تحقیق درباره کلید های برق قدرت و کلید های فشار قوی

تحقیق درباره کلید های برق قدرت و کلید های فشار قوی

تحقیق-درباره-کلید-های-برق-قدرت-و-کلید-های-فشار-قویفهرستعنـــــــوانصفحهمقدمه۱کلید چیست؟۳نقش کلیدهای قدرت در سیستم قدرت۳نیازهایی از شبکه که کلید قدرت بایدتامین نماید۵بررسی شرایط حاکم بر کلید هنگام قطع کردن۶بررسی حالتی که به منبع یک بار سلفی متصل است۷روشهای مختلف خاموش کردن جرقه۷الف: در کلیدهای فشار ضعیف۷ب: در کلیدهای فشارقوی۷استفاده از یک کلید فرعی با مقاومت سری۸ازدیاد طول قوس۸تشدید خنک کردن۸خاموش کننده های جامد۹الف) خاموش کننده هایی که در اثر حرارت می سوزند۹ب) خاموش کننده هایی که حرارت را جذب می کنند۹خاموش کننده های مایع۹الف) خاموش کننده های روغنی۹ب) خاموش کننده های آبـی۱۰خاموش کننده های گازی۱۰الف) گاز ازت۱۰ب) گاز هیدروژن۱۰ج) گاز SF610انواع کلیدهای فشار قوی۱۱الف) کلید بدون بار ( سکسیونر)۱۱شناختار سواساز۱۲کاربردهای سکسیونر۱۳دانستار خواسته شده برایطراحی سواساز۱۵ویژگی‌های شبکه۱۵ویژگی‌ها محیطی و آب و هوا۱۵موارد استعمال سکسیونرها۱۷انواع مختلف سکسیونر۱۸سکسیونر تیغه ای۱۹سکسیونر کشویی۱۹سکسیونر دورانی۲۱سکسیونر پانتوگراف یا قیچی ای۲۲ب) سکسیونر قابل قطع زیر بار۲۳مورد استعمال سکسیونر قابل قطع زیربار۲۴ج) کلید قدرت یا دژنکتور۲۵انتخاب کلید قدرت۲۵انواع کلید قدرت یا دژنکتور۲۶کلید روغنی۲۶کلیـد هوایـی۲۷ساختمان یک کلید هواییkv 3028کلید گاز سخت ( جامد)۲۸کلیدSF629کلیـد خـلأ۳۰کلید خلأ به طور کلی از سه قسمت اصلی زیر تشکیل شدهاست۳۰ساختمان کلیـد خـلأ۳۰بریکر كليدهاي قدرت۳۲شرايط و مشخصات بريكرها۳۲ويژگيهاي مشترك بريكرها۳۳انواع بريكر از نظر محل نصب۳۳بريكرها بر اساس مكانيزم خاموش كردن جرقه بصورت زيرتقسيم بندي مي شوند۳۳بريكرهاي روغني۳۴نقش روغن در بريكرهاي روغني۳۴نكات ضعف بريكرها روغني۳۴دلايل خاموش شدن جرقه۳۵ معرفی کلید های ارت فالت و نشتی جریان۳۵منابع۴۰ مقدمهحفاظت تجهيزات و دستگاه هاي سيستم قدرت در مقابل عيوب و اتصاليها ، به وسيله كليد قدرت انجام مي گيرد قبل از اينكه كليد قدرت بتواند باز شود ، سيم پيچي عمل كنندة آن بايد تغذيه شود اين تغذيه به وسيله رله هاي حفاظتي انجام مي پذيرد . رله به دستگاهي گفته مي شود كه در اثر تغيير كميت الكتريكي مانند ولت و جريان و يا كميت فيزيكي مثل درجه حرارت و حركت روغن ( در رله بوخهولس ) تحريك شده و باعث به كار افتادن دستگاههاي ديگر و نهايتاً قطع مدار به وسيله كليد قدرت ( در سيستم توليد و انتقال و توزيع ) يا دژنكتور مي گردد . بنابراين به وسيله رله ، محل وقوع عيب از شبكه جدا سازي شده باعث مي شود كه ساير قسمتهاي سالم شبكه همچنان به كار خود ادامه دهند و پايداري و ثبات شبكه به همان حالت قبلي محفوظ بماند . تجهيزات و دستگاهها در مقابل عيوب و اتصالي ها محافظت شده و ميزان خسارات وارده به آنها محدود گردد . سبب به وجود آمدن اتصالي ها و تأثيرات آن به دو علت زير اتصالي ها مي توانند به وجود آيند : الف – تأثيرات داخلي تأثيرات داخلي كه باعث خراب شدن و از بين رفتن دستگاهها يا خطوط انتقال و توزيع مي شود عبارتند از : فاسد شدن قسمتهاي عايق در يك مولد ، ترانسفورماتور ، خط ، كابل و غيره . اين ضايعات و امكانات مكن است مربوط به عمر عايق ، عدم تنظيم صحيح ، عدم ساخت صحيح و يا عدم نصب صحيح عايق باشد . ب – تأثيرات خارجي تأثيرات خارجي شامل تأثيرات زيادي است از آن جمله رعد و برق ، اضافه بار كه باعث به وجود آمدن حرارت شود ، برف و باران ، باد و طوفان ، شاخة درختها ، حيوانات و پرندگان ، سقوط اشياء اشتباه در عمليات و خسارتهايي كه يه وسيله مردم وارد مي شود و غيره . وقتي كه يك اتصالي در مداري رخ دهد ، جريان افزايش يافته و ولتاژ ( اختلاف پتانسيل ) نقصان پيدا مي كند افزايش جريان حرارت زيادي را به وجود آورده كه ممكن است منجر به آتش سوزي يا انفجار شود . اگر اتصالي به صورت جرقه باشد ممكن است خسارت زيادي به بار آورد . براي مثال اگر جرقه اي بر روي خط انتقال نيرو به وجود آمده و سريعاً بر طرف نشود خط را سوزانده و باعث پاره شدن آن خواهد شد و نتيجه سبب قطع برق براي مدت طولاني خواهد شد . نقصان ولتاژ كه در اثر يك اتصالي به وجود آيد مي آيد براي دستگاههاي الكتريكي بسيار زيان آور است و اگر اين ولتاژ ضعيف براي چند ثانيه ايي ادامه داشته باشد ، موتورهاي مشتركين از كار باز ايستاده ، دوران مولدهاي برق نامنظم و نا مرتب خواهد شد پس در صورت وقوع جريان شديد و ولتاژ ضعيف به سبب اتصالي در مدار مي بايست به فوريت اتصالي كشف و برطرف گردد و جريان ولتاژ به حالت عادي باز گردانده شود.                  کلید چیست؟کلیدها وسیله ارتباط سیستم های مختلف هستند و باعث عبور و یا قطع جریان می شوند. کلیدها دارای مشخصات زیر هستند :۱-در حالت قطع دارای استقامت الکتریکی کافی و مطمئن در محل قطع شدگی می باشند. ۲- در حالت وصل باید کلید در مقابل کلیه جریان هایی که امکان عبور آن در مدار هست، حتی جریان اتصال کوتاه، مقاوم و پایدار باشد و این جریان ها و اثرات ناشی از آن نباید کوچکترین اختلالی در وضع کلید و هدایت صحیح جریان به وجود آورد.