و بدليل اينكه لازم است تا تجهيزات مورد بازرسي بي برق گردند، پر هزينه مي باشد.

اخيرا" مؤسسهEPRI  براي تشخيص نشتي گاز SF6 ، روش جديدي مبتني بر استفاده از دوربين “GasVue”،براي انجام بازرسي در محل تجهيزات ارائه نموده است. دوربين ليزري“GasVue” يك فناوري جديد در بازرسي و آشكار سازي نشتي گاز  SF6مي باشد. اساس كار اين دوربين بر تركيب Co₂laser (قسمتي كه طول موجهاي مادون قرمز را براي جذب و شناسايي SF6هماهنگ مي نمايد)با يك سيستم تصويري مادون قرمز مي باشد و بدين ترتيب، امكان مشاهده نشتي SF6 كه براي چشم غير مسلح و ديگر تجهيزات بازرسي بصري، غير محسوس است، فراهم مي گردد.

اين دوربين با سرعت و دقتي فراوان و بي نياز از خروج تجهيزات تحت بازرسي از حالت بهره برداري، حتي نشتي ناشي از يك سوراخ ريز را نشان مي دهد. استفاده از اين دوربين سبب ميگردد كه شركتهاي برق، نشتي هاي مربوط به گاز SF6 را سريعتر و صحيحتر از روشهاي رايج تشخيص دهند. در نتيجه با استفاده از اين سيستم، هزينه هاي مربوط به عيب يابي كاهش يافته و ميزان اتلاف گاز SF6 نيز كمتر مي گردد.

بعلاوه مي توان نشتي روي سطوحي را كه به سختي در دسترس مي باشند شناسايي كرد و نيز با توجه به ساير تكنيكها، حتي طيفهاي ضعيف گاز و يا نشتيهاي پالسي را كه در حال خروج هستند، نشان داد. دوربين مذكور، ايمني عمليات بازرسي را بهبود مي بخشد چرا كه كاربر دوربين مي تواند از يك فاصله امن از تجهيزات و نيز در ارتفاع معيني از زمين كه عموما" بر روي نردبانها و چوب بستها مي باشد، عمل بازديد را هدايت نمايد.

براي آشكار سازي نشتي گاز SF6 در كليدها و ديگر تجهيزات يك پست در ايالت ايلي نويز( آمريكا) ، بجاي آزمايشات مرسوم، از دوربين ليزري“GasVue” استفاده گرديد. با صرف نظر از هزينه هاي مشترك بين اين روش و آزمايشهاي مرسوم حبابي(صابوني)، برآورد بعمل آمده نشان داد كه هزينه صرفه جويي شده به واسطه اين روش كاربردي ساده، معادل 12 هزار دلار مي باشد. پس از سرمايه گذاري مؤسسه EPRI در امر پيشرفت دوربين مورد نظر، شركت "اديسون" در نيويورك، در چند نوبت از ماه، از اين دوربين استفاده كرده است.همچنين شركت برق آفريقاي جنوبيEskom از اين دوربين در چهار پست خود استفاده كرده است.

منابع (با تصرف): دكتر بهروز قره بيگلو ( كارشناس ارشد شركت مشانير)

لاین تراپ - LINE TRAP( تله موج )

لاين تراپ ( LINE TRAP )

 لاين تراپ يا تله موج : امروزه يكي از اجزاي اصلي در هر پست فشار قوي سيستم ارتباطي PLC  است .از اين وسيله  براي ارتباط صوتي ( بيشتر ) استفاده میشود و در كاري حساس تر جهت انتقال داده هاي هر پست و سيستم هاي حفاظتي نيز استفاده مينمايند .

خطوط فشار قوي بعنوان سيم هاي ارتباطي بين دو نقطه در ارتباط ها نقش دارند ، براي در خدمت گرفتن از اين كابلهاي ولتاژ بالا و فركانس 50 هرتز برق ( در ايران) احتياج به لوازمي است كه بتواند اطلاعات و صوت و تصوير را با فركانسي مشخص ( عموما بين 300 تا 2000 هرتز ) بروي سيستم انتقال انرژي منتقل نمايد . اين وسيله بطور عموم به تله موج شناخته ميشود كه شامل اجزايي است و تنظيمات خاص خود در ولتاژ هاي مختلف را دارد كه در اين مقوله با اين تجهيز بيشتر آشنا ميشويم.

تله كوج از اجزايي تشكيل شده است كه به مهمترين آنها مي پردازيم :

الف ) كويل اصلي :

عموماً به شكل استوانه اي است و شامل اندوكتانس اصلي مدار ( حد اكثر تا 2 ميلي هانري ) لاين تراپ ( تله موج ) مي باشد. جنس آن عموما از آلومينيوم سبك است  و بطور سري با سيستم انتقال انرژي از يك طرف و با ترانس ولتاژ خازني ( بعنوان خازن كوپلاژ ) از طرف ديگر ارتباط دارد .اين كويل تحمل بالايي دارد بطوريكه در برابر جريانات اتصال كوتاه و رعد و برق تحمل پذيري بالايي دارد و هادي هاي آن مستقيم توسط جريانات هوا خنك ميشوند ( بدين جهت بين هر دور از كويل يك فاصله هوايي كوچك در نظر گرفته ميشود) . كويل را در برابر نفوذ پرندگان توسط سيم هاي توري در دو سر كويل محافظت          مي نمايند. بسته به طراحي ، كويل بصورت آويزان و يا بروي ترانس ولتاژ نصب ميشود ( چه بصورت ايستاده و يا خوابيده ).

ب ) برقگير :

كار برقگير مشخص است ، جهت زمين كردن اضافه ولتاژ ها در داخل كويل اين برقگير نصب ميشود . البته در دوسر كويل هم جهت جلوگيري از كرونا ميتوان حلقه هاي محدود كننده تعبيه شود .

ج ) واحد تنظيم كننده ( Tuning Unit ) :

واحد تنظيم كننده در محفظه اي عايق و بصورت موازي با كويل اصلي به شكلي قابل انعطاف در داخل استوانه ( كويل ) قرار دارد . كار اين دستگاه تطبيق امپدانس است كه در كارخانه سازنده با توجه به سفارش مشتري تنظيم ميشود  و در هنگام نصب تغييري در آن نميتوان ايجاد نمود (واحد تنظيم كننده را ميتوان براي چند باند فركانسي تنظيم نمود) .

هنگام كار بروي واحد تنظيم كننده بايد آنرا حتماً اتصال كوتاه نمود چون بعلت ميدانهاي الكتريكي ممكن است تا ولتاژهاي بسيار بالايي شارژ شود و براي مدت زماني ميتواند باقي بماند .

خازن کوپلاژ-  Coupling Capacitor(CC)

خازن کوپلاژيا خازن مبدل ولتاژ Capacitor Voltage Transformer(CVT)از تعدادي خازن سري تشکيل شده است که دستگاه PLC را از ولتاژ فشار قوي ايزوله مي نمايد. اين قسمت رابط بين خط فشار قوي و Coupling Devices مي باشد، و اصلي ترين قسمت وسايل کوپلاژ ميباشد. ظرفيت اين خازن بين 1000Pf تا 10000 pf مي باشد که به همراه تله موج به عنوان يک فيلتر بالا گذر عمل مي نمايد.

Coupling Device (CD)-  دستگاه کوپلاژ

CD  يا Line Matching Unit (LMU) بين نقطه ولتاژ پايين خازن کوپلاژ و دستگاه قراردارد واز قسمتهاي زير تشکيل شده است:

Drain coil _کويل نشتي

Surge arrester_برق گير اوليه

_سوئيچ اتصال به زمين

Matching transformer_ترانسفور ماتور تطبيق امپدانس

Tuning devices_وسيله تنظيم

Surge arrester_برق گير ثانويه

Matching transformer - ترانسفور ماتور تطبيق

اين ترانسفورماتور ضمن جداسازي اوليه و ثانويه دستگاه کوپلاژ، براي تطبيق امپدانس خط فشار قوي با دستگاه PLC بکار مي رود.

کوپلاژ فاز به زمين

در اين روش PLC بين يک فاز وزمين قرار مي گيرد، در نتيجه يک خازن کوپلاژ(CC) يک تله موج و يک دستگاه کوپلاژ مورد نياز است در بيشتر موارد از اين سيستم استفاده ميشود ، بنابراين داراي هزينه کم ولي معايب زير است:

_ضريب اطمينان آن به لحاظ اينکه روي يک فاز قرار گرفته کم است.

_ميزان تضعيف نويز آن در مقابل ساير روشها زياد است.

از آنجا كه معمولاً در پستهاي فشار قوي از ترانسفورماتور ولتاژ خازني جهت اندازه‌گيري ولتاژ استفاده مي‌شود، مي‌توان از خازن همين ترانسها نيز جهت كوپلينگ استفاه كرد. در هنگام استفاده از ترانسفورماتور ولتاژ خازني به جاي خازن كوپلينگ لازم است به دو نكته زير توجه شود ترانسفورماتورهاي ولتاژ خازني داراي دو ترمينال خروجي ولتاژ متوسط و ولتاژ پائين هستند. جهت اتصال به واحد تطبيق امپدانس بايستي از ترمينال ولتاژ پائين استفاه شود.

ظرفيت خازني ديده شده توسط واحد تطبيق امپدانس، اتصال سري دو خازن C₁ و C₂ است كه مقدار آن  خواهد بود. (C₁ ظرفيت خازني بين ترمينال ولتاژ متوسط و فشار قوي و C₂ ظرفيت خازني بين ترمينال ولتاژ متوسط و ولتاژ پائين است).

دستگاه فرستنده – گيرنده  PLC  :

اين وسيله وظيفه ارسال و دريافت سيگنالهاي مخابراتي را بعهده دارد. محدوده فركانس مورد استفاده در سيستمهاي PLC بين 30 تا 500 كيلوهرتز قرار دارد. حد بالاتر از 500 كيلوهرتز به علت وجود نويز زياد در اين محدوده فركانسي در شبكه‌هاي قدرت و حد پائين‌تر از 30 كيلوهرتز به دلايل اقتصادي انتخاب نمي‌شوند. سيگنالهاي مختلف صحبت، اطلاعات و ... در يك باند فركانس به پهناي 5/2 يا 4 كيلوهرتز چيده شده و سپس به فركانس مطلوب در محدوده 30 الي 500 كيلوهرتز مدوله مي‌شوند. در مرحله بعد اين اطلاعات از طريق كابل ارتباطي، وسيله كوپلاژ، خازن كوپلاژ و خط انتقال قدرت به سمت ديگر خط ارسال مي‌گردند. در مقصد عمل عكس انجام شده و پس از دمدولاسيون، هر بخش اطلاعاتي به واحد مربوطه هدايت مي‌شود. براي ارسال و دريافت همزمان به دو باند فركانس 5/2 يا 4 كيلوهرتزي نيازمنديم. اين باندها ممكن است از نظر فركانس در مجاورت هم قرار گرفته و يا با يك فاصله نسبت به هم مدوله شوند.

بنابراين براي هر كانال ارتباطي مركب از يك باند فركانس براي ارسال اطلاعات و يك باند ديگر براي دريافت آنها حداقل به پهناي باندي در حدود 8 كيلوهرتز نياز داريم (با اين فرض كه باندهاي ارسال و دريافت 4 كيلوهرتزي بوده و در مجاورت هم باشند). براي استفاده بهتر از خط انتقال انرژي مي‌توان از تعداد كانالهاي بيشتري استفاده نمود. تعداد اين كانالها بستگي به نياز پست فشار قوي داشته و با توجه به اهميت،‌ بزرگي و موقعيت آن انتخاب مي‌شود. تمام اين كانالها مي‌بايد در محدوده فركانس 30 الي 500 كيلوهرتز قرار داشته باشند.

هیدرومتر

الکترولیت :

الکترولیت در باطریها عامل اصلی حرکت یونها و انتقال آنها بین صفحات مثبت و منفی می باشد که در باطریهای اسیدی محلول رقیق شده اسید سولفوریک در آب مقطر می باشد و در سلول های قلیایی از محلول هیدروکسید پتاسیم استفاده می شود .

جهت تعیین و میزان الکترولیت, چگالی آن را می سنجند  و از وسیله ای   به  نام غلظت سنج ( Hydrometer – Densimeter  )استفاده می گردد و بر حسب g/cm³  ( گرم بر سانتی متر مکعب ) بیان می شود . هیدرومتر شامل یک مکنده ویک آرومتر ( Aerometer )  در داخل مکنده می باشد که پس از مکش الکترولیت به داخل  ,آرومتر بصورت شناور در آمده ( باید توجه داشت که هیدرومتر بطور عمودی نگه داشته شود تا آرومتر کاملا شناور بوده و به  بدنه هیچ اتصالی نداشته باشد ) با قرائت سطحی که الکترولیت روی آرومتر نشان می دهد ,  میزان غلظت الکترولیت بدست می آید . برای باطریهای اسیدی میزان نرمال آن در باطریهای در حین کار g/cm³  1.22 تا g/cm³  1.24 و در باطریهای قلیایی g/cm³   1.21 است . اگر غلظت از این میزان کمتر بود باید باطریها را شارژ نمود و اگر از این میزان بیشتر بود باید به باطریها آب مقطر یا آب خالص صنعتی اضافه نمود که آب مقطر یا آب خالص صنعتی باید کاملا خالص ,تمیز , بیرنگ و بی بو باشد و درآان ذرات روغنی شناور وجود نداشته باشد . PH آن بین  5 تا 7 بوده ( با تست کردن با کاغذ لیفوم ) و ضریب هدایت آن نباید بیشتر از 10 میکروزیمنس باشد و در آب خالص نباید موادی مانند سولفاتها آاهن , نیکل , کروم , منگنز ,  ترکیبات کلردار , سولفورها و نیتروژن وجود داشته باشد ویا اینکه جریان شارژ را کم نمود.

هیدرومترها در انواع مختلفی ساخته میشوند ،  نوع ارزان آن در اکثر نقاط قابل یافت است اما در باطریخانه های صنعتی استفاده از هیدرومترههای ساده و معمولی وقت گیر خواهد بود از این رو استفاده از انواع پیشرفته آن بهتر به نظر میرسد که شامل هیدرومترهای عقربه ای و دیجیتال است در نوع عقربه ای  مانند نشان دهنده باک اتومبیل عمل میکند ( در خودرو با شناور شدن تیوپ هوا در باک و بالا و پائین بردن اهرمی که به آن متصل است در یک طرف ، در طرف دیگر تعداد دور سیم پیچ کوچکی را کم و یا زیاد میکند که باعث کم و زیاد شدن نشانگر در داخل خودرو میشود  ( به اصطلاح در پشت آمپر ) پیکان هر عددی را نشان دهد باید قرائت نمود هیدرومتر دیگری نیز با همین عملکرد تنها با روشن نمودن LED به رنگ های قرمز ( غلظت پائین ) سفید یا زرد ( غلظت متوسط  و نرمال ) و به رنگ سبز     ( غلظت بالا)  عمل می نماید. با پیشرفت تکنولوژی استفاده از  هیدرومترهای دیجیتالی رواج پیدا نموده و با استفاده از قطعات الکترونیکی میتواند عمل های اندازه گیری مربوط به هر سل را پس از اندازه گیری ثبت نماید و یا در مناطقی که انجام سرویس کمتر مقدور است ( مانند ایستگاههای مخابراتی در ارتفاعات ) این دستگاهها با مخابره نتایج اپراتور را از چگونگی وضعیت باطری ( غلظت ، دمــا و ولتاژ ) مطلع سازد و یا با کم شدن سطح ویا غلظت  الکترولیت، آلارمی را بفرستد .

         آماده سازی الکترولیت :

چگالی الکترولیت لازم برای آماده سازی باطریها ی اسیدی طبق استانداردهای  VDE 0510 _ B.S 3031_ WB 131e Federal Specification OS 801_ SEN 08.01.03 sect.2.1 در دمای 20 درجه سانتی گراد g/cm0.005  ±1.22  است.

اگر غلظت اسید موجود از مقدار استاندارد تفاوت داشته باید طبق فرمول زیر غلظت اسید مورد نیاز را درست کنیم:

1.22 = D + 0.007(T – 20 )           

D  - دانسیته یا چگالی اسید مورد نیاز است .

T – دمای الکترولیت موجود می باشد .

جهت این منظور میبایست در ظرفی تمیز و بدون گرد و غبار از جنس سفال یا پلاستیک ضخیم و یا سربی ( و نه ظروف شیشه ای و فلزی ) آب مقطر و اسید را با هم ترکیب نمود در حین کار با اسید باید کلیه مسائل ایمنی کار با اسیدها را رعایت نمود و از عینک محافظ  ,  روپوش مناسب و دستکش های پلاستیکی و ماسک استفاده کرد. باید توجه داشت که ریختن آب مقطر بروی اسید خطرناک بوده و باید از این کار شدیداً پرهیز نمود چون اسید به خاطر خورندگی بالایش و وزن مخصوص زیادی که نسبت به آب مقطر دارد اجازه نفوذ سریع آب مقطر را نمی دهد و باعث پاشیدن آب مقطر همراه قطرات اسید به محیط اطراف  بعلا وه تولید گازهای ترکیبی می شود . پس از بدست آمدن غلظت مناسب باید اجازه داد محلول کاملا خنک شود ورنگی نداشته باشد .  پس از این مرحله میتوان الکترولیت بدست آمده را در باطریها تا حدود 1 سانتی متر بالای سطح صفحات ریخت و اجازه می دهیم الکترولیت خنک شده و درضمن به درون صفحات کاملا نفوذ نماید تا باطریها آماده شارژ شوند.

        اسید سولفوریکاسید معدنی بسیار قوی می‌باشد. اسید سولفوریک در قرن نهم توسط شیمیدان ایرانی  یعنی زکریای رازی کشف شد. او اسید سولفوریک را از طریق تقطیر خشک کانی‌هایی که شامل سولفات آهن که زاج سبز نامیده می‌شود و سولفات مس که کات کبود نامیده می‌شد بدست آورد. حرارت هر یک از این ترکیبات باعث تجزیه آنها و ایجاد اکسید آهن II یا اکسید مس II ، آب و می‌گردد. ترکیب آب و حاصل شده ، محلول رقیق اسید سولفوریک ایجادمی‌کند این روش با ترجمه متون علمی و کتاب‌های دانشمندان مسلمان ایرانی توسط شیمیدان‌های اروپایی در قرون وسطی مانند آلبرت ماگنوس در اروپا شناخته شد و به این دلیل اسید سولفوریک را شیمیدان‌های قرون وسطی به نام جوهر گوگرد شناختند. در قرن هفدهم ، جان گلوبر ، اسید سولفوریک را از سوزاندن سولفورو نیترات پتاسیم در مجاورت بخار آب تهیه کرد. در سال 1746 ، جان روبک اسید سولفوریک را با غلظت 40-35% در ظروف سربی تولید می‌کرد. جوزف گیلوساک با اصلاح روش روبک ، اسید سولفوریکی با غلظت 78% بدست آورد با این همه صنایع رنگرزی و سایر صنایع شیمیایی خواهان اسید سولفوریک با غلظت بالاتر بودند. در اواسط قرن 18 این امر با روش تقطیر خشک کانی‌ها ، شبیه همان روش اولیه رازی ممکن شد. در این روش سولفید آهن در اثر حرارت در هوا تولید سولفات آهن II می‌کند و فراورده حاصل با حرارت اضافی اکسید شده و تولید سولفات آهن III می‌کند که آن هم در اثر حرارت در 480 درجه سانتیگراد تجزیه شده و اکسید آهن و ایجاد می‌کند. عبور دادن به آرامی از میان آب ، اسید سولفوریک با غلظت بالا ایجاد می‌کند.

 این اسید با هر درصدی در آب حل می‌شود. اسید سولفوریک در گذشته به نام جوهر گوگرد معروف بوده است. وقتی غلظت بالایی از گازی به اسید سولفوریک اضافه می‌شود، الئوم یا اسید سولفوریک دود کننده به فرمول ایجاد می‌شود. واکنش اسید سولفوریک با آب بسیار گرمازا می‌باشد.همان طور که ذکر شده اضافه کردن آب به اسید سولفوریک غلیظ خطرناک است. زیرا در اثر حرارت حاصل از واکنش اسید و آب ، آب داغ ممکن است به اطراف پراکنده شود.بنابراین آن را با آرامی به آب اضافه می‌کنند. این مساله بدلیل پایین بودن دانسیته آب نسبت به اسید سولفوریک می‌باشد که آب میل دارد روی اسید قرار گیرد. میل ترکیبی اسید سولفوریک با آب بقدری بالاست که می‌تواند مولکول‌های هیدروژن و اکسیژن را از بقیه ترکیبات بصورت آب جدا کند. به عنوان مثال مخلوط کردن گلوکز و اسید سولفوریک ، عنصر کربن و آب ایجاد می‌کند.

غلظت سنج دیجیتال، با توانایی ذخیره و ثبت دما برای هر سل:

 

بــاطــریــهــــا

بــاطــریــهــــا:

بطور کلی میان هر تیغه فلزی با کاتیونهای مربوط به آن فلز بصورت محلول ممکن است اختلاف پتانسیلی برقرار شود. هر اندازه فلز به کار رفته فعالتر باشد بار الکتریکی منفی که از این راه در تیغه جمع میشود بیشتر خواهد شد و از آنجا اختلاف پتانسیل بزرگتری بین محلول و تیغه فلزی روی خواهد داد.

در مورد فلزات غیر فعال مانند مس و نقره نیز ممکن است تعدادی از یونهای فلزی که در محلول است به فلز وارد شده و تیغه نسبت به محلول دارای یک بار الکتریکی مثبت شود . بطور کلی میان هر فلز با نماد M و محلول کاتیون از آن M (aq)  تعادل زیر برقرار است :     ) الکترون e =)                   M(aq) + ne    M(s)=                            به تیغه فلزی در محلول کاتیونی الکترود گفته میشود و از زوج نمودن دو الکترود مناسب یک سلول الکتروشیمیایی تشکیل میشود و یکی از الکترودها که بار منفی بیشتری دارد آند ( قطب منفی ) و دیگری کاتد ( قطب مثبت ) میشود که باعث ایجاد ولتاژ شده که در تمام فلزات ولتاژ در حد کافی جهت مقاصد کاری نرمال نمی باشد.

ولتاژ یک سلول علاوه بر فلزات بکار رفته تابع عوامل دیگری مانند دما و غلظت محلول یونی بکار گرفته شده نیز میباشد ولتاژ برخی از سلولها با افزایش دما (در غلظت ثابت ) افزایش و در برخی هم نیز کاهش می یابد و در غلظت نیز هر اندازه غلظت واکنش دهنده ها بیشتر باشد و غلظت محصولات کمتر,  نیروی محرکه تولیدی بیشتر خواهد بود در نتیجه در یک سلول برای افزایش ولتاژ باید آند رقیق تر و کاتد غلیظ تر باشد.برای نسبت دادن پتانسیل الکتریکی به هر الکترودی آن را با الکترود استاندارد می سنجند . الکترود استاندارد H بعنوان الکترود مرجع پذیرفته شده و پتانسیل الکتریکی آن در هر دمایی صفر در نظر گرفته شده است . در این الکترود گاز هیدرون در فشار یک اتمسفر از اطراف یک تیغه پلاتینی پلاتین دار دمیده میشود و از آنجا تعادل زیر برقرار می گردد:

                                                         H2(g) = 2H(aq) +2e       :   E = 0.000 volt                                             

برای ارزیابی الکترود مورد مطالعه  M  آنرا با الکترود استاندارد زوج نموده تا یک سلول ولتایی حاصل شود و پتانسیل الکترودی آنرا اندازه گیری کرده , ممکن است  M  قطب مثبت و یا منفی شود.

جدول پتانسیل  استاندارد

             ولت

Li (aq)+ 2 ē  → Li(s) ……………………………………………….………………-3.05

Cd² (aq)+2ē → Cd (s)……………………………………………............................-0.40

Pbso4 (s) + 2   ē→  Pb (s) + so4² (aq)……………………………………..………..-0.31

Ni² (aq) + 2 ē→Ni (s)………………………………………………………………..-0.25

Pb²  (aq) +2 ē→Pb(s)………………………………………………………………..0.13

2H (aq) + 2ē→ H 2 (g)……………………………………………………………… 0.00

 So4²(aq) + 4 H(aq)+ 2 ē → So2(g) +2H2o……………………..………………….+0.20

Pbo2 (s) +4H (aq) + so4 ² (aq)+2ē→Pbso4 + 2H2o……………………………….+1.70

F2 (g) + 2 ē→ 2f (aq)……………………………………………………………….+2.87

                                                                                                                                                            پتانسیل های کاهشی استاندارد در دمای 25 درجه سانتیگراد و فشار یک اتمسفر میباشند.

گونه ای که پتانسیل کاهشی آن مثبت تر است (طبق جدول بالا ) کاتد انتخاب میشود .

گالوانی یک دانشمند ایتالیایی بود و شهرتش بخاطر انجام آزمایشات در مورد اثرات جریان الکتریسیته بر بافتهای زنده بوده  او مشاهده نمود که در زمان رعد و برق ، دو چنگال را اگر با عصبهای پاهای یک قورباغه مرده وصل کند ، ماهیچه ها تکان میخورد ، گالوانی بر این عقیده بوده که نوعی جدید از الکتریسیته را کشف کرده است.

اما نخستین تلاش برای ساخت پیل توسط ولتا صورت گرفت ،ولتا دانشمندی ایتالیایی بود و در سال 1794 توضیح داد که چرا وقتی پای قورباغه را با دو فلز مختلف تماس پیدا می کند ، تکان می خورد . وی نشان داد که در اثر اختلاف پتانسیل بوجود آمده بین دو فلز است ولتا در سال 1796  با الکترودهای نقره و روی که با صفحات نمناک از یکدیگر جدا شده بودند وبا اتصال  چند صفحه  به یکدیگراولین پیل را ساخت و در سال 1860 اولین سل قابل شارژ را پلانته اختراع نمود و شش سال بعد جرج لکلانژ سل کلرید آمونیوم – دی اکسید منگنز را اختراع کرد. اما اولین سل قلیایی را لالاندِ و شاپِِرُن ( LALANDE – CHAPERON) در سال 1881 ساختند که بصورت الکترودهای مس و روی در محلول  KOH  بوده است.

طرح باطری قلیایی ادیسون نیز از اکسید نیکل و آهن بوده که در سال 1900 بجای آهن از مواد فعالتر مانند کادمیوم استفاده گردید و در اروپا بالاخص آلمان بروی طرح ادیسون مطالعات زیادی انجام گرفت که نهایتا در سال 1928,  آلمانیها نوع جدید و یکپارچه این نوع باطریها  را به ثبت رساندند .

اما کاوش های جدید نشان می دهد  پیل الکتریکی را ایرانیان  اختراع کردند ایرانیان تقریبا ۱۷۵۰ سال پیش باتری را اختراع نمودند و از آن بطرز ماهرانه و عالمانه ای استفاده می نمودند. در سال 1330 خورشیدی، باستان شناس آلمانی ویلهلم کونیک و همکارانش در نزدیکی تیسفون ابزارهایی از دوران اشکانیان را یافتند. پس از بررسی معلوم شد که این ابزارها پیل‌های الکتریکی هستند که به دست ایرانیان در دوران اشکانیان ساخته شده و به کار برده می‌شده‌اند. او این پیل‌های تیسفون را Baghdad Battery  نامید. اکتشاف این اختراع ایرانیان به اندازه‌ای تعجب و شگفتی جهانیان را بر انگیخت که حتی برخی از دانشمندان اروپایی و امریکایی این اختراع ایرانیان را به موجودات فضایی و ساکنان فراهوشمند سیارات دیگر که با بشقاب‌های پرنده و کشتی‌های فضایی به زمین آمده‌ بودند، نسبت دادند، و آن را فراتر از دانش اندیشمندان و پژوهشگران ایرانی دانستند. برای ایشان پذیرفتنی نبود که ایرانیان 1500 سال پیش از گالوانی ایتالیایی(1786 میلادی) پیل الکتریکی را اختراع نموده باشند. (برای آگاهی بیشتر می‌توانید به کتاب ارابه خدایان نوشته اریک‌فن‌دنیکن مراجعه کنید.)                                                       

ایرانیان از این پیل‌های الکتریکی جریان برق تولید می‌کردند و از آن برای آبکاری اشیا زینتی سود می‌جستند. اما در پهنه دریانوردی ایرانیان از این اختراع جهت آبکاری ابزارهای آهنی در کشتی و جلوگیری از زنگ زدن و تخریب آنها استفاده می‌کردند.

امروزه باطریهای مورد استفاده در مقاصد صنعتی اغلب باطریهای اسیدی ( سربی – اسیدی ) و قلیایی است که جنس صفحات آنها در مطالب جلوتر مورد بحث قرار می گیرد

کنتاکتور

کنتاکتور

کنتاکتورها
کنتاکتورها کلیدهای الکترو مغناطیسی می باشند که مهمترین جزء مدارهای فرمان الکتریکی را تشکیل میدهد.
موارد استفاده کنتاکتورها امروزه در ماشینهای صنعتی بسیار زیاد بوده و برای راه اندازی و کنترل اکثر ماشینها از کنتاکتور استفاده میشود .
مزایای استفاده کنتاکتورها در ازای کلیدها را میتوان بشرح زیر بیان نمود:
۱.کنترل و فرمان از راه دور توسط کنتاکتور اقتصادی تر وایمنی تر است.
۲.از خطرات ناشی از راه افتادن دوباره ماشینهایی که در اثر قطع ناگهانی برق شبکه از کار افتاده است جلو گیری میکند .
۳.توسط کنتاکتور امکان قطع و وصل مصرف کننده از چندین محل عملی میباشد.
۴.امکان مدار فرمان اتوماتیک مقدور است .
۵.با طراحی مناسب میتوان سرعت قطع ووصل مدار رابالابرد .
۶.حفاظت دستگاه ها مناسب تر و مطمئن تر است .
ساختمان کنتاکتورها:
کنتاکتور تشکیل شده است از یک مغناطیس الکتریکی که یک قسمت آن متحرک بوده و توسط فنری از قسمت ثابت نگه داشته میشود و یک سری کنتاکت عایق شده را از یکدیگر به آن متصل می باشند و با آن حرکت میکنند.
در قسمت ثابت این مغناطیس الکتریکی فیزیک یک سری کنتاکت دیگر نیز محکم شده است . هنگامی که از سیم پیچ مغناطیسی جریان معینی عبور میکند . کنتاکتهای متحرک توسط نیروی مغناطیسی به کنتاکتهای ثابت فشرده می شوند و در همان حال یک یا چند فنر فشرده شده ویا کشیده می شوند . اما زمانی که ولتاژ قطع شده و یا از حد معینی کمتر شود . نیروی فنرها باعث میشود که این کنتاکتها بطور اتوماتیک از هم جدا شوند.
کنتاکتورهای استاندارد شده دارای سه کنتاکت اصلی برای مدار تغذیه مصرف کننده (اصلی) و چند کنتاکت فرعی برای مدار فرمان است .
در مورد کنتاکتور میتوان گفت که یک کلید مغناطیس است که وقتی ولتاژ مورد نظر به آن اعمال میشود یک سری کنتاکت(یا کلید)باز را بسته و یک سری کنتاکت بسته را باز میکند.که با استفاده از این خاصیت مدارهای مختلفی میتوان مدارهای زیادی رو طراحی کرد.این کلید از دو هسته به شکل E یا U که یکی ثابت و دیگری متحرک است و در میان هسته ثابت یک بوبین یا سیم پیچ قرار دارد،تشکیل شده است. وقتی بوبین به برق وصل میشود با استفاده از خاصیت مغناطیسی ،نیروی کششی فنر را خنثی میکند و هسته فوقانی را به هسته تحتانی متصل کرده باعث میشود که تعدادی کنتاکت عایق شده از یکدیگر به ترمینال های ورودی و خروجی کلید متصل میشود و یا باعث باز شدن کنتاکت های بسته کنتاکتور بسته کنتاکتور گردد.در صورتی که مدار تغذیه بوبین کنتاکتور قطع شود ،در اثر نیروی فنری که داخل کلید قرار دارد هسته متحرک دباره به حالت اول باز میگردد.مزایای استفاده از کنتاکتورکنتاکتورها نسبت به کلیدهای دستی صنعتی مزایایی به شرح زیر دارند:1_مصرف کننده می تواند از راه دور کنترل می شود.2_مصرف کننده میتواند از چند محل کنترل شود.3_امکان طراحی مدار فرمان اتوماتیک برای مراحل مختلف کار مصرف کننده وجود دارد.4_سرعت قطع و وصل کلید زیاد و استهلاک آن کم است.5_از نظر حفاظتی مطمئن ترند و حفاظت مطمئن تر و کامل تری دارند.6_عمر موثرشان بیشتر است.7_هنگام قطع برق،مدار مصرف کننده نیز قطع می شود و به استارت مجدد پیدا میکند؛در نتیجه از خطرات وصل ناگهانی دستگاه جلو گیری می کند.کنتاکتور برای جریان های AC وDC ساخته میشود.تفاوت این دو کنتاکتور در این است که در کنتاکتور های AC از یک حلقه اتصال کوتاه برای جلوگیری از لرزش حاصل از فرکانس برق استفاده می شود. نیروی کششی یک مغناطیس الکتریکی جریان متناوب،متناسب با مجذور جریان عبوری از آن و در نتیجه متناسب با مجذور اندکسیون مغناطیسی است.چون مقدار جریان لحظه ای با توجه به رابطه i=Imax SIN wt تعقیر میکند،نیروی کششی مغناطیسی نیز برابر با F=Fmax sin wt (سینوس توان 2 دارد که نمیشد تایپ کنی) خواهد شد و تعداد دفعاتی که این نیرو ماکزیمم و صفر می شود، به اندازه دو برابر فرکانس شبکه خواهد گردید.در نتیجه ،در لحظاتی که مقدار نیروی کششی بیشتر از نیروی مقاوم فنر های کنتاکتور باشد ،هسته کنتاکتور جذب می شود و در لحظاتی که مقدار نیروی کششی کمتر از مقدار نیروی فنر ها شود،هسته متحرک هسته نیز آزاد شده و به محل اول خود باز می گردد.بدین ترتیب در هسته متحرک لرزش و صدا ایجاد خواهد شد این نوسانات را می توان به وسیله یک حلقه بسته در سطح قطب ها جا سازی شده و حدود نصف تا 3/2 سطح هر قطب را پوشانده است از بین برد و لرزش آن را برطرف کرد. عمل این حلقه آن است که مانند سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتوری که در حالت اتصال کوتاه قرار گرفته است،از آن جریان القایی عبور میکند و باعث ایجاد فوران مغناطیسی فرعی در مدار هسته می شود. این فوران فرعی با فوران اطلی اختلاف فاز دارد و در زمانی که نیروی کششی حاطل از فوران اطلی صفر باشد ،نیروی کششی حاصل از فوران اطلی ماکزیمم خواهد بود و در حالتی که نیروی حاصل از فوران ماکزییم باشد ،این نیرو صفر خواهد بود و چون جمع این دو نیرو به هسته متحرک اثر میکند،نیروی کششی در هر لحظه از نیروی مقاومت فنر بیشتر خواهد بود.ولتاژ تغذیه بوبین متفاوت است و از 24 تا 380ولت ساخته می شود. در اکثر کشورهای صنعتی برای حفاظت بیشتر ،تغذیه بوبین کنتاکتور را زیر ولتاژ حفاظت شده (65ولت)انتخاب میکنند. و یا برای تغذیه مدار فرمان ،ترانسفورماتور مجزا کننده به کار می برند.

شناخت مشخصات کنتاکتورنوع کنتاکتور

با توجه به نوع مصرف کننده و شرایط کار ،کنتاکتورها دارای قدرت و جریان عبوری مشخصی برای ولتاژهای مختلف هستنند. بنابراین باید به جدول و مشخصات کنتاکتور توجه کافی مبذول کرد و انخاب کنتاکتو.را منطبق بر مشخصات مورد نیاز قرار داد.برای اتصال مصرف کننده به شبکه باید از کلید یا کنتاکتوری با مشخصات مناسب استفاده کرد که کنتاکت های آن تحمل جریان راه اندازی و جریان دائمی را داشته باشد و همچنین در صورت اتصال کوتاه،جریان لحظه ای زیادی که از مدار عبور می کند. و یا جرقه ای که هنگام اتصال مدار ایجاد می شود ،صدمه ای به کلید نزند.بدین منظور و برای این که بتوانیم پس از طراحی مدار ،کنتاکتور مناسب را برای اتصال مصرف کننده به شبکه انتخاب کنیم،باید با مقادیر نامی مربوط به کنتاکتور آشنا شویم.برای انتخاب کنتاکتور در قدرت های مختلف می توان از جدول هایی استفاده کرد.
قسمتهای مختلف کنتاکتور عبارتند از:
۱- حامل کنتاکتهای ثابت( باید دارای درجه عایقی مناسبی باشد )
۲- ترمینال
۳- صفحه فلزی انتهایی برای نصب قسمتهای ثابت روی آن
۴- کنتاکتهای ثابت و متحرک ( این کنتاکتها باید در یک خط قرار گرفته و از پوشش اکسید نقره بمنظور بالا بردن ضریب اطمینان در مقابل کار زیاد در روی آنها استفاده شود )
۵- بوبین کنتاکتور (در کنتاکتور این بوبین طوری طراحی شده است که در مقابل عوامل جوی و نیروهای مکانیکی مقاوم باشد )
۶- ترمینالهای ورودی و خروجی
۷- سیستم هسته آهنی ثابت و متحرک
۸- قسمت کنترل جرقه
۹- حامل کنتاکتهای متحرک ( این قسمت باید دارای درجه عایقی مناسبی باشد.)
جریانهای نامی . جریان کار نامی ولتاژ کار نامی و انرژی مصرفی کنتاکتورها
جریانهای نامی:
چون کنتاکتهای متحرک با فشار بر روی کنتاکتهای ثابت اتصال پیدا میکنند و سطح
کنتاکتها نیز کاملا صاف نیست لذا سطح تماس آنها یک نقطه کوچک خواهد بود بنا
ـــ بر این در محل تماس دو کنتاکت مقاومت الکتریکی وجود داشته و عبور جریان
با عث گرم شدن کنتاکتها خواهد شد . هرچه زمان عبور جریان از کنتاکتورها بیشتر
باشد کنتاکتهای آن بیشتر گرم میشود .باتوجه به زمان لازم برای وصل بودن کنتاکتورها جریانهای زیر نعریف میشود :
الف ـــ جریان دائمی ( Ith2 )
جریانی است که میتواند در شرایط کار نرمال و در زمان نامحدود و بدون قطع شدن از کنتاکتهای کنتاکتور عبور کرده و به آن صدمه ای نزند و حرارت ایجاد شده در کنتاکتها از حد مجاز تجاوز ننموده .
ب ـــ جریان هفتگی ( Ith1 )
جریانی است که در شرایط کار نرمال و با هفته ای یک بار اتصال میتوان از کنتاکتهای کنتاکتور عبور کرده و در خصوصیات کار کنتاکتور هیچگونه تغییری پیش نیاورد .
ج ـــ جریان هشت ساعتی ( Ith )
جریانی است که با اتصال یک بار در هر هشت ساعت در شرایط کار نرمال میتواند از کنتاکتهای کنتاکتور عبور کرده و تغییری در خصوصیات کار کنتاکتور ایجاد نکند .
جریان کار نامی :
جریان کار نامی یک کنتاکتور جریانی است که شرط استفاده از کنتاکتور را بیان میکند و در رابطه با نوع و مقدار ولتاژ بار میباشد .
جریان اتصال کوتاه ضربه ای:
در مدار فرمان و مدار قدرت کنتاکتور باید از وسایل حفاظتی استفاده نمود تا در صورت اتصال کوتاه بلافاصله مدار قطع شود چون در فاصله زمانی اتصال کوتاه تا قطع مدار توسط وسایل حفاظتی از کنتاکتهای کنتاکتور نیز جریان خیلی زیادی عبور میکند لذا باید کنتاکتها تحمل این جریان را در این زمان کوتاه داشته باشند و به یکدیگر جوش نخورده و یا تغییر فرم ندهند .
مقدار ماکزیمم جریان را در لحظه اتصال کوتاه به Is نشان داده و جریان اتصال کوتاه ضربه ای مینامند .
جریان نامی زمان کم ( جریان ۱ ثانیه )
مقدار موثر جریانی را که کلید برای زمان یک ثانیه در حالت اتصال کوتاه میتواند تحمل کند بدون اینکه صدمه ببیند جریان نامی زمان کم و یا جریان یک ثانیه تامیده میشود
ولتاژ های نامی :
الف ـــ ولتاژ کار نامی ( Ue )
مربوط به اتصال دهنده ( کنتاکتها ) بوده و مقدار ولتاژی است که کنتاکتها میتوانند با جریان کار نامی Ie در این ولتاژ مورد استفاده قرار گیرند .
ب ـــ ولتاژ عایقی نامی ( Ui )
استحکام عایقی بین عضوهای اتصالی را مشخص میکند .
ج ـــ ولتاژ تغذیه نامی ( Uc )
ولتاژی است که باید به بوبین کنتاکتور اتصال یابد و معمولا مقدار آن روی بوبین کنتاکتور نوشته میشود .
انرژی مصرفی کنتاکتورها :
بوبین هر کنتاکتوری را می توان برای کار با ولتاژهای مختلف طراحی نمود از ۱۲ولت جریان مستقیم تا ۱۵ ولت متناوب و ولتاژهای دیگر .
به علت عبور جریان از بوبین کنتاکتور . کنتاکتور به صورت یک مصرف کننده مقداری توان مصرف کرده و گرم میشود . یک کنتاکتور خوب باید دارای مصرف داخلی کم باشد . برای کم کردن مصرف کنتاکتور میتوان از یک مقاومت که بعد از عملکرد کنتاکتور بابوبین سری شود استفاده کرد . به دو سر این مقاومت تیغه ای از خود کنتاکتور وصل میگردد بعد از اینکه جریان وارد سیم پیچ شد تیغه که قبلا بسته بود باز شده و مقاومت سر راه بوبین قرار میگیرد با آن سری می شود .

پست های فشار قوی

 تقسيم بندي پستها:

پستهاي فشار قوي از دو نظر تقسيم بندي مي‌شوند:

1-               از نظر عايقي

2-               از نظر محل نصب

پستهاي فشار قوي از نظر نوع عايق سه مي‌باشند:

1-        پستهاي فشار قوي معمولي(Conventional) كه در آنها فاصله بين فازها و مدارهاي مختلف توسط هوا عايق شده است. اين پستها در همه سطوح ولتاژي ساخته مي‌شوند.شكل زیر نمونه‌اي از پست معمولي را نشان مي‌دهد.

  2-         پستهاي فشار قوي گازي(Gas Insulated Substation-GIS). در اين پستها به جاي هوا، از گاز 6SF بعنوان عايق استفاده ميشود. كليه تجهيزات درون كپسولهاي محتوي گاز6SF با فشار مناسب قرار دارند و عايق بين نقاط برقدار نسبت به يكديگر گاز6SF مي‌باشد كه قدرت عايقي آن حدوداً سه برابر هوا مي‌باشد. اينگونه پستها در همه سطوح ولتاژي ساخته ميشود ولي براي ولتاژهاي بالاتر از 66 كيلو ولت كاربرد آن رايج‌تر است.شكل(1-2) نمونه‌اي از پست گازي را نشان مي‌دهد.

3-        پست‌هاي تركيبي (Hybrid) كه در واقع تركيبي از دو نوع فوق ميباشند. در اينگونه پستها از تجهيزات مانند شينه ها و كليدهاي قدرت در كپسولهاي گاز6SF قرار دارند و ساير تجهيزات بصورت معمول ميباشند. اين پستها براي ولتاژهاي بالاتر از 245 كيلو وات استفاده مي‌شود.

پستهاي برق از نظر محل نصب تجهيزات به دو دسته تقسيم مي‌شوند:

·                   پستهاي داخلي (Indoor Substation)

·                   پستهاي بيروني (Outdoor Substation)

پستهاي داخلي معمولي تا ولتاژ 110 كيلو ولت ساخته مي‌شود ولي استفاده از اين پست‌ها تا ولتاژ 33 كيلو ولت بيشتر رايج است. در اين پست‌ها تجهيزات قدرت در داخل يك ساختمان نصب مي‌گردند و از نظر ساختار و وضعيت فيزيكي تجهيزات ميتوان به سه دسته پست باز، نيمه باز و بسته تقسيم بندي كرد. در  پست باز تجهيزات عمده كه شامل كليدهاي قدرت و شينه بندي و ترانسهاي اندازه‌گيري مي‌باشد كاملاً، رونت مي‌شود و جهت حفاظت افراد از نزديك شدن به تجهيزات برق‌دار از صفحات مشبك فلزي به‌ عنوان محافظ استفاده مي‌شود.

 در پست نيمه باز فقط شينه بندي كه عموماً، در بالاترين قسمت نصب ميگردد، قابل روئت بوده و ساير تجهيزات تا ارتفاع دسترسي توسط ديوار يا مواد عايقي نسوز پوشانيده شده و ديده نميشود، در پست‌هاي بسته كليه قسمت‌هاي برق‌دار يعني تمام تجهيزات و شينه‌بندي درون تابلو‌هاي فلزي كه از همه طرف مسدود مي‌باشد قرار دارند.

پست‌هاي داخلي گازي تا ولتاژ بالاتر از 800 كيلو ولت نيز ساخته مي‌شود. از آنجائيكه كليه تجهيزات درون كپسولهاي گاز6SF قرار دارند امكان تماس سهوي با قسمت‌هاي برق‌دار به‌ هيچ وجه وجود ندارد.

در پست‌هاي بيروني كليه تجهيزات در يك محوطه فضاي باز كه محدوده آن Switchyard ناميده مي‌شود نصب مي‌گردند. اين پست‌ها عموماً براي ولتاژهاي بالاتر از 66 كيلو ولت ساخته مي‌شوند. در چنين سطح ولتاژي بدليل ازدياد حجم تجهيزات و همچنين رعايت فاصله اطمينان قسمت‌هاي برق دار و نيز پائين آوردن هزينه تمام شده ساخت پست و ملاحظات فني ديگر بطور عمده از پست‌هاي بيروني استفاده  مي‌گردد.شكل(1-6) بخشي از يك پست بيروني معمولي را نشان مي‌دهد.

 1-4-1- پست‌هاي داخلي باز و نيمه باز

 در اين پست ها ترانسفورماتورهاي قدرت در اطاق‌هاي جداگانه نصب مي‌گردند و شينه‌بندي و ساير تجهيزات در يك سالن قرار مي گيرند. شبنه بندي معمولاً در بالاترين قسمت نصب مي‌گردد و تجهيزات مربوط به يك انشعاب شامل بريكر، ديسكانكتها، ترانسهاي ولتاژ و جريان وسايل در يك قسمت مشخص و محدود كه سلول ناميده ميشود نصب مي‌گردند. هر سلول از سلولهاي مجاور بوسيله تيغه اجري و يا صفحات فلزي يا عايقي نسوز جدا ميشود. در هر سلول معمولاً دو بخش وجود دارد يكي مربوط به تجهيزات قدرت و ديگري بخش تجهيزات كنترل و حفاظت كه در قسمت جلو سلول در دسترس متصويان پست است. اين دو بخش بايد كاملاً از يكديگر جدا باشند بنحوي كه امكان تماس سهوي با قسمتهاي تحت ولتاژ قدرت وجود نداشته باشد. كليه سلولها در مجاورت يكديگر و در وسط سالن قرار داده مي شوند بنحوي در دو طرف دو راهرو ايجاد ميگردد كه امكان دسترسي به تجهيزات كنترل و حفاظت و نيز تجهيزات قدرت را بهنگام تعميرات، فراهم مي‌كند.

