پارتیکل یا غبار سنج کانتر چیست ؟

چگونه می توان یک پارتیکل کانتر خوب انتخاب و به نحو احسن از ان استفاده کرد؟ پارتیکل کانتر با توجه به درجه آنالیز ذرات انواع مختلفی دارند.   برای اندازه گیری ذرات بسیار ریز ( در حد نانومتر) می توان از پارتیکل کانتر هسته تراکم (چگالش شده) استفاده کرد. ذرات ریز معلق در هوا کوچکتر از 1/0 میکرو.متر که بطور کلی بوسیله پارتیکل کانتر پراکندگی نور معمولی قابل تشخیص نمی باشند را می توان بصورت نوری با رشد تراکم ذرات از طریق شرایط فوق اشباع بوسیله مخلوط هوای نمونه برداری شده بخار و الکل با دمای بالا اندازه گیری کرد. شمارنده هسته تراکم یک روش نوری برای شمارش ذرات آئروسل در اتمسفر است. شمارنده پالس جهت شمارش تعداد ذرات عبور داده شده از پرتوی لیزر استفاده می شود.یکی از دستگاه های اندازه گیری تحت عنوان Scanning Mobility Particle Sizer است که روشی ترکیبی شامل ارائه و توزیع سایز در محدوده کمتر از نانومتر است. این دستگاه بر اساس اصل تحرک و حرکت یک ذره باردار در یک میدان الکتریکی عمل می کند. ذرات وارد شده به سیستم خنثی ده ( با استفاده از یک منبع رادیواکتیو ) هستند بطوریکه Fuchs مسئول توزیع تعادل است. سپس آنها وارد آنالیزور حرکت دیفرانسیل DMA که در آن تعلیق مایع یا جسم بصورت گرد و گاز در هوا با توجه به تحرک الکتریکی طبقه بندی شده و تنها ذرات از طیفمحدودی از طریق شکاف خروجی خارج می شوند را اندازه گیری می کند. ·    رایج ترین دستگاهی که برای شمارش ذرات استفاده می شود , دستگاه هایی هستند که مبتنی بر استاندارد nephelometry می باشند. Nephelometer دستگاهی است که برای اندازه گیری ذرات معلق موجود در مایعات و گازها استفاده می شود. این کار را با استفاده از یک پرتو نور ( منبع پرتو) و یک آشکار ساز که به یک طرف ( با زاویه 90) از منبع پرتو تنظیم شده است. انجام می دهد. چگالی ذره عملکرد بازتاب شده به آشکارساز از طریق ذرات می باشد. اصطلاح رایج برای این ابزار شمارنده ذرات نوری می باشد .شمارنده ذرات نوری دستگاهی است که بر اساس اصل پراکندگی نور از ذرات عمل می کند. این دستگاه زمانی کاربرد دارد که برای اندازه گیری ذرات با قطر بیشتر از 1/0 میکرومتر استفاده شود. شدت نور پراکنده شده تابعی از طول موج تابش , ضریب شکست ذرات , اندازه ذرات و زاویه های ساخته شده با توجه به پرتو می باشد.پرکتدگی نور یک روش ناخوانده برای اندازه گیری نامیده می شود و اطلاعات لحظه ای برای اندازه گیری زمان واقعی و یا زمان مداوم می توان بدست آورد. برخی از تولیدکنندگان شمارنده ذرات نوری پراکنده opc دستگاه های خود را برای اندازه گیری و نتیجه گیری بهتر و برای تبدیل اندازه نوری معادل به قطر معادل حجم و آئرودینامیک کالیبره می کنند. برای تست گرد و غبار خاص, opc کالیبره شده اندازه گیری مستقیم توده گرد وغبار را فراهم می کند. قطر مربوط به آئرودینامیک ( با فرض چگالی استاندارد برای ذرات) و داده ها بوسیله اندازه گیری توده ذرات مستمر مانند مانند جرم توده pm2.5 بدست می آید. آنالیز برا ذراتی که در اثر تمیز کردن اتاق تولید می شود مفید است. بیشتر ذراتی که تولید می شوند گرد و غبار آلوده ای هستند که معمولا بیشتر از چند میکرون نیستند و اغلب بین رنج 2 میکرون و بالاتر  هستند.بنابراین برای این کار استفاده از تجهیزات استاندارد ذرات نوری , پراکندگی نور با محدودیت اندازه برای این کار مناسب است. چه موقع و کجا اندازه گیری انجام می شود؟عملکرد متفاوت یکی از اهداف مظالعه خواهد بود.  اگر محققان برای گرفتن تغییرات زمانی در غلظت ذرات موجود در هوا بعنوان تابعی از برخی فعالیت باشند. واضح است که آنها نیاز به ایجاد یک غلظت پایه از غلظتی که قابل تغییر بعنوان تابعی از فعالیت های مورد علاقه باشد نیاز دارند.بسته به نوع فعالیت یکح توجه دقیق اعمال شده برای شنسایی سایتها که اشغال و درگیری و استفاده دراز مدت دارند باید اعمال شود. در مقایسه سایتها شامل آن دسته از سایت هایی که دو بار در هفته واکیوم می شوند نسبت به آنهایی که یکبار در ماه واکیوم می شوند, ما احتیاج داریم که مطمئن شویم در طول مطالعه آن سایتها از لحاظ ماهیتشان یکسان هستند. بعلاوه اندازه گیری زمان واقعی توسعه یافته ممکن است نیاز باشد تا تفاوت شرایط ممکن اندازه گیری شود.

آشنایی با پارتیکل کانتر

شکل نشان داده شده دیاگرام  پارتیکل کانتر می باشد.پارتیکل کانتر وسیله ایست که ذرات معلق در هوا را شمارش می کند. پارتیکل کانتر یک دستگاه منفرد است که در یک زمان علاوه بر شمارش ذرات معلق در هوا قادر به تشخیص آن ها نیز هست.

ماهیت شمارش ذرات مبتنی بر پراکندگی نور, کم نور یا تصویر برداری مستقیم می باشد.

انرژی بالای منبع نور برای روشن کردن ذرات در یک اتاق برای تشخیص ذره مورد نظر استفاده می شود.ذره از طریق منبع نور ( معمولا نور لیزر و یا هالوژن) عبور می کند و اگر نور پراکنده شود توسط یک آشکارساز تشخیص داده میشود . اگر از تصویربرداری مستقیم استفاده شود نور هالوژن بیان کننده اینست که ذرات از دوربینی که دارای بزرگنمایی و کیفیت بالایی است عبور کرده است . برای اندازه گیری ویژگی های ذرات می توان از ویدئو ضبط شده که با استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری قابل دسترسی است استفاده کرد . اگر از یک مانع نور استفاده کنیم می توان آن قسمت از نور از

دست رفته را تعیین کنیم. دامنه نور پراکنده و یا مسدود شده اندازه گیری شده و ذره شمارش می شود و مطابق با جدول استاندارد می شود.

در تصویربرداری مستقیم با استفاده از یک دوربین تصویربرداری با وضوح بالا می توان ذرات را شمرد و با استفاده از نور می توان ذرات را شناسایی کرد بوسیله نرم افزار می توان بصورت آنلاین اندازه , رنگ و شکل ذرات را تجزیه و تحلیل نمود.

کاربردهای پارتیکل کانتر به سه دسته اصلی تقسیم می شود:
• پارتیکل کانتر آئروسل
• پارتیکل کانتر مایع
• پارتیکل کانتر جامد

محتویات

1. پارتیکل کانتر آئروسل
استانداردهای اتاق تمیز US FED STD 209E
استانداردهای اتاق تمیز ISO 14644-1
مقایسه کلاس اتاق تمیز
2.پارتیکل کانتر مایع
3. پارتیکل کانتر جامد
4.روش های تشخیص
5. انواع دیگر پارتیکل کانتر
پارتیکل کانتر از راه دور
پارتیکل کانتر Manifold
پارتیکل کانتر Handheld

پارتیکل کانتر آئروسل

پارتیکل کانتر آئروسل برای تعیین کیفیت هوا از طریق شمارش و اندازه گیری ذرات موجود در هوا  استفاده می کند. این اطلاعات در تعیین مقدار ذرات در داخل یک ساختمان و یا در هوای محیط بسیار مفید است. همچنین در درک سطح تمیزی در یک محیط کنترل شده، مفید است.

Clean rooms به طور گسترده در تولید نیمه هادی، بیوتکنولوژی، دارویی، هارد دیسک، هوا فضا و دیگر زمینه ها که بسیار حساس به آلودگی زیست محیطی استفاده می شود نقش دارند.

برای آزمایش و طبقه بندی اتاق تمیز می توان از پارتیکل کانتر آئروسل استفاده کرد تا یک استاندارد خاص طبقه بندی اتاق تمیز حاصل کرد. استانداردهای متعددی برای طبقه بندی اتاق تمیز وجود دارد. اغلب از طبقه بندی امریکایی  استفاده می شود.