بدین ترتیب باید کلید فشار قوی در مقابل اثرات دینامیکی و حرارتی جریان ها مقاوم باشد. نقش کلیدهای قدرت در سیستم قدرتنقش اصلی كلیدها درپی بروز عیب درشبكه ظاهر می گردد. چنانچه با بروز عیب وضرورت قطع اتوماتیك خط، كلید خط بعللی عمل نكرده ویا موفق به قطع جریان عیب نگردد، شبكه با خاموشی موضعی مواجه می‌گردد. ولی درصورتی كه بعللی خاموشی كامل باشد این خاموشی توأم با صدمات وخسارات جبران ناپذیر خواهد بود. كلیدها درشرایط كارعادی شبكه ودرهنگام وصل بودن، نقش مهمی درتأمین انرژی مصرف كننده‌ها به عهده ندارند نقش اصلی آنها تنها درهنگام بروز عیب ظاهر می‌گردد. درهنگام بروزعیب كه قطع ویا وصل فوری آنها ضروری است،‌باید با صدور فرمان بطور اتوماتیك وبا اطمینان كافی عمل نمایند. اختلاف عمده كلیدها با سایر تجهیزات شبكه ازهمین جا ناشی می‌گردد، درحالیكه كلید درشرایط عادی ممكن است برای مدت طولانی مورد استفاده واقع نگردد، قطع و وصل آن درلحظه بروزعیب می‌بایست از اطمینان فوق‌العاده برخوردار بوده واحتمال بروزعیب درآنها و مكانیزم كارآنها حداقل باشد. هرگونه عیب الكتریكی درشبكه وتجهیزات فشارقوی بصورت انواع مختلف اتصالی ظاهر میگردد.رله‌های حفاظتی پیش‌بینی شده بروز عیب را درشبكه احساس كرده وفرمان قطع را به كلید قدرت تعیین شده اعلام می‌دارند. با قطع كلید، قسمت معیوب وصدمه دیده كه عیب درآن روی داده است ازقسمتهای سالم شبكه جدا می گردد. بروز عیب درشبكه امری عادی بوده وقابل پیش‌بینی نمی‌باشد. بطوریكه هیچگاه نمی‌توان بطور كامل و صددرصد ازبروز آن جلوگیری نمود وتنها می‌توان با قطع سریع وبه موقع كلیدها ازادامه عیب واثرات مخرب آن درشبكه جلوگیری نمود وخسارات وصدمات ناشی ازعیب را به حداقل كاهش داد.قطع و وصل كلیدها درهنگام بروز عیب وبطور اتوماتیك، بیش از قطع و وصل دستی آنها اهمیت دارد. درهنگان بروز عیب، جریان خطایی كه ازكلید می‌گذرد تا چندین كیلوآمپر رسیده و بسیار بیش ازجریان عبور كرده ازكلید درهنگام قطع و وصل دستی كلید می‌باشد. لذا قطع و وصل كلید درهنگام بروز عیب با دشواری بیشتری صورت گرفته ودرشرایط سنگین مربوط به عبور جریان عیب انجام می‌گردد.عمل اصلی حفاظت شبكه درهنگام بروز اتصالها وبرقراری جریان عیب توسط كلیدهای قدرت صورت می‌پذیرد. با قطع كلید قدرت، قسمت معیوب شبكه ازقسمتهای بدون عیب ودرحال كار شبكه جدا شده و ادامه كار وثبات شبكه تأمین می‌گردد. بروزهرگونه عیبی دركلید قدرت، بطوریكه با بروز عیب درشبكه وبكارافتادن رله‌های حفاظتی، كلید عمل نكرده وبه موقع قسمت معیوب شبكه را جدا ننماید، قطع بی مورد ونابجای سایركلیدها وازكار افتادن قسمتی ازشبكه را به همراه خواهد داشت. عیب دركلید ممكن است ناشی ازبروز اشكال درمدار فرمان كلید، بروزعیب درمكانیزم قطع و وصل كلید، عدم توانائی كلید درقطع جریان عیب، افزایش زمان قطع كلید وغیره باشد.با توجه به تعداد عیوبی كه درخطوط انتقال انرژی وسایر تجهیزات شبكه درسال روی می‌دهند ودركلیه عیوب روی داده كلیدهای قدرت نقش اصلی را درقطع قسمت معیوب وحفظ شرایط عادی شبكه عهده‌دار می‌باشند، اهمیت كلیدهای قدرت وتأثیر آنان درادامه كارعادی شبكه روشن می‌گردد. عدم قطع به موقع وبجای كلیدها درهنگام بروزعیب منجر به قطع سایركلیدها درنقاط دیگری ازشبكه شده وقسمتهای بیشتری ازشبكه را با قطع برق وخاموشی مواجه می‌نمایند. تأخیر درقطع كلیدها، مدت باقی بودن عیب و برقراری جریان عیب درشبكه را افزایش داده وبازگشت شبكه را به شرایط عادی دشوارتر می‌نماید.با روشن شدن اهمیت ونقش كلیدهای قدرت درحفظ شرایط پایداری شبكه و جلوگیری از خاموشی‌های مكرر، درجه اطمینان وقابلیت كلیدهای قدرت تعیین می گردد. این امر موجب می‌شود تا كلیدها ازحداكثر اطمینان و توانائی برخوردار باشند. هرقدر عیوب روی داده دركلیدها ومكانیزم كارآنها كمترباشد، ثبات كارشبكه بیشترشده وقطعی‌های شبكه كمترمی‌گردد. دستیابی به حداكثر اطمینان در عملكرد كلیدهای قدرت درشبكه وتوانائی كامل آنها درقطع جریان عیب، موجب می‌گردد تا بررسی‌های لازم به منظور تعیین توانائی آنها درقطع جریان عیب وتعیین نوع مناسب آنها بادقت زیاد وبا توجه به كلیه پارامترهای شبكه صورت پذیرد. درشبكه‌ای كه كلیدهای قدرت نصب شده درآن بازدهی خوبی نداشته ونتوانند درمقابل عیوب روی داده درشبكه با سرعت كافی عمل نمایند، همواره عدم رضایت مشتركین ومصرف كنندگان انرژی وجود خواهد داشت. نیازهایی از شبکه که کلید قدرت باید تامین نمایدبطور كلی كلیدهای قدرت تجهیزاتی هستند كه باید توانایی قطع ووصل مدار فشار قوی راهم درشرایط عادی سیستم وهم درشرایط وقوع خطا داشته باشند. یك كلید قدرت مناسب باید بتواند عمل قطع و وصل شبكه را درشرایط مختلف بار واتصال كوتاه درمحدوده شرایط ومقادیر نامی تعیین شده برای كلید طوری انجام دهد كه خود آسیب ندیده وشبكه نیزبه نحومطلوب كنترل شود.بطور كلی كلیدهای قدرت بایستی بتوانند نیازهای زیررا بدون ایجاداضافه ولتاژ گذرای خارج ازتحمل عایق‌بندی شبكه بدون اینكه آسیبی به خود وسایر تجهیزات شبكه وارد آید برآورده نمایند:۱- تحمل عبورجریان پیوسته نامی مدار بدون اینكه حرارت اضافی درآنها تولید شود و به كلید صدمه‌ای برسد.۲- قطع جریانهای خطا (بدون افزایش غیرمجاز تنشهای حرارتی ومكانیكی)۳- قطع و وصل جریانهای خازنی (نظیر جریانهای خطوط انتقال نیروی بی باربا انتهای باز)۴- قطع و وصل جریانهای اندوكتیو (نظیر جریانهای ترانسفورماتورهای بی بار وجریان راكتورهای موازی)۵- قطع جریانهای اتصال كوتاه ترانسفورماتورها و راكتورها۶- وصل مجدد اتوماتیك بررسی شرایط حاکم بر کلید هنگام قطع کردنسلفی بودن شبکه ای که کلید به آن متصل است باعث می شود که کلید زمانی که قطع می شود مقدار جریان عبوری از آن صفر باشد.