1-4-2- پست‌هاي داخلي بسته

 در پست‌هاي داخلي بسته همچنانكه قبلاً اشاره شد كليه تجهيزات قدرت و همچنين وسايل مربوط به كنترل و حفاظت پست در تابلوهاي فلزي نصب مي‌گردند. معمولاً در هر تابلو وسايل يك انشعاب از شين قرار داده مي‌شود كه عموماً، شامل بريكر، ديسكانت زمين، ترانس جريان و ولتاژ مي‌باشد. بريكر در تابلو يا بصورت ثابت و يا بصورت كشوئي قرار مي‌گيرد. بريكرهاي كشوئي داراي مزيتهائي نسبت به نوع ثابت هستند از جمله اينكه نيازي به ديسكانت در طرفين بريكر نيست و همچنين در صورت بروز نقصي در بريكر براحتي با بريكر مشابه قابل تعويض مي‌باشد. هر تابلو به چند بخش مجزا از هم تقسيم مي‌گردد كه در  جلوگيري از پيشروي جرقه موثر است. هر يك از تجهيزات مانند بريكر، ترانس جريان و ولتاژ و شينه‌ها و وسايل مربوط به كنترل و حفاظت در بخش مخصوص بخود قرار مي‌گيرد. براي جلوگيري از فشار داخلي خيلي زياد در صورت بروز جرقه يا تخليه الكتريكي، در سقف تابلو دريچه‌هائي تعبيه مي‌گردد كه يا مشبك بوده و يا تحت فشار زياد باز مي‌شوند.

 بطور كلي پست‌هاي داخلي بسته نسبت به پستهاي داخلي باز و نيمه باز محاسني دارند كه مهمترين آنها عبارتند از:

·                   امكان تماس سهوي افراد با تجهيزات وجود ندارد.

·                    امكان برخورد جرقه به قسمتهاي بيرون از تابلوها به حداقل مي‌رسد.

·           فضاي لازم جهت يك تابلو يا سلول بسته به علت نزديكتر بودن تجهيزات نسبت به سلول‌هاي باز و نيمه باز معمولاً كمتر است.

·                   به علت بسته بودن تابلوها تجهيزات كمتر در معرض آلودگي‌هاي محيطي مانند دود و گرد و غبار مي‌باشند.

·           چون تجهيزات و وسايل قبلاً در تابلوها جاسازي و نصب ميگردد، نصب تابلوها و بهره برداري از آنها به سهولت و در حداقل زمان صورت مي‌گيرد.

از معايب اين پست‌ها اين است كه امكان نظارت مستقيم بر وضعيت تجهيزات وجود ندارد و ضمناً وسايل تابلوهاي ساخت كارخانجات مختلف معمولاً قابل تعويض با يكديگر نيستند در حاليكه در سلول‌هاي باز و نيمه باز ميتوان از تجهيزات كارخانجات مختلف استفاده نمود. بطور كلي با توجه به مزاياي پست‌هاي بسته نسبت به پست‌هاي باز و نيمه باز در حال حاضر در اكثر موارد از پستهاي بسته بخصوص با بريكرهاي كشوئي استفاده مي‌شد. پستهاي بسته معمولاً تا ولتاژ 33 كيلو ولت  ساخته مي‌شوند.

1-4-3- پستهاي گازي( داخلي و بيروني)

در پست‌های گازي كليه تجهيزات قدرت درون كپسولهاي محتوي گاز6SF كه قدرت عايقي آن تقريباً سه برابر هوا مي‌باشد قرار مي‌گيرند. به اين ترتيب فاصله قسمت‌هاي برق‌دار با يكديگر در درون كپسولهاي پر از گاز به مراتب كمتر از فاصله‌هاي لازم در پستهاي معمولي مي‌باشد و در مجموع تجهيزات فضاي بسيار كمتري را اشغال مي‌كنند.

پست‌هاي گازي تقريباً از سال 1960 ميلادي مورد استفاده قرار گرفته‌اند. مهمترين مزاياي پست گازي نسبت به پست معمولي عبارتند از:

·                   فضاي كمتر جهت نصب تأسيسات كه در حدود 10 تا 15 درصد يك پست معمولي در همان سطح ولتاژ مي‌باشد.

·           چون كليه تجهيزات درون كپسول‌هاي گاز قرار دارند آلودگي‌هاي محيطي روي آنها تأثيري ندارد و بنابراين به تميز كاري و سرويسهاي دوره‌اي نيازي نيست.

·                    امكان تماس سهوي پرسنل با تجهيزات برق‌دار وجود ندارد.

·           نصب و بهره برداري از پست به علت آماده بودن كليه تجهيزات درون كپسول‌هاي سبك وزن آلومنيومي، بسيار سريع انجام مي‌شود.

1-4-4- پستهاي معمولي بيروني

نكته اساسي درباره تجهيزاتي كه در پستهاي بيروني استفاده ميشوند اين است كه كليه تجهيزات بايستي در برابر شرايط مختلف آب و هوائي مناطق مقاوم باشند.

كليه تجهيزات معمولاً در ارتفاعي نصب مي‌شوند كه قسمت زمين شده آنها(قسمتهاي فلزي تجهيزات) از سطح تمام شده پست حداقل 230 سانتيمتر فاصله داشته باشد، به اين ترتيب امكان تماس سهوي با  قسمت‌هاي تحت ولتاژ فشار قوي وجود ندارد. براي ايجاد اين ارتفاع در پست بيروني تجهيزات روي پايه‌ها يا اسكلت فلزي با ارتفاع مناسب در هواي آزاد نصب مي گردند. براي انجام اتصالات و ارتباط بين تجهيزات و نيز شينه‌بندي از سيم رشته‌اي همانند خطوط انتقال يا لوله آلومنيومي استفاده مي‌شود.

 بطور كلي پست‌هاي فشار قوي بگونه‌اي طراحي مي‌گردند كه موارد مهم زير در آنها رعايت گردد:

·          انجام عمليات لازم مانند نظارت بر وضعيت پست، صدور فرمانهاي قطع و وصل به كليدهاي قدرت، كنترل و حفاظت سيستم، نقل و انتقال لوازم و تجهيزات، توسعه و انجام تعميرات دوره‌اي و سرويس تجهيزات براحتي امكان پذير باشد.

·           حداقل فواصل مجاز جهت قطعات و تجهيزات تحت ولتاژ با يكديگر و با زمين مطابق جداول استاندارد رعايت شود.

·           متصديان پست از نظر برق گرفتگي در اثر تماس سهوي با قطعات تحت ولتاژ و يا پتانسيلهاي ناشي از اتصال كوتاه زمين به خوبي حفاظت شده باشند.

·                    هزينه‌هاي تمام شده پست ضمن حفظ كيفيت تجهيزات، به حداقل مقدار خود برسد.

آشنایی با شبکه های موبایل و دیتا

مقدمه اي بر GSM                                                                                       

مخابرات سلولي يكي از سريعترين Application هاي رو به رشد در صنعت ارتباطات است . هر روزه بر تعداد مشتركين اين نوع ارتباط در جهان افزوده ميشود .
تجارت ارتباطات موبايل بسرعت در CEPT ( دفاتر پست و مخابرات اروپايي ) در حال رشد و توسعه است . CEPT از طريق بازارهاي پر قدرت موبايل ، توسعة فناوري موبايل را رهبري مي نمايد و همكاريهاي جديدي در زمينة سيستمهاي استاندارد ساز ، پياده سازي و اجراي اين فناوريها بوجود آورده است .
يكي از مهمترين محصولات اين استانداردها كه در CEPT شكل گرفته است استاندارد GSM است. اين استاندارد سيستم ارتباطات موبايل سلولي ديجيتالي نسل جديد را در CEPT اروپا توسعه داده است . براي اولين بار كار استاندارد سازيGSM جهت پياده سازي اين سيستم در سال 1991 صورت گرفته است .

European Post offices and Telecommunication=CEPT

معماري GSM
در شكل بالا معماري سيستم GSM و عناصر تشكيل دهندة آنرا بهمراه رابطهاي آنها مشاهده ميكنيد . سيستم GSM از تركيب 3 زير سيستم اصلي بوجود آمده است :
1. زير سيستم شبكه
2. زير سيستم راديويي
3. زير سيستم پشتيباني و نگهداري
در سيستم GSM براي برقراري ارتباطات اپراتورهاي شبكه بامنابع مختلف و تجهيزات زير ساختار سلولي ، نه تنها رابطي هوايي بلكه چندين رابط اصلي ديگر براي مرتبط كردن قسمتهاي مختلف اين سيستم تعريف شده است ( اين رابطها را ميتوانيد در شكل بالا مشاهده نماييد ) .
سه رابط مهم در سيستم GSM در زير آمده است :
رابط A كه ميان MSC و BSC قرار دارد .
رابط A-bis كه ميان BSC و BTS قرار دارد .
رابط UM كه ميانBTS و MS قرار دارد .
رابط ديگري نيز بنام MAP وجود دارد كه پروتكلي استكه ميان عناصر MSC ، VLR ، HLR ، EIR و AUC رد وبدل ميشود .

1. زير سيستم شبكه :
اين سيستم شامل تجهيزات و فانكشنهاي مربوط به مكالمات end-to-end ، مديريت مشتركين ، Mobility مي باشد و نيز مانند رابطي ميان سيستم GSM و مراكز تلفن ثابت ( PSTN ) عمل ميكند .
زير سيستم شبكه ، يك زير سيستم سوئيچينگ مي باشد كه شامل MSC ها ، VLR ، HLR ، AUC و EIR مي باشد .
در زير تعريف كوتاهي از هر يك از اين عناصر ارائه شده است :
MSC : يا مركز سرويسهاي سوئيچينگ موبايل فانكشنهاي راه اندازي مكالمه (call setup) را انجام ميدهد ، رابطي نيز با مراكز تلفن ثابت دارد و فانكشنهايي نيز مانند ارائة صورت حساب مشتركين نيز برعهده اين مركز است .
HLR : يا ثبت كنندة محل HOME يك پايگاه دادة متمركز شامل اطلاعات تمامي مشتركين ثبت شده در يك PLMN است . ممكن است در يك PLMN بيشتر از يك HLR وجود داشته باشد ولي هر مشترك مشخص تنها به يك HLR ميتواند وارد شود .
VLR : يا ثبت كنندة محل visitor يك پايگاه داده شامل اطلاعات موبايلهايي استكه در حال حاضر در حوزة MSC ي كنترلي در حال حركت هستند . در زمانيكه يك MS به حوزة
MSC جديدي وارد ميشود ، VLR ي كه به آن MSCمتصل شده است ، اطلاعات MS مورد نظر را از HLR درخواست ميكند . HLR نيز اطلاعات MS مورد نظر را به آن MSC كه MS در حوزه اش قرار دارد ، ارائه خواهد داد . اگر يكMS بخواهد مكالمه اي برقرار نمايد VLR تمام اطلاعات مورد نياز جهت برقراري مكالمه را ارائه خواهد داد و لزومي ندارد كه در هر لحظه از HLR سوال نمايد . VLR در يك جمله ميتوان گفت ، يك HLR توزيع شده است و شامل اطلاعات دقيقي در مورد محل يك موبايل است .
AUC : يا مركز تعيين هويت به HLR متصل ميشود و وظيفة آن آماده سازي HLR بهمراه پارامترهاي تعيين هويت و كليدهاي رمزنگاري استكه اين عمليات براي اهداف امنيتي استفاده ميشوند .
EIR : يا ثبت كنندة هويت تجهيزات يك پايگاه داده استكه در آن شماره هاي بين المللي تعيين هويت تجهيزات موبايل (IMEI) ، براي هر دستگاه موبايل ثبت شده ، ذخيره ميشود .
يكي ديگر از تركيبات زير سيستم شبكه Echo Canceller استكه مسايل آزار دهنده اي ( مانند انعكاس صدا ) كه از طريق شبكة موبايل در زمان اتصال به يك مدار PSTN ايجاد ميشود را كاهش ميدهد .
شبكة IWF يا فانكشن داخل شبكه اي نيز رابطي ميان MSC و ديگر شبكه ها ( PSTN و ISDN )ميباشد .

2. زيرسيستم راديويي
شامل تجهيزات و فانكشنهاي مرتبط با مديريت اتصالات مسير راديويي ، مانند مديريت handover ها مي باشد . اين زير سيستم شامل BSC ، BTS و MS است . MS بطور قراردادي در زير سيستم راديويي قرار گرفته و هميشه آخرين مسير يك مكالمه است و از برقراري يك مكالمه ، بهمراه زير سيستم شبكه ، جهت مديريت mobility ، محافظت ميكند .
IWF=InterWorking Function)
MS داراي قابليتهاي پايانة شبكه و همچنين پايانة كاربر است . هر سلول در سيستم GSM يك BTS با چندين گيرنده وفرستنده دارد . يك گروه از BTS ها توسط يك BSC كنترل ميشوند . پيكربنديهاي مختلفي براي BSC-BTS وجود دارد . برخي از اين پيكر بنديها براي وضعيت ترافيك بالا و تعدادي براي مناطقي با ترافيك متوسط طراحي شده اند . يك BSC فانكشنهايي چون handover و power control را نيز كنترل مينمايد .BSC و BTSبا هم بنام BSS شناخته ميشوند . BSS از ديد MSC بصورت يك رابط كه ارتباطات لازم را با MS ها در حوزه اي مشخص برقرار ميكند ، به نظر مي رسد . BSS دائما با يك مديريت كانال راديويي ، فانكشنهاي انتقال ، كنترل link راديويي و تخمين كيفيت و مهيا سازي سيستم براي handover ها ، مرتبط است . BSS ميتواند به N سلول پوشش بدهد كه N ميتواند يك يا بيشتر باشد .
زيرسيستم مركز نگهداري و پشتيباني (OMC ) شامل فانكشنهاي نگهداري و پشتيباني تجهيزات GSM ميباشد و پشتيباني رابط اپراتور شبكه را نيز برعهده دارد .
OMC به تمام تجهيزات داخل سيستم سوئيچينگ و BSC متصل ميشود . OMC در حقيقت فانكشنهاي نظارتي GSM يك كشور را انجام ميدهد ( مانند صورتحساب دادن ) و يكي ديگر از مهمترين فانكشنهاي آن هم ، فانكشن نگهداري HLR يك كشور است .
بسته به سايز شبكه هر كشور ميتواند بيشتر از يك OMC داشته باشد . مديريت سراسري و متمركز شبكه نيز توسط مركز مديريت شبكه( NMC) انجام ميپذيرد و OMC نيز مسئول مديريت منطقه اي شبكه ميباشد .
مطالب فوق شرح مختصري در مورد معماري GSM ، عناصر ، فانكشنها و رابطهاي سيستم GSM بود . 

---

گذری کوتاه در مورد شبکه تلفن ثابت
 
آشنایی مقدماتی با نحوه کار شبکه تلفن ثابت(PSTN)

برای اینکه نحوه کار شبکه موبایل(PLMN) برای شما مشخص شود ابتدا توضیح مختصری در باره شبکه تلفن ثابت خواهم داد که امیدوارم
خالی از لطف نباشد.
زمانی که شما در منزل یا محل کار قصد تماس گرفتن دارید ابتدا گوشی تلفن را بر می دارید و صدای بوق خاصی را می شنوید به این معنی که شما مجاز به شماره گیری و استفاده از شبکه تلفن ثابت هستید ارتباط شما با مرکز تلفن محلی (LOCAL) خود بو سیله دو رشته سیم مسی که از درب منزل یا محل کار شما به نزدیکترین پست (POST) (همان جعبه های کو چک سربی رنگ که در روی دیوار معابر نصب شده و به مقداری کابل وارد و خارج شده است)رفته است و از پست به کافو می رود(کافو ها همان کمدهای سبز رنگ است که در کنار خیابانها نصب شده است ) و از کافوها به چاله حوضچه که در زیر زمین توسط مخابرات حفر شده می رود و از آنجا به مرکز تلفن وارد می شود.
در مرکز تلفن دو رشته سیم مسی ابتدا به سالن MDF می رود (سالن MDF سالنی است که در آن کانکتور های زیادی بر روی شلفهای ایستا نصب شده است از یک طرف به ازای هر پورت یا شماره تلفن دورشته سیم مس از سمت سوییچ به آن وارد شده است و از سمت دیر دورشته سیم مسی که از سمت مشترک(منزل یا محل کار شما) آمده به آنجا می رسد و با ارتباط این دو شما می توانیدبه سوییچ وصل شده و یا اصطلاحا بوق داشته یاشید.

لازم به ذکر است هرگاه شما با 117 (خرابی تلفن ) تماس می گیرید به MDF همان مرکز تلفن وصل می شوید و به آنها خرابی تلفن خود را اطلاع می دهید.

سوییچ مخابراتی چیست ؟ دستگاهی است که کار مسیر یابی و مسیر دهی را انجام می دهد ودر ضمن وظیفه ثبت charging که همان مدت رمان مکالمه است را برعهده دارد و ضمنا ارائه سرویسهای مختلف اعم از انتظار مکالمه -انتقال مکالمه - نمایشگر شماره تلفن و غیره به عهده سوییچ می باشد.

سوییچهای تلفن ثابت به دو نوع آنالوگ و دیجیتال تقسیم می شود که سرویسهایی که ذکر شد صرفا در سوییچهای دیجیتال قابل ارائه می باشد.
مراکز مخابراتی بسته به تعداد مشترک در مناطق مختلف شهر ها و روستا ها ایجاد می شود و هر مرکز وظیفه ارائه سرویس به چند پیش شماره خاص در آن شهر را به عهده دارد .
حال دوباره به بحث خود باز گردیم وقتی شما شروع به شماره گیری می کنید سوییچ شماره های گرفته شده توسط شما را تجزیه و تحلیل می کند و مسیر آن را تشخیص می دهد مثلا اینکه این شماره داخل شهری است یا بین شهری و یا بین الملل توسط سوییچ مشخص شده و مسیر شما را به مرکز بعدی که هرکدام وظیفه خاصی به عهده دارند را برقرار می کند.
مثلا شما از تهران یک شماره در کرمانشاه را میگیرید( مثل 08313272222 ) سوییچ محلی شما با دیدن 0 می فهمد که باید کل شماره به سوییچ بین شهری بدهد بنابراین ابتدا به سوییچ بین شهری تهران(STD) داده و سوییچ بین شهری با دیدن رقم دوم یعنی
عدد 8 می فهمد که باید کل شماره را به سوییچ بین شهری (STD) منطقه 8 کشور که در همدان می باشد بدهد سوییچ STD همدان با دیدن رقم سوم که 3 می باشد شماره را به PCکرمانشاه میدهد ( PC یک نوع سوییچ بین شهری است ولی از لحاظ level پایین تر از STD می باشد ) PC کرمانشاه با دیدن رقم چهارم که 1 می باشد تشخیص می دهد که شماره مربوط به شهر کرمانشاه می باشد و با توجه به پیش شماره 327 به مرکز مربوطه تحویل داده می شود و مشترک شماره 2222 در مرکز 327 زنگ می خورد.
این مسیری بود که طی زمانی خیلی کم برای تماس بین تهران و کرمانشاه باید طی شود.
برای شماره های بین الملل مسئله کمی فرق می کند بدین ترتیب که مرکز محلی بادیدن 00 در ابتدای شماره تلفن کل شماره را به STD داده و STD ها هم شماره را به سوییچ بین الملل که ISC نامیده می شود می دهند و ادامه ماجرا . 

---

شبکه موبايل چگونه کار می کند؟
 
 در تلفن ثابت "هویت " مشترک مشخص است ِ از کجا؟ از آنجایی که مخابرات با کشیدن دو رشته سیم مسی تا در منزل یا محل کار و دادن بوق این کار برای مشترک کرده است.پس مرحله اول در شبکه مخابرات "هویت" یا شناسایی معتبر بودن مشترک است .
"مکان" مشترک نیز دقیقا مشخص است و این دیگر نیاز به توضیح ندارد یعنی سوییچ هنگامی که کسی با این مشترک کار دارد راحت آن را پیدا کرده و به آن زنگ می زند. قسمت بعدی " محل ثبت charging" است یعنی مشترک هرچقدر با تلفن خود به دیگران زنگ بزند هزینه آن در کجا ثبت می شود؟ جواب مشخص است - در سوییچی که به آن متصل است .
قسمت بعدی " ارائه سرویسهای جانبی " است مثل نمایشگر شماره تلفن و انتقال مکالمه و ... که این هم در سوییچی که تلفن به آن متصل شده است انجام می گیرد.
پس به طور خلاصه شبکه تلفن ثابت مشخصات زیر را دارا می باشد:
1- هویت یا شتاسایی مشترک
2- مکان مشخص جهت تماس گرفته شدن با آن
3- محل ثبت charging
4- ارائه سرویسهای جانبی

در شبکه موبایل ما یک وسیله به نام گوشی موبایل داریم که بدون سیم است و از لحاظ فیزیکی به جایی متصل نیست و هرلحظه مکان خود را تغییر می دهد و ممکن در یک روز در نقاط مختلف کشور (و حتی جهان) حرکت کند.
حالا سوال این است که چگونه باید جهار مشخصه بالا را برای آن پیاده کنیم ؟
قبل از هر چیز ذکر این مورد ضروری است که گوشی موبایل با روش بدون سیم (wireless) از طریق امواج الکترو مغناطیسی با آنتی که به آن BTS گفته می شود(در آینده مفصل در باره آن صحبت خواهیم کرد) ارتباط دارد و از طریق آن به شبکه موبایل وصل می شود(به جای دو رشته سیم مسی).
1- تعیین هویت:
در موبایل به علت تغییر مکان مشترک (مستقل از مکان بودن) نیاز به مرکزی داریم که اطلاعات تمام مشترکین یک کشور و یا یک شرکت ارائه دهنده سرویس موبایل در آن ثبت شود تا هر وقت شبکه نیاز داشت در اختیار شبکه قرار گیرد(این کار در تلفن ثابت در همان مرکز سرویس دهنده به شما انجام می گیرد) به این مرکز HLR گفته می شود(Home Location Register) این مرکزها به صورت متمرکز در یک یا بعضا در نقاط محدودی از یک کشور ایجاد می شود.
و برای اینکه یک مشترک امکان استفاده از شبکه را داشته باشد به مشترک کارتی به نام SIM (Subscriber Identity Module) کارت داده می شود که این کارت وسیله شناسایی مشترک در شبکه است - پس اگر SIM کارت در گوشی موبایل قرا رگیرد و تعاریف مخصوص آن در HLR ثبت گردد مشترک می تواند هر کجا از کشور که برود امکان تماس گرفتن و یا تماس گرفته شدن را دارا می باشد.
2- مکان مشترک در شبکه موبایل
هنگامی که یک مشترک در شبکه حرکت می کند با تکنیکهایی که در آینده در باره آن صحبت خواهیم کرد آخرین مکان آن در HLR ثبت می شود بنابرابن هر کس بخواهد به یک موبایل زنگ بزند آخرین مکان آن از HLR پرسیده می شود و بعد به موبایل زنگ می خورد.
3- ثبت charging
ثبت مقدار هزینه مکالمه موبایل در آخرین سوییچی که به موبایل سرویس می دهد انجام می گیرد .
مثلا مشترکی از تهران به سمت مازندران رفته و از آنجا به مشهد می رود ودر طی مسیر چندین بار به نقاط مختلف تماس گرفته است هنگامی که در محدوده تهران بوده در سوییچهای تهران charging ثبت شده و در ملزندران در سوییچ مازندران و در مشهد هم در سوییچ مشهد ثبت می شود.
در آخر کلیه هزینه مکالمات از سراسر کشور به مرکزی در تهران که مرکز صورتحساب است ارسال می شود و بعداز جمع بندی و محاسبه برای مشترک صورتحساب ارسال می شود(در تلفن ثابت تمام هزینه های مکالمه در مرکز سرویس دهنده ثبت می شود)
4- ارئه سرویسهای جانبی
این سرویسها توسط آخرین سوییچ سرویس دهنده به موبایل از طریق HLR سوال می شود که چه سرویسهایی باید در اختیار مشترک گذاشته شود مثل انتفال مکالمه - انتظار مکالمه - نمایشگر شماره و .. و سپس آن سرویس ها توسط آخرین سوییچ سرویس دهنده در اختیار مشترک قرار می گیرد.(در تلفن ثابت همان سوییچ محلی که تلفن به آن وصل اشت این کار را انجام می دهد).
 

---

طراحی شبکه راديويی
 
 همانطور که قبل از اين ذکر گرديد يکی از فرقهای عمده شبکه تلفن همراه و تلفن ثابت در بدون سيم بودن موبايل می باشد که اين باعث می شود که ما به طراحی شبکه ای باشيم تا گوشی تلفن همراه کوچک بتواند با کيفيت بسيار بالا با شبکه ارتباط بر قرار کند.
اما چگونه؟
آيا می توان مانند فرستنده های تلويزيونی در هر منطقه وسيعی يک آنتن نصب کرد ، تا همه مشترکين يک شهر را سرويس داد يا خير.
چه چيزهايی باعث محدوديت ما در طراحی شبکه رادیویی می شود .
پهنای باند فرکانسی چه مقدار باید باشد تا با فرکانسهای دیگر تداخل نکند.
مدلاسیون چگونه باید باشد....
و خیلی سوالات دیگر . 

---

مخابرات سلولی
 
 در جواب سوالات نوشتار قبل بايد اين موضوع عنوان شود راه حل تمام مسائلی که عنوان شد تحت عنوان مخابرات سلولی پاسخ داده شده است .
در اين نوع ارتباط يک منطقه مانند يک شهر را به سلول های ۶ ضلعی (مانند کندو زنبور ) تقسيم می کنند و در مجاورت هر ۳ سلول يک آنتن سه جهته قرار می دهند که هر جهت وظيفه پوشش يک سلول را دارد .
البته در عمل پوشش به صورت ۶ ضلعی نيست بلکه به صورت کروی در حدود منطقه ۶ ضلعی قرار دارد.
با اين کار موبايل برای ارتباط با آنتن به توان کمتری نياز دارد و ارتباط دو طرفه (ارسال و دريافت اطلاعات) به سهولت انجام می شود.
 

---

پهنای باند فرکانسی در شبکه موبايل
 
 آنچه که در اين جا بايد ذکر شود پهنای باند فرکانسی در شبکه موبايل می باشد.
به طور کلی ما در استاندارد GSM نسل دوم دوسري ساختار فركانسي تعريف شده داريم
۱- GSM-900
۲-GSM-1800
در مورد GSM-900 پهناي باند در دريافت (UPLINK) از 890MHz تا ۹۱۵MHZ
                        پهناي باند در ارسال(DOWNLINK) از 935MHz تا ۹۶۰MHz
می باشد
در مورد GSM-1800 پهناي باند در دريافت (UPLINK) از ۱۷۱۰MHz تا ۱۷۸۵MHz
                            پهناي باند در ارسال(DOWNLINK) از  ۱۸۰۵MHz تا ۱۸۸۰MHz  می باشد

در GSM-900 كل پهناي باند چه در ارسال و چه در دريافت به 124 كانال تقسيم مي شود و
در GSM-1800 كل پهناي باند به ۳۷۴كانال تقسيم مي شود.
در ايران ما از GSM-900 استفاده مي كنيم ودر آمريكا از GSM-1800 استفاده مي شود

نكته : در دفترچه هاي برخي گوشي هاي تلفن همراه ذكر شده كه گوشي مذكور DUAL BAND
مي باشد اين بدين معني است كه اين گوشي قابليت استفاده در هر دو نوع فركانس ذكر شده در بالا را دارد.

---

 
BTS چيست؟
 
 در شبكه موبايل اولين بخشی كه به مستقيما با گوشی موبايل در ارتباط است به لفظ عوام آنتن موبايل و به تعبير تخصصی (Base Transceiver Station) می باشد .در شكل زير BTS  نشان داده شده است .

البته شما آن را بر فراز مراكز مخابراتی و يا پشت بامها ديده ايد.

 

در تصوير زير پنل آنتن نمايش داده شده است البته شما ممكن است در بعضی نقاط  تركيب اين پنل ها را متفاوت با تصوير ببينيد .

اين تفاوت در تعداد هر كدام از اين پنل ها در يك جهت می باشد در شكل زير در هر جهت يك پنل ديده می شود در  ايران  شما ممكن است در هر جهت دو يا سه پنل ببينيد اين تفاوت صرفا به خاطر نوع سيستم (دستگاه) استفاده شده است و هيچ ربطی به ظرفيت آنتن ندارد

اين پنلها توسط كابلهای ضخيم سياه رنگی كه به آن فيدر -FEEDER -  می گويند به دستگاه BTS  متصل است .فيدرها نوعی كابل درون تهی هستند و در آن يم لوله مسی قرار گرفته و موج بر می باشد .

همانطور كه می دانيد در فركانسهای بالا الكترونها از پوسته عبور می كنند برای همين برای انتقال از موج بر استفاده می شود نه سيم.

در نهايت توسط خطوط انتقال اين دستگاه به دستگاه ديگری به نام BSC كه وظيفه  مديريت بين چند BTS را دارد متصل می شود.
 

---

TDMA چيست؟
 
 همانطور كه در مباحث گذشته عنوان شد  آنتن موبايل به عنوان واسط بين گوشي موبايل با شبكه موبايل مي باشد
در شبكه موبايل گزارش آخرين مكان مشترك موبايل و ارسال و دريافت شماره تلفنها و مسائلي از اين دست به عهده كانال سيگنالينگ مي باشدو رد و بدل شدن مكالمات كه هدف اصلي مي باشد به عهده كانالهاي ترافيكي مي باشد.
به طور قطع BTSوظيفه ارائه اين كانالها را به مشترك موبايل دارا مي باشد.
يكي از مشكلات اساسي شبكه هاي موبايل كمبود فضاي فركانسي مي باشد  كه به روشهاي متنوعي توانسته اند اين مشكل را برطرف كنند يكي از اين روشها استاندارد TDMAمي باشد  .
در فرستندهاي محلي تلويزيون وراديو براي هر شبكه راديويي و تلويزيوني از يك فركانس استفاده مي شود ولي در شبكه موبايل از يك فركانس براي ارسال يا دريافت اطلاعات 8 مشترك استفاده مي شود .

چگونه؟
به روش TDMA
در اين روش هر 8 تايم اسلات بر روي يك فركانس مدوله (سوار) مي شود و هر تايم اسلات مسئول حمل اطلاعات صحبت يك مشترك مي باشد يعني با يك فركانس و با ايجاد تاخير زماني اندك بين 8 مشترك (بدون اينكه براي مشتركين قابل احساس باشند)  آنها را به خوبي پوشش مي دهد در BTSواحدي به نام TRXوجود دارد كه نشان دهنده ظرفيت يك BTSمي باشد.
هر TRXيك فركانس مخصوص دارد و 8 تايم اسلات براي آن تعريف شده است
يعني 8 كانال دارد بسته به نوع تعريف نرم افزاري مي تواند سيگنالينك يا ترافيكي تعريف شود
 
 

---

ادامه TDMA
 
 و اما بعد....

TDMA  همانطور كه ذكر شد اين روش دقيقا يك روش مالتی پلكس می باشد البته از نوع زمانی چرا كه ما مالتی پلكس فركانسی نيز داريم به نام FDMA كه در تلفن ثابت بيشتر از آن استفاده می شود.

در تصوير زير TDMA  به طور واضح نمايش داده شده است البته برای ۴ مشترك موبايل همانطور كه ذكر شد در عمل برای ۸ مشترك اين كار انجام می گيرد.

 

و جالب است بدانيد در همان بلوكهای رنگی اطلاعات بسيار مهمی ردو بدل ميشود مثل ارسال شماره -موقعيت مشترك در شبكه - صحبت - ديتا و ...

كه در تصوير زير  يك فريم از يك تايم اسلات نمايش داده شده است  اعداد ذكر شده از ۱ تا ۸ همان ۸ مشترك موبايل هستند كه از يك فركانس استفاده می كنند.

در ارسال ديجيتال عمل كدينگ انجام می شود اين عمل برای اين است كه در ارسال و دريافت هرگاه در بين مسير اطلاعات به خاط نويز از بين رفتند دوباره قابل باز سازی باشند در شكل بالا ديتا ۵۷ بيتی دوبار تكرار شده و يك سری بيت نيز در بين آن قرار گرفته اين بيتها صرفا برای بازسازی مجدد استفاده می شود .

در نحوه ارسال مطالب بسيار زيادی وجود دارد كه از حوصله اين وبلاگ خارج است مثلا اينكه چگونه اطلاعات ارسال شود كه حداقل صحبت در صورت وجود نويز از بين رود و يا رمز كردن صحبت بين آنتن موبايل تا گوشی كه كسی نتواند آن را شنود كند ....

 

---

ظرفيت آنتن (TRX)
 
 آنچه كه در اين جا مورد نظر است اين است كه ظرفيت BTS ها چگونه است ؟ آيا آنها هم ظرفيت دارند؟‌

جواب : بله

با توجه به محل نصب BTS  ظرفيت برای آن مشخص می شود مثلا يك سايت مركز شهر مطمئنا  مشترك بسيار زيادتری را پوشش می دهد تا يك سايت جادهای كه هر ساعت تعداد كمی از آن عبور می كنند پس محل نصب بسيار مهم است .

برای اين كار در طراحی سلولهای شبكه اين سلولها در مراكز شهرها كوچكتر شده و در حاشيه شهرها بزرگتر . يعنی چگونه ؟
سايت ها وقتی نزديك به هم نصب شوند سلول تحت پوشش هر سايت كوچكتر می شود و اگر فاصله نصب آنها بيشتر باشد سلول بزرگتر می شود در مناطق مركزی تهران و يا مناطقی كه بيشتر از موبايل استفاده می شود وقتی شما در خيابانی بايستيد راحت می توانيد دو سايت نزديك به هم را ببينيد اين فاصله ها بعضا از حدود ۱۰۰۰ متر ويا كمتر می شود حتی ممكن است دو سايت بر روی يك دكل و يك مكان نصب شود ولی در جادها ممكن است تا ۴۰ كيلومتر فاصله دو سايت با هم اختلاف داشته باشد.

 واحد ظرفيت BTS  های موبايل TRX ناميده می شود (همانطور كه قبلا عنوان شد)

اين TRX ها حدود ۸ مشترك را به صورت هم زمان پوشش می دهند (مراجعه شود به مبحث TDMA)  با توجه به محل نصب سايت اين  تعداد آن  معين می شود مثلا در محلهای شلوغ و پر تراكم هر سكتور تا ۶ TRX برای هر سايت تعريف می شود  اصولا هر سايت ۳ سكتور(جهت) دارد و در هر جهت ۶ TRX داشته باشد ظرفيت آن به صورت ۶+۶+۶  نمايش داده می شود يا در يك جهت منطقه پر تراكم و در جهت ديگر كم تراك است ظرفيت مثلا ۵+۲+۲ تعريف می شود .

در سكتوری كه ۶ TRX  است طبق محاسبه ۴۸ كانال در اختيار داريم كه حدود ۲ كانال آن برای سيگنالينگ  (شماره گيری -پيجينگ و ....) و ۴۶ عدد ديگر برای ترافيك (انتقال صدا) می باشد.

---

 
BSC چيست؟
 
 دومين مرحله بعد از آنتن موبايل (BTS)  در شبكه  دستگاهی است به نام BSC  .

 (Base Station Controller  )  كه مخفف آن BSC ميشود

همانطور كه از اسمش پيداست وظيفه كنترل چند BTS  به عهده يك BSC است و كار آن بسيار با اهميت می باشند چون تنظيم يكسری از پارامترهای مهم شبكه كه راجع به كيفيت مكالمه و تماس مطلوب است در اين دستگاه تعريف می شود.

مثلا شما در حال صحبت با گوشی موبايل خود هستيد و در يك اتومبيل د رحال حركت نشسته ايد و در حال صحبت خيابانهای متعددی را پشت سر می گذاريد ولی همچنان به مكالمه خود ادامه می دهيد در اين حالت شما از چندين آنتن موبايل گذشته ايد و هر آنتن موبايل شما را به آنتن ديگر دست به دست كرده است و كانال ترافيكی شما را با خود پاك كرده و به يك آنتن ديگر تحويل داده است . اين مديريت مكالمه كه در حال حركت اتفاق می افتد به HAND OVER  معروف است و  وظيفه  BSC  مرتبط با آن BTS می باشد.

و ديگر  اينكه قدرت تشعشع (برد آنتن موبايل ) نيز در اين دستگاه تعريف می شود ، بدين صورت كه از طريق BSC بر روی خروجی يك آنتن مورد نظر تضعيف گذاشته می شود كه فركانس آن با آنتنهای ديگر تداخل نكند .

 ظرفيت BSC ها بر اساس TRX  انتن های متصل به آن تعريف می شود كه در حال حاضر در ايران ۱۲۸ ، ۲۵۶ و ۵۱۲ TRX آن در حال كار است .

در تهران چندين BSC در حال كار است و در بعضی استانها كل استان فقط با يك BSC كار می كند (ارتياط مستقيم با تعداد BTS دارد).

در زير يك نمونه از BSC  زيمنس آلمان كه در ايران در حال كار است نمايش داده شده است .لازم به ذكر است كه BSC های استفاده شده   در ايران ساخت شركتهای زيمنس ، نوكيا و اريكسون می ياشد.

 در تصوير زير نرم افزار كنترل كننده BSC زيمنس كه به LMT  معروف است نمايش داده شده است كليه پارامترهای BSC  و BTS از طريق اين نرم افزار به BSC داده می شود

لازم به ذكر است در صورت خرابی يك آنتن موبايل سريعا آلارم آن بر روی اين سيستم نمايش داده می شود كه بيشتر وقتها به صورت نرم افزاری از طريق همين LMT قابل رفع می باشد در غير اين صورت پرسنل متخصص برای رفع عيب سخت افزاری به محل نصب BTS  اعزام می شود.
 

---

BSC چيست؟(قسمت دوم)
 
 BSC به عنوان مهمترين بخش قسمت راديويی مطرح است چراكه با حجم كم سيستم آن ( همانطور كه در شكل مطلب قبلی موجود است)  دارای كارايی بسيار بالا می باشد

BTS ها صرفا حكم يك واسطه راديويی  را بين BSC و گوشی موبايل  را دارند كه قدرت خروجی آنهم حتی با BSC معين می شود .

هر BTS با هر ساختاری كه دارد در BSC مرتبط با خود دارای يك ديتا بيس می باشد اين ديتا بيس شامل فركانس هايی كه BTS بايد با آن كار كند و شماره های LAC و    CI كه بعدا راجع به آن صحبت خواهم كرد و  شماره تايم اسلات هايی كه بر روی خطوط انتقال بايد از آن استفاده كند - تعداد كانالهای ترافيكی و سيگنالينگی  و...

همه و همه بر روی اين سيتم تعريف می شود .در ضمن پارامترهای بسيار زيادی نيز برای بالا بردن كيفيت مكالمه و روشهای متفاوتی برای اين كار در BSC تعبيه شده است.

 

---

 ترانسکدر-۱
 
 
یکی دیگر از المانهای شبکه موبایل ترانسکدر می باشد . این سیستم بعد از BSC قرار می گیرد. قبل از اینکه به توضیح این بخش بپردازم لازم است مقداری درباره PCM صحبت کنم .

PCM چیست؟

المانهای مختلف شبکه موبایل باید توسط عاملی به یکدیگر مرتبط باشد مثلا BTS که ممکن است در دورترین نقطه استان واقع باشد باید توسط یک واسطه  به BSC که غالبا در مرکز استان است وصل شود .این قسمت وظیفه سیستمهای انتقال می باشد که در تمام شبکه های مخابراتی از آن استفاده می شود (در تلفن ثابت - دیتا و شبکه های دیگر مخابراتی ). سیستمهای انتقال شامل یک بستر انتقال و نیز تجهیزات انتقال است .

بستر یا محیط انتقال مانند سیم مسی -کابل کواکسیال - فضای پیرامون ما- فیبر نوری و ... می باشد که با قرار دادن مثلا یک مودم HDSL در دوطرف دو زوج سیم مسی پهنای باند 2مگا بیت را می شود منتقل کرد ویا با بکار گیری سیستمهای SDH در دو طرف فیبر نوری و یا ارتباطات رادیویی می توان هزاران کانال مخابراتی را منتقل کرد. پس به عنوان مثال کابل مسی بستر انتقال و مودم از تجهیزات انتقال ميباشد .غالبا در مخابرات مجموع بستر و تجهیزات انتقال را" سیستم انتقال" می گویند.

حال برای اینکه تمام سیستمهای تولید شده در سطح جهان بتوانند از سیستمهای انتقال استفاده کنند باعث شد تا همگان استاندارد PCM را قبول کنند.بدین صورت که هر سیستم انتقال با پهنای باند 2مگا بیت در نظر گرفته شد( یعنی 2048 بیت ) سپس آن را به 32 کانال تقسیم کرده وبه هر کانال 64 کیلو بیت اختصاص دادند.مثلا برای اینکه دو نفر با تلفن صحبت کنند باید دو کانال 64 کیلو بیت به آنها تخصیص یابد یکی در جهت ارسال و دیگری در جهت دریافت تا دو مشترک بتوانند صدای یکدیگر را بشنوند حال دومشترک در یک شهر باشند یا هر کدام در یک شهر مجزا و یا حتی در دو کشور مجزا باشند فرقی نمی کند این دو کانال باید وجود داشته باشد(البته در روش سویچینگ مداری).

    در PCM ارسال و دریافت کاملا از هم جدا هستند یعنی یک سیستم کاملا برای ارسال و دیگری برای دریافت استفاده می شود برای همین PCM به صورت یک زوج بکار می رود یک 2مگا ارسال و یک 2 مگا برای دریافت .

گفتیم که هر 2 مگا (منظور زوج 2 مگا) 32 کانال دارد کانال صفر آن برای همزمانی خود سیستم انتقال استفاده می شود پس 31 کانال در اختیار سیستم مخابراتی قرار می گیرد که غالبا سیستمها یک کانال را برای سیگنالینگ استفاده می کنند و 30 کانال برای انتقال صدا و ... قرار می دهد و بخاطر همین در اصطلاح کفته می شود PCM سی  کاناله .

البته زمانبندی و فریم بندی که در PCM صورت میگیرد مباحث گسترده ای دارد .

ساختمان کابلهای برق

ساختمان کابلهای برق

ساختمان کابل

کابل ها بر اساس نوع کاربردی که دارند بسیار متنوع هستنند و به شکل های مختلفی در بازار یافت می شوند.ساختمان و اجزای تشکیل دهنده کابل های مخابراتی کاملا با کابل های مورد استفاده در صنعت برق فشار قوی و ضعیف تفاوت دارند؛اما به طور کلی کابل ها همواره از دو قسمت اصلی هادی و عایق تشکیل شده اند. تفاوت کابل ها ناشی از نوع کاربرد آنهاست،یعنی نوع کاربردشان موجب می شود که جنس،شکل،سطح مقطع و تعداد هادی ها و عایق ها با یکدیگر تفاوت داشته باشند.این تفاوتها موجب تقسیم بندی کابل ها می گردد.

هادی ها:
هادی ها از سیم مسی تقریبا خالص و دارای انعتاف قابل قبول یا از آلومینیوم یا آلیاژهای مخصوص ساخته می شوند.
سطح مقطع هادی ها با توجه به مقدار جریان عبوری و نوع کاربرد ،در اندازه های گوناگون و شکل های متفاوت ساخته می شوند.
الف_دایره ای تک رشته با علامت اختصاری (re) و چند رشته با علامت اختصاری (rm). (شکل 2)

ب_مثلثی (سه گوش)تک رشته ای با علامت اختصاری (se) و چند رشته ای با علامت اختصاری (sm). شکل3)

عایق ها:
عایق سیم ها و غلافی که روی کابل قرار می گیرند،معمولا از جنس پلاستیک pvc (پلی ونیل کلراید)است.البته عایق های دیگری همچون کاغذ و برخی ترکیبات شیمیایی در بعضی کابل های مخصوص قرار می گیرند.این عایق ها باید بر اساس شرایط کاری و محیطی و نوع مصرفی که دارند،از استحکام مکانیکی و مشخصه های الکتریکی لازم برخوردار باشند.
برای جلوگیری از اشتباه و جهت تشخیص سیم های کابل از یکدیگر ،عایق سیم های هادی را در رنگ های مختلف انتخاب می کنند. در پایین رنگبندی عایق سیم ها بر اساس استاندارد VDE0271 آلمان و607 موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران (ISIRI 607) مشخص شده.

تعداد سیم های کابل
رنگ عایق سیم ها

1
سیاه

2
آبی روشن _سیاه

3
سز و زرد_آبی روشن_سیاه

4
(سبز و زرد_سیاه_آبی روشن_قهوه ای) یا (سیاه_آبی روشن_قهوه ای_سیاه)

5
(سبز و زرد_مشکی_آبی روشن_قهوه ای_سیاه)یا(سیاه_آبی روشن_قهوه ای_سیاه_سیاه)

6و بالاتر
سیم حفاظت سبز و زرد و بقیه سیم ها دارای عایقی به رنگ سیاه با
شماره های سفیدکه شماره گذاری از ذاخل به خارج می باشد.

غلاف کابل ها

برای حفاظت کابل ها در برابر عوامل محیطی و ضربات مکانیکی آنها را به وسیله یک یا چند لایه (غلاف) از جنس فلز (مس،سرب و فولاد)،کاغذ و مواد پلاستیکی _به ویژه pvc _می پوشانند.کابل ها با توجه به لایه های خارجی آنها به انواع مختلفی تقسیم می شوند.(شکل4) .

جریان مجاز

جریان مجاز عبوری از سیم ها و کابل ها به گونه ای تعین می شود که در هر نقطه ای از کابل،حرارت تولید شده در هادی های آن به خوبیبه محیط اطراف منتقل شود؛ به طوری که درجه حرارت عایق در سطح هادی سیم ها و کابل های پی.وی.سی. از 70 درجه سانتی گراد تجاوز نکند.
جریان های مجاز عبوری داده شده برای کابل های برق وقتی در داخل خاک قرار می گیرند،بر مبنای قرار گرفتن کابل به روی بستری از ماسه نرم است که پس از خاک ریزی به روی کانال سطح ان آجر فرش شود.
به علاوه،کابل در مسیر خود می تواند از داخل تعداد محدودی لوله،فولادی که طول هیچ یک از آنها بیشتر از 6 متر باشد عبور کند.

