مفاهیم پر کاربرد در قدرت1

1-منظور از خط گرم چیست؟

  جواب 1:خطی که تحت ولتاژ و به عبارتی ولتاژ داشته باشد.

2- بی را تعریف کنید؟

 جواب 2:هر پست معمولا از تعدادی واحدهای مداری نسبتا مشابه به نام بی تشکیل شده که شامل بخشی از: باسبار، دیژنکتور، سکسیونر، برقگیر، راکتور و… است که در حقیقت “بی” یک مفهوم فیزیکی است تا الکتریکی و فضایی است که تعدادی از تجهیزات با آرایش خاص برای تشکیل قسمتی از مدار شبکه تشکیل می دهند.


 3:فیدر را تعریف کنید؟

 جواب 3:به معنای خروجی و یا ورودی است و لغتا به معنی تغذیه کننده است.


4: کرونا چیست و در چه مواقعی شدت آن بیشتر می شود؟

 جواب 4:کرونا در اطراف هادی هایی که دارای ولتاژ بالا می باشند ایجاد می گردد و باعث یونیزه شدن هوای اطراف خود شده که صدایی مانند شکستن چوب خشک می دهد، این پدیده در خطوط انتقال به صورت تلفات مطرح می گردد و عواملی که باعث تشدید آن می گردند عبارتند از؛ رطوبت هوا، چگالی هوا، شرایط هادی و غیره.


 5-اینترلاک را تعریف کنید و انواع آن را بنویسید؟

  جواب 5:قفل بین سکسیونرها و دیژنکتورها جهت بهره برداری صحیح و ایمن از تجهیزات پست بوده و انواع آن مکانیکی و الکتریکی می باشد.

6: تجهیزات پست های فشار قوی به چند طریق به سیستم زمین وصل می شوند؟

 جواب 6:به دو طریق:

روش اول: شبکه غربالی که در عمق ۶۰ تا ۸۰ سانتیمتری سطح زمین قرار می گیرد و مقاومت این شبکه جهت حفاظت دستگاهها باید کمتر از ۳ اهم باشد.

روش دوم: به صورت مستقیم بوسیله میله ارت به زمین متصل می گردد.


7- مانور شبکه را تعریف کنید؟

  جواب 7: کلیه عملیاتی که برای قطع و وصل بخشی از تجهیزات به درخواست مرکز کنترل یا واحدهای عملیات تعمیراتی و یا بنا به ضرورت و به درخواست واحد بهره برداری و با هماهنگی مرکز کنترل دیسپاچینگ ذیربط صورت می پذیرد.


8-مرکز دیسپاچینگ فوق توزیع چیست؟

  جواب 8: محلی که در آن شبکه فوق توزیع و فیدرهای ۲۰ کیلوولت زیر پوشش، هدایت و کنترل می گردد.


9- چرا دکل را ارت می کنند؟

جواب 9: چون مقاومت اهمی پای دکل باعث بالا رفتن ولتاژ صاعقه می شود لذا این نقیصه به هنگام نصب دکل با کوبیدن میله های ارت و اتصال آنها به دکل از بین رفته و سعی می شود به حداقل ممکن برسد.

10- جامپر چیست و در چه محلی استفاده می شود؟

 جواب 10:به منظور ارتباط و اتصال الکتریکی هادی های واقع در دو طرف برج انتهایی از هادی جامپر استفاده می شود. در بعضی مواقع در خطوط ۶۳ کیلوولت از جامپر به عنوان دمپر استفاده می شود.


11-گنتری چیست؟

 جواب 11:نوعی استراکچر فلزی دروازه ای شکل است که برای ارتباط الکتریکی تجهیزات مختلف به ویژه ارتباط خط به پست مورد استفاده قرار می گیرد.

 

12:به چه خطوطی باندل می گویند؟

 جواب 12 :به خطوطی که در هر فاز به جای یک هادی از چند هادی استفاده شده باشد.

13: برای کاهش پدیده کرونا در خطوط انتقال چه عملی انجام می شود؟

جواب 13: از هادی ها به صورت باندل در هر فاز استفاده می کنند.


14: تجهیزات مهم و عمده یک پست فشار قوی را نام ببرید؟

 جواب 14: شینه و کابل، دیژنکتور، سکسیونر، ترانسفورماتور قدرت، ترانسفورماتور جریان، ترانسفورماتور ولتاژ، ترانسفور ماتورهای مصرف داخلی، ترانسفورماتور نوتر، خازن، راکتور، تانک رزیستانس، برقگیر، لاین تراپ، استراکچر، سیستم زمین، باتری و شارژر، سیستم حفاظتی، سیستم کنترلی، سیستم مخابراتی سیستم اسکادا.


15: تجهیزات عمده یک بی ترانسفورماتور را در پست های فوق توزیع نام ببرید؟

 جواب 15:

سکسیونر ترانسفورماتور

 دیژنکتور ترانسفورماتور

ترانسفورماتور جریان طرف فشار قوی

ترانسفورماتور قدرت و نوتر و مصرف داخلی

 ترانسفورماتور ولتاژ طرف فشار ضعیف

ترانسفورماتور جریان سمت فشار ضعیف

دیژنکتور سمت فشار ضعیف

 16:متعلقات ترانسفورماتور را نام ببرید؟

 جواب16:تانک، روغن، رادیاتور، فن ها، رله بوخهلتس، ترمومترها، بوشینگ، تانک ذخیره، لوله انفجار، سوپاپ اطمینان، شیشه روغن نما، کماند تپ چنجر، کماند فن ها، محفظه سیلیکاژل، پمپ.


17: تپ چنچر چیست؟

جواب 17:دستگاه الکترومکانیکی است که می توان ولتاژ خروجی آن را به میزان تنظیمی افزایش و یا کاهش داد.


18: ترانسفورماتور زمین را در کدام طرف ترانسفورماتور قدرت به کار می برند؟

 جواب 18: در طرف مثلث ترانسفورماتور قدرت قرار میدهند و همیشه بایستی در مدار باشد.

19- بریکر را تعریف نموده و مشخصات اصلی آن را نام ببرید؟

  جواب 19: یکی از اصلی ترین اجزاء سیستم های انتقال و توزیع انرژی الکتریکی و کلیدهای قدرت بوده که به منظور قطع و وصل خطوط، ترانسفورماتورها، ژنراتورها، و سایر تجهیزات فشار قوی به کار می رود و مشخصات اصلی آن عبارتند از:

20: ولتاژ نامی

قدرت قطع اتصال کوتاه سه فاز و تک فاز

جریان نامی

نوع مکانیزم فرمان یا عمل کننده (فنری، هوایی و…)

نوع مکانیزم خاموش کننده آرک (هوا، روغن، گاز)

جریان ترمیک و جریان دینامیک قابل تحمل


21 :سکسیونر چیست و کاربرد آن را توضیح دهید؟

کلیدی که به وسیله آن می توان مداری را که فقط تحت ولتاژ بوده و فاقد جریان بار باشد قطع و یا وصل نمود، کاربرد آن هم به وضوح در تعمیرات می باشد که پرسنل به صورت عینی می توانند ببیند که مدار قسمت مورد نظر قطع شده است.


22: انواع سکسیونر را نام ببرید؟

پانتوگراف یا نوع قیچی: بیشتر در پستهای فشار قوی کاربرد دارد.

دورانی: در شبکه های فشار قوی و فوق توزیع کاربرد دارد.

کشویی: در شبکه های توزیع کاربرد دارد.

چاقویی: در شبکه های توزیع و فوق توزیع کاربد دارد.


23 : راکتورها و خازن ها در پست به چه منظوری تعبیه شده اند؟

 جواب 23:راکتورهای موازی که در شبکه منطقه موجود است جهت اصلاح ضریب قدرت و نهایتا کاهش ولتاژ نصب شده اند. خازن ها نیز از لحاظ نوع اتصال به شبکه و محل نصب آن مقاصد مختلفی را در بر داشته ولی به طور کلی در مورد خازن های موازی با شبکه موجود در منطقه می توان گفت که مقصود آن اصلاح ضریب قدرت و نهایتا افزایش ولتاژ می باشد.

24:هدف از میگر زدن چیست؟

جواب 24: با استفاده از میگر مشخص می شود که قسمت هایی که عایق شده اند با زمین تماس دارند یا خیر که در صورت تماس با زمین دستگاه مقدار صفر را نشان خواهد داد. و مشخص کردن اینکه قسمتهای عایق جذب رطوبت کرده اند که در این حالت دستگاه مقدار کمتر از حد نرمال را نشان خواهد داد.


25:ترانسفورماتور ولتاژ چگونه ترانسفورماتوری است؟

 جواب 25: برای پایین آوردن ولتاژ به منظور اندازه گیری و استفاده در سیستم های حفاظت و همچنین سنکرونیزاسیون (برای پارالل کردن خطوط و ژنراتور با شبکه) به کار می رود.

برقگیر یا صاغقه گیر

عواملی که میتوانند شدیداً تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی را به خطر انداخته یا غیر قابل استفاده کنند عبارتند از :

  • اضافه ولتاژ های ناشی از تخلیه های الکترواستاتیک  Electrostatic Discharge  )
  • اضافه ولتاژ های ناشی از قطع و وصل مدارات جریان Switching Electromagnetic Pulse )
  • اضافه ولتاژ های ناشی از ضربه های مستقیم صاعقه و میدانهای الکترومغناطیسی آن Lightning Electromagnetic Pulse )

ارت و همبندی

امروزه رشد روز افزون فن آوري در تجهيزات پزشكي، گسترش استفاده از سيستم هاي ديجيتالي و ابزارهاي دقيق و مكانيزه شدن واحد هاي درماني و پزشكي، اعمال كنترل و مراقبت پيوسته بر سيستم هاي برق در اين مراكز رابه يك الزام تبديل كرده است. اين ضرورت مديريتي براي حفظ سرمايه، انجام مطمئن عمليات تشخيص و درمان و دستيابي به بهره وري مطلوب است.

در گذشته نه چندان دور بيشتر تجهيزات پزشكي فاقد سيستم هاي الكترونيكي و ديجيتالي بودند، ولي در حال حاضر تقريباً تمام تجهيزات پزشكي علاوه بر قسمتهاي مكانيكي، پنوماتيكي، هيدروليكي، الكتريكي و … حتماً داراي قسمت های الكترونيكي، حداقل در خروجي (صفحة نمايش و …) يا ورودي ( سوئيچينگ پاورهاي تغذيه دستگاه و … ) است. به عنوان مثال يك ونتيلاتور جزو دستگاه هاي مكانيكي و الكترومكانيكي با تجهيزات پنوماتيكي طبقه بندي مي شد ولي در حال حاضر جزو دستگاه هاي فول الكترونيك، تمام ديجيتال، تمام پنوماتيك و … قرار دارد كه با اين وضعيت كوچكترين خطايي در سيستم هاي الكترونيكي و ديجيتالي، امكان هرگونه استفاده درست از امكانات آن را غير ممكن مي سازد.

بنابراين توجه به اين نكته كه هزينه هاي ثابت و جاري مربوط به تجهيزات الكتريكي و الكترونيكي پيشرفته پزشكي، سهم رو به افزايشي از منابع مالي واحدهاي تشخيصي،بهداشتي و درماني را به خود اختصاص مي دهد، شناخت و مقابله با عوامل كاهش بازدهي، كاهش عمر مفيد، افزايش خطاها و هزينه هاي تعمير و نگهداري تجهيزات پزشكي، از درجه اهميت بالايي برخوردار است.

مشكلات موجود در سيستم هاي برق علاوه بر اين كه در عملكرد، دقت، كارآيي و عمر مفيد تجهيزات تأثير نامطلوبي برجاي مي گذارد، باعث تحميل هزينه هاي گزاف ديگري از جمله هزينة تعميرات اتفاقي، هزينه هاي مرتبط با زمان خواب تجهيزات و خسارات ناشي از لغو گارانتي خواهد شد.

خوصيات برق سالم

برق سالم مجاز براي استفاده در مصارف حساس بايد داراي سه خصوصيت زير باشد:

-(Clean) ولتاژ سالم و تميز

-(Stable) ولتاژ تثبيت شده

-(Continuous) ولتاژ پايدار و پيوسته

با توجه به خصوصيات طبيعى شبكه برق سراسري كشور در خصوص تأمين برق، امكان بهره برداري از برق مناسب براي كلية تجهيزات الكتريكي در تمام زمان هايي كه نياز آن وجود دارد، از طريق برق شهر ميسر نيست. لذا مصرف كننده ها با توجه به اهميت كاربري هركدام از تجهيزات الكتريكي مورد استفاده، بايد يكي از تجهيزات پشتيبان برق از جمله ديزل ژنراتور، استابلايزر ولتاژ ويا ترانس ايزوله را استفاده كنند.

با توجه به اينكه تأمين يك حاشيه ايمن عملياتي مستلزم پيش نيازهايي است كه در حيطه وظائف مسئولان تجهيزات پزشكي مركز درماني نيست، موارد زير به عنوان پيش فر ضهاي انجام شده توسط ساير واحد هاي مرتبطِ مركز درماني (مديريت، تأسيسات و . . ) در نظر گرفته مي شود:

-توان كافي: تأمين يك انشعاب اصلي داراي مجموع قدرت يا آمپر لازم براي مصارف مراكز درماني با در نظرگرفتن حداقل ۲۰ ٪ ضريب اطمينان.

-تابلو برق استاندارد: استقرار تابلوهاي برق اصلي و فرعي با كلية ملزومات، شامل كليدهاي قدرت اصلي و فرعي، نشانگرهاي جريان و ولتاژ، شينه هاي مناسب با جريان مصرفي، عايق بندي مناسب، ارت و نول استاندارد، سيم بندي و كابل كشي استاندارد، تفكيك مصارف تابلوهاي فرعي و بخش ها با استفاده از كليدها و فيوزهاي متناسب با مصرف، ايزولاسيون و تهويه متناسب، كانال هاي استاندارد براي انتقال سيم و كابل، نقشه و پلاك و علائم مناسب، امكان دسترسي و توسعه آتي.

-تابلوي خازن براي اصلاح ضريب قدرت: اسقرار تابلوي بانك خازني متناسب با مصرف ( با توجه به عوارض منفي وجود بار راكتيودر شبكه برق كشوري از جمله (Reactive) بالا رفتن جريان، كاهش ولتاژ، افزايش تلفات مسي و عوارض اقتصادي و همچنين افزايش هزينه برق مصرفي براي مصرف كننده، لزوم طراحي ونصب تابلوي بانك خازني متناسب با مصرف بسيار اهميت دارد).