در لحظۀ باز شدن کلید آنقدر فاصله بین دو کنتاکت کم است که کوچکتـرین سـطح ولتـاژ هم بـاعث جـاری شـدن جریــان می شـود.در ادامه به بررسی شرایط حاکم بر کلید در حالاتی که به منبع یک بار سلفی ویا اهمی ویا خازنی متصل باشد می پردازیم. بررسی حالتی که به منبع یک بار سلفی متصل استاگر کلید در حالت عادی بسته باشد و مثلاً در لحظۀ t0  شکل موج سینوسی کلید باز شود، در همان لحظۀ قطع کلید جریان صفر نمی شود، بلکه مسیری را که خود شکل موج جریان صفر شده را طی می کند. (که این طی کردن شکل موج ناشی از همان آرک هایی است که بین دو کنتاکت زمانی که هنوز فاصلۀ بینشان کم است می باشد)روشهای مختلف خاموش کردن جرقهالف: در کلیدهای فشار ضعیف۱٫     استفاده از یک کلید فرعی با مقاومت سری۲٫     ازدیاد طول قوس۳٫     تشدید خنک کردن۴٫     مقطع کردن قوس۵٫     خاموشی درنقطه صفر۶٫     خازن موازی با کنتاکتها۷٫     خلاء۸٫     روغنب: در کلیدهای فشارقوی۱٫     خاموش کننده های جامد۲٫     خاموش کننده های مایـع۳٫     خاموش کننده های گازی  استفاده از یک کلید فرعی با مقاومت سریکلید فرعی با مقاومت سریدر این روش ابتدا کلید فرعی باز میشود و مقاومت را وارد مدار میکند و بعد کلید اصلی باز میشود. با گذاشتن مقاومت مقدار ولتاژ برگشتی کمتر میشود.ازدیاد طول قوسهمانطورکه می دانیم یک قوس الکتریکی همیشه سعی می کند ازمحل اولیه خود دور شود. عامل دور شدن وحرکت کردن قوس یکی حرارت ودیگری نیروی حوزه الکترومغناطیسی  است. دراثر حرارت قوس هوای اطراف قوس گرم شده وبه بالا صعود می کندوقوس رانیزبدنبال خود میکشد.تشدید خنک کردندرموقع راندن قوس ، اگرانتهای محفظه جرقه گیر باز باشد جرقه با ورود تدریجی به هوای سرد خود به خود خنک میشود. حتی میله های عایقی که در محفظه نصب می شوند نیز در خنک کردن قوس بسیار موثرند.بنابراین برای سریعتر خنک کردن قوس در بعضی ازکلیدها محفظه جرقه گیر را طوری می سازند که سطح قاعده فوقانی آن کوچکتر از سطح قاعده تحتانی باشد (هرم ناقص). مانند شکل درنتیجه تماس جرقه با محفظه عایقی که اغلب از سرامیک یا سفال می باشد میسرشده و عمل خنک کردن تشدید میگردد. 

دانلود فایل

تحقیق در مورد شبکه های حسگر بی سیم

تحقیق در مورد شبکه های حسگر بی سیم

تحقیق-در-مورد-شبکه-های-حسگر-بی-سیمفهرستعنـــــــوانصفحهچكیده۱مقدمه۲تاریخچه شبکه‌های حسگر بیسیم۴شبکه حسگر چیست؟۱۰ساختار كلی شبكهحس/كار بی ‎سیم۱۰ساختار خودكار:۱۲ساختار نیمه خودكار۱۳ساختمان گره۱۳ویژگی ‎ها۱۴کاربردها۱۵پشته قراردادی۱۵موضوعات مطرح۱۶تنگناهای سخت ‎افزاری۱۶همبندی۱۷قابلیت اطمینان۱۷مقیاس پذیری۱۸قیمت تمام شده۱۹شرایط محیطی۱۹رسانه ارتباطی۱۹توان مصرفی گره ‎ها۱۹افزایش طول عمر شبكه۲۰ارتباط بیدرنگ وهماهنگی۲۰امنیت و مداخلات۲۱عوامل پیش بینی نشده۲۲نمونه پیاده­سازیشده شبکه حس/كار۲۳ذره میکا۲۴بررسی نرم‎افزارهای شبیه‎سازی شبكه۲۵انعطاف در مدل­سازی۲۵سهولت در مدل­سازی۲۵اجرای سریع مدل­ها۲۶قابلیت مصورسازی۲۶قابلیت اجرای مجدد وتكراری شبیه ‎سازی۲۶مدل سازی شبکه ‎هایبی ‎سیم۲۸چند مثال و کاربرد۲۹نمونه های ایجاد شدهتوسط نرم افزار۳۰غرق سازی۳۰مثلث بندی۳۱پایش ترافیک۳۲گمشده جنگی در منطقهدشمن و تعقیب کننده۳۴جهان کوچک۳۶چالشهای شبکه‌های حسگر بیسیم۳۶کاربردهای شبکه هایحسگر۴۰برخی ازدیگرکاربردهای شبکه های حسگر :۴۱کاربردهای نظامی۴۱کاربردهای محیطی۴۱کاربردهای بهداشتی۴۲کاربردهای خانگی۴۲کاربردهای تجاری۴۲نتیجه‎گیری۴۳منابع۴۴  عنـــــــوانصفحهشكل(۱) ساختار كلی شبكه حس/كار۱۷شکل (۲) ساخنتر خودکار۱۷شکل (۳) ساختار نیمهخودکار۱۸شكل (۴) ساختمان داخلی گره حسگر/كارانداز۱۹شکل (۵) پشتهقراردادی۲۱شکل (۶) ذره میکا۲۸شکل (۷) ساختار داخلی غبار هوشمند۲۹شکل (۸) نمایشVisualsense از مدل بی‌سیم تشخیص صوت۳۲شکل (۹) نمایش مدلدر حال اجرا۳۳شکل (۱۰) تصویری ازمثال غرق­سازی۳۶شکل (۱۱) تصویر مثالمثلث بندی۳۷شکل (۱۲) تصویری کهمیدان حسگرها را به همراه مجراها و. . . نمایش می‎دهد۴۰شکل (۱۳) تصویری ازمدل Small World41  چكیده شبکه‎های حسگر بی‎سیم از گره‎های کوچکی با قابلیت‎های حس‎کردن، پردازش و محاسبه کردن تشکیل‎ شده ‎است. پیشرفت‎های اخیر در فناوری ساخت مدارهای مجتمع در اندازه‎های کوچک از یکسو و توسعه فناوری ارتباطات بی‎سیم از سوی دیگر زمینه‎ساز طراحی شبکه‎های حس/کار بی‎سیم شده است. یکی از کاربردهای اساسی این شبکه‎ها مربوط به محیط‎هایی می‎شود که انسان نمی ‎تواند در آن حضور داشته باشد، مانند کف اقیانوس‎ها یا محیط‎های نظامی به علت حضور دشمن و یا محیط‎های آلوده از نظر شیمیایی و هسته‎ای. کوچکترین نمونه پیاده‎سازی سخت‎افزاری گره‎های حسگر غبار هوشمند است که یک گره یک میلیمتر مکعبی است اما همچنان تلاش بر این است که این گره‎ها به قدری کوچک شوند که بتوانند معلق در هوا باقی بمانند و به وسیله جریان هوا شناور شوند و برای ساعت‎ها یا روزها موارد حس‎شده را ارسال نمایند. امنیت در برخی کاربردهای نظامی یک موضوع بحرانی است، مثلاً ارتباط بی‎سیم شبکه کار را برای فعالیت‎های امنیتی دشوارتر می‎نماید. همچنین در این مقاله سعی می‎گردد تا با بررسی مدل‎ها و روش ‎های به کار رفته به یک تحلیل جامع در خصوص کاربرد این شبکه‎ها دست یابیم.