تاریخچه صنعت برق در ایران
| دسته بندی | برق ، الکترونیک و مخابرات |
| بازدید ها | 1 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 40 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 40 |
تاریخچه صنعت برق در ایران
تاریخچه صنعت برق در ایران
در سال 1283هجری شمسی با نصب یک ژنراتورKW400 توسط حاج امین الضرب در خیابان چراغ برق تهران استفاده از انرژی الکتریکی به صورت یک سیستم در ایران آغاز شد.تا سال 1338 تنها نیرو گاه دیگر به ظرفیتهای mw6,mw8,mw2,mw1مورد بهره برداری قرار گرفتند .در سال 1338نیروگاه طرشت با 4واحد توربین بخار وتولید جمعا mw50به عنوان اساسی ترین منبع تولید قدرت در ایران به شمار می رفت.
با تشکیل وزارت آب وبرق درسال 1343 که مجددا به وزارت نیرو تغییر نام داد وظایف شرکتهای برق پراکنده به این وزارتخانه محول می شود در پایان سال 1360نصب شده در کل کشور به بیش از mw11800رسید که نشان دهنده حدود w305برای هر نفر بود در این سال نیروگاه های آبی تقریبا 5/27درصد تولید نیروگاه های کشور را تشکیل می دادند.
انواع شبکه های توزیع انرژی الکتریکی
1-شبکه باز وشعاعی
2-شبکه ها از دو سوتغذیه
3-شبکه های چند سو تغذیه
شبکه باز
این شبکه از یک سمت تغذیه می شود در چنین شبکه ای یک یا چند هادی از منبع به تابلوی اصلی تقسیم کشیده می شود.در شبکه باز ممکن است هر مصرف کننده ای مستقیما از تابلوی اصلی تقسیم تغذیه نماید درچنین حالتی ضریب اطمینان کار شبکه خوب است زیرا درصورت وقوع اتصالی در یکی از انشعابها فقط یک مصرف کننده بدون جریان می ماند. این شبکه که جهت تغذیه مصرف کننده های بزرگی نصب می شود درکارخانه جات وتاسیسات صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.
دروضعیت دیگری چندین مصرف کننده از :یک خط منشعب از تابلوی اصلی تقسیم تغذیه می شود.بدهی است که در این حالت به محض پدید آمدن اتصالی ویا نقص در خط انشعاب کلیه مصرف کننده های که از این خط تغذیه می شوندبدون جریان خواهد شد.موارد استفاده:مصارف خانگی یکی دیگر از موارد کاربرد شبکه های باز توزیع انرژی الکتریکی نواحی مختلف شهرها وروستاها می باشد.در چنین حالتی اگر خط توزیع فشار ضعیف هوایی باشد بایستی در سرهر تیری که انشعاب از آن گرفته می شودفیوزها را نصب نمود که این موارد اصلا در این شهر رعایت نشده است.اگر خط توزیع فشار ضعیف زمینی باشد لازم است در ابتدای هر انشعابی که از زمین بیرون می آید ودر دسترس قرار می گیرد فیوزها در محفظه بسته ای قرار دارد.
شبکه های از دو سو تغذیه:
در محلهایی که قطع اتفاقی جریان برق مجاز نمی باشد جهت بالا بردن ضریب اطمینان کار شبکه های الکتر یکی بهتر است که شبکه ها از دو پست مختلف تغذیه شوند.که باازکارافتادن یکی ازپستها,پست دیگری جایگزین شود.
شبکه چند سو تغذیه یا حلقوی :
عملکرد شبکه های حلقوی مانندعملکرد شبکه های از دو سو تغذیه شونده می باشد با این تفاوت که در یک شبکه حلقوی ابتدا وانتهای خط هادی به یک نقطه تغذیه کننده متصل می باشد.