استانداردهای اتاق تمیز  US FED STD 209E

	Particles/ft³
Class	0.1 µm	0.2 µm	0.3 µm	0.5 µm	1 µm	5 µm
1	35	7	3	1
10	350	75	30	10	2
100	3500	750	300	100	22
1,000				1,000	218	7
10,000				10,000	2,180	70
100,000				100,000	21,800	700

ISO 14644-1 استاندارد جایگزین است و بطور کامل به معنای استاندارد  US FED STD 209E می باشد. هر یک از این استانداردها نشان دهنده حداکثر تعداد مجاز ذرات در یک واحد از هوا می باشد .واحد نمونه فوت مکعب یا متر مکعب است

استانداردهای اتاق تمیز ISO 14644-1

	Particles/m³
Class	0.1 µm	0.2 µm	0.3 µm	0.5 µm	1.0 µm	5.0 µm
ISO 1	10	2
ISO 2	100	24	10	4
ISO 3	1,000	237	102	35	8
ISO 4	10,000	2,370	1,020	352	83
ISO 5	100,000	23,700	10,200	3,520	832	29
ISO 6	1,000,000	237,000	102,000	35,200	8,320	293
ISO 7				352,000	83,200	2,930
ISO 8				3,520,000	832,000	29,300
ISO 9				35,200,000	8,320,000	293,000

مقایسه کلاس های اتاق تمیز

ISO 14644-1	FED STD 209E
ISO 3	1
ISO 4	10
ISO 5	100
ISO 6	1,000
ISO 7	10,000
ISO 8	100,000

 

پارتیکل کانتر مایع

پارتیکل کانتر مایع تعیین کیفیت را با استفاده از عبور مایع از طریق آنها انجام می دهد.تعداد و اندازه ذرات می تواند در صورتی که مایع به اندازه کافی تمیز است از طریق برای نرم افزار طراحی شده مورد استفاده قرار گیرد.از پارتیکل کانترهای مایع می توان برای آزمایش کیفیت آب آشامیدنی, راه حل های تمیز کردن آن, نظافت تجهیزات تولید برق، ساخت قطعات، یا داروها تزریقی استفاده کرد.پارتیکل کانتر مایع نیز برای تعیین تمیزی سطح مایعات هیدرولیک استفاده می شود ، قابل توجه است  75-80٪ از خرابی های هیدرولیک را می توان به آلودگی نسبت داده شده است. انواع مختلفی وجود دارد که یا میتواند بر روی تجهیزات نصب شوند و یا دستگاه قابل حمل می باشند و یا می تواند برای تعیین تمیزی سیال از ماشین مثل بولدوزر استفاده کرد.توسط تعیین و نظارت بر این سطوح، و پس از فعال و یا پیش بینی برنامه های تعمیر و نگهداری، کاربر می تواند خرابی هیدرولیکی را کاهش دهد، زمان عملیاتی بودن و در دسترس بودن دستگاه را افزایش می دهد، و کاهش مصرف روغن را در پیش خواهد داشت.آنها همچنین می توانند جهت مایعات هیدرولیک تمیز شده با استفاده از تصفیه روغن، مورداستفاده قرار گیرند تا بتوان به سطح تمیزی دلخواه رسید.رایج ترین استانداردهای مختلف مورد استفاده در صنعت هیدرولیک ISO 4406:1999,, SAE AS 4059, ISO 4406:1999 می باشد.

پارتیکل کانتر جامد

پارتیکل کانتر جامد برای اندازه گیری ذرات خشک در کاربردهای مختلف صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از کاربردهای آن برای اندازه گیری سنگ های خردشده در معدن سنگ می باشد.

Sieves ابزارهایی هستند که برای اندازه گیری اندازه ذرات خشک استفاده میشود .بر اساس سیستم بینایی نیز می توان با سهولت و دقت فوق االعاده ای اندازه ذرات خشک را اندازه گیری کرد.

روش های تشخیص
چندین روش مورد استفاده برای شناسایی و اندازه گیری اندازه ذرات و توزیع اندازه (هر چند بسیاری وجود دارد) وجود دارد، مانع عبور نور (obscuration)، پراکندگی نور، اصل کولتر و تصویربرداری مستقیم.

مسدود کردن نور در روش پارتیکل کانتر نوری متداولترین روش که برای تشخیص و اندازه گیری ذرات بزرگتر از یک میکرومتر کاربرد دارد. این روش با قابلیت اطمینان و وضوح بالا عمل اندازه گیری را انجام می دهد. در روش پراکندگی نور قادریم که اندازه ذرات کوچکتر را نیز اندازه گیری کنیم.

این روش مبتنی بر میزان نوری است که از ذره عبور کرده و در ناحیه قابل تشخیص پارتیکل کانتر باشد. این تغییر مسیر است که به عنوان پراکندگی نور به آن اشاره شده است.از روش پراکندگی نور برای حساسیت 05/0 میکرومتر و یا بزرگتر اسفاده می شود. با این حال برای حساسیت بالا جهت تشخیص اندازه ذرات ( نانومتر ) از روش CNC استفاده می شود. یکی از متداولترین کاربردها نظارت بر آب خالص در نیمه هادی      fabs است. روش light blocking مختص پارتیکل کانترهایی است که برای شمارش در تجهیزات هیدرولیکی و مایعات ویژه استفاده می شود می باشد. برای اندازه گیری آلودگی روغن هیدرولیک از پارتیکل کانترها استفاده می شود و در نتیجه این امکان را به کاربر می دهد تا بتواند طبق برنامه زمان بندی سیستم هیدرولیکی را برای حفظ، کاهش خرابی، تعمیر و نگهداری در طی دوره هایی که کار کم و یا نباشد و نیز نظارت بر عملکرد فیلتر را داشته باشد. تصویربرداری مستقیم تکنیکی است که با استفاده از نور ساطع شده از لیزر به عنوان یک منبع برای روشن کردن یک سلول که در آن ذره در حال عبور از آن است استفاده می شود. این روش بر مینای نور ساطع شده ذرات را اندازه نمی گیرد بلکه اندازه گیری این نواحی مشابه یک میکروسکوپ خودکار است. یک دیود لیزری پالسی حرکت ذرات را مسدود می کند. انتقال نور از طریق مایع است که بر روی یک دوربین الکترونیکی با لنز ماکرو تمرکز تصویربرداری شده است.  ذرات در نمونه های نور و مسدود کردن سایه ها منجر به تصویربرداری بر روی دوربین های دیجیتال خواهد شد.

انواع دیگر پارتیکل کانتر

پارتیکل کانتر از راه دور

پارتیکل کانترهای کوچک بطور معمول برای نظارت در مکانی ثابت در اتاق تمیز و یا محیط های کوچک بطور مداوم برای نظارت بر سطوح ذرات در 24 ساعت , روز و یا هفت روز هفته استفاده می شود. معمولا این نوع شمارنده های کوچک یک صفحه نمایش محلی ندارند و به شبکه ای از پارتیکل کانترها و انواع سنسورهای دیگر بمنظور نظارت بر عملکرد کلی اتاق تمیز متصل می شود. این شبکه ای از حسگرهایی است که به طور معمول به سیستم مانیتورینگ تاسیسات (FMS)، سیستم اکتساب داده ها و یا کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی متصل شده است .این سیستم مبتنی بر کامپیوتری است که دیتابیس و هشداردهنده را ادغام می کند و نیز  قابلیت پست الکترونیکی برای اطلاع از امکانات و یا روند زمانی و نیز زمانی که شرایط در داخل اتاق تمیز بیش از محدوده زیست محیطی از پیش تعیین شده اتفاق افتاد را داراست. پارتیکل کانترهای کنترل از راه دور در مدل های مختلفی وجود دارد. از یک کانال به مدل های شناسایی که به 8 کانال به طور همزمان است.پارتیکل کانترهای کنترل از راه دور می توانند اندازه ذرات در محدوده 1/0 تا 100 میکرومتر را تشخیص دهند.و دارای خروجی های مختلفی از جمله 4-20 mA  , RS-485 Modbus, thernet و  پالس خروجی می باشند.

پارتیکل کانتر Manifold

پارتیکل کانترهای اصلاح شده آئروسل قابل حمل است که به یک سیستم نمونه توالی یابی متصل شده است.توالی یابی نمونه سیستم اجازه می دهد که یک پارتیکل کانتر از چندین مکان توسط یک سری لوله های کشیدن هوا از بالا تا 32 مکان در داخل اتاق تمیز نمونه برداری کند. از لحاظ قیمت این نوع ارزان تر از پارتیکل کانترهای کنترل از راه دور بوده, با این حال هر یک از لوله به ترتیب مانیتور شده است.

پارتیکل کانترهای Handheld

این نوع پارتیکل کانترها خود شامل پارتیکل کانترهای کوچکی است که براحتی قابل حمل و  نقل و مورد استفاده می باشد. اگر چه میزان جریان کمتر از ft³/min 0.1 نسبت به نرم های بزرگتر 1 ft³/m می باشد.Handhelds برای بسیاری از کاربردهای مشابه مفید هستند. با این حال نمونه های دیگر در طی انجام کار ممکن است گواهینامه اتاق تمیز و آزمایش لازم داشته باشند.

لینک مشاهده محصولات پارتیکل کانتر:

http://btmco.ir/products.aspx?catid=103

کوره آفتابی

کوره آفتابی

کوره آفتابی وسیله‌ای است برای تولید گرما بوسیله تجمع و تمرکز نور خورشید در یک نقطه خاص و استفاده از حرارت آن نقطه برای تولید آب گرم و بخار آب گرم. کوره آفتابی به شکل بشقاب کاو (مقعر) و آینه‌ای و صیقلی (که نورهای تابیده شده به طرف خود را بازتاب می‌کند) است. نورهای تابیده شده از بی نهایت دور موازی هستند، بنابراین همه آنها بعد از بازتابش نقطه خاصی به نام کانون می‌گذرند. برای ورود به بحث با چند اصطلاح آشنا می‌شویم. 1. مرکز آینه (C): نقطه‌ای است که فاصله تمام نقاط سطح از آن نقطه ثابت است. 2. کانون (F): نصف فاصله سطح تا مرکز را کانون می‌نامند و فاصله و سطح بشقاب (رأس آینه) تا کانون فاصله کانونی (f) نامیده می‌شود. 3. محور اصلی: خطی فرضی که وسط (رأس) بشقاب را به مرکز وصل کرده و کانون روی آن نیز کانون اصلی نامیده می‌شود. 500 پرتو نورهای تابیده شده نسبت به محور اصلی در بازتاب تقارن آینه‌ای دارند. پرتو نورهایی که موازی محور اصلی بتابد حتما بازتاب آنها از کانون می‌گذرد (کانون اصلی)، پس در آن نقطه حرارت و گرما بسیار بالاتر از اطراف است. پس اگر منبع آب در آن نقطه قرار داده شود آب در اثر انرژی دریافتی از خورشید بسیار گرم خواهد شد و این اساس یک کوره آفتابی است. نمونه کوچک و قدیمی کوره آفتابی ذره‌بین است که از شیشه محدب یا حتی یخ تراشیده شفاف ساخته می‌شد. امروزه از اجسام آینه‌ای با توجه به ویژگی ساختمانی گفته شده برای تولید آب گرم منازل در ابعاد محدود در پشت بامها و در ابعاد بزرگتر ساختمان بلند که نمای بیرونی آن به شکل کاو طراحی شده و در نمای جلویی آن از شیشه‌های رفلکس و آینه‌ای برای بازتاب نور استفاده می‌شود، بطوری که بازتابها در یک نقطه در مقابل یعنی کانون جمع می‌شوند. در کانون یک منبع آب قرار می‌دهند و با لوله کشیهایی به توربین تولید برق وصل می‌کنند، با توجه به ابعاد ساختمان انرژی گرمایی دریافتی فوق العاده بالاست و بخار آب تولید شده با جریان شدید در لوله‌ها به توربین رسیده و باعث چرخش آن و تولید برق ارزان قیمت در چنین مجموعه نیروگاهی برق - آبی می‌گردد. با توجه به پیشرفت صنعتی، نیاز روز افزون به انرژی، گرانی، محدودیت منابع، ناوگان حمل و نقل، آلودگیهای زیست محیطی برخی منابع انرژی مثل سوختهای فسیلی، پسماندها و ... . استفاده از انرژی خورشید به عنوان منبع سالم و تجدید پذیر انرژی در زمین راه کار مناسبی برای منازل در جهت کاهش هزینه و آلودگی و ... باشد، بویژه که برخی مناطق به دلیل صعب العبور بودن و هزینه انتقال و تلفات انرژی بالایی دارند. 501 برای افزایش بهره‌وری در استفاده از بشقابها و نیروگاهها می‌توان موارد زیر را در نظر گرفت. موقعیت جغرافیایی، اقلیمی، ویژگیهای آب و هوا با توجه به آفتابی بودن، طول روز مسیر ظاهری حرکت خورشید در آسمان از طلوع تا غروب و با استفاده از منابع اطلاعاتی در این مورد می‌توان اطلاعات لازم را بدست آورد. استفاده از مواد مناسب و طراحی آنها در جهت افزایش نسبت بازتاب به نور تابشی و همچنین برنامه رایانه‌ای و یک موتور برای چرخاندن دستگاه و مجموعه برای افزایش کارایی توصیه می‌شود، طوری که بشقاب و مجموعه همواره مسیر حرکت خورشید را تعقیب کرده و متناسب با آن بچرخد. در برنامه رایانه‌ای استفاده از روش و نمودار رویدات و سلرز - مدار میل خورشید بر حسب عرض جغرافیایی ، انرژی رسیده به سطح و توان جذب و بازتاب سطح در منبع فوق سودمند است. 502 - انرژی خورشیدی برای تبدیل حرارتی می‌توان یا از جمع کننده‌های تخت و یا از آینه‌های متمرکز کننده استفاده کرد. از نظر ترمودینامیکی از جمع کننده‌های تخت ، دمای نسبتا کمتری گرفته می‌شود در صورتی که با آینه‌های سهموی دمای بالاتر و حتی در بعضی شرایط دمای بیشتر از تحمل مواد مورد استفاده بدست می‌آید. روش تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی یا تبدیل انرژی حرارتی به ترموالکتریکی توسط ماشین حرارتی خورشیدی که به مولد الکتریکی ترمو - یونی جفت شده ، انجام می‌پذیرید (هنوز در مرحله آزمایش است). با جریان هوای گرم که توسط انرژی خورشیدی تولید می‌شود، می‌توان یک دستگاه ماشین بادی را بکار انداخت، ولی هنوز مثال عملی در این مورد وجود ندارد. 400 - مولدهای ترموالکتریکی خورشیدی یک مدار بسته متشکل از دو فلز هادی مختلف که توسط جوش به هم متصل می‌شود، می‌تواند محل یک جریان پیوسته‌ای است، به شرط آنکه بین دو محل اتصال جوش ، اختلاف دما وجود داشته باشد. با استفاده از مواد نیم رسانا می‌توان بازده تبدیل قابل ملاحظه‌ای بدست آورد. یک مولد ترموالکتریکی از تعدادی کوپلها (جفتها) تشکیل شده که هر کدام از آنها از دو عنصر حرارتی تشکیل یافته است: یکی از نوع P و دیگری نوع N توسط پل فلزی که با منبع گرم در تماس است، به هم مربوطند. انتهای دیگر هر دو به یک مقاومت بسته شده و در دمای منبع سرد نگهداری می‌شوند. منبع گرمای مورد استفاده می‌تواند یک شعله یا انرژی حرارتی یک سیال باشد که به انرژی خورشیدی نیز اندیشیده‌اند. در این مورد می‌توان از یک جمع کننده تخت را که شامل یک یا چند صفحه شیشه‌ای جهت جلوگیری از اتلافهای حرارتی تهیه می‌شود، و یا یک آینه متمرکز کننده را نیز مورد استفاده قرار داد. بهتر است دمای منبع سرد نزدیک به دمای محیط باشد، یا حداقل از آن خیلی دور نباشد؛ مثلا از جریان آب استفاده کرد و برای تأسیسات بزرگ آب گرم بدست آمده برای مصارف خانگی پیشنهاد شده است. توان ترموالکتریکی یک ترموکوپل با رابطه زیر معین می‌شود: (e = E/(T2 - T1 که E نیروی الکتروموتوری ترموکوپل در مدار باز بر حسب ولت ، T1 و T2دماهای منبعهای سرد و گرم بر حسب درجه مطلق هستند. اگر n ترموکوپل با همان منبعهای گرم و سرد باشند، نیروی الکتروموتوری دستگاه مساوی با (ne(T2 - T1 است. ترموکوپلهای تجارتی ترموکوپلهای تجارتی معمولا توان ترموالکتریکی ضعیف و حدود 63 میکرو ولت بر درجه سانتیگراد هستند، به شرط آنکه اختلاف دما از 180 درجه سانتیگراد بیشتر نباشد. ترموکوپلی با یک آلیاژ مثبت متشکل از 35 درصد روی و 65 درصد آلومینیوم (شامل 2 درصد قلع ، 0.1 درصد نقره و 6 درصد بیسموت) و یک آلیاژ منفی 91 درصد بیسموت و 9 درصد آنتیموان توان ترموالکتریکی برای اختلاف دمای 80 درجه سانتیگراد به 280 میکرو ولت بر درجه سانتیگراد می‌رسد. متأسفانه به علت ذوب این آلیاژها در دمای 260 درجه سانتیگراد نمی‌توان آن را برای دماهای بالا بکار برد. 401 برای اصلاح بازده باید موادی با توان ترموالکتریکی بالا را بکار برد و لازم است موادی که مورد استفاده قرار می‌گیرند قابلیت هدایت گرمایی (K) ضعیف و مقاومت مخصوص (r) کمتری داشته باشند. تا به حال بازده 10 درصد با موادی که در اختیار دارند، برای دمای 500 درجه منبع گرم و 20 درجه منبع سرد بدست آمده است و با تکنیک خاصی بازده را به 12 درصد نیز بالا