كلمات كلیدیشبکه حس/کار بی‎سیم، حسگر، کارانداز، گره، چاهک، گره مدیر وظیفه       مقدمهامروزه زندگی بدون ارتباطات بی­سیم قابل تصور نیست. پیشرفت تکنولوژی CMOS و ایجاد مدارهای کوچک و کوچکتر باعث شده است تا استفاده از مدارهای بی­سیم در اغلب وسایل الکترونیکی امروز ممکن شود. این پیشرفت همچنین باعث توسعه ریزحسگرها شده است. این ریزحسگرها توانایی انجام حس‎های بی­شمار در کارهایی مانند شناسایی صدا برای حس‎کردن زلزله را دارا می‎باشند. همچنین جمع‎آوری اطلاعات در مناطق دور افتاده و مکان‎هایی که برای اکتشافات انسانی مناسب نیستند را فراهم کرده‌اند. اتومبیل‎ها می ‎توانند از ریزحسگرهای بی ‎سیم برای کنترل وضعیت موتور، فشار تایرها، تراز روغن و . . . استفاده کنند. خطوط مونتاژ می ‎توانند از این حسگرها برای کنترل فرایند مراحل طول تولید استفاده کنند. در موقعیت‎های راهبردی ریزحسگرها می ‎توانند توسط هواپیما بر روی خطوط دشمن ریخته شوند و سپس برای ردگیری هدف (مانند ماشین یا انسان) استفاده شوند. در واقع تفاوت اساسی این شبکه‎ها ارتباط آن با محیط و پدیده‎های فیزیکی است. شبکه‎های سنتی ارتباط بین انسان‎ها و پایگاه‎های اطلاعاتی را فراهم می‎کند در حالی که شبکه حس/کار مستقیماﹰ با جهان فیزیکی در ارتباط است و با استفاده از حسگرها محیط فیزیكی را مشاهده کرده و بر اساس مشاهدات خود تصمیم‎گیری نموده و عملیات مناسب را انجام می‎دهند. نام شبكه حس/كار بی ‎سیم یك نام عمومی است برای انواع مختلف كه به منظورهای خاص طراحی می‎شود. برخلاف شبكه‎های سنتی كه همه منظوره‎اند شبكه‎های حس/كار نوعاً تك منظوره هستند. در هر صورت شبکه‎های حسگر در نقاط مختلفی کاربرد دارند. برخی از این کاربردها عبارتند از صنایع نظامی مانند ردگیری اشیاء، بهداشت مانند کنترل علائم حیاتی، محیط مانند آنالیز زیستگاه‎های طبیعی، مصارف صنعتی از جمله عیب یابی خط تولید، سرگرمی و بازی‎های مجازی و در مواردی در زندگی دیجیتالی به طور مثال ردگیری مکان پارک ماشین.در این مقاله ضمن معرفی شبکه حس/کار و شرح ویژگی‎ها، قابلیت‎ها، محدودیت‎ها و برخی کاربردهای آن به طرح موضوعات پژوهشی در این زمینه می‎پردازیم. در بخش دوم مقاله معرفی از شبکه حسگر و برخی ویژگی‎های آن خواهیم داشت. در بخش سوم تعدادی از تعاریف کلیدی را ذکر می‎کنیم. سپس در بخش چهارم ساختمان داخلی گره حسگر/کارانداز را تشریح کرده و برخی از ویژگی‎ها، کاربردها و پشته قراردادی آن را بررسی می‎کنیم. در ادامه موضوعات مطرح در طراحی شبکه‎های حس/کار را به‌طور خلاصه ذکر می‎کنیم و در بخش ششم به شناخت و بررسی نمونه پیاده‎سازی‎شده شبکه حس/کار (ذره میکا) می‎پردازیم. در ابتدای بخش هفتم نرم‎افزارهای شبیه‎سازی شبکه را بررسی می‎کنیم و سپس خصوصیات لازم برای شبیه‎سازهای شبکه را مورد مطالعه قرار می‎دهیم. در بخش هشتم شرح می‎دهیم که چطور مدل‎هایی از شبکه‎های حسگر بی‎سیم را ایجاد می­کنند و برای مثال یک مدل پیش‎ساخته را اجرا می‎کنیم. در ادامه در بخش نهم گزارش نمونه­هایی از پیاده­سازی وایجاد گره­های حسگر شرح داده شده است. در بخش دهم برخی نمونه‎های ایجاد شده توسط نرم‎افزارها را مورد بررسی قرار می‎دهیم و در انتها نیز به نتیجه‎گیری مطالب گفته‎شده خواهیم پرداخت.        تاریخچه شبکه‌های حسگر بیسیمفناوری شبکه‌های حسگر[۱] یکی از فناوریهای کلیدی برای آینده است، به گونه‌ای که میتوان آن را پراهمیت‌ترین فناوری‌ها برای قرن ۲۱ دانست. یک شبکه حسگر، ساختاری متشکل از اجزای حس کننده، محاسبه کننده و مخابراتی است که به یک مدیر، اجازه مشاهده و تنظیم مشاهدات را می‌دهد و همچنین عکس‌العمل نشان دادن در برابر رویدادهایی که در یک ناحیه مشخص اتفاق می‌افتد را ساده‌تر مي‌سازد. منظور از مدیر، نوعاً میتواند یک هویت اجتماعی، دولتی، تجاری و یا صنعتی باشد. ناحیه مورد نظر می‌تواند جهان فیزیکی، یک سیستم بیولوژیکی و یا یک چارچوب خاص تکنولوژی اطلاعات باشد. سیستم‌های حسگر شبکه شده، امروزه به صورت یک تکنولوژی بسیار مهم که در سالهای آینده آرایشهای مختلفی را تجربه خواهند کرد قابل بررسی برای کاربران خواهند بود . کاربردهای نوعی این نوع از حسگرها شامل جمع آوری داده، کنترل، نظارت و انجام اندازه‌گیریهای مختلف است. تجهیزات ارزان قیمت و هوشمند، همراه با چندین حسگر بر روی یک برد، که از طریق لینکهای بیسیم با یکدیگر شبکه‌ای را تشکیل داده‌اند امکانات و فرصتهای بسیاری را در مدیریت و کنترل شهرها، خانه‌ها و حتی محیطهای پیرامون در اختیارمان قرار می‌دهند. علاوه بر این، شبکه‌های حسگر در مسائل دفاعی و نظامی، مانند بررسی امکانات دشمن و نظارت بر اعمال و رفتار آنها امکانات فراوانی را در اختیار ما قرار می‌دهند.حسگرهای هوشمند میتوانند در هوا، در زمین، زیر آب، در داخل وسائل نقلیه و حتی در داخل ساختمانها نیز به کار برده شوند. یک سیستم از حسگرهای شبکه شده میتواند برای تشخیص و ردگیری رفتارها (مانند وسائل نقلیه بالدار و چرخدار، اشخاص و عوامل شیمیایی و یا بیولوژیکی)، هدفگیری به کمک سلاحهای پیشرفته و جلوگیری از نفوذ عوامل دشمن استفاده شود .از جمله کاربردهای متداول شبکه‌های حسگر، می‌توان به مقاصد نظامی، امنیت فیزیکی، کنترل ترافیک هوایی، نظارت ترافیکی، اتوماسیون صنعتی، روبوتها، حفاظت از بناها، کنترل و مدیریت شرایط بحرانی و تحقیقات در حیات جانداران اشاره کرد. ساختار شبکه و نوع حسگرهای به کار رفته بر حسب کاربرد این شبکه‌ها متفاوت خواهد بود.