جریان مجاز کابل هایی که در هوای آزاد قرار دارند،بر اساس ضریب بار 1 و در هوای با درجه حرارت 30 درجه سانتی گراد است.
جریان مجاز کابل هنگامی که کاملا در داخل آب قرار گرفته باشد 15/1 برابر جریان در کابل قرار گرفته در خاک است. اما باید توجه داشت که وقتی قسمتی از کابل در خاک یا هوای آزاد باشد،این قسمت ها تعیین کننده جریان عبوری از کابل هستنند.

افت ولتاژ در کابل

در شبکه های پخش الکتریکی اندازه سطح مقطع کابل تنها بر اساس جریان مجاز عبوری از آن انتخاب نمی شود؛بلکه طول کابل که متناسب با افت ولتاژ است نیز عامل تعین کننده ای به شمار می آید.

شرایط نصب و قرار دادن کابل های برق

کابل های با غلاف و عایق پلاستیکی را نباید هیچ گاه در درجه حرارت زیر 5- درجه سانتی گراد نصب و کابل کشی کرد.در صورت اجبار،قرقره،کابل باید چند روز قبل از نصب در محیط گرمی(حدود20درجه سانتی گراد) انبار شود. در هنگام کابل کشی شعاع خمش کابل های پلاستیکی نباید از 15 برابر قطر خارجی کال کوچکتر باشد.
اما در انتهای کابل می توان شعاع خمش را در موارد خاص با رعایت اصول فنی تا نصف مورد فوق کاهش داد.
هنگامی که کشیدن کابل توسط دستگاه های مخصوص انجام می گیرد باید مواظب بود که نیروی کششی وارده به کابل از مقادیر مجاز بیشتر نشود.
اگر کابل در خاک دفن شود باید گودالی به عمق 70 سانتی متر حفر کرد و کابل ها را در این گودال در خاک نرم(الک شده) به ارتفاع 20 سانتی متر قرار داد و روی آن آجر و بر روی آجر خاک معمولی ریخت.این عمل سبب می شود که از فشار طبقات خاک بر روی کابل و تعقیر شکل آن جلو گیری به عمل آید و همچنین در موقع کندن زمین با بیل و کلنگ صدمه ای به کابل وارد نیاید.(شکل5)

سیم های برق با هادی مسی

سیم های مفتولی نوع(NYA): هادی این نوع سیم ها از مس نرم شده با پوششی از ماده پی.وی.سی در رنگ های مختلف ،متنند،سیاه،قرمز،زرد،سبزو... تشکیل شده است.
ولتاژ اسمی سیم750/450 ولت است و برای جریان های مختلف با سطح مقطع های 5/1 تا240 میلی متر مربع ساخته می شود.
کاربرد سیم NYA :برای مصرف در تابلو های برق و تاسیساتی که به طور ثابت نصب می شوند در نقاطی خشک در داخل لوله ،روی دیوار ،داخل دیوار و خارج از آن با استفاده از مقره به کار میرود.استفاده از این سیم در داخل دیوار به طور مستقیم مجاز نیست.(شکل6)

سیم نیمه افشان(NYAB): ساختمان این سیم مثل کابل NYA است. ولتاژ اسمی این نیز
450/750 ولت است و کاربرد آن: برای مصرف در تاسیساتی که به طور ثابت نصب می شوند در نقاطی خشک در داخل لوله ،روی دیوار،داخل دیوار و خارج از آن با استفاده از مقره به کار می رود.
استفاده از این سیم به طور مستقیم در داخل دیوار مجاز نیست.این سیم نسبت به نوع NYA نرمش بیشتری دارد.(شکل 7)

سیم های افشان (قابل انعطاف) (NYAF) :ساختمان این نوع سیم مانند سیم های نوع NYA و NYAB می باشد و ولتاژ اسمی آن 500/300 ولت است.
کاربرد سیم:برای مصرف در تاسیساتی که به طور ثابت می شوند در نقاطی خشک در داخل لوله ،روی دیوار،داخل دیوار و خارج از آن با استفاده از مقره به کار می رود.استفاده از این سیم به طور مستقیم ر داخل دیوار مجاز نیست.(شکل 8 )

کابل ها

کابل های افشان قابل انعطاف نوع (NYMHY)
کاربرد:جهت مصرف در نقاطی خشک و نمناک هنگامی که نرمش بیشتر و خواص متوسط مکانیکی مورد نیاز می باشد.در منازل و ادارات نیز برای اتصال وسایل برقی متحرک (حتی گرمازا) به برق مورد استفاده قرار می گیرد.کاربرد این کابل در فضای باز مجاز نیست.
ساختمان این کابل از هادی نرم شده که به وسیله ماده پی.وی.سی.عایق می شود،تشکیل شده است.سیم های به هم تابیده شده (اندازه 75/0*2 میلی متر مربع به صورت موازی) در داخل غلاف کابل به رنگ سفید یا مشکی قرار می گیرند. (شکل 9)

کابل های زمینی (NYY) :این نوع کابل های برق برای کابل کشی در زیر زمین ،در آّب،در کانال و محل هایی که امکان ضربه مکانیکی نباشد با ولتاژ اسمی 1000/600 ولت مورد استفاده قرار می گیرد.
ساختمان این نوع کابل ها از رشته های هادی مسی نرم شده که به وسیله پی.وی.سی. عایق و غلاف میشوند،تشکیل شده است.مقطع هادی این نوع کابل ها گرد یا سه گوش است.
سیم های عایق شده پس از تابیدن برای گرد شدن مقطع در داخل ماده پر کننده قرار می گیرند. به دور کابل های دارای هادی سه گوش ،نوار پلاستیکی پیچیده می شود. (شکل 10)

و برای اتصال تمام کابل ها باید از کابلشو و کفشک استفاده شود

آشنایی با ترانسفورماتورهای قدرت

ترانسقورماتور قدرت

ترانسفورماتور قدرت
ترانسفورماتور وسيله اي است كه انرژي الكتريكي را در يك سيستم جريان متناوب از يك مدار به مدار ديگر انتقال مي دهد و مي تواند ولتاژ كم را به ولتاژ زياد وبالعكس تبديل نمايد .
برخلاف ماشينهاي الكتريكي كه انرژي الكتريكي و مكانيكي را به يكديگر تبديل مي كنند ، در ترانسفور ماتور انرژي به همان شكل الكتريكي باقيمانده و فركانس آن نيز تغيير نميكند و فقط مقادير ولتاژ و جريان در اوليه و ثانويه متفاوت خواهد بود . ترانسفورماتورها نه تنها به عنوان اجزاء اصلي سيستم هاي انتقال و پخش انرژي مطرح هستند بلكه در تغذيه مدارهاي الكترونيك و كنترل ، يكسوسازي ، اندازه گيري و كوره هاي الكتريكي نيز نقش مهمي بر عهده دارند .
انواع ترانسفورماتورها را ميتوان برحسب وظايف آنها بصورت ذيل بسته بندي كرد :
1- ترانسفورماتورهاي قدرت در نيروگاهها و پستهاي فشار قوي
2- ترانسهاي توزيع در پستهاي توزيع زميني و هوايي ، براي پخش انرژي در سطح شهرها و كارخانه ها
3- ترانسهاي قدرت براي مقاصد خاص مانند كوره هاي ذوب آلومينيم ، يكسوسازها و واحدهاي جوشكاري
4- اتوترانسها جهت تبديل ولتاژ با نسبت كم و راه اندازي موتورهاي القايي
5- ترانسهاي الترونيك
6- ترانسهاي ولتاژ و جريان جهت مقاصد اندازه گيري و حفاظت
7- ترانسهاي زمين براي ايجاد نقطه صفر و زمين كردن نقطه صفر
8- ترانسهاي آزمايشگاه فشار قوي و ...
و از نظر ماده عايقي و ماده خنك كننده نيز ترانسفورماترها را مي توان بصورت ذيل بسته بندي كرد :
1- ترانسفورماتورهاي روغني Oil immersed power Transformer
2- ترانسفورماتورهاي خشك Dry type transformer 3-ترانسفورماتورهاي با عايق گازي (sf6) Gas insulated transformer
ساير ترانسفورماتورها مانند ترانسفورماتورهاي كوره ، ترانسفورماتورهاي تغيير دهنده فاز و..
بعنوان ترانسفورماتورهاي خاص قلمداد مي گردند . 

ساختمان ترانسهاي قدرت روغني
قسمتهاي اصلي در ساختمان ترانسفورماتورهاي قدرت روغني عبارتند از:
1- هسته يك مدار مغناطيسي
2- سيم پيچ هاي اوليه و ثانويه
3- تانك اصلي روغن
به جز موارد فوق اجزا ديگري نيز به منظور اندازه گيري وحفاظت به شرح زير وجوددارند :
1- كنسرواتوريا منبع انبساط روغن
2- تب چنجر
3- ترمومترها
4- نشان دهنده هاي سطح روغن
5- رله بوخ هلتز
6- سوپاپ اطمينان يا لوله انفجاري / شير فشار شكن )
7- رادياتور يا مبدلهاي حرارتي
8- پمپ و فن ها
10 – شيرهاي نمونه برداري از روغن پايين و بالاي تانك
11- شيرهاي مربوط به پركردن و تخليه روغن ترانس
12- مجراي تنفسي و سيليكاژل مربوط به تانك اصلي و تب چنجر
13- تابلوي كنترل
14- تابلوي مكانيزم تب چنجر
15- چرخ ها
16- پلاك مشخصات نامي

1- هسته :
هسته ترانس يك مدار مغناطيسي خوب با حداقل فاصله هوايي و حداقل مقاومت مغناطيسي است تا فورانهاي مغناطيسي براحتي از آن عبور كنند . هسته بصورت ورقه ورقه ساخته شده و ضخامت ورقه ها حدود0.3 ميليمتر و حتي كمتر است . براي كاهش تلفات فوكو ورقه ها تا حد امكان نازك ساخته مي شوند و لي ضخامت آنها نبايد بحدي برسد كه از نظر مكانيكي ضعيف شده و تاب بردارد .
در ترانسهاي قدرت ضخامت ورقه ها معمولاً 0.3 يا 0.33 ميليمترانتخاب مي شود كه اين ورقه ها توسط لايه نازكي از وارنيش عايقي با يك سيم نازك عايقي ، نسبت به هم عايق مي شوند .
2- سيم پيچي هاي ترانس
در ساختمان سيم پيچ هاي ترانس بايد موارد متعددي در نظر گرفته شوند كه در ذيل به مهمترين آنها اشاره مي نمائيم :
1- در سيم پيچ هابايد جنبه هاي اقتصادي كه همان مصرف مقدار مس و راندمان ترانس مي باشد ، مراعات شود .
2- ساختمان سيم پيچ ها براي رژيم حرارتي كه بايد در آن كار كند محاسبه شود ، زيرا در غير اين صورت عمر ترانس كاسته خواهد شد .
3- سيم پيچ ها در مقابل تنش ها و كشش هاي حاصل از اتصال كوتاه هاي ناگهاني مقاوم شوند .
4- سيم پيچ ها بايد در مقابل اضافه ولتاژهاي ناگهاني از نقطه نظر عايقي ، مقاومت لازم را داشته باشند .
سيم پيچ ترانس ها نسبت به هم در نوع سيم پيچ ، تعداد حلقه ها درجه و اندازه سيمها و ضخامت عايق بين حلقه ها متفوت خواهند بود . هر چه ولتاژ ترانس بالا برود ، تعداد حلقه هاي سيم پيچ بيشتر مي شود و هر چه ظرفيت ترانس بيشتر شود ، اندازه سيم ها بزرگتر مي گردد .
در ترانس با هسته ستوني ، سيم پيچها اعم از فشار قوي ، متوسط و فشار ضعيف و سيم پيچ تنظيم – بصورت استوانه متحدالمركز روي ستونهاي هسته قرار مي گيرند . معمولاً سيم پيچ فشار ضعيف در داخل و فشار قوي در خارج واقع مي شوند و ترتيب فوق به اين دليل رعايت مي شود كه عايق كاري فشار ضعيف نسبت به هسته راحت تر است .
3- تانك اصلي روغن
تانك ترانس يك ظرف مكعب يا بيضوي شكل است كه هسته و سيم پيچ هاي ترانس در آن قرار مي گيرند و نقش يك پوشش حفاظتي را براي آنها ايفا مي كند داخل اين ظرف از روغن پر مي شود بطوريكه هسته و سيم پيچ كاملاً در روغن فرو مي روند . سطح خارجي تانك تلفات گرمايي داخل ترانس را به بيرون منتقل مي كند از هر مترمربع سطح تانك حدوداً 400 الي 450 وات توان گرمايي به خارج منتقل مي شود ، بطوريكه در ترانسهاي كوچك ، همين سطح براي خنك كاري كافي است و به تمهيدات ديگري نظير رادياتور وفن نياز نمي باشد . در ترانسهاي تا KVA 50 بدنه تانك از ورق ساده فولادي به ضخامت حدوداً MM3 ميليمتر ساخته مي شود ، سطح آن صاف بوده و نيازي به ميله هاي تقويتي يا لوله هاي خنك كن ندارد . هر 4 وجه ترانس از يك ورق يك پارچه درست مي شود و فقط در يك گوشه جوشكاري مي گردد .
تانك ترانس بايستي موجب شود كه موارد مشروحه ذيل تأمين گردند :
- حفاظتي براي هسته ، سيم پيچ ، روغن و ساير متعلقات داخلي باشد .
- داراي استقامت كافي باشد كه در حين حمل و نقل و نيز در زمان اتصال كوتاه داخلي بتواند تنش هاي مكانيكي ايجاد شده را تحمل نمايد .
- ارتعاشات و صدا در آن به حداقل برسد .
- ساختمان آن در برابر نشت روغن و يا نفوذ هوا كاملاً آب بندي باشد .
- سطوح كافي براي دفع گرماي ناشي از تلفات ترانس را تأمين كند .
- محلي براي نصب بوشينگها ، تب چنجر ، مخزن ذخيره روغن و ساير متعلقات باشد.
- از نظر ابعاد در حدي باشد كه براحتي قابل تحمل و حمل و نقل از طريق جاده يا راه آهن باشد .
- حداقل تلفات فوكو در آن ايجاد شود .
- حداقل ميدان مغناطيسي در خارج از آن وجود داشته باشد .
به اين ترتيب طراحي تانك ترانس به روش پيش بيني شده براي حمل و نفل آن نيز بستگي دارد .
4- مقره ها ( بوشينگ ها )
سرهاي خروجي سيم پيچ هاي فشار قوي و فشار ضعيف بايد نسبت به بدنه فلزي تانك ، عايقكاري شوند . براي اين منظور از مقره ها استفاده مي شود . مقره يا بوشينگ تشكيل شده است از يك هادي مركزي كه توسط عايق هاي مناسبي در ميان گرفته شده است .
بوشينگها روي در پوش فوقاني ترانس نصب مي شوند و در موارد نادري بوشينگها را روي ديوارة جانبي تانك هم نصب مي كنند . انتهاي پاييني مقره در داخل تانك جاي مي گيرد ، در حاليكه سر ديگر آن در بالاي درپوش و در هواي خارج واقع مي شود .
ترمينالهاي هر دو سر داراي بستهاي مناسبي براي اتصال به سر هادي هاي داخل ترانس و نيز هادي هاي شبكه مي باشند . شكل و اندازه بوشينگها به كلاس ولتاژ ، نوع محل ( داخل ساختمان يا در هواي آزاد ) و جريان نامي آن بستگي دارد . بوشينگهاي داخل ساختماني نسبتاً كوچك بوده و سطح آن صاف است ، اما بوشينگهاي هواي آزاد كاملاً در معرض شرايط مختلف جوي نظير برف و باران و آلودگي و ... قرار مي گيرند ، بنابراين از نظر شكل كاملاً متفاوتند و از سپرهايي به شكل چتر تشكيل مي شوند ، تا سطح زيرين آنها در مقابل باران خشك نگه داشته شوند . دراين صورت سطح خارجي آنها زياد شده و فاصله خزش جرقه روي سطح چيني عايق زيادتر مي گردد و در نتيجه استقامت الكتريكي بوشينگ افزايش مي يابد .
در حال حاضر تمام ترانسهاي با قدرت زياد ، براي كار در هواي آزاد ساخته مي شوند و مقره هاي عايقي ، براي ولتاژهاي مختلف زير موجود مي باشند :
0.5و1و3 و6 تا 10 و20 و 35 و110 و220 و320 و500 و750 كيلووات
در ترانسهاي قدرت از 3 تا 10 كيلووالت ، همان بوشينگ kv10 بكار مي رود . براي ترانسهاي kv 1 و كمتر از مقره چيني ساده يا مقره اپوكسي زرين ساخته مي شود .
سيستم هاي اندازه گيري و حفاظت ترانس


1- كنسر واتور يا منبع انبساط روغن
منبع ذخيره روغن كه به اسامي منبع انبساط و كنسرواتور نيز ناميده مي شود ، تانكي است كه در بالاترين قسمت ترانس نصب مي شود در حين تغييرات بار روزانه ، روغن ترانس انبساط وانقباض مي يابد و در حين انبساط وارد منبع ذخيره مي شود . اندازه و حجم منبع ذخيره به اندازه ترانس و تغييرات دمايي آن در هنگام بهره برداري بستگي دارد . در ترانسهايي كه داراي تب چنجر قابل قطع زير بار هستند ، منبع انبساط به دو بخش تقسيم مي گردد كه قسمت كوچكتر براي تب چنجر و قسمت بزرگتر براي تانك اصلي در نظر گرفته مي شود . از بالاي هر قسمت منبع ذخيره ، لوله اي به فضاي آزاد آورده مي شود ، كه به آن مجراي تنفسي مي گويند (Breather) در ورودي اين مجرا ظرف شيشه اي قرار دارد ، كه داخل آن از ماده اي رطوبت گير به نام سيليكاژل پر مي شود . به اين ترتيب هواي ورودي به ترانس رطوبت خود را از دست داده و كاملاً خشك خواهد بود .
در هر قسمت منبع ذخيره ، يك نشان دهندة سطح روغن نصب مي شود تا سطح روغن را در حين كار ترانس بتوان نظارت كرد و همچنين دو سطح منبع ديگر كه مجهز به كنتاكت آلارم مي باشند نيز بر روي آنها نصب مي گردند سطح خارجي منبع ذخيره نيز با رنگ مناسب پوشيده مي شود تا از خوردگي و زنگ زدن محافظت گردد .
2- تپ چنجر
در بارهاي مختلف افت ولتاژ در ترانسفورماتورها و خطوط نيز تغيير مي كند و سبب تغيير ولتاژ شبكه مي شود . كنترل ولتاژ شبكه هاي توزيع و انتقال عمدتاً توسط تب چنجر ايجاد مي شود . اساس كار تب چنجر بر تغيير نسبت تبديل ترانس استوار است . بدين ترتيب كه با انشعاباتي كه در سيم پيچ فشار قوي تعبيه مي گردد تعداد دور سيم پيچ را تغيير داده و سبب تغيير ولتاژ خروجي ترانس مي گردد

تپ چنجرها بطور گسترده اي براي كنترل ولتاژ شبكه در سطوح مختلف ولتاژي بكار گرفته مي شوند . معمولاً كنترل ولتاژ در محدودة %15 +_ مقدور است . ولتاژ هر پله تب چنجر عموماً بين 1 تا 5/2 درصد تغيير مي كند انتخاب مقدار كم براي پله ها سبب افزايش تعداد تپ ها مي گردد و انتخاب مقدار بالا براي هر پله باعث عدم امكان تنظيم دقيق ولتاژ مورد نظر مي گردد .
محل تپ چنجر : (( تپ چنجر )) 

در داخل تانك اصلي ، قسمتي را براي بخش اصلي تب چنجر ( دايورترسوئيچ ) در نظر گرفته اند اين قسمت كاملاً آب بندي شده است داخل آن نيز با روغن ترانس پر شده است . اين روغن كاملاً از روغن تانك اصلي جداست و باهم مخلوط نمي شود . تپ چنجر را در سمت فشار قوي نصب كرده اند كه داراي مزيت هاي زيرمي باشند :
الف) در طرف فشار قوي جريان كمتر است لذا براي تپ چنجرهايي كه زير بار عمل مي كنند حذف جرقه ساده تر است .
ب) چون تعداد دور سيم پيچها ي فشار قوي بيشتر است ، لذا امكان تغييرات يكنواخت تروپه هاي كوچكتر به راحتي ميسر است . در اتصال ستاره انشعابات تب چنجر را در سمت نقطه صفر قرار مي دهند تا عايق كاري آن نسبت به زمين ساده تر باشد .
بهره برداري از ترانسفورماتورهاي با تنظيم كننده ولتاژ زير بار :
اكثر ترانسفورماتورها داراي دستگاهي بنام تب چنجر بوده كه كار آنها عملاً در مدار گذاشتن و خارج كردن تعدادي از حلقه هاي سيم پيچي ترانسفورماتور به منظور تغيير دادن در نسبت تبديل ترانس مي باشد . عموماً اين دستگاه در قسمت فشار قوي قرار مي گيرد .
تب چنجر ترانسفورماتورها عموماً بر 2 نوع مي باشند :
1- On load tap changer : ترانسفورماتورهايي كه تب آنها زماني كه تپ ترانسفورماتور زيربار است ، قابل تغيير مي باشد .
2- Off load tap changer : ترانسفورماتورهايي كه تب آنها فقط زماني كه در مدار نباشند ، قابل تغيير مي باشند .
اين تغيير تپ در محل روي بدنة ترانس صورت مي گيرد . به اين ترتيب با توجه به تعداد تپ و اينكه هر تپ چه مقدار تغيير ولتاژ بوجود مي آورد و نياز به چه مقدار تغيير در ولتاژ مي باشد ، تب آنها را بر حسب نياز سيستم تغيير مي دهيم . مكانيزم عمل تپ به طور كلي به اين صورت است كه اهرمي قادر است در جهت گردش عقربه هاي ساعت تعداد حلقه هاي سيم پيچ را كم و در خلاف آن زياد نمايد .
ترانسفورماتورهايي كه مجهز به سيستم اتوماتيك ولتاژ
( Avr = Automatic voltage regulation)
مي باشند به طريق زير تغيير تب صورت مي گيرد :
الف) اتوماتيك ب) دستي و الكتريكي از اطاق فرمان
ج) دستي الكتريكي از محل د) دستي مكانيكي توسط اهرم مخصوص
هر تغيير Tab در اوليه ترانس قدرت به اندازه kv5 در ولتاژ ورودي ترانس تغيير ايجاد مي كند . 

3- ترمومترها :ا

اين نشان دهنده ها ، از نوع عقربه اي بوده و براي تشخيص درجه حرارت گرمترين نقطه سيم پيچي ترانس بكار ميرود . معمولاً به ازاء هر گروه سيم يك نشان دهنده بكار گرفته شده كه روي يك از فازها نصب مي شود . اين روش اندازه گيري بصورت غيرمستقيم است به اين معني كه غلاف ترمومتر داخل روغن بوده و دماي روغن را حس مي كند، سپس توسط يك زف جرياني متناوب با جريان عبوري از سيم پيچ از كويل حرارتي عبور ميكند
، لذا گرمايي متناسب با سيم پيچ ها در ترمومتر ايجاد مي شود .
نشان دهنده حرارت ورغن :
اين نشان دهنده نيز از نوع عقربه اي بوده و عنصر حساس آن در بالاي ترانس و در حول و حوش گرمترين محل روغن نصب مي شود و خود آن روي بدنه ترانس و در مجاورت ترمومترهاي سيم پيچ ها نصب مي گردد . نوع عنصر حساس ، اغلب مقاومت حساس به دما است .
4- نشان دهندة سطح روغن :
اگر چه رله بوخهولتز مي تواند كاهش سطح روغن را نشان دهد ولي ، براي داشتن ضريب اطمينان بالاتر ، نشان دهندة سطح روغن نيز بروي منبع ذخيره ( كنسرواتور) پيش بيني مي شود . ممكن است نشان دهنده بصورت دريچه شيشه اي براي ديدن سطح روغن باشد . علاوه برآن ، نشان دهنده نوع عقربه اي كه از طريق مغناطيس ، با شناور داخل منبع كنسرواتور در ارتباط است . نيز تعبيه مي گردد و بايد طوري نصب شود كه از سطح زمين قابل رؤيت باشد . عقربه نشان دهنده بايد نمايانگر سطوح حداكثر ، حداقل و نرمال بوده و كنتاكتهايي براي آلارم نيز بايد پيش بيني شده باشد
5- رله بوخهولتز :

تجهيزات الكتريكي كه داخل آنها پر از روغن است نظير ترانسفورماتورها ، بوشينگهاي آنها و ترمينال باكس مربوط به كابلها را مي توان جهت محافظت از عيوب داخلي و از دست رفتن روغن آنها ، با رله بوخهولتز حفاظت كرد .
اين رله كه در لوله رابط بين تانك ومنبع ذخيره نصب مي شود از دو گوي شناور كه در داخل محفظه رله نصب شده اند و مي توانند همراه با سطح روغن جابجا شوند ، تشكيل شده است . دو عدد كليد جيوه اي نيز با شناور همراه هستند و مي توانند كنتاكتهايي را قطع يا وصل كنند رله بوخهلتز بسيار دقيق است و از آنجا كه در مراحل اوليه آغاز شدن بسياري از مشكلات ، آلارم مي دهد . اين شانس را به پرسنل بهره برداري مي دهد كه شرايط خطرناك را خيلي زود شناسايي كنند . و از آسيب هاي جدي به تجهيزات جلوگيري نمايند .
تنظيم درجه حساسيت رله بوخهولتز كاملاً تجربي است و بستگي به ترانس و رله دارد . در هر حال بايد دقت داشت كه رله خيلي حساس نباشد ، زيرا اضافه بار كم و جريانهاي اتصال كوتاه شديد خارجي و حتي تغييرات درجه حرارت موسمي ، سبب جريان پيدا كردن روغن مي شود كه نبايد رله بوخهولتز را بكار اندازد . پس از هر تريپ ترانس ، در اثر رله بوخهولتز بايد گازهايي كه در محفظه رله جمع شده است را خارج نمود تا شناور آن به حالت اوليه خود بازگردد.
در ضمن بايد گازهايي را كه به محفظه گاز رله خارج مي كنيم ، از نظر قابليت اشتعال مورد آزمايش قرار دهيم ، زيرا در صورتيكه ترانسفورماتور خوب تحت خلاء قرار نگرفته باشد ، هواي موجود در داخل روغن ، كم كم خارج شده و در رله جمع مي گردد و مي تواند سبب ظاهر شدن آلارم گردد .
همچنين ممكن است به طريقي هوا به داخل ترانسفورماتور نفوذ كرده باشد . اين عمل در ترانسهايي كه روغن آنرا جديداً عوض كرده اند بيشتر پيش مي آيد . با وجود اينكه رله بوخهولتز يك رله بسيار خوبي است و مي تواند از آغاز پيدايش نقص آن را تشخيص دهد ، و ليكن داراي محدويت هايي نيز هست كه در ادامه ذكر مي گردد .
محدوديت هاي رله بوخهولتز :

۱-فقط خطاهايي را تشخيص مي دهد كه در سطح روغن پايين تر از رله اتفاق افتاده باشد .
2- تنظيم كليد جيوه اي را نمي توان زياد حساس گرفت ، زيرا در اين صورت لرزشهاي ناشي از بهره برداري ، زلزله ، شوكهاي مكانيكي در خط و حتي نشستن پرنده ها ، ممكن است اشتباهاً آنرا به كار اندازند .
3- مي نيمم زمان عمل كردن آن 0.1 ثانيه است و متوسط آن 0.2 ثانيه . چنين رله اي خيلي كند به حساب مي آيد ، و ليكن با وجود آن ارزش اين رله بسيار بالاست .
4- از نظر اقتصادي رله بوخهولتز براي ترانسهاي كمتر از kva 500 بكار برده نمي شود .

6- سوپاپ اطمينان يا لوله انفجاري ( شير فشار شكن )


در اثر اتصال كوتاه ناگهاني و يا هر حادثة ديگر در هسته و سيم پيچها كه منجر به ايجاد گاز شديد شود ، فشار داخل تانك مي تواند به ميزان خطرناكي افزايش يابد . براي جلوگيري از خطر انفجار تانك ، در بالاي درپوش آن شير فشار شكن نصب مي گردد .
اين شيزر در عرض چند ميلي ثانيه عمل خواهد كرد و سبب تخليه فشار خواهد شد . در همين موقع ، ميكرو سويچي كه همراه آن است ، سبب بسته شدن مدار تريپ مي گردد . پس از كاهش فشار در اثر نيروي فنر ، شير خود به خود بسته خواهد شد .
7- رادياتور يا مبدل حرارتي

نظر به اينكه روغن داراي خاصيت عايقي خوب و همچنين تبادل حرارتي زياد مي باشد . در ترانسفورماتورها بعنوان خنك كننده مورد استفاده قرار مي گيرد . جهت تبادل حرارتي بهتر با محيط اطراف ، اصولاً روغن از طريق رادياتور و پمپ هاي روغن يك سيكل بسته را طي مي نمايد و حين عبور از رادياتورها توسط فن ها با محيط اطراف تبادل حرارتي انجام مي دهد . لازم به توضيح است در بعضي از ترانسفورماتورهاي واحدهاي آبي روغن توسط كولرهاي آبي ( Heat exchanger ) خنك مي شود .
8- پمپ و فن ها

جهت تبادل حرارتي بهتر با محيط اطراف ، اصولاً روغن از طريق رادياتور و پمپ هاي روغن يك سيكل بسته را طي مي نمايد و حين عبور از رادياتورها توسط فن ها با محيط اطراف تبادل حرارتي انجام مي دهد .

معمولاً در ترانس هاي قدرت كه مجهز به پمپ روغن مي باشند ، يك نشان دهندة فولي روغن در مسير باي پاس و به موازات مسير پمپ هاي روغن نصب مي شود كه در شرايط روشن بودن پمپ ها و جاري بودن روغن ، صفحه معلق آن به صورت مايل قرار مي گيرد . اما به خاموش شدن پمپ و يا قطع جريان روغن – به هر دليل ديگر – صفحه بر اثر نيروي وزن پايين آمده و بصورت قائم واقع مي شود . در اين حالت ، اغلب سبب بسته شدن كنتاكتي خواهد شد كه موقعيت اين صفحه را در اتاق فرمان گزارش مي نمايد . همچنين از طريق دريچه شيشه اي ، موقعيت آن قابل رؤيت است .
10 – شيرهاي نمونه برداري از روغن پايين و بالاي تانك
11- شيرهاي مربوط به پركردن و تخليه روغن ترانس
12- مجراي تنفسي و سيليكاژل مربوط به تانك اصلي و تب چنجر
منبع ذخيره روغن توسط يك يا دو مجراي تنفسي به هواي آزاد مربوط مي گردد و در ورودي آن يك ظرف شيشه اي كار گذاشته مي شود كه بسته به بزرگي منبع مي تواند از يك يا چند قسمت تشكيل شده باشد . درون اين ظرفها را با سيليكاژل پر مي كنند .
هنگاميكه بار ترانس زياد باشد و روغن گرم شود بر اثر انبساط روغن مقداري از هواي داخل منبع ذخيره از طريق مجراي تنفسي خارج مي شود . در انتهاي ظرف سيليكاژل يك مجرا وجود دارد كه در بالاي آن يك پياله زنگي شكل بصورت معكوس قرار دارد و در ته ظرف مقداري روغن ترانس ريخته مي شود . به اين مجموعه تله هوا (air trap) ميگويند .
هوا براي خارج شدن ا زمنبع ذخيره بايد از اين تله بگذرد هنگاميكه روغن منقبض مي شود فشار داخل منبع ذخيره كاهش مي يابد . و فشار هواي بيرون بر سطح روغن داخل تله ، سبب مي گردد كه سطح روغن داخل زنگ تا آنجا پائين بيايد كه هوا بتواند از آن عبور كند و پس از گذشتن از سيليكاژل به منبع ذخيره برسد . به اين ترتيب روغن، ذرات معلق در هوا را مي گيرد و سيليكاژل كه يك ماده رطوبت گير است باعث جذب رطوبت هوا خواهد شد .
سيليكاژل به صورت دانه هاي گرد كوچكي است كه در شرايط خشك ، رنگ آن آبي است و با جذب رطوبت به رنگ صورتي در خواهدآمد . وقتي حدود 75% درصد از سيليكاژل داخل ظرف تغيير رنگ داد بايد آن را تعويض نمود . سيليكاژل صورتي شده را براي بازيافت به آزمايشگاه مي فرستند سليكاژل از پايين ظرف شروع به تغيير رنگ مي كند . اگر در مواردي مشاهده شود اين تغيير رنگ از بالاي ظرف شروع شده است به اين معني است كه نشتي هوا وجود دارد و بايد آن را برطرف نمود .
13- تابلوي كنترل
14- تابلوي مكانيزم تب چنجر
15- چرخ ها
16- پلاك مشخصات نامي 

ترانسهاي قدرت T1 ,T2 (400/33KV) پست اتصالشان بصورت ستاره مثلث مي باشد اين بدان علت است كه اتصال شماره – مثلث در پست هاي فرعي و در پايان خط انتقال بكار مي رود و توسط آن ولتاژ فشار قوي به متوسط يا فشار ضعيف تبديل مي شود تا به ترانس توزيع متصل گردد .
از زيان ديگر اين روش اين است كه چون هارموني سوم جريان در مثلث بسته مي تواند جريان يابد ، لذا جريان آن سينوسي بوده و در نتيجه ولتاژهاي ثانويه سينوسي مي باشند ( يعني داراي هارموني سوم ولتاژ نمي باشند ) .
كاربرد اين اتصال :
1- پست هاي فرعي انتهاي خط انتقال انرژي
2- تبديل فشار قوي به فشار ضعيف
3- در مواردي كه همه مصرف كننده ها سه فاز داشته باشند .
اتصال زيگزاگ :
همانگونه كه از اسمش پيداست اين اتصال در ترانس زيگزاگ استفاده شده است :
مزاياي اين اتصال : 1- از ثانويه ترانس قدرت در مقابل اتصال زمين حفاظت مي كند .
2- نامتعادلي بار را شديداً كاهش مي دهد .
3- مانند اتصال مثلث هارموني سوم ولتاژ را حذف مي كند .
اتصال ترانس مصرف داخلي پست بصورت مثلث – ستاره مي باشد : 33KV/380Vاين اتصال در سيستمهاي توزيعي ( چهار سمبه ) بكار مي رود كه همزمان مي تواند هم مصرف كننده هاي سه فاز را تغذيه نمايد و هم بصورت تكفاز در مصارف خانگي و روشنايي استفاده شود .

قطع و وصل ترانسفورماتورهاي قدرت :
جهت قطع ترانسفورماتور بايستي ابتدا بار ترانسفورماتوري كه قرار است از مدار خارج گروه محاسبه شود . اگر امكان مانور دادن بار بر روي ترانسفورماتورهاي پرالل وجود داشته باشد ، مي توان پس از انجام مانور اقدام به قطع دژنكتور طرف ثانويه ترانسفورماتور نمود . بعد از آن پك ترانسفورماتور را در صورتيكه از نوع O.L.T.C باشد ، روي حالت زمان گذاشته و سپس دژكتور طرف اوليه قطع گردد .
در صورتيكه امكان مانور بار وجود نداشته باشد و يا خروج ترانسفورماتور اضطراري نباشد ، خاموشي به يكي از روزهاي تعطيل يا در ساعاتي از شبانه روز كه بار خروجي حداقل داشته باشد ، موكول مي گردد . عمل وصل ترانسفورماتورها عيناً عكس عملياتي است كه در حالت قطع صورت مي گيرد .

تجهيزات اندازه گيري و حفاظت ترانسفور ماتور 165MVA يا 62.5MVA پست 400KV

1- ترانسفورماتورهاي جريان
2- نشان دهنده درجه حرارت سيم پيچ
3- نشان دهنده درجه حرارت روغن
4- Pressure relief valve
5- سيليكاژل Dehy drating breather ( محفظه سيليكاژل )
6- رله بوخهولتز Buchholz relay
7- Gas collector
8- كيج مغناطيسي سطح روغن

سیستم های خنک کنندگی در ترانسفورماتور

سیستم های خنک کنندگی در ترانسفورماتور

 

 

v      سیستمONAN   (روغن طبیعی – هوا طبیعی) :

در این سیستم ، هوا به طور طبیعی با سطح خارجی رادیاتورهای در تماس است و رادیاتورها به طور طبیعی با هوا خنک می شوند . همچنین گردش روغن در ترانسفورماتور نیز به طور طبیعی صورت می گیرد ؛ یعنی روغن گرم بالا می رود و روغن سرد ، جای آن را می گیرد .این نوع سیستم خنک کنندگی مختص ترانسفورماتورهای با قدرت کم است ؛ زیرا با افزایش قدرت ترانسفورماتور ، حرارت سیم پیچ ها زیاد می شود و روغن باید با سرعت بیشتری در تماس با هوای بیرون قرار گیرد و عمل خنک کنندگی با سرعت بیشتری انجام شود . از این نوع سیستم برای ترانسفورماتورهای قدرت تا MVA 30  مورد استفاده قرار می گیرد .

 v      سیستم ONAF (روغن طبیعی – هوا اجباری) :

در این سیتم ، گردش روغن در داخل ترانسفورماتور به طور طبیعی صورت می گیرد ؛ ولی فن های نصب شده روی بدنه رادیاتورها ، سرعت تماس هوای خارج با بدنه رادیاتور را افزایش می دهد . لذا روغن سریعتر خنک می شود و طبعاً می توان توان ترانسفورماتور را بالا برد .

دمیدن هوا توسط فن ها می تواند به طور مداوم یا با فاصله تناوبی انجام شود ؛ بدین صورت که عملکرد فن می تواند تابعی از درجه حرارت روغن داخل ترانسفورماتور باشد و هنگامی که دمای روغن از حد معینی افزایش یافت ، فن ها به طور خودکار وارد مدار می شوند . البته هنگامی که درجه حرارت محیط خیلی بالا باشد ، ترانسفورماتور می تواند بدون سیستم فن و با خنک شدن طبیعی ، تقریباً تا دو سوم  توان نامی خود کار کند و در صورتی که بخواهیم با توان نامی کار کند ، باید فن ها شروع به کار کنند .

این نوع سیستم خنک کنندگی به طور وسیعی در ترانسفورماتورهای قدرت با توان بین 30 تا 60 مگا ولت آمپر مورد استفاده قرار می گیرد .

 v      سیستم OFAF (روغن اجباری – هوا اجباری) :

در این سیستم ، گردش روغن در داخل ترانسفورماتور به کمک فن ، سرعت داده می شود تا انتقال حرارت با سرعت بیشتری انجام گیرد . فن های هوا نیز بدنه رادیاتورها را در تماس بیشتری با هوا قرار می دهند تا روغن را سریعتر خنک کنند . در این سیستم با توجه به سرعت بسیار بالای خنک کنندگی سیم پیچ ها ، می توان قدرت نامی ترانسفورماتور را به مقدار قابل توجهی افزایش داد . لازم به ذکر است که عموماً از این نوع سیستم خنک کنندگی در ترانسفورماتورهای با توان بیش از MVA 60 استفاده می شود

 v      سیستم OFWF  (روغن اجباری – آب اجباری) :

در این سیستم ، ابتدا روغن توسط پمپ از بالای ترانسفورماتور وارد رادیاتور می شود تا پس از عبور از آن ، از پایین رادیاتور وارد ترانسفورماتور گردد . در رادیاتور ، آب خنک کنندگی هم در توسط پمپ در خلاف مسیر روغن در رادیاتور عبور می کند که باعث کاهش دمای روغن می شود . از این نوع سیستم در ترانسفورماتورهای با توان بیش از MVA 60 مورد استفاده قرار می گیرد .

v      سیستم ODWF (روغن اجباری در سیم پیچ و هسته – آب اجباری) :

در ترانسفورماتورهای با قدرت های بسیار بالا ، به منظور کاهش هرچه بیشتر دمای سیم   پیچ ها و هسته باید روغن را توسط پمپ ها ، با فشار و جهت مناسب از قسمت تحتانی تانک ترانسفورماتور به داخل سیم پیچ ها و هسته هدایت نمود . همچنین مشابه روش قبل ، با استفاده از رادیاتور و چرخش روغن در داخل آن و به واسطه تماس غیر مستقیم با آب خنک کنندگی ، دمای روغن به مقدار مورد نظر کاهش می یابد .

چه نيازي به UPS است؟

چه نيازي به UPS است؟

چه نوع UPS؟

به نظر مي رسد كه كلا دو نوع سيستم UPS صرفنظر از نوع شكل موج وجود دارد. Online و Standby اما در واقع شكل هاي مختلفي از سيستم هاي UPS موجود است كه در اين طبقه بندي ها قرار نمي گيرند. بسياري   از مشكلات در مورد انتخاب UPS در صورت روشن شدن اين نكته از ميان مي رود.

اصول اوليه UPS

سيستم هاي UPS جهت كار دستگاههاي  الكترونيكي تغذيه شده توسط برق به صورت بلاانقطاع مورد استفاده قرار مي گيرند. در واقع اضافه كردن UPS به سيستم تغذيه دو امتياز را موجب مي گردد:

1-                        كيفيت بهتر قدرت تحويلي به مصرف كننده

2-                        يك منبع تغذيه كمكي

منظور از افزايش كيفيت قدرت شبكه جلوگيري از ضربات برق شهر مانندSurgea-sag و نويز روي بار مي باشد.

از طرف ديگر از طريق يك واحد كمكي در صورت قطع برق شهر UPS كار تغذيه سيستم را انجام مي دهد. در نمودار زير واحدهاي UPS مختلف يك سيستم UPS به صورت بلوك هاي نمايش داده شده است.

در واقع UPS هاي Online و Standby از نظر بلوك دياگرام با يكديگر تفاوتي ندارند. نكته اصلي در انتخاب دو مسير 1 و 2 مي باشد. در سيستم Online مسير اوليه سيستم خط پايين كليد تبديل در حالت اوليه خروجي را به مبدل متصل مي كند. و در صورت هر گونه اشكالي در مسير 2 كه باعث قطع ولتاژ گردد از طريق كليد بار به شبكه فيلتر شده متصل خواهد شد.

اما در سيستم Standby در حالت عادي برق شهر پس از فيلتر شدن به بار مي رسد. و در صورت بروز اشكال برق شهر از سيستماينورتر به عنوان تغذيه كمكي استفاده مي گردد . اگر چه تفاوت كمي بين دو سيستم Standby و Online موجود است. اما در عمل اين تفاوت بسيار مهم است. يك تفاوت جالب بين اين دو سيستم اين است كه در نوع Standby ايجاد هر گونه اشكال در برق شهر باعث تغييرات در وضعيت كليد تبديل مي گردد. كه اين برخلاف سيستم هاي online كلاسيك است.

در اين سيستم تنها زماني سوئيچ عمل مي كند كه هر كدام از قسمت هاي مسير 2 دچار اشكال مي گردند. به علاوه در صورت تغييرات ناگهاني در بار و كاهش شديد ولتاژ نيز امكان تغيير حالت اوليه به حالت برق شهر وجود دارد. بنابراين حتي در سيستم هاي Online نيز زمان تغيير حالت نيز وجود دارد كه حتي گاهي اوقات اين تغيير وضعيت ها مانند حالت Stadby موجود است . در حالت Online شارژر سيستم بايد به اندازه اي بزرگ باشد كه علاوه بر تامين بار مورد نظر از تخليه باتري نيز جلوگيري كند.

اما در حالت Standby شارژر تنها براي شارژ باتري لازم است كه غالبا بسيار كوچكتر از مورد اول خواهد بود.

حرارت توليد شده در سيستم هاي Online كه ناشي از كارشارژر و اينورتر مي باشد  بسيار بالا است . اين حرارت موجب تلفاتي در حدود 25  درصد مي گردد كه موجب كاهش عمر قطعات الكترونيكي درون UPS مي گردد. بعلاوه چنانچه باتري در جعبه UPS قرار گرفته باشد حرارت باعث كاهش عمر باتري نيز
مي گردد.  امروز انواع مختلف ديگري از UPS موجود است كه اشتباها در طبقه بندي همان دو سيستم ذكر شده قرار مي گيرند و اكنون به اختصار در مورد آئها توضيح داده مي شود:

1-Online بدون مسير ثانويه

در اين سيستم در واقع از مسير يك استفاده نشده است.

 

بدين صورت هر گونه اشكال در هر كدام از سه واحد بالا باعث قطع ولتاژ مي گردد در واقع سيستم يكي از دو مشخصه اصلي هر UPS را كه تهيه ولتاژ بطور مداوم است را ندارد. در اين سيستم به علت عدم وجود مسير ميان بر (By Pass) اصولا زمان تبديل وجود ندارد. سيستم هاي بزرگ UPS جهت استفاده براي ميني كامپيوترها و مين فريم ها از اين نوع انتخاب مستثني هستند.

1-                       تركيب Standby و Online

اين رو شدر واقع جهت رفع اشكال حالت او مورد استفاده است. شكل بلوك دياگرام زير:

در اين روش زمان تبديل وجود ندارد واز طرف ابعاد شارژ به اندازه حالت Standby است اما به هر صورت در خروجي دستگاه تنها يك مسير خروجي وجود دارد كه اين يك نقص است برخلاف آنچه تصور مي شود اين سيستم از قسمت باتري تا خروجي به صورت نيمه On;ine و از قسمت مبدل DC_DC به صورت Standby مي باشد.

 

 

3-Standby با ترانسفورماتور Ferro

اصول كار اين سيستم بر مبناي يك ترانس با سه سيم پيچ مي باشد.

در حالت عادي برق شهر از طريق كليد تبديل وترانس خروجي متصل مي گردد و در صورت ايجاد اشكال كليد تبديل باز شده و UPS از طريق مسير پايين كار مي كند.

در اين سيستم واحد مبدل به صورت Standby مي باشد. اثر Ferro Resonant ترانسفورماتور باعث تغييراتي در شكل موج خروجي مي گردد. گرچه حالت ايزولاسيون در اين نوع ترانسفورماتور باعث فيلتر شدن برق شهر مي گردد اما خود ترانس باعث ايجاد امواج در شكل موج خروجي مي گردد . از طرف ديگر حرارت توليد شده به علت وجود ترانس در اين روش بسيار مهم است.

1-                        UPS با ارتباط داخلي:

طي اين روش مسير شارژر باتري از طريق كار مبدل AC و DC صورت مي گيرد و در صورت كاهش برق شهر و يا قطع برق آن باتري كار تغذيه سيستم مبدل را بر عهده مي گيرد چون مبدل همواره به خروجي متصل است بنابراين اين اشكالات ناشي از زمان تبديل و حالات گذرا را ندارد.

