شرکت زیمنس در صنعت برق و الکترونیک
شرکت زیمنس در صنعت برق و الکترونیک شرکت زیمنس در صنعت... ادامه مطلب →
ظرفیت آلترناتورها، ترانسفورماتورها و وسایل برق رسانی توسط تلفات حرارتی آنها که تنها تابع مقدار جریان است و بستگی به ضریب توان ندارد تعیین میشود.
به طوری که توان مصرفی بارهای الکتریکی بستگی به ضریب توان آنها دارد و بنابراین برای استفاده مؤثر از ظرفیت آلترناتورها و ترانسفورماتورها و خطوط انتقال و توزیع لازم است ضریب قدرت بارها بزرگ باشد.
برای برق رسانی به نقاط مختلف از سیم ها و کابل ها استفاده میشود که در ساختمان آنها فلزات هادی جهت حمل جریان برق به نقاط مورد نظر و عایق های مناسب توسط میگر سنجیده می شود به منظور جلوگیری از نشت جریان به نقاط دیگر به کارگرفته میشود.
یک هادی با روکش عایق، سیم روکش داریا سیم عایق دار نامیده میشود و در صورتی که چند هادی عایق بندی شده در داخل یک غلاف مشترک قرار گیرند،
این مجموعه کابل نامیده میشود. در برق رسانی هوایی از سیم های بدون روکش استفاده میشود که سیم لخت نامیده میشوند.
هادیهای مورد استفاده در سیم ها و کابل ها از بین فلزاتی که به عنوان هادی در ساختمان سیم ها و کابل ها مورد استفاده قرار میگیرند مسی از همه معمول تر است و معمولاً از مس با درجه خلوص بالاتر از ۹۹/۵ درصد استفاده میشود تا از فعل و انفعالات شیمیایی ناخالصی ها جلوگیری به عمل آید.
مس در حرارت ۲۰ درجه سانتیگراد مقاومت مخصوصی برابر ۸-۱۰ × ۱۸۷۲۴ اهم بر متر در مقابل جریان مستقیم از خود نشان میدهد.
علاوه بر داشتن مقاومت الکتریکی کم، مس در مقابل اثرات جوی مقاوم است و دارای استحکام مکانیکی مطلوب میباشد و به سهولت میتوان آن را به اشکال دلخواه درآورد.
هادی دیگری که به این منظور مورد استفاده قرار میگیرد آلومینیوم است که مقاومت مخصوص آن ۱/۶۵ برابر مس است و وزن مخصوص آن سه برابر کمتر از مس میباشد و قیمت آن نیز کمتر است،
لیکن عوامل جوی بخصوصا رطوبت روی آن تاثیرات سوء، نظیر خونگی میگذارد و در اثر اکسیده شدن آن اکسید آلومینیوم حاصل میشود که حتمی عایق است.
استحکام مکانیکی آلومینیوم و نرمش آن برای قبول اشکال دلخواه به خویی مس نیست و به این دلایل آلومینیوم کمتر مورد استفاده قرار میگیرد.
لیکن در سالهای اخیر به علتافزایش سریع قیمت مس، آلومینیوم بیشتر – مورد استفاده قرار گرفته است.
در خطوط انتقال هوایی به علت وزن و قیمت کمتر، آلومینیوم مورد استفاده قرار میگیرد و جهت استحکام مکانیکی این سیم ها به دور سیم های فولادی پیچیده میشود و یا آلیاژی از آلومینیوم و فولاد مورد استفاده قرار میگیرد.
در سالهای اخیر برای رفع مشکلات ناشی از حساسیت آلومینیوم نسبت به عوامل جوی
مانند رطوبت، سیمهای آلومینیومی را به جدار نازکی از مس مجهز میکنند. این سیم ها، سیمهای آلومینیومی با جدار مسی نام گرفته اند.
برای اینکه سیم های عایق دار یا کابل ها دارای قابلیت انعطاف برای حمل و نقل و نصب باشند، هادی را از تعدادی رشتههای یکنواخت که به صورت مارپیچ دور هم تاییده میشوند در این نوع ساختمان معمولاً یک سیم در وسط قرار میگیرد و شش سیم به دور آن تابیده میشود
ساختمان سیم های عایق دار و کابلها ، یک سیم عایق دار از ۱۹ رشته هریک به قطر ۱/۵۳ میلیمتر تشکیل شده است در برق متناوب مقاومت سیم به علت خاصیت خودالقایی و تقسیم غیر یکنواخت جریان در سطح مقطع سیم از مقدار آن برای برق مستقیم قدری بیشتر است.
مقاومت ویژه مس خالص برای برق مستقیم در حرارت ۲۰ درجه سانتیگراد برابر ^ و ۱ × ۱۸۷۲۴ اهم متر است. هرچه درجه حرارت افزایش یاید “مقاومت ویژه به مس نیز بیشتر میشود.