فناوری به کار رفته در این شبکه‌ها برگرفته از تحقیقات انجام شده در فناوری حس کردن، ارتباطات و محاسبات ( شامل سخت افزار، نرم افزار و الگوریتمها) است. از این رو، معایب و مزایای برخاسته از این فناوریها، تحقیقات و پیشرفت فناوری شبکه‌های حسگر را تحت تاثیر قرار خواهد داد. از جمله شبکه‌هایی که اخیراُ در دنیا استفاده شده میتوان شبکه‌های راداری استفاده شده در کنترل ترافیک هوایی و شبکه‌های توزیع نیروی برق را نام برد. این شبکه‌ها قبل از این که از شبکه‌های حسگر در ساختار خود استفاده کنند از رایانه‌ها و امکانات مخابراتی مخصوصی استفاده می‌کردند.مشابه اغلب فناوریهای دیگر، کاربردهای نظامی محرک اصلی برای تحقیقات و توسعه در زمینه شبکه‌های حسگر بوده است. تاریخچه پیدایش شبکه‌های حسگر بی‌سیم(WSN) [2] را می‌توان به صورت چهار فاز جدا در نظر گرفت. این چهار فاز به صورت مختصر در زیر آمده‌اند.فاز اول، شبکه‌های حسگر نظامی دوران جنگ سرد است. در دوران جنگ سرد سیستم ارزیابی صوتی [۳] (SOSUS)، سیستمی متشکل از حسگرهای صوتی در زیر اقیانوسها برای آشکارسازی و ردیابی زیردریایی‌های کشور شوروی به کار گرفته شد. پس از آن سالها نیز، همچنان شبکه‌های پیچیده صوتی برای کنترل و ردگیری زیردریایی‌ها استفاده می‌شد. سیستم SOSUS، هم اکنون نیز برای سازمانهایی که در زمینه اقیانوس‌شناسی و مدیریت هوایی فعالیت دارند، برای کنترل فعالیتهای زمین لرزه‌ای در داخل اقیانوسها و یا بررسی رفتار موجودات داخل آنها به کار گرفته می‌شوند. همچنین در طول جنگ سرد، شبکه‌های مربوط به رادارهای دفاع هوایی بهینه‌سازی شده و برای دفاع از ایالات متحده و کانادا استفاده شدند. شبکه‌هایی با ساختار سلسله مراتبی[۴] (پردازش در سطوح متوالی و انتقال اطلاعات از عامل به وجود آورنده آن به دست کاربر ) رشد کردند و در بیشتر موارد، عامل انسانی نقش اساسی و کلیدی در سیستم‌ها ایفا می‌کرد(پردازش سیگنالهای صوتی، تغییر اطلاعات و ترکیب آنها).فاز دوم، ابتکارات مرکز پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی[۵]   (DARPA)بود. انگیزه اصلی برای تحقیق پیشرفته بر روی شبکه‌های حسگر، در اوائل سال ۱۹۸۰ و به وسیله برنامه‌هایی که به وسیله DARPA، حمایت شدند به‌وجود آمد. در این زمان، آرپانت (نسل اولیه اینترنت فعلی) با دویست میزبان در دانشگاهها و مراکز تحقیقاتی استفاده می‌شد و آر. کان[۶][۶] (بنیانگذار پروتکل TCP/IP) مدیر سازمان فنون پردازش اطلاعات در DARPA بود. او می‌خواست بداند که آیا میتوان روش آرپانت را به شبکه‌های حسگر کشاند. در آن زمان چنین ایده‌ای با نبودن کامپیوترهای شخصی و ایستگاههای کاری، پردازش ضعیف و انتقال اطلاعات با سرعت پایین یک فکر جاه‌طلبانه به شمار می‌آمد. در واقع یکی از برنامه‌هایDARPA ، در آن زمان آن بود که شبکه‌های حسگر توزیع شده را به صورت گره‌های حسگر توزیع شده‌ای که بسیار کم هزینه هستند و می‌توانند در یک حالت اشتراکی و به صورت خودگردان کار کنند به‌ کار گیرند. در حقیقت این اهداف تقریباً همان چیزهایی بود که امروزه برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم انتظار داریم.تجهیزات برای شبکه حسگر پخش شده در سال ۱۹۷۸ معرفی شدند. این تجهیزات شامل حس کننده‌ها ( اغلب صوتی)، ارتباطی، روشهای پردازش و الگوریتمها ( شامل الگوریتمهای مکان‌یابی برای حس کننده‌ها) و نرم افزارهای پخش شده  (قابل تغییر به طور دینامیکی بر روی سیستمها و زبانهای برنامه‌نویسی) بودند. به دلیل آن که در آن زمان، DARPA قویترین حمایت کننده تحقیقات هوش مصنوعی  بود، بازار فروش محصولات بیشتر در این زمینه فعال بود (آشکارسازی سیگنال و روشهای حل مسائل به صورت گسترده) . به دلیل فقر امکانات و فناوری، برنامه شبکه‌های حسگر پخش شده مجبور شد با کمک روش محاسبات گسترده، پردازش سیگنال، ردگیری و محل آزمایش موجود حل شود.تحقیقات در دانشگاه کارنجی ملون و پترزبورگ بر روی تهیه نرم‌افزاری که دارای قابلیت انعطاف و استفاده از منابع گسترده مورد نیاز برای مقاومت در برابر خرابی در شبکه‌های حسگر پخش شده باشد، متمرکز شد. آنها یک سیستم عامل به نام ACCENT تولید کردند که در آن امکاناتی از قبیل انتقال در شبکه، امکان بنا کردن دوباره سیستم و نوسازی شبکه وجود داشت . ��این سیستم عامل، سیستم عامل MACH را تکمیل کرد و از این رو توانست حالت تجاری به خود بگیرد. از کارهای دیگر این مرکز تحقیقات می‌توان به وجود آوردن پروتکلهایی برای ایجاد ارتباط جهت پردازش داخلی در شبکه برای حمایت از نوسازی دینامیکی محاسبات مربوط به ارتباط فعال، ساخت زبان مخصوص واسط برای ساختن نرم افزار سیستم پخش شده و یک سیستم برای به وجود آوردن تعادل در بار دینامیکی و اصلاح خطا در نرم افزار شبکه پخش شده بود. در آن زمان تمامی این کارها به وسیله محیط آزمایش داخلی با منابع سیگنال، حس کننده‌های صوتی و کامپیوترهای VAX که بوسیله اترنت به یکدیگر وصل بودند مورد ارزیابی قرار می‌گرفت.