بررسی ساختمان و عملکرد لیزوزوم و میکروبادی

اطلاعات ما راجع به ساختمان و عمل لیزوزومها و میکروبادیها نسبت به بقیه ارگانل های سلولی بسیار جدید و در سنوات اخیر کسب شده است اگر چه اجسام کوچک گوناگون موجود در سلولهای گیاهی جانوری به اسامی متفاوتی از قبیل میکروبادی و سیتوزوم نامیده می شدند و لی تنوع ساختمان و عمل آنها تا دهه 1950 شناسایی نشده بود کشف لیزوزوم و میکروبایدها در خلال دهه 50 را می ت

دسته بندی	پزشکی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	28 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	36

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

ساختمان و عملکرد لیزوزوم و میکروبادی

اطلاعات ما راجع به ساختمان و عمل لیزوزومها و میکروبادیها نسبت به بقیه ارگانل های سلولی بسیار جدید و در سنوات اخیر کسب شده است .اگر چه اجسام کوچک گوناگون موجود در سلولهای گیاهی جانوری به اسامی متفاوتی از قبیل میکروبادی و سیتوزوم نامیده می شدند و لی تنوع ساختمان و عمل آنها تا دهه 1950 شناسایی نشده بود. کشف لیزوزوم و میکروبایدها در خلال دهه 50 را می توان در رابطه با تکامل روشهای میکروسکوپ الکترونی و جزء جزء کردن و تفکیک عناصر سلولی دانست . در عصر حاضر لزوزومها به عنوان یک ارگانل مستقل شناسایی شده در صورتی که پراکسیزومها و گلی اکسیزومها Peroxisome and glayoxysome)) و ارگانل های وزیکولار دیگری مربوط به آنها می شوند . جمیعاً میکروبادی نامیده می‌شوند .

وجود لیزوزوم اولین بار در اوایل دهه پنجاه توسط دیدوChristian de Duve و همکارانش پس از یک سری آزمایشات مفصل به اثبات رسید . این آزمایشات برای مشخص نمودن محلهای درون سلولی دو آنزیم به نامهای گلوکز -6- فسفاتاز و اسید فسفاتاز طراحی شده بود . هموژنات بافت کبد را توسط سانتریفوژ تمایزی به جزء‌های هسته‌ای ، میتوکندریایی ، میکروزومی و سیتوپلاسمی تفکیک نمودند و هر کدام از این قسمت ها را برای مشخص نمودن محتویات آنزیمی آن مورد آزمایش قرار دارند . در مورد گلوکز -6- فسفاتاز آزمایشات به وضوح مشخص نمود که این آنزیم به ذراتی که با جزء میکروزومی رسوب می نمایند باند شده است ، ولی در مورد اسید فسفاتازها در ابتدا استنباط مشخصی را مقدور نمی ساخت به خاطر اینکه ؛

1) فعالیت اسید فسفاتاز در صورتی که هموژنات با همگن ساز یا هموژنیزر (homogenizer) به آرامی تهیه شده باشد یک دهم زمانیست که برای تهیه هموژنات از روشهای قوی تری ،نظیر به کارگیری مخلوط کن ، استفاده نماییم.

2) کل فعالیت آنزیمی جزءهای جدا شده پس از سانتیفیوژ تمایزی دو برابر فعالیت هموژنات اصلی بود و

3) پس از چند روز نگهداری در فریزر ، فعالیت آنزیمی کل هموژنات و همچنین فعالیت جزء های جدا شده ، علی الخصوص جزء میتوکندریایی افزایش قابل ملاحظه‌ای را نشان می داد . این نتایج در جدول 1-8 خلاصه شده است .

جدول 1-8 فعالیت آنزیمی اسید فسفاتاز در جزء های سانتریفیوژی بافت کبد که توسط سانتریفیوژ تمایزی تهیه شده اند .

	فعالیت اسید فسفاتاز (1)
جزء مورد آزمایش	قبل از ذخیره کردن در فریزر	بعد از ذخیره کردن بمدت 5 روز
کل هموژنات	10	89
جزء هسته‌ای	2	10
جزء میتوکندریایی	7	46
جزء میکروزومی	6	10
جزء محلول	6	9

(1)‌مقدار فسفات آزاد شده ، به میکروگرم در مدت 20 دقیقه

این مشاهدات زمانی توجیه گردیدند که دید و همکارانش نشان دادند که فعالیت اسید فسفاتاز محدود به ذرات قابل رسوبی می باشد که غشاء محدود کننده آنها مانع دستیابی سوبسترا به اسید فسفاتاز می گردد .

صرفاً زمانی که این غشاهای محدود کننده پاره شوند و اسید فسفاتاز از ذرات آزاد گردد فعالیت آنزیمی مشخص و ظاهر می شود . این امر زمانی میسر می گردد که برای تهیه هموژنات ، بافت را به وسیله مخلوط کن شدیداً خرد نماییم ، در صورتی که استفاده از هموژنیز تنها باعث انهدام 10 درصد از ازت محتوی اسید فسفاتاز شده ، و فعالیت پایین آنزیمی را سبب می گردد .

در ابتدا دید و همکارانش موفق به تشخیص این مسئله که آنزیم با یک گروه مشخصی از ذرات سلولی در ارتباط می باشد نشدند ، بلکه بر مبنای افزایش فعالیت آنزیمی جزء میتوکندریایی چنین تصور می کردند که اسید فسفاتاز بایستی در میتوکندریها وجود داشته باشد . بهر حال ادامه مطالعات در اوایل دهه پنجاه که در آن جزء میتوکندریایی را توانستند به چندین زیرجزء دیگر تقسیم نمایند مشخص ساخت که اسید فسفاتاز به گروه خاصی از ویزکولهای سلولی که جدا از میتوکندریها می باشند مربوط بوده است . مقارن با این وقایع چهار نوع دیگر از هیدرولازهای اسیدی به نامهای بتا – گلوکورونیداز ((، کاتپسین (Catepsin) ، اسید ریبونوکلئاز (acid ribonuclease) و اسید دی اکسی ریبونوکلئاز(acid deoxyribonuclease) کشف گردیدند که همگی به نحو یکسانی با اسید فسفاتاز در جزء های سانتریفیوژی توزیع شده بودند.

بنابراین 5 آنزیم هیدرولیتیک که همه دارای pH مطلوب اسیدی بوده و بر روی سوبستراهای کاملاً متفاوت اثر می گذاشتند همگی در یک گروه از ذرات سلولی یافت شدند برمبنای اثرات «‌لیز» کنندگی lytic effects)) تمامی این آنزیمها ، دید و نام لیزوزوم را برروی آنها نهاد . متعاقباً تعداد زیادی از آنزیمهای دیگر در لیزوزومها از قبیل پروتئینها، پلی ساکاریدها ، اسیدهای نوکلئیک و لیپیدها در سلول بودند( جدول 2-8)

نکته جالب اینکه دید و موجودیت لیزوزومها را به طور کامل بر مبنای مطالعات بیوشیمیایی تشخیص داد ولی در سال 1955 یکی از همکاران وی به نام نویکوف (Noviloff) جزء سانتریفیوژی غنی از اسید فسفاتاز را با میکروسکوپ الکترونی گذاره مطالعه نمود و اولین ثبوت مورفولوژیکی که وجود لیزوزومها را جدای از میتوکندریها به اثبات می رسانید را ارائه نمود .

در سالهای اخیر ، متدهای پیچیدة سانتریفیوژی برای بدست آوردن جزءهایی با درصد لیزوزم بسیار بالا به کار گرفته شده اند. با سانتریفیوژ تمایزی ، جزء های لیزوزومی همیشه محتوی مقادیری میتوکندری نیز می باشند. اگرچه میانگین ضریب رسوب میتوکندریها بیشتر از لیزوزومها است ، ولی میتوکندریها بنابه اندازه متفاوتی که دارند ، انواع کوچکترشان الزاماً همراه لیزوزومها رسوب می نمایند . ضریب رسوب پراکسی زومها است ، ولی میتوکندریها بنا به اندازه متفاوتی که دارند ، انواع کوچکترشان الزاماً همراه لیزوزومها رسوب می نمایند . ضریب رسوب پراکسی زومها تقریباً مشابه لیزوزومها رسوب می نمایند. ضریب رسوب پراکسی زومها تقریباً مشابه لیزوزمها می باشد و در بافت هایی که پراکسی زوم نیز وجود دارد ، جداسازی جزء لیزوزومی به طور خالص تقریباً غیر ممکن است و حتماً مقداری پراکسی زوم نیز با آن مخلوط می شود. با به کارگیری سانتریفیوژ شیب غلظت هموزنی در مراحل آخر جداسازی ، موفقیتهای بیشتری در امر بدست آوردن جزء خالص تر لیزوزومی حاصل شده است ، زیرا دانسیته تعادل لیزومها (1.22 g/cm³) ، میتوکندریها (1.19g/cm³)و پراکسی زومها (1.23-1.25g/cm³) در شیب سوکروز به مقدار جزئی با هم تفاوت دارند . تمامی روشهای شیب غلظت که برای جداسازی لیزومها مورد استفاده قرار می گیرند ، بر مبنای تکنیکی است که توسط اشنیدر (W.C.Schbneider) ابداع گردیده ، که بر حسب مورد با تغییرات مقتضی به کار گرفته می شوند ( شکل 1-8) در این روش اکثر میتوکندریها در منطقه 1.19g/cm³ متوقف می گردند. در صورتی که لیزوزمها در منطقه 1.22 g/cm³ تشکیل نوار مستقلی را می دهند .

خالص ترین لیزوزومها از بافت های جانوری که قبلاً‌توسط تریتون WR-1339 ، دکستران (Dextran) و توروتراست (Thorotrast) تیمار شده اند قابل دستیابی می باشند . مقادیر زیادی از این ترکیبات سریعاً توسط لیزوزمهای سلولی جذب شده ودانسیته آنها را به نحو قابل ملاحظه‌ای تغییر می دهد . برای مثال ، جذب تریتون WR-1339 میانگین دانسیته لیزوزمها را از 22/1 به 10/1 کاهش می دهد . نکته جالب توجه این است که ، اگرچه دانسیته لیزوزمها پس از کاربرد تریتون به نحو مؤثری کاهش می یابد ، اندازه آنها بزرگتر می شود که در نتیجة آن لیزوزمهای حاوی تریتون دارای ضریب رسوبی همانند لیزوزومهای نرمال ولی دانسیته کمتر می ‌گردند .

چون آنزیمهای لیزوزومی توسط غشایی محصور بوده ، و فقط در صورت پاره شدن این غشاء می توانند برروی سوبسترا اثر بگذارند ، لیزوزوم هستند معمولاٌ قبل و بعد از کاربرد روشهایی که به شکسته شدن غشاء لیزوزومها منجر گردد آنها را در مجاورت سوبسترای مناسب قرار می دهند. چون اکثر سوبستراهای هیدرولازهای لیزوزومی قادر به عبور از غشاء آن نبوده ، بنابراین لیزوزومها تا زمانی که سالم باشند فعالیتی نداشته ولی با بکارگیری روشهایی از قبیل سونیفیکاسیون ، انجماد و ذوب کردنهای پی در پی، اضافه نمودن ترکیبات لیزکننده مانند ، نمکها ، دیجیتونین ، تریتون x-100و... غشاء محدود کننده آنها پاره شده و محتویات آنزیمی آنها آزاد می گردد. دراین شرایط اگر سوبسترایی اضافه نماییم سریعاً هیدرولیز می گردد .

ساختمان و شکل لیزوزمها

لیزوزومها از نظر ساختمانی ناهمگن بوده و اندازه و مورفولوژی بسیار گوناگون و متفاوتی را دارا می باشند و به همین دلیل شناسایی لیزوزمها صرفاًٌبر مبنای معیارهای مورفولوژیکی مقدور نمی باشد . دید و نویکوف جزءهای سانتریفیوژی غنی از لیزوزوم را با میکروسکوپ الکترونی مطالعه نمودند و ذراتی که گمان می رفت لیزوزومها باشند را به اندازه یک میتوکندری کوچک دیدند که قطری برابر 1/0 تا 8/0 میکرون داشته و توسط یک غشاء احاطه شده بودند و تاحدودی متراکم نسبت به الکترون به نظر می رسیدند ، شناسایی لیزوزومها در مقاطع سلولی کاریست به مراتب مشکل تر زیرا ارگانل های کوچک متراکم دیگری نیز یافت می شوندکه توسط یک غشاءمحصور شده اند .

جدول2-8-بعضی از آنزیمهای موجود در لیزوزومها

آنزیم	سوبسترا
پروتئازها و پپتیدازها
کاتپسین E,D,C,B,A	پروتئینها و پپتیدهای گوناگون
کلاژناز	کلاژن
آریل آمیداز	آریل آمیدها
پپتیداز	پپتیدها
نوکلئازها
اسید ریبونوکلئاز	RNA
اسید دی اکسی ریبونوکلئاز	DNA
فسفاتازها
اسید فسفاتاز	مونواسترهای فسفات
فسفودی استراز	اولیگونوکلئوتیدها ، فسفودی استرها
فسفوتیدیک اسید فسفاتاز	فسفاتید یک اسیدها
آنزیمهای اثر کننده برروی زنجیره های کربوهیدارتی گلیکوپروتئینها و گلیکولیپیدها
بتا- گالاکتوزیداز	بتا – گالاکتوزیدها
استیل هگزوزآمینیداز	استیل هگزوآمینیدها ، سولفات هپارین
بتا – گلوکوزیداز	بتا- گلوکزیدها
آلفا- گلوکوزیداز	گلیکوژن
آلفا – مانوزیداز	آلفا- مانوزیدها
سیالیداز	مشتقات سیالیک اسید
آنزیمهای اثر کننده برروی گلیکوزآمینوگلیکان
لیزوزیم	موکوپلسی ساکاریدها ، دیواره سلولی باکتریها
هیالورونیداز	هیالورونیک اسید ، کندرونیتین سولفات
بتا- گلوکورونیداز	پلی ساکاریدها، موکوپلی ساکاریدها
آریل سولفاتاز B,A	آریل سولفاتها ، سولفات سربروزید ، کندروئیتین سولفات
آنزیمهای اثر کننده برروی لیپیدها
فسفولیپاز	لسیتین ، فسفاتیدیل اتانول آمین
استراز	استرهای اسید چرب
اسفنگومیلیناز	اسفنگومیلین

کاربرد روشهای سیتوشیمیایی در سطح میکروسکوپ الکترونی که در آن لیزوزومها بر مبنای محتویات آنزیمی آنها شناسایی می شوند بسیار معتبرتر می باشد. در میان این روشها ، روشی که گموری ( Gomori) در سال 1952 ارائه نموده قابل توجه می‌باشد و لیزوزومها را بر مبنای وجود مقادیر زیاد اسید فسفاتازآنها شناسایی می‌نمایدودر روش گسوری بافتی را که باید مورد آزمایش قرار گیرد در محیطی با pH،معادل 5 و بتا – گلیسروفسفات( ) که سوبسترایی برای اسید فسفاتاز یم باشد و یک نمک سرب مانند نتیرات سرب انکوبه می نمایند فسفاتی که به طریقه آنزیمی از سوبسترا داشته می شود با یونهای سرب ترکیب شده و فسفات سرب که غیر محلول می باشد را تشکیل داده که در محل فعالیت آنزیم ( داخل لیزوزوم ) رسوب می نماید . چون فسفات سرب نسبت به الکترون متراکم می باشد ، لذا در زیر میکروسکوپ الکترونی لیزوزومها به صورت اجسام تیره گرانولار دیده می‌شوند(شکل2-8) برای شناسایی بامیکروسکوپ نوری از سولفید آمونیوم استفاده می‌شود تا فسفات سرب را به سولفید سرب تبدیل نماید که به صورت تیره قابل مشاهده می باشد.