-چاه ارت مناسب: وجود چاه يا چاه هاي ارت مناسب و ارت كشي براي كلية تجهيزات به صورت استاندارد (به دليل مسايل ايمني فني و حفاظت هاي لازم حياتي براي بيماران و پرسنل مراكز درماني و لزوم حذف نويزهاي ناخواسته، ايجاد ارت مناسب جزو ضروريات كليه مراكز درماني و تشخيصي است كه توضيحات آن در ادامه آمده است

-توزيع مطلوب: تأمين برق مناسب، در پاي كار (محل مصرف) با استفاده از شبكة توزيع استاندارد شامل سيم كشي و كابل بندي و اتصالات مناسب (سيم كشي مراكز درماني از نوع ۵ سيمه شامل ارت، نول و فازهاي R ،TوS است كه نول و ارت بر خلاف مراكز صنعتي  در هيچ جايي از تابلوهاي اصلي و فرعي به هم اتصال داده نشده اند).

الزامات برقى بيمارستان و مراكز درمانى  به شرح زيرند :

-اتصال زمين (ارت)

-برق اضطراري (ديزل ژنراتور)

-برق سالم (استابلايزر)

-(UPS) برق پشتيبان

-ايزولاسيون (ترانس ايزوله)

 

اتصال زمين (ارت)

وجود ارت در مراكز درمانى جزو الزامات اساسى است. استانداردى كه در اين خصوص وجود دارد به دليل تماس و ارتباط الكتريكى تجهيزات پزشكى با بدن بيماران كاملاً با استاندارد مراكز صنعتى تفاوت دارد. وجود ارت مناسب و اتصال به زمين بدنه تجهيزات در مراكز درمانى علاوه بر حفاظت الكتريكى پرسنل و بيماران و مراجعان در مقابل جريان هاى نشتى، پارازيت ها و نويزهاى ناشى از خود بيمار، تخت ها و تجهيزات اطراف بيمار را نيز كه از طريق امواج الكترومغناطيسى موجود در فضا (موبايل ، تلوزيون و ..) القاء مى شوند،ازبين مى برد.

در شکل زیر دو نمونه از چاه ارت نشان داده شده است.

iranianbme.com

 

الزامات مربوط به ارت با توجه به مقاومت مخصوص زمين، عمق چاه از حداقل ۲ متر تا ۸ متر و قطرآن حدود ۸۰ سانتيمتر يا كمتر مي تواند باشد. در زمين هايي كه با توجه به نوع خاك داراي مقاومت مخصوص كمتري است مانند خاك هاي كشاورزي و رسي، عمق مورد نياز براي حفاري كمتر بوده و در زمين هاي شني و سنگلاخي كه داراي مقاومت مخصوص بالاتري است نياز به حفر چاه با عمق بيشتر است.براي اندازه گيري مقاومت مخصوص خاك از دستگاه هاي خاص استفاده مي شود. در صورتي كه تا عمق ۲-۴ به رطوبت نرسيديم و احتمال بدهيم در عمق بيشتر از ۶ متر به رطوبت نخواهيم رسيد نيازي نيست چاه را بيشتر از ۶ متر حفر كنيم.

محدوده مقاومت مخصوص چند نوع خاك در جدول زير نوشته شده است.

IRANIANBME.IR

نکات مهم در مورد چاه ارت

-كليه بخش هاي درماني، تشخيصي و كليه قسمت هايي كه داراي تجهيزات پزشكي هستند، بايد مجهز به سيستم ارت باشند.

-تعداد چاه ارت مي بايست متناسب با حجم تجهيزات مركز درماني (ميزان آمپر مصرفي) باشد.

-دستگاه هاي پرمصرف مانند آنژيوگرافي بايستي داراي چاه ارت مستقل در نزديكي تابلوي اصلي توزيع برق خودش باشد.

-چاه ارت را بايد در جاهايي كه پايين ترين سطح را داشته و احتمال دسترسي به رطوبت حتي الامكان در عمق كمتري وجود داشته باشد حفر كرد.

-محل چاه ارت اصلي مركز بايستي در نزديكي محل تابلوي اصلي توزيع برق آن باشد.

-نبايد چاه ارت با چاه نول ( چاه ويژه نول ) يكي باشند و بايستي به صورت مستقل طراحي و ساخته شوند

-مراكزي كه داراي انشعاب ۲۰ كيلو ولت و پست برق اند داراي چاه نول نيز هستند.

-نبايد در تابلوي برق بيمارستان، سيم نول و ارت به هم متصل شوند. اين موضوع غير استاندارد است و در صورت وجود بايستي اصلاح شود.

-محل اتصالات سيم ارت بايد به روشي، هر چند وقت يكبار بازديد و مقاومت سيم زمين اندازه گيري شود.

-بدنه فلزى كليه تجهيزات اعم از الكتريكى يا غير الكتريكى كه فاقد دو شاخه ار ت يا به طور كلى فاقد ارت است، بايد به طريق مناسب به سيم ارت متصل شود. مخصوصاً در اتاق هاى عمل و بخش هايى كه داراى سيستم هاى صوتى و تصويرى (اكو ، مانيتور و … ) هستند، رعايت اين نكته ضرورى است.

توليد برق در سراسر جهان غالباً توسط نيروهاي مكانيكي اي كه باعث گردش ژنراتور مولد برق باشند صورت مي گيرد. اين انرژي ها در نيروگاه هاي حرارتي، حرارتي سيكل تركيبي، گازي، هسته اي ، آبي، بادي، زباله سوز و غيره تبديل به نيرو براي ايجاد گردش در ژنراتور مي شوند. ژنراتور تمام نيروگاه هاي ذكر شده از نوع سه فاز است كه با شبكة سراسري برق سنكرون است. ولتاژ خروجي ژنراتورهاي نيروگاهي بين ۶ تا ۱۱ كيلو ولت بين هر دو فاز بوده و سه فاز T , S , R  از آن خارج  مي شود. در خروجي توسط چندين مرحله پست فشار قوي از ترانس هاي مثلث به مثلث استفاده مي شود، تا به ۴۰۰ كيلو ولت (ولتاژ انتقال شبكه سراسري برق) افزايش يافته و سپس در نزديكي شهرها يا كارخانجات طي چندين مرحله تا ۶۳ كيلو ولت و در داخل شهرها به ۲۰ كيلو ولت كاهش مى يابد. در تمام اين مراحل انتقال، فقط سه سيم انتقال مي يابد كه همان سه فاز هستند و سيم نول اصلاً وجود ندارد.
اين ولتاژ سپس توسط كابل هاي ۲۰ كيلو ولت يا تير هاي سيماني خطوط انتقال شهري به پست هاي تبديل انتقال داده شده و در آنجا به ۳۸۰ ولت يا ۴۰۰ ولت بين هر دو فاز كاهش مي يابد. بايد افزود كه ثانويه اين ترانس ها( ۴۰۰v/20KV) بر خلاف ساير ترانس ها در شبكة توزيع برق، از نوع ستاره است و سر وسط ستاره از طريق چاه نول ايجاد شده در پست برق زمين مي شود و سيم نول را ايجاد مي كند.
مصر ف كننده هاي خانگي و كوچك از حالت تكفاز (يكي از فازها و نول) استفاده مي كنند كه ولتاژ بين هر فاز تا فاز بعدي ۴۰۰ ولت و ولتاژ بين هر فاز تا نول ۲۳۰ ولت (يا طبق استاندارد كشورمان ۲۲۰ ولت) خواهد بود. سيم نول از طريق چاهي كه دقيقاً مشابه چاه ارت است زمين مي شود. ولي از محل پست تا محل مصرف كننده، با حركت از بالاي تيرهاي سيماني يا داخل كابل ها كليه امواج الكترومغناطيسي ناشي از فرستنده هاي راديويي، تلويزيوني، بي سيم، موبايل و . . . را جذب مي كند و تبديل به سيمي مملو از انواع نويزها مي شود و هر چند از نظر حفاظتي در مقابل ولتاژهاي زياد ممكن است قابل قبول باشد ولي براي زمين كردن نويزهاي ناشي از امواج الكترومغناطيسي كه روي بدنه تجهيزات يا بدن بيمار ايجاد شده است به هيچ عنوان كارايي ندارد و حتي اتصال آن به دستگاه ها مقدار بيشتري پارازيت را وارد دستگاه ميكند.
از آنجا كه سيم نول مملو از انواع امواج الكترومغناطيسي و پارازيت ها است به منظور جلوگيري از وارد شدن نويز به دستگاه ها و سيستم هاي پزشكي از طريق سيم نول، طبق استاندارد بايستي سيم نول و ارت از هم جدا باشند.

تست ساده سيم ارت پريزهاى مراكز درمانى

براى تست سيم ارت مى توان از يك لامپ  ۱۵۰W يا  ۲۰۰W ، يك سرپيچ كه به آن دو  سيم نيم مترى اتصال دارد، يك ولت متر و يك فازمتر استفاده كرد.
به اين صورت كه ابتدا با كمك فازمتر، فازِ پريز ارت دار مورد نظر پيدا مى شود و يك سر سيم هاى متصل به سرپيچ لامپ، به فاز و سر  ديگر به نول متصل مى شود. ولت متر هم بايد با لامپ موازى باشد. در اين حالت لامپ روشن مى شود و ولت متر هم عددى حدود ۲۲۰V را نشان مى دهد. اين عدد يادداشت مى شود، در اين حالت بدون اينكه سيم فاز خارج شود، فقط سيم نول خارج مى شود، لامپ خاموش می شود و ولت متر عدد صفر را نشان مى دهد.

حالا سيمى كه قبلاً داخل نول بود، به زبانه فلزى ارت كه روى پريز برق قرار دارد متصل مى شود. در اين حالت بايد مجدداً لامپ روشن شود و نور آن مشابه حالت اول و ولتاژ نشان داده شده برابر ولتاژ قبلى باشد. يعنى ولتاژ بين فاز و نول در حالت روشن بودن لامپ برابر ولتاژ فاز و ارت در حالت روشن بودن لامپ باشد.
اين تست بايد براى تك تك پريزها به صورت دوره اى انجام شود. وجود خطا در اين تست نشانه وجود اشكال در سيم ارت يا وجود مقاومت در آن است كه در هر صورت بايد براى اصلاح آن اقدامات لازم صورت پذيرد.

به طور كلى مى توان گفت در سيستم اتصال زمين تاسيسات برق بيمارستان، علاوه بر اين كه عملكرد درست تاسيسات الكتريكى و حفاظت در برابر اتصال اتفاقى برق بر روى بدنه فلزى دستگاه ها و وسايل برقى بر اثر بروز اشكالات فنى مطرح است، نشت جريان برق از تجهيزات و لوازم برقى سالم كه در مجاورت بيماران ، مورد استفاده قرار مى گيرد نيز ممكن است براى بيمار مخاطره آميز باشد. به همين دليل به منظور حفاظت از افراد در برابر شوك حاصله از اين نوع جريان ها، بايد يك سيستم اتصال زمين قابل اطمينان پيش بينى شود و بدنه فلزى كليه وسايل و دستگاه هاى برقى ثابت و سيار به آن متصل شود.

انواع سیستم های اتصال زمین در شبکه های فشار ضعیف

سیستم های توزیع برق با توجه به نوع اتصال زمینهای الکتریکی و حفاظتی به پنج شکل:
TT, TN-S, TN-C, TN-C-S و IT

:TNسیستم

 در این سیستم منبع نیرو در پست یا نیروگاه به صورت به صورت مستقیم به زمین وصل شده است و بدنه فلزی تجهیزات توسط هادی

 به زمین متصل می باشد PEN یا PE

 

شکل PEN

 به سه زیر سیستم تقسیم می شودPENسیستم

                                                                                                                         PENیکی می باشد N ,PE هادی حفاظتی  

   TNC  (1

 جدا باشدN,PE هادی حفاظتی

TNS (2

 ابتدا مشترک و سپس جدا می شوندN,PE هادی حفاظتی

TNC-S  (3

می باشدTNسیستم اتصال زمین شبکه ی برق ایران

 به صورت مجزا به سیستم زمین متصل شده است PE,Nنکته : درسراسر سیستم هادی

شکل PE&N

TNC-S

 که هزینه کمتر می باشد TNC-Sاز بین سیستم های گفته شده سیستم

 باید بدون واسطه به زمین متصل گردد PEدر این سیستم هادی حفاظتی

شکل TNC-S

2) سیستم TT:

سیستم نیرو یا منبع انرژی در یک نقطه ارت می گردد وهر یک از قسمت های فلزی از تجهیزات در دسترس به طور محلی ارت می گردد

این سیستم جز در موارد خواص توصیه نمی شود ونیاز به تجهیزات قوی دارد.در بیمارستان ها از این سیستم استفاده می شود برای وسایل های خاص

شکل TT

3)سیستم IT:

در این سیستم منبع انرژی یا نیرو یا به طو کلی ارت نمی گردد یا توط یک امپدانس بزرگ ارت می شود وقسمت های فلزی تجهیزات در دسترس نیز به طور جداگانه ارت می شود استفاده از این سیستم برای شبکه های عمومی برق ممنوع است موارد استفاده از این سیستم در اتاق های عمل و نظایر آن در بیمارستان ها ودر صنعت نیز در مواردی که نیاز است اولین اتصالی منجر به قطع خط تولید نگردد استفاده می شود

ریسک برق گرفتگی را پایین می آورد ولی تجهیزات حفاظتی گرانی دارد

شکلIT

  IT مزایای

محدود شده است IS_C  جریان اتصال کوتاه پایین به دلیل باز گذاشتن نقطه خنثی
 ریسک آتش سوزی و برق گرفتگی برای خطای اول پایین می باشد
بروز خطا باعث بی برق نمی شود

 ITمعایب

1_بهره برداری پیچیده و حفاظت گران

2_برای خطای دوم ایمن نیست

3_تجهیزات در این سیستم گران

اهمیت نقطه زمین وقتی ظاهر می شود که در شبکه های برق یک اتصال فا به زمین اتفاق افتد در این حالت جریان فاز معیوب از طریق زمین به نقطه یخنثی ترانسفورماتور برگشت داده می شود که می توان با وسیله ی حفاظتی ارزان قیمت مانند فیوزها این اتصالی را قطع نماید.در صورت عدم نقطه خنثی به زمین وصل نشده باشد جریان اتصالی به علت وجود عدم مسیر برگش ناچیز و خیلی کم تر از جریان معمولی بوده و فیوزهای به کار رفته مدار قطع نمی کنداین امر موجب بالا رفتن ولتاژهای سالم نسبت به زمین می شود و برای تشخیص خطا ناگذیر به استفاده از وسایل حفاظتی گران قیمت خواهد بود