ژنراتورهاي الكتريكي اصلاح شده

ژنراتورهاي‌ توربيني‌ در بيش‌ از 100 سال‌ پيش‌ كه‌ براي‌ اولين‌ بار وارد عرصه‌ كاري‌شدند با هوا خنك‌ مي‌شدند. با اين‌ حال‌ همچنان‌ كه‌ خروجي‌ واحد ژنراتور افزايش‌ پيدا كردنياز به‌ خنك‌كنندگي‌ موثر افزايش‌ يافت‌. اين‌ نياز منجر به‌ تكميل‌ ژنراتورهايي‌ شد كه‌ باهيدروژن‌ و آب‌، خنك‌ مي‌شدند. هدايت‌ حرارتي‌ هيدروژن‌، هفت‌ برابر هوا بوده‌ و با همان‌فشار مطلق‌، چگالي‌ آن‌ يك‌ دهم‌ هواست‌.
پيش‌ از انتخاب‌ نوع‌ سيستم‌خنك‌كنندگي‌ مورد استفاده‌ براي‌ ژنراتور، دوموضوع‌ عمده‌ وجود دارد كه‌ عبارتند از:اندازه‌ مگاولت‌ آمپر ژنراتور و يك‌ سايت‌ هوابا كيفيت‌ خوب‌. با وجود اين‌ كه‌خنك‌كنندگي‌ با هوا نوعا براي‌ واحدهاي‌كوچكتر استفاده‌ مي‌شود هم‌ اكنون‌ اصلاح‌فن‌آوريهاي‌ جديد به‌ هوا اين‌ امكان‌ رامي‌دهد تا براي‌ ژنراتورهايي‌ كه‌ حداكثر30مگاولت‌ آمپر ظرفيت‌ دارند مورد استفاده‌قرار گيرد.
ژنراتورهاي‌ الكتريكي‌، حجم‌ زيادي‌ ازهوا را مصرف‌ مي‌كنند. در جايي‌ كه‌ كيفيت‌هوا مساله‌ ساز نيست‌ ژنراتورها با سيستم‌خنك‌كنندگي‌ هواي‌ باز كه‌ بازده‌ بالايي‌ از نظرفيلتراسيون‌ و آب‌ بندي‌ محوري‌ تحت‌ فشاردارند بهترين‌ انتخاب‌ و همچنين‌ داراي‌حداقل‌ هزينه‌ است‌.
سايتهاي‌ نيروگاه‌ قدرت‌ كه‌ داراي‌ ذرات‌ريز و سولفور قابل‌ ملاحظه‌ هستند بايدژنراتورهايي‌ را كه‌ خنك‌كنندگي‌ آنها با آب‌ وهواي‌ محبوس‌ انجام‌ مي‌شود مورد بررسي‌قرار دهند. اين‌ ژنراتورها چنانچه‌ داراي ‌سيستم‌ خنك‌ كنندگي‌ با آب‌ و آب‌ بندي‌محوري‌ تحت‌ فشار با فيلترهاي‌ هواي‌جبراني‌ باشند از نظر فيزيكي‌ بزرگتر هستند.ژنراتورهايي‌ كه‌ خنك‌كنندگي‌ آنها با آب‌ وهواي‌ محبوس‌ صورت‌ مي‌گيرد ازژنراتورهايي‌ كه‌ خنك‌كنندگي‌ آنها با هواي‌ بازانجام‌ مي‌شود گران‌تر بوده‌ و بازده‌ كمتري‌ نيزدارند.
با اين‌ همه‌ در حالي‌ كه‌ ذرات‌ ريز، يك‌موضوع‌ قابل‌ بررسي‌ است‌ و وقتي‌ كه‌مساله‌اي‌ از نظر ذخيره‌سازي‌ هيدروژن‌ درنيروگاه‌ وجود ندارد عموما ژنراتورهايي‌ كه‌ باهيدروژن‌ خنك‌ مي‌شوند انتخاب‌ مناسبي‌ به‌نظر مي‌رسد. با وجود آن‌ كه‌ اين‌ نوع‌ ازژنراتور گرانترين‌ نوع‌ است‌ ولي‌ بالاترين‌بازده‌ را دارد.

سيستمهاي‌ خنك‌ كنندگي‌
طراحي‌ واحدهايي‌ كه‌ با هيدروژن‌خنك‌ مي‌شوند در مقايسه‌ با ژنراتورهايي‌ كه‌با هوا خنك‌ مي‌شوند پيچيده‌تر است‌.سيستمهايي‌ كه‌ با هيدروژن‌ خنك‌ مي‌شوندبه‌ محفظه‌اي‌ كه‌ در مقابل‌ فشار مقاوم‌ باشد ونيز به‌ آب‌ بندي‌ خاص‌ و يك‌ دستگاه‌ تهويه‌گازي‌ نياز دارند. علاوه‌ بر آن‌ سيستمهايي‌ كه‌با هيدروژن‌ خنك‌ مي‌شوند قبل‌ از آن‌ كه‌براي‌ تعمير و نگهداري‌ از سرويس‌ خارج‌شوند بايد با دي‌ اكسيد كربن‌ پاكسازي‌ شوند. همچنين‌ قبل‌ از آن‌ كه‌ مجددٹ از هيدروژن‌ پرشوند و به‌ سرويس‌ بازگردند لازم‌ است‌ بادي‌اكسيد كربن‌ پاكسازي‌ شوند. با وجود آن‌كه‌ ژنراتورهايي‌ كه‌ با هوا خنك‌ مي‌شوند ازنظر فيزيكي‌ بزرگتر از ژنراتورهايي‌ هستند كه‌با هيدروژن‌ خنك‌ مي‌شوند، با اندازه‌ يكسان ‌داراي‌ هزينه‌ اوليه‌ كمتري‌ هستند. به‌ علاوه‌تعمير آنها ساده‌تر و با هزينه‌ كمتر است‌.ژنراتورهاي‌ بزرگي‌ كه‌ با هوا خنك‌ شده‌ ومتعلق‌ به‌ شركت‌ آلستوم‌ هستند عمومٹمجهز به‌ سيستم‌ خنك‌كنندگي‌ آب‌ - هواي ‌محبوس‌ (TEWAC) هستند. در سيستم‌خنك‌كنندگي‌ آب‌ - هوا، ژنراتور به‌ وسيله‌هوا خنك‌ مي‌شود. هواي‌ گرم‌ پس‌ از آن‌ كه‌در خنك‌كن‌هاي‌ آب‌ - هوا سرد شد مجددٹوارد سيكل‌ مي‌شود. در اين‌ واحدهاهاديهاي‌ سيم‌پيچ‌ ميدان‌ روتور تو خالي‌ بوده‌و به‌ صورت‌ محوري‌ خنك‌ مي‌شوند. برخلاف‌ بخش‌ فعال‌ ژنراتورهاي‌ قديمي‌ كه‌ باهوا خنك‌ مي‌شوند، سيم‌پيچهاي‌ ميدان‌جديدتر در هر ماشين‌ داراي‌ دو بخش‌خنك‌كن‌ است‌. در بخش‌ اول‌ جريان‌ هوا اززير استوانه‌ انتهايي‌ مي‌گذرد و قبل‌ از خروج‌به‌ داخل‌ هادي‌ تو خالي‌ جريان‌ پيدا مي‌كند.جريان‌ هواي‌ خنك‌ كن‌ براي‌ بخش‌ دوم‌ ازطريق‌ يك‌ شيار فرعي‌ كه‌ در زير سيم‌ پيچ‌تعبيه‌ شده‌ است‌ صورت‌ مي‌گيرد.
هسته‌ استاتور كه‌ به‌ شكل‌ محوري‌ به‌اتاقهايي‌ تقسيم‌ شده‌ است‌ هواي‌ خنك‌ كننده‌براي‌ استاتور را فراهم‌ مي‌آورد. اين‌ كار باجريان‌ متناوب‌ هوا به‌ داخل‌ و به‌ بيرون‌اتاقكهاي‌ تهويه‌ انجام‌ مي‌شود.
توليدكنندگان‌ با اضافه‌ كردن‌ اتاقكهاي‌تهويه‌ بيشتر نسبت‌ به‌ ماشينهاي‌ ژنراتور كوتاهتر قديمي‌ توانسته‌اند ميزان‌خنك‌كنندگي‌ ژنراتور را بهينه‌ كنند. طبق‌گزارش‌ آلستوم‌، بهينه‌ سازي‌ خنك‌كنندگي‌ واين‌ واقعيت‌ كه‌ هم‌ اكنون‌ خروجيهاي‌بيشتري‌ براي‌ هواي‌ خنك‌ كن‌ روتور وجوددارد توزيع‌ دما در سيم‌پيچ‌ استاتور و هسته‌را يكنواخت‌ كرده‌ است‌.

شكستن‌ مانع‌ 300 كيلوولت‌ آمپري‌
انجام‌ اصلاحات‌، طي‌ چند سال‌ اخير برروي‌ طراحي‌ ژنراتورهايي‌ كه‌ با هوا خنك‌مي‌شوند سبب‌ شده‌ است‌ كه‌ واحدهايي‌توليد شود كه‌ تا چند سال‌ گذشته‌ فقط باژنراتورهايي‌ كه‌ با هيدروژن‌ خنك‌ مي‌شوند امكان‌پذير بود. درطول‌ چهار دهه‌ گذشته‌ظرفيت‌ ژنراتورهايي‌ كه‌ با هوا خنك‌مي‌شوند از 90 مگاولت‌ آمپر به‌ بيش‌ از 300مگاولت‌ آمپر افزايش‌ يافته‌ است‌.
يكي‌ از توليدكنندگان‌ (آلستوم‌) خروجي‌ژنراتورهايي‌ كه‌ با هوا خنك‌ مي‌شوند را تا33 درصد افزايش‌ داده‌ است‌. اين‌ كار باافزايش‌ قطر روتور و طول‌ فعال‌ آن‌ به‌ ميزان‌10 درصد اجرا شده‌ است‌. افزايش‌ خطي‌ژنراتور نيز حجم‌ Slot (يكي‌ از شيارهاي‌نگهدارنده‌ رسانا در سطح‌ روتور يا استاتوريك‌ ماشين‌ گردنده‌ الكتريكي‌) را بزرگتر كرده‌و در نتيجه‌ سيم‌پيچهاي‌ بيشتري‌ قابل‌ اضافه‌كردن‌ بود.
متاسفانه‌ وقتي‌ قطر روتور افزايش‌ داده‌مي‌شود اتلاف‌ سيم‌پيچ‌ نيز افزايش‌ مي‌يابد.بخش‌ قابل‌ توجهي‌ از اتلاف‌ سيم‌ پيچي‌ناشي‌ از اصطكاك‌ سطح‌ است‌.
ژنراتورها ديگري‌ كه‌ توسط آلستوم‌تكميل‌ شده‌ يك‌ ماشين‌ 50 هرتز 500مگاولت‌ آمپري‌ است‌. اين‌ ماشين‌ يك‌پيشرفت‌ عمده‌ در فن‌ آوري‌ ژنراتورهايي‌ كه‌با هوا خنك‌ مي‌شوند بوده‌ و خنك‌كنندگي‌آن‌ به‌ شكل‌ معكوس‌ امكان‌پذير شد. درخنك‌كنندگي‌ معكوس‌، فنها در بالا دست‌كولر قرار مي‌گيرند و به‌ اين‌ ترتيب‌ بخش‌فعال‌ ژنراتور به‌ طور مستقيم‌ و بدون ‌هيچ‌گونه‌ پيش‌ گرمايشي‌ از هوايي‌ كه‌ ازكولرها مي‌آيد بهره‌مند مي‌شود. هوايي‌ كه‌ به‌طور مستقيم‌ از فنها تامين‌ شده‌ است‌همچنان‌ كه‌ از درون‌ فن‌ عبور مي‌كند،پيش‌گرم‌ مي‌شود.
هوا در پايين‌ دست‌ كولرها در ابتدا ازيك‌ ناحيه‌ مخلوط عبور مي‌كند كه‌ توزيع ‌همگني‌ از هواي‌ سرد را به‌ ورودي‌ ژنراتورمي‌رساند. حتي‌ اگر يك‌ كولر، خارج‌ ازسرويس‌ باشد اين‌ نوع‌ از خنك‌كنندگي‌ به‌ژنراتور اين‌ امكان‌ را مي‌دهد كه‌ با75 درصداز خروجي‌ اسمي‌ خود كار كند.
محفظه‌ ژنراتور 500 مگاولت‌ آمپرآلستوم‌ كه‌ با هوا خنك‌ مي‌شود كاملاجوشكاري‌ شده‌ و داراي‌ ياتاقانهايي‌ است‌ كه‌بر روي‌ محفظه‌اي‌ نصب‌ شده‌ و از يك‌سيستم‌ خنك‌كننده‌ بسته‌ استفاده‌ مي‌كند.ابتكار طراحي‌ عمده‌ ديگر آن‌ است‌ كه‌ژنراتور با راه‌ آهن‌ قابل‌ حمل‌ونقل‌ است‌.

بررسي‌ اصلاحات‌
در حالي‌ كه‌ بيش‌ از 20 سال‌ از كار اغلب‌نيروگاههاي‌ قدرت‌ ايالات‌متحده‌ مي‌گذرد متخصصان‌ نيروگاههاي‌ توليد برق‌ در جست‌و جوي‌ راههايي‌ بوده‌اند تا قابليت‌ اعتماد ودر دسترس‌ بودن‌ ژنراتورهاي‌ قديمي‌ رابهبود بخشند. غير از جايگزيني‌ ژنراتورها،برخي‌ از ژنراتورهاي‌ قديمي‌تر را معمولا مي‌توان‌ با سيم‌ پيچي‌ مجدد استاتورها ونوكردن‌ exciter (ژنراتور كمكي‌ كوچكي‌ كه‌جريان‌ ميداني‌ لازم‌ را براي‌ ژنراتوري‌ باجريان‌ متناوب‌ فراهم‌ مي‌كند) اصلاح‌ كرد.
دبليوجي‌ مور مدير مهندسي‌ كويل‌برق‌ ملي‌ در كلمبوس‌ اوهايو مي‌گويد كه‌ درهنگام‌ اصلاح‌ و بازسازي‌ ژنراتورهاي‌الكتريكي‌، يكي‌ از اولين‌ مراحل‌، آن‌ است‌ كه‌شرايط فورجينگ‌ روتور ارزيابي‌ شود.
در غير از مواردي‌ كه‌ مسائل‌ جدي‌ بروز كندجايگزين‌ كردن‌ روتور، لازم‌ نيست‌. هرگونه‌تركي‌ كه‌ در سوراخها پيدا شود عموما ازفركانس‌ پايين‌ و ناشي‌ از تنشهاي‌ چرخشي‌در اثناي‌ شروع‌ بكار و توقف‌ واحد است‌.
با اين‌ همه‌ چنين‌ تركهايي‌ را نبايد ناديده‌گرفت‌ چرا كه‌ مي‌توانند منجر به‌ گسيختگي‌كاتاستروفيك‌ روتور شوند. به‌ گفته‌ >مور<قبل‌ از بازگرداندن‌ يك‌ روتور قديمي‌تر به‌سرويس‌ بايد سوراخها به‌ طور كامل‌ بازرسي‌شوند تا شرايط كيفي‌ آنها براي‌ كاركرددرازمدت‌ تاييد شود.
علاوه‌ بر بازرسي‌ چشمي‌ سوراخ‌،آزمايشهاي‌ مغناطيسي‌ و ماوراي‌ بنفش‌UT)) نيز بايد اجرا شود. هرگونه‌ مسأله‌سطحي‌ را مي‌توان‌ با سنگ‌ زدن‌ سوراخ‌،اصلاح‌ كرد. با اين‌ حال‌، تركهاي‌ عميق‌تر بايدبا سوراخ‌ كردن‌ برداشته‌ شوند.
محلهاي‌ دندانه‌ دار روتور مي‌تواند درشعاعهاي‌ ماهيچه‌اي‌ بالاي‌ دندانه‌، ايجادترك‌ كند. اين‌ سوراخها را مي‌توان‌ با بازرسي‌چشمي‌، آزمايش‌ با جريان‌ گردابي‌ (آزمايش‌غير تخريبي‌ كه‌ در آن‌ تغيير امپدانس‌ يك‌كويل‌ آزمايش‌ كه‌ به‌ نزديك‌ نمونه‌ هادي‌آورده‌ شده‌ است‌ جريانهاي‌ گردابي‌ ايجادشده‌ به‌ وسيله‌ كويل‌ را از خود نشان‌ مي‌دهدو در نتيجه‌ برخي‌ از خواص‌ يا معايب‌ نمونه‌را آشكار مي‌كند)، نافذ رنگي‌ (مايعي‌ داراي‌رنگ‌ كه‌ براي‌ تشخيص‌ تركها يا ساير معايب‌سطحي‌ مواد غير مغناطيسي‌ بكار مي‌رود) ويا با آزمايش‌ ذرات‌ مغناطيسي‌ مرطوب‌،آشكار كرد. با اين‌ همه‌ >مور< مي‌گويد: >هيچ‌گزارشي‌ از وقفه‌ اجباري‌ ناشي‌ از تركهاي‌دندانه‌دار، ثبت‌ نشده‌ است‌. تركهاي‌ كوچك‌را مي‌توان‌ با بزرگ‌ كردن‌ شعاع‌ ماهيچه‌،برداشت‌ به‌ طور ي‌ كه‌ در عين‌ حال‌ تركهاي‌بزرگتر نياز به‌ برداشتن‌ بالاي‌ دندانه‌ها وسپس‌ بازسازي‌ يك‌ حلقه‌ حايل‌ طولاني‌تردارند<.
هنگامي‌ كه‌ رطوبت‌، وجود داشته‌ باشد حلقه‌هاي‌ حايل‌ غير مغناطيسي‌ از جنس‌5Cr 18Mn نسبت‌ به‌ تنش‌ ترك‌ خوردگي‌تاثير پذيرند و در اثناي‌ هر گونه‌ اصلاح‌ژنراتور بايد تعويض‌ شوند. معمولا اين‌ نوع‌حلقه‌ها با حلقه‌هايي‌ از جنس‌18 Cr 18Mn تعويض‌ مي‌شوند. طبق‌گزارش‌ G.E. فولاد ضد زنگ‌ غير مغناطيسي‌18-18 نسبت‌ به‌ تنش‌ ترك‌ خوردگي‌ مقاوم‌است‌.
ترك‌ خوردگي‌ شيار فنري‌ شبه‌ بست‌(نوعي‌ فنر كه‌ به‌ عنوان‌ بست‌ استفاده‌مي‌شود) به‌ وسيله‌ نيروهاي‌ متناوب‌ حلقه‌حايل‌ مخروطي‌ در حال‌ كشش‌ بالاي‌دندانه‌ها ايجاد مي‌شود. با اين‌وجود >مور< مي‌گويد: اين‌ تركها به‌ سادگي‌ بايك‌ آزمايش‌ نفوذ پذيري‌ فلورسنت‌ مغناطيسي‌ مرطوب‌، آشكار مي‌شوند. مشابه‌ترك‌ خوردگي‌ دندانه‌ روتور، تركهاي‌ درون‌شيار فنر شبه‌ بست‌ را مي‌توان‌ با بزرگ‌ كردن‌شعاع‌، اصلاح‌ كرد.

سيم‌ پيچها و عايق‌ بندي‌
سيم‌ پيچهاي‌ مسي‌ روتور، عمرنامحدودي‌ دارند ولي‌ وقتي‌ كه‌ يك‌ روتورتحت‌ تاثير گرماي‌ بيش‌ از حد قرار گيرد،مس‌، نرم‌ مي‌شود. اگر مس‌ بيش‌ از حد نرم‌شده‌ باشد، آزمايش‌، سختي‌ آن‌ را تعيين‌خواهد كرد. >مور< مي‌گويد: بازرسي‌ چشمي‌بايد هرگونه‌ اعوجاج‌ اضافي‌ را مشخص‌ كند.
ترك‌ خوردگي‌ درپيچهاي‌ مسي‌ روتور درروتورهايي‌ كه‌ روي‌ حلقه‌هاي‌ حايل‌ آن‌محور كوتاهي‌ نصب‌ شده‌ باشد عادي‌ است‌.
اين‌ ترك‌ خوردگيها را مي‌توان‌ با يك‌ آزمايش‌نافذ رنگي‌ بررسي‌ كرد. سيم‌ پيچهاي‌ مسي‌باز پخت‌ شده‌ با مقاومت‌ كم‌ كه‌ در واحدهاي ‌قديمي‌ نصب‌ شده‌اند بايد با نوعي‌ مس‌ بامقاومت‌ بيشتر جابه‌جا شوند. طبق‌ گفته‌>مور< اين‌ ماده‌ (مس‌ با مقاومت‌ بيشتر)نسبت‌ به‌ تغيير شكل‌، مقاوم‌ است‌. متاسفانه‌يك‌ سيم‌ پيچ‌ باز پيچيده‌ شده‌ جديد مسي‌ ازمسهاي‌ قديمي‌ كه‌ مجددا استفاده‌ شده‌ باشدگرانتر است‌.
اصلاحاتي‌ كه‌ در عايق‌ بندي‌ و صفحات‌لغزش‌ از جنس‌ ماده‌اي‌ با ضريب‌ اصطكاك‌ كم‌ انجام‌ شده‌ است‌ اعوجاج‌ سيم‌پيچهاي‌روتور را به‌ حداقل‌ رسانده‌ و كاركردژنراتورها را اصلاح‌ كرده‌ است‌ برخلاف‌سيم‌پيچهاي‌ روتوري‌ كه‌ به‌ صورت‌ اقتصادي‌مجددا پيچيده‌ شده‌ باشند عموما با سيم‌پيچهاي‌ استاتور جايگزين‌ مي‌شوند. باپيشرفتهايي‌ كه‌ هم‌ اكنون‌ در سيستمهاي‌عايق‌ بندي‌ انجام‌ شده‌، عايق‌بندي‌ كمتري‌مورد نياز است‌.
كاربرد ژنراتورهاي‌ الكتريكي‌ دراثردرجه‌ حرارت‌ حداكثر مجاز رساناهاي‌ مسي‌در سيم‌ پيچهاي‌ استاتور و نيز دراثر انتقال‌حرارت‌ در درون‌ عايق‌بندي‌، محدود شده‌است‌. با اين‌ وجود كاركرد ژنراتور در درجه‌ حرارتهاي‌ بالاتر براي‌ مس‌هاي‌ هادي‌ درهنگامي‌ امكان‌پذير است‌ كه‌ كلاس‌ حرارتي‌بالاتري‌ براي‌ ماده‌ عايق‌ بندي‌، استفاده‌ شده‌باشد. واضح‌ است‌ كه‌ با كاركرد ژنراتور دردرجه‌ حرارتهاي‌ بالاتر، خروجي‌ ژنراتور افزايش‌ پيدا مي‌كند. هم‌ اكنون‌ براي‌ كاركردژنراتور در درجه‌ حرارتهاي‌ بالاتر، موادجديدي‌ وجود دارد. به‌ دليل‌ اين‌ كه‌عايق‌بندي‌ جديد، مقاومت‌ حرارتي‌ كمتري‌دارد انتقال‌ حرارت‌ ميله‌هاي‌ استاتور، بهبودپيدا كرده‌ و خروجي‌ ژنراتور افزايش‌ مي‌يابد.
با وجود آن‌ كه‌ براي‌ ژنراتورهاي‌ بزرگترهنوز هم‌ روش‌ خنك‌ كنندگي‌ به‌ وسيله‌هيدروژن‌ مورد استفاده‌ قرار مي‌گيرداصلاحات‌ اخير در سيستمهاي‌ خنك‌كنندگي‌با هوا و همچنين‌ عايق‌ بندي‌ به‌ روش‌ خنك‌كنندگي‌ با هوا اجازه‌ داده‌ است‌ تا باسيستمهاي‌ خنك‌كنندگي‌ به‌ وسيله‌ هيدروژن‌براي‌ ژنراتورهايي‌ كه‌ حداكثر ظرفيت‌ آنها500 مگاولت‌آمپر است‌ رقابت‌ كنند. طبق‌نظر سازندگان‌، استفاده‌ از ژنراتورهايي‌ كه‌ باهوا خنك‌ مي‌شوند و ظرفيتشان‌ بيش‌ از50مگاولت‌ آمپر باشد موضوعي‌ است‌ كه‌فقط زمان‌، آن‌ را حل‌ خواهد كرد.

اتوماسيون كنترل بانكهاي خازني درشبكه‌ توزيع

شركت برق آيداهو واقع در ايالت آيداهوي آمريكا، در سال 1996 برنامه‌اي را براي تصحيح ناكارايي جبران‌سازي توان راكتيو كه منجر به كاهش ولتاژ در سيستم توزيع شده بود، شروع كرد. ضمن اينكه در پيك مصرف، مشكل نگهداري حاشيه مطمئن توان راكتيو سيستم نيز وجود داشت. اگر چه جبران‌سازي بار راكتيو را به شيوه‌هاي مختلفي مثلاً درمحل توليد انرژي، با استفاده از كندانسورهاي سنكرون و يا در محل پستهاو در شبكه توزيع (با استفاده از بانكهاي خازني) مي‌توان انجام داد، اما بهترين شيوه براي جبران‌سازي بار راكتيو، استفاده از بانكهاي خازني در محل بار است.
هنگام استفاده از بانك‌هاي خازني توزيع، در اكثر اين موارد، عمل كنترل با استفاده از كليدهايي صورت مي‌گيرد كه بصورت دستي و با لحاظ كردن شرايط فصلي، خازنها را وارد يا از مدار خارج مي‌كنند. چنين كنترلي، موثر و كارا نيست زيرا در شرايط پيك بار، سيستم توزيع دچار كمبود توان راكتيو و در شرايط بار كم، دچار اضافه توان راكتيو مي شود. اگر چه بانك‌هاي خازني توزيع،تك‌تك و كوچك هستند اما اثر مجموع آنها بر سيستم قابل ملاحظه‌اي است. هدف از برنامه‌اي كه از سوي اداره طراحي توزيع ارايه شده بود، ابداع سيستمي در دل سيستم مديريت انرژي موجودبود كه در آن بانكهاي خازني در فيدرهاي توزيع با توجه به ميزان توان راكتيو مورد نياز در پست‌ها انتخاب شوند.
ايده اصلي شركت
Stellar Dynamics Inc براي كنترل خازن‌هاي توزيع، اندازه‌گيري مقادير توان راكتيو و اكتيو در سطح پست‌هاي توزيع و سپس ارسال دستورات مناسب به تجهيزات كنترلي مخصوص نصب شده روي هر بانك خازني توزيع است. تجهيزات لازم براي ارتباط كنترل‌كننده پست با سيستم ديسپاچينگ يعني الگوريتم كنترل ديناميك بانك‌هاي خازني توزيع
DCC(Distribution Capacitor Control)امكان استفاده بهينه سيستم‌هاي انتقال و توزيع را فراهم مي‌آورد.
DCC يك دستگاه كنترل است كه با حذف يا كاهش جزء راكتيو وبهبود ضريب قدرت، ظرفيت شبكه را بالا مي‌برد. با بهبود ضريب قدرت، جريان سيستم كم شده و سيستم امكان مي‌يابد تا بار بيشتري را تغذيه كند. اين مزيت به ويژه در مورد تجيهزاتي كه ممكن است تحت تاثير اضافه بار حرارتي قرار گيرند، اهميت پيدا مي‌كند. همچنين، بهبود ضريب قدرت به ژنراتور امكان مي‌دهد تا توان اكتيو بيشتري راتوليد كند. به علاوه در صورت پيش آمدن شرايط غيرعادي در محل خازنها، دستگاه DCC هشدارهاي لازم را صادر مي‌كند. ترانسفورماتور توزيع، نقطه كنترل طراحي شده دراين الگوريتم است.
در سال 1996، نخستين DCC در يك پست 7/12 كيلوولت سه فيدره در غرب بويس (Boise) در آيداهو كه مشكل توان راكتيو و افت ولتاژ داشت نصب شد. به عنوان بخشي از اتوماسيون خازني، تعداد 14 بانك خازني تحت كنترل قرار گرفتند. بخشي از اين بانك‌ها از قبل وجود داشته و تعدادي ديگر تازه نصب شده بودند تا توان راكتيو اضافي توليد كنند. بعد از نوسانات اوليه، سيستم آنچه را از آن انتظار مي‌رفت، عملي ساخت. جبران‌سازي كامل در پست توزيع در يك محدوده وسيع بار انجام گرفت.
اتوماسيون خازن در سال 1997 در 16 پست و در سال 1998 در 14 پست ديگر نيز اجرا شد. پست‌هايي كه در سال 1997، تحت اتوماسيون قرار گرفتند، از مدول ارتباطي HarrisD-10 براي ارتباط RTU استفاده مي‌كردند. اين مدول بصورت يك كنترل‌كننده خازن عمل مي‌كند. در سال 1998 در آيداهو، شركت برق اين ايالت، تصميم گرفت سيستم مدول ارتباطي HarrisD-20 را طوري تغيير دهد كه اين ترمينالها را قادر سازد تا توسط سيستم مدريت انرژي براي كارهايي غير از كنترل خازن نيز مورد استفاده قرار گيرند. اين كار باعث شد تا كنترل خازن بااضافه كردن يك نرم‌كننده ساده در پست‌هايي كه داراي مدول D-20 براي كنترل، نظارت و اخذ داده هستند، انجام پذيرد. شكل (1) نتيجه عملكرد يك DCC براي كنترل توان راكتيو را در پستي در ناحيه بويس نشان مي‌دهد.
قبل از نصب DCC، شكل موج بار راكتيو از تقاضاي بار اكتيو پيروي مي‌كرد. بعد از نصب، الگوريتم كنترل باعث شد تا شكل بار راكتيو نسبت به منحني بار اكتيو عكس شود كه اين موضوع باعث كاهش تلفات انتقال و بهبود رگولاسيون ولتاژ سيستم شود. هرچند با نصب خازن‌هاي ثابت نيز ممكن است چنين نتيجه‌اي حاصل شود اما با كار انجام شده، امكان تنظيم و كنترل در محدوده وسيعي از بارهاي فصلي به شكل بهتري فراهم مي‌شود. سيستم اتوماسيون خازني بدون دخالت انسان، توان راكتيو را در هر يك از پست‌ها با پله‌هاي كوچك كنترل مي‌كند به نحوي كه راندمان كل سيستم بالا مي‌رود. با نصب كنترل‌كننده بانك خازني در يك پست، يك مگاوار توان راكتيو پشتيبان در آن شبكه توزيع (شامل ترانسفورماتور و فيدرهاي مربوط به آن) بدست آمد. اين كار با استفاده موثر از خازن‌هاي موجود و بدون نصب خازن‌هاي اضافي انجام گرفته است. در بيشتر نواحي روستايي به خصوص آنها كه با شبكه‌هاي شعاعي تغذيه مي‌شوند، بهبود پروفيل ولتاژ باعث كاهش يا به تاخير افتادن بازسازي مي شود.
اتوماسيون خازني، زمان لازم براي كنترل دستي بانك‌هاي خازني در فيدرهاي طولاني را به نحو چشمگيري كاهش داده است.

تخمين بازدهي و تلفات ترانسفورماتورهاي توزيع

اگر چه‌ ترانسفورماتورها در صنعت‌ برق‌ به‌ عنوان‌ تجهيزات‌ با بازدهي‌ بالا شناخته‌مي‌شوند اما تفاوت‌ بسيار زياد ميزان‌ مصرف‌ انرژي‌ الكتريكي‌ در زمانهاي‌ اوج‌ مصرف‌ وكم‌ باري‌ و نيز لزوم‌ توجه‌ به‌ رشد سالانه‌ بار ترانسفورماتورها باعث‌ دشواري‌ انتخاب‌بهينه‌ ظرفيت‌ ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ و در نتيجه‌ بالا بودن‌ تلفات‌ كلي‌ آنها مي‌شود. اين‌تفاوت‌ ميزان‌ مصرف‌ زمانهاي‌ مختلف‌ را نمي‌توان‌ به‌ مقدار زيادي‌ تغيير داد بنابراين‌ بايدبا بكارگيري‌ روشهاي‌ مديريت‌ بار ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ و نيز استفاده‌ از طراحي‌ ومواد مناسب‌تر و با در نظر گرفتن‌ طرحهاي‌ فني‌ - اقتصادي‌ با زمانهاي‌ برگشت‌ سرمايه‌كوتاه‌ مدت‌، نسبت‌ به‌ بهبود بازده‌ ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ و كاهش‌ تلفات‌ آنها اقدامات‌موثري‌ انجام‌ داد. بررسيهاي‌ انجام‌ شده‌ در نوشتار حاضر نشان‌ مي‌دهد كه‌ بازده‌ واقعي‌ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ نصب‌ شده‌ در كشور (ظرفيت‌ متوسط) در شرايط بارگيري‌،سالانه‌ در حدود 96 تا 97 درصد است‌.
طراحي‌ اوليه‌ و ساخت‌ ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ با استفاده‌ از مواد و طرحهاي‌مناسب‌تر باعث‌ افزايش‌ بازدهي‌ آنها تا حدود 98 الي‌ 99 درصد با زمان‌ برگشت‌ سرمايه‌ 3 تا 5/3 سال‌ خواهد شد.
ارزيابي‌ تلفات‌ و روشهاي‌ كاهش‌ آن‌ دربخشهاي‌ توليد، انتقال‌ و توزيع‌ انرژي‌الكتريكي‌ از جمله‌ مسائل‌ مورد توجه‌ در چندسال‌ اخير در كشور بوده‌ است‌ و در اين‌ ميان‌ باتوجه‌ به‌ سهم‌ بسيار بالاي‌ تلفات‌ سيستم‌ توزيع‌، اهميت‌ كاهش‌ اين‌ نوع‌ تلفات‌ بيش‌ ازساير بخشهاست‌. از جمله‌ مسائل‌ فني‌ وغيرفني‌ كه‌ باعث‌ افزايش‌ ناخواسته‌ تلفات‌سيستم‌ توزيع‌ كشور شده‌ است‌ مي‌توان‌ به‌طراحيهاي‌ غيرمهندسي‌، استانداردهاي‌ قديمي‌ و ناكارآمد، گستردگي‌ و پراكندگي‌فراوان‌ شبكه‌هاي‌ فشار ضعيف‌ و روستايي‌،استفاده‌هاي‌ غيرمجاز برق‌ و... اشاره‌ كرد كه‌ درهر حال‌ آشنايي‌ با سهم‌ هر يك‌ از مولفه‌هاي‌تلفات‌ شبكه‌ توزيع‌ و ظرفيت‌ واقعي‌ كاهش‌اين‌ تلفات‌ از طرق‌ عملي‌ و اقتصادي‌ ارزش‌فراواني‌ داشته‌ و تصميم‌گيري‌ در اين‌ زمينه‌ را آسانتر مي‌كند.
در ميان‌ تجهيزات‌ مختلف‌ شبكه‌ توزيع‌،ترانسفورماتورها كه‌ وظيفه‌ تبديل‌ ولتاژ را درپستها و خطوط برعهده‌ دارند، همواره‌ به‌عنوان‌ دستگاههايي‌ با بازدهي‌ بسيار بالامطرح‌ بوده‌اند. بر اين‌ اساس‌ در كشور ما سهم‌كمي‌ از تلفات‌ انرژي‌ الكتريكي‌ را ناشي‌ از آنهادانسته‌ و يا آن‌ كه‌ لااقل‌ پتانسيل‌ فني‌ -اقتصادي‌ ناچيزي‌ را براي‌ كاهش‌ تلفات‌ توزيع‌كشور از طريق‌ بهبود بازدهي‌ آنها در نظرداشته‌اند كه‌ دليل‌ عمده‌ اين‌ امر نيز از يك‌طرف‌ عدم‌ لحاظ شرايط بارگيري‌ واقعي‌ ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ در طولاني‌ مدت‌ وتاثير فراوان‌ اين‌ نحوه‌ بارگيري‌ بر بازده‌ وتلفات‌ واقعي‌ اين‌ تجهيزات‌ (مسائل‌ فني‌)است‌. از طرف‌ ديگر با توجه‌ به‌ غيررقابتي‌بودن‌ صنعت‌ ساخت‌ ترانسفورماتورها واستفاده‌ از فن‌آوريهاي‌ نسبتٹ ارزان‌ و قديمي‌ وحمايت‌ از اين‌ سيستم‌ در كشور در بيشترحالتها با اهميت‌ دادن‌ فراوان‌ به‌ مسائل‌ فني‌ديگر نظير بهبود ولتاژ و عامل‌ قدرت‌ شبكه‌ ازطريق‌ خازن‌ گذاري‌ و... و نيز مهم‌ دانستن‌مسائل‌ غيرفني‌ نظير استفاده‌هاي‌ غيرمجاز ازبرق‌ و... لزوم‌ توجه‌ بيشتر به‌ اين‌ مساله‌ مهم‌ ازنظر اولويت‌ بندي‌ در رده‌هاي‌ پايين‌تري‌ قرار گرفته‌ است‌.
بررسيهاي‌ انجام‌ شده‌ در اورپا و آمريكاي‌شمالي‌ نشان‌ داده‌ است‌ كه‌ در ميان‌ عوامل‌موثر و روشهاي‌ مناسب‌ براي‌ كاهش‌ تلفات‌شبكه‌هاي‌ توزيع‌، بهبود بازده‌ و مديريت‌ بارترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌، بالاترين‌ ارزش‌ افزوده‌ را دارد. استفاده‌ از روشهاي‌ ديگر نظيرخازن‌ گذاري‌، بهبود و افزايش‌ ولتاژ شبكه‌ ياافزايش‌ سطح‌ مقطع‌ هاديهاي‌ مورد استفاده‌ در خطوط انتقال‌ و توزيع‌ در اولويتهاي‌ بعد قرارمي‌گيرند. همچنين‌ تحقيقات‌ صورت‌ گرفته‌ دركشورهاي‌ مختلف‌ نشان‌ داده‌ است‌ كه‌ در ميان‌تجهيزات‌ الكتريكي‌، پس‌ از موتورها،ترانسفورماتورهاي† ? توزيع‌، بيشترين‌ پتانسيل ‌را براي‌ كاهش‌ اقتصادي‌ تلفات‌ دارند.
بنابراين‌ مشخص‌ است‌ كه‌ بررسي‌ بازده‌ وتلفات‌ واقعي‌ ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ نصب‌شده‌ در كشور و امكان‌ كاهش‌ اين‌ تلفات‌ با درنظر گرفتن‌ مسائل‌ اقتصادي‌ اهميت‌ فراواني‌داشته‌ و در اين‌ نوشتار اين‌ موضوع‌ موردارزيابي‌ قرار مي‌گيرد.

تلفات‌ و بازده‌ واقعي‌ ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ كشور
اگر چه‌ ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ مانندساير ترانسفورماتورها از جمله‌ تجهيزات‌ بابازده‌ بالاي‌ ساخته‌ شده‌ توسط بشر به‌ حساب‌مي‌آيند اما دو نوع‌ اصلي‌ تلفات‌ انرژي‌ در اين‌گونه‌ تجهيزات‌ مي‌تواند سبب‌ كاهش‌ بازده ‌كلي‌ آنها شود كه‌ عبارتند از: تلفات‌ بي‌ باري‌ناشي‌ از تلفات‌ هسته‌ و پراكندگي‌ترانسفورماتورها و تلفات‌ بار كه‌ به‌ طور عمده‌شامل‌ تلفات‌ اهمي‌ و پراكندگي‌ سيم‌ پيچ‌هاي‌ترانسفورماتور است‌.
براي‌ دانستن‌ بازده‌ يا تلفات‌ واقعي‌ترانسفورماتورها، نياز به‌ دانستن‌ ضريب‌ بار ونحوه‌ بارگيري‌ از آنها و نيز عامل‌ قدرت‌(COSF) اين‌ تجهيزات‌ است‌. ضريب‌ بارترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ كه‌ به‌ نحو قابل‌ملاحظه‌اي‌ بر روي‌ تلفات‌ بار و در نتيجه‌ بازده‌كلي‌ آنها تاثير مي‌گذارد عموما براي‌ ترانسفورماتورهاي‌ مختلف‌ موجود در شبكه‌ ودر زمانهاي‌ متفاوت‌، تغييرات‌ وسيعي‌مي‌يابد(حالتهاي‌ بي‌ باري‌ كامل‌ و شرايط اوج‌بار). لازم‌ به‌ ذكر است‌ اين‌ تغييرات‌ ضريب‌ بار،تاثير چنداني‌ بر تلفات‌ بي‌ باري‌ ترانسفورماتورها نداشته‌ و عمومٹ فرض‌مي‌شود كه‌ در هر ضريب‌ باري‌ تلفات‌ بي‌باري‌ترانسفورماتورها ثابت‌ است‌. محاسبه‌ وتخمين‌ دقيق‌ اين‌ ضريب‌ بار متوسط و موثربراي‌ ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌، بسيار دشوار بوده‌ و بخصوص‌ با توجه‌ به‌ گستردگي‌ فراوان‌انواع‌ مختلف‌ ترانسفورماتورها در بخشهاي‌خانگي‌، تجاري‌، صنعتي‌ و... و رژيمهاي‌ بارگيري‌ متفاوت‌ از اين‌ تجهيزات‌، عملاتعيين‌ مقدار دقيق‌ اين‌ ضريب‌، ممكن‌ نيست‌. براي‌ حل‌ اين‌ مشكل‌ و ارزيابي‌ نحوه‌بارگيري‌ و ضريب‌ بار موثر ترانسفورماتورهاي‌توزيع‌ در يك‌ محدوده‌ زماني‌ مشخص‌ (مثلايك‌ سال‌) روشهاي‌ مختلف‌ و پيچيده‌اي‌ ارايه‌شده‌ كه‌ تخمين‌هاي‌ قابل‌ قبولي‌ از شرايطواقعي‌ ترانسفورماتور ارايه‌ كرده‌ است‌.
بررسيهاي‌ انجام‌ شده‌ توسط محققان‌مختلف‌ و همچنين‌ دپارتمان‌ انرژي‌ آمريكانكات‌ جالبي‌ را در مورد ضرايب‌ بارترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ نشان‌ مي‌دهد. بار متوسط، اوج‌ بار و ضريب‌ بارمتوسط ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ سه‌ فازنمونه‌ را در آمريكا در محدوده‌ سالهاي‌ 1995تا 1996 ميلادي‌ نشان‌ مي‌دهد. همان‌ گونه‌كه‌ ديده‌ مي‌شود متوسط ضريب‌ بار سالانه‌ترانسفورماتورهاي‌ مورد نظر براي‌ظرفيت‌هاي‌ مختلف‌ در محدوده‌ 4/0 تا 15/0 است‌ كه‌ اين‌ امر مي‌تواند نمايانگر تعداد بسيار زياد ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ نصب‌شده‌ در آمريكا باشد. در كشورهاي‌ مختلف‌،اين‌ ضريب‌ بار متوسط و موثر بستگي‌ به‌مقدار و الگوي‌ مصرف‌ انرژي‌، تعدادترانسفورماتورهاي‌ موجود، اعمال‌ روشهاي‌ مديريت‌ بار اين‌ تجهيزات‌، صنعتي‌ بودن‌كشور و... دارد اما در هر حال‌ به‌ نظر مي‌رسدكه‌ ضريب‌ بار متوسط ترانسفورماتورهاي‌توزيع‌ در كشورهاي‌ مختلف‌ تقريبا در همين‌محدوده‌ قرار مي‌گيرد و عملا نحوه‌ بارگيري‌ ازترانسفورماتور توزيع‌ در يك‌ كشور يك‌منحني‌ شبه‌ نرمال‌ خواهد بود كه‌ متوسطضريب‌ بار ترانسفورماتورها نيز همان‌ مقادير را خواهد داشت‌.
در اين‌ نوشتار با توجه‌ به‌ نبود اطلاعات ‌مناسب‌ براي‌ تعيين‌ دقيق‌ ضرايب‌ بارترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ در كشور و نيز ساده‌تر كردن‌ بحث‌، ضريب‌ بار ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ به‌ صورت‌ سه‌ كميت‌ متفاوت‌ براي‌ سه‌ محدوده‌ زماني‌مختلف‌، ارايه‌ شده‌ است‌. به‌ اين‌ ترتيب‌ كه‌ فرض‌ شده‌ است‌ ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ در15 درصد از ساعتهاي‌ سال‌ در شرايط نزديك ‌به‌ اوج‌ با ضريب‌ بار تقريبي‌ 9/0 تا يك‌، در40 درصد از ساعتهاي‌ سال‌ در شرايط بارگيري‌ متوسط با ضريب‌ بار تقريبي ‌5/0 تا 6/0 و در 45 درصد از ساعتهاي‌ سال‌ درشرايط كم‌ باري‌ با ضريب‌ بار تقريبي‌ 1/0 درحال‌ بهره‌ برداري‌ هستند. تحت‌ چنين‌ حالتي‌ضريب‌ بار متوسط سالانه‌ ترانسفورماتورهاي‌توزيع‌ نصب‌ شده‌ در حدود 4/0 به‌ دست‌مي‌آيد و اين‌ امر با در نظر داشتن‌ آن‌ كه‌ظرفيت‌ ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ نصب‌ شده‌در كشور در حدود سه‌ تا چهار برابر مقدارانرژي‌ توليدي‌ در هر سال‌ است‌ و تقريبٹ هيچ‌گونه‌ مديريت‌ باري‌ در زمينه‌ اين‌ تجهيزات‌صورت‌ نمي‌گيرد منطقي‌ است‌. براي‌ محاسبه‌ بازده‌ ترانسفورماتورها، تعيين‌ مقدار متوسطعامل‌ قدرت‌ (CosF)نيز لازم‌ است‌ كه‌ دراين‌ نوشتار مقدار 85/0 براي‌ آنها لحاظ شده‌است‌. همچنين‌ با توجه‌ به‌ آن‌ كه‌ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ در رده‌هاي‌ ولتاژي ‌مختلف‌ و در ظرفيتهاي‌ متفاوت‌ در حال‌بهره‌برداري‌ در شبكه‌ است‌، متوسط ظرفيت‌آنها محاسبه‌ شده‌ كه‌ درحدود 150 تا 160كيلوولت‌ آمپر است‌. ولتاژ اوليه‌ اين‌ترانسفورماتورها نيز 20 كيلوولت‌ آمپر در نظرگرفته‌ شده‌ است‌.
مقادير تلفات‌ بي‌باري‌ و تلفات‌بار ترانسفورماتورهاي‌ مورد نظر براساس‌ استاندارد IEC76انتخاب‌ شده‌ كه‌ همان‌مقادير پذيرفته‌ شده‌ در كشور ما حين‌ طراحي‌و ساخت‌ ترانسفورماتورهاست‌. تنها با در نظرگرفتن‌ نحوه‌ بارگيري‌ و ضرايب‌ بار عملي ‌ترانسفورماتورهاي‌ در حال‌ بهره‌برداري‌، بازده‌واقعي‌ ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ نصب‌ شده‌در كشور در حدود 96 تا 97 درصد به‌ دست‌مي‌آيد و در صورت‌ لحاظ كردن‌ ساير عوامل‌تاثير گذار بر روي‌ بازده‌ ترانسفورماتورهاي‌درحال‌ بهره‌برداري‌ نظير تاثير تغييرات‌ ولتاژشبكه‌ و هارمونيكها، كاهش‌ بازده‌ترانسفورماتورها به‌ مرور زمان‌ و... بازده‌ اين‌تجهيزات‌ حتي‌ از اين‌ مقادير نيز كمتر خواهدبود. براي‌ تخمين‌ مقدار انرژي‌ تلف‌ شده‌ دراين‌ تجهيزات‌ در سال‌ پاياني‌ برنامه‌ سوم‌توسعه‌ (1383)، با در نظر گرفتن‌ مقدار انرژي‌پيش‌ بيني‌ شده‌ براي‌ توليد در اين‌ سال‌ و نيزلحاظ كردن‌ تلفات‌ انرژي‌ در مراحل‌ توليد وانتقال‌ و با فرض‌ آن‌ كه‌ 85 درصد از انرژي‌عبور كرده‌ از شبكه‌ انتقال‌ از طريق‌ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ به‌ مصرف‌كنندگان‌نهايي‌ مي‌رسد، مقدار انرژي‌ تلف‌ شده‌ ناشي‌از ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ در اين‌ سال‌ درحدود 2/4 تا 5 ميليارد كيلووات‌ ساعت‌ خواهدبود. براساس‌ ضرايب‌ بار انتخابي‌، سالانه‌ در حدود 12 هزارو 350 كيلووات‌ ساعت‌ انرژي‌ الكتريكي‌ دريك‌ ترانسفورماتور 160 كيلوولت‌ آمپر تلف‌مي‌شود و با در نظر گرفتن‌ تعدادترانسفورماتورهاي‌ موجود در شبكه‌ توزيع‌كشور در پايان‌ برنامه‌ توسعه‌ (حدود 350 هزارعدد)، همان‌ مقدار چهار تا پنج‌ ميلياردكيلووات‌ ساعت‌ تلفات‌ كلي‌ به‌ دست‌ مي‌آيد.