چندین حالت مختلف لیزوزومی درسلولها شناسایی شده اندکه عبارتند از :

1- لیزوزوم اولیه (Premary lysosome)

2- لیزوزوم ثانویه (secondary lysosome)

3- اجسام رسوبی یا پس مانده (residual bodies)

شکل1-8- مراحل جداسازی لیزوزومها که در آن روشهای سانتریفیوژ تمایی و شیب غلظت به طور توأم به کار گرفته شده است

لیزوزومهای اولیه – به این گروه از لیزوزومها پروتولیزوزوم (protolysosme) هم گفته می شود و ارگانل هایی هستند که توسط یک غشاء محصور بوده وتازه ازقسمت ترانس –گلژی جداشده اند.اگرچه اندازه آنها متفاوت می باشد ولی لیزوزوم اولیه تیپیک درحدود 100 نانومتر قطر داشته و ذراتی دست نخورده می باشند بدین معنی که آنزیمهای آنها هنوز در واکنش های هیدرولیتیک شرکت نکرده اند.

لیزوزو ثانویه- دونوع متفاوت ازلیزوزومهای ثانویه را می توان شناسایی نمود

1- واکوئولهای هترو فاژیک (heterophagic vacuoles) که به هترو لیزوزوم یا فاگولیزوزوم نیز مرسوم می باشند و

2- واکوئولهای اتوفاژیک که اتولیزوزوم نیز نامیده می شوند.واکوئولهای هتروفاژیک به وسیله اتصال لیزوزوم اولیه باواکوئولهای سیتولاسمی که حاوی مواد خارج سلولی بوده وتوسط یکی از انواع متنوع پروسه های آندوسیتوزی به داخل سلول راه یافته اند ،تشکیل می گردد.

شکل2-8- فتومیکروگراف الکترونی از گروهی که از لیزوزمها ، این گروه های لیزوزومی اغلب در نزدیکی میتوکندریها مشاهده می گردند .

پس از اتصال هیدرولازهای لیزوزوم اولیه به داخل آندوزوم ترشح شده وباعث هضم محتویات آنها می گردد واکوئولهای اتوفاژیک حاوی اجزایی می باشند که از سیتو پلاسم خود سلول جدا گشته اند وممکن است شامل میتوکندریها،میکروبادیها و قطعات شبکه آندوپلاسمی صاف وخشن باشند. هضم ارگانل های سلولی یک پدیده طبیعی است که درخلال رشد وترمیم و علی الخصوص دربافت های درحال تمایز، رایج ومتداول می باشند.

واکوئولهای اتوفاژی که محتوی میتوکندیهای نیمه هضم شده می باشنددرشکل 3-8 نشان داده شده اند پس از تشکیل واکوئولهای هتروفاژیک واتو فاژیک هضم آنزیمی سریعاً شروع می گردد و همانطوری که هضم ادامه می یابد به خاطر تغییرات حاصله،لیزوزوم ثانویه در این مرحله به صورت واکوئول هضمی (digestive vacuole) شناسایی می گردد.

لیزوزوممیکروبادیساختمان و شکل لیزوزمها

بررسی موقعیت کلی نیروگاه گازی ری

نیروگاه گازی ری در زمینی به مساحت 525000 متر مربع در جاده قم ـ شهرک باقرشهر واقع در جنوب پالایشگاه تهران و به فاصلة تقریبی 7 کیلومتری شهر ری قرار گرفته است در اواسط سال 1355 کار نصب 14 واحد آن شروع شد ( 6 واحد آسک خریداری شده برای اهواز و و 8 واحد هیتاچی خریداری شده برای بندرعباس ) در کمتر از 8 ماه اولین واحد آن به مدار آمده و 13 واحد دیگر در ظرف

دسته بندی	برق
فرمت فایل	doc
حجم فایل	40 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	68

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

مقدمه

نیروگاه گازی ری در زمینی به مساحت 525000 متر مربع در جاده قم ـ شهرک باقرشهر واقع در جنوب پالایشگاه تهران و به فاصلة تقریبی 7 کیلومتری شهر ری قرار گرفته است در اواسط سال 1355 کار نصب 14 واحد آن شروع شد ( 6 واحد آسک خریداری شده برای اهواز و و 8 واحد هیتاچی خریداری شده برای بندرعباس ) در کمتر از 8 ماه اولین واحد آن به مدار آمده و 13 واحد دیگر در ظرف سه ماه بعد به مدار آمدند . در خلال نصب واحدهای فوق الذکر کار خرید و عقد قرارداد جهت نصب 30 واحد دیگر با شرکت های مخلتف انجام پذیرفت و در پایان تابستان 1356 کار نصب این واحدها نیز به پایان رسید. در رژیم گذشته و در دوره تحویل موقت ، کار نگهداری و تعمیرات واحدها توسط پرسنل خارجی انجام می‌گرفت که با سقوط رژیم و پیروزی انقلاب شکوهمند اسلامی‌پرسنل خارجی به بهانه های مختلف و در برخی موارد حتی بدون تحویل دائم واحدها ، و با خیال توقف کامل نیروگاه در آینده نزدیک ، ایران را ترک نمودند ،‌ ولی همت و تلاش و پشتکار برادران متعهد و مسلمان ایرانی ، در زمان کوتاهی خلاء پرسنل خارجی را پر کرده و با به مدار آوردن تک تک واحدها که اکثراً هم دارای اشکالاتی بودند و با بهره برداری و انجام تعمیرات مختلف بطلان اندیشه آنان را به اثبات رساندند. در سال 1360 تعداد 4 واحد ، از واحدهای گازی آ.ا.گ این نیروگاه بعلت ضرورت هائی به شیروان منطقه خراسان و در سال 1380 تعداد دو واحد ، از واحدهای گازی هیتاچی به بندر عباس و نیز در سال 1381 تعداد یک واحد از واحدهای گازی آ. ا.گ به کیش انتقال داده شدند و در حال حاضر نیروگاه گازی ری دارای 37 واحد گازی از 5 شرکت مختلف ( آسک ـ هیتاچی ـ فیات ـ میتسوبیشی و آ.ا.گ ) می‌باشد که قدرت نامی‌نصب شده حدوداً 1200 مگاوات می‌باشد . در شرایط ISO ،‌ از آنجایی که قدرت عملی قابل تولید واحدهای گازی ارتباط مستقیم با درجه حرارت هوا ،‌‏ فشار و نوع سوخت ( گاز یا گازوئیل ) دارد . لذا تولیدی عملی آن در فصول مختلف و با نوع سوخت مصرفی متفاوت خواهد بود .

سوخت مصرفی این نیروگاه گاز و گازوئیل می‌باشد.

در حال حاضر گاز نیروگاه ری از طریق خط لوله گاز سراسری شرکت گاز و توسط دو ایستگاه شماره 1 و 2 نصب شده در محوطه نیروگاه که ظرفیت هر یک از 110000 متر مکعب در ساعت با فشار Psi 250 می‌باشد ، تأمین می‌گردد.

واحدهای آسک و هیتاچی قدیم و جدید از ایستگاه شماره یک و واحدهای میتسوبیشی و آ.ا.گ و فیات از ایستگاه شماره 2 تغذیه می‌شوند.

سوخت گازوئیل در پنج مخزن ذخیره می‌شود ،‌ سه مخزن هر یک با ظرفیت 8 میلیون لیتر که واحدهای فیات و آسک و هیتاچی قدیم و جدید را تغذیه می‌کنند و دو مخزن با ظرفیت هر یک 15 میلیون لیتر که واحدهای میتشوبیشی و آ.ا.گ را تغذیه می‌نمایند . لازم به توضیح است که تمامی‌واحدهای این نیروگاه هم با گازوئیل و هم با گاز می‌توانند کاری کنند . مقدار مصرف سوخت در بار پایه در جدول نشان داده شده است.

نقش توربین گاز در صنعت برق :

از توربینهای گازی استفاده ای غیر از تولید انرژی الکتریکی نیز استفاده می‌گردد . این توربینها بخاطر خصوصیات ویژه ای که دارند می‌توانند برای یک سری موارد دیگر نیز استفاده شوند که از آنچه می‌توان نام برد ، استفاده به عنوان موتور جت در هواپیماها برای تأمین نیروی محرکه هواپیما و نیز استفاده به عنوان محرکه یک پمپ قوی مثل پمپهائی که جهت تزریق گاز در چاههای نفت ، جهت بالا بردن راندمان استخراج بکار برده می‌شود.

ولی معرفی توربین گاز ، عمدتاً آشنایی با توربیهای گاز صنعتی است که در صنعت تولید برق استفاده می‌شوند.

توربین گاز در اواخر دهه 50 میلادی به عنوان تولید برق در شبکه ها مورد استفاده قرار گرفت و در طی مدت 20 سال میزان استفاده از آن 50 برابر شده است .

میزان مصرف برق در ساعات مختلف شبانه روز فرق می‌کند ، برای مثال در بعضی از ساعات شبانه روز ، ( مانند فاصلة ساعت 10 تا 12 صبح و از تاریک شدن هوا بمدت حدوداً دو ساعت در شب ) مصرف برق خیلی بالاست و به حداکثر خود می‌رسد و در بعضی ساعات مانند ساعات بین نیمه شب تا صبح ،‌ مصرف برق خیلی پائین است و در بقیه اوقات ،‌ مقدار متعادل را دارد .

دیاگرام زیر تغییرات بار مقدار مگاوات مصرفی در مقابل ساعات شبانه روز را نشان می‌دهد .

یک مقدار از بار مصرفی تقریباً در تمام ساعات شبانه روز ثابت است که به آن بار پایه ( BASE LOAD ) می‌گویند. یک مقدار بار نیز تنها در ساعات محدودی از شبانه روز اتفاق می‌افتد و مقدار آن بیشتر از بار در بقیه ساعات شبانه روز می‌باشد این بار را بار رپیک ( PEAK LOAD ) می‌گویند . نوسانات بین بار پایه و بار پیک را بار میانه یا متوسط (INTERMEDIATE LOAD) می‌نامند .

برای تأمین بار پایه، به نیروگاههایی احتیاج است که خرج جاری آن پائین باشد ، مانند نیروگاههای بخاری ،‌ نیروگاههای هسته ای و نیروگاههای آبی .

این نیروگاهها دارای خرج جاری پائین ولی خرج نصب یا خرج اولیة‌ آن بالاست ، نیروگاههای بخاری ،‌ بخاطر سوخت ارزان ( سوخت مصرفی آنها معمولاً مازوت است)، جهت تأمین بار پایه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برای تأمین باری پیک ،‌ به نیروگاههایی احتیاج است که خرج نصب آن پائین و سرعت راه اندازی و باردهی سریع را دارا می‌باشد، حتی اگر خرج جاری آن بالا باشد ( مثلاً سوخت گران مصرف نماید )‌. در این رابطه برای تأمین بار پیک از توربینهای گازی که دارای خصوصیات فوق می‌باشند ، مورد استفاده قرار می‌گیرد . برای تأمین بار میانه نیز ترکیبی از نیروگاههای مختلف که اقتصادی تر باشد مورد استفاده قرار می‌گیرد. لذا یکی از مهم ترین موارد استفاده توربین های گاز در صنعت برق ، تأمین بار پیک توسط این واحدهاست.

البته در ایران به علت اینکه مسأله تأمین سوخت ( گاز یا گازوئیل ) ، مساله مهمی‌را ایجاد نمی‌کند ،‌ از واحدهای گازی برای تأمین بار پایه نیز استفاده می‌گردد.

یکی دیگر گر از موارد استفاده واحدهای گازی در صنعت برق ، استارت در خاموشی (BLACK START) می‌باشد.

واحدهای گازی که با دیزل استارت می‌شوند قادر خواهند بود با استفاده از باطری های موجود در باطریخانه خود که همیشه شارژ هستند ، در زمانی که شبکه بی برق می‌باشد ، استارت شده و به مرحلة بار دهی برسد و برق تولید شده را به شبکه انتقال دهد.

یکی دیگر از موارد استفاده از واحدهای گازی ، موتوری کردن ژنراتور می‌باشد که به کندانسور کردن معروف است و در بعضی از واحدها که دارای S.S.S کلاچ می‌باشند انجام می‌گیرد ،‌ این کلاچ بین محور توربین و ژنراتور قرار گرفته که می‌تواند این دو محور را از هم جدا نماید و با جدا شدن محور توربین از ژنراتور، در حالی که ژنراتور به شبکه متصل است ، با خاموش کردن توربین و باز شدن S.S.S کلاچ ،‌ دور توربین نسبت به ژنراتور افت پیدا کرده و ژنراتور به صورت موتور در می‌آید و به این وسیله ولتاژ شبکه را تنظیم می‌نمایند.

بررسی دیاگرم لاجیکی مراحل راه اندازی و بارگیری و توقف واحدهای میتسوبیشی

شرایطی که قبل از راه اندازی باید وجود داشته باشد تا واحد قابل استارت باشد:

1 ـ ترنینگر در مدار بوده و لامپ آن روشن باشد

2 ـ صحت شرایط برای اینترلاک استارت وجود داشته باشد.

برای اینترلاک استارت باید صحت شرایط زیر وجود داشته باشد:

1-2- وضعیت تمام کلید های سیستم های کمکی در M.C.C بصورت اتوماتیک باشد . اگر وضعیت کلید ها در M.C.C در حالت AUTO باشد با توجه به گیت AND در این مسیر ، ورودی به آن یک ( 1 ) است و سیگنال یا ولتاژ خواهیم داشت.

چنانچه وضعیت کلید های سیستم های کمکی و یا وضعیت کلید موتور پمپ اصلی گازوئیل و کلید پمپ ترانسفر ( انتقال سوخت ) گازوئیل غیر از حالت AUTO باشد ، سیگنال لامپ مربوط به آلارم M.C.C SWITCH POS.WRONG را روشن می‌نماید که نشاندهندة AUTO نبودن هر کدام از کلید ها خواهد بود.

2-2- اگر وضعیت کلید موتور پمپ اصلی گازوئیل و کلید پمپ ترانسفر گازوئیل در حالت AUTO بوده و انتخاب سوخت گازوئیل باشد و یا در صورتیکه انتخاب سوخت گاز باشد و فشار گاز تأمین بوده و بالاتر از 13 باشد ، ورودی دیگر گیتAND نیز یک ( 1 ) و دارای سیگنال خواهد بود.