برده‌اند. اولین نمونه مولدهایی با جمع کننده تخت با یک یا دو صفحه شیشه‌ای و بدون متمرکز کردن تشعشع خورشیدی بوده است. بازده حاصل از این نوع تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی حدود 0.5 درصد با جمع کننده‌های تخت بوده است. ترموکوپلهایی با نیمه هادیها تهیه شده و توان ترموالکتریکی آنها بیشتر بوده است. تولید انرژی از خورشید چگونه می‌توانیم از گرمای خورشید برای تولید انرژی استفاده کنیم. آیا از نور خورشید نیز می‌توان انرژی بدست آورد. برای اینکار از باتری خورشیدی استفاده می‌شود که نور خورشید را می‌گیرد و برق تولید می‌کند. باتریهای خورشیدی از ماده‌ای بنام سیلیسیوم ساخته می‌شود. هر باتری خورشیدی برق بسیار ناچیزی تولید می‌کند. برای همین معمولا باید از تعداد زیادی باتری کنار هم استفاده شود تا مقدار برقی که بدست می‌آید، مفید و مناسب باشد. 300 - تصویر این باتریهای خورشیدی براحتی تعمیر می‌شوند و نگهداری آنها ساده است و محیط را نیز آلوده نمی‌کنند. با استفاده از باتریهای خورشیدی می‌توان دستگاههایی چون تلویزیون ، تلفن و پمپ آب را بکار انداخت. در جاهایی که روزهای طولانی و آفتاب درخشان دارند، حتی می‌توان تمام برق مورد نیاز را از باتریهای خورشیدی گرفت. باتریهای خورشیدی خیلی سبک هستند و به راحتی می‌توان آنها را به دهکده‌های دور افتاده برد. مردمی که همیشه در حرکت هستند نیز می‌توانند این باتریها را همراه داشته باشند و هر کجا که می‌روند از برق آنها استفاده کنند. مثلا گروههای پزشکی که برای درمان مردم به صحراها و جاهای دور افتاده می‌روند، باتریهای خورشیدی را برای روشن نگه داشتن یخچالهایشان بکار می‌گیرند تا داروها سالم و خنک بمانند. با ساختن نیروگاههای خورشیدی بزرگ می‌توان مقدار زیادی برق تولید کرد. البته این نیروگاهها در جاهایی مفید هستند که روزهای طولانی و آفتابی دارند. نیروگاه خورشیدی محیط را آلوده نمی‌کند، چون انرژی لازم را از خورشید می‌گیرد و نیازی به سوزاندن سوختهای فسیلی ندارد. با استفاده از یک نیروگاه خورشیدی بزرگ ، برق مورد نیاز تمام خانه های یک شهر کوچک تولید می‌شود. نیروی خورشیدی – برای امروز و همیشه در نیروگاه خورشیدی، با استفاده از نیروی بخار،‌ برق تولید می‌شود. تعداد زیادی آینه را بکار می‌گیرند تا نور خورشید را بر روی یک دیگ بخار بتابانند که در لوله‌های درون آن مایعی مثل روغن جریان دارد. روغن حرارت خورشید را می‌گیرد و آنقدر گرم می‌شود که می‌تواند آب دیگ را به بخار تبدیل کند. بخار توربین را به چرخش در می‌آورد. توربین هم ژنراتور را می‌چرخاند و برق تولید می‌شود. 301 سولاروان نام نیروگاه خورشیدی بزرگی است که در کالیفرنیای آمریکا ساخته شده است. این نیروگاه برج بسیار بلندی دارد. در بالای برج یک دیگ بخار قرار گرفته است. تعداد زیادی آینه اطراف برج روی زمین چیده شده‌اند و نور خورشید را بر دیگ می‌تابانند. به این ترتیب ، آب دیگ به بخار تبدیل می‌شود و بخار هم برای تولید برق مورد استفاده قرار می‌گیرد. روی دیوار یک ساختمان بزرگ 10 طبقه تعداد زیادی آینه قرار داده‌اند که یک آینه بشقابی بزرگ بوجود آمده است. این آینه انرژی خورشید را از منطقه‌ای وسیع جمع آوری می‌کند و بر برجی می‌تاباند که کوره دورن آن قرار دارد. آینه‌هایی که روی تپه مقابل قرار گرفته‌اند، خورشید را دنبال می‌کنند و پرتوهایی آن را بر آینه بشقابی بزرگ می‌تابانند. جالب است بدانید که تعداد این آینه‌ها حدود 11000 عدد است. نیروی خورشید وقتی مفیدتر خواهد بود که بتوانیم آن را ذخیره کنیم. استخر خورشیدی می‌تواند گرمای خورشید را تا ساعتها پس از غروب آن ذخیره و نگهداری کند. این استخر سرپوشیده پوشش سیاه رنگی دارد که گرمای خورشید را می‌گیرد. آب استخر دارای نمک است که مقدار آن در عمق استخر بیشتر می‌شود. لایه‌های بالایی آب نمک کمتری دارند از خروج گرمای لایه پایینی که گرم و داغ شده است جلوگیری می‌کنند. ساختن این استخرها و استفاده از آنها ساده است. راههای زیادی برای استفاده از انرژی و نیروی خورشید وجود دارد. نیروی خورشید پاکیزه است و می‌توانیم انرژی مورد نیازمان را از آن بگیریم. ذغال سنگ، نفت و گاز هوا را آلوده می‌کنند و سرانجام یک روز تمام می‌شوند. اما خورشید به درخشش خود ادامه می‌دهد و نیروی آن همیشگی و ماندنی است. برخی مدل های پیشنهادی اندازه گیری دما (توضیحات مربوط به تجهیزات در کاتالوگ ذکر شده) IR Thermometer محصول کمپانیExtech ترمومتر دوربین دار دو لیزری VIR50محصول کمپانیExtech ترمومتر دو لیزری 42511محصول کمپانی Extech مینی IR ترمومتر لیزری 42510محصول کمپانیExtech باتری خورشیدی وسیله یا دستگاهی است که نور خورشید را مستقیما به الکتریسیته یا برق تبدیل می کند. ماهواره‌هایی که به فضا فرستاده می‌شوند، انرژی مورد نیازشان را از تعداد زیادی از همین باتریها می‌گیرند. بعضی ماشین حساب‌ها با باتری خورشیدی هم کار می‌کنند. در نقاط دور افتاده که برق ندارند، با استفاده باتری خورشیدی می‌توان دستگاههایی مثل تلویزیون یا یخچال را بکار انداخت و امروزه دانشمندان ماشینها و حتی هواپیماهایی ساخته‌اند که نیروی خود را از باتری خورشیدی می‌گیرند. توربین دستگاهی که شبیه چرخ آب است و وقتی آب یا بخار با فشار به پره‌های آن برخورد می‌کند، به چرخش در می‌آید. این دستگاه انرژی جنبشی آب را می‌گیرد و به حرکت چرخشی تبدیل می‌کند. ژنراتور دستگاهی است که انرژی مکانیکی (حرکت چرخشی) را می‌گیرد و به انرژی الکتریکی یا برق تبدیل می‌کند. معمولا ‌این حرکت چرخشی از یک توربین به ژنراتور منتقل می‌شود. سوخت فسیلی فسیل کلمه‌ای خارجی (لاتین) و به معنی چیزی است که از زمین بیرون آورده می‌شود. غال سنگ ، نفت و گاز را سوخت فسیلی نامیده‌اند، چون از دل زمین بیرون آورده می‌شوند. سوختهای فسیلی در طول میلیونها سال بوجود آمده‌اند. جانوران و گیاهان ، پس از مرگ ، در زیر لایه‌های سنگ و خاک قرار گرفته‌اند و سالهای زیادی زیر فشار مانده‌اند تا به این سوختها تبدیل شده‌اند. بنابراین ، اگر سوختها به همین ترتیب مصرف شوند، سرانجام روزی تمام خواهند شد و در این مدت ، ذخیره جدیدی جای آن را پر نخواهد کرد. عایق ماده‌ای که از عبور گرما یا الکتریسیته جلوگیری می‌کند. عایقهای خوب گرمایی عبارتند از چوب پنبه و پشم شیشه. لاستیک ، پلاستیک و شیشه هم عایقهای خوبی برای الکتریسیته هستند. هوا هم تا حدودی عایق گرماست و به همین دلیل در بعضی از ساختمانها پنجره‌ها را دو لایه یا دو جداره می‌سازند تا هوای بین آنها از ورود و خروج گرما جلوگیری کند. عایقهای گرمایی معمولا جلوی ورود و خروج صدا را هم می‌گیرند. برخی مدل های پیشنهادی  میگر با توجه به این زمینه کاری (توضیحات مربوط به تجهیزات در کاتالوگ ذکر شده) 380366 محصول کمپانی EXTECH 380395 محصول کمپانی EXTECH UT511 محصول کمپانی UNI-T UT512 محصول کمپانی UNI-T UT513 محصول کمپانی UNI-T