عایقهای فورد استفاده در سیم های عایق دار و گابل های فشار ضعیف برای عایق کردن سیم ها و کابل ها از کاغذ، کاغذ آغشته به روغن، لاستیک طبیعی، لاستیک مصنوعی و پلاستیک استفاده میشده است.
فرکانس و ساختمان و اندازه سیم دارد. در فرکانس ۵۰ سیکل ضریب افزایش برای سیم یک رشتهای ۱/۰۲ است که برای سیم های افشان با تعداد رشتههای زیاد تا ۱/۰۵ افزایش مییابد.
این ضریب را با اK نشان میدهیم. به طوری که میدانیم در سیم های افشان، رشتهها به طور مارپیچ به هم تاییده میشوند و لذا طول رشتهها به استثناء رشتهای که در وسط قرار میگیرد از طول کابل با سیم عایق دار بیشتر است.
نظر به اینکه مقاومت را براساس طول سیم عایق دار یا کابل محاسبه میکنیم برای محاسبه مقاومت واقعی استفاده از ضریبی برابر یک برای سیم های یک رشتهای تا ۱/۰۴ برای سیم های افشان با رشتههای زیاد ضروری است. این ضریب را با وK نشان میدهیم.
” در مورد کابل های چند سیمی چون سیم ها به طور مارپیچ به هم تابیده میشوند طول حقیقی هر سیم از طول کابل بیشتر است و لذا استفاده از ضریبی برابر یک برای کابل یک سیمی تا ۱/۰۴ برای کابل های چند سیمی ضروری است که با K نشان داده میشود.
انواع سیم و کابل ها ، سیم و کابل ها معمولا در انواع مختلفی برای مصارف گوناگون می باشند. آیا فیبر نوری بهترین راه است یا سیم مسی برای کار شما مناسب است؟
آیا کاربرد شما نیازمند دیتا و شبکه بندی است یا انتقال نیرو؟ EMI چگونه روی کاربرد تاثیر خواهد گذاشت؟
همه این سوالات انتخاب کابل را تخصصی میکند. پس تعجبی وجود نخواهد داشت که بیشترین مقالات خوانده شده ما مقالات پایه ای فنی و FAQ ها در مورد انتخاب و طراحی کابل هستند.
چه زمانی من باید از جفتی پیچ خورده (twisted pair) در مقابل کابل هم محور (coaxial) استفاده کنیم؟
اکثر مردم از میان انواع سیم و کابل ها تنها کابل هم محور را میشناسند چون تقریبا در همه خانه ها برای اتصالات کابل تلویزیون استفاده میشود.
ولی نصب این کابل ها مشکل است، بنابراین گاهی کابل کشی جفتی پیچ خورده ممکن است به کار آید که در آن دو رسانا به هم پیچ خورده اند.
این پیچ خوردگی به محدود کردن EMI و مکالمه متقابل (cross talk) کمک میکند به خصوص در طراحیهای رایج پیچ خورده جفتی بدون حفاظ. بزرگترین مزیت کابل جفتی در نصب آن است که معمولا نازکتر از دو محوره است ولی چون نازکتر هستند نمیتوانند مسافتهای طولانی را مانند کابل های دومحوره ساپورت کنند.
شما چه زمانی باید کابل زره شده (armored) استفاده کنید؟
در زمان مخابره دیتا یا هدایت نیرو در محیط های خشن، محافظت از کابل هایتان برای عملیات ایمن و قابل اعتماد، حیاتی است. اینجا جایی است که کابل زره شده وارد بازی میشود. آنها در ابتدا در کاربردهای صنعتی استفاده میشوند، اغلب در سینی کابل (cable trays) و سیم برق ساختمان (raceway).
آنها معمولا در کاربردهای انعطافی استفاده نمیشوند.
هرچند در آنجا هم عمل میکنند ولی ارتباط ضعیفی ایجاد میکنند. برای غلبه بر آن شما باید یک کابل انعطاف پذیر نیز در داخل یا سیمهای مجزا استفاده کنید.
سیم مسی در مقابل فیبر در طراحی کابل
از زمان اختراع چکش سنگ، ابزار و تجهیزات یه انسان کمک کرده تابه چیزهای بزرگی دست یابند. هنوز، گاهی تجهیزات میتوانند زندگی را چالش برانگیزتر کنند.
برای مثال، به کابل های ارتباطی فکر کنید. کابلها یک جزء مهم در شبکه های صنعتی در صنعت برق می باشند که بر پایه Ethernet هستند که در تسهیلات صنعتی در حال شیوع هستند.
آنها در تسهیلات صنعتی از کارخانجات تا ایستگاه فرعی نیرو تا فعالیت های نفت و گاز در عمق دریا تا حمل و نقل و غیره استفاده میشوند.
شکست یک شبکه صنعتی باعث خوابیدن کارخانه، از دست رفتن احتمالی محصول در پردازش و عواقب نامطلوب دیگر میشود.