چنانچه فشار گاز ورودی پائین بوده و توسط کلید فشاری PS-253B احساس شود که به کمتر از 13 رسیده است ، سیگنال مربوطه لامپ آلارم FUEL GAS SUPPLY PRESS LOW را روشن که نشان دهندة پائین بودن فشار گاز می‌باشد.

3-2- لامپ مربوط به FLAME ON خاموش بوده و شعله برقرار نباشد ، در این حالت ورودی دیگر گیت AND، نیز یک (1) خواهد شد. چنانچه زمان غیر از زمان جرقه زدن ، جرقه زنها فعال شود و لامپ FLAME ON روشن باشد، ABNORMAL FLAME (شعله غیر عادی است ) روشن می‌گردد.

4-2- سیستم در حالت آزمایش با سیمولاتور نباشد ، در این حالت ورودی چهارم گیت AND ،‌ نیز یک ( 1 ) می‌گردد.

چنانچه واحد در حالت آزمایش تشابه مگک باشد، سیگنال مربوطه لامپ آلارم
SIMULATION TEST (تست تشابه ) را روشن می‌نماید.

5-2- فشار هوای تانک کلاچ کاهش نیافته باشد . اگر فشار هوای تانک کلاچ بیشتر از 14 باشد ، آخرین ورودی به گیت ‌AND ، نیز یک ( 1 ) خواهد شد .

هر گاه فشار هوای تانک کلاچ توسط کلید فشاری PS-402B حس شود که به کمتر از 14 رسیده است دراین حالت آلارم CLUTCH AIR TANK PRESS LOW. ظاهر می‌گردد. با توجه به این که کلیه ورودیهای گیت AND اولی ، در صورت صحت شرایط فوق یک ( 1 ) شده ، در نتیجه خروجی گیت مذکور نیز یک ( 1 ) می‌گردد لذا با توجه به وجود گیت AND بعدی ،‌ یکی از ورودی های این گیت یک ( 1 ) خواهد شد.

6-2- مانیتور درجه حرارت در وضعیت غیر عادی نباشد. اگر اشکالی در مانیتور درجه حرارت وجود نداشته باشد ورودی دیگر گیت AND نیز یک ( 1 ) و دارای سیگنال خواهد بود . چنانچه اشکالی در مانیتور درجه حرارت وجود داشته باشد بطور مثال تغذیه مانیتور قطع و یا مدار هر یک از ترموکوپلها در حالت باز باشد سیگنال مربوطه لامپ آلارم TEMP.MONITOR ABNORMAL را روشن می‌نماید.

7-2- سیگنال ارسالی از کنترل کنندة آنالوگ مگک ( MEGAC ) غیر عادی نباشد ،‌ در این حالت ورودی دیگر گیت AND ،‌ نیز یک ( 1 ) است.

چنانچه سیگنال ارسالی از مگک غیر عادی باشد ،‌لامپ آلارم MEGAC SIGNAL ABNORMAL روشن خواهد شد.

8-2- منبع تغذیه کمکی AC 380V از کارنیفتاده باشد ( قطع نباشد ) .اگر ولتاژ تغذیه AC380V عادی باشد یکی دیگر از ورودهای گیت AND ، یک ( 1 ) و دارای سیگنال خواهد بود . چنانچه ولتاژ AC380V قطع باشد و یا در مدار تغذیه 380 ولت AC اتصال کوتاه انجام شده باشد ، سیگنال مربوطه لامپ آلارم AC 380 V POWER FAIL را روشن خواهد کرد.

9-2- اشکالی در مدار کمکی جهت ملسک وجود نداشته باشد ، پس ورودی دیگر گیت AND ،‌ یک (1) و سیگنال برقرار خواهد شد.

اگر اشکالی در مدار کمکی ( BACK UP – SEQUENCE) پیش آید ،‌آلارم
BACK UP SEQUENCE ABNORMAL ظاهر می‌گردد.

10-2- اشکالی در سیستم حفاظت آتش وجود نداشته باشد ، در این حالت یکی دیگر از ورودی های گیت AND ،‌ یک (‌1 ) می‌باشد. چنانچه اختلالاتی در سیستم اطفاء حریق رخ دهد و یا پودر CO2 دارای فشار کافی نباشد ، سیگنال مربوطه آلارم
FIRE PROTECTION FAULT را روشن می‌کند.

با وجود صحت شرایط فوق ( بند 6-2 الی 10-2 ) تمام ورودی های گیت AND بعدی، یک ( 1 ) است و دارای سیگنال یا ولتاژ خواهد بود ، لذا یکی دیگر از شرایط استارت واحد فراهم می‌گردد.

3 ـ عدم دریافت فرمان تریپ ( TRIP ) توربین گاز یا عدم عملکرد رلة L86 .

شرایطی که باعث فرمان تریپ توربین گاز و عملکرد رله L86 می‌گردد عبارتند از :

1-3- اگر لرزش یاتاقانهای 1 الی 5 از نقطه تنظیم بیشتر گردد یعنی لرزش یاتاقانها در حالت LOAD NO به 250 میکرون و در حالات بارگیری به 130 میکرون برسد آلارم قرمز HIGH VIBRATION ظاهر و رله L86 فعال می‌گردد.

2-3- چنانچه فرمان جرقه صادر شود و بعد از گذشت زمان 100 ثانیه شعله در اتاق احتراق برقرار نشود و شعله بین ها شعله را نبینند ، آلارم قرمز FLAME OUT ظاهر می‌گردد .

3-3- هنگامیکه سرعت واحد زیر 85% باشد و بلید والوها بسته باشند سیگنال مربوطه آلارم قرمز BLEED VALVE CLOSE را روشن می‌نماید و رله L86 عمل می‌نماید.

4-3- هنگامیکه سرعت واحد کمتر از 85% باشد و گایدون مدخل ورودی هوا باز باشد، آلارم قرمز INLET GUIDE VANE OPEN ظاهر می‌گردد.

5-3- چنانچه درجه حرارت هوای خنک کن روتور ( ROTOR COOLING AIR ) به نقطه تنظیم آلارم و به برسد ، آلارم قرمزROTOR COOLING AIR TEMP.HIGH ظاهر خواهد شد.

6-3- چنانچه آتش سوزی در واحد رخ داده و درجه حرارت ، در نقاط مختلف توربین به بیش از حد مجاز برسد مثلاً درجه حرارت داخل موشکی توربین ( اگزوز ) توسط ترموکوپل مقدار را حس نماید ،‌ باعث عملکرد رله L86 شده و آلارم قرمز FIRE ظاهر خواهد شد.

7-3- هر گاه پوش باتون (PUSH BUTTON) توقف اضطراری (EMERG STOP ) توسط اپراتور فشرده شود ، باعث تریپ توربین گاز و ظاهر شدن آلارم
EMERG HAND TRIP می‌گردد.

8-3- چنانچه درجه حرارت فلز یاتاقان ها به درجه سانتی گراد برسد باعث فعال شدن رلة L86 شده و آلارم قرمز BEARING METAL TEMP.HIGH ظاهر می‌شود.

9-3- چنانچه فشار روغن روغنکاری توسط کلید فشاری PS-112 A ،‌‌‏ فشار کمتر از 8/0 را احساس نماید ، آلارم قرمز LUBE OIL PRESS LOW ظاهر می‌گردد.

10-3- هنگامیکه موتور راه انداز روشن باشد و فشار هوای کلاچ توسط کلید فشاری PS-412A احساس شود به کمتر از 12 رسیده باشد، آلارم قرمز CLUTCH AIR PRESS ABNORMAL ظاهر خواهد شد.

11-3- هنگامیکه موتور راه انداز در مدار نباشد و فشار هوای کلاچ بالا باشد ، سیگنال مربوطه آلارم قرمز CLUTCH AIR PRESS ABNORMAL را روشن می‌نماید.

12-3- زمانی که فشار گاز ورودی توسط کلیه فشاری PS-257 حس شده و به کمتر از 11 برسد ،‌آلارم FUEL GAS SUPPLY PRESS LOW ظاهر و رله L86 عمل می‌کند .

13-3- چنانچه انتخاب سوخت واحد گازوئیل باشد و فشار مکش پمپ سوخت گازوئیل توسط کلیه فشاری PS-204B حس شود که به صفر رسیده و یا موتور پمپ سوخت گازوئیل از کار بیفتد باعث تریپ و ظاهر شدن آلارم قرمز
F.O.P. SUCTION PRESS LOW و یا F.O.P, MOTOR TRIP می‌گردد.

14-3- هر گاه متوسط درجه حرارت گاز خروجی توربین بیشتر از 580 شود و یا متوسط درجه حرارت مسیر پره ها بیشتر از 650 گردد فرمان تریپ توربین گاز با آلارم BLADE PATH EXH.GAS TEMP.HIGH می‌گردد.

15-3- هر گاه متوسط درجه حرارت پره ها در 18 نقطه با پائین ترین آن از حد مجاز تجاوز کرده و به 60 برسد ، رله L86 فعال شده و آلارم قرمز BLADE PATH SPREAD TEMP.HIGH ظاهر می‌گردد.

16-3- هر گاه دو خط تغذیه که برای مگک (MEGAC) استفاده شده است قطع شود ، آلارم قرمز MEGAC P.S DOUBLE FAIL ظاهر می‌گردد.

17-3- هنگامیکه سیگنال سرعت روی MEGAC وضعیت غیر عادی پیدا نماید ، رله L86 عمل نموده و آلارم قرمز MEGAC SIGNAL ABNORMAL ظاهر می‌شود.

18-3- چنانچه موتور راه انداز ، در زمان راه اندازی از کار بیفتد با آلارم قرمز STARTING MOTOR TRIP واحد تریپ می‌نماید.

19-3- هر گاه فشار روغن تورک کنورتر توسط کلیه فشاری PS-113 احساس گردد که به کمتر از 2 و یا درجه حرارت و روغن درین تورک کنورتر توسط ترموکوپل TE-411 به 100 برسد باعث تریپ واحد با آلارم TORQUE CON.ABNORMAL می‌گردد.

20-3- در صورتیکه سیستم OVER SPEED الکتریکی یا مکانیکی سرعت بیشتر از %112 دور نامی‌را اعلام نمایند ، با عملکرد این سیستم باعث تریپ توربین با آلارم قرمز OVER SPEED می‌گردد.

21-3- زمانی که رله فرکانس کم ( UNDER FREQUENCY RELAY) ، فرکانس ژنراتور را به مقدار HZ47 احساس نماید،لامپ آلارم قرمز UNDER FREQUENCY توسط سیگنال مربوطه روشن خواهد شد.

22-3- وقتی که برنامة مرحله ای ملسک (MELSEC) بطور صحیح کار نکند ، تریپ واحد با آلارم قرمز BACK-UP SEQUENCE ACTUATE انجام می‌گیرد.

23-3- چنانچه اشکالی در C.P.U ملسک ایجاد شود ، رلة L86 فعال و آلارم قرمز MELSEC C.P.U ERROR ظاهر می‌شود.

24-3- زمانی که اشکالی در منبع تغذیه AC 110 V و یا DC 125V کنترل کنندة مدار ملسک بوجود آید ،‌آلارم قرمز MELSEC POWER FAIL ظاهر می‌گردد .

25-3- اگر درجه حرارت C.P.U ملسک بیشتر از 50 شود ( به علت اشکال در فن خنک کن ملسک و یا بالا بودن درجه حرارت اتاق فرمان واحد ) تریپ واحد با ، آلارم قرمزTEMP.HIGH MELSEC C.P.U صورت می‌گیرد.

26-3- چنانچه عملکرد لاجیک C.P.U ملسک غیر عادی بوده و اشکالی در کارت کنترل (SCB یا SCA ) CPU بوجود آید آلارم قرمزTEST PROGRAM ABNORMAL ظاهر و رله L86 عمل می‌نماید.

27-3- به علت فقدان منبع تغذیه DC 125V جهت پانل رلة کمکی اینترلاک آلارم قرمز DC 125 V POWER FAIL ظاهر خواهد شد.

28-3- چنانچه در هر قسمت الکتریک واحد اشکالی بوجود آید باعث فعال شدن رلة L86 می‌گردد.

با توجه به دیاگرام کنترل لاجیکی ، برای اینکه لامپ سیگنال READY TO START روشن گردد و واحد آماده راه اندازی شود باید خروجی گیت AND در مسیر ،‌ یک (1) شده و دارای سیگنال یا ولتاژ باشد و لازمه آن این است که تمام ورودی های گیت AND ، یک ( 1 ) گردد لذا باید شرایط زیر موجود باشد:

1 ـ ترنینگر در مدار بوده و لامپ TURNING ON روی پانل توربین روشن باشد . با روشن بودن لامپ مذکور در قبل از راه اندازی ،‌ الکترو موتور AC هر دقیقه سه بار شفت توربین را به حرکت در می‌آورد و خروجی TG ON مقدار یک ( 1 ) شده و دارای سیگنال خواهد بود.

2 ـ وصل رلة اینترلاک استارت START INTERLOCK.

چنانچه صحت شرایط اینترلاک استارت که قبلاً توضیح داده شد وجود داشته باشد، ورودی دیگر گیت AND نیز یک (1) و دارای سیگنال یا ولتاژ می‌باشد.

3 ـ عدم دریافت فرمان تریپ (TRIP) توربین گاز و یا عدم فعالیت رله L86 .

چنانچه عدم دریافت تریپ وجود داشته باشد و رله L86 عمل نکرده باشد ، ورودی به گیت NOT ، صفر (0) و خروجی آن بر عکس شده و یک (1) می‌گردد در نتیجه تمام ورودیهای گیت AND یک (1) است و در خروجی گیت مذکور زمانی سیگنال یا ولتاژ خواهیم داشت که ورودیهای آن یک (1 ) باشد . لذا سیگنال برقرار شده در خروجی گیت AND به L رسیده و لامپ READY TO START را روشن می‌نماید. در این حالت پمپ روغن کمکی در وضعیت LOW بوده و فشار روغن را جهت روغنکاری تأمین می‌نماید.

با روشن شدن لامپ READY TO START واحد آماده راه اندازی می‌باشد و با توجه به وجود گیت AND در مسیر ،‌ یکی از ورودیهای آن یک (1) و دارای سیگنال می‌باشد . حال اگر پوش باتون استارت را فشار دهیم ورودی دیگر گیت AND ، نیز یک (1) شده و در خروجی سیگنال خواهیم داشت و واحد استارت می‌گردد.

با استارت واحد ، خروجی گیت AND به مقدار یک (1) می‌رسد و فیلیپ فلاپ
(FLIP-FLOP) موجود SET می‌گردد و خروجی فیلیپ فلاپ نیز به مقدار یک (1 ) باقی مانده و سیگنال به CONTROL ON MASTER رسیده و لامپ آن را روشن نموده و رلة MASTER RELAY ) ) L4 ، انرجایزید می‌گردد.