تاریخ: ۱۳۹۱/۸/۲۴

کراس آرم - کنسول

کراس آرم - کنسول

جهت نگهداری سیم ها و مقره ها روی تیر از کنسول استفاده می شود. کراس آرم نوعی کنسول به شکل بازوی متقاطع با پایه است که در شبکه های توزیع به طور انبوه استفاده می شود. ساخت انواع کنسول و کراس آرم مناسب به عواملی نظیر شرایط آب و هوایی، جنس و نوع هادی بکار رفته و مسائل اقتصادی در ساخت و بهره برداری بستگی دارد. هدف از نصب کنسول وکراس آرم علاوه بر نگهداری هادی ها و مقره بر روی تیر حفظ حریم الکتریکی هادی ها از یکدیگر می باشد. در طرح وساخت کنسول وکراس آرم نکاتی مانند سادگی اجرا، هزینه ساخت و نگهداری، استفاده ازکمترین پیچ و اتصالات، راحتی کار توسط سیمبانان عملیاتی، رعایت فاصله بین هادی ها، حفظ تقارن روی تیر و... باید مورد توجه قرار گیرد. همچنین باید فاصله هادی ها از پایه (فاز به زمین) و فاصله فاز ها از یکدیگر (فاز به فاز) در نظر گرفته شود. علاوه بر موارد یاد شده نکات تجربی ذیل نیز باید هنگام طراحی کراس آرم مورد توجه قرار گیرد: - در برخی از مواقع قرار گرفتن پرندگان با بال باز بین فاز و پایه موجب ایجاد اتصال بین هادی و پایه می گردد. برای جلو گیری از این حادثه معمولاً فاصله افقی بین فاز ها تا پایه 40 تا 60 سانتی متر انتخاب می گردد. - در انتخاب فاصله بین هادی و پایه بایستی امکان تعمیر و تعویض توسط تعمیر کار در نظر گرفته شود. - امکان تعویض سیم در طراحی کراس آرم باید اندیشیده شود به عنوان مثال طراحی کراس آرم بایستی به گونه ای باشد که سیم در داخل حلقه قرار نگیرد. - امکان انشعاب گرفتن از خط باید در نظر گرفته شود. - امکان استقرار ترانسفورماتور و نصب کات اوت فیوز برای پست های هوایی باید در نظر گرفته شود. - امکان ترانسپوزه کردن خطوط باید مورد توجه قرار گیرد. - توازن بین نیرو های عمودی طرفین در طراحی کراس آرم بایستی رعایت گردد. اصولاً سه نوع کراس آرم از نظر جنس در شبکه های توزیع برق وجود دارد: الف) کراس آرم چوبی ب ) کراس آرم فلزی ج) کراس آرم کمپوزیت الف) کراس آرم چوبی این کراس آرم از خیلی وقت پیش برای خطوط تلفن، تلگراف و توزیع برق استفاده می شده است. کراس آرم چوبی در گذشته وهم زمان با استفاده گسترده از پایه های چوبی کاربرد داشتند. امروزه با کاهش کاربرد پایه های چوبی استفاده از این نوع کراس آرم ها نیز محدود گشته است. کراس آرم های چوبی عموماً از درخت هایی چون صنوبر، راش، ممرز، افرا، انجیلی و کاج ساخته می شود و معمولاً برای استحکام و دوام بیشتر کراس آرم چوبی را با روغن یاپنتا کلروفنل بصورت اشباع در می آوردند. رطوبت چوب در موقع اشباع بایستی کمتر از 22% باشد و خاصیت عایقی آن از نظر کار کردن افراد روی شبکه از جهت ایمنی بسیار مهم است و توسط بریس به تیر محکم می شوند. ب) کراس آرم فلزی کراس آرم فلزی از بازو های مستقیم ناودانی آهن ساخته می شود. این نوع کراس آرم در مقایسه با کرس آرم های چوبی به مراتب از مقاومت بیشتری برخوردار می باشد. طول کراس آرم های فلزی برای اولین بار بر اساس استاندارد 212-20 وزارت نیرو برابر با 2/44 متر تعیین گردید، به همین دلیل تاریخی این کنسول ها در شبکه های توزیع به نام کراس آرم 44/2 نیز معروف می باشند. با توجه به این که طول هر شاخه نبشی یا ناودانی 6 متر است استفاده از کراس آرم های 44/2 متری ضایعات زیادی به دنبال داشت برای از بین بردن ضایعات تصمیم بر این شد که طول کراس آرم ها مضربی از 6 باشد (1.2، 1.5، 2 و 3 متری). این کراس آرم جهت تیرهای بتونی وفولادی بکار می رود و از نبشی با بال های مساوی ساخته می شود که توسط بریس یا بازو به تیر محکم می گردد. ج) کراس أرم کامپوزیتی کامپوزیتی به جای نمونه فلزی دارای برتری هایی است؛ از جمله: کاهش وزن: سنگینی وزن بازوهای عرضی فلزی (حدود ۲۰ کیلوگرم) یکی از مشکلات شرکتهای انتقال و توزیع برق است. در مناطقی که به دلایل گوناگون از جمله ناهمواری سطح زمین ، امکان استفاده از ماشین های بالابر در آن ها وجود ندارد، حمل بازوهای عرضی فلزی تا بالای تیر بسیار سخت و خطرناک است؛ درصورتی که کامپوزیت ها وزن نسبتا ًکمی دارند و حمل آنها آسان است. مقاومت در برابر خوردگی: بازوهای عرضی فلزی در آب و هوای مرطوب و خورنده ، عمر نسبتا ًکمی دارند. یکی از برتری های مواد کامپوزیت، مقاومت بسیار مناسب آنها در برابر خوردگی است که این مواد را برای این مناطق مطلوب می سازد. نارسانایی الکتریکی: کامپوزیت ها را می توان به صورت موادی عایق طراحی کرده و ساخت. این ویژگی خطر برق گرفتگی و اتصال کوتاه را کاهش می دهد. شاید بتوان با به کارگیری بازوهای عرضی کامپوزیتی از کاربرد مقره های حامل کابل - که در واقع نقش عایق را بین کابل و پروفیل بازی می کنند - جلوگیری کرد. زیبایی: در ساخت بازوهای عرضی فلزی همیشه محدودیت هایی وجود دارد که طراح را مجبور به استفاده از قطعات استاندارد نبشی می کند. با به کارگیری کامپوزیت ها می توان به سراغ طرح هایی رفت که علاوه بر بهینه بودن ، زیبا نیز باشند. عمر بیشتر: عمر بازو های عرضی کامپوزیتی حدود سه برابر طول عمر نمونه فلزی است. به دلیل عمر بیشتر و عدم نیاز به تعویض و تعمیر در کامپوزیت ها ، هزینه های تعویض و نگهداری حذف خواهند شد. کاهش تداخلات امواج رادیویی: امواج رادیویی بدون هرگونه انحراف و شکست از کامپوزیت ها عبور می کنند. کاهش افت توان خط: به کارگیری بازوهای عرضی کامپوزیتی از نشت جریان الکتریکی از خط به سمت پایه ها تا حدودی جلوگیری می کند و به این ترتیب میزان افت توان خط کاهش خواهد یافت.علاوه بر موارد فوق با به کارگیری بازوهای عرضی کامپوزیتی می توان از طرح هایی استفاده کرد که یکپارچه بوده و نیازی به سوار کردن قطعات برروی هم نباشد. کراس آرم ال آرم یا (جانبی) در اصطلاح انگلیسی به کنسول (کراس آرم) ال آرم و پرچمی ساید آرم گفته می شود. ساید آرم یعنی کنسول هایی که کاملاً در یک طرف تیر بسته می شوند. این کنسول ها بیشتر برای رفع موانع به کار می روند و در کوچه ها و جاهایی که پایه نزدیک ساختمان است و امکان استفاده از کراس آرم معمولی نیست (تخت و مثلثی) بدلیل نزدیک شدن فازها به ساختمان یا مانع دیگر از این کراس آرم استفاده می کنند. کراس آرم پرچمی همچنین در جاهایی که فضای کافی جهت نصب کراس آرم معمولی نیست نظیر کوچه های کم عرض و یا جاهایی که در یک طرف درختکاری شده است می توان از کنسول های پرچمی استفاده کرد. کراس آرم دوبله (جانبی دو طرفه) در جاهایی که نیروی کشش وارده روی کراس آرم بیشتر از حد معمول است و یا اسکلت استوارتری مورد نیاز باشد از کراس آرم دوبله استفاده می شود. به این ترتیب که هر طرف پایه یک کراس آرم بسته می شود. این کشش اضافی بیشتر درانتهای خطوط در زوایا و سرپیچ ها ایجاد می گردد و کراس آرم دوبله باعث می گردد که نیروهای وارده بین هر دو کراس آرم و نیز دو مقره سوزنی و پایه های مقره های مربوط  و هر دو سیم اصلی تقسیم گردد. و به این ترتیب نیروهای مکانیکی وارده را تحمل می نماید. کراس آرم جناقی (کانادائی) این کراس آرم که شبیه استخوان جناق است هادی های سه فاز را با فاصله مساوی از یکدیگر به صورت مثلث متساوی الاضلاع نگه می دارد. از این کنسول ها برای خطوط طولانی جهت تأثیر یکنواخت اندوکتانس فاز ها بر یکدیگر و تقارن ولتاژ فاز ها مورد استفاده قرار می گیرد. آرایش های مختلف پایه های هوایی منظور از آرایش پایه، چگونگی نگهداری سیم های هوایی نسبت به یکدیگر است. چگونگی نگهداری هادی نسبت به هم به سه گروه تقسیم می شود: الف) آرایش هادی ها به صورت مثلثی ب) آرایش هادی ها به صورت افقی ج) آرایش هادی ها به صورت عمودی در ادامه انواع و اشکال مختلف کنسول ها را که یکی از شکل های گفته شده را به هادی می دهند، ذکر می کنیم. کنسول گنبدی (تاجی): این کنسول که به شکل گنبدی است، در بالای تیر نصب می شود. این کنسول به سیم ها آرایش مثلثی و متقارن می دهد. این کنسول به صورت مجازی باعث افزایش طول تیر می شود و برای کاربرد همزمان خطوط فشار ضعیف و متوسط در زیر هم مناسب است. کنسول تاجی گونه از کنسول گنبدی است که دارای مقره سوزنی است و به هادی ها آرایش افقی می دهد. کنسول جناقی: این کراس آرم که شبیه استخوان جناق است، هادی های سه فاز را با فاصله مساوی از یکدیگر به صورت مثلث متساوی الاضلاع نگه می دارد. از این کنسول ها برای خطوط طولانی جهت تأثیر یکنواخت اندوکتانس فاز ها بر یکدیگر و تقارن ولتاژ فاز ها مورد استفاده قرار می گیرد. و به علت راحتی نصب و انشعاب گیری در شبکه های توزیع کاربرد زیادی دارد. شکل 8 صفحه بعد نمونه ای از آرایش پایه میانی با کنسول جناقی است. کنسول V شکل: به دلیل بالا بودن استحکام و تحمل این کنسول برای هادی های با سطح مقطع و در جاهایی که باند حریم درجه یک خط کم است، بالا مورد استفاده قرار می گیرد. این کنسول هم در پایه های میانی کاربرد دارد و هم در پایه های کششی. شکل 5 نمونه ای از کاربرد این کنسول در پایه های کششی است.