نکته: عبور جریان عامل اصلی در شدت برق گرفتگی می باشد ومنشع عبور جریان الکتریکی اختلاف پتانسیل بین دو نقطه است

 
قابل دسته بندی هستند. مفهوم حروف اختصاری بكار رفته در سیستمهای توزیع به این شرح است:

حرف اول از سمت چپ مشخص كننده نوع رابطه سیستم برق با زمین الکتریکی است ، و حرف دوم از سمت چپ بیانگر نوع رابطه بدنه های هادی تاسیسات با زمین حفاظتی است.
در این علائم اختصاری حرف T مخفف Terra به معنای زمین در زبان فرانسه است و نشان می دهد یک نقطه از سیستم مستقیما زمین وصل است (در زمین الکتریکی معمولا نقطه ستاره سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور و در زمین حفاظتی الکترود اختصاصی مشترک)

بنابراین سیستم TT به معنای وجود دو چاه ارت مجزا برای زمین الکتریکی و زمین حفاظتی است که ارتباطی هم با یکدیگر ندارند.
چنانكه ملاحظه می شود در سیستم TT شبكه و تاسیسات دارای دو زمین مجزا از یكدیگر هستند به طوری كه نقطه صفر ستاره ترانس مستقیما به زمین وصل میشود (زمین الكتریكی) و یک سیم از آن برای استفاده نقطه خنثی (سيم نول) به خارج هدایت می گردد و بدنه دستگاه ها و وسایل الكتریكی به میله زمین دیگری (زمین حفاظتی ارت) وصل میشوند.
با توجه به اختصاصی بودن زمين حفاظتی و لزوم دستيابی به مقاومت بسيار كم متناسب با جريان انشعاب مشترک ، این سیستم جزء در موارد خاصی كه شرایط محلی برای استقرار ان مناسب باشد و یا وسایل حفاظتی مخصوص (كلیدهای جریان باقی مانده) بهره برداری از ان را ممكن كند، قابل استفاده نیست.
حرف N كه مخفف Neutral يا خنثي است و به عنوان حرف دوم از سمت چپ استفاده شده به معنی آن است كه بدنه های هادی از نظر الكتریكی مستقیما به نقطه زمین شده سیستم برق (نقطه نول) وصل میشوند.

بنابراين سيستم TN به معنای وجود زمين الكتريكی يا نول و به علاوه اتصال بدنه دستگاهها به همان چاه ارت الكتريكی می باشد. با اين حال برای مشخص كردن نحوه استفاده از هادیهای حفاظتی (PE) وخنثی (N) از حروف اضافی استفاده میشود.

S كه مخفف Seprate است يعنی در سرتاسر سیستم بدنه های هادی از طریق یک هادی مجزایPE به نقطه خنثی N در مبدا سیستم وصل اند. در این سیستم هادی های خنثی و حفاظتی در تمام سیستم مجزاء میباشند یعنی نول و ارت مجزاء از هم هستند.


حرف C كه مخفف Combined است يعنی در سرتا سر سیستم هاديهای خنثی (نول) و حفاظتی(ارت) توام بوده و به عنوان هادی PEN مشخص می گردند. بدنه های دستگاهها هم به هادی مشترک حفاظتی خنثی PEN وصل اند.

اما در متداول ترين نوع سيستم TN قسمتی از سیستم از مبداء تا نقطه تفكیک ، هادی توام حفاظتی خنثی يعنی PEN وجود دارد اما از ان به بعد دو هادی حفاظتی PE و خنثی N از هم جدا می شوند و برای نام گذاری از هر دو حرف C و S استفاده خواهد شد به نحوی كه چنین سیستمی به صورت TN-C-Sمشخص میشود.

يكی از مهمترين مزيتهای اين سيستم امكان ايجاد اتصالهای متعدد با زمين در قسمت TN-C آن است كه مقاومت كلی سيستم زمين را پايين مي آورد در نتيجه در صورت اتصال چاه ارت همه مشتركين از طريق سيم نول به اين بخش مب توان مقاومت ٢ اهم را برای همه مشتركين صرف نظر از جريان انشعاب آنها كافی دانست. در اين صورت چاه ارت مشتركين اختصاصی نبوده و به عنوان الكترود كمكی یا اضافی ناميده می شود كه در شكل مشخص است. اين البته اصلا به معنای اختياری بودن وجود چاه ارت برای مشتركين نيست.

اما در سيستم آخر يعنی IT حرف I به معناي Isolated يا Impedance است يعنی زمين الكتريكی وجود نداشته يا نقطه ستاره ترانسفورماتور با امپدانس بالایی به زمين متصل است. در این سیستم اتصال مستقیم بین هادیهای برق دار فاز با زمین و حتی سیم صفر (نول) با زمین وجود نداشته اما بدنه های تاسیسات الكتریكی با سيم حفاظتی (ارت) به زمین وصل می شوند. بنابراين سیم صفر ترانس یا نسبت به زمین كاملا" عایق است یا با یک مقاومت بزرگ و یا توسط برقگیر به زمین وصل می شود. در چنين سيستمی به دليل حفاظت نشدن شبكه الكتريكی و امكان عدم تشخيص اولين اتصالی به زمين در شبكه برق بايد حتما از وسايل حفاظتی نشت ياب برای مقابله با برق گرفتگی ناشی از اتصال دوم استفاده شود. استفاده از اين سيستم تنها با كسب مجوز و برای اماكن خاصی مثل اتاق عمل بيمارستانها كه قطع نشدن برق در آنها حياتی است امكانپذير است.

 

به طور خلاصه، یک قفس فارادی یک هادی تو خالی است که در آن بار و انرژی روی سطح خارجی قفس باقی می ماند.

رله پست برق

 

رله ارت فالت (Earth fault Relay)

این رله که برای حفاظت خط و ترانس بکار برده می شود کارش این است که اگر اتصال فاز با زمین پیش بیاید این اتصال را حس کند و باعث عملکرد رله شود .ممکن است فازی که به زمین اتصال پیدا كرده است جریانی کمتر از جریان نامی بکشد با این حال این رله باز هم عمل میکند.

 

رله اضافه جریان (Over current  Relay)

این رله برای حفاظت خطوط وترانسفورماتورها بکار میرود و اگر به هر دلیلی از خط مربوطه یا ترانس جریان زیادی کشیده شود (مقدار این جریان برروی رله تنظیم میشود) باعث عملکرد رله میشود و فازی که از آن جریان زیاد کشیده شده برروی رله مشخص میشود.

 

رله دیستانس (Distance Relay)

این رله زمانی عمل می نمایید که یک یا چند فاز باهم یا به زمین اتصال پیدا کنند و ویژگی آن زمان عملکرد آن متناسب با فاصله اتصالی از پست میباشد بدین معنی که فاصله ی اتصالی هر چه قدر دور تر باشد در زمان بیشتری و اگر فاصله اتصالی نزدیکتر باشد در زمان کمتری عمل میکند و مشخصه دیگر آن؛ معمولا دارای دو یاسه زون (Zone) یا مرحله میباشد که زون  اول آن 85 درصد طول خط را شامل میشود و زون دوم آن 15درصد دیگر را و معمولا زون 3 آن برای اتصالی های دور تر از پست مقابل میباشد وز مانی که رله عمل می نماید فاز و زون عملکرد آن مشخص میشود. در بعضی از رله های دیستانس یک قسمت فاصله یاب وجود دارد که مشخص میکند که اتصالی درچه فاصله ای اتفاق افتاده است. این رله برای حفاظت خطوط 63 کیلوولت به بالا استفاده میشود.

 

رله دیفرانسیل (Differential Relay)

این راه برای حفاظت ترانسفورماتور ها بکار میرود و هدف آن جلوگیری از هرگونه اتصالی در داخل ترانسفورماتور می باشد و اگر اتصالی در داخل ترانسفورماتور ایجاد شود باعث عملکرد آن شده، ترانسفورماتورهایی که توسط این رله حفاظت میشود معمولا یک رله در طرف اولیه و رله دیگری در طرف ثانویه دارند.

 

رله اضافه ولتاژ (Over voltage Relay)

این رله معمولا برای حفاظت ترانسفورماتورها در طرف اولیه استفاده می شود وکار آن این است که اگر ولتاژ اولیه ترانس به هر دلیلی از مقدار معینی بیشتر شود باعث عملکرد رله وجدا شدن ترانس از شبکه می شود.

 

رله کمبود ولتاژ (Under voltage)

این رله دقیقا برعکس رله بالایی عمل می نماید به این معنی که اگر پست بی برق شد و یا ولتاژ از حدی پایین تر آمد باعث قطع ترانسفورماتور میشود.

 

رله اضافه جریان و ارت فالت جهتی (Directional Earth fault)

این رله ها کارشان شبیه ارت فالت و اضافه جریان معمولی می باشد و فرقشان این است که فقط در یک جهت عمل میکند بدین معنی که در شبکه های رینگ اگر اتصالی در یک نقطه ای پیش بیاید بریکر مربوطه در جهت اتصالی، اتصال را باز مینماید.

 

رله اینترلاك

این رله شرایط لازم جهت تغییر وضعیت كلید را كنترل نموده و در صورت برقراری شرایط، دیژنكتور یا سكسیونر قادر به تغییر وضعیت خواهد بود.

 

رله افزایش شار مغناطیسی

بر اثر افزایش بیش از حد شار مغناطیسی ترانسفورماتور ناشی از افزایش ولتاژ و تغییر سریع فركانس، این رله عمل می نماید.

 

رله چك كننده حالت سنكرون

این رله در صورت برقراری شرایط سنكرون در دو طرف یك كلید قدرت امكان وصل آن را فراهم می سازد.

 

رله افزایش درجه حرارت روغن

هرگاه درجه حرارت روغن ترانسفورماتور از حد تنظیم شده فراتر رود عمل می کند.

 

رله خبری

این رله در صورت دریافت سیگنال با روشن شدن لامپ آن بصورت چشمك زدن عملكرد و یا تغییر یك وضعیت را اعلام می نماید.

 

رله جهت دار قدرتی

این رله جهت عبور توان را كنترل نموده و در صورت مغایرت آن با جهت موردنظر عمل می نماید.

 

رله مؤلفه منفی جریان

در صورت جابجا شدن فازها و یا ایجاد نامتعادلی جریان بین فازها و بوجود آمدن مؤلفه منفی عمل می كند.

 

رله حرارتی ترانسفورماتور

در صورت افزایش درجه حرارت ترانس به بیش از حد مجاز (تنظیم شده) عمل می نماید.

 

رله افزایش درجه حرارت سیم پیچ

هرگاه درجه حرارت سیم پیچ ترانسفورماتور از حد تنظیم شده فراتر رود عمل می كند.

 

رله جریان زیاد لحظه ای

این رله در صورت بروز اتصالی های شدید در تجهیزات شبكه به صورت آنی عمل می نماید.

 

رله اتصال زمین لحظه ای

در صورت بروز اتصالی های فاز با زمین در تجهیزات شبكه به صورت آنی عمل می نماید.

 

رله جریان زیاد تأخیری

در صورت بروز اتصالی فازها در شبكه با تأخیر زمانی لازم و هماهنگ شده با سایر رله های حفاظتی عمل می نماید.

 

رله اتصال زمین حساس

این رله نسبت به جریان دهی اتصال زمین كم، حساس می باشد.

دیفکت
در صورت به وجود آمدن اشکالی در تجهیزات جهت رفع عیب آن این برگ تکمیل و به گروه تعمیرات ارجاع داده می شودتا رسیدگی گرددو رفع عیب شود.
رادیاتور ترانس
مخزنی است که در آن آب یا روغن در حال گردش وجود دارد که در اثر گردش دررادیاتورآب یا روغن خنک شده و باعث خنک شدن ترانس می شود.
راکتور
به منظور کاهش ولتاژ شبکه در مواقع افزایش ولتاژ شبکه(غیر عادی شدن ولتاژ) از راکتورها که جذب کننده بار راکتیو هستند استفاده می گردد.( جهت کاهش ولتاژ).
رله استند بای
وقتی که یک اتصال زمین بر روی فیدرهای خروجی باقیمانده و حفاظت فیدرهای مذکور عمل نکند این رله به عنوان پشتیبان  حفاظت ها عمل کرده وفرمان قطع را به طرف اولیه و ثانویه ترانس داده و باعث خارج شدن ترانس می شود.
رله بوخهلتس
این رله بین مخزن ترانس و کنسرواتور نصب می گردد.در اتصالی های شدید داخلی ترانس گازهای زیاد همراه  با جهش روغن ایجاد شده که فشار حاصله در رله بوخهلتس باعث عملکرد رله و تریپ ترانس می شود.
رله تانک پروتکشن
برای حفاظت ترانس در مقابل اتصالی با بدنه از آن استفاده می شود.
رله جریان زمین
رله ای است که مانند رله جریان زیاد عمل می کند و اتصالیهای فاز به زمین را تشخیص داده و عمل می کند.
رله جریان زیاد
وقتی که جریان ورودی رله از ستینگ آن بالاتر رود این دستگاه بدون تاخیر فرمان لازم را صادر می کند.
رله جهتی
از جنس رله های توانی می باشند که بر اساس زاویه بین بردارهای ولتاژ وجریان عمل می کند.مانند رله جریان توان که برای جلوگیری کردن از موتوری شدن ژنراتور به کار می رود.
رله حفاظتی
دستگاهی که به طور خودکار جهت تشخیص خطا در شبکه، حس کردن خطا،نشان دادن خطا وفرمان جدا کردن بخش معیوب بکار می رود.
رله دیستانس
از لحاظ هر پست هر نقطه از شبکه دارای یک امپدلنس می باشد.که با به وجود آمدن خطا جای این نقاط در صفحه جابجا می شود باشناسایی جابجایی این نقاط می توان به خطا پی برد وآن را شناسایی کرد.این رله معمولا دارای سه ناحیه عملکرد می باشدو بر روی خطوط انتقال نصب میگردد و نقطه اتصالی بوجود آمده بر روی خط را مشخص می نماید 
رله دیفرانسیل
با نمونه برداری از جریانهای دو طرف ناحیه حفاظت شده و مقایسه آن با یک مقدار مشخص شده می  تواند خطا را شناسایی و فرمان لازم را صادر کند.
رله ریکلوزر
این رله بر روی خطوط نصب میگردد تا درهنگام قطع در صورتی که علت قطع گذرا و  لحظه ای بوده بعد از مدت زمان تعریف شده روی آن فرمان وصل را به صورت اتوماتیک صادرنماید.
رله فشار شکن
در صورتیکه فشارروغن یا گاز از حد تعریف شده بیشتر شود این رله باعث تخلیه اضافه فشار می شود. 
رله های توانی
این رله ها بر اساس توان عمل می کنند به عنوان مثال رله هایی که جهت توان را اندازه گیری می کنندیا رله هایی که توان اکتیو و راکتیو را اندازه گیری می کند.
رله کمبود ولتاژ
این رله هنگامی عمل می کند که ولتاژاز مقدار نامی پایین تر بیاید.معمولا آن را روی 80% مقدار نامی تنظیم می کنند.