سیگنال خروجی (F.F) اولی ، فیلیپ فلاپ دیگری را SET نموده و خروجی آن یک (1) شده و اجزاء و سیستمهای زیر را وارد مدار می‌نماید:

1 ـ فنهای کولر هوای خنک کن وارد مدار می‌گردد.

1 – COOLING AIR COOLER FAN ON

2 ـ فنهای کولر روغن روغنکاری وارد مدار می‌شود.

2- LUBE OIL COOLER FAN ON

3 ـ فن خنک کن هوای اینسترومنت وارد مدار می‌شود.

3- INST.AIR COOLER FAN ON

4 ـ فن گردگیر ( DUST LOUVER ) ژنراتور وارد مدار می‌شود.

4- GEN.DUST LOUVER FAN ON

5 ـ فن گرد گیر ( DUST LOUVER ) فیلتر هوای کمپرسور وارد مدار می‌گردد.

5- AIR FILTER DUST LOUVER FAN ON

چنانچه به هر علتی MASTER CONTROL OFF گردد (فرمان توقف صادر شود) به علت وجود رله تأخیر زمانی TIME DELAY که سر راه آن قرار دارد بعد از یک ساعت تأخیر، FLIP-FLOP موجود را ریست نموده و تجهیزات فوق از مدار خارج می‌گردند .

مرحلة بعدی زمانی است که پمپ روغن کمکی با سرعت بالا ( HIGH) وارد مدار می‌شود و لازمه آن این است که سیگنال ( سرعت بالا ) به آن اعمال گردد . با توجه به گیت AND در مسیر ، یکی از ورودیهای این گیت از قبل (1) بوده و دارای سیگنال می‌باشد. چنانچه سرعت واحد به دور نهایی RATED SPEED نرسیده باشد ، خروجی PATED SPEED ، صفر (0) است و چون در سر راه آن گیت NOT وجود دارد آنرا معکوس کرده و در خروجی یک (1) خواهد شد و ورودی دیگر گیت AND نیز یک (1) و در خروجی سیگنال برقرار شده و پمپ روغن کمکی با سرعت بالا (AUX.L.O.PUMP HIGH SPEED) وارد مدار می‌گردد و فشار 6.5 را جهت روغنکاری تأمین می‌نماید.

مرحله بعد تورک کنورتر و کلاچ را ه انداز در مدار قرار می‌گیرد، در این مرحله سیگنال به گیت AND رسیده و یکی از ورودی های آن یک (1) است و ورودی دیگر زمانی یک (1 ) است که سرعت کمتر از 67 % باشد در این حالت خروجی SPEED <67% صفر (0) و چون در سر راه آن گیت NOT وجود دارد آنرا معکوس کرده و خروجی آن یک (1) می‌گردد و در نتیجه دو ورودی گیت AND ، یک (1) و در خروجی سیگنال خواهیم داشت که این سیگنال باعث عملکرد رلة 0173 X می‌گردد و سونولوئید والو412A بر قرار شده و باز می‌شود و سونولوئید والو412 B نیز بسته می‌شود و کلاچ راه انداز وارد مدار خواهد شد.

همزمان با بسته شدن کلاچ راه انداز ، رلة 0176 X . عمل نموده و سونولوئید
والوSV-70 نیز برقدار می‌گردد و والو CV-70 ( TORQUE CONVERTOR ISOLATION VALVE ) باز و روغن وارد تورک کنورتر ( مبدل گشتاور ) می‌شود و فشار روغن تورک کنورتر حدود 5 می‌رسد .

با وارد شدن کلاچ راه انداز و تورک کنورتر در مدار ، ورودی های گیت AND ، یک (1) شده و خروجی آن نیز یک ( 1 ) خواهد شد و بریکر موتور راه انداز (52 SM) بسته شده و موتور راه انداز روشن و لامپ سیگنال STARTING DEVICE ON بر روی پانل توربین روشن می‌گردد.

چنانچه فشار روغن ورودی به تورک کنورتر هنگام کارکرد موتور راه انداز ، توسط کلید فشاری PS-113 احساس شود که به 2 افت نماید و یا درجه حرارت روغن درین تورک کنورتر توسط ترموکوپل TE-411 به 100 برسد واحد با آلارم قرمز TORQUE CONV.ABNORMAL تریپ می‌نماید.

اگر موتور راه انداز در مدتت 10 ثانیه استارت نگرردد توربین با آلارم
STARTING MOTOR TRIP از کار می‌افتد.

مرحله بعد ، چنانچه راه اندازی با سوخت گازوئیل باشد ، پمپ انتقال سوخت (ترانسفر ) گازوئیل وارد مدار میگردد و برای به مدار آمدن پمپ مذکور ، با توجه به دیاگرام، یکی از ورودهای گیت AND در مسیر ،‌ از قبل یک (1) است و چون انتخاب سوخت گازوئیل می‌باشد لامپ OIL FUEL نیز بر روی پانل توربین روشن می‌باشد، پس ورودی دیگر گیت مذکور نیز یک ( 1 ) می‌گردد،‌از طرفی اگر فرمان ‌HOLD یا نگه داشتن سیکل راه اندازی صادر نگردیده باشد خروجی HOLD صفر (0) و چون گیت NOT در سر راه آن قرار دارد ورودی به آن صفر (0 ) و خروجی آن بر عکس شده و یک (1) خواهد شد و پمپ ترانسفر سوخت گازوئیل F.O.TRANSF PUMP ON وارد مدار می‌شود.

مطابق دیاگرام برای به مدار آمدن کمپرسور هوای اتمایزینگ ، چنانچه شعله برقرار نباشد ورودی به گیت NOT صفر(0) و خروجی آن یک (1) می‌گردد و یکی از ورودی های گیت AND در مسیر یک (1) است و از طرفی چون ورودی دیگر گیت مذکور قبل از آن یک (1) بوده ، پس در خروجی آن سیگنال داشته و کمپرسور هوای اتمایزینگ وارد مدار می‌گردد.

مرحلة بعدی زمانی است که جرقه زنها وارد مدار می‌گردند . چنانچه سرعت واحد به سرعت جرقه زدن برسد ، خروجی IGNITION SPEED ، یک (1) می‌شود و با توجه به وجود گیت AND در مسیر ،‌ یکی از ورودی های آن یک (1) خواهد شد. و ورودی دیگر آن نیز از قبل یک (1) و دارای سیگنال است پس خروجی گیت مذکور نیز یک (1) شده و رله 0168 X عمل نموده و سونولوئید والو (OVER SPEED TRIP SOLONID VALVE ) SV-4 انرجایزید می‌گردد و با برقرار شدن آن بسته شده و فشار روغن از کارانداز سرعت زیاد توسط کلید فشاری PS-104 حس شده و به 5 می‌رسد و والو اوراسپید گاز و یا اوراسپید گازوئیل باز شده و اجازه مراحل راه اندازی را صادر می‌نماید و لامپ سیگنال O.S.TRIP PRESS بر روی پانل توربین روشن می‌گردد.

چنانچه فرمان HOLD ( باز داشتن ) واحد از ادامه راه اندازی نیامده باشد ورودی به گیت NOT صفر (0) و خروجی آن یک (1) می‌گردد و با توجه به گیت AND در مسیر ، یکی از ورودی های آن یک ( 1 ) است و ورودی دیگر آن از قبل نیز یک (1) بوده و با باز شدن والواوراسپید ، سه ورودی گیت مذکور یک (1) و در خروجی دارای سیگنال بوده و فرمان جرقه صادر خواهد گردید.

در صورتیکه انتخاب سوخت گاز باشد، لامپ GAS FUEL بر روی پانل توربین روشن بوده و با توجه به گیت AND در مسیر ، یکی از ورودی های آن یک ( 1 ) می‌شود و ورودی دیگر قبل از آن یک ( 1 ) بوده و در خروجی سیگنال خواهیم داشت و این سیگنال باعث عملکرد رله 0174 X شده و سونولوئید والو SV-3G برقرار می‌گردد و با برقرار شدن آن والو CV-3G (F.G ISOLATION VALVE ) باز می‌گردد.

چنانچه انتخاب سوخت گازوئیل باشد ، لامپ OIL FUEL بر روی پانل توربین روشن بوده و با توجه به گیت AND یکی از ورودی‌های آن یک ( 1 ) و ورودی دیگر نیز از قبل یک ( 1 ) بوده و در خروجی سیگنال برقرار می‌گردد و این سیگنال باعث عملکرد رله 0175 X شده و سونولوئید و الو SV-3D را انرجایزید می‌نماید و با بر قرار شدن سونولوئید مذکور والو ایزولیشن سوخت گازوئیل CV-3D باز شده و پمپ اصلی سوخت گازوئیل نیز وارد مدار می‌گردد.

چنانچه شعله برقرار نباشد ، خروجی FLAME ON ، مقدار صفر (0) است و چون گیت NOT در سر راه آن قرار دارد خروجی آن ( 1 ) خواهد شد ، لذا ورودی های گیت AND یک (1) شده و در خروجی سیگنال خواهیم داشت و توسط این سیگنال رلة 0177 X عمل نموده و سونولوئید والو SV-14 برقرار می‌گردد و با برقرار شدن آن والو CV-14 ( ATOMIZING AIR ISOLATION VALVE ) باز خواهد شد .

با فرمان جرقه ، ترانس جرقه زن با توجه به رلة تأخیری (T.D)TIME DELAY برای مدت 60 ثانیه که شمارش آن به اتمام برسد وصل بوده و عمل جرقه زدن انجام می‌گیرد و لامپ سیگنال IGNITION بر روی پانل توربین روشن می‌گردد.

نیروگاه گازیتوربین گاز در صنعت برقصنعت برق

بررسی عایق های مایع در برق قدرت

این پروژه که تحت عنوان عایق مایع در برق قدرت می باشد از سه فصل تشکیل یافته است که در طول این فصل ضمن آشنایی شما با عایق های مایع و انواع آنها شما را با چگونگی کاربرد و خصوصیات فیزیکی این عایق ها آشنا می سازیم در فصل اول تحت عنوان گروه بندی عایق های مایع شما را با انواع عایق های مایع و گروه بندی این عایق ها آشنا کرده و ضمن آشنایی هر چه بیشتر با

دسته بندی	برق
فرمت فایل	doc
حجم فایل	6087 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	269

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

چکیده:

این پروژه که تحت عنوان عایق مایع در برق قدرت می باشد از سه فصل تشکیل یافته است که در طول این فصل ضمن آشنایی شما با عایق های مایع و انواع آنها شما را با چگونگی کاربرد و خصوصیات فیزیکی این عایق ها آشنا می سازیم.

در فصل اول تحت عنوان گروه بندی عایق های مایع شما را با انواع عایق های مایع و گروه بندی این عایق ها آشنا کرده و ضمن آشنایی هر چه بیشتر با این گونه عایق ها شما را با خواص فیزیکی و شیمیایی این عایق ها آشنا می کنیم.

در فصل دوم که تحت عنوان خصوصیات فیزیکی و شیمیایی عایق های مایع می باشد ضمن آشنایی شما با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی این عایق ها و ضمن آشنایی هر چه بیشنر با این گونه عایق ها با روغن های این عایق و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و خواص الکتریکی این عایق آشنا می شوید.

در فصل سوم که تحت عنوان شکست در عایق های مایع ضمن آشنایی با شکست در این گونه عایق و نظریه های مربوط به این شکست در این عایق ها با نظریه های شکست و همچنین با توجه به نظریه های شکست به ترکیب عایق مایع و جامد پرداخته و شما را هر چه بیشتر با شکست عایق های مایع آشنا می سازد ودر انتها به نتیجه گیری مباحث مربوطه دراین سه فصل پرداخته می شود.

مقدمه:

با توجه به افزایش روز افزون میزان تولید انرژی الکتریکی توسط نیروگاه ها، اهمیت انتقال انرژی از طریق خطوط انتقال با ولتاژهای بسیار بالا روز به روز افزایش می یابد؛ به گونه ای که ولتاژ خطوط فشار قوی از مرز هزار کیلوولت گذشته است و روند این افزایش با سرعت زیادی انجام می گردد. بدین منظور برای دانشجویان مهندسی برق مناسب و ضروری است تا با مسائل مربوط به ولتاژهای فشار قوی آشنا شده، پشتوانه مناسبی در زمینه مهندسی فشار قوی داشته باشند. البته همیشه علم مهندسی فشار قوی درگیر با مسایل عایق کاری بوده است؛ زیرا با افزایش سطح ولتاژ، مسائل عایق کاری تجهیزات فشار قوی از اهمیت بسیار زیادی برخوردار خواهد بود. بالطبع با افزایش سطح ولتاژ، خصوصیات انواع عایقهای بکار رفته، مسائل میدانهای الکتریکی، شکست الکتریکی عایقها و دیگر موارد مرتبط با آن ها، جایگاه خاص و مهمی را بخود اختصاص می دهد.

همچنین مباحث فیزیک و تکنولوژی عایق های الکتریکی بر روی اصول متعددی استوار شده است. این اصول مربوط به علوم فیزیک، مکانیک، شیمی و ریاضی است، بنابراین آسان می توان پذیرفت که این رشته از مهندسی برق از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

پیدایش و تکامل انواع عایقهای الکتریکی، چه برای مهندسی الکترونیک و چه برای مهندسی الکتروتکنیک پس از جنگ جهانی دوم از چنان سرعتی برخوردار بوده است که شناسایی و کاربرد صحیح آنها برای مهندسین متخصص نیز خالی از دشواری نبوده است. به ویژه ساخت و تهیه عایقهای ترکیبات کربنی از راه مصنوعی که در بیست سال اخیر سیلی از انواع عایقها با خواص ممتاز و کاربردی وسیع را برای ساختمان دستگاه ها و ماشین های الکتریکی عرضه داشته است که طبیعی است بالا بردن بیشتر سطح آگاهی مهندسین برق را در این زمینه الزام آور می سازد.

بدون شک، تکامل صنعت عایقسازی، بویژه پس از جنگ جهانی دوم، سهم بسزایی در تحقق یافتن پیشرفتهای الکترونیک در سال های اخیر داشته است. تنها موفقیتهای چند ساله اخیر، در زمینه ساختن عایقهای مصنوعی، نشانه بارزی از کوشش های همه جانبه ای است که همه دانشمندان علوم مهندسی برای امکان دادن به استفاده بیشتر از نیروی برق، در زمینه های مختلف، آغاز کرده اند.

وظیفه اصلی عایقهای الکتریکی عبارتست از عایق کردن دو یا چند هادی که تحت فشارهای الکتریکی مختلفی قرار گرفته باشند، نسبت به یکدیگر و یا نسبت به زمین.

از عایقهای الکتریکی، خصوصیات دیگری نیز، از قبیل مقاومت در برابر مواد شیمیایی و مقاومت در مقابل حرارت، مورد انتظار است تا آنکه تلفات ناشی از حرارت در آنها در حداقل باقی بماند. در کنار این خصوصیات، عایقها باید دارای خواص الکتریکی متعدد دیگری نیز باشند. این خواص در درجه اول عبارتند از:

1- قابلیت هدایت الکتریکی در حداقل ممکن

2- تلفات محدود انرژی، آنگاه که عایق در یک میدان الکتریکی واقع می گردد.