محققین دانشگاه ماساچوست، تلاش خود را بر روی روشهای پردازش سیگنال هوشمند، برای چرخبال‌های ردگیر با استفاده از آرایه‌های پخش شده‌ای از میکروفن‌های صوتی و به کمک تجهیزاتی که از روشهای تطبیق و خلاصه سازی ( حذف اطلاعات جزئی در سطوح پایین سیگنال و استفاده از سطوح بالاتر سیگنال یا قله سیگنال) بهره می‌گرفتند، متمرکز کرده بودند. آنها ساختاری مفهومی برای تفکر درباره سیستمهای پردازش سیگنال با الهام از آنچه که سیگنالهای دنیای واقعی را انسان به صورت داخلی، پردازش و تفسیر می‌کند تهیه کردند. با کمک تجربیات مدل انسانی، روشی برای افزایش بهره سیگنال به نویز در محیطهای پر نویز ساخته شد. علاوه بر این MIT، زبان پردازش سیگنال و محیط محاسبه میان- کنشی برای آنالیز داده در این شبکه‌ها و بهسازی الگوریتم را به وجود آورد.در ادامه این پیشرفتها مشخص شد که ردگیری اهداف چندگانه در محیطهای گسترده به طور کامل از ردگیری متمرکز شده سخت‌تر است. استفاده از اندازه‌گیری برای ردیابی و به دست آوردن مشخصات اهداف ( محل و سرعت) نیاز به شبکه‌های حسگر را به وجود آورد. در دهه ۱۹۸۰، مرکز سیستمهای هوشمند پیشرفته در ایالات متحده برای مسائل و مشکلات به وجود آمده از قبیل تعداد بالای اهداف که پس از پیداشدن بنا به دلائلی گم می‌شوند و هشدارهای دروغین، الگوریتمهایی را به وجود آورد. اکنون ردگیری چند-فرضیه‌ای یکی از روشهای استاندارد برای مسائل ردگیری مشکل است. این الگوریتم برای ردگیری هواپیمایی که در ارتفاع کم پرواز می‌کرد اجرا شد و نتیجه خوبی را از خود نشان داد. به طوری که نمایش محل پرواز هواپیما، به وسیله حس‌کننده‌های صوتی همانند نمایش آن در نمایشگر رادار بود. از آزمایشات دیگری که برای اثبات درستی برنامه شبکه‌های حسگر استفاده شد، مسئله ردگیری وسائل نقلیه متحرک و کنترل گره‌های محلی بود.فاز سوم، کاربردهای نظامی توسعه یافته و آرایش یافته در سالهای ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ (این میتواند نسل اول محصولات تجاری خوانده شود) بود. با وجود اینکه محققان شبکه‌های حسگر فعالیتهای بسیاری انجام می‌دادند، اما هنوز فناوری برای این شبکه‌ها به صورت کامل آماده نبود. بر اساس نتایج به دست آمده‌ی تحقیقات بر روی شبکه‌های حسگر توزیع شده به وسیله DARPA، طراحان نظامی به دلیل اهمیت این شبکه‌ها در میدان رزم، در سالهای ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ به منظور پذیرفتن تکنولوژی شبکه حسگر شروع به کار کردند و آن را به عنوان یک جز کلیدی در جنگهای شبکه-مرکز مد نظر قرار دادند. در محیطهای جنگی سنتی (قدیمی)، هر بخشی سلاح‌هایش را به صورتی نسبتاً مستقل مالک می‌شود اما در جنگهای شبکه-مرکز، سلاح‌ها الزاماً وابسته به یک بخش ویژه نیستند، بلکه در عوض از طریق به‌کارگیری حسگرهای توزیع‌شده، سیستمهای سلاحی و بخش‌های مختلف با هم و بر روی یک شبکه حسگر مشارکت کرده و اطلاعات به طرف گره مناسب فرستاده می‌شود. مثالهایی از شبکه‌های حسگر در پهنه نظامی، شامل آرایه‌های حسگر آکوستیکی برای ضد حملات زیر‌دریایی در جنگها و همچنین سیستم حسگر جنگی از راه دور و سیستم‌های حسگر تاکتیکی از راه دور می‌باشند. در این زمان می‌توانستند از شبکه‌های حسگر، برای بالابردن دقت در ردگیری و روشهای هندسی مختلف، افزایش دامنه آشکارسازی و کاهش زمان پاسخ دهی استفاده کنند. از طرف دیگر هزینه توسعه نیز به دلیل استفاده از شبکه‌های تجاری موجود پایین بود.فاز چهارم، تحقیقات بر روی شبکه‌های حسگر در قرن بیست و یکم (این میتواند نسل دوم محصولات تجاری خوانده شود) است. پیشرفت‌های به‌وجود آمده در زمینه‌های مخابراتی و محاسباتی که در اواخر سال‌های ۱۹۹۰ و اوائل سال ۲۰۰۰ به‌دست آمد تحقیقات در مورد شبکه‌های حسگر را متحول کرده و آن را به اهداف نهایی خود نزدیک نموده است. حس کننده‌های کوچک و ارزان قیمت ساخته شده بر اساس فناوری سیستمهای میکرو‌الکترومکانیکی، شبکه بندی بیسیم و پردازشگرهای کم مصرف و ارزان قیمت اجازه می‌دهند تا از شبکه‌های بیسیم موردی برای مقاصد گوناگون استفاده کنیم. به همین دلیل محققان نیز برنامه جدیدی را بر روی شبکه‌های حسگر بر اساس پیشرفتهای موجود شروع کرده و روشهای جدید در شبکه بندی را توسعه داده اند، که از جمله این اقدامات میتوان به جاگذاری سریع حسگرها به صورت ادهاک و تطبیق شبکه‌ها در محیطهای مختلف اشاره کرد. اقدام بعدی آنها در زمینه پردازش اطلاعات بود، یعنی اینکه چگونه میتوان اطلاعات را از شبکه حسگر به شکل مناسب، واقعی و در زمان مناسب استخراج کرد.[۱] C. Y. Chong, S. P. Kumar, ‘Sensor Networks: Evolution, Opportunities, and Challenges,’ Proceedings of the IEEE Transaction on Computers, Vol. 91, pp.23-27, May, 2003[2]  G. J. Pottie, W. J. Kaiser, ‘Wireless Integrated Sensor Networks,’ Communications of the ACM, May 2000. An overview with more of a signal processing viewpoint.[3] I. F. Akyildiz, W. Su, Y. Sankarasubramaniam, E. Cayirci, ‘A Survey on Sensor Networks,’ IEEE Communications, Aug. 2002, pp.102-114[4] I. F. Akyildiz, W. Su, Y. Sankarsabramaniam and E. Cayirci, ‘Wireless Sensor Networks: A Survey,’ Computer Networks, Vol. 38, pp. 393-422, March 2002.[5] J. Hill, R. Szewczyk, A. Woo, S. Hollar, D. Culler, and K. Pister, ‘System architecture directions for networked sensors,’ In Proceedings of the 9 th International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems, November 2000. 