انتخاب کابل تاثیر زیادی روی اطمینان پذیری سیستم و چرخدیدن کار (Up time) دارد. علیرغم توجه به سوییچ ها و روترها که دیتا را مدیریت میکنند، اهمیت کابل ها بیشتر مورد توجه است.
حفاظ گذاری در کابل
تداخل الکترومغناطیسی (EMI) در کف کارخانجات شایع است. برای همین است که کابلهای دیتا و سیگنال با رسانای عایق شده محافظت میشود و با یک لایه رسانایی پوشانده میشود.
حفاظ گذاری نویزهای الکتریکی و تاثیرشان روی سیگنال و همچنین تشعشعات الکترومغناطیس را کاهش میدهند. حفاظ گذاری cross talk بین کابل های مجاور جلوگیری میکند. حفاظ گذاری نه تنها از کابل بلکه از ماشین آلات و انسان محافظت میکند.
استفاده از سینی کابل (cable tray) به جای مجرای سیم (conduit):
در پروژه های تکمیل و توسعه کارخانه، فقط صرفه جویی روی تجهیزات عمده و هزینه کار ملاک نیست بلکه انجام سریعتر کار هم مهم است که در نتیجه کارخانه میتواند به قابلیت تولید حداکثر دست یابد.
در بسیاری از نصبها، یک راه برای رسیدن به این اهداف استفاده از کابل زره شده و پوشانده شده با فلز و انواع کابلنصب شده مجاز دیگر در سینی کابل در هر جایی که عملی است، میباشد.
در حالی که مخارج ابتدایی کابل ممکن است از کابل زره نشده که از طرف مجرای سیم محافظت میشود بالاتر باشد،
ولی زمان و هزینه به کار رفته در نصب سینی (tray) میتواند بسیار کمتر باشد، برای همین کار با مجرای سیم و سیم های کششی بسیار پر زحمت است و در شرایط مخاطره آمیز نیز کار نصب و بازرسی صحت عملکرد وجود دارد.
EMI چیست و چگونه میتوان از آن جلوگیری کرد؟
تداخل الکترومغناطیس (EMI) یک تشعشع الکترومغناطیس است که باعث مزاحمت درقطعهای دیگر در تجهیزات الکتریکی میشود.
EMI میتواند در یک محدوده گسترده در طیف الکترومغناطیس شامل رادیو، دی سی و حتی فرکانس مایکروویو وارد شود چون هر چیزی که جریان الکتریکی با تغییرات سریع را حمل میکند،
امواج الکترومغناطیس از خود بیرون میدهد، این کاملا رایج است که تشعشعات یک شیء در شیء دیگر تداخل کند. EMI عملکرد تجهیزات الکتریکی را با مسدود کردن و از بین بردن دیتا تحت تاثیر قرار میدهد، گاهی کلا دیتا را از بین میبرد.
ملزومات ایمنی کابل و سیم عایق شده
کابلهای بدون روکش ممکن است به عنوان جایگزینی مناسب برای کابل روکش دار یا در بسط کابل استفاده نشود. این همچنین موردی برای اتصال کابل کلاس ۲ به تجهیرات هم هست، مگر اینکه کابل های مورد استفاده در ساختمان به عنوان کابل برای نور اضافی در یک نصب فیکس شده تعریف شده باشد.
VDE مربوطه و تنظیمات HD باید برای کابلهای مورد استفاده در عملیاتهای معدنی، حفاری و تجهیزاتی مانند جرثقیل با دستگاه های ریلی spring-loaded قابل مشاهده باشد.
چه زمانی از کابل ولتاژ متوسط استفاده کنیم؟
این محدوده ولتاژ امروزه برای کابل ها در دسترس است. طراحیهای ولتاژ پایین، اغلب آنهایی که برای تنظیمات صنعتی استفاده میشد در محدوده ۲۰۰۰v به پایین بودند.
طراحی های ولتاژ متوسط در محدوده ۲۰۰۰-۳۵۰۰۰v هستند و ولتاژ بالا مربوط به ۳۵۰۰۰v به بالاست.
کابل ولتاژ متوسط بیشتر در تجهیزات ایستگاههای فرعی موبایل، برای توزیع نیرو در تنظیمات صنعتی و در حفاری برای تامین نیروی دریل، بیل و غیره استفاده میشود.
به گفته David Sedivy مدیر ارشد تولید در TPC Wire And Cable Corp این کابل ها اغلب در ولتاژهای استاندارد به کار می آیند، ۵۰۰۰ ,۸۰۰۰ ,۱۵۰۰۰ ,۲۵۰۰۰ ,۳۵۰۰۰v
شرکت زیمنس در صنعت برق و الکترونیک شرکت زیمنس در صنعت... ادامه مطلب →
شرکت اشنایدر الکترونیک فعال در زمینه اتوماسیون صنعتی ما قصد... ادامه مطلب →
استفاده از مطالب مجله خبری برگ نما فقط برای مقاصد غیر تجاری و با ذکر منبع بلامانع است. کليه حقوق اين سايت به برگ نما متعلق می باشد.