3- دارا بودن عدد عایقی بزرگ

4- استقامت الکتریکی قابل توجه

پیشرفت و تکامل عایقهای الکتریکی در سی سال اخیر، با تهیه و ساختن عایقهای جدید و با بهتر کردن خواص عایقهای موجود، بسیار جالب توجه بوده است.

در شرایطی که از ولتاژ فشار قوی استفاده می شود، طراحی دقیق سیستم عایقی از اهمیت زیادی برخوردار است. به همین منظور از عایق های مختلفی از قبیل گازها، جامدات و مایعات و ایجاد خلاء و یا ترکیبی از آنها استفاده می شود. برای صرفه جویی و اطمینان از انجام موفق کارها باید دانش مربوط به عوامل فساد عایق و نیز عواملی را که باعث کاهش ولتاژ شکست و از بین رفتن عایق می شوند، در طراحی مورد توجه قرار داد. وظیفه عایق ها، ایزولاسیون (جداسازی الکتریکی) ولتاژهای فشار قوی نسبت به یکدیگر و همچنین نسبت به زمین می باشد، تا هم ولتاژ و هم جریان فشار قوی در مسیر مربوط به خود قرار گیرند و هم از بروز خسارت و ضرر و زیان به افراد و تجهیزات جلوگیری شود. عایق ایده آل (طبق تعریف) یک نارسانای جریان الکتریسیته است که هیچ جریان الکتریکی را از خود عبور نمی دهد؛ ولی عملاً هیچ ماده ای را در طبیعت نمی توان یافت که ویژگی یک عایق ایده آل را داشته باشد. اما برای استفاده های کاربردی، یک عایق، ماده ای است که عبور جریان از خود را در حد بسیار کم و مطلوبی محدود نماید؛ به حدی که بتوان از آن صرفنظر کرد. به عبارت دیگر، در ولتاژهای عادی، مقاومت الکتریکی عایق خیلی زیاد است. اگر ولتاژهای بسیار بالا از عایق، جریان قابل ملاحظه ای عبور کند. در حقیقت، عایق دیگر خاصیت عایقی خود را از دست داده، دچار شکست الکتریکی می شود؛ به عبارت دیگر؛ عایق تبدیل به هادی می شود. قبل از بروز شکست در عایق ها،؛ عایق شبیه به یک خازن است که دو الکترود در دو طرف آن، صفحات خازن هستند و با اعمال ولتاژ به این خازن، شارژ می شود. پس از شکست الکتریکی عایق، این خازن در واقع دشارژ و تخلیه می گردد. به همین دلیل پدیده شکست الکتریکی عایق ها را، تخلیه الکتریکی نیز می گویند. استقامت الکتریکی عایق ها را برحسب بالاترین شدت میدان الکتریکی قابل تحمل، قبل از تخلیه الکتریکی می سنجد و معمولاً آن برحسب KV/cm یا KV/mm بیان می شود. بررسی عملکرد عایق ها، نیاز به بررسی های عملی (با استفاده از نظریه فیزیکی و روابط ریاضی) و همچنین بررسی های تجربی (از طریق آزمایش ها و اندازه گیری های لازم)، روی عایق ها دارد و پیشرفت های حاصل در زمینه مکانیزم تخلیه الکتریکی عایق ها همواره با این دو مورد همگام بوده است.

فصل اول:

گروه بندی عایق های مایع

1-1- مقدمه:

تقسیم و دسته بندی عایقها منطقاً از دیدگاه های مختلفی امکان پذیر است؛ مثلاً ساختار مولکولی عایق و یا خواص شیمیایی و فیزیکی آنها – که گروه بندی عایقها، از این دو نقطه نظر، ما را بیشتر به واکنش عایق در قبال تغییرات حرارت و فشار، شدت میدان الکتریکی و نحوه فروپاشیهای عایقی و همچنین موارد کاربرد عایق آشنا می سازد. بنابراین، خواص عایقها را با گروه بندی آنها از نقطه نظر خواص شیمیایی و فیزیکی و ساختار مولکولی آنها بررسی می کنیم:

عایقهای الکتریکی به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: عایقهای معدنی، عایقهای ترکیبات کربنی.

از جانبی دیگر، عایقها در سه شکل ظاهر می شوند، جامد، مایع و گاز

1- عایقهای معدنی: عایقهای معدنی خود به دو دسته زیر تقسیم شده اند:

الف) عایقهای معدنی که به شکل طبیعی خود به کار گرفته می شوند، مانند سنگ مرمر و سنگ شیفر - میکا – پنبه نسوز – هوا و ازت

ب) عایقهای معدنی که برای استفاده و به کار گرفتن باید قبلاً آماده شوند. مانند عایقهایی که از خاک چینی و یا گل رس تهیه می شوند و همچنین شیشه و کوارتس

2- عایقهای ترکیبات کربنی: این عایقها نیز خود به دو دسته زیر تقسیم شده اند:

الف) عایقهای ترکیبات کربنی که به شکل طبیعی خود به کار گرفته می شوند، مانند چوب، کائوچوک طبیعی و گوتا پرشا.

ب) عایقهای ترکیبات کربنی که پس از آماده شدن و تغییراتی در آنها بکار گرفته می شود، مانند پنبه، ابریشم، کاغذ، سلولز، ابریشم مصنوعی، سلولز استر.

عایقهای مصنوعی ترکیبات کربنی نیز متعلق به این گروه و برحسب فرآیند شیمیایی که در ساخت آنها به کار گرفته می شود، به سه دسته تقسیم می شوند:

- عایقهای گروه پلی مریزاسیون

- عایقهای گروه پلی کندانساسیون

عایقهای گروه پلی آدیسیون

همچنین عایقهای که از مواد مختلف ساخته می شوند:

- صفحات عایقی پرس شده

- نخها و رشته های شیشه ای

- ضمغها و لاکها

3- عایقهای مایع: روغن های عایق، کلوفن

4- گازهای عایق: هوا و گازهای الکترونگاتیف

عایقهای معدنی طبیعی

سنگهای مرمر و سنگهای شیفر، که در گذشته به منظور ساختن تابلوهای الکتریکی کاربردی داشته است، امروزه در الکتروتکنیک به ندرت مورد استفاده ای می یابند.

1) میکا: این عایق در ماشینهای الکتریکی، خازنها و بسیاری دستگاه های الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد، از خواص ویژه آن قابلیت تورق آن است که امکان می دهد لایه های به ضخامت لایه یک هزارم میلیمتر از آن ساخته شود. به علاوه، قابلیت کشش و خمش این عایق نیز بسیار خوب است.

دو نوع از این عایق کاربرد بیشتری یافته است.

موسکویت (پتاسیم میکا) با رابطه شیمیایی:

(Si₃AlO₁₀(OH)₂Al₂)K

که رنگ آن متمایل به قرمز، زرد و یا قهوه ای و سبز می باشد؛

ملوگوپیت (ماگنزیم میکا) با رابطه شیمیایی :

(Si₃AlO₁₀(OH)₂Mg₃)K

با رنگ زرد، قهوه ای.

عامل تعیین کننده در کیفیت میکا اندازه و رنگ قطعات میکا است، همچنین درجه خلوص و کامل بودن بلورهای آن است. بهترین میکا دارای ضخامتی برابر 1/0 میلیمتر و رنگ صورتی دارد و ترک خوردگی در آن مشاهده نمی شود. بهترین خواص میکا استقامت الکتریکی بسیار خوب آن است. صفحاتی در آن با ضخامت 1.... 055/0 میلیمتر دارای استقامتی برابر KV/Cm 900-135 می باشد.

عدد عایقی میکا 8-5/6e = است. جذب رطوبت و آب آن در حداقل و تقریباً صفر است. استقامت آن در برابر حرارت بسیار خوب و در حرارتی برابر 600 تا 700 درجه تغییر رنگ داده و شکننده می شود. قطعات کوچک میکا را با لاک آمیخته و به نام میکانیت در بازار عرضه می گردد. معمولاً قطعات کوچک را با لاک آمیخته و بر روی کاغذ یا پارچه می چسبانند، بنابراین، میکا در شکل اخیر قابل انعطاف بوده و آن را میکا فولیوم می نامند، اخیراً از میکای طبیعی به کمک مواد چسبنده لایه هایی با ضخامت 1/0- 04/0 میلیمتر به شکل نوار تهیه می شود که برحسب کاربرد دارای ابعاد مختلفی است و به نام سامیکافولیوم معروف می باشد.

2) آسبست (سیلیکات ماگنزیم):

آسبست عایقی است که از الیاف کریستالی تشکیل شده است این الیاف قابلیت خمش قابل ملاحظه ای دارند. آسبست های معادن مختلف دنیا دارای خواص عایقی و فیزیکی مختلفی هستند.

مهمترین آسبست های موجود عبارتند از:

1-2) آسبست موسوم به سرپن تین با رابطه شیمیایی:

3MgO.2SiO₂ . 2H₂O

این نوع از آسبست دارای مقاومت حرارتی تا 600⁰C درجه سانتی گراد می باشد در بالای این درجه از حرارت، آب متبلور شده این آسبست از پیوند خود جدا می گردد. این نوع آسبست در کانادا و آفریقای جنوبی یافت می شود.

2-2) آسبست موسوم به هورن بلند

این نوع از آسبست از نوع بالا سخت تر است و در کشور شوروی استخراج می گردد کاربرد این نوع آسبست در صنایع ایجاد حرارت از راه عبور جریان است که در سالهای اخیر به میزان نسبتاً زیادی جای خود را به الیاف شیشه داده است.

3) عایقهای معدنی که برای استفاده در الکتروتکنیک باید قبلاً آماده شوند.

1-3) عایقهای از خاک چینی و گل رس - سرامیک

2-3) کائولن یا خاک چینی – قسمت اصلی این عایق معدنی از کائولینیت است.

2-1- طبقه بندی مواد براساس دمای کار:

مواد عایقی همیشه براساس دمای کار نامی آنها طبقه بندی می شوند. با ظهور بسیاری از مواد جدید عایقی، طبقه بندی جدید مواد نیز مانند جدول (1-1) به وجود آمده است این دسته بندی براساس دمای نامی عایق هاست. البته طول عمر نامی عایقها وقتی معتبر است که دمای کار عایق در شرایط بهره برداری، همواره از دمای نامی آن بیشتر نشود.

نمونه ای از مواد عایقی در هر یک از طبقات جدول (1-1) عبارتند از:

طبقه Y: کاغذ، پنبه، ابریشم، PVC ، و لاستیک طبیعی؛

طبقه A: پنبه و ابریشم یا کاغذی که به طور کامل در یک دی الکتریک مایع غوطه ور، آغشته و یا کاملاً پوشیده شده باشد؛

طبقه E: پلی اتیلن، سلولز؛

طبقه B: میکا، پشم شیشه، پنبه نسوز، پلی استر، باکلیت، آسبست وغیره همراه با مواد چسب دار مناسب؛

طبقه F : اپوکسی رزین، و مواد طبقه B اصلاح یافته و قابل کاربرد در دماهای بالاتر؛

طبقه H : لاستیک سیلیکون دار

طبقه C : تفلون و عایق های گروه B که آغشته به چسبنده های غیر آلی شده باشند.

تجهیزات الکتریکی با طبقه عایقی مخصوص می توانند در دمای بالاتری هم کار کنند،

جدول (1-1): طبقه بندی مواد عایقی برحسب دما

طبقه	دما (0c)
Y	90
A	105
E	120
B	130
F	155
H	180
C	بالای 180.

اما عمر مفید آن ها کاهش می یابد. عمر تجهیزات، تابعی از دما و زمان است و در کل عملکرد اجزاء، به عمل آن ها در سیستم بستگی دارد. رابطه تقریبی برای تخمین عمر عایق ها را می توان به صورت زیر ارائه کرد:

(1-1)

که در این رابطه:

L = طول عمر عایق در شرایط کارکرد با دمای q ،

L₀ = طول عمر نامی عایق در دمای نامی q₀ مربوط به کلاس عایقی

Dq = پله دمایی است که عمر عایق نصف می شود. (برای عایق های مختلف بین 6 تا 8 درجه سانتی گراد است)

3-1- عایقهای مایع - روغن:

مهمترین عایق های مایع عبارتند از روغنهای معدنی که از ترکیبات کربنی تشکیل شده اند. این روغنها از پالایش نفت خام به دست می آیند.

با بالا بردن حرارت پالایش، مشتقات زیر به دست می آیند: بنزین، نفت، روغن معدنی، گریس، وازلین و قیر از روغنهای به دست آمده تنها تعدادی از آنها برای عایقهای الکتروتکنیک مناسب می باشند. روغنهای عایق در الکتروتکنیک باید دارای خواص زیر باشند:

- خواص خوب الکتریکی

- انتقال حرارت از راه جابجایی

- استقامت زیاد الکتریکی در مقابل فشار ضربه ای

- حفاظت و پوشش عایقهای جامد در مقابل شرایط نامساعد خارج

- خاموش کردن جرقه الکتریکی – جرقه الکتریکی روغن را به کربن و هیدروژن تجزیه می کند که از این راه اتمسفری از هیدروژن تشکیل می گردد و حرارتی زیاد پدید می آید این حرارت به وسیله روغن هدایت می گردد.

خود هیدروژن باعث خنک شدن محل جرقه الکتریکی خواهد گردید.

جنبه ضعف روغنهای الکتریکی عایق قابل اشتعال بودن آنهاست که در صورت استعمال کلوفن این جنبه منفی نیز برطرف می گردد.

روغنهای معدنی از لحاظ خواص شیمیایی به سه دسته اصلی تقسیم می گردند:

- روغنهای نفتی که بیش از دوسوم آنها از پارافین است و پیوند مولکولی آن زنجیری است.

- روغنهای متانی که بیش از دوسوم آنها از نفت است و پیوند مولکولی آن حلقوی است.

- روغنهای متانی – نفتی که در آنها نسبت نفت و متان هیچ کدام به حد قابل توجهی زیاد نیستند.

نقطه انجماد روغنهای متانی بالا بوده و از این جهت در دستگاه های نصب شده در محوطه آزاد نباید مورد استفاده قرار گیرد. در روغنهای نوع دوم و سوم، بالعکس، نقطه انجماد پایین قرار گرفته است. روغنهای معدنی مورد استفاده در فشار قوی اجازه ندارند مقادیر زیادی از ترکیبات کربنی سیر نشده به همراه داشته باشند؛ و بدین لحاظ، اغلب ترکیبات کربنی و پارافینی و نفتی با رابطه CH₃ (CH₂)₂₀CH₃ مورد استفاده قرار می گیرند.