نقش‌ مواد و طراحي‌ اوليه‌ در كاهش‌ تلفات‌
با توجه‌ به‌ تلفات‌ بسيار زياد تخمين‌ زده‌شده‌ در اين‌ نوشتار در رابطه‌ با ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌، بديهي‌ است‌ كه‌استفاده‌ از مواد و فن‌آوريهاي‌ مناسب‌ كه‌بتوانند به‌ نحو اقتصادي‌ و با زمانهاي‌ برگشت‌سرمايه‌ معقول‌ و كوتاه‌ مدت‌ باعث‌ افزايش‌بازده‌ ترانسفورماتورها شوند اهميت‌ بسيار زيادي‌ خواهد داشت‌. در اين‌ رابطه‌ به‌ منظورمقايسه‌، سه‌ حالت‌ ديگر براي‌ طراحي‌ اوليه‌ترانسفورماتورها در نظر گرفته‌ مي‌شود امانحوه‌ بارگيري‌ از ترانسفوماتورها بدون‌هيچ‌گونه‌ تغييري‌ مانند حالت‌ قبل‌ لحاظ مي‌شود. اين‌ سه‌ حالت‌ شامل‌ ساخت‌ترانسفورماتور مطابق‌ با استاندارد اروپايي‌ CENELEC HD 428(سطح‌ CCس)،استفاده‌ از هسته‌هاي‌ آمورف‌ همراه‌ باتلفات‌بار معادل‌ IEC و نيز استفاده‌ از هسته‌هاي‌ آمورف‌ همراه‌ با سطح‌ تلفات‌ بار معادل‌استاندارد HD 428(سطح‌ C) هستند. بااستفاده‌ از اين‌ حالتها،بازده‌ واقعي‌ ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ تا حدود 98 الي‌ 99درصد افزايش‌ خواهد يافت‌. اما نكته‌ قابل‌ملاحظه‌ افزايش‌ قيمت‌ اين‌ نوع‌ترانسفورماتورهاي‌ جديد نسبت‌ به‌ترانسفورماتورهاي‌ ساخته‌ شده‌ مطابق‌ بااستاندارد IEC است‌. با بررسي‌ اطلاعات‌مختلف‌ به‌ نظر مي‌رسد كه‌ افزايش‌ قيمت‌ ترانسفورماتورهاي‌ حالت‌ اول‌ -HD428)سطح‌ CCس) نسبت‌ به‌ ترانسفوماتورهاي‌ IECدر حدود 20 درصد و در حالتهاي‌ دوم‌ وسوم‌ اين‌ افزايش‌ قيمت‌ به‌ ترتيب‌ 30 و 45درصد خواهد بود كه‌ هر يك‌ از اين‌ حالتهاي ‌سه‌ گانه‌ به‌ ترتيب‌ در حدود 1/1، 6/1 و 2درصد بازده‌ كلي‌ را افزايش‌ خواهد داد. در اين‌مرحله‌ توجه‌ به‌ اين‌ نكته‌ ضروري‌ است‌ كه ‌اگرچه‌ در نگاه‌ اوليه‌ به‌ نظر مي‌رسد ميزان‌تلفات‌ ترانسفورماتورهاي‌ داراي‌ بازده‌ كلي‌(سالانه‌) بالاتر، بايد كمتر از تلفات‌ترانسفورماتورهايي‌ باشد كه‌ بازده‌ كلي‌ وسالانه‌ آنها پايين‌تر است‌ اما با توجه‌ به‌ آن‌ كه ‌مقادير تلفات‌ بارداري‌ در حالتهاي‌ مختلف‌مي‌تواند بيش‌ از چند برابر تلفات‌ بي‌ باري‌ترانسفورماتورها باشد بنابراين‌ با در نظرگرفتن‌ ضرايب‌ بار انتخابي‌ و ساعتهايي‌ ازسال‌ كه‌ ترانسفورماتورها در ضرايب‌ بار مختلف‌ قرار مي‌گيرند ميزان‌ تلفات‌ آنهاممكن‌ است‌ از روند بازده‌ متوسط سالانه‌ آنهاتبعيت‌ نكند.
براي‌ تعيين‌ ميزان‌ تلفات‌ سالانه‌ هر يك‌از ترانسفورماتورهاي‌ مورد بررسي‌ و مدت‌زمان‌ برگشت‌ سرمايه‌هاي‌ لازم‌ براي‌ خريد ترانسفورماتورهاي‌ با بازده‌ بالاتر،ترانسفورماتورهاي‌ 160 كيلوولت‌ آمپر(متوسط ظرفيت‌ در كشور) با نحوه‌ بارگيري‌انتخابي‌ در نوشتار حاضر و عامل‌ قدرت‌ 85/0 انتخاب‌ مي‌شوند. با در نظر گرفتن‌ بازده‌ واقعي‌اين‌ ترانسفورماتورها، تلفات‌ انرژي‌ سالانه‌ دريك‌ ترانسفورماتور 160 كيلوولت‌ آمپر موجوددر كشور در حدود 12 هزار و 350كيلووات‌ ساعت‌، در مورد ترانسفورماتورساخته‌ شده‌ مطابق‌ با استاندارد HD 428(سطح‌ CCس) در حدود 7990 كيلووات‌ ساعت‌،براي‌ ترانسفورماتور Amorph-IECدرحدود 8880 كيلووات‌ساعت‌ و براي‌ترانسفورماتور Amorph-HD428(Cس)درحدود 5970 كيلووات‌ساعت‌ خواهد بود. باتوجه‌ به‌ اينكه‌ قيمت‌ ترانسفورماتورهاي‌ 160كيلوولت‌ آمپر موجود در كشور در حدود 10 تا15 ميليون‌ ريال‌ است‌ و نيز با اين‌ فرض‌ كه‌متوسط قيمت‌ هر كيلووات‌ ساعت‌ انرژي‌الكتريكي‌ تلف‌ شده‌ در ترانسفورماتورهاي‌توزيع‌ در حدود 200 ريال‌ است‌، مدت‌ زمان‌برگشت‌ سرمايه‌ براي‌ حالتهاي‌ ذكر شده‌ به‌ترتيب‌ در حدود4/3، 4/6 و 2/5 سال‌ خواهدبود و اين‌ امر با درنظر داشتن‌ عمر 30 تا 40ساله‌ ترانسفورماتورها اهميت‌ بسيار زيادي‌دارد. بديهي‌ است‌ كه‌ در صورت‌ درنظر گرفتن‌ساير محاسن‌ مربوط به‌ افزايش‌ بازده‌ترانسفورماتورها نظير افزايش‌ عمر آنها،كاهش‌ نياز اوج‌ بار و نياز معمولي‌ شبكه‌،كاهش‌ انتشار آلاينده‌هاي‌ زيست‌ محيطي‌ناشي‌ از نياز به‌ افزايش‌ توليد و... اين‌ مدت‌زمان‌ برگشت‌ سرمايه‌ بسيار كوتاهتر خواهدشد.
با توجه‌ به‌ تمام‌ مسائل‌ ذكر شده‌،پتانسيل‌ قابل‌ توجيه‌ كاهش‌ تلفات‌ انرژي‌الكتريكي‌ در شبكه‌ توزيع‌ از طريق‌ بهبودبازده‌ ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ با زمان‌برگشت‌ سرمايه‌ كمتر از 5/3 سال‌، در سال‌1383 در حدود 5/1 ميليارد كيلووات‌ ساعت‌تخمين‌ زده‌ مي‌شود و بنابراين‌ لازم‌ است‌ تا به‌اين‌ امر مهم‌ بيشتر توجه‌ شود.

نتيجه‌گيري‌
1- بازده‌ واقعي‌ ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌نصب‌ شده‌ در كشور (ظرفيت‌ متوسط) درشرايط بارگيري‌، سالانه‌ در حدود 97 تا 98درصد است‌.
2- در سال‌ پاياني‌ برنامه‌ سوم‌ توسعه‌ كشور درحدود چهار تا پنج‌ ميليارد كيلووات‌ ساعت‌ ازانرژي‌ الكتريكي‌ توليدي‌ در كشور به‌ دليل ‌تلفات‌ ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ به‌ هدرمي‌رود كه‌ اين‌ رقم‌ معادل‌ انرژي‌ مصرفي‌توسط حدود 5/1 تا 2 ميليون‌ خانواده‌ است‌.
3- استفاده‌ از مواد و طراحيهاي‌ بهينه‌مي‌تواند بازده‌ واقعي‌ ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ كشور را به‌ نحو اقتصادي‌ و با زمان‌برگشت‌ سرمايه‌ 3 تا 3/5 سال‌ تا حد مطلوبي‌افزايش‌ دهد.
4- پتانسيل‌ افزايش‌ بازده‌ واقعي‌ترانسفورماتورهاي‌ توزيع‌ كشور 98 تا 99درصد است‌ و به‌ اين‌ وسيله‌ مي‌توان‌ تلفات‌شبكه‌ توزيع‌ را سالانه 5/1ميليارد كيلووات‌ساعت‌ كاهش‌ داد.

مجتمع كردن اتوماسيون پستها

در دهه 70 ميلادي، با پيدايش ميكرو پروسسور، سازندگان تجيهزات (پستها) سعي كردند وسايل الكترومكانيكي را با وسايل نيمه هادي مجهز به ميكروپروسسور جايگزين كنند. اين وسايل در صنعت به نام وسايل الكترونيكي هوشمند (IED) شناخته شدند. IED  قابليتها و توانايي‌هاي اضافي به وسايل افزودند نظير تشخيص خطا وچك كردن خودشان، داشتن رابطهاي مخابراتي و قابليت ذخيره داده ها و وقايع سيستم. همچنين IED‌ها باعث شدند تا وسايل تكراري، حذف شوند چون قابليت چندكار را داشتند.
مجتمع كردن سيستم كنترل ايستگاهي (به هم پيوستن تمام IEDها به يك سيستم كنترل مجتمع پست (ISCS)) باعث كم شدن هزينه سيم‌كشي،‌ارتباط، نگهداري و بهره‌برداري مي‌شود و كيفيت برق و قابليت اطمينان آن را افزايش مي‌دهد.
با تمام اين مزايا ISCS در آمريكاي شمالي پيشرفت چشمگيري نداشته و يكي از دلايل عمده آن اين است كه رابطهاي سخت‌افزاري و پروتكلها براي IED ها استاندارد نشده‌اند. البته زمان زيادي براي وضع استانداردها براي IEDها صرف شده است اما عليرغم فوري بودن اين مساله هنوز توسط صنايع، استاندارد مشخصي پذيرفته نشده است. برخي استانداردها در اين زمينه عبارتند از (UCA2.0)، Profibus (از IEC) و (DNP 3.0).
به جاي استفاده از يك سخت‌افزار جانبي و يك پروتكل براي هر IED، مي‌توان از gateway استفاده كرد. gateway به عنوان يك مبدل پروتكل عمل مي‌كند. با استفاده از gateway مي‌توان IEDهاي شركتهاي مختلف را به هم مربوط كرد. مثلاً رله‌هاي حفاظتي از يك شركت، سيستم مونيتورينگ از شركت ديگري و سيستمهاي PLC از شركت ديگري باشد.
موضوع مهمي كه در مجتمع كردن IED در يك سيستم كنترل دستگاهي بايد مورد توجه قرار گيرد اين است كه بسياري از IEDها تنها داراي يك پورت ارتباطي هستند و موقع ارسال فرمان توسط كاربر يا عامل به IED، داده‌هاي ديگر براي IED قابل دسترس نيستند. اين وضعيت براي حالتي كه اين داده‌ها براي عمليات زمان حاضر لازم باشند، يك وضعيت بحراني است. سيستم بايد بتواند اين شرايط را تشخيص داده و به ديگر عاملان سيستم اعلام كند. درحال حاضر بسياري از سازندگان IED محصولات خود را با دو پورت (ورودي – خروجي) توليد مي‌كنند تا ازاين مشكل جلوگيري شود.
در ISCS نياز به يك شبكه ارتباطي داريم و شبكه محلي (LAN) توپولوژي مناسبي است. در يك شبكه محلي سرعت مسير ارتباطي بايد بالا باشد. براي حفاظت ايستگاه، زمان انتقال بايد 2تا 4 ميلي‌ثانيه باشد و بايد زمان انتقال بدترين حالت، محدود و قابل پيش‌بيني باشد. (دقت در حد ميلي ثانيه بندرت در پروتكلهاي LAN سطح بالا رعايت مي‌شود). LAN بايد قابليت سنكرون كردن را داشته باشد. اين يك قابليت حياتي براي سيستمهاي امروزي است تا بتوانند حوادث گذشته را تحليل كنند و ترتيب اتفاقات (متوالي) در يك سيستم را مشخص كنند.
رابطه انسان و ماشين شايد مهمترين قسمت در كل ISCS باشد. اطلاعات بايد به صورت واضح و با يك روش مناسب، بدون هيچ خطا و ابهامي براي كاربر بيان شود. در حال حاضر PC براي اين كار انتخاب شده است.
آنچه سرمايه‌گذاري براي ISCS را توجيه مي‌كند اين است كه بتواند از نرم‌افزارهاي نگهداري و بهره‌برداري به خوبي استفاده كند. نرم‌افزارهاي در دسترس يا در حال توسعه تحت اين عناوين طبقه‌بندي مي‌شوند:
- براي افزايش بازدهي نظير كاهش VAR متعادل كردن بار فيدر و بار انتقالي
- براي قابليت اطمينان نظير تشخيص خطا، مديريت بار و كليد‌زني خازنها و بار انتقالي
- براي كاهش نگهداري سيستم نظير ثبت ديجيتالي خطاها و ضبط ترتيب حوادث و وقايع
- پيش‌بيني قانونمند نگهداري سيستم كه اين مورد هنوز يك فن‌آوري نوظهور است.
- در ISCS به دليل قابليت اطمينان بايد سيستم تغذيه مجهز به UPS باشد و وسايل و تجهيزات حياتي از پشتيبان همزمان و موازي برخوردار باشند. (Redundancy)
سيستمهاي كامپيوتري اتوماسيون پستها حداقل ازپنج سال پيش، نصب شده‌اند. براي پاسخگويي به برخي مسائل نظير ايمني كاركنان كه باطيف وسيعي از تجهيزات برقي سروكار دارند. افزايش بازده كاري و صرفه‌جويي در سرمايه باعث شده تا بسياري از شركتها به سيستمهايي با رابط تصويري (CRT) براي كاربران رو بياورند.
(Person Machine Interface) PMI براي كاربران به عنوان يك جايگاه عملياتي است تا هم شرايط پستها را نظارت كنند و هم از طريق آن عمليات معمول يا اضطراري مربوط به كليدها را انجام دهند.
در حقيقت PMI تنها قسمتي از يك سيستم كنترل مجتمع اتوماسيون يك پست برق است و ساير قسمتها عبارتند از:
وسايل الكترونيكي هوشمند IED، شبكه‌هاي ارتباطي، سايتهاي كامپيوتر و سيستمهاي عامل.
در اين مقاله مزايا و معايب واقعي و پيشنهادي PMI بررسي و چگونگي به كارگيري ومجتمع‌ كردن تكنولوژي‌هاي قسمتهاي مختلف و روش رفع موانع آن در يك سيستم كنترل پست برق تحليل مي‌شود.

حركت به سمت استفاده بدون خطر از تجهيزات
به خاطر اينكه هر وسيله، مشخصات فني خاص خود را دراد و صنعت‌برق در بسياري از جاها با طيف وسيعي از تجهيزات برقي مربوط به سالهاي مختلف روبروست و به لحاظ ايمني كاركنان عملياتي سيستم، به خصوص در محدوده پستها، اين كاركنان تنها روي چند وسيله محدود كار مي‌كنند (تا خوب به آن مسلط باشند). اين مساله باعث مي‌شود كه قابليت انعطاف سيستم اداري كاركنان كم شود، يعني شرايط استخدام مشكلو هزينه آموزش و تربيت نيروي ماهر زياد مي‌شود. پيش‌بيني مي‌شودكه پيشرفت شغلي آن دسته از كاركناني كه آموزشهاي اضافي (و به روز) مي‌بينند، محدود شده و اين باعث افزايش خطرپذيري آنها در كارهاي عملياتي شود.
برخي شركتهاي برق براي انجام عمليات در محوطه پست ها، يك PMI در اختيار كاركنان قرار مي دهند تا كاركنان بتوانند از طريق آن به قطع‌كننده‌ها، ترانسفورماتورها و ساير تجهيزات فرمان قطع و وصل بدند. PMI اپراتور را از حركت در اطراف پست بي‌نياز مي‌كند و در نتيجه خطراتي كه متوجه افراد است ر ا كاهش مي‌دهد.

مزاياي واقعي
به خاطر هزينه زياد تجهيزات و (معمولاً) رشد كم تقاضاي (مصرف) سيستم، كمتر اتفاق مي‌افتد كه تجهيزات دو پست كاملاً يكسان باشد. بنابراين اگرتجهزات از سازندگان مختلفي تهيه شوند كه تكنولوژي، رابطها و پيكربندي وسايل آنها با يكديگر اختلاف داشته باشد، امري عادي است. حتي براي تجهيزات يكسان، تنظيم‌هاي عملياتي (مانند محدودكننده‌هاي بار و تنظيم‌هاي حفاظت) براي هر وسيله به صورت اختصاصي تنظيم مي شود. در نتيجه به خاطر ايمني كاركنان عملياتي سيستم، به خصوص در محدوده پستها، آنها تنها روي جند وسيله محدود كار مي‌كنند (تا خوب به آن مسلط باشند). PMI اپراتور را از حركت در اطراف تجهيزات بي‌نياز مي‌كند و در نتيجه خطرات را كاهش مي‌دهد اين بحث در سالهاي آينده يكي از مباحث مهم ايمني و سلامت شغلي است. به خصوص در پستهاي قديمي كه قطع‌كننده‌هاي مدار براي فرونشاندن قوس ناشي از قطع‌كننده‌ها،‌ امكانات كافي ندارند.
با بالا رفتن سرعت و صحت عمل كاركنان، شركتها مي‌توانند از كاركنان خبره در قسمتهاي ديگر سيستم نيز استفاده كنند و بازده كاري افراد بالا مي‌رود.
تابلوهاي mimic كه فن‌آوري قبلي مورد استفاده در پستها بود، دو اشكال اساسي دارند. يكي اينكه آنها از تعداد زيادي اجزاي جداگانه تشكيل شده است كه نياز به نگهداري زيادي دارد. ديگر اينكه اضافه كردن يك نمايشگر يا كنترل‌كننده به سيستم خيلي پرهزينه است.
PMI اين معايب را ندارد، ميزان خرابي نرم‌افزار و سخت‌افزار مربوط به آن (پس از نصب و آزمايش) خيلي كم است. تنها قسمتي كه احتمال بيشترين خرابي را دارد صفحه نمايش است. اما چون در مواقعي كه استفاده نمي‌شود معمولاً خاموش است. در مقايسه با صفحات نمايش با كاربردهاي معمول، عمر بيشتري دارد. همچنين در مقايسه با روش تابلو mimic از نظر فضا صرفه‌جويي زيادي دارد و اگر براي اتوماسيون يك پست جديد از اين روش استفاده كنيم. از نظر كار ساختماني نيز صرفه‌جويي اساسي مي‌شود. با واگذاري عملياتهايي نظير تنظيم ولتاژ ترانسفورماتور و مديريت بار به نرم‌افزار، كاهش بيشتري در تعداد تجهيزات امكان‌پذير مي‌شود. كمتر شدن تجهيزات نظارت و كنترل به معني كاهش هزينه‌هاي نگهداري است.
اتوماسيون پستهاي مبتني بر نرم‌افزار، مي‌تواند فرصت خود چك كردن و تشخيص خطاي قابل ملاحظه‌اي را فراهم كند. مثلاً اشكالات ولتاژ را تشخيص دهد و به ساير اپراتورهاي محلي يا دورتر اعلام كند. از ديگر امكانات PMI بيان راحت و ساده امكانات تصويري مانند طرح و صفحه تصوير رنگها، قلمها، نشانه‌هاي تجهيزات و متحرك‌سازي (برخي فرايندهاي سيستم) است.
اپراتورهاي پستهاي امروزي، ممكن است فردا اپراتورهاي مركز كنترل باشند، لذا كار روزمره با PMI حداقل فايده‌اي كه براي شركت و خود او دارد، آمادگي بيشتر براي آموزشهاي آينده است. اپراتورهاي پستهاي امروزي، ممكن است فردا اپراتورهاي مركز كنترل باشند. لذا كار روزمره با PMI حداقل فايده اي كه براي شركت و خود او دارد. آمادگي بيشتر براي آموزشهاي آينده است. اپراتورهاي پست هاي امروزي، ممكن است فردا اپراتورهاي مركز كنترل باشند. لذا كار روزمره با PMI حداقل فايده اي كه براي شركت و خود او دارد آمادگي بيشتر براي آموزشهاي آينده است.
در بعضي از سيستمها، مي‌توان در يك زمان اطلاعات سيستم را هم به سيستم محلي و هم به ايستگاه مركزي ارسال كرد. در اين حالت ايمني ذاتي سيستم به خاطر اينكه دو اپراتور به اطلاعات يكساني از سيستم دسترسي دارند بيشتر مي‌شود. البته دو اپراتوري بودن سيستم همه‌جا مناسب نيست. پارامترهايي مانند مباحث كاري، ظرفيت و انعطاف‌پذيري ايستگاه اصلي و نرم‌افزار ايستگاه فرعي، پروتكل ارتباط و محدوديتهاي باند فركانسي مهمترين مباحثي هستند كه در هر وضعيت و حالتي بايد موردتوجه قرار گيرد.

معايب
با گسترش ايستگاههاي كامپيوتري، شركت‌ها مجبورند افرادي را كه توانايي نگهداري و ايجاد سيستم (يا حداقل توانايي تغيير پيكربندي سيستم) PMI را دارند به كار گيرند. افرادي با اين مهارت‌ها طبيعتاً خيلي ماندگار نيستند و اين در درازمدت ممكن است به يك مشكل تبديل شود و شركت‌ها مجبور شوند از افراد يكديگر به صورت نوبت كار استفاده كنند.
PMI برخي هزينه‌هاي كوچك به سيستم تحميل مي‌كند نظير هزينه‌هاي سخت‌افزار PC، هزينه طراحي اوليه و هزينه نگهداري بعدي از سيستم PMI، اما اين هزينه‌ها با مزاياي آن جبران مي‌شود. ضمن اينكه افزايش سرعت عملياتي، ايمني و قابليت اطمينان كه به خاطر استفاده از PMI حاصل مي‌شود، ممكن است فوايد پنهان ديگري نيز در برداشته باشد، مانند: كاهش اضطراب كاركنان عملياتي و افزايش رضايت مشتري.

كنترل از راه دور ايستگاهها و تجهيزات آن
كنترل از راه دور ايستگاهها از دهه 1960 شروع شد و در حدود دهه 70، جايگزيني وسايل الكترومكانيكي با ابزارهاي نيمه‌هادي در مرحله ابتدايي و مقدماتي بود.
يك طرح اتوماسيون پست، قبل از دهه 90 به طور معمول شامل سه ناحيه عملياتي اصلي بود: كنترل نظارتي و جمع‌آوري داده‌ها (Scada) كنترل پست شامل اندازه‌گيري و نمايش، حفاظت، نمايي از اين سيستم در جدول 1 ديده مي‌شود. تجهيزات اتوماسيون مورد استفاده در هر يك از نواحي به طور عمده شامل وسايل الكترومكانيكي نظير وسايل اندازه‌گيري، رله‌ها و وسايل حفاظت، زمان‌سنج‌ها، شمارنده‌ها و وسايل نمايش آنالوگ و ديجيتال بود. سيستم‌هاي آنالوگ و ديجيتال اطلاعات دراين سيستم‌ها را در محل وسايل و يا روي پانلهاي مدل سيستم نمايش مي‌دهند. همچنين دراين پانلها سوئيچهاي الكترومكانيكي قرار داشت كه اپراتورهاي پست براي كنترل وسايل اوليه داخلي پست استفاده مي‌كردند. معمولاً براي نمايش تجهيزات مربوط به هر يك از سه ناحيه عمليات اصلي قسمتي از پانل كنترل اختصاص داده شده بود.
با ظهور ريزپردازنده‌ها دردهه 70، شرايط عوض شد. سازندگان تجهيزات پست‌ها جايگزيني وسايل الكترومكانيكي ساخت خود را با وسايل نيمه‌هادي شروع كردند. اين وسايل مبتني بر ريزپردازنده‌ كه بعداً در صنعت به وسايل الكترونيكي هوشمند (IED) معروف شدند، مزاياي چندي نسبت به وسايل قديمي داشتند. آنها قابليتهاي اضافي نظير تشخيص خطا،‌خود چك كردن توانايي ذخيره داده‌ ها و ثبت وقايع، رابطهاي مخابراتي و واحد ورودي خروجي مجتمع با قابليت كنترل از راه دور داشتند. همچنين به خاطر اينكه چندين قابليت را مي‌توان در يك IED فشرده ساخت،‌مي‌توان وسايل جانبي را حذف كرد. براي مثال، وقتي IED به يك ترانسفورماتور ولتاژ و جريان در مدار وصل است. اين وسيله مي‌تواند همزمان وظيفه حفاظت، اندازه‌گيري و كنترل از راه دور را به عهده بگيرد.
از امتيازات جالب توجه IED قابليت اطمينان، راحتي نگهداري و سرعت مشكل‌دهي و پيكربندي سيستم است.
دهه 70 و اوايل دهه 80 كه اين وسايل عرضه شدند به خاطر شك و ترديد در موردقابليت اطمينان آنها و همچنين هزينه زياد، از آنها استقبال نشد. اما با كمتر شدن قيمت و پيشرفت در قابليت اطمينان و اضافه شدن قابليتها، آنها پذيرش بيشتري پيدا كردند.
در همين حال، شركتهاي برق جايگزين كردن PLC را به جاي رله‌هاي الكترومكانيكي (كه درمنطقه رله‌اي و منطق كنترل حفاظت در تابلوهاي تجاري و معمول كنترل پستها به كار مي‌رفتند) شروع كردند. البته فروشندگان تجهيزات هنوز اين روند را متوقف نكرده‌اند.آنها همچنين زير سيستم رابط گرافيكي كاربر را گسترش دادند. به طوري كه اكنون روي يك سكوي كامپيوتري ارزان قيمت متكي به PC قابل اجراست. اين سكوهاي گرافيكي براي برقراري يك رابط انسان ماشيني (PMI) پيشرفته‌تر (نسبت به اندازه‌گيري‌هاي قديمي آنالوگ و صفحات نمايش ديجيتال) از واحدهاي كنترل از راه دور و PLC استفاده كردند. هر چه توابع و فعاليتهاي اتوماسيون پستها در يك دستگاه تنها فشرده‌تر مي شد، مفهوم يك IED گسترش مي‌يافت. اين كلمه هم‌اكنون در مورد يك وسيله مبتني بر ريزپردازنده‌ با يك درگاه ارتباطي (مخابراتي). كه همچنين شامل رله‌هاي حفاظت، اندازه‌گيريها، واحدهاي خروجي، PLCها، ثبت‌كننده‌ ها ديجيتالي خطا و ثبت‌كننده ترتيب وقايع نيز مي‌شود، به كار مي‌رود.


گفته‌هاي گروه‌كاري
IED اولين سطح فشرده‌سازي اتوماسيون است. اما حتي با استفاده گسترده از آن نيز تنها جزيره‌هايي از اتوماسيون در بين پستهاي مختلف پراكنده مي‌شوند. صرفه‌جويي بيشتر موقعي حاصل مي شود كه تمام IEDها در يك سيستم كنترل ايستگاههاي متمركز (ISCS) قرار گيرند. تحقق سيستمهاي كنترل كاملاً مجتمع، هزينه‌هاي سيم‌كشي، تعمير و نگهداري، مخابراتي و عملياتي را كاهش و كيفيت برق و قابليت اطمينان سيستم را افزايش مي‌دهد.
اگر چه اين مزايا ارزشمند است اما مجتمع كردن سيستم اتوماسيون ايستگاهها (مثلاً در آمريكاي شمالي) پيشرفت كمي داشته است و دليل عمده آن اين است رابطهاي سخت‌افزاري و پروتكلها براي IED استاندارد نيستند. تعداد پروتكل‌ها برابر تعداد سازندگان وسايل و يا بلكه بيشتر، به خاطر اينكه توليدات يك كارخانه نيز اغلب پروتكلهاي مختلفي دارند.
يك راه‌حل براي اين مشكل نصب و برقراري يك gateway است كه به عنوان يك سخت‌افزار ورابط پروتكل بين IED و يك شبكه عمل مي‌كند. gateway به شركت برق اجازه مي‌دهد تا با اجزاي يك شبكه و پروتكل ارتباطي مشترك، وسايل مختلف را با هم روي يك ايستگاه مجتمع كند. gateway به يك رابط فيزيكي بين IED و استانداردهاي الكتريكي شبكه و همچنين به يك مبدل پروتكل بين آنها است.
Gateway باعث مي‌شود تمام IEDها ازديدگاه شبكه مورد استفاده در پست، از نظر ارتباطي يكسان به نظر برسند. از آنجا كه براي هر IED يك نرم‌افزار نوشته شده اين وضعيت نرم‌افزار نيز كار را پيچيده‌تر و مشكل‌تر كرده است. براي مثال ممكن است يك شركت بخواهد تعدادي رله حفاظت از نوع DEL، رله‌هاي حفاظت فيدر از نوع ABB، مونيتورهاي با كيفيت بالاي GE Multilim اندازه‌گيريهاي PML و يك PLC نوع Modicon را در سيستم كنترلي ايستگاهي خود مجتمع كند. رله‌هاي SEL براي ارتباط از يك فرمت ASCLL كه توسط SEL پشتيباني مي‌شود استفاده مي‌كند. رله‌هاي ABB و GE پروتكل ENP3.00 را مورد استفاده قرار مي‌دهند و اندازه گيري هاي PML نيز از همين پروتكل استفاده مي كنند. در حالي كه PLC براي ارتباط از پروكتل Modbus كه Modicon تهيه كرده است،استفاده مي كند. براي داشتن تمام اين IED ها و پروتكلهاي نامتجانس آنها روي يك سكوي كامپيوتري،استفاده از درگاه بهترين راه حل است.
درگاه نه تنها به عنوان يك رابطه بين لايه فيزيكي شبكه محلي و درگاههاي RS232/RS485 كه روي IED ها هستند عمل مي كند بلكه به عنوان يك مبدل پروكتل،پروكتلهاي خاص هر IED را (مانند SEL DNP3.0 يا Modbus) به پروكتل استاندارد مورد استفاده شبكه محلي نصب شده ترجمه
مي كنند.

درگاهها
دو روش در استفاده از درگاه براي ارتباط دادن وسايل با شبكه ايستگاهي مورد توجه است. در يك روش براي وسيله هوشمند يك درگاه ارزان قيمت تك ارتباطي استفاده مي شود و در روش دوم از يك درگاه كه داراي چندين گذرگاه است براي ارتباط با چندين IED استفاده مي شود (شكل 1). اينكه كدام روش اقتصادي تر است به محل استقرار IED ها بستگي دارد. اگر آنها در يك محل مركزي جمع شده باشند روش استفاده از چند درگاه مطمئناً مناسبتر است.
يك مشكل ديگر كه هنگام مجتمع كردن IEDها بايد مورد توجه قرار گيرد پيكربندي تجهيزات است. تعداد زيادي از IEDها تنها يك درگاه ارتباطي دارند كه دو منظور را پشتيباني مي‌كند. يكي دريافت داده‌هاي گذشته و داده‌هاي زمان حاضر سيستم و ديگري خواندن و چندين كانال به صورت ترتيبي كار كند. اگر IDEها در تمام ايستگاه پخش شده باشند، هزينه كابل‌كشي ممكن است خيلي سنگين شود.
همبند شدن قسمتهاي منطقي و هماهنگ عمل كردن، به يك كابل‌كشي مخرب نياز دارد. چرا كه معمولاً وروديها به صورت سخت‌افزاري به محلهاي مناسب وسيله متصل مي‌شوند. اين ارتباط مي‌تواند به صورت يك شبكه محلي (LAN) به عنوان يك نوع مسير ارتباطي خوب برقرار شود.
سرعت مسير ارتباطي براي انتقال اطلاعات حفاظت پست بايد بالا باشد (با زمان انتقال 2-4 ميلي‌ثانيه و اين مقدار اجباري است) يعني بدترين محدوديت قابل پيش‌بيني زمان انتقال منظور شود
براي جايگزيني و تعويض كابل‌كشي شبكه بايد قابليتهاي اضافه‌تري در مواجهه با تغييرات محيطي (فيزيكي و الكتريكي) و تاخير در پردازش و فراخواني داده و قابليت سنكرون شدن داشته باشد. سنكرون شدن در شبكه‌هاي كنترل ايستگاهي، براي تحليل وقايع گذشته و تعيين ترتيب وقايع در يك سيستم حادثه ديده حياتي است. اما دقت در حد ميلي‌ثانيه كه مناسب اين نوع كارها باشد، به ندرت در پروتكلهاي شبكه‌هاي سطح بالا پيش‌بيني شده است. اگر چه به نظر مي رسد به خاطر اين مشكلات استفاده از LAN روش خوبي نيست، اما به كمك ماهواره مي‌توان به وسايل مورد نياز، سيگنال سنكرون كننده (زمان يكسان) ارسال كرد و مشكل سنكرون نبودن سيستم را برطرف كرد.
در سيستمهاي آينده مبتني بر استانداردهاي باز LAN دسترسي به قسمت سوم تجهيزات و مجموعه‌هاي مهارتي آسانتر است. استفاده گسترده‌تر و معمولتر از استاندارد باعث مي شود تا قسمت سوم تجهيزات به سازگار بودن محصولاتشان با محصولات يكديگر مطمئن شوند و به عنوان آخرين مزيت، اين براي سرمايه‌گذاران اشتغال خوبي است كه به سادگي تجهيزات خود را با يكي از تجهيزات بزرگ موجود و پايه‌سازگار كنند.
جدا از بحث مربوط به نيازهاي يك شبكه، در حال حاضر دو شبكه استاندارد وجود دارد. حداقل آنها در بين شركت‌ها و سازندگان آمريكا و اروپا بيشتر از همه مورد توجه هستند. اين دو عبارت‌اند از: اترنت و پروفيبوس. هيچكدام از آنها تمام نيازهاي پيش‌گفته را برآورده نمي‌كنند، اما هر دو راه‌حلهاي تجاري خوبي هستند.
مزيت بزرگ، اترنت اين است كه سخت‌افزار و امكانات آن را سازندگان زيادي عرضه مي‌كنند، از كاربردهاي چند لايه پشتيباني مي‌كند،‌كيفيت مناسب دارد پشتيباني پروتكل شبكه مطابق با استانداردهاي صنعتي و كميت ناچيز وسايل آزمايش است. اما مهمترين نقص آن براي استفاده در پست، طبيعت احتمالي و غيرقطعي است كه در نسخه استاندارد استفاده شده است (البته روشهايي براي رفع اين مشكل ابداع شده است)
از شبكه پروفيبوس براي فرآيندهاي صنعتي در اروپا خيلي وسيع استفاده مي‌شود و قطعي و غير احتمالي گزارش شده است. اما پروتكل‌هاي شبكه و لايه‌هاي كاربردي تنها به استانداردهاي تعريف شده پروفيبوس محدود مي‌شود و تجهيزات و سخت‌افزار اضافي آزمايش خيلي بيشتر از آنهايي است كه براي اترنت در دسترس است.
به فرض اينكه تمام مشكلات و مباحث مربوط به سخت‌افزار IED، تكنولوژيهاي LAN و پروتكل IED و LAN حل شده باشد، سوال بعدي اين است كه تمام اين اطلاعات مجتمع را به چه روش اقتصادي و مناسبي براي اپراتور پست نمايش دهيم.

رابطهاي غيرمبهم مناسب كاربر
رابطه انسان – ماشين (PMI) شايد مهمترين قسمت در كل ISCS باشد. از طريق اين رابط است كه اپراتور پست بايد كل پست را نظارت و كنترل كند.
داده‌ها بايد براي اپراتور با دقت و آشكار بيان شود. امكان خطا و يا ابهام نبايد وجود داشته باشد. چرا كه عمليات اپراتور روي تجهيزات سيستم مهم و حساس است، همان طور كه ايمني افراد اهميت دارد.
تكنولوژي انتخاب شده دراينجا PC است. PC يك مركز كامپيوتري قوي براي كاربردها فراهم مي‌كند. نرم‌افزارهاي گرافيكي براي ارتباط با كاربر PC را قادر مي‌كند كه به صورت يك وسيله پيشرفته نظارت و كنترل براي اپراتورهاي پست باقي بماند. كارت‌هاي شبكه زيادي براي ارتباط PC با شبكه LAN در دسترس است. همچنين محدوده انتخاب كامپيوترهاي قوي گسترده است. Pentium Pro, Pentium) و ...)
در يك دستگاه كامپيوتري، نرم‌افزارهاي كنترل نظارتي و ثبت اطلاعات،‌داده‌ هاي سيستم را از طريق اطلاعات،‌داده‌هاي سيستم را از طريق IEDهاي واصل به شبكه جمع‌آوري و در يك پايگاه داده مركزي ذخيره مي‌كند. سپس داده‌ها به راحتي توسط نرم‌افزارهاي كاربردي و رابطهاي گرافيكي در دسترس كاربر هستند. عمليات SCADA مي‌تواند هر دستور كنترلي اجرا شده به وسيله اپراتور را به IED مورد نظر بفرستد. در حال حاضر بسياري از نرم‌افزارهاي گرافيكي به اپراتورها كمك مي‌كنند تا كار نظارت و كنترل پستها را با راندمان بالايي انجام دهند. وضوح تصوير خوب و قابليت كامل گرافيكي بسياري از نرم‌افزارها به اپراتورها امكان مي‌دهد تا اطلاعات را به صورت‌هاي مختلف ببيند (به صورت جدولي، شماتيكي و يا هر نوع روش مناسب ديگر). حتي برخي بسته‌هاي نرم‌افزاري قوي توانايي اين را دارند كه بسياري از فرآيندهاي داخل يك پست را با متحرك‌سازي نمايش دهند. شكل 2 مروري سريع بر وضعيت يك پست اتوماسيون مجتمع را نشان مي‌دهد.

پيشرفت‌ در اقتصادي شدن طرح
طرح iscs كه از IEDها، LANها، پروتكلها، رابطهاي گرافيكي كاربران (PMI) و كامپيوترهاي ايستگاهي تشكيل شده، پايه و اساس پستها و ايستگاهها خودكار است.اما بلوكهاي ساختماني كاربردي (كه متشكل از نرم‌افزارهاي عملياتي و نگهداري است). باعث سوددهي و توليد نتايج مطلوب شده و سرمايه‌گذاري در يك iscs را توجيه مي‌كند.
كاربردهاي در دسترس يا در حال توليد امروزي كه باعث افزايش ظرفيت و سود سيستم مي‌شوند تحت عناوين زيرند:

• براي بازده عمليات: كاهش ولتاژ، كاهش VAR، متعادل كردن بار ترانسفورمرها و متعادل كردن بار فيدرها
• براي قابليت اطمينان عملياتي: تشخيص خطا، مجزا كردن خطا و اصلاح سيستم، مديريت بار، بارزدايي، كليدزني راكتور و خازن و انتقال بار.
• براي كاهش نگهداري: نظارت مدار شكن‌ها، نظارت ترانسفورمرها، ضبط ديجيتالي خطاها و ضبط ترتيب وقايع
• نگهداري بر اساس پيش‌بيني به كمك‌ قوانين
اين موارد آخري اگر چه هنوز يك تكنولوژي نوظهور است، اما قادر است آنقدر قابليت اطمينان سيستم را بالا ببرد كه به تنهايي سرمايه‌گذاري در يك iscs را از نظر اقتصادي توجيه كند.

لزوم وجود پشتيبان براي سيستم
هر چه تعداد عمليات بيشتري بر روي يك سيستم تنها متمركز شود، اهميت قابليت اطمينان سيستم افزايش پيدا مي‌كند. براي مثال مشكلات كامپيوتر با قطع برق، ممكن است اجزايي از سيستم را به طور موقت از كار خارج كند. در يك طراحي خوب براي سيستمهاي كنترل مجتمع ايستگاهي بايد امكان خرابي تجهيزات سيستم را در نظر داشت و سيستمهاي كنترلي و نظارتي پشتيبان كافي قرار داد. بنابراين بايد همه تجهيزات و عملياتهاي مهم از پشتيبان برخوردار باشند. يك سيستم كنترل و حفاظت پشتيبان كه به عمليات سيستم كامپيوتري وابسته نباشد، بايد براي انجام عمليات مناسب وجود و سيستم براي قطع ناگهاني برق آمادگي داشته باشد.

بررسي ساير موانع
در مجموع يك iscs از يك سكوي كامپيوتري پشتيباني مي‌كند تا تمام فعاليتهاي يك پست برق در يك سيستم منفرد هوشمند و خودكار مجتمع شود. شركتهاي هماهنگ با اين محيط رقابتي به چند فايده دست پيدا مي‌كنند. صرفه‌جويي در هزينه‌هاي عمليات و نگهداري افزايش قابليت اطمنيان و معماري مدولار و قابل انعطاف كه در نتيجه به نيازهاي مشتري سريعتر پاسخ مي‌دهد و سرويسهاي مشتري بهتري فراهم مي‌كند.
با وجود اين قبل از پياده سازي اتوماسيون كامل پستها، مهندسان شركت با مشكلات چندي روبرو هستند. يك بررسي كه اخيراً شركت تحقيقي نيوتن – ايوان انجام داده است اين موارد را به ترتيب اهميت و اندازه به صورت زير فهرست مي‌كند.
توجيهي نبودن كامل درستي پروژه، كمبود نقدينگي، عدم اعتقاد مديريت به فلسفه كار، كمبود مهارت مورد نياز در شركت، نبود تكنولوژي مناسب و اهميت هزينه‌هاي تغييرات مورد نياز سيستم براي بعضي از مديران.
معمولاً دو مانع اول وابسته هستند،‌به اين معني كه سرمايه‌گذاري موقعي انجام مي‌شود كه بتوان ثابت كرد نسبت سود به هزينه مثبت است. اما در شركتهاي كوچك شده امروزي پيدا كردن وقت و منابع مالي كافي براي توجيه اين كار بسيار سخت است. به خصوص اگر دانش داخلي مجموعه ناكافي باشد. دراين حالت تعدادي از مشاوران فني كار آزموده مي‌توانند درطرح و توسعه يك پروژه معقول و گويا كمك كنند. همچنين برخي از سازندگان رده اول تجهيزات اتوماسيون پستها مي‌توانند از نظر دانش فني نيز به خريداران براي توجيه و نصب سيستم كمك كنند.

مطالعه وضعيت اتوماسيون پستها در چند شركت برق

الف) شركت «انرژي استراليا»
اين شركتها بزرگترين شركت خدمات انرژي در استراليا است و يك پنجم نياز انرژي برق استراليا راتامين مي‌كند. در حال حاضر اين شركت، شش سيستم اتوماسيون پست مبتني بر صفحه نمايش دارد و سه پست ديگر از اين نوع در دست اقدام دارد. سه شركت سازنده اين سيستم‌ها را پشتيباني مي‌كنند و اولين نمونه در سال 1993 فروخته شده است.
قبل از كامپيوتري كردن سيستم از يك تابلوي كنترل تركيبي (CCB) استفاده مي‌شد كه تمام قسمتهاي نمايش و كنترل بر روي آن سوار مي‌شد. بعضي از اين تابلوها از قسمتهاي كنترلي كوچكتر تشكيل مي‌شد كه براي تعمير قابل جابه‌جايي بود و برخي از آنها از تابلوهاي ثابت تشكيل مي‌شد. در هر دو صورت هزينه طراحي، ساخت وتعمير و نگهداري آنها بالا بود. درانرژي استراليا از چهار نمونه CCB استفاده شده بود.
در طرحي كه از RTU‌هاي پراكنده در سيستم استفاده مي شود، اگر چه RTUهاي اضافي و شبكه ارتباط به همراه آن يك هزينه اضافي است، اما اطلاعات اضافي كه از سيستم به دست مي‌آيد نظير عملكرد رله‌ها، خود نظارتي و ثبت خطاها جبران اين هزينه اضافي را مي‌كند. يك نمونه سيستم اتوماسيون در شكل 3 ديده مي‌شود.
در طراحي اتوماسيون پستها قوانين زير توسط «انرژي استراليا» به كار گرفته شده است.
• سيم‌كشي براي سيستم اتوماسيون بايدحداقل ممكن باشد. يعني به طور معمول يك RTU ساده و ارزان قيمت درداخل تابلو قرار مي‌گيرد و به يك يا دو وسيله يا تابلوي ديگر وصل مي شود، يا حداكثر به پنج رله هوشمند محلي متصل به bus وصل مي شود.
• تعداد صفحه رابط با كاربرد معمولاً دو تا نيست، اما طرح به گونه‌اي است كه صفحه نمايش مي‌تواند توسط هر يك از SMUها استفاده شود.
• عمليات اتوماسيون براي هر كار عملياتي مناسب با سطح همان كار انجام مي‌شود.
اين قوانين ثابت نيستند، اما بر اساس پارامترهاي زير به صورت قابل انعطاف اعمال مي شوند:
• اهميت ايستگاه
• تجهيزات و امكانات فيزيكي موجود
• تكنولوژي قابل دسترسي
يكي از فوايد سيستم PMI نسبت به سيستم CCB براي شركت انرژي استراليا اين بود كه هزينه آن كمتر از نصف هزينه يك سيستم مشابه CCB بود.
با تركيب برخي وسايل براي PMI يك پشتيبان قرار مي‌دهند (چرا كه در صورت خرابي PMI كار عملياتي براي اپراتور روي تجهيزات كليدزني خطرناك خواهد بود). مثلاً از تابلوي mimic به عنوان پشتيبان استفاده مي شود.
سيستمهاي نمايش PMI معمولاً دوگانه نبوده بلكه منفرد است، چون قابليت اطمينان آنها بالا است و در ضمن به طور دايم استفاده نمي‌شود و در ساعات غيرضروري خاموش هستند.