دانلود فایل

تحقیق درباره شبکه های توزیع برق

تحقیق درباره شبکه های توزیع برق

تحقیق-درباره-شبکه-های-توزیع-برقفهرست مطالب انواع شبكه هاالف) شبكه هاي شعاعي يا بازب)شبكه هاي مسدود يا رينگ يا حلقويمقايسه شبكه هاي هوايي و زمينيج ) شبكه هاي مركب يا تار عنكبوتياجزاي تشكيل دهنده شبكه توزيع برقوسايل حفاظتي شامل فيوزها و رله هاي حفاظتيانواع برقگيرانواع فيوزهانصب برقگير، شبكه توزيعبرقگيركابلهاانواع كابلهامشکلات هادیهای هوایی بدون روکش شبکه های توزیعبررسی معایب عمده شبکه های هواییمزایای هادیهای هوایی روکش داربررسی های اقتصادی هادیهای هوایی روکش دارمقره هامزاياي مقره شيشه اي نسبت به چينيمواد تشكيل دهنده مقره هاشكست الكتريكي مقرهانواع مقره هاانواع مقره سوزنيپايه هاي فولاديپايه ها۱ ) پايه هاي چوبيپايه هاي بتونيگودبرداري جهت نصب پايه هاابعاد گودهاكراس آرمكراس آرم پرچميكراس آرم ال آرمكراس آرم دوبلهانواع مهارهااتريهاجزاي تشكيل دهنده مهارشبكه توزيع فشار ضعيفنقش تپ چنجر در ترانسفورماتورهانقش روغن در ترانسفورماتورحفاظتهاي ترانسفورماتورمصرف كننده هاي خازني كنتور سه فاز اكتيونحوه آزمايش نمودن ترانسفورماتور توسط ميگرترانسهاي جريان استاندارد فشار ضعيفكنتور اكتيوكنتور سه فازكنتورهاي تك فازانتخاب ولتاژ كنتورهاسطح مقطع كابل براي كنتورهاانتخاب محل نصب ترانسفورماتور توزيعطراحي شبكه توزيعوظيفه بخش طراحي و نظارت در وزارت نيرواساس كار ترانسفورماتوراتصال ستاره  –ستاره:اتصالات ترانسفورماتورها:اتصال ستاره – مثلث:اتصال مثلث – ستاره:ولتاژ اسمي (۱۱۰۰۰ V) :ولتاژ خطي و فازي (۴۰۰/۲۳۱) :جريان اسمي اوليه (۱۶٫۵۳ A) :جريان اسمي ثانويه(۴۵۵ A) :اتصال ستاره – زيگزاگ:انواع ترانسفورماتور بنا به قدرت و ولتاژ اسمي آنهاپلاك مشخصات ترانسفورماتورولتاژ اتصال كوتاه (۶٫۷۶) :نوع خنك كنندگي (ONAN) :وزن كل – تن(۱٫۲۰۵) : وزن روغن-تن (۰٫۳۰۰) :فركانس اسمي (۵۰ HZ) :طرز كار (Cont) :گروه اتصال (Dyn 5) :قدرت اسمي (۳۱۵ KVA) :دستگاه تستر روغن ترانسفورماتوردستگاه مگرروغن ترانسفورماتورولتاژهاي استاندارد ايرانرله ها و تجهيزات بكار رفته در ترانسفورماتور انواع شبكه ها            شبكه شعاعي يا باز، شبكه هاي مسدود يا رينگ يا حلقوي، شبكه مركب يا تار عنكبوتي.الف) شبكه هاي شعاعي يا باز            شبكه هاي شعاعي شبكه هايي هستند كه در آنها هر مصرف كننده فقط از يك طرف تغذيه مي شود. در اين شبكه اگر قسمتي از شبكه معيوب گردد مصرف كنندگان تا برطرف شدن نقص بدون برق خواهند بود بنابراين مقدار خاموشي آنها بيشتر است. افت ولتاژ در انتهاي شبكه هاي باز نسبتاً زياد مي باشد اين شبكه براي نقاط كم جمعيت و روستاها كه قطع برق باعث خسارت مالي فراواني نمي شود استفاده مي گردد. ب)شبكه هاي مسدود يا رينگ يا حلقوي            شبكه رينگ شبكه اي است كه در آن هر مصرف كننده از دو طرف تغذيه مي شود. ضريب اطمينان چنين شبكه اي به طور توجهي بالا مي باشد زيرا از كار افتادن يكي از دو منبع تغذيه و يا قسمتي از خط تغذيه كننده شبكه همواره از سمت ديگر انرژي مي گيرد بنابراين ضريب اطمينان اين نوع شبكه بيشتر است. اين شبكه ها در شهرها و نقاط نسبتاً پر اهميت استفاده مي شود. ج ) شبكه هاي مركب يا تار عنكبوتي            شبكه هايي هستند كه توسط آنها هر مصرف كننده حداقل از سه طرف تغذيه مي گردد و ظريب اطمينان اين شبكه ها بسيار بالا است و از نظر اقتصادي بسيار گران تمام مي شود. موارد استعمال اين شبكه ها براي شهرهاي بزرگ و نقاط حساس كه خاموشي آنها بسيار گران تمام مي شود، مي باشد.مقايسه شبكه هاي هوايي و زميني            خطوط انتقال و توزيع را ممكن است به صورت شبكه هاي هوايي يا زميني كشيده بوسيله موارد زير آنها را مي توان با يكديگر مقايسه كرد.۱ ) احداث شبكه هاي هوايي آسانتر است در صورتي كه براي احداث شبكه هاي هوايي و زميني بايد مسير مناسب باشد ثانياً احتياج به ايجاد كانال مي باشد.۲ ) احداث شبكه هاي هوايي ارزانتر از شبكه هاي زميني مي باشد.۳ ) عيب يابي و رفع عيب شبكه هاي هوايي آسانتر است زيرا بيشتر عيوب آن با چشم ديده مي شود ولي پيدا كردن عيب در شبكه هاي زميني به دستگاه هاي عيب ياب نياز دارد و زمان بيشتري براي رفع عيب نياز خواهد بود.۴ ) همانطور كه ولتاژ خطوط انتقال افزايش مي يابد هزينه كابلها (شبكه هاي زميني) افزايش مي يابد.۵ ) در شبكه هاي زميني به افراد متخصص بيشتري نياز است.۶ ) در شهرها و مناطق پرجمعيت براي حفظ زيبايي شهر معمولاً از شبكه هاي زميني استفاده مي شود.۷ ) شبكه هاي زميني باعث دوري از يخ و برف و باران و شاخه هاي درختان و رعد و برق امكان خرابي آنها كمتر خواهد بود. اجزاي تشكيل دهنده شبكه توزيع برق۱ ) هادي ها شامل كابل يا سيمهاي هوايي۲ ) وسايل حفاظتي مثل فيوز، رله هاي حفاظتي۳ ) وسايل قطع و وصل شامل انواع كليدها۴ ) اتصالات شامل سركابل مفصل و غيره۵ ) مقره ها۶ ) پايه ها۷ ) يراق آلات            جهت توزيع انرژي مصرف كننده ها در شهرهاي بزرگ سعي بر اين است كه درجه اول به لحاظ رعايت مسائل ايمني و در درجه دوم به خاطر مسئله زيبايي از كابل استفاده گردد ولي در روستاها و شهرهاي كوچك به علت ويژگي اقتصادي و ارزان بودن موجب شده از شبكه هاي هوايي جهت برق رساني استفاده كنيم. وسايل حفاظتي شامل فيوزها و رله هاي حفاظتيفيوزها فيوزها وسايل حفاظتي نسبتاً ارزاني مي باشند كه براي حفاظت مدار و يا هر وسيله ديگري از صدمه ديدن در مقابل اضافه بار يا اتصال كوتاه در مدار بسته مي شود. فيوز اصلاً يك نقطه ضعيف عمدي در مدار الكتريكي مي باشد. معمولاً شامل يك قطعه سيم كوتاه از جنس سرب يا بيشتر آلياژ سرب و قلع كه در درجه حرارت پايين ذوب مي شوند مي باشند. وقتي كه جرياني از اين قطعه عبور مي كند افزايش مي يابد مقاومت فلز باعث مي شود كه فلز ذوب گردد و قبل از اينكه جريان غيرعادي به مدار يا دستگاه الكتريكي صدمه بزند قطع گردد.            