 

نام فارسي و لايتن رله‌هاي حفاظتي

كداستاندارد

ANSI

توضيح مختصر نحوه عملكرد

رله راه‌انداز تأخيري و يا رله وصل كننده

TIME DELAY STARTING OR

CLOSING RELAY

 

 

2

 

 

 

يكي از رله‌هاي كمكي بوده كه با تأخير عمل كرده و باعث ارسال فرمان وصل ديگر رله‌ها مي‌شود.

رله اينترلاك

CHECKING OR INTERLOCKING RELAY

 

 

3

اين رله شرايط لازم جهت تغيير وضعيت كليد را كنترل نموده در صورت برقراري شرايط، ديژنكتور يا سكسيونر قادر به تغيير وضعيت خواهد بود.

كنتاكتور اصلي

MASTER CONTACTOR

 

4

اين كنتاكتور در مدار اصلي قرار داشته و داراي بالاترين توان قطع و وصل در مدار مي‌باشد.

 

رله ديستانس (فاصله‌ياب)

DISTANCE RELAY

 

21

اين رله با اندازه‌گيري مقدار امپدانس ديده شده در شبكه در صورت كاهش آن از ميزان تنظيمي (در زمان بروز خطاي فازها) عمل مي‌كند.

 

رله ديستانس (فاصله‌ياب)

DISTANCE RELAY

 

 

N21

اين رله با اندازه‌گيري مقدار امپدانس ديده شده در شبكه در صورت كاهش آن از ميزان تنظيمي (در زمان بروز خطاي فاز و زمين) عمل مي‌كند.

 

رله افزايش شار مغناطيسي

OVER FLUX RELAY

 

24

بر اثر افزايش بيش از حد شار مغناطيسي ترانسفورماتور ناشي از افزايش ولتاژ و تغيير سريع فركانس عمل مي‌نمايد.

رله چك كننده حالت سنكرون

SYNCHRONIZING CHECK RELAY

 

25

اين رله در صورت برقراري شرايط سنكرون در دو طرف يك كليد قدرت امكان وصل آن را فراهم مي‌سازد.

رله افزايش درجه حرارت روغن

OIL TEMPERATURE RELAY

 

26

هرگاه درجه حرارت روغن ترانسفورماتور از حد تنظيم شده فراتر رود عمل مي‌كند.

رله كاهش ولتاژ

UNDER VOLTAGE RELAY

 

27

 

در صورت كاهش ولتاژ بيش از حد تنظيمي عمل مي‌نمايد.

رله خبري

ANNUNCLATOR RELAY

 

30

اين رله در صورت دريافت سيگنال با روشن شدن لامپ آن بصورت چشمك زدن عملكرد و يا تغيير يك وضعيت را اعلام مي‌نمايد.

رله جهت دار قدرتي

DIRECTIONAL POWER RELAY

 

32

اين رله جهت عبور توان را كنترل نموده و در صورت مغايرت آن با جهت موردنظر عمل مي‌نمايد.

رله كاهش توان يا جريان

UNDER CURRENT OR UNDER POWER RELAY

 

37

در صورت كاهش مقدار جريان يا توان از حد تنظيم شده عمل مي‌نمايد.

رله مؤلفه منفي جريان

REVERSE PHASE OR PHASE BALANCE CURRENT RELAY

 

 

46

در صورت جابجا شدن فازها و يا ايجاد نامتعادلي جريان بين فازها و بوجود آمدن مؤلفه منفي عمل مي‌كند.

رله حرارتي ترانسفورماتور

TRANSFORMER THERMAL RELAY

 

49

در صورت افزايش درجه حرارت ترانس به بيش از حد تنظيمي عمل مي‌نمايد.

رله افزايش درجه حرارت سيم پيچ

WINDING TEMPERATURE RELAY

 

49

هرگاه درجه حرارت سيم پيچ ترانسفورماتور از حد تنظيم شده فراتر رود عمل مي‌كند.

رله جريان زياد لحظه‌اي

INSTANTANEOUS OVER CURRENT RELAY

 

50

اين رله در صورت بروز اتصالي‌هاي شديد در تجهيزات شبكه به صورت آني عمل مي‌نمايد.

رله اتصال زمين لحظه‌اي

INSTANTANEOUS EARTH FAULT RELAY

 

N50

در صورت بروز اتصالي‌هاي فاز با زمينش ديد در تجهيزات شبكه به صورت آني عمل مي‌نمايد.

رله جريان زياد تأخيري

TIME DELAY OVERCURRENT RELAY

 

51

در صورت بروز اتصالي فازها در شبكه با تأخير زماني لازم و هماهنگ شده با ساير رله‌هاي حفاظتي عمل مي‌نمايد.

رله اتصال زمين تأخيري

TME DELAY EARTH FAULT RELAY

 

N51

در صورت بروز اتصالي فاز با زمين در شبكه با تأخير زماني لازم و همانگ شده با ساير رله‌هاي حفاظتي عمل مي‌نمايد.

رله اتصال زمين حساس

SENSITIVE EARTH FAULT RELAY

 

N51

 

اين رله نسبت به جريان‌هي اتصال زمين كم، حساس مي‌باشد.

رله اتصال زمين پشتيبان

STANDBY EARTH FAULT RELAY

 

N51

مشابه رديف 19 ولي با تأخير زماني بيشتر به صورت پشتيبان عمل مي‌كند.

كليد قطع كننده مدار متناوب

A.C. CIRCULT BREAKER

 

52

كليد قرار گرفته در مدارات AC براي قطع زيربار

رله ضريب قدرت

POWER FACTOR RELAY

 

55

اين رله با تغيير ضريب قدرت از حد تنظيم شده عمل مي‌نمايد.

رله اضافه ولتاژ

OVER VOLTAGE RELAY

 

59

در صورت افزايش ولتاژ به بيش از حد تنظيمي عمل مي‌نمايد.

رله نامتعادلي ولتاژها و يا جريان‌ها

VOLTAGE OR CURRENT UNBALANCE RALAY

 

60

اين رله در صورت نامتعادل شدن

ولتاژها يا جريان‌ها عمل مي‌نمايد.

 

رله عملكرد فيوز

FUSE FAILURE RELAY

 

60

هرگاه در مد ار ثانويه ترانسفورماتورهاي ولتاژ اشكالي بوجود آمده و باعث قطع كليد ـ فيوز گردد، اين رله عمل مي‌نمايد.

 

رله بوخهولتز

BUCHHOLTZ RELAY

 

63

اين رله در زماني كه در داخل ترانسفورماتور گاز ايجاد شده يا چرخش سريع روغن بوجود آيد عمل مي‌كند.

رله دريچه انفجار

PRESSURE RELIEF RELAY

 

 

D62

 

اين رله در زماني كه فشار داخل تانك اصلي ترانسفورماتور از حد تعيين شده تجاوز نمايد عملكرد دارد.

رله اتصال زمين محدوده

RESTRICTED EARTH FAULT

64

N87

اين رله در زماني كه در محدوده كار رله اتصال زمين به وجود آيد، عمل مي‌كند.

رله حفاظتي اتصال زمين (ولتاژ باقيمانده)

(RESIDUAL VOLTAGE) EARTH FAULT RELAY

 

64

اين رله در صورت ايجاد ولتاژي

بيش از حد تنظيمي در نوترال

 ترانسفورماتور يا ژنراتور عمل مي‌كند.

رله اضافه جريان جهت‌دار

DIRECTIONAL OVER CURRENT RELAY

 

67

در صورت بروز اتصالي فازها در جهت ديد رله مطابق تنظيمات رله عمل خواهد كرد.

رله اتصال زمين جهت‌دار

DIRECTIONAL EARTH FAULT RELAY

 

C67

در صورت بروز اتصالي فاز با زمين در جهت ديد رله عمل خواهد كرد.

رله بلوك (مسدود) كننده

BLOCKING RELAY

 

68

اين رله در صورت تحريك، يك يا چند عملكرد را بلوكه (مسدود) خواهد نمود.

رله سطح روغن

OIL LEVEL RELAY

 

71

هرگاه سطح روغن ترانسفورماتور به هر دليل از حد تنظيمي افزايش يا كاهش يابد، عمل مي‌كند.

رله آلارم

ALARM RELAY

 

74

تحريك اين رله منجر به برقراري آلارم خواهد شد.

رله كنترل مدار قطع ديژنكتور

TRIP CIRCUIT SUPERVISION RELAY

 

74

هرگاه در مدار كنترل قطع و وصل ديژنكتور اشكالي بوجود آيد، عمل مي‌كند.

رله جريان زياد (DC)

D.C. OVER CURRENT RELAY

 

76

در صورت افزايش جريان DC به بيش از حد تنظيمي، اين رله عمل خواهد كرد.

رله عمل كننده با سيگنال رله پروتكشن

TELEPROTECTION OPERATING RELAY

 

77

رله مشخص كننده عمل سيتسم تله

 

پروتكشن

رله اندازه‌گيري زاويه فاز

PHASE ANGLE MEASURING RELAY

 

78

 

 

اين رله زاويه فاز بين دو پارامتر را اندازه‌گيري و در صورت خارج بودن از محدوده تنظيمي عمل خواهد كرد.

رله وصل مجدد

RECLOSING RELAY

 

79

اين رله در صورت قطع خودكار فيدر ناشي از خطاهاي مجاز به وصل مجدد، عمل مي‌كند.

رله فركانسي

FREQUENCY RELAY

81

در صورت تغيير فركانس شبكه از حد مجاز عمل مي‌نمايد.

رله انتخاب كننده (كنترل اتوماتيك)

يا انتقال دهنده عمل كنترل

AUTOMATIC SELECTIVE RELAY TRANSFER OR CONTROL

 

83

با تحريك اين رله و بسته به شرايط پيش‌بيني شده يكي از دو وضعيت (عملكرد اتوماتيك رله) و يا (انتقال فرمان به واحدي ديگر) انتخاب مي‌شود.

رله دريافت سيگنال تريپ از طريق سيم پيلوت يا كاربر

CARRIER OR PILOT WIRE RECEIVE RELAY

 

 

85

اين رله در صورت دريافت سيگنال قطع از پست مقابل از طريق كابل پيلوت يا كاریر نسبت به قطع كليد اقدام مي‌نمايد.

 

رله لاك اوت (قفل كننده)

LOCKING OUT RELAY

 

86

در صورت عملكرد سيستم حفاظتي كه مبين اشكال در تجهيزات شبكه و يا آسيب ديدگي آنها باشد فرمان وصل فيدر را مسدود مي‌نمايد.

رله ديفرانسيل (تفاضلي)

DIFFERENTIAL PROTECTIVE RELAY

 

87

اين رله در صورت عدم توازن جريان‌هاي ورودي و خروجي عمل مي‌نمايد.

رله ديفرانسيل ترانسفورماتور

TRANSFORMER DIFFERENTIAL RELAY

 

 

T87

در صورت عدم توازن بين جريان‌هاي ورودي و خروجي ترانسفورماتور كه ناشي از بروز خطا در داخل آن است عمل مي‌نمايد.

رله ديفرانسيل خط يا كابل

LINE DIFFERENTIAL RELAY

 

L87

در صورت اختلاف بين جريان ابتداء و انتهاي خط يا كابل عمل مي‌كند.

رله كنترل اتوماتيك ولتاژ

AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR RELAY

 

90

وظيفه اين رله، ثابت نگهداشتن ولتاژ ثانويه ترانسفورماتور از طريق كنترل تپ‌ها مي‌باشد.

رله فرمان قطع

TRIP RELAY

 

94

اين رله در مسير فرمان رله اصلي قرار گرفته و از طريق آن كويل قطع ديژنكتور تحريك مي‌گردد.

رله فاصله ياب

FAULT LOCATOR RELAY

 

96

اين رله مي‌تواندفاصله محل اتصالي بوجود آمده روي خطوط از محل پست را تعيين نمايد.

 

جوشکاری لوله های گالوانیزه

جوشکاری فولادهای گالوانیزه

گالوانیزاسیون عبارتست از پوشش فولاد با استفاده از لایه های محافظ روی جهت افزایش مقاومت در برابر خوردگی سطحی.  در این روش ابتدا با استفاده از روش های شیمیایی یا مکانیکی سطح قطعه کاملا تمیز شده و بعد از چربی زدایی و اکسید زدایی یک لایه کمکی روی سطح ایجاد می شد تا باعث افزایش چسبندگی بین فولاد و روی شود. این لایه باعث خواهد شد تا wetability سطح فلز افزایش یابد. سپس قطعه در حمام مذاب روی با دمای 445 الی 465 درجه سانتیگراد غوطه ور می شود.

ضخامت لایه روی تابعی از  زمان نگهداری قطعه در حمام مذاب است و زمان نگهداری نیز بر اساس شکل قطعه و سهولت حمل و نقل آن است. زمان غوطه وری در حدود 1 الی 5 دقیقه است. برای گالوانیزه کردن پیوسته ورق زمان کمتر خواهد شد. سرعت واکنش روی و آهن در یک یا دو دقیقه اول سریع بوده و این زمان جهت تشکیل لایه های محافظ کافی خواهد بود.

پس از خروج از حمام قطعه با استفاده از دستگاه سانتریفوژ، هوا یا فروبردن در آب سرد خواهد شد. جهت اعمال و کنترل کیفیت پوشش گالوانیزه استاندارد هایی تدوین گردیده است که به تعدادی از آنها اشاره می شود:

ASTM A653 / A653M - 11 Standard Specification for Steel Sheet, Zinc-Coated (Galvanized) or Zinc-Iron Alloy-Coated (Galvannealed) by the Hot-Dip Process ASTM A123 / A123M - 09 Standard Specification for Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coatings on Iron and Steel Products ISO 1461:2009 Hot dip galvanized coatings on fabricated iron and steel articles - Specifications and test methodsASTM A53 / A53M - 10ASTM A53 / A53M - 10 Standard Specification for Pipe, Steel, Black and Hot-Dipped, Zinc-Coated, Welded and Seamless

 

حرارت ناشی از پروسه های جوشکاری تاثیر قابل توجهی بر نواحی اطراف جوش دارند و باعث خواهد شد که خصوصیات مقاومت به خوردگی در این ناحیه از بین برود.  به همین دلیل لازم است تا تمهیداتی در نظر گرفته شود که ضمن عدم کاهش کیفیت جوش ، ناحیه جوش بنحو مناسبی پو شش شده تا محصول  کارایی مناسبی در سرویس داشته باشد ضمن اینکه از اثرات سوء فلز روی بر جوش جلوگیری شود.