شبکه وهادی های آن:
بعد از مس,آلومنیوم به عنوان هادی الکتریکی استفاده می شود اگر چه ضریب هدایت آن کمتراست از مس ولی وزن آن هم کمتر است.برای آنکه هادی آلومنیومی از نظر هدایت الکتریکی معادل هادی مس گردد باید مقطع آن را 6/1برابر مس گر فت که باز هم با این وضع وزن آن فقط نصف وزن مس می شود سیم آلومنیومی در شبکه های هوایی بیشتر بکار میرود .چون سبک وانعطاف پذیر بالایی دارد.استحکام مکانیکی آلومنیوم کمتز از مس است.برای جبران این نقصان آنرا به صورت آلیاژ به کار می برند که سه نمونه آلیاژ آن عبارتند از :1-آلدرای2-راه دیگر افزایش استحکامی آن استفاده ازفولاد در داخل سیم است.به صورت یک روش در طول هادی برای بالا بردن انعطاف پذیری آن را به صورت چند رشته ای می سازند.جهت چرخش هر لایه درهادیها بر خلاف لایه های مجاور می باشد تا از باز شدن رشته هاجلوگیری کند .تعداد رشته هادر یک هادی چند رشته از فرمول زیر به دست می آید:
1+K3-2K3=A
تاثیر رطوبت بر هادی آلو منیومی بیشتر از مس می باشد لذا باید دقت کردکه محل اتصال آلومنیوم با مس به درستی انجام گیرد.چون محل اتصال در اثر رطوبت مانند یک پیل برقی یا مدار بسته ای بوجود می آورد که باعث خورده شدن هادی آلومنیوم می شود.
نحوه انتقال وتوزیع انرژی الکتریکی
1-بوسیله سیمهای هوایی
2-بوسیله کابلهای زمینی
انتخاب یکی از دو وسیله فوق به عوانل متعدد بستگی داردکه پس از جمع بندی آن عوامل یکی از دو وسیله فوق جهت انتقال وتوزیع انتخاب می شود.
عواملی که جهت انتخاب یکی از دو طریق سیم کشی هوایی یا زمینی موثرند را نام ببرید؟
1-طول مسیر:اگر مسیر فاصله اش تا پست تغذیه پر پیچ وخم باشدوفاصله کم باشد سیم کشی زمینی انجام می گیرد.
2-نوع مسیر: بعضی جاها اجبارا از شبکه زمینی استفاده می شود مانند حریم باندفرودگاه وبعضی جاهااجبارااز شبکه هوایی مانندحریم عرض شبکه راه آهن.
3-محدودیت عرضی مسیر:بعلت کم بودن عرض مسیر در بعضی جاها وعدم تامین حریم خطوط هوایی کابل کشی زمینی جایگزین می شود مخصوصا در مورد خطوط400ولتی و20 کیلو ولتی در داخل شهرها ومجتمع های صنعتی.
4-ولتاژ خط انتقال:هرچه ولتاژ خطوط انتقال قوی تر باشدسیم کشی هوایی به کابل کشی زمینی ارجعیت می یابد.
3-تراکم جمعیت:
اگر در محل توزیع ومصرف تراکم جمعیت زیاد باشد وباردر کیلو متر مربع از KW1000به بالا باشد.کابل کشی زمینی به سیم کشی هوایی برتری دارد.
4-عامل اقتصادی:
طرحی مقبول است که هم به لحاظ فنی از شرایط نسبتا خوبی برخوردار باشد وهم به لحاظ اقتصادی به بودجه وتامین اعتبار کمتری نیاز مند باشد در این مورد سیم کشی هوای کابل زمینی برتری دارد.مخصوصا هر اندازه ولتاژ خط انرژی قوی تر باشد این افزایش قیمت چشمگیرتر است.حدودا شبکه های فشارهای ضعیف 400 ولتی دوبرابر ودر 63 کیلو ولتی هفت و230 کیلو ولتی یازده برابر می شود.
5-زیبایی محیط:
که سیم کشی زمینی برای اجرای این امرانتخاب می شودعلاوه بر عوامل فوق عوامل متعدد دیگری نیز وجود دارد که کابلهای زمینی را به سیمهای هوایی وسیمهای هوایی را به کابل های زمینی تبدیل می کند مانند:
عوامل جوی,عوامل اطمینان مصرف,عوامل عیب یابی سریع به هنگام اتصال وپارگی خطوط کابل کشی زمین به علت دفن بودن از خطرات طوفان ویخ زدگی ورعد وبرق در امان است از این روجریان برق کمتر قطع می شوداما صدمه دیدن آن باعث بوجود آمدن مشکل زیادی می شود.