ب) شركت «قدرت الكتريكي آمريكا»
قدرت الكتريكي آمريكا (AEP) در كلمبوواهايو تشكيل شده ودر هفت ايالت، با جمعيت حدود هفت ميليون نفر، فعاليت دارد. AEP تا سال 1997 ده سيستم اتوماسيون ايستگاهي نصب شده است.
فوايد مشاهده شده در اتوماسيون پستها كه شامل PMI هستند عبارتند از:
• كاهش هزينه به خاطر كاهش تجهيزات و فضاي ساختماني
• كمتر شدن هزينه طراحي و نگهداري
• بيشتر شدن انعطاف و توان عمليات سيستم: آرايش PMI به راحتي مي‌تواند به گونه‌اي انتخاب شود كه داده‌هاي عملياتي را در فرمتهاي مختلف بيان كند يا با ديگر داده‌ها تركيب كند.
• تمركز اطلاعات: داده‌هاي سيستم در يك محل قرار مي‌گيرد و استفاده از آنها را براي عمليات ساده مي‌كند.
در AEP مي‌توان حدود 20% كاهش هزينه در سيستم كنترل و حفاظت يك پست توزيع را نشان داد. بيشترين صرفه‌جويي از حذف تابلوهاي كنترل ناشي شده است.
از روش مجتمع كردن اتوماسيون سيستم به طور وسيع استفاده شده است تا بسياري از فاكتورهاي هزينه‌اي مانند ساخت و نصب و نگهداري درازمدت سيستم كنترل ايستگاه كاهش داده شود.
تقريباً پنج رله هوشمند (بسته به اندازه ايستگاه) نيازهاي عملياتي در يك ايستگاه توزيع را انجام مي‌دهند (اندازه‌گيري، اخطارها، حفاظت، كنترل و SCADA). اين رله‌ها به وسيله يك شبكه محلي و از طيق Modbus بر پايه پروتكل ارتباطي به يكديگر وصل هستند.
ايستگاههاي كامپيوتري رابطهاي اوليه اي تهيه ديده‌اند تا اطلاعات در يك روش معمول وسازماندهي شده بيان شوند. نمايشگرهاي رله‌اي پشتيباني براي سيستم كنترل و نمايش ايستگاه كامپيوتري است. هر قسمت از اطلاعات در دسترس روي ايستگاه PMI در قسمت جلوي يك IED نيز دردسترس است. اين روش براي پيدا كردن اطلاعات كمي سخت‌تر است و به اندازه سيستم گرافيكي مورد استقبال نيست.
IED هاي مورد استفاده قابل برنامه‌ريزي هستند. IED رابط كاربر AEP را به گونه‌اي طراحي كرده است كه اجازه تغيير موقعيت سوئيچهاي كنترل را مي‌دهد. رابط كنترلي IED به سادگي استفاده از ايستگاه فرعي PMI نيست، اما AEP اعتقاد دارد كه اين روش مي‌تواند به عنوان يك كنترل پشتيبان در صورت از دست رفتن ايستگاه فرعي PMI عمل كند.

ب) شركت ComEd آمريكا
اين شركت چهارمين شركت بزرگ برق در آمريكا است. طرح اتوماسيون پستها تنها روي دو پست جديد اجرا شده و براي بعضي پستها در دست انجام است. در اين شركت يك پروژه جديد به منظور جمع‌آوري داده‌هاي بادقت بالا (جهت حفاظت و تحليل جريان خطا) تعريف شده است. اگرچه (به عنوان قسمتي از شبكه WAN) كارهاي نظارت و كنترل از طريق مركز كنترل انجام مي‌شود اما حفاظت سيستم به پروژه اتوماسيون واگذار نشده است.
ComEd كنترلهاي محلي تجهيزات را برنداشته و آنها در زمان خرابي سيستم اتوماسيون پست به عنوان پشتيبان عمل مي‌كنند.
رابط WAN براي ComEd كاربرد اصلي را دارد. اين شبكه اجازه مي‌دهد تا هر يك از محل‌هاي كامپيوتري بتواند اطلاعات خود را بامحل ديگر مبادله كند و در نتيجه امكان كاربرد اتوماسيون توزيع را فراهم كند. همچنين اين مساله در سطوح بالاتر باعث مجتمع‌تر شدن بين اپراتور محلي و مركزي مي‌شود.
اخيراً يك آزمايشگاه كاري ايجاد شده است تا تغييرات نرم‌افزاري قبل از نصب آن روي ايستگاه كامپيوتري، آزمايش شود.

آسانسور

_{پارامترهاي اصلي آسانسورها :} وزن مسافر برای هر نوع  75 کیلو در نظر گرفته می شود    پس مثلا اگر ظرفيت اسمي آسانسوري 6 نفر باشد پس آن آسانسور در واقع توانائي حمل 6 * 75 يعني : 450 کيلوگرم را دارد .  پارامتر هاي فني عبارتند از : الف ) ارتفاع مسير ( بالا رفتن کابين ) تعداد و محل توقف ها
ب ) ابعاد چاه آسانسور ، کابين و موتورخانهپ ) ولتاز برق اصلي ، تعداد استارت آسانسور در ساعت و فاکتوربار       ت ) سيستم کنترلآسانسور  ث ) سيستم درب هاي آسانسور و ورود و خروج و نوع کنترل
ج ) تعداد آسانسورهاي و مکان آنها در ساختمان چ ) شرايط محيطکار کرد

قطعات اصلي آسانسورهاي الکتريکي عبارتند از:

الف ) وسايل تعليق کابين و وزنه تعادل که مي تواند سيم بکسل فولادي و يا زنجير باشد .

ب ) وسيله رانش که محرک آسانسور است و شامل:
- موتور الکتريکي
- گيربکس
- ترمز
- فلکه کششي و يا دنده زنجير
- شاسيماشين – کوپلينگها ، محورها ، ياتاقانها

پ ) کابين که مسافرين و يا بار را حمل مي کند ، شامل يوک، که چهارچوبي فلزي است و کابين ازطريق آن به سيستم تعليق متصل مي شود ، کف کابين که بار را نگهداري مي کند و بدنه کابين به کف متصل است .
قطعات ديگر عبارتند از :
- سيم تعليق
- راهنماها که باعث هدايت کابين در مسير حرکت خود مي شود .
- درب کابين و محرک درب

ت ) وزنه تعادل که براي جبران وزن کابين و قسمتي از ظرفيت بکار مي رود

ث ) چاه آسانسور Hoist Way

اين فضا قسمتي يا تماما پوشيده است و از کف چاله تا سقف ( کف موتورخانه ) ادامه دارد در اين فضا کابين و وزنه تعادل حرکت مي کنند و شامل ريلهاي راهنما براي کابين و وزنه تعادل و درهاي طبقات و ضربه گير در کف چاه مي باشد .

ج ( سيستم ايمني
يک وسيله مکانيکي است که در صورت بروز هر گونه خرابي ، یا شل شدن سیم بکسل( زنجیر تعلیق) وسیله توقف و نگاه داشتن کابین و یا وزنه تعادل در روی ریل راهنما می باشد و اگر سرعت کابین در جهت پائین رفتن از مقدار مشخص شده ای تجاوز کند این مکانیزم عمل می نماید ، عملکرد این مکانیزم توسط گاورنر که معمولا در موتور خانه است شروع می شود .

چ ( ضربه گیر ها
کابین یا وزنه از حدود تعیین شده در چاهک گذشته و امکان برخورد با کف چاهک پیش آید این وسیله از برخورد خشن جلوگیری می نماید . ضربه گیر ممکن است از جنس پلی اورتان ، فنر یا نوع روغنی انتخاب شود که بستگی به سرعت اسمی داشته و طوری طراحی می شود تا انرزی جنبشی کابین یا وزنه تعادل را جذب کرده ( نوع فنری ) و یا مستهلک نماید .

ح ( تجهیزات الکتریکی
که شامل امکانات ایمنی و روشنایی نیز می گردد .

خ ( سیستم کنترلی
موتور و گیربکس بالا بر
موتور و کاهنده های بدون چرخ دنده معمولا برای سرعت های بیشتر از 2.5 متر بر ثانیه استفاده میشود در حالیکه برای سرعت های کمتر ، از گیربکس های دارای چرخ دنده استفاده می شود قبلا از گیربکس با چرخ دنده های ساده استفاده می شد ولی با پیشرفت روش های طراحی و تولید ، چرخ دنده های حلزونی یک استاندارد قابل قبول مورد استفاده در گیربکس آسانسورها شد .

 نحوه کار آسانسور

اصول عملکرد: يک آسانسوربرقي با نيروي محرکه کششي داراي اتاقکي است که ازکابلهاي فولادي آويزان است و اين کابلها برروي قرقره محرک شيار دارحرکت مي کنند.کابلهاي فولادي از يک طرف به بالاي اتاقک و از طرف ديگر به قاب وزنه تعادل متصل مي شوند.وزنه تعادل ازميزان بار روي موتور الکتريکي به اندازه اختلاف وزن موجود ميان اتاقک همراه با بار و وزنه تعادل يا اصطکاک کم مي کند.اين اختلاف وزن را ((بار غير متعادل))مي نامند.وزنه تعادل معمولاً ۴۰ تا ۵۰ درصد وزن اتاقک به علاوه بار آن و اصطکاک وزن دارد. اصطکاک معمولاً ۲۰ درصد وزنه تعادل است.

انواع کابل کشي:

۱-کشش تک رشته اي: اين شکل از کابل کشي معمولاً همراه با ماشينهاي گير بکسي به کارمي رود، اما از آن مي توان براي ماشينهاي بدون گيربکس با سرعتهاي پايين تر ۱.۷۵ تا ۲.۵متر بر ثانيه نيز استفاده کرد.در اين دو حالت معمولاً زاويه تماس کابل فولادي باقرقره محرک به ترتيب ۱۴۰ و ۱۸۰ است. قرقره محرک به ندرت از چنان قطري برخوردار است که در فاصله مياني مرکز اتاقک و وزنه تعادل قرار گيرد،به همين دليل استفاده از قرقره انحراف ضرورت پيدا مي کند.

۲-کشش دو رشته اي: چون استفاده از قرقره انحراف خطر لغزش کابل فولادي را در نتيجه کاهش سطح اصطکاک کابل با قرقره محرک افزايش مي دهد ، مي توان از قرقره دو رشته اي استفاده کرد.از اين روش در آسانسورهاي پر سرعت وسنگين بار استفاده مي شود.

 ۳-کابل کشي ۲ به ۱ : از اين روش گاهي به همراه ما شينهاي گيربکسي در سرعتهاي پايين تر اتاقک يعني در حدود ۱.۷۵ تا ۳ متر بر ثانيه استفاده مي شود.در اين حالت سرعت اتاقک و وزنه تعادل نصف سرعت محيطي قرقره محرک است و اين بار روي قرقره را به نصف کاهش مي دهد وامکان استفاده از موتورهاي پر سرعت را فراهم مي سازد که نسبت به موتورهاي کم سرعت ارزانتراند.

 ۴-کابل کشي ۳ به ۱: از اين نوع کابل کشي براي آسانسورهاي سنگین کالا در مواردی استفاده می شود که باید توان موتوروفشار روی یاتاقانها راکم کرد.

۵-کابلهای توازن: در ساختمانهای بلند بالاتر از ده طبقه،بار کابل فولادی که در حین حرکت اتاقک از آن به وزنه تعادل(و بر عکس)منتقل می شود مقدار قابل توجهی است و با رسیدن اتاقک به بالا، بار کابل سیمی به وزنه تعادل منتقل می گردد.برای توازن و کاهش این پدیده،به قسمت تحتانی اتاقک و وزنه تعادل، کابلهای توازن متصل می گردد. برای جای دادن کابلهای توازن به یک گودال عمیق تر نیاز است

اتاق ماشین آلات در سطح پایین :

در صورتی که اتاق ماشین آلات در یک طبقه میانی یا در کف چاه آسانسور واقع شود به کابل سیمی طویلتری احتیاج است ودر این حالت کابل از دور قرقره های بیشتری عبور می کند که این خود به مقاومت اصطکاکی بالاتر و ضرورت کار نگهداری بیشتر منجر می گردد. اما چنانچه اتاق ماشین آلات در طبقه همکف قرار گیرد، چاه آسانسور از وزن ماشینهای کابل پیچی و تجهیزات کنترل خلاص می شود. موقعیت اتاق ماشین آلات مسیله نفوذ دال بام و هوابندی را نیز منتفی می سازد.

محرک استونه ای:

 در این شکل کابل در جهت حرکت عقربه های ساعت و کابل دیگر در خلاف جهت حرکت عقربه های ساعت به دور یک استوانه می پیچد، بنابر این زمانی که کابل به دور استوانه می پیچد ، کابل دیگر از دور آن باز می شود ، نقطه ضعف محرک استوانه ای آن است که با افزایش ارتفاع ،استوانه بزرگ و سنگین می شود و بنا بر این استفاده از این سیستم به ارتفاع حداکثر ۳۰ محدود می گردد.

کابلهای سیمی :

این نوع ازکابلهای مورد استفاده، کابلهای سیم فولادی با مقاومت کششی بالا هستند و تعداد کابلهای هر آسانسور بین ۴ تا ۱۲ عدد است . قطر کابلها ۹ تا ۱۹ میلیمتر و ضریب ایمنی آنها ۱۰ است.

موتورهای کابل پیچی:

درصورتی که نیروی محرکه انتقالی به قرقره کششی از طریق یک چرخ دنده حلزونی باشد،موتور از «نوع گیربکسی»است. اما چنانچه نیروی محرکه از طریق اتصال مستقیم از موتور به قرقره کشش منتقل گردد،موتور از«نوع بدون گیر بکس» است. توان موتورهای بدون گیر بکس از۲۲تا ۸۳کیلو وات متفاوت است،اما موتورهای گیر بکسی کشش از توان۳ تا ۳۰ کیلو وات برخوردارند

 موتورهای گیر بکسی تک سرعته کششی:

 این نوع موتور شامل یک چرخدنده حلزونی است و با برق مستقیم یا متناوب کار می کند.زمانی که اتاقک به فاصله کمی از پا گرد طبقات میرسد،ترمز به صورت اتوماتیک عمل می کند تا اتاقک به شکل آرامی متوقف شود

موتورهای گیر بکسی دو سرعته کششی:

در این حالت از یک موتور با دو سیستم سیم پیچ جداگانه یا از دو موتور جداگانه استفاده می شود .در زمان شروع،موتور با سیم پیچ پر سرعت به کارمی افتدو برای محدود کردن جریان،یک مقاومت بصورت سری به آنها متصل است.شتاب گیری آرام اتاقک با کاهش تدریجی میدان مقاومت صورت می گیرد.با نزدیک شدن به پا گرد طبقه،موتور یا سیم پیچ پر سرعت از کار می افتدوموتور با سیم پیچ کم سرعت متصل به چوک به کار می افتد.سرعت اتاقک تا رسیدن به فاصله کمی از پا گرد به صورت تدریجی کاهش می یابدودر این زمان جریان برق قطع می شود و ترمز به صورت اتوماتیک اتاقک را به آرامی متوقف می سازد

موتورهای گیر بکسی ولتاژ متغیر کششی:

در سیستم ولتاژ متغیر مزایایی وجود دارد که با دیگر سیستمها نمی توان به آن دست یافت.شتاب گیری مثبت ومنفی بسیار آرام،این سیستم را نسبت به سیستمهای یک یا دو سرعته برتر می سازد.تجهیزات این سیستم شامل موتوری با برق متناوب است که برق مستقیم موتور محرک ماشین گیر بکسی را تأمین می‌کند.

موتورهای بدون گیر بکس ولتاژ متغیر کشش:

وجود این تجهیزات برای آسانسور های پرسرعتی با سرعت ۱.۷۵ متر بر ثانیه و بالاتر بسیار مهم است. این تجهیزات بیانگر بهترین روش جدید در برآورنده ساختن شرایط ترافیکی با کارآیی بالا است. برای شتاب گیری آرام،در مدار میدان ژنراتور از رگولاتور تنظیم کننده ای استفاده می شودکه بازده خروجی ژنراتور را کنترل می کند.یک مقاومت متغیر در مدار میدان به تدریج میزان مقاومت را کاهش و ولتاز ژنراتور را افزایش می دهد تا اتاقک آسانسور باشتاب گیری آرام به سرعت کامل برسد. با ایجاد سرعت کامل، ولتاژ ژنراتور تا کاهش سرعت اتاقک ثابت باقی می ماند.برای کاهش سرعت و توقف اتاقک از یک مجموعه کلید القایی استفاده می شود.ترمزها تنها در زمان ثابت بودن اتاقک عمل می کنند.

ترمزهای آسانسور:

 برای انواع تجهیزات ماشینی آسانسور وجود یک ترمز برقی- مکانیکی با عملکرد ایمنی در زمان قطع برق ضرورت دارد.زمانی که آسانسور در حال حرکت است،کفشکهای ترمز به صورت برقی- مکانیکی از استوانه ترمز فاصله می گیرند،یعنی بر نیروی فنرهای لوله ای یا صفحه ای ترمز در زما ن ثابت بودن اتاقک غلبه می شود. قطع جریان برق سبب به کار افتادن ترمز می شود و بنا براین در موقع رفتن برق ترمزها ایمنی ایجاد می کنند.

اتاق ماشین آلات:

در موارد ممکن،اتاق ماشین آلات را باید در بالای چاه آسانسور قرار داد،،این مکان بالاترین کارایی را ایجاد می کند .این اتاق را باید تهویه کرد و با عایق کردن پایه بتنی ماشین آلات از دیوارها و کف به کمک صفحات چوب پنبه فشرده ،به مسیله انتقال صوت توجه نمود. وجود یک تیر بالابر سقفی درست در بالای ماشین آلات برای نصب یا پیاده کردن تجهیزات ضروری است ودر داخل کف در بالای پا گرد نیز باید یک دریچه دسترسی ایجاد کرد تا از طریق آن بتوان تجهیزات را در صورت ضرورت جهت تعمیر یا تعویض پایین برد.برای این اتاق باید یک در قفل دار نصب کرد و وجود فضای کافی جهت کنترل کنندها، انتخاب کننده طبقات و دیگر تجهیزات ضروری است. دراین اتاق وجود پریز و تجهیزات روشنایی خوب ضرورت داردو استفاده کافی از نور طبیعی روز توصیه میشود.دمای اتاق نباید از۱۰ درجه کمتر و از ۴۰ درجه بیشتر شود و برای این منظور وجود امکانات گر مایش و تهویه ضروری است . برای پرهیز از ایجاد گرد و غبار باید دیوارها،سقف و کف را رنگ کرد،

 مقررات ايمني ترمز آسانسور  در صورت قطع برق و يا قطع برق سيستم کنترل ،سيستم ترمزآسانسور بايد به طور اتوماتيک عمل کند ، لذا ، از ترمز هاي اصطکاکي الکترو مغناطيسي استفاده مي شود .اگر کابين با 125% بار نامي خود در سرعت معمول خود حرکت کند ، ترمز ها بايد قادر به توقف کامل سيستم باشند و بلافاصله سيستم را در حالت ساکن نگهدارند .

 - ترمز بايد توسط فنرهاي فشاري و يا نيروي وزن عمل کند .

 - ترمز توسط الکترومغناطيس و يا الکتروهيدروليک بايد باز شود .

 

- اگر جريان برق قطع شود بايد حداقل دو وسيله مستقل الکتريکي کنترل کننده داشته باشد .

 

- در صورت قطع جريان برق ، ترمز بايد بلافاصله عمل نمايد .

 

- هنگاميکه موتور گيربکس با يک وسيله دستي اضطراري مجهز باشد

 

- ترمز بايد طوري طراحي شده باشد که توسط دست بتوان آن را باز کرد و با فشار دائمي توسط  يک نفر اين ترمز باز بماند .

 _{انواع آسانسور از نظر کاربرد :   آسانسور حمل بار و مسافر :  آسانسورري است که براي حمل ونقل کالا طراحي شده است و معمولا عمل حمل ونقل بهمراه افراد صورت مي گيرد}

  _{آسانسور خدماتي : آسانسوري است دائمي که براي جابجايي کالا بين طبقات ساختمان مي باشد و در طبقات مشخصي عمل مي کند ، ...}

  _{آسانسور خودرو بر : در ساختمان هاي خصوصي آسانسوري که اتاقک آن ابعاد مناسبي براي جابجايي خودروهاي سواري داشته و طراحي آن امکان اين جابجايي را مي دهد .}

تئوري و تعاريفي از ترانسفورماتورها

ترانسفورماتورها به زبان ساده و شکل اوليه وسيله‌اي است که تشکيل شده از دو مجموعه سيم پيچ اوليه و ثانويه که در ميدان مغناطيسي و اطراف ورقه‌هايي از آهن مخصوص به نام هسته ترانسفورماتور قرار مي‌گيرند. مقره‌ها يا بوشينگها يا ايزولاتورها و بالاخره ظرف يا محفظه ترانسفورماتور.
کار ترانسفورماتورها بر اساس انتقال انرژي الکتريکي از سيستمي با يک ولتاژ و جريان معين به سيستم ديگري با ولتاژ و جريان ديگر است. به عبارت ديگر ترانسفورماتور دستگاهي است استاتيکي که در يک ميدان مغناطيسي جريان و فشار الکتريکي را بين دو سيم پيچ يا بيشتر با همان فرکانس و تغيير اندازه يکسان منتقل مي‌کند.

انواع ترانسفورماتورها

 سازندگان و استانداردها در کشورهاي مختلف هر يک به نحوي ترانسفورماتورها را تقسيم بندي کرده و تعاريفي براي درجه بندي آنها ارائه داده‌اند. برخي ترانسها را بنا بر موارد و ترتيب بهره برداري آنها متفاوت شناخته‌اند، مانند ترانسهاي انتقال قدرت ، اتو ترانس و يا ترانسهاي تقويتي و گروهي از ترانسها را به غير از ترانسفورماتور اينسترومنتي(ترانس جريان و ولتاژ) ، ترانس قدرت مي‌نامند و اصطلاحا ترانس قدرت را آنهايي مي‌دانند که در سمت ثانويه آنها فشار الکتريکي توليد مي‌شود.

اين نوع تقسيم بندي در عمل دامنه وسيعي را در بر مي‌گيرد که در يک طرف آن ترانسفورماتورهاي کوچک و قابل حمل با ولتاژ ضعيف براي لامپهاي دستي و مشابه آن قرار مي‌گيرند و طرف ديگر شامل ترانسهاي خيلي بزرگ براي تبديل ولتاژ خروجي ژنراتور به ولتاژ شبکه و خطوط انتقال نيرو است. در بين اين دو اندازه (حد متوسط) ترانسهاي توزيع و يا انتقال در مؤسسات الکتريکي و ترانسهاي تبديل به ولتاژهاي استاندارد قرار دارند.

ترانسها اغلب به صورت هسته‌اي يا جداري طراحي مي‌شوند. در نوع هسته‌اي در هر يک از سيم پيچها شامل نيمي از سيم پيچ فشار ضعيف و نیمی از سیم پیچ فشار قوی هستند و هر کدام روی یک بازوی هسته‌ای قرار دارند. در نوع جداری ، سیم پیچها روی یک هسته پیچیده شده‌اند و نصف مدار فلزی مغناطیسی از یک طرف و نصف دیگر از طرف هسته بسته می‌شود.
در اکثر اوقات نوع جداری برای ولتاژ ضعیف و خروجی بزرگ و نوع هسته‌ای برای ولتاژ قوی و خروجی کوچک بکار می‌روند (بصورت سه فاز یا یک فاز).

ترانسهای تغذیه و قدرت مانند ترانس اصلی نیروگاه ترانس توزیع و اتو ترانسفورماتور ، ترانسفورماتورهای قدرت معمولا سه فاز هستند، اما گاهی ممکن است در قدرتهای بالا به دلیل حجم و وزن زیاد و مشکل حمل و نقل از سه عدد ترانس تک فاز استفاده کنند. ترانسهای صنعتی مانند ترانسهای جوشکاری ، ترانسهای راه اندازی و ترانسهای مبدل ترانس برای سیستمهای کشش و جذب که در راه آهن و قطارهای الکتریکی بکار می‌رود. ترانسهای مخصوص آزمایش ،‌ اندازه گیری ، حفاظت مصارف الکتریکی و غیره.

 نقش فناوري تشخيص بهنگام تخلية جزئي در افزايش عمرعايق سيم پيچي استاتور

معيوب شدن ژنراتورها بر اثر شكست عايقي ميتواند باعث وارد شدن خسارات فاجعه آميز به تجهيزات، فقدان يا كاهش توان توليدي، خروج اجباري طولاني و تحميل هزينه هاي سنگين براي شركت هاي برق گردد. بنابراين رديابي شروع ضعف هاي عايقي و آشكار نمودن هر چه سريعتر امكان بروز خطا حائز اهميت فراوان است. مواجهه با فشار روز افزون جهت افزايش آمادگي واحدهاي نيروگاهي در ضمن كاهش هزينه هاي نگهداري، باعث ميل به سياست «نگهداري براساس شرايط» به جاي  «نگهداري براساس زمان» گرديده است. مالكان و بهره برداران ژنراتورها و موتورهاي بزرگ براي نظارت بهنگام بر سيستم عايقي  استاتور، سيستمهاي تجزيه و تحليل تخلية جزئي PDA  (Partial Discharge Analysis)را  مورد استفاده قرار داده اند.

اندازه گيري بهنگام تخلية جزئي، به عنوان يك روش مؤثر و مطمئن براي ارزيابي شرايط عايقي استاتور و هشدار به بهره برداران نيروگاه در خصوص احتمال وقوع خطا شناخته شده است. اندازه گيريها در طول عملكرد عادي ماشين انجام شده و بخش لاينفك برنامة " نگهداري براساس شرايط " را تشكيل مي دهند. نظارت منظم بر شرايط عايقي سيم پيج استاتور مي تواند كاربران را از عملكرد ايمن ماشينها، حتي در صورتي كه تا حدودي از جانب شكست الكتريكي دچار تهديد شده باشند، مطمئن سازد.

ژنراتورها و موتورها در حين عملكردشان مواجه با تنشهاي الكتريكي، مكانيكي، حرارتي و محيطي هستند كه ممكن است فرسودگي و شكست سيستم عايقي استاتور آنها را در پي داشته باشد. ضعف عايق سيم پيچي استاتور عامل مهمي در كاهش طول عمر ژنراتورها و موتورهاي فشار قوي است. تخليه هاي جزئي، نشانة از بين رفتن عايق استاتور هستند. ضعف عايقي سيستم استاتور در بيشتر ژنراتورها و موتورها يك فرايند تدريجي است. شكست الكتريكي عايق سيم پيچي استاتور هميشه در يك دورة زماني سالانه يا ده ساله روي مي دهد و روزها و ساعتها در آن مطرح نمي باشد. بنابراين انجام اندازة گيريهاي PD  با فواصل زماني  سه ماهه براي رديابي آغاز ضعف عايقي و نظارت بر روند پيشرفت آن بسيار ايده ال و مناسب خواهد بود. به محض آنكه تخلية جزئي آشكار شد، ارزيابي شرايط عايقي استاتور را مي توان بر مبناي اطلاعات به دست آمده از PD  شروع كرد.صاحب ماشين در چنين شرايطي به بهره برداري از آن ادامه مي دهد تا شرايط به مرز بحراني خود نزديك شود و به اين ترتيب عمر عملكرد ماشين افزايش خواهد يافت. همچنين با انجام عمليات نگهداري قبل از بروز مشكل، مي توان از شكستهاي عايقي جلوگيري نمود.

اطلاعات فنی در مورد سیم پیچی موتورهای سه فاز

برای سیم پیچی موتورهای سه فاز یا تک فاز همان طور که قبلا گفتم باید یک سری اطلاعات فنی را درباره موتوری که در دسترس داریم بدست آوریم.این اطلاعات معمولا از روی پلاک موتور بدست می آید .(البته هر چند که می توان از راهکارهای دیگری به این مهم رسید. مثلا اگر موتوری خالی بدون سیم و نیز بدون پلاک برای ما بیاورند محاسبه نوع سیم پیچی این موتورها نیز امکان پذیر است. در این موتور ها با در نظر گرفتن و نیز یادداشت اطلا عات فیزیکی موتور مثل قطر داخلی استاتور Ds و ارتفاع یوغ Hc و طول هسته Ls ونیز محاسبه مقدار شار مغناطیسی Bmو مقدار اندکسیون یوغ Bc و لحاظ ضریب K می توان مقدا رتوان ثانویه را بدست آورد.) اما ما مبنا را بر این قرار داده ایم که موتور حال حاضر ما دارای پلاک بوده وقرار است مشخصات آنرا بدست آوریم. گزینه های روی پلاک را (مواردی که کاربردی تر هستند ) را توصیح می دهیم.

1- MARK : در این بخش نشانه یا آرم کارخانه تولید کننده البته در بالای پلاک وبا اندازه ای بزرگتر از سایر گزینه ها درج می شود. اهمیت این گزینه زمانی مهم جلوه می کند که لازم است درباره اعتبار کارخانه تولید کننده بدانیم . برخی تولید کننده ها ی الکتروموتور از اعتبار فوق العاده ای در زمینه تولید موتور های مرغوب برخوردارند . معمولا در این بخش نام کارخانه هم درج می شود.

2- TYPE : در این بخش بطور معمول موتور را از جهت کارکرد در برق AC یا برق DC معرفی می کند.هر چند که در برخی موتور ها این گزینه شامل کدها و اعدادی می شود که نماینگرمشخصات فیزیکی موتورخواهد بود.

3- FRAM : در این قسمت اعدای قید می شود که آنها توسط انجمهای ملی تولید کننده قابل شناسایی است که بیشتر شامل قالبهای اندازه 42 -46 و56 می باشد.

4- Hp : در مفابل آن عددی قید می شود که نماینگر مقدار توان خروجی موتور می باشد. این توان بر اساس اسب بخار است و هر اسب بخار هم حدود 736 وات می باشد.

5- Ph : چند فاز بودن موتور را عنوان می کند برای موتور های سه فاز عدد 3 و برای موتور های تک فاز عدد 1 قید می گردد. ( البته ناگفته نماند که می توان با راهکارهایی بسیار ساده از موتور سه فاز به جای موتور تک فاز هم استفاده نمود . )

6- RPM : مخفف ROUNT PER MINUTE ( یعنی دور در دقیقه) می باشد. این عدد مقدا رسرعت روتور را به ما می دهد. قطعا مقدار سرعت روتور از مقدار سرعت سنکرون در فضای استاتور کمتر است .البته این کاهش هم چندان زیاد نیست . من معمولا با دیدن این عدد به مقدار سرعت استاتور می رسم و براحتی تعداد قطبهای موتور را حساب می کنم .کافیست شما مقادیر سرعت سنکرون را در فرکانس برق 50 هرتز بدانید .

سرعت سنکرون اگر به مقدار 3000 دور در دقیقه باشد این موتور در فضای استاتور خود ایجاد 2قطب متفاوت N و S نموده است بنابر این اگر تعداد قطبها را با P2 نشان دهیم برای این سرعت در این موتور P2=2 خواهد بود. خوب اگر موتور به شما دادند که برروی پلاکش عدد 2850 دور بوده این سرعت روتور است که به دلیل لغزش از مقدار دور سنکرون کاهش یافته است.ار مقدار لغزش صرف نظر کرده و از رابطه Ns=60 * f/p تعداد قطبهای موتور را حساب می کنیم. در این رابطه Ns همان سرعت سنکرون است که الان مقدار آنرا داریم (3000) و f مقدار فرکانس برق شهری است که در ایران 50 هرتز است.( لازم به یاد آوری است در این رابطه علامت * نشانه ضربدر و علامت / نشانه تقسیم می باشد.) با جایگزینی اعدادی که داریم مقدارP بدست خواهد آمد.P=1 و P2 برابر با 2 خواهد شد. پس وجود RPM بر روی پلاک خیلی از مسایل بربوط به سیم پیجی را برای ما حل خواهد کرد.

7- HZ یا SYCLES : در این بخش مقدار فرکانس برق شهری که موتور بر اساس آن طراحی شده است را نشان می دهد. برای موتورهای شبکه ایران این عدد 50 است.

 

8- HOUSING : در این بخش به ما گفته می شود که موتور باید در محیط بسته یا رو باز کار کند .

9- Volt : از جمله مهمترین بخش در امر پلاک خوانی توجه به این گزینه می باشد . در واقع اگر کسی از اعداد روی پلاک در این بخش اطلاعاتی نداشته باشد باید با اطمینان گفت که چیزی از موتور نمی داند

معمولا در موتور های سه فاز در بخش ولت دو عدد قید می شود که به وسیله خط کسری یا ممیز از هم جدا می شوند مثل 220/380 و یا 115/230 . این اعداد بیانگر این موضوع هستند که این موتور در چه شبکه با چه ولتازی کار می کند . برق شبکه معمولا در ولتاز های 115 - 230- 440 و 660 می باشد.

از دو عددی که بر روی پلاک ارائه شده عدد کمتر همان ولتازی است که باید از شبکه به سر هر فاز از سیم پیچی موتور داده شود. اگر ولتاز شبکه از مقدار راهنمایی شده بیشتر بود الزاما این موتور باید بصورت اتصال ستاره کار کند . و اگر موضوع بر عکس بود یعنی ولتاز شبکه از عدد اول ارائه شده کمتر بود می توان موتور را هم مثلث و هم ستاره به شبکه وصل نمود. ( به خاطر داشته باشید که اتصال های ستاره و مثلث بحث های بسیار ساده و راحتی هستند که در ادامه بطور مفصل بحث خواهیم کرد.)

در شبکه برق ایران که ولتاز230/400 داریم موتوری که بر روی پلاکش اعداد 380/660 قید شده باشد این موتور برای این که بتواند توان واقعی خود را داشته باشد باید بااتصال مثلث به شبکه وصل شود و اگر بخواهیم از 1/3 قدرت آن استفاده نماییم باید از اتصال ستاره استفاده کنیم.

10- Amps : مقدار جریانی که موتور زیر باردر ولتازوجریان اسمی خواهد کشید دراین بخش قید میگردد.

11- Deg C Rise : درجه حرارت بدنه موتور است که بطور معمول بعد کارکرد زیاد نباید از 50 درجه بیشتر شود .هرچند که امروزه با بهره گیری از عایق های خوب مثل الیافهای شیشه ای - طلق و چینی و کوارتز موتور ها را در دمای کار بالا طراحی می کنند تا موتوررا با حجم کوچکتری روانه بازار نمایند.

12- IP : نوع حفاظت استاندارد شده است که از نظر بین المللی شناخته شده می باشد.

اگر مقابل IP دو تا 0 باشد (OO ) نماینگر این است که موتور در مقابل اجسام خارجی بدون حفاظ می باشد

اگر مقابل IP دو عدد 11 باشد نشان می دهد که موتور مقابل اجسام بزرگ وابزار و دست محافظت شده است .

هر چه مدار اعداد قید شده سیر صعودی به خود بگیرد دقت محافظت موتور در مقابل اجسام خارجی - آب و نیز رطوبت بیشتر می شود.مثلا موتوری که مقابل IP آن عدد 55 باشد این موتور مقابل آب و گرد و غبار محافظت خواهد

ساختمان سلول های خورشیدی

سلول های خورشیدی استفاده فزاینده از الکتریسیته حاصل از آفتاب

امروزه بشر با دو بحران بزرگ روبرو است که بیش از آنچه ما ظاهرا تشخیص می دهیم با یکدیگر ارتباط دارند. از یک طرف جوامع صنعتی و همچنین شهرهای بزرگ با مشکل الودگی محیط زیست مواجهند و از طرف دیگر مشاهده می شود که مواد اولیه و سوخت مورد نیاز همین ماشینها با شتاب روز افزون در حال اتمام است.

اثرات مصرف بالای انرژِی در زمین و آب و هوا آشکارا مشخص می باشدو ما تنها راه حل را در پایین اوردن میزان مصرف انرژی می دانیم ,حال انکه این امر نمی تواند به طور موثر ادامه داشته باشد.توجه و توصل به انرژی اتمی به عنوان جانشینی برای سوختهای فسیلی نیز چندان موفقیت آمیز نبوده است.

صرف هزینه های سنگین و همچنین تشعشعات خطر ناکی که ازنیروگاههای اتمی در فضا پخش شده ,نتیجه مثبتی نداشته است و اگر یکی از این نیروگاهها منفجر شود زیانهای فراوان و جبران ناپذیری به بار خواهد اورد.به علاوه به مشکل اساسی که در مورد مواد سوختی نظیر نفت ,گاز و زغال سنگ داشتیم بر می خوریم بدین معنی که معادن اورانیم که سوخت این نیروگاهها را تامین می کند منابع محدودی هستند و روزی خواهد رسیدکه این ذخایر پایان خواهد یافت و ماده ای که جایگزین آن شود وجود نخواهد داشت.
انرژی خورشیدی :
خورشید به عنوان یک منبع بی پایان انرژی می تواند حلال مشکلات موجود در مورد انرژی و محیط زیست باشد.انرژی بدون خطر ...

 طریقه دریافت الکتریسیته از انرژی خورشیدی :

1-نیروگاه های حرارتی که حرارت لازم توسط اینه هایی که نور خورشید را روی دیگ بخار متمرکز میکنند, تولید میشود.
2-اثر فتوولتایی:در این روش انرژی تابشی مستقیما به انرژی الکتریکی تبدیل میشود.قطعاتی که اثر فتوولتایی از خود نشان میدهند به سلول خورشیدی معروفند .
و در حال حاظر بیشترین استفاده از انرژی خورشیدی با این روش است.در برخی کشورها نیروگاه های فتوولتائیک ساخته شده که برای تولید برق است.
اما بیشترین استفاده از سلولهای خورشیدی در نیروگاه(( فتو ولتائیک50مگاواتی جزیره کرت یونان))است.


اساس کار سلولهای خورشیدی :

سلول خورشیدی عبارت از قطعات نیمرسانایی هستند که انرژی تابشی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند.رسانندگی این مواد به طور کلی به دما ,روشنایی ,میدان مغناطیسی و مقدار دقیق ناخالصی موجود در نیم رسانا بستگی دارد.
از ویژگی های سلولهای خورشیدی میتوان به این موارد اشاره کرد:
جای زیادی اشغال نمی کنند .قسمت متحرک ندارند .بازده انها با تغییرات دمایی محیط تغییرات چندانی نمی کنند.نسبتا به سادگی نصب می شوند.به راحتی با سیستمهای به کار رفته در ساختمان جور می شوند.
همچنین از اشکالات سلولهای خوشیدی می توان به تولید وسایل فتوولتائیک که هزینه زیادی دارد و چگالی انرژی تابشی که بسیار کم است اشاره کرد که در فصول مختلف و ساعات متفاوت شبانه روز تغییر می کند که باید ذخیره شود و همین موضوع بسیار هزینه بر است.


کاربردهای سلولهای خوشیدی :

1-تامین نیروی حرکتی ماهواره ها و سفینه های فضایی
2-تامین انرژی لازم دستگاهایی که نیاز به ولتاژهای کمتری دارند مثل ماشین حساب و ساعت
3-تهیه برق شهر توسط نیروگاههای فتوولتائیک
4-تامین نیروی لازم برای حرکت خودروها و قایقهای کوچک

 

مسائل انرژی برای محیط زیست زمین حیاتی است. برای روز زمین( 2005 – 22 آوریل( – واشنگتن فایل یک سری گزارش در خصوص انرژی تجدید شونده را در اختیار جهان قرار داد. تبدیل آفتاب به انرژی – انرژی خورشیدی – از دست کم 1861 که اولین موتور خورشیدی در فرانسه به ثبت رسید برای بسیاری از مخترعین یک رویا بوده است. امروز، نوآوری ها، سرمایه گذاری ها، و پیشرفت های فنی و علمی فناوری هایی در زمینه انرژی خورشیدی به وجود آورده که با تولید اکتریسیته تاکید بر لزوم وجود زیرساخت ضروری الکتریکی را کاهش می دهند.

مهم ترین فناوری های موجود در زمینه انرژی خورشیدی فناوری های خورشیدی حرارتی، تمرکز انرژی خورشیدی، و فتوولتائیک هستند.

تجهیزات خورشیدی حرارتی از گرمای مستقیم خورشید استفاده کرده و از آن برای هر کاری، از گرم کردن استخرهای شنا گرفته تا تولید بخار در نیروگاه های برق استفاده می کنند.

نیروگاه هایی که انرژی خورشیدی را متمرکز می کنند با تبدیل آفتاب به حرارت های بالا توسط آینه های بزرگ و سپس انتقال انرژی این حرارت به ژنراتورهای معمولی برق تولید می کنند. این نیروگاه ها متشکل از دو بخش هستند – یکی که انرژی خورشیدی را جمع آوری و به حرارت تبدیل می کند، و دیگری که انرژی حرارتی را به الکتریسیته تبدیل می کند.

از دو شیوه حرارتی خورشیدی و تمرکز انرژی خورشیدی در سرتاسر جهان استفاده شده که این امر به رشد فناوری های تجدید شونده خورشیدی کمک می کند. اما سریع ترین روند رشد در این زمینه به فناوری فتوولتائیک مربوط می شود. این کلمه متشکل است از فتو به معنی نور و ولتائیک به معنی تولید ولتاژ.

سلول های فتوولتائیک از آفتاب سوخت می گیرند، نه از حرارت. این سلول ها که غالبا از سیلیکن نیمه هادی ساخته شده اند، نور آفتاب را مستقیما به برق تبدیل می کنند.

 

دن آرویزو  مدیر آزمایشگاه ملی انرژی تجدید شونده  وزارت انرژی ایالات متحده واقع در کلرادو می گوید، ” فتوولتائیک فناوری بسیار زیباتری است. فتوولتائیک یکی از بزرگ ترین برنامه های در حال اجرای وزارت انرژی است. در واقع، بزرگ ترین برنامه ما در آزمایشگاه است.”

ساده ترین سلول های فتوولتائیک نیروی مورد نیاز ساعت های مچی و ماشین حساب ها را تامین می کنند؛ سیستم های پیچیده تر با اتصال به شبکه برق، برق مورد نیاز برای پمپاژ آب، راه انداختن تجهیزات ارتباطی، روشن کردن منازل و کار کارخانه ها را تامین می کنند.

در فرایند فتوولتائیک، ذرات نور که فوتون نام داشته به داخل سلول ها نفوذ کرده و با آزاد کردن الکترون از اتم های سیلیکن جریان الکتریکی تولید می کنند. تا زمانی که تابش نور به داخل سلول در جریان باشد، الکتریسیته تولید می شود. این سلول ها الکترون های خود را مانند باتری ها تمام نمی کنند – آنها مبدل هایی بوده که یک نوع انرژی (خورشیدی) را به نوعی دیگر (جریان الکترون ها) تبدیل می کند.

سلول های فتوولتائیک معمولا در مدول هایی که هر یک از 40 سلول تشکیل شده ترکیب می شوند. ده مدول این چنینی در یک مجموعه فتوولتائیک نصب می شود. با استفاده از این مجموعه ها می توان به اندازه یک ساختمان، یا در تعداد بیشتر به اندازه یک نیروگاه برق تولید کرد.

به گفته آرویزو، اگر چه هزینه بیشتر است، اما “در میان فناوری های خورشیدی، بیشترین فعالیت در زمینه فتوولتائیک صورت می گیرد. هزینه هر کیلووات ساعت برق تولید شده با روش فتوولتائیک 20 تا 25 سنت است. اما به دلیل شکل مدولار این فناوری، می توان آن را در سیستم های کوچک تر اجرا کرد.” در مقایسه، هزینه هر کیلووات ساعت برق تولید شده با فناوری باد پنج تا شش سنت است.

چاک مک گوین ، رهبر فنی در زمینه انرژی باد در موسسه تحقیقات نیروی برق  که مرکز مستقل و غیر انتفاعی ای است، می گوید بخشی از دلیل گرانی فناوری خورشیدی در مقایسه با دیگر انواع فناوری های انرژی های تجدید شونده راندمان تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریسیته است.

“راندمان تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریسیته چیزی در حدود 10 درصد است. اگر فقط 10 درصد از انرژی به برق تبدیل می شود، پس یعنی 90 درصد دیگر آن به صورت گرما تلف می شود. در صورتی که راندمان تبدیل 20 درصد بود، مساحت سلول های خورشیدی لازم برای تولید برق با ضریب دو کاهش می یافت.”

آرویزو گفت، علی رغم هزینه، یکی از مزیت های سیستم های فتوولتائیک این است که می توان از آنها در مناطق دور دست استفاده کرد. “در هر جایی که ژنراتورهای دیزلی فناوری منتخب محسوب شده، سیستم های فتوولتائیک از لحاظ هزینه در دراز مدت اغلب گزینه برتر محسوب می شوند.”

سیستم های خوداتکا مستقل از شبکه برق نیرو تولید می کنند. در برخی مکان هایی که خارج از شبکه قرار داشته، حتی با فاصله نیم کیلومتر از خطوط برق، استفاده سیستم های خوداتکا فتوولتائیک می تواند از کشیدن انشعاب مقرون به صرفه تر باشد. این سیستم ها خصوصا برای مناطق دور، و از لحاظ زیست محیطی حساسی مانند پارک های ملی، کلبه ها، خانه های واقع در مناطق دور مناسب است.

در بسیاری از مناطق روستایی، از مجموعه های خورشیدی کوچک خوداتکا برای روشنایی، شارژ حصارهای برقی و پمپاژ آب برای دام ها استفاده می شود. بعضی از سیستم های مرکب انرژی خورشیدی را با انرژی باد یا دیزل ترکیب می کنند.

مزیت دیگر فناوری فتوولتائیک این است که می تواند با مصالح ساختمانی ترکیب شده و در خود ساختمان و نه فقط روی سقف جاسازی شود.

در چنین ساختمان هایی، سیستم های فتوولتائیک تبدیل به بخشی از عناصر تشکیل دهنده ساختمان می شوند.

مک گوین گفت، “شرکت ها پانل های خورشیدی ای تولید کرده که شبیه مصالح ساختمانی هستند – برای مثال توفال های شیروانی. همچنین می توان با قرار دادن لایه ای نازک [از موادی با نام آمورفوس سیلیکن] روی شیشه، پنجره های سلول های خورشیدی تولید کرد.”

صنعت فتوولتائیک در سرتاسر جهان صنعت چند میلیارد دلاری ای بوده که در حال کمک کردن به رشد و توسعه فناوری خورشیدی است.

برنامه سیستم های نیروی فتوولتائیک برای مثال، موافقتنامه تحقیق و توسعه گروهی ای بوده که آژانس بین المللی انرژی از آن حمایت می کند.