 

فولادهای گالوانیزه در جوشکاری قوسی با استفاده از الکترودهای فولاد کربنی مستعد به ترک هستند. این ترک ها ناشی از نفوذ روی به مرز دانه ها می باشد و در بعضی از مدارک Zink Penetration crack نامیده میشود. این ترک بیشتر در گلویی جوش های گوشه ایی (fillet)  مشاهده شده است.

روی قابلیت حل شدن زیادی در آهن دارد و در اثر ترکیب با آهن کمپلکس های بین  فلزی تشکیل می دهد. همچنین در مرز دانه ترکیبات شکننده و با استحکام پایین تشکل شده که ممکن است در تنش های پایین یا در اثر تنش های پسمان با مقدار زیاد دچار fracture شود.

این ترک ها  زمانی که پوشش در ریشه جوش باشد امکان بروز بیشتری دارند زیرا امکان خروج آنها کاهش خواهد یافت. این موضوع باعث افزایش بروز ترک ها در جوش های گوشه ایی است.

 

امکان بروز این ترکها در جوش های گوشه ایی به فاکتورهای زیر بستگی دارد:

  • ضخامت روی
  • روش گالوانیزاسیون
  • ضخامت فولاد گالوانیزه
  • Root opening طرح اتصال
  • Joint restraint
  • پروسه جوشکاری
  • نوع الکترود

 این ترک ها بیشتر در فولادهای گالوانیزه با ضخامت بالای روی که بروش  Hot-Dipping پوشش شده اند مشاهده شده و امکان وقوع آنها در فولادهای گالوانیزه با ضخامت پایین که بروش الکتروگالوانیزه پوشش شده اند کمتر است.

همچنین جوشکاری فولادهای گالوانیزه با استفاده از SMAW امکان بروز ترک  کمتری نسبت به GMAW وجود دارد. علت این امر بالاتر بودن حرارت ورودی و کمتر بودن سرعت جوشکاری در SMAW است.

با توجه افزایش نفوذ روی در آهن در اثر حضور سیلیسیم پیشنهاد می گردد از مواد مصرفی در جوش استفاده شود که دارای حداقل سیلیسیم باشند. فلز جوشی که درصد سیلیسیم  آن کمتر از 0.2 باشد معمولا  Zink Penetration crack ندارد.

بعنوان مثال جوش هایی که با استفاده از  ER70S-6  (در پروسه GMAW ) که با استفاده از سیلیسیم اکسیژن زدایی شده است و جوش هایی که با الکترودهای E7015 و E7016 ایجاد شده اند حساسیت بالایی نسبت به ترک ناشی از نفوذ روی دارند. این درحالی است که جوش با ER70S-3و E6012 و E6013 حساسیت کمتری دارند.

طبق جدول 1 از ASME SEC2 PART C SFA5.18 درصد سیلیسیم در ER70-6 در حدود 0.8 الی 1.15 درصد می باشد. درحالیکه وایر  ER70S-3 دارای 0.45 الی 0.75 درصد سیلیسیم است.

درصورتیکه روی در حین جوشکاری بخار شده و از فلز جوش خارج شود احتمال ترک کاهش خواهد یافت به همین دلیل درز جوش با root opening بیشتر در این مواقع بهتر است.

حساسیت به ترک در جوش گوشه ایی را می توان با استفاده از موارد زیر کاهش داد:

  • استفاده از درز جوش single / double bevel
  • حذف پوشش قبل از جوشکاری با استفاده از شات بلاست یا oxyfuel gas
  • Root opening حداقل 0.06اینچ
  • تهیه PQR قبل از شروع جوشکاری

فولادهای گالوانیزه را می توان با استفاده از پروسه های زیر جوشکاری نمود:

  • SMAW
  • GMAW
  • FCAW
  • GTAW
  • OXW
  • Resistance Welding
  • Brazing
  • Soldering

جوشکاری SMAW  فولادهای گالوانیزه از نظر پروسیجر تفاوت چندانی با جوشکاری همان فولاد ندارد فقط باید توانایی الکترود در خصوص بخار نمودن روی از جلوی حوضچه جوش در نظر گرفته شود. الکترودهایی که در این پروسه پیشنهاد می گردد الکترودهای روتایلی E6012 و E6013 است و همچنین در ضخامت های بالا جهت افزایش نرخ رسوب می توان از E7018 یا E7024 نیز استفاده نمود. سرعت جوشکاری باید 80 الی 90 درصد سرعت جوشکاری  فولاد مشابه و بدون پوشش باشد.

 قسمت هایی از فلز پایه که پوشش آن آسیب دیده است باید با وایر برس تمیزکاری نمود و با استفاده از روش های زیر اصلاح نمود:

  • پوشش Zinc-rich
  • ذوب نمودن آلیاژهای روی (بصورت stick)  با استفاده از  oxyfuel gas
  • سایش روی(بصورت stick)  بر روی اطراف جوش پس از جوشکاری و قبل از سرد شدن با محافظت گازهای محافظ
  • پاشش اسپری روی با استفاده از شعله

توان اکتیو و راکتیو و ظاهری2

مفهوم توان راکتیو به بیان ساده

اگر سطح زرد رنگ را یک بسته توان در نظر بگیریم این بسته‌ها در تمام سیکل‌ها به سمت مصرف کننده می‌رود و آنجا مصرف می‌شود.

ما در یک بار سلفی خالص، چون ولتاژ و جریان مانند شکل ۴ و ۵ با هم اختلاف فاز ۹۰ درجه دارند پس حاصلضرب آن‌ها مانند شکل ۶ خواهد بود.

 

مفهوم توان راکتیو به بیان ساده

همانطور که در شکل ۶ مشاهده می‌شود در نیم سیکلهای زرد رنگ توان به سمت مصرف کننده می‌رود و در نیم سیکل‌ها صورتی همان توان از سمت مصرف کننده به سمت شبکه باز می‌گردد.

طبق توضیحات فوق توان راکتیو توانی است که بین مصرف کننده و شبکه مدام در حال تبادل است.