از لحاظ اصلاح ضریب قدرت فاصله بین سیمها:
مجموعه تاثیرات الکتریکی ومکانیکی سبب تعیین فاصله سیمها خواهد شد.از نقطه نظرالکتریکی هر چه فاصله بین سیمها زیادتر با شدافت ولتاژ در شبکه نیززیادتر خواهد شد.از طرف دیگر فاصله بین سیمها رانمی توان از حد معینی کمترانتخاب نمود.چون باعث به هم خوردن سیمها شود واتصال کوتاه وقطعی برق بوجود آید.از نقطه نظرمکانیکی این فاصله باید طوری باشدکه دراثر وزش بادویخبندان روی سیم,مقدارش از حد مجازکمتر نگردد.منیجه اینکه فاصله بین سیمها تابعی است از ولتاژ شبکه وفاصله بین دو پایه.حداقل این فاصله را می توان از رابطه تجربی زیر برای شبکه های افقی بدست آورد.
D=50+1.78u+(0.041)2
برای شبکه های هوایی که به صورت قائم باشندکافی استdبدست آمده رادر3/2 یا 4/3ضریب شود.
اسپان:فاصله بین پایها است
که هر چه این فاصله زیادتر باشد.تعداد پایه ومتعلقات آن کمتر شده درنتیجه هزینه شبکه کاهش خواهد یافت.اما این فواصل نباید آنقدرزیاد شود که شکم(فلش)سیم از حد مجازش تجاوز نماید.اسپان متداول در ایران مطابق استاندارد وزارت نیرو برای شبکه فشار ضعیف بین30تا100متر وبرای شبکه فشار متوسط بین 70تا150متر می باشد.
شکم(فلش)سیم:در یک شبکه هوایی فاصله بین رأس تیر تا پایین ترین نقطه سیم را شکم یا فلش می نامند.در طرح واجرای شبکه های هوایی محاسبه وحفظ حدود تعیین شده شکم سیم حائز اهمیت است.از یک طرف اگر شکم سیم از حد مجازش کمتر باشد,بخصوص در فصل سرما ویخبندان که ازطول سیم کاسته می شود نیروی باد ویخبندان روی سیم باعث می شودکه کشش مکانیکی سیم زیادترشده وسبب پارگی آن شودواز طرفی اگر شکم سیم از حد مجازش بیشتر باشد.مخصوصا در فصل گرماکه طول سیم زیادتر می شود احتمال نزدیک شدن سیمها وبوجودآمدن اتصالی ودر نتیجه قطع جریان برق در هنگام وزش باد وجود خواهد داشت. F=wl^2/8t
فاصله آزاد سیمها:
فاصله پایین ترین نقطه سیم هوایی تا سطح زمین را فاصله آزاد می نامند . این پارامتر با hمشخص شده است.با داشتن طول پایه وشکم سیم وعمق زمینی که پایه درآن محکم شده است می توان این فاصله را محاسبه نمود.
حریم مجاز شبکه هوایی:
دو حریم برای شبکه ها وجود دارد:
1-حریم مجازدرجه یک که فاصله افقی یک شبکه از شبکه مجاورش که تاولتاژkv20حداقل 5متر است.
2-حریم مجاز درجه دو:فاصله افقی یک شبکه از ساختمان ها یادیوار پیاده رو یادرختان اطراف می باشدکه حداقل باید3/1برای شبکه فشار ضعیف وحد اقل3متر برای شبکه فشار متوسطkn20باشد.
متعلقات سیمهای هوایی:
1-پایه ها:
2-مقرها:
3-کنسولها:
پایه ها:هنگام انتخاب یک نوع پایه باید به دو نکته توجه شود.
الف:طول پایه:بادر نظر گرفتن فاصله آزادسیم از زمین طول پایه ها باید طوری انتخاب شوندکه این فاصله از مقدار استاندارد شده کمتر نشود.