روغنهای معدنی در ارتباط با اکسیژن و حرارت، مواد اکسید شده ای می دنهند که به شکل اسید و مواد غیر محلول ته نشین می شود. این مواد ته نشین شده، بویژه به علت عدم هدایت حرارت بسیار زیان بخش است. تشکیل مواد ته نشین شده در روغن به «کهنه شدن» روغن منتهی می شود. عمل کهنه شدن روغن بیشتر و سریعتر در مجاورت فلزات مثل آهن و مس، انجام می گیرد، در حالیکه مجاورت آلومینیوم و نقره در این مورد بی تأثیر است.

عدد عایقی روغن بین 2/2 تا 45/2 قرار می گیرد که با افزایش حرارت به میزان بسیار قلیلی تغییر می یابد. روغن کهنه شده، بالعکس، با افزایش حرارت، عدد عایقی خود را تغییر می دهد؛ و این به علت تشکیل مواد ته نشین شده است. در جدول زیر، تغییر عدد عایقی در تابعیت از حرارت برای یک روغن کهنه، که در آن رطوبت نیز تأثیر گذارده است، داده می شود.

90	60	20	T(0C)
21	5.8	2.2	e

شکل 1-1- ضریب تلفات 5 نوع روغن معدنی در تابعیت از حرارت

به دلیل کوچک بودن عدد عایقی روغن، آنجا که عایقی جامد با روغن، تحت فشاری الکتریکی به سری بسته شده باشد، فشار الکتریکی بزرگی بر روی روغن قرار می گیرد و عایق به سری بسته شده با روغن تحت ولتاژ نسبتاً کوچکی واقع می شود. ضریب تلفات tgd در روغن، مادامی که حرارت ایجاد شده در مایع به خارج هدایت شود، رل مهمی را در پدید آوردن فروپاشی حرارتی بازی نمی کند.

بالعکس ، کاغذ غوطه خورده در روغن، از لحاظ ضریب تلفات، حساسیت قابل توجهی را نشان می دهد؛ و بنابراین در عایق «کاغذ – روغن» باید سعی کرد که ضریب تلفات پایین قرار گیرد؛ و به همین دلیل در ساختمان خازنها و ترانسقورماتورهای روغنی تعداد قابل ملاحظه ای از روغنهای معدنی، به علت بالا بودن ضریب تلفات خود، کاربردی ندارند.

در شکل 1-1- ضریب تلفات tgd برای چندین نوع روغن با کیفیتهای متفاوت را در تابعیت از حرارت نشان می دهیم:

1- روغن معدنی با کیفیت خوب

2- روغن معدنی با کیفیت متوسط

3 و4- روغن معدنی با کیفیت نامطلوب

5- مایع عایق، ساخته شده بر مبنای بنزول.

شکل 2-1- ضریب تلفات و مقاومت الکتریکی روغن در تابعیت از حرارت

در این زمینه، سنجش مقاومت الکتریکی روغن نیز مانند اندازه گیری ضریب تلفات مبین کیفیت روغن است به همین علت، در شکل 2-1 مسیر منحنی ضریب تلفات و مقاومت روغن به عنوان تابعی از حرارت نشان داده شده است.

1-3-1- استقامت الکتریکی روغن عایق:

روغنی که از صافی عبور داده شده باشد و از ذرات گاز و مواد بیگانه به میزان قابل توجهی پاک شده باشد، دارای استقامت الکتریکی بزرگی است. اندازه گیری های متعددی، در این زمینه، شدت میدان فروپاشی الکتریکی را بیش از 200 کیلوولت بر سانتی متر اندازه گیری کرده است. استقامت الکتریکی روغنها، تا حد نسبتاً زیادی، از شکل و فاصله قطبها تبعیت می کند. به همین علت، شکل قطبها و فاصله آنها استاندارد شده است. در میدان الکتریکی همگنی با فاصله 15 تا 40 سانتی متر بین قطبهای گوی شکل با قطر 50 سانتی متر شدت میدان فروپاشی الکتریکی 45 کیلوولت بر سانتی متر اندازه گیری شده است. همین مقدار برای دو قطب صفحه – صفحه با فاصله سه سانتی متر بدست آمده است.

سرعت افزایش فشار الکتریکی نیز بر روی استقامت الکتریکی روغن موثر است. برای مثال، بین دو قطب صفحه ای شکل با قطر 10 سانتی متر و لبه های گرد شده و فاصله 95 میلیمتر، شدت میدان فروپاشی الکتریکی، پس از 7 دقیقه از گذراندن فشار الکتریکی روی قطبها، 5/11 کیلوولت بر سانتی متر بوده است پس از یک دقیقه 5/12 و یک ثانیه 16 کیلوولت بر سانتی متر.

بدیهی است که این مقدار برای فشار الکتریکی ضربه ای افزایش می یابد. بنابراین، فشار الکتریکی فروپاشی برای روغن و کاغذ و روغن را در شکل 3-1 نشان داده ایم.

تخلیه الکتریکی در روغن از جهات مختلف نظیر تخلیه الکتریکی نزد گازهاست تخلیه ناقص الکتریکی در روغن نیز مانند گازها مشاهده می گردد. وجود حبابهای گاز و یا هوا باعث یونیزاسیون در روغنها می گردد، چنانچه در گازها نیز می توان مشاهده کرد.

فروپاشی الکتریکی در روغنها به وسیله نظریه های مختلفی بیان شده که مبنای آن بر شروع تخلیه الکتریکی در گاز موجود در روغن، گذارده شده است. این گاز بر اثر حرارت در روغن ایجاد می شود، و یا قبلاً در روغن موجود بوده است. این نظریه ها هر کدام به تنهایی، قادر به بیان مکانیزم فروپاشی الکتریکی در روغن نیستند.

شکل 3-1- فشار الکتریکی فروپاشی روغن خالص و کاغذ روغن تحت فشار الکتریکی متفاوت 4 و 3 و 1- فشار الکتریکی ضربه ای

2- فشار الکتریکی مستقیم

7 و 5 و 3- فشار الکتریکی متناوب

A- کاغذ عایق ترانسفورماتور

به منظور به تأخیر انداختن عمل اکسیداسیون و لرت بندی در آن موادی به آن اضافه می کنند.

تجربه نشان داده است که با اضافه کردن چنین موادی به روغن، زمان کار آنها را می توان تا سه برابر اضافه کرد. روغن عایق تحت حرارت در کنار مس و فولاد تشکیل مواد ته نشین شده ای را می دهد که استقامت الکتریکی روغن را به شدت پایین می آورد.

در این میان، وجود اکسیژن عمل لرت بندی و اکسیداسیون را تسریع می کند. لذا، کوشش شده است که در مواردی روغن ترانسفورماتور و یا خازن را تحت پوشش ازت قرار دهند. اما در کلیه ترانسفورماتورها و یا کلیدهای روغنی قدرت این عمل میسر نیست و در بسیاری از موارد اضافه کردن مواد ضد لرت بندی بهترین وسیله است. بدیهی است که در این زمینه نیز هنوز نمی دانیم که تا چه حد این مواد بر روی استقامت الکتریکی روغن تأثیر سوء خواهد داشت، و یا صاف کردن روغن و جدانمودن مواد ته نشین شده از آن به وسیله صافیها چه مقدار از این مواد ضد لرت بندی را از روغن جدا می سازد. همچنین، آیا بکار بردن این مواد در کلیدهای روغنی قدرت چه تأثیری بر روی مدت پایداری و طول قوس الکتریکی در زمان قطع کلید خواهد داشت. آزمایشهای تکاملی به این پرسشها به طور قطع پاسخ خواهد داد امروزه قادریم که روغن دستگاه های الکتریکی را در زیر بار تصفیه کرده و از مواد بیگانه جداسازیم.

2-3-1- کاغذ غوطه خورده در روغن:

در ترانسفورماتورها، خازنها و خازنهای عبوری پیچکهایی از کاغذ تهیه می شود که، علی رغم انتخاب کاغذ با خواص خوب الکتریکی. استقامت الکتریکی مطلوب را ندارد. اما اگر این پیچک را از گازو هوا تخلیه کنیم و در حال خلاء آن را در روغن غوطه دهیم، عایقی با مشخصات بسیار خوب الکتریکی به دست می آوریم که در طی بیش از 60 سال اخیر، علی رغم وجود عایقهای مصنوعی کاربرد وسیعی در ترانسفورماتور و خازنسازی یافته است. عایق «کاغذ – روغن»، در صورت انتخاب کاغذهای نازک و روغن با ضریب هدایت تلفات (tgd) کم دارای استقامت الکتریکی کاملاً خوب در حدود 400 kV/cm خواهد شد. همین استقامت الکتریکی در قبال فشار ضربه ای 1/50 mS برای ضخامتهای نسبتاً بزرگ (دسته ای از اوراق نازک کاغذ) در حدود 850 kV/cm است.

شکل4-1

ضریب تلفات tgd برای کاغذهای نازک و پیچکهای تهیه شده از این کاغذها بین 012/0 تا 04/0 تحت فرکانس 50 هرتس می باشد. عدد عایقی پیچک «کاغذ – روغن» برحسب حجم آن و درجه حرارت 20 سانتی گراد بین 5/3 تا 3/4 می باشد، و با افزایش حرارت تا حدود 100 درجه 6 تا 8 درصد بر مقدار عدد عایقی افزوده می شود.

از نقطه نظر استقامت الکتریکی عایق «کاغذ – روغن» در فشار قوی، هر چه ضخامت کاغذ کمتر باشد، استقامت الکتریکی بزرگتر خواهد بود. مثلاً در کابلهای «کاغذ – روغن» شدت میدان تحت فشار روغن برابر 15kg/cm² در حدود 95kv/mm و اگر ضخامت کاغذ از 0.01 به 0.012 میلیمتر ارتقا یابد، شدت میدان 65kV/mm ، و در ضخامت 0.15 میلیمتر به 58kV/mm تنزل خواهد یافت- فشار روغن ثابت نگاه داشته شده است. در شکل 4-1، مقطع یکی از کابلهای کاغذ – روغن نشان داده شده است.

علی رغم خلاء تا حدود 10^-3 میلیمتر جیوه، معذالک، ذرات گاز – رطوبت و حفره های مجوف در بین لایه های کاغذ باقی می ماند که خود در محدود نگاهداشتن استقامت الکتریکی کابل و بالا بردن تلفات الکتریکی موثر است.

همچنین، در صنعت ترانسفورماتورسازی، پیچکهای فشار قوی و ضعیف و لایه های هر کدام از این پیچکها با نوار کاغذ عایق بندی شده و در روغن غوطه می خورد. در ترانسفورماتورهای فشار و جریان الکتریکی نیز باید با نوار عایق قسمتهای مختلف آن نوار کاغذ قسمتهای مختلف آن نوار پیچ شود تا پتانسیل از مقادیر زیاد تا صفر هدایت شود. شکلهای 5-1 و 6-1 به ترتیب ترانسفورماتورجریان و فشار را نشان می دهد. پیچکهای کاغذ هر دو با دست تهیه شده است.

در ترانسفورماتورهای قدرت، علاوه بر پیچک کاغذ، در فواصل و نقاط معینی از چوب و مقوای سخت نیز استفاده می شود.

شکل 5-1- کاربرد نوار کاغذی در ساختمان ترانسفورماتور جریان نوع صلیب حلقه ای

پس از تهیه پیچک و اختتام ساختمان ترانسفورماتور، تمامی دستگاه را در دیگهای بزرگ تحت خلاء 10^-2 تا 10^-4 میلیمتر جیوه (به ترتیب از ترانسفورماتور قدرت تا ترانسفورماتور جریان و ولتاژ) در روغن غوطه می دهند.

شکل 7-1- ساختمان پیچکهای الکتریکی و نوارهای کاغذ و، همچنین، نقاطی که از چوب و مقوای سخت برای عایق بندی در آنها استفاده شده است را نشان می دهد.

در خازنهای عبوری برای تنظیم و هدایت پتانسیل نیز از کاغذ غوطه خورده در روغن استفاده می شود. با اینکه در سالهای اخیر تعدادی از خازنهای عبوری فشار قوی را از صمغ مصنوعی ساخته اند. معذالک، کاربرد عایق کاغذ – روغن در ساختمان خازنهای عبوری به حدی گسترش یافته است که جانشین شدن آنها به وسیله صمغهای مصنوعی، آزمایشهای تکاملی متعددی را نیازمند است.

شکل 7-1- برش عرضی در یک ترانسفورماتور

قدرت «کاغذ – روغن» 1- آهن 2- پیچک ثانویه

3- پیچک اولیه 4- لایه عایقی از مقوای سخت
5- لایه عایقی از کاغذ 6- لایه عایقی چوب

و یا صمغ­مصنوعی

در شکل 8-1 برشی طولی از یک خازن عبوری کاغذ – روغن نشان داده شده است. کاغذ انتخاب شده برای پیچیدن نوار حول استوانه از کاغذ ضخیم استفاده شده است. این خازن عبوری 110 کیلوولتی است.

در خازنهای قدرت «کاغذ – روغن» - MP – که کاربرد وسیع در جریان و فشار قوی دارد، از کاغذ بسیار نازک مسطح و یا لوله شده استفاده می شود که خازنهای مسطح یا استوانه شکل را تشکیل می دهد.

به منظور روشنی بیشتر نسبت به ساختمان این نوع خازنها، دو برش از خازن مسطح (a) و خازن استوانه شکل (b) را در شکلهای 9-1 و 10-ا نشان می دهیم.

a b

شکل 9-1- خازن استوانه شکل، کاغذ – روغن شکل 10-1- خازن مسطح کاغذ – روغن

پیچکهای کاغذی برای خازنها، معمولاً، دارای ضخامتی در هر برگ کاغذ برابر 008/0 تا 025/0 میلیمتر است،؛ و پهنای نوار بین 20 تا 250 میلیمتر. تمامی پیچکها به وسیله ماشینهای ویژه ای تهیه می شود. بدیهی است پس از تهیه پیچکها و لایه هادی و خشک کردن آن از طریق خلاء، آنها را در روغن (در حالت خلاء) غوطه داده، و بدین طریق، عایق با ارزش روغن کاغذ را بدست می آورند.

استفاده از عایق کاغذ – روغن در مهندسی – تکنولوژی فشار قوی – جریان قوی طیف وسیعی را شامل می شود: از ترانسفورماتورهای قدرت تا کابلهای فشارقوی و از ترانسفورماتورهای اندازه گیری، خازن های عبوری تا خازنهای قدرت.

در این طیف وسیع از موارد استعمال «کاغذ - روغن» بخش صنایع خازنسازی از اهمیت و ظرافت فنی ویژه ای برخوردار است. امروزه، متعادل کردن ضریب قدرت cosj کلیه مصرف کننده ها و خطوط انتقال و توزیع انرژی الکتریکی به وسیله خازنهای MP ، یعنی خازنهای کاغذ – روغن، انجام می گیرد.

لازم به ذکر است که در پاره ای از موارد، در تهیه عایق «کاغذ – روغن» از ترکیبات کلر کربنی، مثل کلوفن، استفاده می شود و کاغذ در محیطی خلاء در کلوفن غوطه داده می شود. بدیهی است که عدد عایقی کلوفن که بین 4 تا 5 است آن را در این مورد متمایز ساخته است.