توان اکتیو و راکتیو و ظاهری

توان در یک مدار الکتریکی میزان انرژی است که در یک نقطه معین از مدار گذشته‌است. -در مدارهای جریان متناوب انرژی در المان‌هایی همچون سلف و خازن ذخیره می‌شود که ممکن است منجر به واژگونی‌های دوره‌ای در جهت شارش انرژی شود - بخشی از توان که به‌طور متوسط در طول یک دوران کامل از شکل موج AC، در نتیجه انتقال خالص انرژی در یک جهت است، به عنوان توان حقیقی شناخته می‌شود. بخشی از توان که به دلیل انرژی ذخیره شده‌است و در هر سیکل به منبع برمی گردد، به عنوان توان راکتیو شناخته می‌شود. -دریک مدار جریان متناوب سادهAC که متشکل از یک منبع و یک بار خطی است هر دوی ولتاژ و جریان سینوسی‌اند. اگر بار مقاومتی خالص باشد، دو مقدار پلاریته خود را دریک زمان معکوسمی‌کنند. در هر لحظه حاصل ضرب ولتاژ در جریان مثبت است، که نشان می‌دهد که جهت انرژی عکس نمی‌شود. در این مورد، تنها توان حقیقی منتقل شده‌است. -گر بارها راکتیو خالص باشند  (خازنی و سلفی )ولتاژ و جریان ۹۰ درجه با هم اختلاف فاز دارند. برای نیمی از هر سیکل، حاصل ضرب ولتاژ در جریان مثبت است، اما در نیمه دیگر این سیکل، این حاصل منفی است که این نشان می‌دهد که به‌طور متوسط، انرژی بیشتری به سمت بار جاری است نسبت به انرژی برگشتی به بار. در نتیجه هیچ انرژی خالصی در طی یک سیکل جاری نمی‌شود (دراین مورد تنهاانرژی راکتیو جاری می‌شود) و هیچ انتقال خالص انرژی به بار صورت نگرفته‌است. - بارهای عملی (واقعی) مقاومت، سلف و خازن دارند بنابراین هر دو توان واقعی و توان راکتیو در بارهای واقعی جاری است. مهندسان برق توان ظاهری را توسط جمع برداری از توان حقیقی و توان راکتیو اندازه‌گیری می‌کنند. توان ظاهری حاصل ضرب جذر متوسط مربع ولتاژ در جریان است. -مهندسین به توان ظاهری توجه و علاقه نشان می‌دهند زیرا اگر جریان در ارتباط با توان راکتیو هیچ کاری در بار انجام ندهد حداقل باعث می‌شود سیم‌ها گرم شود و انرژی به هدر می‌رود. هادی‌ها، ترانسفورماتور و ژنراتورها باید اندازه‌ای باشند که جریان کل را حمل کنند نه تنها جریانی که کار مفید انجام می‌دهد. -عرف است که خازن‌ها در نظر گرفته می‌شوند تا توان راکتیو را ایجاد کنند و سلف‌ها آن را مصرف می‌کنند. اگر یک خازن و یک سلف به صورت موازی قرار داده شوند، پس جریان از طریق سلف و خازن تمایل به لغوهم به جای اضافه کردن دارند. این مکانیزم اساسی برای کنترل ضریب توان در انتقال توان الکتریکی است، خازن‌ها (یا سلف‌ها) در یک مدار قرار داده می‌شوند تا بخشی از توان راکتیو مصرف شده توسط بار را خنثی کنند. - توان راکتیو انرژی انتقال نمی‌دهد به‌طوری‌که آن را درمحور موهومی از دیاگرام برداری نشان می‌دهیم. توان حقیقی انرژی انتقال می‌دهد، بنابراین در محور حقیقی نشان می‌دهیم. -از آنجا که توان راکتیو هیچ انرژی خالصی به بار انتقال نمی‌دهد گاهی اوقات به نام توان "wattless" نامیده می‌شود- -نسبت توان حقیقی به توان ظاهری در یک مدار ضریب توان نامیده می‌شود -برای دو سیستم انتقال با توان حقیقی یکسان، سیستم با ضریب توان پایین‌تر(ظاهری بیشتر ) جریان گردشی بالاتری را به دلیل انرژی که به منبع برمی‌گرداند نسبت به انرژی که در بار ذخیره می‌شود داراست. این جریان بالاتر، تلفات بالاتر و کاهش راندمان انتقال را حاصل می‌شود. یک مدار با ضریب توان پایین‌تر توان ظاهری بالاتر وتلفات بالاتری را برای مقدار یکسانی از توان حقیقی دارد. -ضریب توان هنگامی که ولتاژ و جریان هم فازند، یک است و هنگامی که جریان ۹۰ درجه نسبت به ولتاز پس فاز یا پیش فاز است صفر است. -مدارهای صرفاً خازنی باعث توان راکتیوی می‌شود که در آن شکل موج جریان ۹۰ درجه نسبت به شکل موج ولتاژ پیش فاز است. در حالی که در مدارهای صرفاً سلفی با مصرف توان راکتیو شکل موج جریانی ۹۰ درجه نسبت به ولتاژ پس فاز است نتیجه این است که عناصر خازنی و سلفی مدار تمایل به خنثی کردن اثر یکدیگر دارند. -مثال: توان حقیقی ۷۰۰ وات و زاویه فاز بین ولتاژ و جریان ۴۵٫۶ درجه است. چون ضریب نوان cos (45.6 °) = ۰٫۷۰۰ پس توان ظاهری عبارت است از ۷۰۰W / cos(45.6°) = 1000 VA -توان راکتیو در یک سیستم انتقال جریان متناوب برای حمایت از انتقال توان حقیقی بر روی شبکه مورد نیاز است. - در مدارهای جریان متناوب، انرژی موقتاً در عناصر القائی و خازنی ذخیره می‌شود، که می‌تواند منجر به برگشت متناوب جهت جریان انرژی شود. - توان حقیقی بدست می‌آید که انرژی است که می‌تواند برای انجام کار مورد استفاده قرار گیرد (برای مثال غلبه بر اصطکاک در موتور، یا گرم کردن یک عنصر). از سوی دیگر، بخشی از جریان برق که به‌طور موقت به شکل میدان مغناطیسی یا الکتریکی، با توجه به عناصر شبکه‌های القائی و خازنی ذخیره می‌شود، و سپس به منبع برمی گردد، به عنوان توان راکتیو شناخته شده‌است. -دستگاه‌های متصل به برق AC که انرژی را به شکل یک میدان مغناطیسی ذخیره می‌کند عبارت است از دستگاه القایی به نام رآکتور، که از یک سیم پیچ بزرگ تشکیل شده‌است. هنگامی که ولتاژ در سراسر سیم پیچ قرار داده می‌شود، یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود و یک دوره زمانی طول می‌کشد که جریان به مقدار کامل خود برسد که این باعث می‌شود جریان نسبت به ولتاژ پس فاز باشد بنابراین به این دستگاه‌ها جذب‌کننده توان راکتیو می‌گویند. یک خازن یک وسیله AC است که انرژی را به شکل یک میدان الکتریکی ذخیره می‌کند. هنگامی که جریان به داخل خازن هدایت می‌شود، مدت زمانی برای ایجاد اختلاف ولتاژ کامل، طول می‌کشد. بر روی یک شبکه AC، ولتاژ دو سر خازن به‌طور مداوم در حال تغییراست – که خازن با این تغییر، مخالفت می‌کند - و باعث می‌شود ولتاژ نسبت به جریان پس فاز باشد. به عبارت دیگر، جریان نسبت به ولتاژ پیش فاز است؛ بنابراین به این دستگاه‌ها تولیدکننده توان راکتیو می‌گویند.  - در عناصر غیر فعال نظیر سلف و خازن توان غیر موثری ظاهر می گردد که نمی نوان آن را به کار مفید تبدیل کرد ، این توان شکل موج سینوسی بین مصرف کننده و شبکه رفت و برگشت می کند و کار مفیدی انجام نمی دهد و این امر موجب می شود که مولفه ها نتوانند در جریان نامی توان مفید کامل به شبکه تحویل دهند - توان اكتيو  = توان واته  = توان مفيد  = تواني كه به اجبار از شبكه ميكشيم =   تواني كه ما دوست داريم مصرف بشه   = تواني كه باعث روشنايي در لامپ ميشه  = تواني كه باعث گردش شافت موتورها مي شه  = تواني كه در خطوط انتقال ارسال مي كنيم =  p توان راكتيو  = توان دواته  = توان  غير مفيد = تواني كه به اجبار با توان اكتيو منتقل ميشه   =  تواني كه ما دوست نداريم مصرف بشه   = تواني كه باعث روشنايي در لامپ نميشه  = تواني كه باعث گردش شافت موتورها نمي شه  = تواني كه تنها با عث افزايش جريان در سيمها مي شه = تواني كه اجبارا با توان اكتيو در خطوط انتقال عبور مي كند = Q مفهوم ساده تر : يك جاده با عرض 10 كاميون  تصور كنيدتمامي 10 كاميون  به طور همزمان بار مشخصي را از نقطه 1 به نقطه 2 انتقال ميدن و بار خود را در نقطه 2 خالي مي كنند اما 2 كاميون بار خود را تخليه نمي كنند و با بار به نقطه اول بر مي گردند به طور ساده تر كم ميتونيم  بگيم كه 8 كاميون توان اكتيو و 2 كاميون بار راكتيو هستند در مبحث برقي نيز توان راكتيو همان تواني است كه باعث اضافه جريان در سيمها مي شود اما اين اضافه جريان باعث انجام كاري نميشود و واجبارا از سيمها عبور مي كند خازن در اين مدارات به مفهوم يك بازرس در موقع تخليه بار در آن كاميونها مي باشد -یکبار اهمی خالص بدون قسمت سلفی یا خازنی، مثل بخاری برقی، عبور از صفر جریان و ولتاژ روی هم قرار می‌گیرد. شکل (1) جریان و ولتاژ در این حالت اصطلاحا هم فاز هستند. از ضریب مقدار لحظه ای ولتاژ (U) و شکل جریان (I) شکل توان اکتیو لحظه ای محاسبه می‌شود. فرکانس توان دو برابر فرکانس شبکه است و کاملا در قسمت بالا مثبت واقع می شود. (چون حاصلضرب دو عدد منفی همیشه مثبت است) توان اکتیو به فرمی غیر الکتریکی (مثل حرارت ،نور، توان مکانیکی) تغییر شکل می‌یابد و از طریق کنتور ثبت می‌شود.                                                  - توان راکتیو در عمل، بیشتر اوقات بار خالص اهمی وجود ندارد، بلکه قسمت سلفی نیز به آن اضافه می‌گردد. این مطلب در تمامی مصرف کنندگانی که میدان مغناطیسی احتیاج دارند ماننده: موتور آسنکرون، راکتور و ترانسفورماتور صادق است. همچنین مبدل‌ها و یکسوسازها برای کموتاسیون محتاج توان راکتیو هستند. جریانی که میدان مغناطیسی را بوجود می آورد و باعث تغییر قطب‌های آن میگردد، مصرف نشده بلکه بعنوان جریان راکتیو بین بار و ژنراتور رفت و آمد می‌کند. عبور از صفر ولتاژ و جریان دیگر بر روی یکدیگر قرار نمی‌گیرند و تاخیری بین آن دو وجود دارد. در بارهای اندوکتیو جریان بعد از ولتاژ حرکت کرده و در بارهای خازنی جریان جلوتر از ولتاژ حرکت می‌کند. در این وضعیت از رابطه (U).(I)=(P) مقدار توان لحظه‌ای محاسبه می‌شود.     در موتورها و ترانسفورماتورهای بی بار، اگر تلفات کابل‌ها، آهن و اصطکاک نادیده گرفته شود. آنچه باقی می‌ماند تنها توان راکتیو سلفی است. در صورتیکه منحنی های ولتاژ و جریان با یکدیگر 90 درجه اختلاف فاز داشته باشند نیمی از منحنی توان در ناحیه مثبت و نیمی دیگر از آن در ناحیه منفی قرار می‌گیرد. در این حالت توان اکتیو صفر است چون ناحیه مثبت و ناحیه منفی با هم برابر هستند. توان راکتیو که برای بوجود آوردن میدان الکترومغناطیسی بین ژنراتور و مصرف کننده در حال نوسان است و از رابطه زیر بدست می آید.                                                                                                                                                                                  وان ظاهری: توان ظاهری یک شبکه مشخص کننده میزان بارپذیری آن شبکه است. ژنراتور، ترانسفورماتورها، کلید ها، فیوزها و مقاطع سیم ها و کابل‌ها می‎بایستی برای توان ظاهری شبکه انتخاب گردند. (توان ظاهری حاصلضرب مقدار ولتاژ و جریان بدون در نظر گرفتن اختلاف فاز آنهاست). توان ظاهری از جمع برداری توان موثر و توان راکتیو بدست می‌آید. - در عناصر غیر فعال نظیر سلف و خازن توان غیر موثری ظاهر می گردد که نمی توان آن را به کار مفید تبدیل کرد این توان بشکل موج سینوسی بین مصرف کننده و شبکه رفت و برگشت می کند و کاری انجام نمی دهد و این امر موجب می شود که مولدها نتوانند در جریان نامی توان مفید کامل به شبکه تحویل دهند      وان اکتیو = توان واته = توان مفید = توانی که به اجبار از شبکه میکشیم = توانی که ما دوست داریم مصرف بشه = توانی که باعث روشنایی در لامپ میشه = توانی که باعث گردش شافت موتورها می شه = توانی که در خطوط انتقال ارسال می کنیم = Pتوان راکتیو = توان دواته = توان غیر مفید = توانی که به اجبار با توان اکتیو منتقل میشه = توانی که ما دوست نداریم مصرف بشه = توانی که باعث روشنایی در لامپ نمیشه = توانی که باعث گردش شافت موتورها نمی شه = توانی که تنها با عث افزایش جریان در سیمها می شه = توانی که اجبارا با توان اکتیو در خطوط انتقال عبور می کند = Qیک مثال ساده: شاید تا حالا چیپس یا بفک گرفته باشید کل پاکت را می توان توان ظاهری فرض نمود و قسمت حجم پر بفک و چیپس را توان مفید و قسمت خالی پاکت همان توان غیر مفید یا راکتیو می باشد . مثال دیگر تمامی ۱۰ کامیون به طور همزمان بار مشخصی را از نقطه ۱ به نقطه ۲ انتقال میدن و بار خود را در نقطه ۲ خالی می کنند اما ۲ کامیون بار خود را تخلیه نمی کنند و با بار به نقطه اول بر می گردند. به طور ساده تر هم میتونیم بگیم که ۸ کامیون توان اکتیو و ۲ کامیون بار راکتیو هستند. توان اکتیو یک بار اهمی خالص بدون قسمت سلفی یا خازنی، مثل بخاری برقی، عبور از صفر جریان و ولتاژ روی هم قرار می‌گیرد. شکل (1) جریان و ولتاژ در این حالت اصطلاحا هم فاز هستند. از ضریب مقدار لحظه ای ولتاژ (U) و شکل جریان (I) شکل توان اکتیو لحظه ای محاسبه می‌شود. فرکانس توان دو برابر فرکانس شبکه است و کاملا در قسمت بالا مثبت واقع می شود. (چون حاصلضرب دو عدد منفی همیشه مثبت است)   توان راکتیو در عمل، بیشتر اوقات بار خالص اهمی وجود ندارد، بلکه قسمت سلفی نیز به آن اضافه می‌گردد. این مطلب در تمامی مصرف کنندگانی که میدان مغناطیسی احتیاج دارند ماننده: موتور آسنکرون، راکتور و ترانسفورماتور صادق است. همچنین مبدل‌ها و یکسوسازها برای کموتاسیون محتاج توان راکتیو هستند. جریانی که میدان مغناطیسی را بوجود می آورد و باعث تغییر قطب‌های آن میگردد، مصرف نشده بلکه بعنوان جریان راکتیو بین بار و ژنراتور رفت و آمد می‌کند.  همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، عبور از صفر ولتاژ و جریان دیگر بر روی یکدیگر قرار نمی‌گیرند و تاخیری بین آن دو وجود دارد. در بارهای اندوکتیو جریان بعد از ولتاژ حرکت کرده و در بارهای خازنی جریان جلوتر از ولتاژ حرکت می‌کند. در این وضعیت از رابطه (U).(I)=(P) مقدار توان لحظه‌ای محاسبه می‌شود.     در موتورها و ترانسفورماتورهای بی بار، اگر تلفات کابل‌ها، آهن و اصطکاک نادیده گرفته شود. آنچه باقی می‌ماند تنها توان راکتیو سلفی است. در صورتیکه منحنی های ولتاژ و جریان با یکدیگر 90 درجه اختلاف فاز داشته باشند نیمی از منحنی توان در ناحیه مثبت و نیمی دیگر از آن در ناحیه منفی قرار می‌گیرد. در این حالت توان اکتیو صفر است چون ناحیه مثبت و ناحیه منفی با هم برابر هستند. توان راکتیو که برای بوجود آوردن میدان الکترومغناطیسی بین ژنراتور و مصرف کننده در حال نوسان است خازن در این مدارات به مفهوم یک بازرس در موقع تخلیه بار در آن کامیونها می باشد!!!!   مؤلفة اكتيو، مؤلفه‌اي است كه توسط مصرف‌كننده به كار مفيد تبديل مي‌شود مانند حرارت در يك هيتر. واحد اندازه‌گيري اين جريان آمپر (A) و توان آن، توان حقيقي (P) با وات (W) نشان داده مي‌شود. مؤلفة راكتيو، مؤلفه‌اي است كه در ادوات القايي، شار مورد نياز را توليد مي‌كند. اين جريان با آمپر (A) اندازه گرفته شده، توان آن، توان راكتيو (Q) با وار (VAR) نشان داده مي‌شود. جريان كل، جمع بُرداري جريان‌هاي اكتيو و راكتيو است كه بر حسب آمپر بيان مي‌شود. حاصل ضرب ولتاژ و جريان، ولت‌آمپر نام دارد.  در اين مدار توان اكتيو و راكتيو هر دو توسط منبع تأمين مي‌شوند. از دياگرام فازوري نتيجه مي‌شود كه زاوية ضريب توان در اينجا منفي است و بنابراين ضريب توان سلفي است.   در اين مدار توان اكتيو توسط منبع تأمين مي‌شود و توان راكتيو از بار به سمت منبع حركت مي‌كند. از دياگرام فازوري نتيجه مي‌شود كه زاوية ضريب توان مثبت و ضريب توان خازني است.   بار نشان داده شده در تصویر زیر را در نظر بگيريد. در اين مدار توان اكتيو و راكتيو هر دو توسط منبع تأمين مي‌شوند. از دياگرام فازوري نتيجه مي‌شود كه زاوية ضريب توان در اينجا منفي است و بنابراين ضريب توان سلفي است.   بار نشان داده شده در زیر را در نظر بگيريد. در اين مدار توان اكتيو توسط منبع تأمين مي‌شود و توان راكتيو از بار به سمت منبع حركت مي‌كند. از دياگرام فازوري نتيجه مي‌شود كه زاوية ضريب توان مثبت و ضريب توان خازني است.         وان اکتیو یک بار اهمی خالص بدون قسمت سلفی یا خازنی، مثل بخاری برقی، عبور از صفر جریان و ولتاژ روی هم قرار می‌گیرد. شکل (1) جریان و ولتاژ در این حالت اصطلاحا هم فاز هستند. از ضریب مقدار لحظه ای ولتاژ (U) و شکل جریان (I) شکل توان اکتیو لحظه ای محاسبه می‌شود. فرکانس توان دو برابر فرکانس شبکه است و کاملا در قسمت بالا مثبت واقع می شود. (چون حاصلضرب دو عدد منفی همیشه مثبت است) توان اکتیو به فرمی غیر الکتریکی (مثل حرارت ،نور، توان مکانیکی) تغییر شکل می‌یابد و از طریق کنتور ثبت می‌شود. توان راکتیو در عمل، بیشتر اوقات بار خالص اهمی وجود ندارد، بلکه قسمت سلفی نیز به آن اضافه می‌گردد. این مطلب در تمامی مصرف کنندگانی که میدان مغناطیسی احتیاج دارند ماننده: موتور آسنکرون، راکتور و ترانسفورماتور صادق است. همچنین مبدل‌ها و یکسوسازها برای کموتاسیون محتاج توان راکتیو هستند. جریانی که میدان مغناطیسی را بوجود می آورد و باعث تغییر قطب‌های آن میگردد، مصرف نشده بلکه بعنوان جریان راکتیو بین بار و ژنراتور رفت و آمد می‌کند.  همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، عبور از صفر ولتاژ و جریان دیگر بر روی یکدیگر قرار نمی‌گیرند و تاخیری بین آن دو وجود دارد. در بارهای اندوکتیو جریان بعد از ولتاژ حرکت کرده و در بارهای خازنی جریان جلوتر از ولتاژ حرکت می‌کند. در این وضعیت از رابطه (U).(I)=(P) مقدار توان لحظه‌ای محاسبه می‌شود. در موتورها و ترانسفورماتورهای بی بار، اگر تلفات کابل‌ها، آهن و اصطکاک نادیده گرفته شود. آنچه باقی می‌ماند تنها توان راکتیو سلفی است. در صورتیکه منحنی های ولتاژ و جریان با یکدیگر 90 درجه اختلاف فاز داشته باشند نیمی از منحنی توان در ناحیه مثبت و نیمی دیگر از آن در ناحیه منفی قرار می‌گیرد. در این حالت توان اکتیو صفر است چون ناحیه مثبت و ناحیه منفی با هم برابر هستند. توان راکتیو که برای بوجود آوردن میدان الکترومغناطیسی بین ژنراتور و مصرف کننده در حال نوسان است و از رابطه زیر بدست می آید.                                                                                                                                                             
توان راکتیو
در عمل، بیشتر اوقات بار خالص اهمی وجود ندارد، بلکه قسمت سلفی نیز به آن اضافه می‌گردد. این مطلب در تمامی مصرف کنندگانی که میدان مغناطیسی احتیاج دارند ماننده: موتور آسنکرون، راکتور و ترانسفورماتور صادق است. همچنین مبدل‌ها و یکسوسازها برای کموتاسیون محتاج توان راکتیو هستند. جریانی که میدان مغناطیسی را بوجود می آورد و باعث تغییر قطب‌های آن میگردد، مصرف نشده بلکه بعنوان جریان راکتیو بین بار و ژنراتور رفت و آمد می‌کند.  همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، عبور از صفر ولتاژ و جریان دیگر بر روی یکدیگر قرار نمی‌گیرند و تاخیری بین آن دو وجود دارد. در بارهای اندوکتیو جریان بعد از ولتاژ حرکت کرده و در بارهای خازنی جریان جلوتر از ولتاژ حرکت می‌کند. در این وضعیت از رابطه (U).(I)=(P) مقدار توان لحظه‌ای محاسبه می‌شود.
 