تاریخ: ۱۳۹۱/۸/۲۴

تعریف گالوانومتر

تعریف گالوانومتر

بسته به مقدار جریان اثرهای آن به میزان متفاوت بروز می کنند. بنابراین برای اندازه گیری جریان می توان از هر یک از اثرهای شیمیای، گرمایی یا مغناطیسی آن استفاده کرد وسایلی که برای اندازه گیری جریان به کار می روند، گالوانومتر نامیده می شود. گالوانومتر ساده ساده ترین نوع گالوانومتر با استفاده از اثر گرمایی جریان ساخته شده است. این گالوانومتر دارای دو سیم نازک است که یکی از سیم ها در دو انتهایش ثابتند. و جریان گذرنده از آن اندازه گیری می شود. سیم نازک و محکم دوم دور محور عقربه پیچیده شده است. وسط سیم کشیده اول را به فنر کشیده ای وصل می کنند که سر دیگرش به بدنه گالوانومتر متصل است. بر اثر جریان، سیم اول گرم و دراز می شود. رشته سیم که توسط فنر کشیده می شود عقربه گالوانومتر را به اندازه زاویه معینی می چرخاند که بستگی به دراز شدن سیم یعنی شدت جریان الکتریکی دارد. صفحه گالوانومتر برای جریان بر حسب آمپر، میلی آمپر مدرج می شود. در این صورت گالوانومتر آمپرسنج یا میلی آمپر سنج نامیده می شود. آمپرسنج برای اندازه گیری جریان برای اندازه گیری جریان گالوانومتر یا آمپرسنج باید طوری اتصال داده شود که جریان کل مدار بتواند از آن عبور کند. برای این منظور باید در نقطه ای مدار را قطع و دو انتهایش را به قطب آمپر سنج وصل کرد. به عبارت دیگر آمپرسنج را باید به طوری متوالی در مدار قرار داد. چون جریان حالت ثابت را اندازه می گیریم. اینکه وسیله را به کدام قسمت از مدار وصل کنیم اهمیتی ندارد در صورتیکه در جریانهای متغییر چنین نیست. ولت سنج برای اندازه گیری ولتاژ با استفاده از گالوانومتر نه فقط جریان بلکه ولتاژ را نیز می توان اندازه گرفت. زیرا بنابر قانون اهم این کمیت ها متناسبند. اگر دو کمیت با یکدیگر متناسب باشند با وسیله ای که به طور مناسب مندرج شده باشد می توان هر دو کمیت را اندازه گرفت. مثلاً تاکسی متر که فاصله طی شده را اندازه می گیرد، می توان برحسب کیلومتر مدرج کرد. ولی چون کرایه با فاصله متناسب است، درجات شمارنده را بطور مستقیم به پول پرداختی مدرج می کنند. به طوری که مستقیماً کرایه را نشان می دهد. به همین ترتیب صفحه گالوانومتر را می توان طوری مدرج کرد که بتواند بطور مستقیم هم جریان برحسب آمپر عبور کرده از وسیله و هم ولتاژ دو سر آن را برحسب ولت اندازه بگیرد. بنابر این گالوانومتری که برای جریان مدرج می شود آمپرسنج، در حالی که وسیله ای که برای ولتاژ مدرج می شود و لت سنج نام دارد. برخی مدل های پیشنهادی با توجه به این زمینه کاری (توضیحات مربوط به تجهیزات در کاتالوگ ذکر شده) کلمپ آمپر متر (مینی 380942(محصول کمپانی Extech کلمپ آمپر متر / ردیاب فاز MA120محصول کمپانی Extech کلمپ آمپر متر AC/DC + ردیاب برق MA1500محصول کمپانی Extech کلمپ آمپر متر دیجیتال 208/UT207محصول کمپانی Unit کلمپ آمپر متر دیجیتال UT209Aمحصول کمپانیUnit دستگاه های مرکب در حالت کلی اگر جریان I از گالوانومتر عبور کند، باید بین قطب های ورودی و خروجی آن ولتاژ معین U وجود داشته باشد. فرض کنید که مقاومت داخلی گالوانومتر یعنی مقاومت قسمت هایی از آن که جریان از آنها عبور می کند، R باشد (برای گالوانومتر ها با مغناطیس دائمی R مجموع تاب و سیم های رابط است، در حالی که برای گالوانومترهای با سیم افروزشی R مجموع مقاومت سیم گرم شده و رابط هاست). بنابر قانون اهم U=IR می باشد. پس برای یک گالوانومتر معین ، هر مقدار از جریان با مقدار معینی از ولتاژ در دو سر قطب های آن متناظر است. بنابر این جای قرار گرفتن عقربه می تواند هم جریان و هم ولتاژ را نشان دهد. یعنی دستگاه را می توان هم به عنوان آمپرسنج و هم به عنوان ولت سنج مدرج کرد. چگونگی قراردادن ولت سنج در مدار  با استفاده از یک ولت سنج مدرج می توان اختلاف پتاسیل الکتریکی بین هر دو نقطه از مدار را اندازه گرفت. مثلا اگر اختلاف پتاسیل دو سر یک لامپ رشته ای را که از چشمه جریانی تغذیه می کند بخواهید اندازه گیری کنید. باید دو سر ولت سنج را به دو سر لامپ ببندید. به عبارتی ولت سنج جهت سنجش اختلاف پتاسیل (ولتاژ) دو نقطه از مدار یا یک عنصری از مدار بصورت موازی در مداز گذاشته می شود. به عبارتی ولتاژ گذرنده از ولت سنج همان ولتاژ تمامی قسمت هایی از مدار است که آرایش موازی با ولت سنج دارد. در صورتیکه در مورد آمپر سنج قرارگیری در مدار بصورت متوالی است. و با اندازه گیری جریان گذرنده از یک تکه از مدار جریان کل مدار را می دهد، که باید با جریان المان مداری اندازه گیری شده، برابر باشد. برخی مدل های پیشنهادی با توجه به این زمینه کاری (توضیحات مربوط به تجهیزات در کاتالوگ ذکر شده) مولتی متر EX530 محصول کمپانی Extech مولتی متر دیجیتالی UT 136A/B/C/Dمحصول کمپانی Unit مقاومت درونی ولت سنج ولت سنج را به جزئی از مدار که ولتاژ دو سر آن باید اندازه گیری شود به طور موازی می بندند. و از این رو جریان معینی ازمدار اصلی از آن می گذرد. پس ازاینکه ولت سنج وصل شد، جریان و ولتاژ درمدار اصلی قدری تغییر می کند. به طوری که حالا مداری متفاوت از رساناها داریم، که شامل رساناهای قبلی و ولت سنج است. مثلا با اتصال ولت سنج با مقاومت Rv به طوری موازی با لامپی که مقاومتش Rb است مقاومت کل مدار بصورت  (R= Rb/(1+Rb/Rv خواهد بود. هر چه مقاومت ولت سنج در مقایسه با مقاومت لامپ بزرگتر باشد، اختلاف بین مقاومت ولت سنج باید تا حد امکان بزرگ اختیار شود. برای این منظور یک مقاومت اضافی را که ممکن است مقاومتش به چند هزار اهم برسد، گاهی به طور متوالی به قسمت اندازه گیر ولت سنج می بندند. مقاومت درونی آمپرسنج برخلاف ولت سنج، آمپرسنج همیشه در مدار به طور متوالی بسته می شود اگر مقاومت آمپرسنج Ra و مقاومت مدار Rc باشد، مقاومت کل مدار با آمپرسنج برابر می شود با: (R=Rc(1+Ra/Rc بنابر این در صورتیکه مقاومت وسیله در مقایسه با مقاومت مدار کوچک باشد بر طبق رابطه اخیر وسیله مقاومت کل مدار را زیاد تغییر نمی دهند. بنابراین مقاومت آمپرسنج ها را خیلی کوچک انتخاب می کنند (چنددهم یاچندصدم اهم).