ب-کشش پایه ها:قدرت کششی پایه ها بستگی به محل ووضعیت استقرار آنها دارد دریک شبکه هوایی پایه میانی باید قادربه تحمل وزن خود,وزن سیمها,وزن کنسولها,وزن مقرها ووزن سایر لوازمی باشند که روی آنها نصب می شود.اما پایه های ابتدایی,انتهایی,وزاویه ای علاوه بر سنگینی بالا بایستی نیروی کششی سیمها رانیز تحمل کنند.با بیانی دیگرنیروهای وارد برهرپایه دونوع هستند:
1-نیروی عمودی 2-نیروی افقی
در هر پایه برآیند نیروهای عمودی وافقی با نیروی عکس العمل زمین صفر می شود.درمورد پایه های میانی برآیندنیروهای افقی(نیروی کشش سیمها)صفر است ولی در مورد پایه های ابتدایی وانتهایی وزادیه ای برآیند نیروهای افقی صفر نمی شوددر نتیجه این دستور پایه هاباید قادربه تحمل نیروهای افقی باشند.در مواردی که پایه نتواند قدرت کششی سیمها را تحکل کنداز دو پایه به صورت دو قلوبا ترکیبی از دو پایه بصورتHاستفاده می شود.عمق چاله ای که باید درآن محکم شودبستگی دارد بطول پایه,وزن پایه,قدرت کششی وباید درشرایط خاک که از روی فرمول تجربی زیر می توان عمق چاله را محاسبه نمود. H=1/10 l + 60
انواع پایه ها:
1- چوبی:این نوع پایه ها برای شبکه فشار ضعیف وفشار متوسط تا اسپان 100متر مناسب است .سهولت در حمل ونقل وکاربرددر ناحیه کوهستانی وناهمواراز محاسن آن است وپوسیدگی از معایب آن است که نوعی روغن برای جلوگیری از پوسیدگی استفاده می کنند واز نوع درخت کاج می باشد.که حد اکثر نیرو کشش قابل تحملkg 300 می باشد که بیشتر از این نباید به آن فشار آورد.
پایه بتونی:
این پایه به خاطر آرماتورهایی که در داخلشان هست بر خلاف پایه های چوبی می توانند دارای استحکام زیادی باشد:پایه های بتونی برای تحمل کششهای مختلفی ساخته می شود.امروز پایه های بتونی برای کششهای (200,400,600,800,1000,1200)کیلوگرم وبرای ارتفاع های (14,12,10,9,8,7,)متر می توان در بازارهای ایران تهیه نمود.بنابراین وقتی که گفته می شودپایه(12-1000)یعنی پایه ای که ارتفاعش 12 متراست ومی تواند نیروی کششی تا حد1000کیلو گرم ناشی ازسیمها را تحمل کند .پایه های بتونی برای نقاط مرطوب مناسبتر از پایه های چوبی می باشد.
پایه های فولادی:
پایه های فولادی نسبت به پایه چوبی این مزیت را داردکه اولا در معرض حمله حشراتی مثل موریانه ونیز تحت تأثیر عوامل جوی مثل رطوبت قرار نمی گیرد ثانیا استحکام زیادی می تواند داشته باشد.پایه های فولادی نسبت به پایه های بتونی این مزیت را دارد که ارتفاعش را به هر میزانی که مورد نیاز باشد,می توان سفارش داد.
مقره ها:1-مقره سوزنی2-آویزه ای3-چرخی
مقره ها:برای جدا کردن سیم حامل جریان از پایه وکنسول استفاده می شود.
تنها عیبی که مقره ها دارند این است که چون آنها را از چینی وشیشه می سازند.در اثر بی احتیاطی وضربه ویا عوامل جوی می شکنندویا ترک برمی دارند.
1-مقره سوزنی:
عموما در پایه های میانی شبکه های هوایی به کار میرود.که مقره ها دو نوع ولتاژ شکست یا ولتاژجرقه دارندیکی درحالت سطح خشک که بالا می باشد ودیگری سطح مرطوب که پایین تر از سطح خشک می باشد.ولتاژ جرقه یا ولتاژ شکست:ولتاژی است که درآن قوس الکتریکی بین بالا وپایین مقربوجود می آیدوخاصیت عایقی خودرا از دست می دهد.اصلی کردن سیمها یعنی بتن سیمی که از دو روی مقره جاسازی شده روی همان مقره توسط یک سیم دیگر که این مقره ها عموما سوزنی می باشند.