 
 
 
توان اکتیو به فرمی غیر الکتریکی (مثل حرارت ،نور، توان مکانیکی) تغییر شکل می‌یابد و از طریق کنتور ثبت می‌شود.

در موتورها و ترانسفورماتورهای بی بار، اگر تلفات کابل‌ها، آهن و اصطکاک نادیده گرفته شود. آنچه باقی می‌ماند تنها توان راکتیو سلفی است. در صورتیکه منحنی های ولتاژ و جریان با یکدیگر 90 درجه اختلاف فاز داشته باشند نیمی از منحنی توان در ناحیه مثبت و نیمی دیگر از آن در ناحیه منفی قرار می‌گیرد. در این حالت توان اکتیو صفر است چون ناحیه مثبت و ناحیه منفی با هم برابر هستند.
توان راکتیو که برای بوجود آوردن میدان الکترومغناطیسی بین ژنراتور و مصرف کننده در حال نوسان است 
 

-

 

توان اکتیو به فرمی غیر الکتریکی (مثل حرارت ،نور، توان مکانیکی) تغییر شکل می‌یابد و از طریق کنتور ثبت می‌شود.       

اصلاح ضریب توان

   

منظور از توان راکتیو چیست ؟

در مصرف کننده هایی که بین ولتاپ و جریان آنها اختلاف فاز وجود دارد توان دارای دو مقدار مثبت و ومنفی است . به این معنی که مصرف کننده گاهی از شبکه توان می کشد و گاهی به آن توان می دهد . این موضوع سبب ایجاد توان راکتیو می شود . ار آنجایی که در این مصرف کننده ها امکان صفر کردن اختلاف فاز ممکن نیست نتیجه این می شود که توان راکتیو را نمی توان از بین برد .

آیا توان راکتیو لازم است ؟

آری زیرا ماهیت کار این وسایل داشتن توان راکتیو است . مثلا در یک الکتروموتور نمی توان بدون توان راکتیو نیروی الکتروموتوری ایجاد نمود .

توان راکتیو برای شبکه مفید است یا مضر ؟

این توان سبب اضافه شدن جریان شبکه و در نتیجه افزایش تلفات توان در مسیر سیم کشی بصورت حرارت می شود .

انواع توان راکتیو کدامند ؟

در الکتریسته دو عنصر خازن و سلف توان راکتیو ایجاد می کنند پس در نتیجه توان راکتیو دارای دو نوع سلف و خازنی است .

 آیا می توان مقدار توان راکتیو یک شبکه را کاهش داد بدون اینکه مصرف کننده دوچار اخلال شود ؟

آری برای این منظور کافی است توان راکتیو مورد نیاز مصرف کننده را از راهی غیر از شبکه تامین نمود . به این منظور با توجه به ماهیت سلف و خازن که عکس هم عمل میکنند کافی است برای کاهش توان راکتیو خازنی از توان راکتیو سلفی استفاده کرد و برعکس . از انجائیکه بیشتر مصرف کننده های یک شبکه از نوع سلفی می باشند می توان با استفاده از بانک خازنی به این مهم دست پیدا کرد .

 

 

نکات برق قدرت قسمت 1

1-اجسام هادی و عایق را تعریف کرده و چند مثال بیاورید 

جواب 1:اجسامی که جریان الکتریسته را با مقاومت کم یا بدون مقاومت از خود عبور می دهند هادی گویند مانند: طلا ، نقره، مس ، آلومینیم ،آهن ،روی و ذغال و آب معمولی

اجسامی که در مقابل عبور جریان الکتریسته از خود مقاومت زیادی نشان می دهند و مانع عبور آن می شود مانند چوب،شیشه،لاستیک،آب مقطر  و میکا و چینی 

2- اختلاف پتانسیل را تعریف کرده و منابع تولید آن را نابرده 

جوا2:اختلاف پتانسیل عبارت از کمیتی که باعث جاری شدن جریان در یک مدار بسته شود و واحد آن ولت است و منابع تولید آن شامل پیل ،ژنراتورها 

3-جریان را تعریف کرده و واحد آن را بیان کنید

جواب3:نسبت تغییرات بار الکتریکی به زمان را جریان الکتریکی گویند و واحد آن آمپر می باشد

4- دستگاه اندازه گیری ولتاژ و جریان را نام برده و نحوه اتصال را آنها را بگویید 

جواب 4: اختلاف پتانسیل بین دو نقطه بوسیله ولتمتر که بصورت موازی بسته می گردد و جریان بوسیله دستگاهی به نام آمپر متر که بصورت سری بسته می شود 

5- واحد کار الکتریکی و واحد توان ظاهری چیست

جواب5: واحد کار الکتریکی وات ثانیه است و واحد توان ظاهری ولت آمپر و واحد توان اکتیو وات و توان راکتیو وار var است 

6- یک مگا وات چند وات و یک کیلو ولت چند ولت است 

جواب6: یک مگا وات MWبرابر 1000000 وات است یعنیMW*1000000=W

یک کیلو ولت برابر 1000 ولت است یعنیKV*1000=V

7- رابطه قدرت اکتیو و راکتیو چیست 

جواب7: 

رابطه قدرت اکتیو &P=S*COS واحد آن وات W است

رابطه قدرت راکتیو &Q=S*SIN و واحد آن وار یا VAR

رابطه قدرت طاهری S=V*I و واحد آن ولت آمپر یا  VA

8: برق دار کردن و جریان دادن را تعریف کنید 

جواب8: تحت ولتاژ قرار دادن هر دستگاه را برقدار کردن نامند و بارگیری از تجهیزات برقدار را جریان دادن می گویند 

9- منظور از &COS در شبکه برق چیست

قدرت مصرفی توسط مصرف کننده دارای دو مولفه اکتیو یا قدرت واته و راکتیو یا قدرت دو واته می باشد  این دو قدرت با هم 90 درجه اختلاف فاز دارند و از جمع برداری این دو مولفه قدرت ظاهری شبکه به دست می آید 

زاویه بین قدرت ظاهری و قدرت اکتیو را &  می نامند و &COS را ضریب توان می گویند 

10 - سلف چیست 

جواب 10: یک سیم پیچ سلف نام دارد که می تواند انرژی الکتریکی را در خود ذخیره کند و ولتاژ القا شده در سلف با آهنگ تغییرات جریان نسبت به زمان متناسب است  

(E=L*(Di/DT سلف را با نماد L نشان می دهند و واحد اندازه گیری آن هانری است و مقدار L به تعداد دور سیم پیچ و جنس هسته بستگی دارد 

سلف را برای مقاصد مختلف به صورت سری و موازی در شبکه قرار می دهند بعنوان مثال می توان به بوبین قطع و وصل بریکرها و یا راکتور در پست برق اشاره کرد 

 

11- الکترون چیست؟

جواب 11:الکترون معنای یونانی کهربا است کهربا ماده ای است که در مالش به پارچه پشمی باردار شده و خرده های کوچک کاه را جذب می کنداین ربایش بعلت نیرویی مرموز اتفاق می افتد که یونانیان آن را الکتریسیته نامیده اند
: اجزای ماده :
همه مواد از ملکولهای شکل میگیرند که آنها نیز خود از اتمها ساخته می شوند . اتمها از دو جز’ اصلی الکترون و هسته ساخته می شوند که الکترونها در مدارهای مشخص بدور هسته در گردش می باشند .
چه عاملی سبب ماندن الکترون در مدار مشخص خود می شود ؟
بین الکترون و هسته نیروی جاذبه الکتریکی وجود دارد که اندازه آن برابر نیروی دافعه گریز از مرکز ناشی از چرخش سریع الکترون بدور هسته می باشد

12درون هسته چیست ؟

 جواب 12:هسته شامل ذرات بسیاری است که مهمتریت آنها از نظر جرم پروتون و نوترون است .

13:بار الکتریکی چیست ؟

جواب 13:بین الکترونها و پروتونها نیروی جاذبه و بین خودشان باهم نیروی دافعه وجود دارد که ماهیت این نیروها هنوز شناخته نشده است اما برای تحلیل ساده تر بارالکتریکی را مطرح کرده که برای الکترون با علامت منفی و برای پروتون با علامت مثبت مشخص شده است.

14: چگونه می توان مواد را باردار کرد ؟

جواب14:روشهای باردار کردن ماده همان روشهای تولید الکتریسیته است .بعبارت دیگر می توان با استفاده از این روشها الکتریسیته تولید کرد . ساده ترین این روشها مالش دو ماده بهم است که باعث می شود الکترونها از یک ماده به ماده دیگری بروند و در نتیجه اختلاف بار بین دو ماده ایجاد شود . مثلا مالش یک میله شیشه ای به یک پارچه پشمی سبب باردار شدن هر دو ماده می شود که یکی بار مثبت ( کمبود الکترون ) و دیگری بار منفی ( ازدیاد الکترون) می یابد.

15:نیروی الکتریکی چیست ؟

 جواب 15:بین بارهای الکتریکی اعم از مثبت یا منفی نیروی الکتریکی وجود دارد این نیرو به مقدار بار الکتریکی و فاصله آنها از هم بستگی دارد . مطابق قانون کولن مقدار نیرو از حاصل ضرب بارها در ضریب ثابتی که به جنس محیط بستگی دارد تقسیم بر مجذور فاصله بین دو بار بدست می آید . اما در تحلیل ساده تر هرچه مقدار بارها بیشتر باشد مقدار نیرو نیز بیشتر و هرچه فاصله آنها بیشتر شود مقدار نیرو نیز کمتر می شود .

16: مواد در حالت عادی از نظر بار الکتریکی چگونه اند ؟

جواب 16:همه مواد در حالت عادی دارای مقدار الکترون و پروتون مساویند به همین دلیل از نظر برایند بارهای الکتریکی خنثی می باشند .

17: چگونه می توان یک ماده خنثی را باردار کرد ؟

جواب 17:هرگاه تعادل بین بارهای مثبت و منفی در یک جسم خنثی بهم بخورد ماده بار دار شده است . بهمین منظور کلیه روشهای تولید الکتریسیته کاری نمی کنند جز برهم زدن تعادل بین بارهای الکتریکی مثبت و منفی . می دانیم که الکترون نسبت به پروتون قابلیت جابجایی و حرکت بیشتری دارد . بنابراین می توان با دادن یا گرفتن الکترون ماده را باردار نمود . اگر تعداد الکترونها بیشتر از تعداد پروتونها شود جسم بار منفی و در صورتی که عکس این حالت روی دهد جسم بار مثبت پیدا می کند .

18 باردار کردن مواد چه ربطی به تولید الکتریسیته دارد ؟

جواب 18:اجازه دهید برای جواب به این سوال نخست مواد را دسته بندی کنیم
▪ مواد از نظر هدایت الکتریکی به چند دسته تقسیم می شوند ؟
همه مواد از نظر هدایت الکتریکی جز یک از سه دسته زیر می باشند
الف) هادی ها :
موادی که براحتی برق را از خود عبور می دهند
ب) عایقها :
موادی که برق را از خود عبور نمی دهند
ج) نیمه هادی ها :
این مواد در شرایط خاصی مانند هادی ها یا نیمه هادی ها عمل می کنند . اما در حالت عادی برق را به مقدار ناچیز از خود عبور می دهند

19: جریان الکتریکی چیست ؟

جواب 19:هرگاه حاملهای الکتریسیته ( الکترونها ) در یک هادی بحرکت درآیند جریان الکتریکی ایجاد می شوند . اما هر حرکت الکترونی جریان برق نیست . بلکه این حرکت باید در یک مسیر مشخص باشد .هر چقدر الکترونهای بیشتری در زمان کمتری در مسیر مشخص حرکت کنند مقدار جریان نیز بیشتر می شود

20: آمپر چیست ؟

جواب 20:برای دانستن میزان جریان باید بتوان آن را با عدد بیان کرد که به همین منظور از واحد سنجش جریان که همان آمپر است استفاده می شود

21: مقدار یک آمپر جریان چقدر است ؟

جواب 21: هرگاه از یک هادی تعداد ۲۸/۶ ضربدر ۱۰ بتوان ۱۸ الکترون در یک ثانیه بگذرد این میزان الکترون در زمان یک ثانیه معرف یک آمپر جریان الکتریکی است.

22: ولتاژ چیست ؟

جواب 22:دانستیم هرگاه الکترونها در یک هادی در مسیر مشخصی بحرکت در آیند جریان الکتریکی ایجاد می شود . اما الکترونها بدون دریافت نیرو و انرژی از مدار گردش بدور هسته خارج نمی شوند . بنا براین برای تولید جریان نیاز به یک نیرو داریم که آن را از منابع تولید نیرو مانند باتری می گیریم . بعبارت ساده تر نیروی لازم جهت ایجاد جریان ولتاژ نام دارد که واحد اندازه گیری آن ولت است.

23:  چگونه می توان ولتاژ تولید کرد ؟

جواب 23: این سوال پاسخ سوال دیگری نیز می تواند باشد که همان روشهای تولید الکتریسیته است . می دانیم که انرژی تولید نمی شود بلکه از صورتی به صورت دیگر تبدیل می گردد . از آنجاییکه الکتریسیته هم انرژی است پس باید تبدیل شده انرژی های دیگر باشد . انرژیهایی که بصورت متعارف برای تولید برق بکار می رود عبارتند از : انرژی شیمیایی در باتریها - انرژی مغناطیسی در ژنراتورها - انرژی نورانی در باتریهای خورشیدی - انرژی حرارتی در ترموکوپلها - انرژی ضربه ای در پیزو الکتریک و غیره.

24: مقاومت چیست ؟

جواب24:الکترونها در هادی براحتی نمی توانند حرکت کنند زیرا در مسیر حرکت آنها موانعی وجود دارد که بطور ساده آنها را مقاومت هادی در برابر عبور جریان می گوییم .هرچه قدر این موانع کمتر باشد عبور جریان بهتر صورت میگیرد و می گوییم جسم هادی بهتری است . این موضوع نخستین بار توسط سیمون اهم یک فیزیکدان آلمانی مطرح شد . به همین دلیل واحد اندازه گیری مقاومت اهم است.