تاریخ: ۱۳۹۱/۸/۲۴

بازده و قابلیت ژنراتورهای الکتریکی اصلاح شده

بازده و قابلیت ژنراتورهای الکتریکی اصلاح شده

ژنراتورهای‌ توربینی‌ در بیش‌ از 100 سال‌ پیش‌ که‌ برای‌ اولین‌ بار وارد عرصه‌ کاری‌شدند با هوا خنک‌ می‌شدند. با این‌ حال‌ همچنان‌ که‌ خروجی‌ واحد ژنراتور افزایش‌ پیدا کرد نیاز به‌ خنک‌کنندگی‌ موثر افزایش‌ یافت‌. این‌ نیاز منجر به‌ تکمیل‌ ژنراتورهایی‌ شد که‌ با هیدروژن‌ و آب‌، خنک‌ می‌شدند. هدایت‌ حرارتی‌ هیدروژن‌، هفت‌ برابر هوا بوده‌ و با همان‌فشار مطلق‌، چگالی‌ آن‌ یک‌ دهم‌ هواست‌. پیش‌ از انتخاب‌ نوع‌ سیستم‌خنک‌کنندگی‌ مورد استفاده‌ برای‌ ژنراتور، دو موضوع‌ عمده‌ وجود دارد که‌ عبارتند از: اندازه‌ مگاولت‌ آمپر ژنراتور و یک‌ سایت‌ هوا با کیفیت‌ خوب‌. با وجود این‌ که‌خنک‌کنندگی‌ با هوا نوعا برای‌ واحدهای‌ کوچکتر استفاده‌ می‌شود هم‌ اکنون‌ اصلاح‌ فن‌آوریهای‌ جدید به‌ هوا این‌ امکان‌ رامی‌دهد تا برای‌ ژنراتورهایی‌ که‌ حداکثر 30 مگاولت‌ آمپر ظرفیت‌ دارند مورد استفاده‌قرار گیرد. سیستمهای‌ هوا، هیدروژن‌، خنک‌کنندگی‌ هیدروژنی‌ داخلی‌ وسیستم‌ خنک‌کنندگی‌ هیدروژن‌ و آب‌ را که ‌توسط شرکتهای‌ زیمنس‌ و وستینگهاوس‌ برای‌ اندازه‌های‌ مختلف‌ ژنراتورها انجام‌شده‌ است‌ مقایسه‌ می‌کند. ژنراتورهای‌ الکتریکی‌، حجم‌ زیادی‌ ازهوا را مصرف‌ می‌کنند. در جایی‌ که‌ کیفیت‌هوا مساله‌ ساز نیست‌ ژنراتورها با سیستم‌خنک‌کنندگی‌ هوای‌ باز که‌ بازده‌ بالایی‌ از نظر فیلتراسیون‌ و آب‌ بندی‌ محوری‌ تحت‌ فشار دارند بهترین‌ انتخاب‌ و همچنین‌ دارای‌حداقل‌ هزینه‌ است‌. سایتهای‌ نیروگاه‌ قدرت‌ که‌ دارای‌ ذرات‌ریز و سولفور قابل‌ ملاحظه‌ هستند باید ژنراتورهایی‌ را که‌ خنک‌کنندگی‌ آنها با آب‌ و هوای‌ محبوس‌ انجام‌ می‌شود مورد بررسی ‌قرار دهند. این‌ ژنراتورها چنانچه‌ دارای ‌سیستم‌ خنک‌ کنندگی‌ با آب‌ و آب‌ بندی‌ محوری‌ تحت‌ فشار با فیلترهای‌ هوای‌ جبرانی‌ باشند از نظر فیزیکی‌ بزرگتر هستند. ژنراتورهایی‌ که‌ خنک‌کنندگی‌ آنها با آب‌ و هوای‌ محبوس‌ صورت‌ می‌گیرد از ژنراتورهایی‌ که‌ خنک‌کنندگی‌ آنها با هوای‌ باز انجام‌ می‌شود گران‌تر بوده‌ و بازده‌ کمتری‌ نیز دارند. با این‌ همه‌ در حالی‌ که‌ ذرات‌ ریز، یک‌ موضوع‌ قابل‌ بررسی‌ است‌ و وقتی‌ که‌ مساله‌ای‌ از نظر ذخیره‌سازی‌ هیدروژن‌ در نیروگاه‌ وجود ندارد عموما ژنراتورهایی‌ که‌ با هیدروژن‌ خنک‌ می‌شوند انتخاب‌ مناسبی‌ به‌ نظر می‌رسد. با وجود آن‌ که‌ این‌ نوع‌ از ژنراتور گرانترین‌ نوع‌ است‌ ولی‌ بالاترین ‌بازده‌ را دارد برای اندازه گیری راندمان می توان از برخی مدل های پیشنهادی زیر استفاده نمود. (توضیحات مربوط به تجهیزات در کاتالوگ ذکر شده) PQ3450 محصول کمپانی EXTECH 382095 محصول کمپانی EXTECH UT233 محصول کمپانی UNI-T سیستمهای‌ خنک‌ کنندگی‌ طراحی‌ واحدهایی‌ که‌ با هیدروژن‌خنک‌ می‌شوند در مقایسه‌ با ژنراتورهایی‌ که‌ با هوا خنک‌ می‌شوند پیچیده‌تر است‌. سیستمهایی‌ که‌ با هیدروژن‌ خنک‌ می‌شوند به‌ محفظه‌ای‌ که‌ در مقابل‌ فشار مقاوم‌ باشد و نیز به‌ آب‌ بندی‌ خاص‌ و یک‌ دستگاه‌ تهویه‌گازی‌ نیاز دارند. علاوه‌ بر آن‌ سیستمهایی‌ که ‌با هیدروژن‌ خنک‌ می‌شوند قبل‌ از آن‌ که‌ برای‌ تعمیر و نگهداری‌ از سرویس‌ خارج‌ شوند باید با دی‌ اکسید کربن‌ پاکسازی‌ شوند. همچنین‌ قبل‌ از آن‌ که‌ مجددا از هیدروژن‌ پر شوند و به‌ سرویس‌ بازگردند لازم‌ است‌ با دی‌اکسید کربن‌ پاکسازی‌ شوند. با وجود آن‌که‌ ژنراتورهایی‌ که‌ با هوا خنک‌ می‌شوند از نظر فیزیکی‌ بزرگتر از ژنراتورهایی‌ هستند که ‌با هیدروژن‌ خنک‌ می‌شوند، با اندازه‌ یکسان ‌دارای‌ هزینه‌ اولیه‌ کمتری‌ هستند. به‌ علاوه‌ تعمیر آنها ساده‌تر و با هزینه‌ کمتر است‌. ژنراتورهای‌ بزرگی‌ که‌ با هوا خنک‌ شده‌ و متعلق‌ به‌ شرکت‌ آلستوم‌ هستند عموما مجهز به‌ سیستم‌ خنک‌کنندگی‌ آب‌ - هوای ‌محبوس‌ (TEWAC) هستند. در سیستم‌خنک‌کنندگی‌ آب‌ - هوا، ژنراتور به‌ وسیله‌ هوا خنک‌ می‌شود. هوای‌ گرم‌ پس‌ از آن‌ که ‌در خنک‌کن‌های‌ آب‌ - هوا سرد شد مجددا وارد سیکل‌ می‌شود. در این‌ واحدها هادیهای‌ سیم‌پیچ‌ میدان‌ روتور تو خالی‌ بوده‌ و به‌ صورت‌ محوری‌ خنک‌ می‌شوند. برخلاف‌ بخش‌ فعال‌ ژنراتورهای‌ قدیمی‌ که‌ با هوا خنک‌ می‌شوند، سیم‌پیچهای‌ میدان‌جدیدتر در هر ماشین‌ دارای‌ دو بخش‌خنک‌کن‌ است‌. در بخش‌ اول‌ جریان‌ هوا از زیر استوانه‌ انتهایی‌ می‌گذرد و قبل‌ از خروج‌ به‌ داخل‌ هادی‌ تو خالی‌ جریان‌ پیدا می‌کند. جریان‌ هوای‌ خنک‌ کن‌ برای‌ بخش‌ دوم‌ از طریق‌ یک‌ شیار فرعی‌ که‌ در زیر سیم‌ پیچ‌تعبیه‌ شده‌ است‌ صورت‌ می‌گیرد. هسته‌ استاتور که‌ به‌ شکل‌ محوری‌ به ‌اتاقهایی‌ تقسیم‌ شده‌ است‌ هوای‌ خنک‌ کننده‌برای‌ استاتور را فراهم‌ می‌آورد. این‌ کار باجریان‌ متناوب‌ هوا به‌ داخل‌ و به‌ بیرون‌اتاقکهای‌ تهویه‌ انجام‌ می‌شود. تولیدکنندگان‌ با اضافه‌ کردن‌ اتاقکهای‌تهویه‌ بیشتر نسبت‌ به‌ ماشینهای‌ ژنراتور کوتاهتر قدیمی‌ توانسته‌اند میزان‌خنک‌کنندگی‌ ژنراتور را بهینه‌ کنند. طبق‌گزارش‌ آلستوم‌، بهینه‌ سازی‌ خنک‌کنندگی‌ واین‌ واقعیت‌ که‌ هم‌ اکنون‌ خروجیهای‌بیشتری‌ برای‌ هوای‌ خنک‌ کن‌ روتور وجوددارد توزیع‌ دما در سیم‌پیچ‌ استاتور و هسته‌را یکنواخت‌ کرده‌ است‌. شکستن‌ مانع‌ 300 کیلو ولت‌ آمپری‌ انجام‌ اصلاحات‌، طی‌ چند سال‌ اخیر برروی‌ طراحی‌ ژنراتورهایی‌ که‌ با هوا خنک‌می‌شوند سبب‌ شده‌ است‌ که‌ واحدهایی‌تولید شود که‌ تا چند سال‌ گذشته‌ فقط باژنراتورهایی‌ که‌ با هیدروژن‌ خنک‌ می‌شوند امکان‌پذیر بود. درطول‌ چهار دهه‌ گذشته‌ظرفیت‌ ژنراتورهایی‌ که‌ با هوا خنک‌می‌شوند از 90 مگاولت‌ آمپر به‌ بیش‌ از 300مگاولت‌ آمپر افزایش‌ یافته‌ است‌. یکی‌ از تولیدکنندگان‌ (آلستوم‌) خروجی‌ژنراتورهایی‌ که‌ با هوا خنک‌ می‌شوند را تا33 درصد افزایش‌ داده‌ است‌. این‌ کار باافزایش‌ قطر روتور و طول‌ فعال‌ آن‌ به‌ میزان‌10 درصد اجرا شده‌ است‌. افزایش‌ خطی‌ژنراتور نیز حجم‌ Slot (یکی‌ از شیارهای‌نگهدارنده‌ رسانا در سطح‌ روتور یا استاتوریک‌ ماشین‌ گردنده‌ الکتریکی‌) را بزرگتر کرده‌و در نتیجه‌ سیم‌پیچهای‌ بیشتری‌ قابل‌ اضافه‌کردن‌ بود. متاسفانه‌ وقتی‌ قطر روتور افزایش‌ داده‌می‌شود اتلاف‌ سیم‌پیچ‌ نیز افزایش‌ می‌یابد. بخش‌ قابل‌ توجهی‌ از اتلاف‌ سیم‌ پیچی‌ناشی‌ از اصطکاک‌ سطح‌ است‌. ژنراتورها دیگری‌ که‌ توسط آلستوم‌تکمیل‌ شده‌ یک‌ ماشین‌ 50 هرتز 500مگاولت‌ آمپری‌ است‌. این‌ ماشین‌ یک‌ پیشرفت‌ عمده‌ در فن‌ آوری‌ ژنراتورهایی‌ که‌با هوا خنک‌ می‌شوند بوده‌ و خنک‌کنندگی‌آن‌ به‌ شکل‌ معکوس‌ امکان‌پذیر شد. در خنک‌کنندگی‌ معکوس‌، فنها در بالا دست‌کولر قرار می‌گیرند و به‌ این‌ ترتیب‌ بخش‌فعال‌ ژنراتور به‌ طور مستقیم‌ و بدون ‌هیچ‌گونه‌ پیش‌ گرمایشی‌ از هوایی‌ که‌ ازکولرها می‌آید بهره‌مند می‌شود. هوایی‌ که‌ به‌طور مستقیم‌ از فنها تامین‌ شده‌ است‌همچنان‌ که‌ از درون‌ فن‌ عبور می‌کند،پیش‌گرم‌ می‌شود. هوا در پایین‌ دست‌ کولرها در ابتدا ازیک‌ ناحیه‌ مخلوط عبور می‌کند که‌ توزیع ‌همگنی‌ از هوای‌ سرد را به‌ ورودی‌ ژنراتور می‌رساند. حتی‌ اگر یک‌ کولر، خارج‌ از سرویس‌ باشد این‌ نوع‌ از خنک‌کنندگی‌ به‌ ژنراتور این‌ امکان‌ را می‌دهد که‌ با75 درصداز خروجی‌ اسمی‌ خود کار کند. محفظه‌ ژنراتور 500 مگاولت‌ آمپرآلستوم‌ که‌ با هوا خنک‌ می‌شود کاملا جوشکاری‌ شده‌ و دارای‌ یاتاقانهایی‌ است‌ که‌بر روی‌ محفظه‌ای‌ نصب‌ شده‌ و از یک‌سیستم‌ خنک‌کننده‌ بسته‌ استفاده‌ می‌کند.