این طرح از طریق شبکه ای از تیم های ملی کشورهای عضو، که شامل ایالات متحده هم می شود، فعالیت می کند. ماموریت آن “بهبود همکاری های بین المللی ای است که موجب می شوند انرژی خورشیدی فتوولتائیک در آینده نزدیک به منبع انرژی تجدید شونده مهمی مبدل گردد.”

به گفته آژانس بین المللی انرژی، این طرح فرض می کند که سیستم های فتوولتائیک ساختمانی، بازار سیستم های فتوولتائیک را به تدریج از بازارهای محلی کابردهای در دور دست ها و محصولات مصرفی به سمت بازارهای گسترده تری هدایت خواهد کرد.

به منظور حمایت از این گسترش، شرکای این برنامه – 21 کشور و کمیسیون اروپا – جهت کاهش هزینه فناوری فتوولتائیک و از میان برداشتن مشکلات فنی و سایر موانع برسر راه توسعه آن، اطلاعات خود در خصوص عملکرد سیستم های فتوولتائیک، دستورالعمل های طراحی، روش های برنامه ریزی و دیگر جوانب این فناوری را به اشتراک می گذارند.

تحقیقات در آزمایشگاه ملی انرژی تجدید شونده، در حال کمک به کاهش های احتمالی در هزینه فتوولتائیک است. پیشرفت های مهم علمی شامل سازه های نانو (در سطح مولکولی) و نقطه ها و میله های کوانتوم است. اینها ذرات آنچنان کوچکی از ماده هستند که اضافه کردن یا کم کردن یک الکترون می تواند در خواص آنها تغییر ایجاد کند.

آرویزو گفت، “چون مهندسی در سطح مولکولی انجام و کارایی لازم در آنجا گرفته می شود، مفاهیم جدیدی در زمینه سازه های نانو در حال شکل گیری است [که راندمان را افزایش و هزینه را کاهش می دهد].”

برای جامعه علمی، نقطه ها و میله های کوانتوم فرصت دست یافتن به راندمان های بسیار بالایی را فراهم می کنند. راندمان های معمول در سیستم های فتوولتائیک بین 10 تا 15 درصد بوده، و این پیشرفت ها می تواند این رقم را به بیشتر از 50 برساند.”

پیش بینی اینکه چنین فناوری هایی چه زمان به بازار می رسد دشوار است، اما آرویزو گفت سیستم های فتوولتائیک عملی “مطمئنا در همان چارچوب زمانی سلول های سوختی و افتصاد هیدروژنی قرار دارند.”

او افزود، فناوری سازه های نانو احتمالا تا 20 سال دیگر در دسترس خواهد بود، “اما آنچه که مردم را واقعا به هیجان می آورد این واقعیت است که می توان فناوری روز را به این سیستم های پیشرفته تبدیل کرد – بدون نیاز به یک تغییر مدل جدید.

موتورهای الکتریکی

موتورهای الکتریکی

 مقدمه

یک موتور الکتریکی ، الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته است، توسط ژنراتور انجام می‌شود. این دو وسیله بجز در عملکرد ، مشابه یکدیگر هستند. اکثر موتورهای الکتریکی توسط الکترومغناطیس کار می‌کنند، اما موتورهایی که بر اساس پدیده‌های دیگری نظیر نیروی الکتروستاتیک و اثر پیزوالکتریک کار می‌کنند، هم وجود دارند.

ایده کلی این است که وقتی که یک ماده حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، نیرویی بر روی آن ماده از سوی میدان اعمال می‌شود. در یک موتور استوانه‌ای ، روتور به علت گشتاوری که ناشی از نیرویی است که به فاصله‌ای معین از محور روتور به روتور اعمال می‌شود، می‌گردد.

اغلب موتورهای الکتریکی دوارند، اما موتور خطی هم وجود دارند. در یک موتور دوار بخش متحرک (که معمولاً درون موتور است) روتور و بخش ثابت استاتور خوانده می‌شود. موتور شامل آهنرباهای الکتریکی است که روی یک قاب سیم پیچی شده است. گر چه این قاب اغلب آرمیچر خوانده می‌شود، اما این واژه عموماً به غلط بکار برده می‌شود. در واقع آرمیچر آن بخش از موتور است که به آن ولتاژ ورودی اعمال می‌شود یا آن بخش از ژنراتور است که در آن ولتاژ خروجی ایجاد می‌شود. با توجه به طراحی ماشین ، هر کدام از بخشهای روتور یا استاتور می‌توانند به عنوان آرمیچر باشند. برای ساختن موتورهایی بسیار ساده کیتهایی را در مدارس استفاده می‌کنند.

 انواع موتورهای الکتریکی

 موتورهای DC

یکی از اولین موتورهای دوار ، اگر نگوییم اولین ، توسط مایکل فارادی در سال 1821م ساخته شده بود و شامل یک سیم آویخته شده آزاد که در یک ظرف جیوه غوطه‌ور بود، می‌شد. یک آهنربای دائم در وسط ظرف قرار داده شده بود. وقتی که جریانی از سیم عبور می‌کرد، سیم حول آهنربا به گردش در می‌آمد و نشان می‌داد که جریان منجر به افزایش یک میدان مغناطیسی دایره‌ای اطراف سیم می‌شود. این موتور اغلب در کلاسهای فیزیک مدارس نشان داده می‌شود، اما گاهاً بجای ماده سمی جیوه ، از آب نمک استفاده می‌شود.

موتور کلاسیک DC دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوییچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می کند تا در آرمیچر جریان یابد و آهنرباهای الکتریکی، آهنربای دائمی را در بیرون موتور جذب و دفع کنند. سرعت موتور DC به مجموعه ای از ولتاژ و جریان عبوری از سیم پیچهای موتور و بار موتور یا گشتاور ترمزی ، بستگی دارد.

سرعت موتور DC وابسته به ولتاژ و گشتاور آن وابسته به جریان است. معمولاً سرعت توسط ولتاژ متغیر یا عبور جریان و با استفاده از تپها (نوعی کلید تغییر دهنده وضعیت سیم پیچ) در سیم پیچی موتور یا با داشتن یک منبع ولتاژ متغیر ، کنترل می‌شود. بدلیل اینکه این نوع از موتور می‌تواند در سرعتهای پایین گشتاوری زیاد ایجاد کند، معمولاً از آن در کاربردهای ترکشن (کششی) نظیر لکوموتیوها استفاده می‌کنند.
اما به هرحال در طراحی کلاسیک محدودیتهای متعددی وجود دارد که بسیاری از این محدودیتها ناشی از نیاز به جاروبکهایی برای اتصال به کموتاتور است. سایش جاروبکها و کموتاتور ، ایجاد اصطکاک می‌کند و هر چه که سرعت موتور بالاتر باشد، جاروبکها می‌بایست محکمتر فشار داده شوند تا اتصال خوبی را برقرار کنند. نه تنها این اصطکاک منجر به سر و صدای موتور می‌شود بلکه این امر یک محدودیت بالاتری را روی سرعت ایجاد می‌کند و به این معنی است که جاروبکها نهایتاً از بین رفته نیاز به تعویض پیدا می‌کنند. اتصال ناقص الکتریکی نیز تولید نویز الکتریکی در مدار متصل می‌کند. این مشکلات با جابجا کردن درون موتور با بیرون آن از بین می‌روند، با قرار دادن آهنرباهای دائم در داخل و سیم پیچها در بیرون به یک طراحی بدون جاروبک می‌رسیم.

 موتورهای میدان سیم پیچی شده

 آهنرباهای دائم در (استاتور) بیرونی یک موتور DC را می‌توان با آهنرباهای الکتریکی تعویض کرد. با تغییر جریان میدان (سیم پیچی روی آهنربای الکتریکی) می‌توانیم نسبت سرعت/گشتاور موتور را تغییر دهیم. اگر سیم پیچی میدان به صورت سری با سیم پیچی آرمیچر قرار داده شود، یک موتور گشتاور بالای کم سرعت و اگر به صورت موازی قرار داده شود، یک موتور سرعت بالا با گشتاور کم خواهیم داشت. می‌توانیم برای بدست آوردن حتی سرعت بیشتر اما با گشتاور به همان میزان کمتر ، جریان میدان را کمتر هم کنیم. این تکنیک برای ترکشن الکتریکی و بسیاری از کاربردهای مشابه آن ایده‌آل است و کاربرد این تکنیک می‌تواند منجر به حذف تجهیزات یک جعبه دنده متغیر مکانیکی شود.

 موتورهای یونیورسال

 یکی از انواع موتورهای DC میدان سیم پیچی شده موتور ینیورسال است. اسم این موتورها از این واقعیت گرفته شده است که این موتورها را می‌توان هم با جریان DC و هم AC بکار برد، اگر چه که اغلب عملاً این موتورها با تغذیه AC کار می‌کنند. اصول کار این موتورها بر این اساس است که وقتی یک موتور DC میدان سیم پیچی شده به جریان متناوب وصل می‌شود، جریان هم در سیم پیچی میدان و هم در سیم پیچی آرمیچر (و در میدانهای مغناطیسی منتجه) همزمان تغییر می‌کند و بنابراین نیروی مکانیکی ایجاد شده همواره بدون تغییر خواهد بود. در عمل موتور بایستی به صورت خاصی طراحی شود تا با جریان AC سازگاری داشته باشد (امپدانس/راکتانس بایستی مدنظر قرار گیرند) و موتور نهایی عموماً دارای کارایی کمتری نسبت به یک موتور معادل DC خالص خواهد بود.

مزیت این موتورها این است که می‌توان تغذیه AC را روی موتورهایی که دارای مشخصه‌های نوعی موتورهای DC هستند بکار برد، خصوصاً اینکه این موتورها دارای گشتاور راه اندازی بسیار بالا و طراحی بسیار جمع و جور در سرعتهای بالا هستند. جنبه منفی این موتورها تعمیر و نگهداری و مشکل قابلیت اطمینان آنهاست که به علت وجود کموتاتور ایجاد می‌شود و در نتیجه این موتورها به ندرت در صنایع مشاهده می‌شوند، اما عمومی‌ترین موتورهای AC در دستگاههایی نظیر مخلوط کن و ابزارهای برقی که گاهاً استفاده می‌شوند، هستند.

 موتورهای AC

 ·         موتورهای AC تک فاز:

معمولترین موتور تک فاز موتور سنکرون قطب چاکدار است، که اغلب در دستگاه هایی بکار می رود که گشتاور پایین نیاز دارند، نظیر پنکه‌های برقی ، اجاقهای ماکروویو و دیگر لوازم خانگی کوچک. نوع دیگر موتور AC تک فاز موتور القایی است، که اغلب در لوازم بزرگ نظیر ماشین لباسشویی و خشک کن لباس بکار می‌رود. عموماً این موتورها می‌توانند گشتاور راه اندازی بزرگتری را با استفاده از یک سیم پیچ راه انداز به همراه یک خازن راه انداز و یک کلید گریز از مرکز ، ایجاد کنند.

هنگام راه اندازی ، خازن و سیم پیچ راه اندازی از طریق یک دسته از کنتاکتهای تحت فشار فنر روی کلید گریز از مرکز دوار ، به منبع برق متصل می‌شوند. خازن به افزایش گشتاور راه اندازی موتور کمک می‌کند. هنگامی که موتور به سرعت نامی رسید، کلید گریز از مرکز فعال شده ، دسته کنتاکتها فعال می‌شود، خازن و سیم پیچ راه انداز سری شده را از منبع برق جدا می‌سازد، در این هنگام موتور تنها با سیم پیچ اصلی عمل می‌کند.

·         موتورهای AC سه فاز:

 برای کاربردهای نیازمند به توان بالاتر، از موتورهای القایی سه فاز AC (یا چند فاز) استفاده می‌شود. این موتورها از اختلاف فاز موجود بین فازهای تغذیه چند فاز الکتریکی برای ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی دوار درونشان ، استفاده می‌کنند. اغلب ، روتور شامل تعدادی هادیهای مسی است که در فولاد قرار داده شده‌اند. از طریق القای الکترومغناطیسی میدان مغناطیسی دوار در این هادیها القای جریان می‌کند، که در نتیجه منجر به ایجاد یک میدان مغناطیسی متعادل کننده شده و موجب می‌شود که موتور در جهت گردش میدان به حرکت در آید.

این نوع از موتور با نام موتور القایی معروف است. برای اینکه این موتور به حرکت درآید بایستی همواره موتور با سرعتی کمتر از فرکانس منبع تغذیه اعمالی به موتور ، بچرخد، چرا که در غیر این صورت میدان متعادل کننده‌های در روتور ایجاد نخواهد شد. استفاده از این نوع موتور در کاربردهای ترکشن نظیر لوکوموتیوها ، که در آن به موتور ترکشن آسنکرون معروف است، روز به روز در حال افزایش است. به سیم پیچهای روتور جریان میدان جدایی اعمال می‌شود تا یک میدان مغناطیسی پیوسته ایجاد شود، که در موتور سنکرون وجود دارد، موتور به صورت همزمان با میدان مغناطیسی دوار ناشی از برق AC سه فاز ، به گردش در می‌آید. موتورهای سنکرون را می‌توانیم به عنوان مولد جریان هم بکار برد.

سرعت موتور AC در ابتدا به فرکانس تغذیه بستگی دارد و مقدار لغزش ، یا اختلاف در سرعت چرخش بین روتور و میدان استاتور ، گشتاور تولیدی موتور را تعیین می‌کند. تغییر سرعت در این نوع از موتورها را می‌توان با داشتن دسته سیم پیچها یا قطبهایی در موتور که با روشن و خاموش کردنشان سرعت میدان دوار مغناطیسی تغییر می‌کند، ممکن ساخت. به هر حال با پیشرفت الکترونیک قدرت می توانیم با تغییر دادن فرکانس منبع تغذیه ، کنترل یکنواخت تری بر روی سرعت موتورها داشته باشیم.

 موتورهای پله‌ای

 نوع دیگری از موتورهای الکتریکی موتور پله‌ای است، که در آن یک روتور درونی ، شامل آهنرباهای دائمی توسط یک دسته از آهنرباهای خارجی که به صورت الکترونیکی روشن و خاموش می‌شوند، کنترل می‌شود. یک موتور پله‌ای ترکیبی از یک موتور الکتریکی DC و یک سلونوئید است. موتورهای پله‌ای ساده توسط بخشی از یک سیستم دنده‌ای در حالتهای موقعیتی معینی قرار می‌گیرند، اما موتورهای پله‌ای نسبتا کنترل شده ، می‌توانند بسیار آرام بچرخند. موتورهای پله‌ای کنترل شده با کامپیوتر یکی از فرمهای سیستمهای تنظیم موقعیت است، بویژه وقتی که بخشی از یک سیستم دیجیتال دارای کنترل فرمان یار باشند.

 موتورهای خطی

 یک موتور خطی اساساً یک موتور الکتریکی است که از حالت دوار در آمده تا بجای اینکه یک گشتاور (چرخش) گردشی تولید کند، یک نیروی خطی توسط ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی سیار در طولش ، بوجود آورد. موتورهای خطی اغلب موتورهای القایی یا پله‌ای هستند. می‌توانید یک موتور خطی را در یک قطار سریع السیر ماگلیو مشاهده کنید که در آن قطار روی زمین پرواز می‌کند .

مقايسه كلي ups ها

مقايسه كلي

بنا به نتايج و بررسي ها و نظرات اهل فن دراين زمينه در حال حاضر شركتهاي معتبر داخلي اقدام به ساخت وتوليد انواع مرغوبي نموده اند كه قطعا هر يك از آنها با توحه به فاكتورهاي كيفيت كاري و استحكام قيمت زيبايي ظاهري و مواردي ديگر مثل نوع نرم افزار كنترل و مديريت USP و ساير  شرايط مي توانند مسير و جهت انتخاب شما را در امر خريد USP تعيين نمايند.

اما به هر حال از آنجايي كه ما همواره تلاش داريم تا بدون جهت گيري خاص و تبليغات و صرفا براساس مسائل فني و موارد علمي و تجربيات حاصله راهنما  و مشاوري امين در خدمت شما عزيزان باشيم ضمن اينك مايليم تا بدون تعارف واغماض نكات مثبت و منفي هر محصولي را خدمت شما معرفي نماييم. بنابراين به عرض مي رسانيم كه در ضمن ابراز احترام و تكريم به سعي كوشش و توان فني انواع شركتهاي مرتب در اين زمينه كه البته هر يك تلاش دارند تا محصولي در خور اعتنا را به بازار عرضه نمايند و اغلب نيز در اين كار به موفقيتهايي نائل آمده اند به عرض مي رسانيم كه در اين زمان .و با توجه به محصولات موجود در بازار بهترين نوع USP از لحاظ استحكام و توان USP فاراتل مي باشد. انواع متنوع اين USP از توان مطلوب و بالايي برخوردار بوده و قيمت مدل متعارف و با كاربري معمول آن در حدود 90 هزار تومان است.

ضمن اينكه USP ال جي از لحاظ زيبايي طراحي و شكل و شمايل در صدر انواع USP در بازار ايران قرار دارد (در عين حال بديهي است كه كيفيت كاري آن نيز به هيچ وجه انكار نمي شود)

از سوي ديگر انواع مدلهاي USP پرسو الكترونيك با توجه به اينكه از لحاظ فني وساختار داخلي تحت ليسانس يكي از معظمترين كارخانجات خارجي در اين زمينه مي باشد قطعا از لحاظ كيفيت و كارايي مي تواند برگ برنده اي محسوب شده واز جمله USP هايي باشند كه مي توان با درصد بالايي از اطمينان و يقين نسبت به بهره وري و كاركرد آن اقدام به خريد انواع آن نمود.

در عين حال يكي ديگر از انواع مرغوب اين دستگاه USP شبا مي باشد در بررسي هاغ اين مدل از لحاظ كفيتي از برخي لحاظ تا حدي مشابه فاراتل بود ضمن اينكه از لحاظ طراحي نيز زيبا به نظر مي رسيد البته به دليل اينكه اين USP به تازگي وارد بازار شده هنوز استقبال زيادي از آن صورت نگرفته است.

(در جدول شماره 2 به بررسي چند مدل از اين  USP مي پردايم)

سبا	كيفيت و كارايي
SABA Back	يك سيستم حفاظت كننده و تامين برق ثانويه كامل و مقرون به صرفه براي كامپيوترهاي شخصي ايستگاههاي كاري در شبكه سيستم هاي POS و تجهيزات مخابرات الكترونيكي
SABA Smart	داراي تجهيزات دقيق اندازه گيري ولتاژ ورودي وخروجي سينوسي سيستم حفاظت از اطلاعات ذخيره شده داراي سيستم ميكروپرسسوري و قابليتهاي مناسب نرم افزاري
SABA Line-R	داراي سيستم تثبيت كننده برق شهر ورودي و خروجي سينوسي داراي سيستم ميكروپرسسوري داراي باطري خشك داخلي كه توانايي ذخيره 60 دقيقه برق را دارا مي باشد.

نوع ديگري از انواع USP هاي قدرتمند USP با نام APC است كه هم از قدرت و توان بالا برخوردار بوده ودر عين حال زيبايي بدنه و طراحي آن هم به اندازه كافي مورد قبول است . البته تنها چيزي كه باعث فروش نسبتا پايين اين USP است قيمت بسيار بالاي آن به نسبت ساير حصولات از اين رده است تا جايي كه USP با توان 230w الي 500W ساخت اين شركت قيمتي برابر با USP به توان 2000W شركت فاراتل دارد. (يعني 140 هزار تومان در زمان نكارش اين مقاله)

ضمنا مزاياي اين USP عبارتست از : ورودي پرينتر ، ورودي فاكس و تلفن وكارت مودم، ورودي كامپيوتر به صورت سينوسي و همچنين ورودي USB.

همچنين از ديگر مزاياي آن مي شود به نرم افزار پر قدرت آن و نمايشگر ميزان كاركرد واتصال آن اشاره كرد. شايان ذكر است كه اين UPS تحت ليسانس Power Conversion آمريكا مي باشد.

يكي ديگر از انواع UPS كه البته چندان از استحكام برخوردار نيست ولي به علت زيبايي فراوانش فروش بالايي دارد مدل TOP-Power است برخي از قابليتهاي اين UPS عبارتست از : كنترل ميكروپروسسوري و تثبيت كننده برق شهر (AVR) دارا بودن باتري خشك داخلي و ارتباط مستقيم با كاربر با امكان Auto Shotdown و توانايي راه اندازي بدون نياز به برق شهر. (ضمن اينكه اغلب ويژگيها و توانمنديهاي اين مدل در مدلهاي مرغوبي كه قبلا شرح آن رفت وجود دارند).

 

قابل ذكر است كه UPS مذكور از لحاظ طراحي و توليد وساخت  قطعات تايواني بوده والبته در ايران مونتاژ مي شود و در عين حال داراي يك سال گارانتي است.

پس از شرح مختصر و ارائه اطلاعاتي در مورد انواع مطرح UPS در بازار ايران در اينجا لازم است تا با معرفي چند سايت اينترنتي اين امكان را در اختيار علاقمندان قرار دهيم تا براي خريد UPS مورد نظر خود اطلاعات مبسوط و مشروح تري را در اين زمينه بدست آورند:

شركت (Top Power)

www.sourenco.com

شركت (فاراتل)

www.faratel.com

شركت (پرسوالكترونيك)

www.porsoon.com

شركت (سبا)

ww.sal\hair.com

شركت (APC)

www.systemnegar.com

در نمودارهاي شماره 3و4و به بررسي درصد استحكام و نيز درصد فروش انواع UPS پرداخته ايم.

در انتها اميدواريم توانسته باشيم تا حد ممكن شما را در امر خريد UPS براي سيستم خود ياري وراهنمايي كرده باشيم.

حال به چند نكته اساسي و فهرست وار مي پردازيم كه گذشته از مباحث مطرح شده درهنگام  خريد و انتخاب يك UPS حتما مي بايست مدنظر داشته باشيد. تا بتوانيد فارغ از نام وشهرت انواع مختلف اين دستگاه و شركتهاي توليد كننده يوپي اسي با بالاترين كيفيت و قابليت خريداري نماييد:

1-       در هنگام خريد يك UPS چندان به زيبايي و ظرافت آن توجه نداشته باشيد. بلكه به توان و قابليت آن توجه كنيد. (هر چند كه زيبايي و طراحي مناسب نيز فاكتوري است كه اهميت خود رادارد)

2-       سعي كنيد بدون توجه خاص به فاكتور قيمت همواره مدلي از UPS را تهيه کنید .

بنا به نتايج و بررسي ها و نظرات اهل فن دراين زمينه در حال حاضر شركتهاي معتبر داخلي اقدام به ساخت وتوليد انواع مرغوبي نموده اند كه قطعا هر يك از آنها با توحه به فاكتورهاي كيفيت كاري و استحكام قيمت زيبايي ظاهري و مواردي ديگر مثل نوع نرم افزار كنترل و مديريت USP و ساير  شرايط مي توانند مسير و جهت انتخاب شما را در امر خريد USP تعيين نمايند.

اما به هر حال از آنجايي كه ما همواره تلاش داريم تا بدون جهت گيري خاص و تبليغات و صرفا براساس مسائل فني و موارد علمي و تجربيات حاصله راهنما  و مشاوري امين در خدمت شما عزيزان باشيم ضمن اينك مايليم تا بدون تعارف واغماض نكات مثبت و منفي هر محصولي را خدمت شما معرفي نماييم. بنابراين به عرض مي رسانيم كه در ضمن ابراز احترام و تكريم به سعي كوشش و توان فني انواع شركتهاي مرتب در اين زمينه كه البته هر يك تلاش دارند تا محصولي در خور اعتنا را به بازار عرضه نمايند و اغلب نيز در اين كار به موفقيتهايي نائل آمده اند به عرض مي رسانيم كه در اين زمان .و با توجه به محصولات موجود در بازار بهترين نوع USP از لحاظ استحكام و توان USP فاراتل مي باشد. انواع متنوع اين USP از توان مطلوب و بالايي برخوردار بوده و قيمت مدل متعارف و با كاربري معمول آن در حدود 90 هزار تومان است.

ضمن اينكه USP ال جي از لحاظ زيبايي طراحي و شكل و شمايل در صدر انواع USP در بازار ايران قرار دارد (در عين حال بديهي است كه كيفيت كاري آن نيز به هيچ وجه انكار نمي شود)

از سوي ديگر انواع مدلهاي USP پرسو الكترونيك با توجه به اينكه از لحاظ فني وساختار داخلي تحت ليسانس يكي از معظمترين كارخانجات خارجي در اين زمينه مي باشد قطعا از لحاظ كيفيت و كارايي مي تواند برگ برنده اي محسوب شده واز جمله USP هايي باشند كه مي توان با درصد بالايي از اطمينان و يقين نسبت به بهره وري و كاركرد آن اقدام به خريد انواع آن نمود.

در عين حال يكي ديگر از انواع مرغوب اين دستگاه USP شبا مي باشد در بررسي هاغ اين مدل از لحاظ كفيتي از برخي لحاظ تا حدي مشابه فاراتل بود ضمن اينكه از لحاظ طراحي نيز زيبا به نظر مي رسيد البته به دليل اينكه اين USP به تازگي وارد بازار شده هنوز استقبال زيادي از آن صورت نگرفته است.

(در جدول شماره 2 به بررسي چند مدل از اين  USP مي پردايم)

سبا	كيفيت و كارايي
SABA Back	يك سيستم حفاظت كننده و تامين برق ثانويه كامل و مقرون به صرفه براي كامپيوترهاي شخصي ايستگاههاي كاري در شبكه سيستم هاي POS و تجهيزات مخابرات الكترونيكي
SABA Smart	داراي تجهيزات دقيق اندازه گيري ولتاژ ورودي وخروجي سينوسي سيستم حفاظت از اطلاعات ذخيره شده داراي سيستم ميكروپرسسوري و قابليتهاي مناسب نرم افزاري
SABA Line-R	داراي سيستم تثبيت كننده برق شهر ورودي و خروجي سينوسي داراي سيستم ميكروپرسسوري داراي باطري خشك داخلي كه توانايي ذخيره 60 دقيقه برق را دارا مي باشد.

نوع ديگري از انواع USP هاي قدرتمند USP با نام APC است كه هم از قدرت و توان بالا برخوردار بوده ودر عين حال زيبايي بدنه و طراحي آن هم به اندازه كافي مورد قبول است . البته تنها چيزي كه باعث فروش نسبتا پايين اين USP است قيمت بسيار بالاي آن به نسبت ساير حصولات از اين رده است تا جايي كه USP با توان 230w الي 500W ساخت اين شركت قيمتي برابر با USP به توان 2000W شركت فاراتل دارد. (يعني 140 هزار تومان در زمان نكارش اين مقاله)

ضمنا مزاياي اين USP عبارتست از : ورودي پرينتر ، ورودي فاكس و تلفن وكارت مودم، ورودي كامپيوتر به صورت سينوسي و همچنين ورودي USB.

همچنين از ديگر مزاياي آن مي شود به نرم افزار پر قدرت آن و نمايشگر ميزان كاركرد واتصال آن اشاره كرد. شايان ذكر است كه اين UPS تحت ليسانس Power Conversion آمريكا مي باشد.

يكي ديگر از انواع UPS كه البته چندان از استحكام برخوردار نيست ولي به علت زيبايي فراوانش فروش بالايي دارد مدل TOP-Power است برخي از قابليتهاي اين UPS عبارتست از : كنترل ميكروپروسسوري و تثبيت كننده برق شهر (AVR) دارا بودن باتري خشك داخلي و ارتباط مستقيم با كاربر با امكان Auto Shotdown و توانايي راه اندازي بدون نياز به برق شهر. (ضمن اينكه اغلب ويژگيها و توانمنديهاي اين مدل در مدلهاي مرغوبي كه قبلا شرح آن رفت وجود دارند).

 

قابل ذكر است كه UPS مذكور از لحاظ طراحي و توليد وساخت  قطعات تايواني بوده والبته در ايران مونتاژ مي شود و در عين حال داراي يك سال گارانتي است.

پس از شرح مختصر و ارائه اطلاعاتي در مورد انواع مطرح UPS در بازار ايران در اينجا لازم است تا با معرفي چند سايت اينترنتي اين امكان را در اختيار علاقمندان قرار دهيم تا براي خريد UPS مورد نظر خود اطلاعات مبسوط و مشروح تري را در اين زمينه بدست آورند:

شركت (Top Power)

www.sourenco.com

شركت (فاراتل)

www.faratel.com

شركت (پرسوالكترونيك)

www.porsoon.com

شركت (سبا)

ww.sal\hair.com

شركت (APC)

www.systemnegar.com

در نمودارهاي شماره 3و4و به بررسي درصد استحكام و نيز درصد فروش انواع UPS پرداخته ايم.

در انتها اميدواريم توانسته باشيم تا حد ممكن شما را در امر خريد UPS براي سيستم خود ياري وراهنمايي كرده باشيم.

حال به چند نكته اساسي و فهرست وار مي پردازيم كه گذشته از مباحث مطرح شده درهنگام  خريد و انتخاب يك UPS حتما مي بايست مدنظر داشته باشيد. تا بتوانيد فارغ از نام وشهرت انواع مختلف اين دستگاه و شركتهاي توليد كننده يوپي اسي با بالاترين كيفيت و قابليت خريداري نماييد:

1-       در هنگام خريد يك UPS چندان به زيبايي و ظرافت آن توجه نداشته باشيد. بلكه به توان و قابليت آن توجه كنيد. (هر چند كه زيبايي و طراحي مناسب نيز فاكتوري است كه اهميت خود رادارد)

2-       سعي كنيد بدون توجه خاص به فاكتور قيمت همواره مدلي از UPS را تهيه کنید .

سيگنالهاي DC , AC

سيگنالهاي  DC , AC

  AC به معني جريان متناوب و DC  به معني جريان مستقيم مي باشد . اين دو مولفه گاهي به سيگنالهاي الكتريكي ( مثلاً ولتاژ ) هم كه جريان نيستند اطلاق مي شود . بنابراين سيگنالهاي الكتريكي جريان يا ولتاژي هستند كه منتقل كننده اطلاعات ( كه معمولا ولتاژ ميباشد ) هستند .

 جريان متناوب 

 AC

 سيگنالهاي متناوب در يك مسير منتشر ميشوند و سپس تغيير مسير مي دهند و اين عمل دائماً تكرار مي شود . يعني ابتدا يك سيكل مثبت و بعد يك سيكل منفي و به همين ترتيب تكرار مي شوند .

 يك ولتاژ  متناوب  دائماً بين مثبت و منفي تغيير ميكند و بصورت موجي تكرار ميشود .

 به هر تغييرات بين مثبت و منفي ، يك سيكل گفته مي شود و واحد آن هرتز مي باشد . در ايران وسائل الكتريكي با فركانس 50 هرتز كار مي كنند .

 شكل بالا شكل موج يك منبع تغذيه متناوب است كه به آن موج سينوسي اطلاق مي شود و به شكل پائين از آنجا كه مستقيماً بين مثبت و منفي تغيير مي كند ، شكل موج مثلثي اطلاق مي شود .

 سيگنالهاي متناوب براي راه اندازي وسائلي از قبيل لامپ ها و گرم كننده ها بكار مي روند ولي اكثر مدارهاي الكتريكي براي كار نياز به يك ولتاژ مستقيم دارند كه در زير به آن اشاره شده است .

 جريان مستقيم  DC

  جريان مستقيم هميشه در يك مسير جاري مي شود ( هميشه مثبت و يا هميشه منفي است ) ولي ممكن است ميزان آن كاهش يا افزايش پيدا كند .

 باتري ها و رگولاتورها ولتاژ مستقيم مي دهند و اين ولتاژ براي مدارهاي الكترونيكي مناسب است . اكثر منابع تغذيه شامل يك تبديل كننده ترانسفورماتوري هستند كه جريان اصلي غير مستقيم را به يك جريان غير مستقيم كم و بي خطر تبديل مي كنند .

 سپس اين جريان كم و بي خطر توسط مدارات يكسو كننده جريان از غير مستقيم به مستقيم تبديل مي شود . البته اين ولتاژ مستقيم يك ولتاژ متغيير مي باشد و براي مدارهاي الكترونيكي مناسب نيست و لذا براي صاف كردن سطح ولتاژ مستقيم از يك خازن استفاده مي شود تا ولتاژ مستقيم براي مدارات الكترونيكي حساس قابل استفاده شود .

 در شكل مقابل بالا شكل موج يك ولتاژ مستقيم ثابت و يكنواخت كه از طريق باتري تامين ميشود نشانداده شده است .

 شكل وسط يك ولتاژ مستقيم با صاف كننده سطح ولتاژ ( خازن )  است كه مناسب بعضي از مدارهاي الكترونيكي مي باشد .و شكل پائين يك ولتاژ مستقيم بدون استفاده از خازن را نشان مي دهد

مشخصات سيگنال هاي الكتريكي

  همانطور كه بيان شد ، سيگنالهاي الكتريكي ولتاژ يا جرياني هستند كه انتقال دهنده اطلاعات كه معمولا ولتاژ است ، هستند .

 در نمودار مقابل مشخصات مختلفي از سيگنال الكتريكي نشان داده شده است . يكي از اين مشخصات فركانس است كه به تعداد سيكل ها در ثانيه اطلاق مي شود .

 Amplitude  ماكزيمم ولتاژي است كه سيگنال دارد و Peak voltage  نام ديگري براي Amplitude  است .

   پيك تو پيك ( Peak-peak voltage ) دو برابر مقدار پيك ولتاژ مي باشد .

  دوره تناوب ( Time period )  زماني است كه براي طي شدن يك سيكل كامل نياز است . اين زمان بر حسب ثانيه اندازهگيري مي شود و در زمانهاي خيلي كوتاه از واحد هاي ميكروثانيه هم استفاده مي شود .

 فركانس ( Frequency   ) به تعداد سيكل ها در هر ثانيه اطلاق مي شود و واحد آن هرتز است . در اندازه گيري فركانس هاي بالا از واحد هاي كيلوهرتز و مگاهرتز نيز استفاده مي شود .

 در ايران فركانس شبكه برق 50 هرتز است بنابراين دوره تناوب برابر است با 20 ميكروثانيه .

 1/50 = 0.02s = 20ms.

 هر كيلو هرتز برابر با هزار هرتز و هر مگاهرتز برابر را يك ميليون هرتز است .

 1kHz = 1000Hz    و   1MHz = 1000000Hz.

 فركانس  =         

        1             

     و                 

دوره تناوب  =     

        1       

 دوره تناوب         

فركانس

 (ارزش و مقدار  RMS  ( ولتاژ مؤثر

در ولتاژ غير مستقيم ، ولتاژ از صفر شروع و به پيك مثبت مي رسد و دوباره به صفر رسيده و سپس به پيك منفي مي رسد و لذا در بيشتر اوقات ، ولتاژ از مقدار پيك ولتاژ كمتر است . لذا از يك مقدار موثر استفاده مي كنيم كه همان RMS  است . مقدار ولتاژ RMS برابر است با 0.7 ولتاژ پيك

VRMS = 0.7 × Vpeak   and   Vpeak = 1.4 × VRMS

ارزش يا معيار RMS  يك ارزش موثر ولتاژ يا جريان متغيير مي باشد ، بدين معني كه اين ولتاژ تاثير اصليش در مدار معادل آن مقدار است . بعنوان مثال يك لامپ كه به ولتاژ 6 ولت RMS  متصل شده ، همان مقدار روشنائي را دارد كه اگر به يك ولتاژ 6 ولت مستقيم متصل مي شد .به هر حال نور لامپي كه با ولتاژ 6 ولت RMS  روشن شود ، كمتر است از نور لامپي كه با 6 ولت مستقيم روشن شود . چون ولتاژ موثر 6 ولت غير مستقيم برابر است با 2/4 ولت يعني برابر با 2/4 ولت مستقيم نور مي دهد .

 بحث ولتاژ مؤثر اين فكر را بوجود مي اورد كه مقدار RMS  نوع ديگري از ميانگين است ولي بخاطر داشته باشيد كه اين مقدار قطعاً ميانگين نيست . در واقع ولتاژ يا جريان ميانگين غير مستقيم ، صفر خواهد بود . چون بخش هاي مثبت و منفي سيگنال هم را خنثي مي كنند و وقتي ميانگين مي گيريم ، ميانگين براببر با صفر خواهد بود . بنابراين ولتاژ RMS  قطعاً يك ولتاژ ميانگين نيست .

اينك اين سوال پيش مي ايد كه يك ولتمتر AC  چه مقداري را نشان مي دهد ، مقدار مؤثر يا مقدار پيك ولتاژ ؟

 پاسخ اين است كه ولتمترهاي AC  مقدار موثر ولتاژ يا جريان را نشان مي دهند در ولتاژهاي مستقيم هم مقدار مؤثر DC نشانداده مي شود .

 سؤال ديگري كه مطرح است اين است كه بطور مثال  6 ولت مستقيم دقيقاً چه معنائي دارد ، مقدار مؤثر يا مقدار پيك ولتاژ معني دارد ؟

 در اين موارد اگر منظور پيك ولتاژ باشد معمولاً قيد مي شود و در غير اينصورت منظور مقدار مؤثر خواهد بود . براي مثال وقتي مي گوئيم 6 ولت AC  به معني 6 ولت مؤثر است كه پيك ولتاژ آن 8/6 ولت است .

 در ايران ولتاژ 220 ولت براي مصارف عمده الكتريكي مورد استفاده قرار مي گيرد ، اين به معني 220 ولت موثر بوده  و پيك آن حدود 320 ولت است .

چند دستگاه اندازه گیری

تعریف گالوانومتر :

 بسته به مقدار جریان اثرهای آن به میزان متفاوت بروز می کنند. بنابر این برای اندازه گیری جریان می توان از هر یک از اثرهای شیمیای ، گرمایی یا مغناطیسی آن استفاده کرد وسایلی که برای اندازه گیری جریان به کار می روند، گالوانومتر نامیده می شود.

 گالوانومتر ساده :

 ساده ترین نوع گالوانومتر با استفاده از اثر گرمایی جریان ساخته شده است. این گالوانومتر دارای دو سیم نازک است که یکی از سیم ها در دو انتهایش ثابتند. و جریان گذرنده از آن اندازه گیری می شود. سیم نازک و محکم دوم دور محور عقربه پیچیده شده است. وسط سیم کشیده اول را به فنر کشیده ای وصل می کنند که سر دیگرش به بدنه گالوانومتر متصل است.

 بر اثر جریان ، سیم اول گرم و دراز می شود. رشته سیم که توسط فنر کشیده می شود عقربه گالوانومتر را به اندازه زاویه معینی می چرخاند که بستگی به دراز شدن سیم یعنی شدت جریان الکتریکی دارد. صفحه گالوانومتر برای جریان بر حسب آمپر ، میلی آمپر مدرج می شود. در این صورت گالوانومتر آمپرسنج یا میلی آمپر سنج نامیده می شود.

 آمپرسنج برای اندازه گیری جریان:

 برای اندازه گیری جریان گالوانومتر یا آمپرسنج باید طوری اتصال داده شود که جریان کل مدار بتواند از آن عبور کند. برای این منظور باید در نقطه ای مدار را قطع و دو انتهایش را به قطب آمپر سنج وصل کرد. به عبارت دیگر آمپرسنج را باید به طوری متوالی در مدار قرار داد. چون جریان حالت ثابت را اندازه می گیریم. اینکه وسیله را به کدام قسمت از مدار وصل کنیم اهمیتی ندارد در صورتیکه در جریانهای متغییر چنین نیست.

 ولت سنج برای اندازه گیری ولتاژ :

 با استفاده از گالوانومتر نه فقط جریان بلکه ولتاژ را نیز می توان اندازه گرفت. زیرا بنابر قانون اهم این کمیت ها متناسبند. اگر دو کمیت با یکدیگر متناسب باشند با وسیله ای که به طور مناسب مندرج شده باشد می توان هر دو کمیت را اندازه گرفت. مثلاً تاکسی متر که فاصله طی شده را اندازه می گیرد، می توان برحسب کیلومتر مدرج کرد. ولی چون کرایه با فاصله متناسب است، درجات شمارنده را بطور مستقیم به پول پرداختی مدرج می کنند. به طوری که مستقیماً کرایه را نشان می دهد.

 به همین ترتیب صفحه گالوانومتر را می توان طوری مدرج کرد که بتواند بطور مستقیم هم جریان برحسب آمپر عبور کرده از وسیله و هم ولتاژ دو سر آن را برحسب ولت اندازه بگیرد. بنابر این گالوانومتری که برای جریان مدرج می شود آمپرسنج ، در حالی که وسیله ای که برای ولتاژ مدرج می شود و لت سنج نام دارد .

 دستگاه ها ی مرکب :

 در حالت کلی اگر جریان I از گالوانومتر عبور کند، باید بین قطب های ورودی و خروجی آن ولتاژ معین U وجود داشته باشد. فرض کنید که مقاومت داخلی گالوانومتر یعنی مقاومت قسمت هایی از آن که جریان از آنها عبور می کند، R باشد (برای گالوانومتر ها با مغناطیس دائمی R مجموع تاب و سیم های رابط است، در حالی که برای گالوانومترهای با سیم افروزشی R مجموع مقاومت سیم گرم شده و رابط هاست).

 بنابر قانون اهم U=IR می باشد. پس برای یک گالوانومتر معین ، هر مقدار از جریان با مقدار معینی از ولتاژ در دو سر قطب های آن متناظر است. بنابر این جای قرار گرفتن عقربه می تواند هم جریان و هم ولتاژ را نشان دهد. یعنی دستگاه را می توان هم به عنوان آمپرسنج و هم به عنوان ولت سنج مدرج کرد.

 چگونگی قراردادن ولت سنج در مدار :

 با استفاده از یک ولت سنج مدرج می توان اختلاف پتاسیل الکتریکی بین هر دو نقطه از مدار را اندازه گرفت. مثلا اگر اختلاف پتاسیل دو سر یک لامپ رشته ای را که از چشمه جریانی تغذیه می کند بخواهید اندازه گیری کنید. باید دو سر ولت سنج را به دو سر لامپ ببندید. به عبارتی ولت سنج جهت سنجش اختلاف پتاسیل (ولتاژ) دو نقطه از مدار یا یک عنصری از مدار بصورت موازی در مداز گذاشته می شود.

 به عبارتی ولتاژ گذرنده از ولت سنج همان ولتاژ تمامی قسمت هایی از مدار است که آرایش موازی با ولت سنج دارد. در صورتیکه در مورد آمپر سنج قرارگیری در مدار بصورت متوالی است. و با اندازه گیری جریان گذرنده از یک تکه از مدار جریان کل مدار را می دهد، که باید با جریان المان مداری اندازه گیری شده ، برابر باشد.

 مقاومت درونی ولت سنج:

 ولت سنج را به جزئی از مدار که ولتاژ دو سر آن باید اندازه گیری شود به طور موازی می بندند. و از این رو جریان معینی ازمدار اصلی از آن می گذرد. پس ازاینکه ولت سنج وصل شد، جریان و ولتاژ درمدار اصلی قدری تغییر می کند. به طوری که حالا مداری متفاوت از رساناها داریم، که شامل رساناهای قبلی و ولت سنج است. مثلا با اتصال ولت سنج با مقاومت Rv به طوری موازی با لامپی که مقاومتش Rb است مقاومت کل مدار بصورت

 (R= Rb/(1+Rb/Rv خواهد بود. هر چه مقاومت ولت سنج در مقایسه با مقاومت لامپ بزرگتر باشد، اختلاف بین مقاومت ولت سنج باید تا حد امکان بزرگ اختیار شود. برای این منظور یک مقاومت اضافی را که ممکن است مقاومتش به چند هزار اهم برسد، گاهی به طور متوالی به قسمت اندازه گیر ولت سنج می بندند.

 مقاومت درونی آمپرسنج :

 برخلاف ولت سنج، آمپرسنج همیشه در مدار به طور متوالی بسته می شود اگر مقاومت آمپرسنج Ra و مقاومت مدار Rc باشد، مقاومت کل مدار با آمپرسنج برابر می شود با :

(R=Rc(1+Ra/Rc

بنابر این در صورتیکه مقاومت وسیله در مقایسه با مقاومت مدار کوچک باشد بر طبق رابطه اخیر وسیله مقاومت کل مدار را زیاد تغییر نمی دهند. بنابر این مقاومت آمپرسنج ها را خیلی کوچک انتخاب می کنند (چنددهم یاچندصدم اهم) .

رله

رله ضربه ای :

رله ضربه‌ای تشکیل شده است از یک بوبین با هسته آهنی که یک اهرم در بالای آن قرار دارد. وقتی ولتاژ به بوبین وصل می‌شود، اهرم به طرف هسته کشیده می‌شود. در انتهای اهرم یک زائده پلاستیکی وجود دارد. در مقابل این زائده یک چرخ دنده به اندازه 8/1 دور دوران می‌کند. در زیر این چرخ دنده کنتاکتی وجود دارد که با چرخش چرخ دنده قطع و وصل می‌شود. طریقه قطع و وصل به این ترتیب است که روی محور چرخ دنده یک مکعب وجود دارد که هنگام دوران ، در یک مرحله سطح صاف مکعب و در مرحله بعد راس مشترک بین دو سطح جانبی مکعب روی کنتاکت قرار می‌گیرد و به این ترتیب مدار را قطع و وصل می‌کند .

 طرز اتصال یک رله ضربه‌ای بسیار ساده است. معمولا این رله‌ها با ولتاژ 220 ولت کار می‌کنند. غالبا در داخل رله یک طرف بوبین به یک طرف کنتاکت اتصال داده شده است که در این حالت تعداد ترمینالهای خروجی رله سه عدد است. برای اتصال رله ضربه‌ای به مدار از شستی استارت استفاده می‌کنند. مقدار جریان مجاز کنتاکتهای داخلی رله بوسیله کارخانه سازنده روی آن نوشته می‌شود. همچنین نقشه اختصاری اتصال رله نیز روی آن ترسیم می‌شود. اگر شما با علائم اختصاری نقشه آشنایی داشته باشید، به آسانی می‌توانید نقشه حقیقی

رله را از روی نقشه اختصاری آن که بوسیله کارخانه داده شده است، ترسیم کنید

 رله زمانی

 رله‌های زمانی در انواع مختلف و با ساختمانهای گوناگونی ساخته می‌شوند. در گذشته برای این که تعدادی لامپ را از چند نقطه خاموش و روشن کنند، از کلید تبدیل به همراه کلید صلیبی استفاده می‌کردند (مثلا در راهروهای طویل و دارای خروجی‌های متعدد و یا در راه پله‌های ساختمانهای چندین طبقه)، اما امروزه کلید صلیبی کمتر شاخته می‌شود و در بازار موجود نیست و به جای آن در چنین مواردی از نوعی رله زمانی استفاده می‌شود که به آن رله راه پله می‌گویند.