4-1- کلوفن:

استفاده از روغنهای معدنی در دستگاه های الکتریکی پیوسته این خطر را با خود به همراه دارد که بر اثر جرقه و یا ایجاد حرارت زیاد روغن آتش بگیرد. به این دلیل، از چندین ده سال تاکنون، پیوسته دنیای تحقیق و تتبع در این راه گام برداشته است که مایعی با کلیه مشخصات خوب الکتریکی روغن بیابد و، در عین حال، دچار حریق و آتش سوزی نگردد. این مشخصات در ترکیبات کربنی با کلر یافته می شود. نوعی از این ترکیب را نام بازرگانی و صنعتی کلوفن داده اند.

در عایقهای الکتریکی انواعی از این ترکیبات مورد استعمال دارند:

- ترکیب پارافین و کلر

- ترکیب بنزول و کلر C₆H₃­Cl₃ (تری کلرو بنزول)

- ترکیب دی فنیل و کلر

پایه و مبنای ترکیبات دیفنیل و کلر، چنانچه در بالا ذکر شد، تحت نام کلوفن به بازار می آید. دیفنیل با رابطه شیمیایی زیر است:

برحسب تعداد اتم هیدروژنی که به وسیله کلر جانشین می گردد، انواع زیر از ترکیبات کلرودیفنیل را می شناسیم:

- تری کلر دی فنیل A – 30

- تترا کلر دی فنیل A-40

- پنتا کلر دی فنیل A – 50

هگزا کلر دی فنیل A -60 کلوفن

ممزوجی از A-60 و C₆H₃Cl₃ برای ترانسفورماتورها بسیار مناسب است و تحت نام T – 64 به فروش می رسد. تأثیر ترکیب شیمیایی کلر آن است که بدین وسیله مولکول جسم تازه غیر متقارن شده و تشکیل دو قطبی ای را با تمام مشخصات عایقهای دو قطبی می دهد بدیهی است که اضافه کردن کلر برای بدست آوردن خاصیت عدم اشتعال عایق است.

شکل 11-1 ضریب تلفات و عدد عایقی ترکیبات دیفنیل کلر را برحسب مقدار کلر و تغییر درجه حرارت نشان می دهد.

در شکل 12-1 نیز برای ترکیبات مختلفی از دیفنیل کلر تابعیت ضریب تلفات tgd و عدد عایقی e را با تغییر درجه حرارت نشان داده ایم.

شکل 11-1- ضریب تلفات tgd و e در تابعیت از مقدار کلر

شکل 12-1- tgd و e در تابعیت از مقدار کلر برای درجه حرارتهای مختلف

در دو شکل مزبور، تأثیر درجه حرارت بر روی ضریب تلفات به خوبی مشهود است به همین قسم، عدد عایقی نیز در تحت تأثیر حرارت کوچک شده است (تا 60 درجه)، و از جانبی دیگر، مقدار کلر درترکیب نیز بر تغییرات آن تأثیر کرده و با بالا رفتن درصد مقدار کلر در ترکیب عدد عایقی کوچک شده است.

با توجه به پستهای تبدیل ولتاژ در مناطق سرد و گرم، درجه حرارت را از 30- درجه تا 60+ درجه سانتی گراد تغییر داده ایم. بدیهی است که درجه حرارت مربوطه مجموع درجه حرارت محیطی و حرارت ناشی از جریان الکتریسیته می باشد.

کار با کلوفن برای پوست بدن مضر و خطرناک است.

همچنین، اقامت چندین ساعته در محیطی که با گاز کلر دیفنیل آلوده است برای دستگاه تنفسی خالی از خطر نیست. برای پوست و چشم که در ارتباط با گاز دیفنیل – کلر درآمده است، روغن کرچک مفید است. همچنین، می توان دست را ابتدا با نفت و سپس با صابون پاکیزه شست تا پوست دست محفوظ باقی بماند.

عدد عایقی کلوفن بزرگتر از عدد عایقی روغن و تقریباً دو برابر آن است. استعمال کلوفن در خازن، علاوه بر آنکه خاصیت عایق خازن را بهتر می سازد،؛ تقریباً 40 درصد از حجم آن را نیز می کاهد. بدین علت است که امروزه خازنهای فشار قوی را با کلوفن پر می کنند.

استقامت الکتریکی کلوفن در انواع اولیه آن کافی نبود. در آزمایشگاه های تکاملی، بر اثر ممزوج کردن چندین نوع از آن، استقامت الکتریکی جسم به دست آمده را بالا بردند.

از آنجا که در کلوفن واکسهای X (که بسیار مضر است) تشکیل نمی شود، مدت عمر آن را بسیار طولانی می توان دانست.

5-1- فلورکربن مایع:

در 20 سال اخیر، صنعت عایقسازی توفیق یافته است با استخلاف فلور به جای هیدروژن در پیوند کربنی تعدادی عایق خوب به دست آورد. از بین چنین عایقهایی، به آن تعداد که در حرارت مورد نیاز به شکل مایع هستند اشاره می شود. اگر پیوندهای کربن – فلور را با پیوندهای کربن – کلر مقایسه کنیم، در پاره ای از موارد، پیشرفتهای قابل توجهی را، بویژه در زمینه مشخصات الکتریکی، مشاهده می کنیم.

در جدول زیر سعی شده است که خواص الکتریکی چند نوع از پیوندهای کربنی فلور یا نام اختصاری آنها «فلور کربن» جمع آوری شود.

عایق های مایعبرق قدرتفلورکربن مایععایق های مایع در برق قدرت

بررسی سنسور و اهمیت کاربرد آن

با پیشرفت سریع تکنیک اتوماسیون و پیچده تر شدن پروسه های صنعتی و کاربرد روز افزون این شاخه از تکنیک نیاز شدیدی به کاربرد سنسورهای مختلف که اطلاعات مربوط به عملیات تولید را درک و براساس این اطلاعات مقتضی صادر گردد، احساس می شود

دسته بندی	برق
فرمت فایل	doc
حجم فایل	3692 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	64

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

- سنسور و اهمیت کاربرد آن

1-1- مقدمه :

با پیشرفت سریع تکنیک اتوماسیون و پیچده تر شدن پروسه های صنعتی و کاربرد روز افزون این شاخه از تکنیک نیاز شدیدی به کاربرد سنسورهای مختلف که اطلاعات مربوط به عملیات تولید را درک و براساس این اطلاعات مقتضی صادر گردد، احساس می شود.

سنسورها به عنوان اعضای حسی یک سیستم، وظیفه جمع آوری و با تبدیل اطلاعات را به صورتی که برای یک سیستم کنترل و با اندازه گیری قابل تجزیه و تحلیل باشد به عهده دارند . در سالهای اخیر سنسورها به صورت یک عنصر قابل تفکیک سیستمهای مختلف صنعتی مورد استفاده قرار گرفته و پیشرفت سریعی در جهت جوابگویی به تقاضاهای صنعت در این شاخه از علم الکترونیک انجام پذیرفته است .

سنسورها جهت تبدیل عوامل فیزیکی مانند حرارت ، فشار ، نیرو ، طول، زاویه چرخش، دبی و غیره به سیگنالهای الکتریکی بکار برده می شوند و به همین منظور سنسورهای مختلفی که قابلیت ‌تبدیل این عوامل را به جریان برق دارا می باشند، ساخته شده اند .

یک سنسور را می توان با خصوصیات زیر تعریف نمود .

- سنسور به عنوان تبدیل کننده اطلاعات فیزیکی به سیگنالهایی، که می توان از آنها به عنوان سیگنالهای کنترل استفاده نمود . عمل می کنند .

- یک سنسور نباید حتماً یک سیگنال الکتریکی تولیدنماید . مانند سنسورهای پنیوماتیکی و...

- سنسورها در دو نوع مختلف وجود دارند .

الف )با تماس مکانیکی مانند کلید قطع و وصل ، تبدیل کننده های فشاری و...

ب) بدون تماس مکانیکی مانند سنسورهای نوری و یا حرارتی و ...

- سنسورها می توانند بعنوان چشمهای کنترل کننده یک سیستم مورد استفاده قرار گرفته و وظیفه مراقبت از پروسه و اعلام خرابی و یا نقص یک سیستم را به عهده بگیرند .

در کنار کلمة سنسور با واژه های زیر نیز در صنعت روبرو هستیم .

1- عنصر سنسور

قسمتی از سنسور را تشکیل می دهد . که عامل فیزیکی را حس کرده ، ولی بدون ، کمک قسمت آماده سازی سیگنال قادر به انجام وظیفه نیست .

2- سیستم سنسور ی(Sensor system)

مجموعه ای از عناصر اندازه گیری تبدیل و آماده سازی سیگنال را یک سیستم سنسوری می نامند .

3- سیستم مولتی سنسور

سیستم هایی که دارای چندین سنسور از یک نوع و یا از انواع مختلف می باشند سیستم مولتی سنسور می نامند .

2-1- انواع خروجیهای متداول سنسورها

در استفاده از سنسورها می بایستی با انواع سیگنالهای خروجی الکتریکی آشنا بود می توان خروجیها را در پنج ردة مختلف دسته بندی نمود .

نوع A:

سنسورهایی با ماهیت قطع و و صل خروجی ( باینری ) مانند سنسورهای نزدیکی ، فشار ، اندازه گیری سطح مایعات و ..

این نوع سنسورها را عمدتاٌ می توان بطور مستقیم به دستگاه P.L.C متصل نمود .

نوع B:

سنسورهایی که سیگنال خروجی آنها بصورت پالسی می باشند ؛ مانند سنسورهای اندازه گیری میزان چرخش و با طول و ..

این نوع سنسورها اکثراٌ توسط یک Interface قابل وصل به دستگاه P.L.C می باشند.

P.L.C. می بایستی دارای شمارندة نرم افزاری و سخت افزاری باشد .

نوع C :

سنسورهایی که سیگنال خروجی آنها بصورت آنالوگ بوده ولی دارای بخش تقویت کننده و یا تبدیل کننده نمی باشند . این سیگنالها خیلی ضعیف بوده (در حد ملی ولت) و قابل استفاده مستقیم در دستگاههای کنترل نمی باشند، مانند سنسورهای Piezoelectric و با سنسورهای Hall.

نوع D:

سنسورهایی که سیگنال خروجی آنها بصورت آنالوگ بوده و واحد الکترونیک (‌تقویت کننده تبدیل کننده ) در خود سنسور تعبیه شده است . در این نوع سنسور خروجیها را می توان بطور مستقیم جهت استفاده در دستگاههای کنترل استفاده نمود .

محدودة خروجی سیگنالها عموماً به شرح زیر می باشند:

0….10V

-5….+5V

1…5V

0…20mA

-10…+10mA

4…20mA

نوع E

سنسورهایی که سیگنالهای خروجی آنها مطابق با استانداردهای صنعتی می باشند مانند RS-485,RS-422-A,RS-232-C و با جهت Fieldbus مانند ASI,Profibus و.. در نظر گرفته شده اند .

3-1-سنسورهای باینری و آنالوگ

سنسورهای باینری مانند کلید قطع و وصل کار نموده و در صورت تحریک شدن سنسور که توسط عوامل فیزیکی صورت می گیرد . سیگنال وصل و یا قطع می گردد .در این نوع سنسورها فقط دو حالت «0» و «1» وجود دارد . در سنسورهای آنالوگ عوامل فیزیکی با توجه به شدت و تأثیر آنها به سیگنالهای آنالوگ ولتاژ و یا جریان تبدیل می شوند .

2- سوئیچهای بدون تماس

تحت این لفظ می توان سنسورهایی را طبقه بندی نمود ،که وظیفة اصلی آنها اعلام حضور یک قطعه در یک محل خاص می باشد .این نوع سوئیچها( سنسورها) دارای خروجی «0» و «1» منطقی بوده و دارای انواع مختلف می باشد کلیدهای بدون تماس بعلت استفاده فراوان در صنعت دارای اهمیت خاص بوده و در صنعت به نامهای مختلفی مانند میکروسوئیچ،کلیدهای انتهای مسیر و... معروف می باشند .

مزایای سوئیچهای بدون تماس عبارتند از :

1- بعلت عدم کنتاکت مکانیکی دارای طول عمر بیشتری هستند

2- می توان خیلی دقیق موقعیت قطعه را تعیین نمود .

3- بدون داشتن تماس با قطعه ، می تواند سیگنال مربوطه را ارسال دارد .

4- دارای سرعت عکس العمل سریع و بدون اشتباه می باشد

5- تعداد قطع و وصل تقریباً بی نهایت است.

6- می توان انواعی از این سنسورها را در شرایط کاری خیلی مشکل ( مانند رطوبت و یا حرارت بالا ) و یا خطرناک مانند ( محیط های قابل انفجار ) استفاده نمود .

سنسورهای علاوه بر داشتن سرعت انتقال بالای اطلاعات ، کنترل یک پروسه را آسان و زمان توقف دستگاه را در صورت خرابی بسیار کوتاه می نمایند . توسط سنسورها می توان محل و نوع خرابی ماشین را سریعاً تشخیص داده وتعمیرات لازم را انجام داد .

انواع سوئیچهای بدون تماس در جدول صفحة بعد نشان داده شده اند .

سنسورهای بدون تماس عموماً با ولتاژ مستقیم با 24 ولت کار می کنند محدودة کار این سنسورها بین 10 تا 30 ولت و 10 تا 55 ولت می باشد در کشورهای آسیای جنوبی و آمریکای شمالی و جنوبی همچنین استرالیا و آفریقای جنوبی حدود 30 درصد از سنسورهای القائی و نوری با جریان متناوب کار می کنند .

سنسورهای بدون تماس القائی ، خازنی و نوری در دو نوع ، با تغذیه DC‌ و تغذیه AC، ساخته می شوند . ولتاژ متداول جهت جریان متناوب 24 ولت ، 110 ولت ،120 ولت و یا 220 ولت می باشد .

مدلهایی هم از این سنسورها وجود دارند که هم با جریان متناوب ، و هم با جریان مستقیم قابلیت کار را داشته و محدودة ولتاژ کاری برای جریان مستقیم 12 ولت تا 240 ولت و برای جریان متناوب 24 ولت تا 240 ولت می باشند . نام دیگر این سوئیچها (Universal Current)U.C می باشند .

3- سنسورهای بدون تماس مغناطیسی

1-3- Reed سوئیچ

این نوع سوئیچها به میدان مغناطیسی حاصل از یک آهنربای دائمی و یا آهنربای الکتریکی حساس می باشند میدان مغناطیسی باعث اتصال دو زبانه که از جنس فرو مغناطیس ( آلیاژی از Fe-Ni,Ni-Fe) و در داخل یک کپسول شیشه ای می باشند . می شود . در داخل این کپسول شیشه ای گاز N2 که درمقابل اشتعال و فعل و انفعالات شیمیایی مقاوم می باشند پر شده است .

برخی از مشخصات فنی این نوع سنسورها به شرح جدول صفحة بعد می باشد .