فيوزها معمولاً پوشيده (سربسته) هستند تا فلز ذوب شده پرتاب نگردد و باعث ايجاد خسارت يا آتش سوزي نشود. پوشيده بودن فيوز به خاموش كردن جرقه نيز كمك مي كند اغلب ذوب فيوز با بخار و فلز تبخير شده همراه مي باشد اين عمل بعضي اوقات به Blowing يا سوختن فيوز معروف است.انواع فيوزها۱ ) فيوزهاي فشار ضعيف: پلاگي يا پيچي و فشنگي۲ ) فيوزهاي فشار قوي: فيوزهاي دفعي مانند كت اوت فيوز و فيوزهاي مايعي مانند فيوز اسيد بوريكيبرقگير            برقگيرهاي روي خط مانند سوپاپ اطمينان روي ديگ بخار عمل مي كنند. سوپاپ اطمينان ديگ بخار به وسيله خارج كردن بخار فشار را كاهش مي دهد تا زماني كه فشار به حالت عادي خود برگردد. وقتي كه فشار به حالت عادي خود برگشت، سوپاپ اطمينان مجدداً بسته و آماده براي شرايط غيرعادي بعدي مي شود            عمل برقگيرها شبيه همين عمل سوپاپ اطمينان مي باشد. وقتي كه يك ولتاژ قوي بيشتر از ولتاژ عادي خط بر روي خط به وجود آورد برقگير فوراً مسيري را بر زمين مهيا مي كند و ولتاژ اضافي را خارج مي كند. بنابراين وقتي كه ولتاژ اضافي رها مي شود، عمل برقگير بايستي جلوگيري از جاري شدن جريان بيشتر به زمين مي باشد. بنابراين عمل برقگير اين است كه ابتدا براي جلوگيري از صدمه خوردن به مقره ها خط ترانسفورماتورها و ديگر لوازم خط، ولتاژ اضافي را به زمين تخليه كند و دوم اينكه بعد از برطرف شدن ولتاژ اضافي از ادامه جريان بر زمين جلوگيري نمايد. انواع برقگير۱ ) برقگير كنترل شده۲ ) برقگير دفعي يا تخليه اي برقگير آرماتور يا ميله اي            معمولاً جهت حفاظت ترانسفورماتورها در مقابل اختلاف سطح زياد طول مقره ها عبور ترانسفورماتورها توسط دو ميله فلزي شاخي شكل كه در دو سر مقره ها نصب مي شود به طور مصنوعي قدري كوتاه مي كند.            فاصله هوايي دو الكترود بايد به قدري باشد كه فشار الكتريكي دو سر مقره به اندازه ۵/۱ تا ۲ برابر اختلاف سطح نرمال ترانسفورماتور برسد. بين دو الكترود تخليه الكتريكي حاصل ميشود اين وسيله براي حفاظت مقره ها بكار برده مي شود و باعث ميشود كه جرقه بين دو سر مقره از مقره دور نگه داشته شود و بنابراين حرارت جرقه باعث سوزاندن لعاب مقره نمي شود. نصب برقگير، شبكه توزيع            برقگيرها بايستي روي همان پايه اي كه وسيله مورد حفاظت ترانسفورماتور نصب شده است نصب شود. معمولاً برقگيرهايي كه به جهت حفاظت ترانسفورماتورهاي هوايي استفاده مي شوند همراه با كت اوت فيوزها بر روي يك كراس آرم بسته شوند. سيمهايي كه از خط به برقگيرها بسته مي شوند بايستي تا آنجايي كه امكان دارد كوتاه و مستقيم باشد زيرا عمل برقگير را تسريع مي نمايد به همين دليل در بعضي از كتب مورد اعتماد پيشنهاد گرديده كه برقگيرها در صورت امكان بر روي همان كراس آرم كه هاديها عبور مي كنند نصب شوند تا فاصله آن نسبت به خط بسيار كوتاه و مستقيم باشد.كابلها            كابل يك نوع هادي است كه مي تواند جريان برق را از داخل خود عبور دهد و توسط موادي بدور محيط خود عايق شده به طوري كه ولتاژ روي سطح آن برابر صفر است. كابلهاي زميني بر حسب شرايط مكانيكي و الكتريكي بايد داراي اين خصوصيات باشد:۱ ) هادي هاي هر فاز نسبت به فازهاي ديگر كاملاً عايق شده باشند۲ ) هادي هاي هر فاز نسبت به زمين كاملاً عايق شده باشند۳ ) در مقابل ضربات مكانيكي بايد مقاوم باشند۴ ) تحت تأثير عوامل خارجي مانند رطوبت،‌زنگ زدگي و ساير عوامل شيميايي قرار نگيرند. انواع كابلها۱ ) كابلهاي فشار ضعيف كنستانيتريك۲ ) كابلهاي فشار ضعيف يا پروتودور۳ ) كابلهاي فشار ضعيف پلاستيكي (پي وي سي)۴ ) كابلهاي فشار ضعيف روغني۵ ) كابلهاي فشار متوسط كراسلينگ پلي اتيلن۶ ) كابل فشار قوي روغني۷ ) كابل فشار قوي كراسلينگ پلي اتيلن۸ ) كابل فشار قوي گازي بررسی معایب عمده شبکه های هواییمعایب عمده شبکه های هوایی با هادی های لخت شامل موارد زیر است:۱- قطعی های برق بیشتر ناشی از عوامل جوی، اجتماعی و سوانح.۲- آسیب بیشتر به محیط زیست ناشی از شاخه زنی و قطع درختان، مرگ ومیر پرندگان، ایجاد آتش سوزی در مراتع و جنگها.۳- افزایش نشتی برق و برق دزدی.۴- صدمه به زیبایی محیط و شهرها.۵- خاصیت خازنی کمتر و اندوکتانس سلفی بیشتر.۶- نیازبه رعایت حریم های قانونی.۷- آسیب پذیری در مقابل شرایط جوی.۸- خطرات برق گرفتگی ناشی از تماس مستقیم و غیر مستقیم افراد.باوجود موارد بالا اکثر طول شبکه های توزیع فشار متوسط و فشار ضعیف را در کشورهای مختلف شبکه های هوایی به خود اختصاص می دهند. به عنوان مثال طول شبکه فشار متوسط ایران ( بر اساس آمار سال ۱۳۸۴ ) معادل ۳۰۳۸۰۰ کیلومتر است که ۱۱۵۰۰ کیلو متراز آن را شبکه زمینی ۲۹۲ هزار و ۳۰۰ کیلو متر را ( بیش از ۲۶ برابر) شبکه هوایی تشکیل می دهد. آمار مزبور در مورد شبکه های فشار ضعیف کشور که ۲۴۹ هزار و ۲۰۰ کیلو مترهستند شامل ۲۹ هزار و ۴۰۰ کیلو متر شبکه زمینی و ۲۱۹۸۰۰ کیلومتر( بیش از ۸ برابر ) شبکه های هوایی است. مقایسه اعداد مذکور نشان می دهد که سهم شبکه های زمینی در شبکه های فشار ضعیف نسبت به شبکه های هوایی کمتر از سهم آنها در شبکه های فشارمتوسط است. به نظرمی رسد دلایل عمده این موضوع عبارت است ازقیمت مناسب تر شبکه های زمینی درولتاژ های کمتر و کاهش قطعیهای ناخواسته بوده و درنهایت افزایش ایمنی در مقابل برق گرفتگی شبکه های فشار ضعیف را شامل باشد که درنزدیکی مصرف کننده ها است. 

دانلود فایل