 در مدار روشنایی راه پله با رله زمانی ، با فشار به یک شستی که جای کلید بکار گرفته شده است، رله شروع به کار کرده و لامپهای راه پله روشن می‌شوند و پس از گذشت زمان معینی خاموش می‌گردند. بر روی رله‌های راه پله معمولا دکمه‌ای وجود دارد که سه حالت خاموش ، روشن دائم و روشن زمانی توسط آن انتخاب می‌شود. حالت خاموش برای روز است، حالت روشن دائم برای مواقعی از شب که رفت آمد زیاد است، استفاده می‌شود و حالت روشن زمانی برای اوقاتی از شب که رفت آمد کم است، در نظر گرفته شده است.

 رله در حالت روشن ، زمان معینی که روی آن تنظیم شده است، لامپها را روشن نگه می‌دارد. معمولا زمان تنظیمی به گونه‌ای است که فرد پس از ورود به راه پله بتواند در روشنایی لامپها به در منزل برسد. رله‌های زمانی در دو نوع ساده و تاخیری هستند. معمولا هر رله دارای کنتاکتهایی است که در شرایط عادی (تحریک نشده) باز یا بسته‌اند. زمانی که رله عمل می‌کند، کنتاکتهای باز آن بسته و کنتاکتهای بسته آن باز می‌شود. به این ترتیب می‌توان با استفاده از این کنتاکتها مداری را قطع یا وصل کرد.

 هنگامی که یک رله زمانی ساده را تحریک می‌کنیم، این رله پس از گذشت زمان تنظیم شده روی آن ، تغییر حالت داده و عمل قطع و وصل را انجام می‌دهد و تا زمانی که تحریک رله را قطع نکنیم، در این حالت باقی می‌ماند. با قطع تحریک ، رله به حالت اول برمی‌گردد. رله تاخیری به این صورت عمل می‌کند که وقتی آن را تحریک می‌کنیم، بلافاصله کنتاکتهای رله تغییر حالت داده و مدار را وصل می‌کنند. پس با گذشت زمان تنظیم شده ، مجددا رله به حالت اول خود برمی‌گردد. به این ترتیب معلوم می‌شود که رله‌های راه پله از نوع تاخیری هستند .

ساختمان ترانسفورماتور

ساختمان ترانسفورماتور

ترانسفورماتورها را با توجه به كاربرد و خصوصيات آنها به سه دسته كوچك متوسط و بزرگ دسته بندي كرد. ساختن ترانسفورماتورهاي بزرگ و متوسط به دليل مسايل حفاظتي و عايق بندي و امكانات موجود ، كار ساده اي نيست ولي ترانسفورماتورهاي كوچك را مي توان بررسي و يا ساخت. براي ساختن ترانسفورماتورهاي كوچك ، اجزاي آن مانند ورقه آهن ، سيم و قرقره را به سادگي مي توان تهيه نمود .

 اجزاي تشكيل دهنده يك ترانسفورماتور به شرح زير است؛

  هسته ترانسفورماتور:

 هسته ترانسفورماتور متشكل از ورقه هاي نازك است كه سطح آنها با توجه به قدرت ترانسفورماتور ها محاسبه مي شود. براي كم كردن تلفات آهني هسته ترانسفورماتور را نمي توان به طور يكپارچه ساخت. بلكه معمولا آنها را از ورقه هاي نازك فلزي كه نسبت به يكديگر عايق‌اند، مي سازند. اين ورقه ها از آهن بدون پسماند با آلياژي از سيليسيم (حداكثر 4.5 درصد) كه داراي قابليت هدايت الكتريكي و قابليت هدايت مغناطيسي زياد است ساخته مي شوند .

 در اثر زياد شدن مقدار سيليسيم ، ورقه‌هاي دينام شكننده مي شود. براي عايق كردن ورقهاي ترانسفورماتور ، قبلا از يك كاغذ نازك مخصوص كه در يك سمت اين ورقه چسبانده مي شود، استفاده مي كردند اما امروزه بدين منظور در هنگام ساختن و نورد اين ورقه ها يك لايه نازك اكسيد فسفات يا سيليكات به ضخامت 2 تا 20 ميكرون به عنوان عايق در روي آنها مي مالند و با آنها روي ورقه ها را مي پوشانند. علاوه بر اين ، از لاك مخصوص نيز براي عايق كردن يك طرف ورقه ها استفاده مي شود. ورقه هاي ترانسفورماتور داراي يك لايه عايق هستند .

 بنابراين ، در مواقع محاسبه سطح مقطع هسته بايد سطح آهن خالص را منظور كرد. ورقه‌هاي ترانسفورماتورها را به ضخامت هاي 0.35 و 0.5 ميلي متر و در اندازه هاي استاندارد مي سازند. بايد دقت كرد كه سطح عايق شده ى ورقه هاي ترانسفورماتور همگي در يك جهت باشند (مثلا همه به طرف بالا) علاوه بر اين تا حد امكان نبايد در داخل قرقره فضاي خالي باقي بماند. لازم به ذكر است ورقه ها با فشار داخل قرقره جاي بگيرند تا از ارتعاش و صدا كردن آنها نيز جلوگيري شود .

 سيم پيچ ترانسفورماتور :

 معمولا براي سيم پيچ اوليه و ثانويه ترانسفورماتور از هادي هاي مسي با عايق (روپوش) لاكي استفاده مي‌كنند. اينها با سطح مقطع گرد و اندازه‌هاي استاندارد وجود دارند و با قطر مشخص مي‌شوند. در ترانسفورماتورهاي پرقدرت از هاديهاي مسي كه به صورت تسمه هستند استفاده مي‌شوند و ابعاد اين گونه هادي‌ها نيز استاندارد است .

 توضيح سيم پيچي ترانسفورماتور به اين ترتيب است كه سر سيم پيچ‌ها را به وسيله روكش عايقها از سوراخهاي قرقره خارج كرد، تا بدين ترتيب سيم ها قطع (خصوصا در سيمهاي نازك و لايه‌هاي اول) يا زخمي نشوند. علاوه بر اين بهتر است رنگ روكش‌ها نيز متفاوت باشد تا در ترانسفورماتورهاي داراي چندين سيم پيچ ، را به راحتي بتوان سر هر سيم پيچ را مشخص كرد. بعد از اتمام سيم پيچي يا تعمير سيم پيچهاي ترانسفورماتور بايد آنها را با ولتاژهاي نامي خودشان براي كنترل و كسب اطمينان از سالم بودن عايق بدنه و سيم پيچ اوليه ، بدنه و سيم پيچ ثانويه و سيم پيچ اوليه آزمايش كرد .

قرقره ترانسفورماتور:

 براي حفاظ و نگهداري از سيم پيچ‌هاي ترانسفورماتور خصوصا در ترانسفورماتورهاي كوچك بايد از قرقره استفاده نمود. جنس قرقره بايد از مواد عايق باشد قرقره معمولا از كاغذ عايق سخت ، فيبرهاي استخواني يا مواد ترموپلاستيك مي سازند. قرقره هايي كه از جنس ترموپلاستيك هستند معمولا يك تكه ساخته مي شوند ولي براي ساختن قرقره هاي ديگر آنها را در چند قطعه ساخت و سپس بر روي همدگر سوار كرد. بر روي ديواره هاي قرقره بايد سوراخ يا شكافي ايجاد كرد تا سر سيم پيچ از آنها خارج شوند .

 اندازه قرقره بايد با اندازه ى ورقه‌هاي ترانسفورماتور متناسب باشد و سيم پيچ نيز طوري بر روي آن پيچيده شود. كه از لبه هاي قرقره مقداري پايين تر قرار گيرد تا هنگام جا زدن ورقه‌هاي ترانسفورماتور ، لايه ى رويي سيم پيچ صدمه نبيند. اندازه قرقره هاي ترانسفورماتورها نيز استاندارد شده است اما در تمام موارد ، با توجه به نياز ، قرقره مناسب را مي توان طراحي كرد .

اطلاعاتی درباره رله ها

- رله Mini SPDT برای جریانهای 2A . این رله فقط 18mA برای تحریک نیاز دارد و در محدوده ولتاژ 7V تا 9V کار می کند. شماره قطعه شرکت Radio Shack برای این رله 275-005 است.

- رله Mini SPDT برای جریانهای 10A . این رله یک سیم پیچ با مشخصه 400 اهم 12 ولت 30 میلی آمپر می باشد. شماره این رله 275-248 است.

- رله Mini DPDT برای جریانهای 5A . برای بسته شدن کنتاکتهای این رله، جریان 60mA از یک منبع تغذیه 12V مورد نیاز می باشد. شماره این رله 275-249 می باش

کنترل بار دیجیتالی
به طور معمول برای حفاظت الکتروموتورها از بی متال هایی که روی کنتاکتورها نصب می شوند استفاده می شود . ازجمله معایب بی متال ها این است که این عناصر مکانیکی هستند و همچنین با گذشت زمان حساسیت خود را از دست داده و به درستی عمل نمی کنند .علاوه بر آن برای هر تیپ کنتاکتور بی منال خاص آن وجود دارد . با توجه به آنکه بی متال ها بر اساس تغییرات دما کار می کنند تغییر دمای محیط می تواند روی عملکرد دقیق آن تاثیر داشته باشد . کنترل بار دیجیتالی AT-4100 برای نظارت بر جریان سه فاز موتور طراحی شده است . و می توان با تعیین محدوده رنج مجاز جریان در صورت خارج شدن جریان از محدوده تعریف شده ، مصرف کننده را از مدار خارج کرد .

کنترل بار دیجیتالی AT-4100 با قابلیتهای منحصر به فرد جهت محافظت از اضافه جریان در موتورها و مصرف کننده های الکتریکی تک فاز و سه فاز در بسیاری از مصارف از جمله الکترو موتورهای توان بالا از قبیل پمپهای آب قابل استفاده می باشد.


رله ضربه‌ای

رله ضربه‌ای تشکیل شده است از یک بوبین با هسته آهنی که یک اهرم در بالای آن قرار دارد. وقتی ولتاژ به بوبین وصل می‌شود، اهرم به طرف هسته کشیده می‌شود. در انتهای اهرم یک زائده پلاستیکی وجود دارد. در مقابل این زائده یک چرخ دنده به اندازه 8/1 دور دوران می‌کند. در زیر این چرخ دنده کنتاکتی وجود دارد که با چرخش چرخ دنده قطع و وصل می‌شود. طریقه قطع و وصل به این ترتیب است که روی محور چرخ دنده یک مکعب وجود دارد که هنگام دوران ، در یک مرحله سطح صاف مکعب و در مرحله بعد راس مشترک بین دو سطح جانبی مکعب روی کنتاکت قرار می‌گیرد و به این ترتیب مدار را قطع و وصل می‌کند.

طرز اتصال یک رله ضربه‌ای بسیار ساده است. معمولا این رله‌ها با ولتاژ 220 ولت کار می‌کنند. غالبا در داخل رله یک طرف بوبین به یک طرف کنتاکت اتصال داده شده است که در این حالت تعداد ترمینالهای خروجی رله سه عدد است. برای اتصال رله ضربه‌ای به مدار از شستی استارت استفاده می‌کنند. مقدار جریان مجاز کنتاکتهای داخلی رله بوسیله کارخانه سازنده روی آن نوشته می‌شود. همچنین نقشه اختصاری اتصال رله نیز روی آن ترسیم می‌شود. اگر شما با علائم اختصاری نقشه آشنایی داشته باشید، به آسانی می‌توانید نقشه حقیقی رله را از روی نقشه اختصاری آن که بوسیله کارخانه داده شده است، ترسیم کنید.
رله زمانی
رله‌های زمانی در انواع مختلف و با ساختمانهای گوناگونی ساخته می‌شوند. در گذشته برای این که تعدادی لامپ را از چند نقطه خاموش و روشن کنند، از کلید تبدیل به همراه کلید صلیبی استفاده می‌کردند (مثلا در راهروهای طویل و دارای خروجی‌های متعدد و یا در راه پله‌های ساختمانهای چندین طبقه)، اما امروزه کلید صلیبی کمتر شاخته می‌شود و در بازار موجود نیست و به جای آن در چنین مواردی از نوعی رله زمانی استفاده می‌شود که به آن رله راه پله می‌گویند.

در مدار روشنایی راه پله با رله زمانی ، با فشار به یک شستی که جای کلید بکار گرفته شده است، رله شروع به کار کرده و لامپهای راه پله روشن می‌شوند و پس از گذشت زمان معینی خاموش می‌گردند. بر روی رله‌های راه پله معمولا دکمه‌ای وجود دارد که سه حالت خاموش ، روشن دائم و روشن زمانی توسط آن انتخاب می‌شود. حالت خاموش برای روز است، حالت روشن دائم برای مواقعی از شب که رفت آمد زیاد است، استفاده می‌شود و حالت روشن زمانی برای اوقاتی از شب که رفت آمد کم است، در نظر گرفته شده است.

رله در حالت روشن ، زمان معینی که روی آن تنظیم شده است، لامپها را روشن نگه می‌دارد. معمولا زمان تنظیمی به گونه‌ای است که فرد پس از ورود به راه پله بتواند در روشنایی لامپها به در منزل برسد. رله‌های زمانی در دو نوع ساده و تاخیری هستند. معمولا هر رله دارای کنتاکتهایی است که در شرایط عادی (تحریک نشده) باز یا بسته‌اند. زمانی که رله عمل می‌کند، کنتاکتهای باز آن بسته و کنتاکتهای بسته آن باز می‌شود. به این ترتیب می‌توان با استفاده از این کنتاکتها مداری را قطع یا وصل کرد.

هنگامی که یک رله زمانی ساده را تحریک می‌کنیم، این رله پس از گذشت زمان تنظیم شده روی آن ، تغییر حالت داده و عمل قطع و وصل را انجام می‌دهد و تا زمانی که تحریک رله را قطع نکنیم، در این حالت باقی می‌ماند. با قطع تحریک ، رله به حالت اول برمی‌گردد. رله تاخیری به این صورت عمل می‌کند که وقتی آن را تحریک می‌کنیم، بلافاصله کنتاکتهای رله تغییر حالت داده و مدار را وصل می‌کنند. پس با گذشت زمان تنظیم شده ، مجددا رله به حالت اول خود برمی‌گردد. به این ترتیب معلوم می‌شود که رله‌های راه پله از نوع تاخیری هستند


: عملکرد رلهً بوخهلتز
در صورت بروز اتصال در داخل ترانس و متصاعد شدن گاز و
همچنین حرکت سریع روغن , منجر به عملکرد رلهً بوخهلتز خواهد
شد, که با توجه به شدت اتصال مدارات آلارم وتریپ به ترتیب بسته می شوند .
پیش از برق دارکردن باید حرارتهای سیم پیچ و روغن کنترل شود

ترانس جریان در اثر عبور جریان خطاست. در اینجا دو نمونه عملکرد اشتباه سیستم حفاظت در اثر اشباع CT ذکر میشوند:

1- عملکرد اشتباه:
در حفاظت دیفرانسیل در صورتیکه یکی از ترانسهای جریان دو طرف زون عملکرد در اثر عبور جریان خطای خارج از زون به اشباع برود، تعادل جریانهای ورودی به رله برهم میخورد و درنتیجه حفاظت دیفرانسیل که یک حفاظت واحد است در برابر خطای خارج از زون بصورت آنی عملکرد خواهد داشت و باعث از بین رفتن سلکتیویته و قطعیهای بیمورد خواهد شد.

2- عدم عملکرد اشتباه :

به منظور افزایش دقت عملکرد رله های دیفرانسیل ،بسیاری از رله هایی که در پیاده سازی این حفاظت بکار میروند قادر به تشخیص هارمونیکها از مولفه اصلی بوده و قادرند جریانهای هارمونیکی ناشی از مسایلی نظیر عدم تعادل بار ، جریان هجومی و... را از شکل موج خطا تشخیص دهند. هدف از فعال سازی چنین واحدهایی درون رله ها افزایش دقت رله و جلوگیری از عملکردهای اشتباه رله است. اما در صورت توجه نداشتن به اشباع CT همین مساله میتواند باعث اشتباه در عملکرد رله شود. بعنوان مثال ، در صورتيكه CT در مواجهه با خطاي داخل زون عملکرد رله دیفرانسیل (خطای INTERNAL)به اشباع برود، در شكل موج جريان ثانويه CT مقادیر زیادی هارمونيك توليد میشود. همین عامل در رله هاي ديفرانسيلي كه Harmonic Restraint هستند ، میتواند سبب عدم عملکرد رله شود. بنابراین رله در برابرخطای داخل ناحیه عملکرد که میبایست بصورت آنی عمل کند، به اشتباه بلوکه میشود

سيستم هاي U.P.S

 شبكه هاي برق شهري كه براي تغذيه دستگاههاي الكتريكي و الكترونيكي مورد استفاده قرار مي گيرند ، همگي AC با شكل موج سينوسي هستند  ولي ولتاژ و فركانس شبكه هاي برق مختلف با هم تفاوت دارند.

به طور كلي دو شبكه با استاندارد اروپايي HZ 50/ V 220 و استاندارد آمريكايي HZ 60/ V 120 بيشترين كاربرد را در سراسر جهان دارند. دسترسي به شبكه اي عاري از اغتشاش هميشه ميسر نيست وبه طور ناخواسته اختلالات و اغتشاشاتي در شبكه برق سراسري به وجود مي آيد كه اعهم آنها و تاثيراتشان عبارتند از :

1-   ضربه ولتاژ شديد (Spike) :

ولتاژهاي سوزني با دامنه و فركانس خيلي بالا ، بادوام چند ده ميكروثانيه و با
دامنه هاي چند صد ولت ، كه مي توانند موجب تخريب برخي قطعات الكترونيكي گردند.

2-   افزايش (Surge) و كاهش (Dip) ناگهاني ولتاژ حداكثر در يك پريود برق شهر اين حالت ديده مي شود و در اثر آنها ولتاژ برق به مدت 10 الي 20 ميلي ثانيه بيش از 10% از ولتاژ نامي شبكه تغيير مي نمايد.

3-   كاهش دراز مدت ولتاژ (under Voltage) : گاهي در اثر وجود يك بار مصرفي بزرگ در بخشي از شبكه ولتاژ برق در آن بخش با كاهش مواجه مي شود اگر ميزان افت ولتاژ از حدي بيشتر باشد مي تواند موجب اختلال در عملكرد دستگاههاي الكتريكي مانند Reset شدن كامپيوترها شود.

4-   اعوجاج (Sag) و نويز (Noise) در شبكه: در اثر اتصال بارهاي غير خطي مانند سوئيچينگ تريستورها و موتورهاي القائي جريان ضربه اي از شبكه كشيده ميشود كه موجب شكستگي و نويز در شكل موج ولتاژ شبكه مي گردد. اين نويزها در شبكه هاي كامپيوتري مي توانند موجب خطا د رخطوط ديتا و از دست رفتن سيگنالهاي اطلاعاتي گردد.

5-   قطع برق (Black-Out) : ممكن است برق بخشي از شبكه سراسري در اثر افزايش بار مصرفي يا در اثر خرابي تجهيزات توزيع، يا حوادث طبيعي براي مدتي كوتاه يا طولاني قطع گردد. قطع برق موجب از كار افتادن سيستم هاي كنترل صنعتي و شهري و نيز موجب Reset شدن كامپيوترها مي شود كه علاوه بر از دست رفتن اطلاعات نرم افزارهاي در حال كار مي تواند موجب صدمه كلي به نرم افزار و سخت افزار سيستم ها گردد.

UPS سيستمي است كه در مسير برق ورودي دستگاههاي الكتريكي قرار گرفته و كيفيت برق ورودي را افزايش مي دهد و در زمان قطع برق شبكه ، يك مسير تغذيه جانشين براي بار مصرفي ايجاد مي كند به طوري كه تغذيه دستگاههاي مذكور تحت هر شرايطي عاري از نويز نوسان و وقفه باشد . هر اندازه كه يك UPS مقادير بيشتري از اختلالات موجود در برق شهر را تصحيح يا حذف نمايد و شكل موج ولتاژ خروجي آن در هر شرايطي به شكل موج سينوسي بدون اعوجاج و با دامنه ثابت نزديكتر باشد از كيفيت بالاتري برخوردار است

به طوري كه در هر UPS دو مسير تغذيه براي  بار وجود دارد يكي از طريق حذف ضربه هاي ولتاژ و فيلتراسيون برق ورودي از شبكه و ديگري از مسير شارژر باتري واينورتر كه باتري در هنگام قطع برق شهر به عنوان Back-up  سيستم پشتيباني بار مصرفي را به عهده دارد. يكي از اين دو مسير به عنوان مسير اصلي در هنگام كار نرمال سيستم بار را تغذيه مي كند و در هنگام بروز خطا در مسير اصلي مسير ديگر به عنوان جانشين وارد مدار مي شود. UPS ها با توجه به نوع شكل موج خروجي و نيز مسير اصلي و جانشين در بلوك فوق و ساختار مداري آن به انواع مختلفي با مزايا و معايب متفاوت تقسيم مي شوند

 

آنچه اپراتور باید بداند

وظیفه سیم محافظ هوایی:

به منظور جلوگیری از برخورد صاعقه باهادی های خطوط انتقال از سیم محافظ (Guard    (wire استفاده می شود.

 تعریف فلش واسپن خط:

فلش به شکم دادگی خط می گویندواسپن فاصله بین دو دکل متوالی است ومقدار فلش با مجذور اسپن خط رابطه مستقیم دارد.

 علت ارت کردن دکل:

چون مقاومت اهمی پای دکل باعث بالا رفتن ولتاژ صاعقه می شود لذا این نقیصه به هنگام نصب دکل با کوبیدن میله های ارت واتصال آنها به دکل از بین رفته وسعی میشود به حداقل ممکن برسد.

 تعریف جامپر ومحل مورد استفاده از آن:

به منظور ارتباط واتصال الکتریکی هادی های واقع در دو طرف برج انتهایی از هادی جامپر استفاده می شود.در بعضی مواقع در خطوط 63 کیلوولت از جامپر به عنوان دمپر استفاده می شود.

 گالوپینگ:

نوعی از ارتعاشات عمودی هادی ها که دارای دامنه زیاد و فرکانس کم می باشد و به هنگام جدا شدن یخ از روی هادی صورت می پذیرد را گالوپینگ یا رقص سیم می گویند.

گنتری:

گنتری نوعی استراکچر فلزی دروازه ای شکل است که برای ارتباط الکتریکی تجهیزات مختلف به ویژه ارتباط خط با پست مورد استفاده قرار می گیرد.

 دمپر یا میرا کننده نوسانات در خطوط انتقال نیرو:

برای حذف نوسانات هادی ها در خطوط انتقال از وزنه مستهلک کننده ای به نام دمپر استفاده می شود.

 هدف از نصب گویهای رنگی بر روی خطوط انتقال:

به منظور مشخص نمودن مسیر خط برای هواپیما وهلیکوپتر

 خطوط باندل:

به خطوطی که در هر فاز به جای یک هادی از چندین هادی استفاده شده باشد باندل می گویند.

 علت افزایش ولتاژ در انتهای خطوط انتقال نیرو:

به هنگام بی باری ،کم باری یا باز شدن انتهای خط به دلیل حالت خازنی خطوط انتقال نیرو،ولتاژ انتهایی خط افزایش می یابد که به آن اثر فرانتی می گویند.هر چه طول خط یبشتر باشد بر میزان اضافه ولتاژ در آخر خط افزوده می شود.

 چرا خطوط انتقال نیرو خاصیت خازنی دارند؟

فازهای خطوط انتقال وزمین هرکدام یک هادی وهوای بین آنها یک دی الکتریک محسوب شده وتشکیل یک خازن می دهند.

 چگونگی تشخیص خاصیت سلفی یا خازنی خط:

چنانچه ولتاژ انتهای خط از ولتاژ ابتدای خط بیشتر باشد خط خاصیت خازنی داردو اگر ولتاژ انتها از ولتاژ ابتدا کمتر باشد خاصیت سلفی دارد.

 علت جابجایی فازهادر خطوط انتقال نیرو:

عمل جابجایی فاز برای متعادل نمودن ونیز کاهش خاصیت خازنی فازها نسبت به هم صورت می گیرد.

                                                                        

 علت افزایش ولتاژدر بعضی موارد در شبکه توزیع:

در بعضی مواقع ولتاژ یک شبکه فشار ضعیف بالا رفته ومی تواند باعث خطراتی شود که علت این پیشامد ها میتواند:

1-در اثر رعدو برق باشد

2-به علت اتصال شبکه فشار قوی به فشار ضعیف باشد

3-به علت خروج خازن از شبکه در مواقعی که بار شبکه کاهش می یابد باشد

 اتصال هادیهای خطوط انتقال نیرو به دکل:

برای اتصال هادیهای خطوط انتقال نیرو به دکل وایزوله نمودن هادیها از دکل از مقره استفاده میشود .البته ذکر این نکته ضروری است که انتخاب تعداد مقره به سطح ولتاژ بستگی دارد.

 تعریف مقره:

در شبکه های توزیع برق مانند خطوط انتقال،به تجهیزاتی نیاز است که بتوانند نقش عایقی و جداسازی قسمتهای  تحت ولتاژ را از یکدیگر قسمتها داشته باشند.طبق تعریف(مقره)به وسیله یاآلتی گفته می شود که دارای مقاومت الکتریکی بالایی بوده و بین هادی های برقدار و سازه های نگه دارنده قرار می گیرند.مقره علاوه بر عایق نمودن هادی نسبت به پابه ( و همچنین نسبت به زمین)ارتباط مکانیکی هادی و زمین را نیز تشکیل می دهد .

 وظایف مقره ها در شبکه ها را می توان به صورت زیر بیان نمود :

 1.   تحمل وزن هادی های خطوط انتقال و توزیع برای نگهداری سیم های هوایی روی پایه ها و دکل ها در بدترین شرایط (یعنی موقعی که ضخامت یخ و برف تشکیل شده روی سیم ها در حداکثر مقدار باشد) را داشته باشد و اصولاً باید بتوانند بیشترین نیروهای مکانیکی وارد شده بر آن ها را تحمل کنند.

 2.   عایق بندی هادی ها و زمین و بین هادی ها با یکدیگر به عهده مقره است. یعنی مقره ها باید از استقامت الکتریکی کافی برخوردار باشند تا بتوانند بین فازهای شبکه و دکل ها که متصل به زمین هستند ایزولاسیون کافی برای تحمل ولتاژ فازها را داشته باشند. استقامت الکتریکی آن ها باید در حدی باشد که در بدترین شرایط (یعنی در حضور رطوبت ، باران ، آلودگی و بروز صاعقه با ولتاژ بالا) دچار شکست کامی الکتریکی نشوند.

 بنابراین مقره ها باید دارای خصوصیات زیر باشند :

1.   استقامت الکتریکی بالا.      2. استقامت مکانیکی بالا.

3.   عاری از ناخالصی و حفره های داخلی.

4.   استقامت در برابر تغییرات درجه حرارت و عدم تغییر شکل در اثر تغییر دما (با توجه به ضریب انبساط حرارتی که بایستی کم باشد).

5.   ضریب اطمینان بالا.

6.   ضریب تلفات عایقی کم.

7.   در برابر نفوذ آب و آلودگی ها مقاوم باشد.

شکست الکتریکی در مقره ها

 دو نوع شکست در مقره ها ممکن است رخ دهد :

1.   سوراخ شدن مقره ( شکست الکتریکی داخل بدنه مقره) :

این شکست بستگی به جنس مقره ، ضخامت بدنه مقره و ناخالصی های آن دارد که غالباً اتفاق نمی افتد ؛ مگر در هنگام صاعقه های بسیار خطرناک و امواج سیار روی خط چین رخ می دهد. ضخامت بدنه مقره را طوری طراحی می کنند که برای ولتاژهای ضربه صاعقه ای و امواج سیار ناشی از سویچینگ سوراخ نشود.

2.   جرقه سطحی مقره :

به علت اینکه سح مقره ها با هوا در ارتباط است و با توجه به اینکه استقامت الکتریکی هوا خیلی کمتر از مقره ها است لذا قبل از سوراخ شدن ، در روی سطح مقره ها جرقه زده        می شود. معمولاً اگر بر روی سطح مقره ها گرد و غبار و رطوبت و آلودگی بنشیند به سطح آن رسانا می شود و یک جریان نشتی روی سطح مقره بین هادی و پایه فلزی آن بر قرار می گردد و باعث پایین آمدن ارزش عایقی سطح مقره می شود. لذا اولاً سطح عایق ها را طویل می سازندتا مسیر جریان نشتی طولانی تر شود و ارزش عایقی سطحی زیاد از دست نرود. دیگر آن که سسطح عایق را به صورت چتری می سازند تا باران از آن ریخته شده و ابعاد مقره نیز بزرگ نشود و بالاخره جای خشک هم داشته باشد. شیب چترها باید طوری باشد که روی سطوح هم پتانسیل یعنی عمود بر خطوط میدان بین هادی و میله قرار گیرند. زیرا اگر بین دو نقطه ای که دارای اختلاف پتانسیل باشند ، سطح رسانای ناشی از گرد و غبار تشکیل می شود ، جریان زیادتری جاری شده و جرقه سطحی زودتر زده می شود.

  انواع مقره ها

 بر حسب کاربرد این نوع وسیله ، مقره ها را به سه دسته تقسیم می کنند :

1.   مقره های خطوط هوایی : برای عایق کردن هادی ها نسبت به پایه (دکل) و نسبت به یکدیگر و نگهداری هادی ها بر روی پایه ها از این نوع مقره استفاده می شود.

2.   مقره های اتکایی : برای عایق کاری باس بارها در پست ها و تابلوها نسبت به زمین و نگهداری آن ها از این نوع مقره ها استفاده می شود.

3.   مقره های عبوری یا بوشینگ ها : از این نوع مقره ها برای عبور باس بارها از دیواره ها یا ورود به تجهیزات استفاده می شود. همچنین برای ایزوله کردن خطوط یا باس بارها نسبت دیوارها یا بدنه تجهیزات هم به کار می رود.

اکنون به توضیح تک تک این نوع مقره ها خواهیم پرداخت . البته درصد بسیار زیادی از مقره های مورد استفاده از نوع مقره های خطوط هوایی می باشد.

 مقره های عبوری (بوشینگ ها)

 برای سرهای خروجی و ورودی دستگاه های فشار قوی ، برای جلوگیری از ایجاد جرقه بین ولتاژ آن خط عبوری و بدنه دستگاه به کار می روند (مثل بوشینگ ترانس ها). این مقره ها به صورت لایه های استوانه ای به کار می روند و نسبت به محیط مورد استفاده ، شکل مقره های عبوری متفاوت است. ساده ترین آن ها استوانه های درهم است. فضای داخل این استوانه های مابقی ، معمولاً توسطگازها یا مایع های عایق پر می شود. در ترانسفورماتورها ، بوشینگ ها حاوی روغن هستند. ارتفاع آن ها برحسب میزان ولتاژ و ارتفاع از زمین متفاوت است. به منظور جلوگیری از ازدیاد حرارت در بوشینگ ها از فیبرهای عایقی در سر بوشینگ ها استفاده می شود زیرا فیبر هدایت حرارتی بهتری نسبت به چنین دارد.

ساختمان مقره ها

در خطوط انتقال نيرو با ولتاژ بالا, پايداري خط و ضريب اطمينان آن به نوع مقره بستگي دارد. مقره هاي شيشه اي و چيني که از دير باز در خطوط انتقال مورد استفاده قرار گرفته اند داراي معايبي هستند که سبب شده است به مرور, مقره هاي سيليکوني و يا مقره هاي کامپوزيتي جايگزين آنها شوند. اين نوع مقره ها از دو يا چند پليمر تشکيل مي شوند و شامل قسمتهاي مختلفي هستند که عبارتند از:

# هسته کامپوزيت (Composite Core)

# روکش پليمر

# اتصالات

 هسته کامپوزيت اين مقره ها از يک ميله الياف شيشه که با مواد لاستيکي يا چسبنده احاطه شده است, تشکيل شده که از مقاومت بالا و انعطاف خوبي برخوردار است و وظيفه تحمل تنش هاي مکانيکي وارد شده از طرف هادي و انتقال آن به دکل را بر عهده دارد. روکش سيليکوني مقره وظيفه محافظت هسته را از خوردگي و اثرات مخرب رطوبت بر عهده دارد, داراي خاصيت هيدروفوبيک بوده و ميزان جذب آلودگي آن بسيار ناچيز است که اين خاصيت باعث مقاومت سطحي بسيار زياد مقره و کاهش جريان نشتي مي شود. استفاده از پليمر سيليکون همچنين مقاومت مقره را در برابر عوامل محيطي بالا برده نياز به تعمير و نگهداري از مقره را به حداقل رسانده و مقره را در شرايط سخت مقاوم, پايدار و قابل اطمينان مي سازد. اتصالات نيز از طريق پيوستن هسته کامپوزيت به برج متصل شده و بار مکانيکي را انتقال مي دهند.

 انواع مقره از نظر جنس:

مقره چینی-مقره شیشه ای-مقره ترکیبی ومقره سیلیکونی

 انواع مقره از نظر شکل:

مقره بشقابی معمولی-مقره بشقابی ضد مه-مقره سوزنی-مقره قرقره ای-مقره پایه ای و مقره میله ای بلند

 فاصله خزشی  روی مقره جیست:

فاصله سطحی بین اتصالات فلزی دو طرف مقره از یکدیگر را فاصله خزشی می گویند و به میلیمتر بیان میکنند.در صورت بروز قوس بر روی مقره ،قوس تمامی فاصله خزشی را طی نموده و به طرف دیگر آن میرسدو هر چه مقدار این فاصله بیشتر باشد جریان نشتی(خزشی)کمتر است.

 کاربرد حلقه کرونا(corona ring)در خطوط انتقال

حلقه کرونا حلقه ایست که بمنظور کاهش اثر کرونا در نقاطی که تمرکز الکترون در آنجا زیاد است به کار می رود.

 اضافه ولتاژ موقت در شبکه:

علت بوجود آمدن اضافه ولتاژ موقت در شبکه میتواند عواملی همچون:

1-بروز اتصال کوتاه

2-تغییرات ناگهانی بار

3-باز شدن ناگهانی خط

4-اضافه ولتاژ بی باری خط

5-رزونانس     باشند.

 جریان مجاز عبوری از هادی:

 جریان مجاز هادی به بالاترین جریانی اطلاق میشود که عبور مداوم آن از هادی ها،تغییری در مشخصات فنی آنها بوجود نیاورد.

 انواع پایه های خطوط انتقال نیرو:

 1-تیرهای چوبی

2-تیرهای بتونی

3-تیرهای فولادی

4-تیرهای فایبر گلاس

5-برج های فولادی

 علت استفاده از مهار در تیرها وبرجها :

استفاده از مهار در برج های فولادی سبب میشود تا بخشی از نیروهای وارده بر برج ها از طریق سیم های مهار به زمین منتقل گردد که این امر باعث کاهش وزن برج ها یا پایه ها ودر نتیجه قیمت آنها می گردد.

 در سیستم های باندل از چه وسیله ای برای حفظ هادی ها در یک فاز استفاده میشود:

در این سیستم ها از اسپیسر استفاده می شود که در انواع اسپیسر های دو قطبی-سه قطبی واسپیسر چهار قطبی موجود می باشد.

 اثرات وزش باد بر روی هادی های خطوط:

الف-فشار جانبی برهادی ها،مقره ها وبرج ها

ب-نوسانات هادی ها در اثر وزش باد

ج-دور کردن آلودگی ها از قبیل خاک از روی مقره ها

د-خنک کنندگی جریان هوا برروی هادیها که باعث افزایش ظرفیت انتقالی خط می گردد.

 تعریف اثر پوستی در انتقال الکترسیته:

در هنگام عبور الکترونها از هادی ،میل حرکت الکترون از پوسته هادی ها بیشتر است که به این موضوع اثر پوستی گویند.

 اثر پوستی چه اثری در انتفال الکترونها دارد:

به علت عبور الکترونها از پوسته خارجی هادی ها ،عملاًمرکز هادی بلا استفاده مانده وهمین امر موجب افزایش مقاومت مسیرعبور  الکترونها وافزایش تلفات جریان می گردد.از طرفی این میل باعث افزایش تلفات کرونا نیز می گردد.

 برای کاهش اثرات پوستی چه باید کرد:

هادی ها را مانند هادی های ACSR به صورت رشته های جدا از هم می سازند که به یکدیگر تابیده میشوند.

 کابل چیست؟

به یک یا چند هادی الکتریکی در کنار هم که نسبت به یکدیگر ومحیط اطراف خود عایق بندی شده باشد وسطح ولتاژ روی عایق هادی های آن صفر ولت باشد کابل گویند.

 اجزا اصلی کابل:

 1-هادی  2-لایه نیمه هادی  3-عایق  4-غلاف فلزی  5- غلافP.V.C

 علت استفاده از روغن در کابل:

از روغن برای خنک کردن کابل و همچنین بالا بردن خاصیت عایقی کابل استفاذه می شود.

 مفصل چیست وانواع آن:

جهت ارتباط دو کابل به یکدیگر از مفصل استفاده می شود و انواع آن عبارتند از:

1-مفصل معمولی   2-مفصل قطع روغن

 سر کابل چیست وجه وظیفه ای برعهده دارد:

سر کابل یکی از تجهیزات کابلها بوده که وظیفه آن برقراری ارتباط  بین هادی کابل ودیگر تجهیزات میباشد.سر کابل پس از برقراری ارتباط هادی کابل به قسمت های برقدار شبکه وظیفه ایزولاسیون هادی را در محل اتصال بر عهده دارد.

 بعد از بستن سر کابل چند آزمایش بر روی کابل روغنی انجام میشود:

1-آزمایش هوا(اشباع روغن)        2-آزمایش نشت           3-آزمایش فلو

 منظور از خستگی کابل چیست:

خستگی کابل یعنی اینکه عایق(کاغذ –روغن)ونیز خود روغن کابل به مرور زمان مقداری از قدرت عایقی خود را از دست داده و در نتیجه باید بار کمتری از کابل کشید.

 مزایا استفاده از کابل در مناطق شهری:

1-کابلها در زیر زمین مدفون بوده وبه زیبایی آسیب نمی زند.

2-به علت مدفون بودن خطر برق گرفتگی وپارگی برای آنها وجود ندارد

3-کمتر نیاز به نگهداری دارد.

پست

انواع پست:
پستها را می توان ازنظر نوع وظیفه,هدف,محل نصب,نوع عایقی, به نواع مختلفی تقسیم کرد.
براساس نوع وظیفه وهدف ساخت:
پستهای افزاینده , پستهای انتقال انرژی , پستهای سویچینگ و کاهنده فوق توزیع .
ـــ براساس نوع عایقی:
پستها با عایق هوا, پستها با عایق گازی( که دارای مزایای زیراست):
پایین بودن مرکز ثقل تجهیزات در نتیجه مقاوم بودن در مقابله زلزله,کاهش حجم, ضریب ایمنی بسیار بالا باتوجه به اینکه همهً قسمت های برق دار و کنتاکت ها در محفظهً گازSF6 امکان آتش سوزی ندارد,پایین بودن هزینهً نگهداری باتوجه به نیاز تعمیرات کم تر, استفاده د رمناطق بسیار آلوده و مرطوب و مرتفع .
معایب پستها با عایق گازی :
گرانی سیستم و گرانی گاز SF6 , نیاز به تخصص خاص برای نصب و تعمیرات,مشکلات حمل و نقل وآب بندی سیستم.
ـــ بر اساس نوع محل نصب تجهیزات :
نصب تجهیزات در فضای باز , نصب تجهیزات در فضای سرپوشیده .معمولاُ پستها را از 33 کیلو ولت به بالا به صورت فضای باز ساخته وپستهای عایق گازی راچون فضای کمی دارندسرپوشیده خواهند ساخت.
اجزاع تشکيل دهنده پست :
پستهای فشار قوی از تجهیزات و قسمتهای زیر تشکیل می شود :
ترانس قدرت , ترانس زمین و مصرف داخلی , سویچگر , جبران کنندهای تون راکتیو , تاً سیسات جانبی الکتریکی ,ساختمان کنترل , سایر تاًسیسات ساختمانی .
ـ ترانس زمین:
از این ترانس در جاهایی که نقطهً اتصال زمین (نوترال) در دسترسنمی باشد که برای ایجاد نقطهً نوترال از ترانس زمین استفاده می شود .نوع اتصال در این ترانس به صورت زیکزاک Zn است .
این ترانس دارای سه سیم پیچ می باشد که سیم پیچ هر فاز به دو قسمت مساوی تقسیم می شود و انتهای نصف سیم پیچ ستون اوٌل با نصف سیم پیچ ستون دوٌم در جهت عکس سری می باشد .
ـ ترانس مصرف داخلی:
از ترانس مصرف داخلی برای تغذیه مصارف داخلی پست استفاده می شود .
تغذیه ترانس مصرف داخلی شامل قسمتهای زیر است :
تغذیه موتورپمپ تپ چنجر , تغذیه بریکرهای Kv20 , تغذیه فن و سیستم خنک کننده , شارژ باتری ها , مصارف روشنایی , تهویه ها .نوع اتصال سیم پیچ ها به صورت مثلث – ستاره با ویکتورکروپ (نوع اتصال بندی) DYn11 می باشد .
ـ سویچگر:
تشکیل شده از مجموعه ای از تجهیزات که فیدرهای مختلف را به باسبار و یا باسبار ها را در نقاط مختلف به یکدیگر با ولتاژ معینی ارتباط می دهند .در پستهای مبدل ولتاژ ممکن است از دو یا سه سویچگر با ولتاژهای مختلف استفاده شود .
ـ تجهیزات سویچگر:
باسبار:
که خود تشکیل شده از مقره ها , کلمپها , اتصالات وهادیهای باسبار که به شکل سیم یا لولهًً توخالی و غیره است .بریکر , سکسیونر , ترانسفورماتورهای اندازه گیری وحفاظتی , تجهیزات مربوت به
سیستم ارتباطی , وسایل کوپلاژ مخابراتی(که شامل : موج گیر , خازن کوپلاژ , دستگاه تطبیق امپدانس است ) ,
برقگیر:
که برای حفاظت در برابر اضافه ولتاژ و برخورد صاعقه به خطوط است که در انواع میله ای , لوله ای , آرماتور , جرقه ای و مقاوتهای غیرخطی است .
ـ جبران کنندههای توان راکتیو:
جبران کننده ها شامل خازن وراکتورهای موازی می باشندکه به صورت اتصال ستاره در مدار قرار دارند و نیاز به فیدر جهت اتصال به باسبارمی باشند که گاهی اوقات راکتورها در انتهای خطوط انتقال نیز نصب می شوند .
ـــ انواع راکتور ازنظر شکل عایقی :
راکتور با عایق بندی هوا , راکتور با عایق بندی روغنی .
ـــ انواع نصب راکتور سری :
راکتورسری با ژنراتور, راکتورسری باباسبار, راکتورسری با فیدرهای خروجی, راکتورسری بافیدرهای خروجی به صورت گروهی.
ـ ساختمان کنترل:
کلیهً ستگاه های اندازه گیری پارامترها, وسایل حفاظت وکنترل تجهیزات ازطریق کابلها از محوطهً بیرونی پست به داخل ساختمان کنترل ارتباط می یابد همچنین سیستمهای تغذیه جریان متناوب ومستقیم (AC,DC) درداخل ساختمان کنترل قراردارند,این ساختمان اداری تاًسیسات مورد نیازجهت کار اپراتور می باشد که قسمت های زیر را دارا می باشد :اتاق فرمان , فیدر خانه , باطری خانه , اتاق سیستم های توضیع برق (AC,DC) , اتاق ارتباطات , دفتر , انبار و ...
ـ باطری خانه:
جهت تامین برقDC برای مصارف تغذیه رله های حفاظتی, موتورهایشارژ فنر و... مکانیزم های فرمان و روشنایی اضطراری و... نیاز به باطری خانه دارند که در اطاقکی تعدادی باطری با هم سری می شوند و دردو مجموعه معمولاً 48 و110ولتی قرارمی گیرد وهرمجموعه با یک دستگاه باطری شارژ کوپل می شوند .

سنگ قبر مفاخیر بزرگ چی نوشته

متن سنگ قبر پروين اعتصامي
آنکه خاک سيه اش بالين است
اختر چرخ ادب پروين است
گرچه تلخي از ايام نديد
هر چه خواهي سخنش شيرين است

متن سنگ قبر فروغ فرخزاد
من از نهايت شب حرف ميزنم
من از نهايت تاريکي
واز نهايت شب حرف مي زنم
اگر به خانه من آمدي براي من م
اي مهربان چراغ بيارو يک دريچه
که از آن به ازدحام کوچه خوشبخت بنگرم

متن سنگ قبر کوروش کبير
اي انسان هر که باشي واز هر جا که بيايي
ميدانم خواهي آمد
من کوروشم که براي پارسي ها اين دولت وسيع را بنا نهادم
بدين مشتي خاک که تن مرا پوشانده رشک مبر

متن سنگ قبر فريدون مشيري
سفر تن را تا خاک تماشا کردي
سفر جان را از خاک به افلاک ببين
گر مرا مي جويي
سبزه ها را درياب با درختان بنشين

متن سنگ قبر بابک بيات
سکوت سرشار از ناگفته هاست

متن سنگ قبر خسرو شکيبايي
در ازل پرتو حسنت زتجلي دم زد
عشق پيدا شدوآتش به همه عالم زد

متن سنگ قبر حافظ
بر سر تربت ما چون گذري همتي خواه
که زيارتگه رندان جهان خواهد بود

متن سنگ قبر شاپور
قلبم پر جمعيت ترين شهر دنياست......

متن سنگ قبر سهراب سپهري
به سراغ من اگر مي آييد
نرم وآهسته بياييد
مبادا که ترک بردارد چيني نازک تنهايي من

متن سنگ قبر منوچهر نوذري
زحق توفيق خدمت خواستم دل گفت پنهاني
چه توفيقي از اين بهتر که خلقي را بخنداني

متن سنگ قبر وينستون چرچيل
من براي ملاقات با خالقم آماده ام
اما اينکه خالقم براي عذاب دردناک ملاقات با من آماده باشد چيز ديگريست

متن سنگ قبر اسکندر مقدوني
اکنون گور او را بس است
آنکه جهان اورا کافي نبود

متن سنگ قبر نيوتن
ظبيعت وقوانين طبيعت در تاريکي نهان بود
خدا گفت بگذار تا نيوتن بيايد.....
وهمه روشن شد

متن سنگ قبر لودولف کولن(رياضي دان)
3.141562353589793238462633862279088

متن سنگ قبر فرانک سيناترا(بازيگر و خواننده)
بهترين ها هنوز در راهند....
انسانهاي بزرگ واقعا" بزرگند
متن سنگ قبر ويرجينيا وولف(نويسنده)
در برابرت خود را پر ميکنم از فرار نکردن
اي مرگ

سال 2711 کوردی نوروز مبارک

بوی باران ، بوی سبزه ، بوی خاک 

شاخه های شسته ، باران خورده پاک 

آسمان آبی و ابر سپید

برگهای سبز بید

عطر نرگس ، رقص باد

نغمه شوق پرستوهای شاد

خلوت گرم کبوترهای مست

نرم نرمک میرسد اینک بهار

خوش به حال روزگار ...

 خوش به حال چشمه ها و دشتها

خوش به حال دانه ها و سبزه ها

 خوش به حال غنچه های نیمه باز....