12V…27/V DC or AC	Switching Voltage
±0.1mm	Switching accuracy
40W	Max.Contact rating
0.16mT	Max . magn . interference induction
2A	Max.switching current
500Hz	Max. Switching frequency
≤2ms	Switching time
0.1	Conductance
	Contact service life
5.106Switching cycles	(With prctectiv circuit)
IP66	Protection class to IEC 529.Din 40 050
-20°C…60°C	Ambient operating temperature

Table 3.1: Technical characteristics or reed proximity sansors

درشکل 2-3 ساختمان Reed سوئیچ که به یک مقاومت از نوع سیم پیچ وصل شده است . نشان داده شده است دیودهای نوری نشاندهندة وضعیت قطع و وصل سوئیچ به همراه یک مقاومت وظیفة محافظت مدار را در مقابل ولتاژ بالای حاصل از قطع و وصل یک سیم پیچ را بر عهده دارند .

Reed کنتاکت ها می توانند با توجه به وضعیت قرار گرفتن میدان مغناطیسی یک آهنربای دائمی محدوده های مختلفی جهت فعال شدن داشته باشند در شکل 3-3 این محدوده ها رسم شده اند .

در محیط کاری Reed سوئیچ ها شدت میدان مغناطیسی مزاحم نباید بیشتر از 0.16 تسلا باشد . در این صورت بیاد این سنسورها را در مقابل میدانهای مزاحم ایزوله نمود .و حداقل فاصلة بین دو Reed سوئیچ بایستی 60 ‌میلی متر باشد .

2-3- سنسورهای بدون تماس و فاقد کنتاکت (‌تیغه )

1-2-3- سنسورهای القایی – مغناطیسی

در این سنسورها نوسان ساز LC‌وجود داشته که دارای یک هسته سیم پیچی شده مغناطیسی بسته می باشد با نزدیک نمودن یک میدان مغناطیسی این هستة مغناطیسی اشباع گردیده و این امر باعث تغییر جریان برق جاری شده در داخل سیم پیچ می شود بوسیلة یک تقویت کننده این اختلاف جریان حس و سپس جهت فعال کردن سنسور از آن استفاده می شود . این نوع از سنسورها فقط در مقابل میدانهای مغناطیسی حساس بوده و در مقابل فلزات از خود عکس العملی نشان نمی دهند .

2-2-3- سنسورهای بدون تماس بر اساس خاصیت Magnetorsistive

برخی از عناصر مانند InSb.Wi در میدان مغناطیس ،‌مقاومت الکرتیکی خود را تغییر می دهند و از این اصل برای ساخت این نوع از سوئیچ ها استفاده می کنند .

3-2-3- سنسورهای بدون تماس بر اساس خاصیت HALL

وقتی که یک نیمه رسانا مانند InSb در یک میدان مغناطیسی قرار گیرد ، در جهت عمود بر این میدان ولتاژی بر روی این نیمه رسانا ایجاد می شود که به ولتاژ Hall ‌معروف می باشد این نیمه رسانا باید بصورت ورقة‌نازکی که طول و عرض آن نسبت به ضخامت آن بزرگ بوده ، ساخته شود در روی این ورقه ها می توانند ولتاژی تا 1.5 ولت ایجاد شود .

4-2-3- سنسور Wiegand

سیم Wiegand آلیاژی از وانادیم (Vanadium) کبالت (Cobalt) و آهن است خاصیت آلیاژ wiegand این است که وقتی شدت یک میدان مغناطیسی از حد مشخصی تجاوز نماید ، جهت مغناطیسی محدودة Wiss بصورت ناگهانی تغییر می کند بطوریکه اگر یک سیم پیچ در دور سیم Wiegand قرار گیرد این تغییر ناگهانی به صورت جریان القایی در این آن قابل اندازه گیری می باشد .

و ولتاژی تا 3 ولت در سیم پیچ ایجاد می شود به همین خاطر اکثر این سنسورها احتیاجی به منبع تغذیه خارجی ندارند .

برخی از مشخصات عمومی سنسورهای القایی – مغناطیسی در جدول زیر نشان داده شده است .

10…30 V	Operating voltage
200 mA	Max. Switching current
2…35 mt	Min. response induction
1 mT	Max. magn. Interference induction
2A	Response travel
7…17 mm	(Dependent on field strength and cylinder)
0.1…1.5mm	Hysteresis
0.1 mm	Switching point accuracy
	Voltage drop
3V	(at max. switching ctrrent)
6.5mA mex	Current consumption
-20°C…70°C	Operating remperature
1000Hz	Switchingn frequency
IP 67	Protection to IEC 529, DIN 40 050
integrated	Protective circuit for inductive

Technical data on an inductive- megnrtic proximity sensor (example)

سنسورهای مغناطیسی – القایی دارای مزایای زیر نسبت به Reed سوئیچ ها می باشند:

- نداشتن کنتاکت ( تیغه )

- از بین نرفتن کنتاکت های فلزی

- در صورتیکه محور مغناطیسی به صورت مطلوب قرار گرفته باشد فقط در یک محدوده فعال می شوند .

همانند سایر سنسورهای مغناطیسی می بایستی در محیط کار به عوامل اختلال گر در کار این نوع سوئیچ ها توجه گردد . مانند میدان مغناطیسی خارجی و با دستگاههایی که این میادین را ایجادمی نمایند .

4- سنسورهای القایی

یک سنسور القائی از یک نوسان ساز ( LC) ، یک Demodulator ، یک تقویت کننده و قسمت خروجی تشکیل شده است

توسط شکل خاص نوسان ساز ، میدان مغناطیسی از طریق دریچة نیمه بازی در یک جهت معین منتشر می شود بطوریکه میدان مغناطیسی تولید شده در یک محدودة مشخصی فعال بوده و فقط در این منطقه امکان قطع و وصل سنسور وجود دارد .

هنگامی که جریان برق سنسور وصل میگردد . نوسان ساز شروع به نوسان نموده و جریان مشخصی از آن عبور می کند اگر یک جسم هادی جریان الکتریکی در میدان مغناطیسی وارد گردد ، در آن جریان گردابی بوجود آمده و قسمتی از انرژی اسیلاتور را جذب می کند که این خود باعث تغییر میزان جریان مصرفی در نوسان ساز می گردد . این تغییرات در یک قسمت الکترونیکی تجزیه و تحلیل و خروجی سنسور قطع و یا وصل می شود .

با استفاده از سنسورهای القائی فقط اجسام هادی جریان برق قابل حس می باشند . این سنسورها با خروجیهای N.O, N.C عرضه می گردند . فاصله ای که در آن یک سنسور تغییر حالت می دهد ( بسته شده و یا باز می گردد) به عنوان فاصلة سوئیچ معروف می باشند .

هر قدر سیم پیچ بکار رفته بزرگتر باشد ( در نتیجه سنسور هم بزرگتر خواهد بود ) فاصلة‌سوئیچ هم بیشتر می گردد .برای فاصلة سوئیچ 250 میلی متر نیز سنسورهای القائی وجود دارند .جهت تعیین فاصلة سوئیچ از ورقه های استاندارد که از جنس فلز ST37 هستند استفاده می شود که ضخامت آن یک میلی متر بوده و بصورت ورقه های مربع شکل می باشند .

طول ضلع این مربع باید برابر :

1- قطر دایرة منطقه اکتیو سنسور باشد

و یا

2- سه برابر فاصله سوئیچ باشد

بزرگتر بودن ابعاد این ورقه فقط باعث ایجاد تغییرات خیلی جزئی در مقدار اندازه گرفته شده ، خواهد شد . اما کوچک بودن ابعاد باعث بدست آمدن فاصلة سوئیچ کمتری می باشد در صورت استفاده از فلزات دیگر بغیر از ST37 باعث کمتر شدن فاصلة سوئیچ خواهد شد .

هنگام نصب سنسورهای القائی در داخل نگهدارنده های فلزی می بایستی توجه نمود که بعلت وجود اجسام فلزی در طراف آن کارکرد سنسورها مختلف نگردد . از نظر تکنولوژی نصب دو نوع سنسور القایی وجود دارد :

1- در اولین نوع که در شکل3 نشان داده شده است میدان مغناطیسی در اطراف سنسور پراکنده نبوده ، بلکه به علت شکل خاص ساخت آن میدان الکترومغناطیسی فقط در ناحیة جلوی سنسور وجود دارد . به همین علت نگه دارندة فلزی سنسور اختلالی در کارکرد سنسور بوجود نمی آورد .

اگر سنسور القایی دیگری در مجاورت سنسور القایی نصب گردد ، میبایستی در بین آنها حداقل فاصله ای برابر با قطر حساس سنسور وجود داشته باشد . منطقة‌آزاد که در بالای سنسورها می باشد حد فاصل بین سنسور و اجسام موجود د رجلوی سنسور بوده و این اشیاء نمی بایستی در میدان مغناطیسی سنسور داخل و توسط سنسور حس گردند . طول منطقه آزاد سه برابر فاصلة‌سوئیچ می باشد .

این نوع سنسور ها دارای این مزیت هستند که خیلی ساده و کم حجم ؛ قابل نصب می باشند . ولی دارای فاصلة سوئیچ کمتری نسبت به سنسورهای القائی نوع 2 می باشند .

2- در این نوع سنسور های القایی میدان الکترومغناطیسی نه تنها در مقابل سر حساس سنسور ، بلکه در اطراف و حول و حوش آن بصورت جانبی نیز منتشر می گردد . در نوع اخیر که درشکل 6-4 نشان داده شده است . باید هنگام نصب ابعاد ذکر شده رعایت گردد . تا نگه دارندة فلزی سنسور تأثیر منفی و اختلالی در کار سنسور بوجود نیاورد .

5- سنسورهای خازنی

اساس کار سنسورهای خازنی بر پایة‌تغییرات ظرفیت یک خازنی می باشد که در یک مدار نوسان ساز RC قرار گرفته است سنسورهای خازنی نسبت به سنسورهای القایی این مزیت را دارند ، که علاوه بر اجسام هادی ، اشیاء عایق را نیز حس می کنند .

در این نوع از سنسور جهت ایجاد میدان الکتریکی از دو الکترود استفاده می شود .که یکی از الکترودها فعال بوده ودیگر به زمین متصل می باشد همچنین الکترود خنثی کننده ای وجود دارد که اثر رطوبت هوا را برروی خازن از بین می برد اجزاء این سنسور در شکل 1-5 نشان داده شده است

اگر فلز ، مواد مصنوعی ، شیشه ، چوب ؛ آب و ... وارد محدودة فعال سنسور گردد
( محدودة‌انتشار میدان الکتریکی نشتی خازن ) باعث تغییر ظرفیت آن گردیده که مقدار این تغیرات به عوامل زیر بستگی دارد .

1- فاصلة جسم از سنسور 2- ابعاد جسم 3- ضریب دی الکتریک جسم

توسط یک پتانسیومتر قابل تنظیم می توان فاصلة سوئیچ را تنظیم نمود . و از این خاصیت جهت حس نمودن اجسام معینی استفاده می گردد . برای مثال می توان سطح یک مایع را داخل یک بطری پلاستیکی تعیین نمود . بدون اینکه بطری پلاستیکی خود باعث بکار افتادن سنسور گردد .

در جدول 1-5 فاصله سوئیچ برای ورقة مقوا در ارتباط با ضخامت ورقه نشان داده شده است ابعاد ورقه 30 میلی متر می باشد .

سنسورسنسورهای خازنیعنصر سنسور

دانلود مقاله حرارت ماشین مادر

مهمترین عامل در موفقیت پرورش جوجه ها مسئله حرارت است زیرا عدم توجه به این امر، سبب بی اثر شدن عوامل دیگر می گردد

دسته بندی	دام و طیور
فرمت فایل	doc
حجم فایل	19 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	19

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 7169

تمام فایل ها

مهمترین عامل در موفقیت پرورش جوجه ها مسئله حرارت است زیرا عدم توجه به این امر، سبب بی اثر شدن عوامل دیگر می گردد.

حرارت در زیر ماشین مادر مصنوعی باید کاملا طبق احتیاجات جوجه ها تنظیم شود تا رشد جوجه ها به خوبی صورت گیرد. اگر حرارت زیاد باشد جوجه ها دچار ناراحتی شده و اجبارا از زیر ماشین ارج شده و از آن دور می شوند در این صورت وقتی که حرارت ماشین به حد معمولی رسید، ممکن است جوجه ها از برگشتن به زیر دستگاه خودداری نمایند در این صورت بخصوص در شب، دچار سرماخوردگی خواهند شد.

اگر حرارت کم باشد جوجه ها احساس سرما کرده و در زیر ماشین و در کنار هم جمع می شوند و صدای جیک جیک مخصوص در می آورند. در حقیقت این صدا، مانند لغت و کلمه ای است که جوجه ها برای ابراز عدم رضایت خود بیان می کنند و به گوش مرغدار غافل می رسانند اگر حرارت پایین باشد جوجه ها غذای خورده شده را صرف گرم کردن بدن می کنند و در این صورت رشد، کم می شود و بازده غذایی پایین می آید.

هر چه سن جوجه ها بیشتر می شود، احتیاج به حرارت کمتر می گردد و از این رو باید حرارت دستگاه مادر را کم کرد میزان کاهش حرارت بین حداکثر 8/2 درجه سانتیگراد (5 دجه فارنهایت) تا حداقل 11/1 درجه سانتیگراد (2 درجه فارنهایت) در روز می باشد به طوری که از 5 هفتگی به بعد می توان ماشین مادر را برداشت و از حرارت معمولی لانه برای نگهداری جوجه کبابی ها استفاده کرد. بدین ترتیب تا 5 هفتگی حرارت دستگاه مادر و از 5 هفتگی به بعد حرارت سالن مهم است و باید مورد تئجه قرار گرفته به دقت مورد کنترل قرار گیرد.

حرارت و تهویه لانه: حرارت سالن جوجه کبابی ها تا 14 روزگی باید 5/18 – 21 درجة سانتیگراد باشد در سنین بالاتر می توان حرارت را کم نمود به طور کلی حرارت سالن نگهداری جوجه ها باید طبق جدول زیر باشد.

حرارت سالن مخصوص نگاهداری جوجه ها

1 روزگی 25 درجة سانتیگراد یا 77 درجة فارنهایت

1 هفتگی 23 درجة سانتیگراد یا 75 درجة فارنهایت

2 هفتگی 21 درجة سانتیگراد یا 69 درجة فارنهایت

3 هفتگی 18 درجة سانتیگراد یا 65 درجة فارنهایت

از 4 هفتگی به بعد باید حرارت را به مرور پایین آورد و به 15-16 درجه رساند.

سرد بودن لانه، در اوائل زندگی جوجه ها سبب می شود که آن ها رغبتی به خارج شدن از زیر ماشین، نشان ندهند حتی برای خوردن و آشامیدن از زیر دستگاه مادر خارج نمی شوند.

موفقیت پرورش جوجه ها مسئله حرارتحرارت در زیر ماشین مادر مصنوعیحرارت سالن مخصوص نگاهداری جوجه هاسن جوجه ها