ابتکار طراحی‌ عمده‌ دیگر آن‌ است‌ که‌ ژنراتور با راه‌ آهن‌ قابل‌ حمل‌ونقل‌ است‌. بررسی‌ اصلاحات‌ در حالی‌ که‌ بیش‌ از 20 سال‌ از کار اغلب‌ نیروگاههای‌ قدرت‌ ایالات‌متحده‌ می‌گذرد متخصصان‌ نیروگاههای‌ تولید برق‌ در جست‌و جوی‌ راههایی‌ بوده‌اند تا قابلیت‌ اعتماد ودر دسترس‌ بودن‌ ژنراتورهای‌ قدیمی‌ رابهبود بخشند. غیر از جایگزینی‌ ژنراتورها، برخی‌ از ژنراتورهای‌ قدیمی‌تر را معمولا می‌توان‌ با سیم‌ پیچی‌ مجدد استاتورها ونوکردن‌ exciter (ژنراتور کمکی‌ کوچکی‌ که‌جریان‌ میدانی‌ لازم‌ را برای‌ ژنراتوری‌ باجریان‌ متناوب‌ فراهم‌ می‌کند) اصلاح‌ کرد. دبلیوجی‌ مور مدیر مهندسی‌ کویل‌برق‌ ملی‌ در کلمبوس‌ اوهایو می‌گوید که‌ درهنگام‌ اصلاح‌ و بازسازی‌ ژنراتورهای‌الکتریکی‌، یکی‌ از اولین‌ مراحل‌، آن‌ است‌ که‌شرایط فورجینگ‌ روتور ارزیابی‌ شود. در غیر از مواردی‌ که‌ مسائل‌ جدی‌ بروز کندجایگزین‌ کردن‌ روتور، لازم‌ نیست‌. هر گونه‌ ترکی‌ که‌ در سوراخها پیدا شود عموما ازفرکانس‌ پایین‌ و ناشی‌ از تنشهای‌ چرخشی‌در اثنای‌ شروع‌ بکار و توقف‌ واحد است‌. با این‌ همه‌ چنین‌ ترکهایی‌ را نباید نادیده‌گرفت‌ چرا که‌ می‌توانند منجر به‌ گسیختگی‌کاتاستروفیک‌ روتور شوند. به‌ گفته‌ مور قبل‌ از بازگرداندن‌ یک‌ روتور قدیمی‌تر به‌سرویس‌ باید سوراخها به‌ طور کامل‌ بازرسی‌شوند تا شرایط کیفی‌ آنها برای‌ کارکرددرازمدت‌ تایید شود. علاوه‌ بر بازرسی‌ چشمی‌ سوراخ، آزمایشهای‌ مغناطیسی‌ و ماورای‌ بنفش‌UT) نیز باید اجرا شود. هرگونه‌ مسأله‌سطحی‌ را می‌توان‌ با سنگ‌ زدن‌ سوراخ‌، اصلاح‌ کرد. با این‌ حال‌، ترکهای‌ عمیق‌تر بایدبا سوراخ‌ کردن‌ برداشته‌ شوند. محلهای‌ دندانه‌ دار روتور می‌تواند در شعاعهای‌ ماهیچه‌ای‌ بالای‌ دندانه‌، ایجاد ترک‌ کند. این‌ سوراخها را می‌توان‌ با بازرسی‌چشمی‌، آزمایش‌ با جریان‌ گردابی‌ (آزمایش‌غیر تخریبی‌ که‌ در آن‌ تغییر امپدانس‌ یک‌کویل‌ آزمایش‌ که‌ به‌ نزدیک‌ نمونه‌ هادی‌آورده‌ شده‌ است‌ جریانهای‌ گردابی‌ ایجادشده‌ به‌ وسیله‌ کویل‌ را از خود نشان‌ می‌دهدو در نتیجه‌ برخی‌ از خواص‌ یا معایب‌ نمونه‌را آشکار می‌کند)، نافذ رنگی‌ (مایعی‌ دارای‌رنگ‌ که‌ برای‌ تشخیص‌ ترکها یا سایر معایب‌سطحی‌ مواد غیر مغناطیسی‌ بکار می‌رود) ویا با آزمایش‌ ذرات‌ مغناطیسی‌ مرطوب‌،آشکار کرد. با این‌ همه‌ مور می‌گوید: هیچ‌گزارشی‌ از وقفه‌ اجباری‌ ناشی‌ از ترکهای‌دندانه‌دار، ثبت‌ نشده‌ است‌. ترکهای‌ کوچک‌را می‌توان‌ با بزرگ‌ کردن‌ شعاع‌ ماهیچه‌،برداشت‌ به‌ طور ی‌ که‌ در عین‌ حال‌ ترکهای‌بزرگتر نیاز به‌ برداشتن‌ بالای‌ دندانه‌ها وسپس‌ بازسازی‌ یک‌ حلقه‌ حایل‌ طولانی‌تر دارند. هنگامی‌ که‌ رطوبت‌، وجود داشته‌ باشد حلقه‌های‌ حایل‌ غیر مغناطیسی‌ از جنس‌5Cr 18Mn نسبت‌ به‌ تنش‌ ترک‌ خوردگی‌تاثیر پذیرند و در اثنای‌ هر گونه‌ اصلاح‌ژنراتور باید تعویض‌ شوند. معمولا این‌ نوع‌حلقه‌ها با حلقه‌هایی‌ از جنس‌18 Cr 18Mn تعویض‌ می‌شوند. طبق‌گزارش‌ G.E. فولاد ضد زنگ‌ غیر مغناطیسی‌18-18 نسبت‌ به‌ تنش‌ ترک‌ خوردگی‌ مقاوم‌است‌. ترک‌ خوردگی‌ شیار فنری‌ شبه‌ بست‌ (نوعی‌ فنر که‌ به‌ عنوان‌ بست‌ استفاده‌ می‌شود) به‌ وسیله‌ نیروهای‌ متناوب‌ حلقه‌حایل‌ مخروطی‌ در حال‌ کشش‌ بالای‌دندانه‌ها ایجاد می‌شود (شکل‌ 2). با این‌وجود مور می‌گوید: این‌ ترکها به‌ سادگی‌ بایک‌ آزمایش‌ نفوذ پذیری‌ فلورسنت‌ مغناطیسی‌ مرطوب‌، آشکار می‌شوند. مشابه‌ترک‌ خوردگی‌ دندانه‌ روتور، ترکهای‌ درون‌شیار فنر شبه‌ بست‌ را می‌توان‌ با بزرگ‌ کردن‌شعاع‌، اصلاح‌ کرد. سیم‌ پیچها و عایق‌ بندی‌ سیم‌ پیچهای‌ مسی‌ روتور، عمر نامحدودی‌ دارند ولی‌ وقتی‌ که‌ یک‌ روتورتحت‌ تاثیر گرمای‌ بیش‌ از حد قرار گیرد،مس‌، نرم‌ می‌شود. اگر مس‌ بیش‌ از حد نرم‌شده‌ باشد، آزمایش‌، سختی‌ آن‌ را تعیین‌خواهد کرد. مور می‌گوید: بازرسی‌ چشمی‌باید هرگونه‌ اعوجاج‌ اضافی‌ را مشخص‌ کند. ترک‌ خوردگی‌ درپیچهای‌ مسی‌ روتور درروتورهایی‌ که‌ روی‌ حلقه‌های‌ حایل‌ آن‌محور کوتاهی‌ نصب‌ شده‌ باشد عادی‌ است‌. این‌ ترک‌ خوردگیها را می‌توان‌ با یک‌ آزمایش‌نافذ رنگی‌ بررسی‌ کرد. سیم‌ پیچهای‌ مسی‌باز پخت‌ شده‌ با مقاومت‌ کم‌ که‌ در واحدهای ‌قدیمی‌ نصب‌ شده‌اند باید با نوعی‌ مس‌ بامقاومت‌ بیشتر جابه‌جا شوند. طبق‌ گفته‌ مور این‌ ماده‌ (مس‌ با مقاومت‌ بیشتر) نسبت‌ به‌ تغییر شکل‌، مقاوم‌ است‌. متاسفانه‌ یک‌ سیم‌ پیچ‌ باز پیچیده‌ شده‌ جدید مسی‌ از مسهای‌ قدیمی‌ که‌ مجددا استفاده‌ شده‌ باشد گرانتر است‌. اصلاحاتی‌ که‌ در عایق‌ بندی‌ و صفحات‌لغزش‌ از جنس‌ ماده‌ای‌ با ضریب‌ اصطکاک‌ کم‌ انجام‌ شده‌ است‌ اعوجاج‌ سیم‌پیچهای‌روتور را به‌ حداقل‌ رسانده‌ و کارکرد ژنراتورها را اصلاح‌ کرده‌ است‌ برخلاف‌سیم‌پیچهای‌ روتوری‌ که‌ به‌ صورت‌ اقتصادی‌مجددا پیچیده‌ شده‌ باشند عموما با سیم‌پیچهای‌ استاتور جایگزین‌ می‌شوند. با پیشرفتهایی‌ که‌ هم‌ اکنون‌ در سیستمهای‌عایق‌ بندی‌ انجام‌ شده‌، عایق‌بندی‌ کمتری‌مورد نیاز است‌. کاربرد ژنراتورهای‌ الکتریکی‌ در اثر درجه‌ حرارت‌ حداکثر مجاز رساناهای‌ مسی‌ در سیم‌ پیچهای‌ استاتور و نیز دراثر انتقال‌حرارت‌ در درون‌ عایق‌بندی‌، محدود شده‌ است‌. با این‌ وجود کارکرد ژنراتور در درجه‌ حرارتهای‌ بالاتر برای‌ مس‌های‌ هادی‌ در هنگامی‌ امکان‌پذیر است‌ که‌ کلاس‌ حرارتی‌بالاتری‌ برای‌ ماده‌ عایق‌ بندی‌، استفاده‌ شده‌باشد. واضح‌ است‌ که‌ با کارکرد ژنراتور دردرجه‌ حرارتهای‌ بالاتر، خروجی‌ ژنراتور افزایش‌ پیدا می‌کند. هم‌ اکنون‌ برای‌ کارکرد ژنراتور در درجه‌ حرارتهای‌ بالاتر، مواد جدیدی‌ وجود دارد. به‌ دلیل‌ این‌ که‌عایق‌بندی‌ جدید، مقاومت‌ حرارتی‌ کمتری‌دارد انتقال‌ حرارت‌ میله‌های‌ استاتور، بهبودپیدا کرده‌ و خروجی‌ ژنراتور افزایش‌ می‌یابد. با وجود آن‌ که‌ برای‌ ژنراتورهای‌ بزرگتر هنوز هم‌ روش‌ خنک‌ کنندگی‌ به‌ وسیله‌ هیدروژن‌ مورد استفاده‌ قرار می‌گیرد اصلاحات‌ اخیر در سیستمهای‌ خنک‌کنندگی‌ با هوا و همچنین‌ عایق‌ بندی‌ به‌ روش‌ خنک‌کنندگی‌ با هوا اجازه‌ داده‌ است‌ تا با سیستمهای‌ خنک‌کنندگی‌ به‌ وسیله‌ هیدروژن‌ برای‌ ژنراتورهایی‌ که‌ حداکثر ظرفیت‌ آنها500 مگاولت‌آمپر است‌ رقابت‌ کنند. طبق‌نظر سازندگان‌، استفاده‌ از ژنراتورهایی‌ که‌ باهوا خنک‌ می‌شوند و ظرفیتشان‌ بیش‌ از50مگاولت‌ آمپر باشد موضوعی‌ است‌ که‌فقط زمان‌، آن‌ را حل‌ خواهد کرد.

تاریخ: ۱۳۹۱/۸/۲۴