25: منظور از مدار الکتریکی چیست ؟

جواب 25:حال با دانستن سه فاکتور اساسی در برق ( جریان ولتاژ مقاومت ) مدار الکتریکی را تعریف می کنیم : هر مدار الکتریکی یک مجموعه از تولید کننده برق - مصرف کننده آن و سیمهای ارتباطی بین ایندو است
26: چند نوع مدار الکتریکی داریم ؟
جواب 26:دو نوع مدار الکتریکی وجود دارد
۱) مدار الکتریکی باز که در آن ارتباط بین تولید کننده در نقطه یا نقاطی قطع است و در نتیجه جریان در مدار وجود ندارد
۲) مدار الکتریکی بسته که مسیر عبور جریان کامل است و مصرف کننده از تولید کننده انرژی دریافت کرده و آنرا به صورتهای دیگر تبدیل میکند مانند یک لامپ که برق را به نور تبدیل می کند .

27:منظور از اتصالی در یک مدار یا اتصال کوتاه چیست ؟

جواب 27:هرگاه در یک مدار بسته جریان از مسیری بجز از مصرف کننده بگذرد و مقدار آن زیاد تر از حد مجاز باشد این وضعیت را اتصال کوتاه می گوئیم . در حالت اتصال کوتاه سیم کشی مدار و تولید کننده برق در معرض آسیب جدی قرار می گیرند زیرا جریان مدار بسیار زیاد شده و باعث داغ شدن سیم کشی و اضافه بار شدن منبع تولید کننده برق می گردند در نتیجه اتصال کوتاه باید سریعا و بصورت خودکار قطع شود که این وظیفه بعهده فیوز است.

28: اساس کار فیوز چیست ؟

جواب 28:فیوز یک عنصر حفاظتی در مدار است که هرگونه اضافه جریانی را که بیشتر از مقدار نوشته شده روی فیوز باشد تشخیص داده و آنرا سریع قطع میکند . بدین صورت که جریان اضافه سبب تولید گرما در فیوز شده و یک سیم حساس به حرارت را که در مسیر عبور جریان و در داخل فیوز قرار دارد ذوب میکند و در نتیجه مسیر عبور جریان قطع شده و اتصال کوتاه بطور موقت برطرف می شود اما تا زمانی که عامل ایجاد کننده اتصال کوتاه مرتفع نگردد عوض کردن فیوز فایده ای ندارد.

29: خطرات ناشی از برق کدامند ؟

جواب 29:خطراتی که از برق ناشی می شوند عموما به دو دسته خطرات آتش سوزی و خطرات برق گرفتگی تفسیم میشوند . در صورتیکه در یک مدار الکتریکی اتصال کوتاه پیش آید و برطرف نشود جریان مدار بشدت افزایش یافته و حرارت زیادی تولد می کند . این حرارت سبب آتش گرفتن عایق سیم ها و گسترش آن به مواد آتش گیر دیگر است . خطر ناشی از برق گرفتگی مستقیما شخص را تهدید می کند.

30: جریان خطا چیست و چند نوع است ؟

 جواب 30:در صورتیکه در مدار الکتریکی جریان از مسیر درست خود جاری نشود آنرا جریان خطا می گویند . این جریان ممکن است از طریق اتصال بدنه به زمین جاری شود یا از مدار اصلی بگذرد که میزان آن بیشتر از حد مشخص مدار است که آنرا اتصال کوتاه یا اضافه بار گویند . در حالت اتصال کوتاه دو نقطه ای از مدار که نسبت به هم دارای ولتاژ هستند بهم اتصال می یابند ( توسط یک مقتومت بسیار کوچک ) و در حالت اضافه بار تعداد مصرف کننده ها بیشتر از مقدار مجاز آنها می شود.

31: منظور از برق گرفتگی چیست ؟

جواب 31:اگر جریان برق از بدن انسان یا حیوان بگذرد برگ گرفتگی ایجاد می شود . ممکن است اندازه جریان عبوری از بدن محسوس نباشد که در این صورت برق گرفتگی قابل تشخیص نیست . اما در صورتیکه میزان جریان عبوری زیاد شود ابتدا شوک به بدن وارد می شود و در صورت زیادتر شدن جریان سبب قطع ضربان قلب - ایست تنفس و در نهایت مرگ مغزی می شود .

32:  اندازه جریان و ولتاژ مجاز چقدر است ؟

بجواب 32:رای جریان متناوب ۱۵ میلی آمپر و برای جریان مستقیم ۶۰ میلی آمپر - ولتاژ متناوب ۶۵ ولت و ولتاژ مستقیم ۴۵ ولت است.

33: چگونه می توان شخص را از خطر برق گرفتگی محافظت کرد؟

 جواب 33:به این منظور باید تمامی گزینه هایی را که سبب برق گرفتگی می شود یافت و آنها را بی اثر کرد . مهترین عاملی که سبب برق گرفتگی می شود اتصال بدنه است . در این حالت بکمک کلید FI یا سیم ارت یا کلید FU یا سیستم نول اتصال بدنه را حذف می کنیم . می توان از دستگاههایی استفاده کرد که بدنه عایقی دارند و امکان اتصال بدنه در آنها وجود ندارد . می توان ولتاژ کار دستگاهها را کمتر از ولتاژ خطرناک برای بدن - کمتر از ۶۵ ولت - بکار برد و در نهایت می توان از ترانسهای ایزوله استفاده کرد که باعث جدا سازی فاز برق شهر از تغذیه دستگاه می شود و در نتیجه در صورت اتصال بدنه خطر برق گرفتگی از بین می رود.

34:توان الکتریکی چیست ؟

 جواب 34:اصولا توان به معنی سرعت تبدیل انرژی است . در دستگاههایی که برای تبدیل انرژی بکار می روند هر چقدر این سرعت بیشتر باشد قدرت دستگاه نیز بیشتر است . مثلا در ژنراتور توان بیشتر نشاندهنده تولید انرژی برقی ! بیشتری است . در مصرف کننده ها نیز همین موضوع صدق می کند . لامپی که توان بیشتری دارد نور زیادتری هم تولید می کند .
35: توان را چگونه محاسبه کنیم ؟
جواب 35:سرعت تبدیل انرژی از تقسیم مقدار آن بر زمانی که آن انرژی تبدیل شده بدست می آید.( انرژی الکتریکی از حاصل ضرب ولتاژ در جریان در زمان بدست می آید ) . اگر میزان انرژی را بر زمان تقسیم کنیم می ماند حاصل ضرب ولتاژ مدار در جریان آن که این همان رابطه توان است (توان = ولتاژ × جریان ) . البته این رابطه فقط برای مدارهای دی سی صدق می کند و در مدارات آسی رابطه دیگری دارد که بعدا به آن می پردازیم .
36:واحد و دستگاه اندازه گیری توان چیست ؟
جواب 36:توان با واحد وات و در مقادیر بالاتر با کیلو وات و مگاوات سنجیده می شوند که توسط واتمتر اندازه گیری می شود.

پوشش روی فلزات

گالوانیزه کردن (Galvanization)

گالوانیزه کردن (Galvanization) و به خصوص گالوانیزه گرم قدیمی ترین و مهم ترین روش ایجاد پوشش روی است. سالانه بالغ بر ۲ میلیون تن روی بدین روش استفاده می شود، تا بر روی حدودا ۴۰ میلیون تن فولادپوشش داده شود. تمامی انواع فولادهای معمولی و چدن ها را می توان بدین روش پوشش داد، اما نوع پوشش ایجاد شده به عناصر آلیاژی بستگی دارد. نزدیک به نیمی از فولاد تولید شده در دنیا به صورت ورق و یک چهارم به صورت قطعات ساخته شده و بقیه به صورت لوله یا سیم است. گالوانیزه هر یک از چهار نوع محصول، صنعت جداگانه ای را تشکیل داده است. به لحاظ متالورژیکی فرآیند های گالوانیزه کردن قطعات ساخته شده و لوله ها، مشابه یکدیگر است. اما در فرآیند مورد استفاده برای ورق ها، مقدار کمی مواد افزودنی به روی اضافه می شود تا پوشش حاصل دارای مقدار کمتری آلیاژ روی – آهن باشد و در نتیجه بسیار انعطاف پذیر بشود.

سطح آهن یا فولاد باید قبل از انجام فرآیند گالوانیزه گرم به خوبی تمیز شود. به طوری که آهن بتواند به راحتی با مذاب روی واکنش دهد. آماده سازی نامناسب سطح معمولا مهم ترین عامل پیدایش عیب در قطعات گالوانیزه است.

 

تاریخچه گالوانیزاسیون

گالوانیزاسیون قطعات و سازه‌های فلزی به منظور جلوگیری از خوردگی و مقاوت بیشتر در مقابل تأثیرات آب و هوایی انجام می‌شود پیشینه این دانش به سال‌های ۱۷۳۷ تا ۱۷۹۸ بر می‌گردد که یک دانشمند الیتالیایی در سال ۱۷۷۵ از دانشگاه BOLOGENS در مقام پروفسوری این دانشگاه در رشته کالبدشناسی به صورت اتفاقی دریافت که پای قورباغه مرده زمانی که یک تکه فلز آن را لمس می‌کند حرکت می‌کند او از این طریق دریافت که فلزات بر روی موجودات زنده اثر الکتروشیمیایی ایجاد می‌نمایند گالوانی نتایج کارهایش را در سال ۱۷۹۱ منتشر کرد پژوهش‌های او راه را برای اتخاذ تصمیمیات بزرگ در بین دانشمندان این عرصه هموار تر نمود. تا آن جا که ولتا نیز یک ایده مخالف را پیشنهاد کرد او فکر می‌کرد دلیل این موضوع قوس فلزی می‌باشد بعد از این مجموعه آزمایشات، بحث و بررسی روی الکترو تراپی در موجودات زنده آغاز شد.

گالوانیزه کردن به دو روش زیر انجام می‌شود:

الف) گالوانیزه کردن به روش حرارتی و غوطه‌ورسازی یعنی غوطه ور ساختن یا فرو بردن محصول فولاد به میان خزینه روی مذاب.

ب) آبکاری سرد به وسیله برق یعنی آبکاری با روی توسط جریان برق از روش حرارتی (ناپیوسته)

برای محصولات ساخته شده از روش نوار پیوسته برای نوارهای فولادی- ورقه یا سیم استفاده می‌کنند. استفاده از روان‌سازها (ذوب‌کننده‌ها) در گالوانیزه کردن به روش نوار پیوسته تقریباً متروک شده و دیگر مورد استفاده نمی‌باشد اما این مواد برای تهیه سیم‌ها هنوز به کار می‌روند.

تمیز کاری سطح برای گالوانیزه کردن

روغن ها، چربی ها و صابون هایی که در حین عملیات ماشین کاری یا شکل دادن روی سطح فلز چسبیده اند را باید با یک یا چند روش مانند چربی زدایی با بخار، تمیزکاری با حلال ها یا امولسیون ها و هم چنین محلول های چربی گیری از بین برد. پس از مرحله چربی گیری، برای از بین بردن رسوبات و اکسیدهای سطحی، قطعات وارد مرحله اسید شویی می شوند، بدین منظور از محلول های آبی اسید سولفوریک با اسید کلریدریک استفاده می شود. غلظت اسید کلریدریک مصرفی حدود ۱۰-۱۵ درصد است ولی دمای آن بین ۶۰ تا ۸۰ درجه سانتی گراد است. برای کوتاه کردن زمان اسید شویی می توان از روش الکتریکی استفاده کرد. در این صورت در حمام اسید سولفوریک از آندهای سربی به همراه ولتاژ کم و چگالی جریان زیاد استفاده می شود. استفاده از این روش علاوه بر آنکه زمان عمل را ۱۰-۲۰ درصد کاهش می دهد، میزان مصرف اسید سولفوریک را نیز کاهش می دهد.

برای از بین بردن سیلیکات ها از سطح چدن های خاکستری و مالیبل از محلول اسید فلوئوریدریک استفاده می شود. بعضی از قطعات مونتاژ شده، هم قطعات ریختگی در آن ها به کار رفته و هم قطعاتی که کار مکانیکی رویشان انجام شده است. این قطعات مونتاژ شده، قبل از گالوانیزه شدن به عملیات آماده سازی اضافی نیاز دارند. تمام قطعات چدنی و فولادی ریخته شده که با فولادهای کار شده مونتاژ می شوند، بعد از مونتاژ و قبل از اسید شویی باید ساچمه زنی شوند. برای به حداقل رساندن عملیات اسید شویی، بسیاری از قطعات دیگر را نیز می توان ساچمه زنی کرد.

 

روانسازی عمل گالوانیزاسیون

اگرچه عملیات چربی زدایی، اسید شویی، شست و شوی با آب و سایر روش های تمیزکاری، بخش اعظم مواد آلوده کننده سطحی و رسوبات را از سطح آهن و فولاد می زدایند، اما مقادیر ناچیزی ناخالصی به صورت اکسیدها، کلریدها، سولفات ها و سولفورها در سطح باقی می مانند که اگر تمیز نشوند در فعل و انفعال ترکیب آهن با روی در حمام مذاب اخلال می کنند. در این قسمت سه روش اصلی وجود دارد که در صنایع گالوانیزه به کار می روند. روش خشک قدیمی، خشک و خیس.

در موارد خاصی مانند برخی فرآیندهای گالوانیزه مداوم یا خودکار، از این روش ها به صورت تغییر شکل یافته یا مخلوط شده استفاده می شود. در روش خشک قدیمی، قطعات را پس از اسید شویی در داخل محلول اسید کلریدریک، خشک می کنند که در نتیجه نمک های ناشی از عمل اسیدشویی روی سطح مانده و به هنگام ورود قطعه به داخل مذاب، به صورت روانساز عمل می کند.

اما در روش دیگر، پس از عمل اسیدشویی، قطعات را شسته و سپس وارد حمام روانساز می کنند و پس از آن قطعه را از روانساز خارج و در یک سیستم خشک کن، خشک می کنند (روش خشک) یا اینکه قطعات را پس از شست و شو، مستقیما به حمام مذابی که سطح آن را یک لایه روانساز مذاب پوشانده است وارد می کنند (روش تر).

برای حمام روانساز از محلول کلرید آمونیم روی (ZnCl2,3Na4Cl) با غلظت ۳۰ درصد تا دمای ۸۰ درجه سانتی گراد استفاده می شود. یک ماده تر کننده نیز معمولا به این محلول افزوده می شود. در مورد روش تر نیز برای لایه روانساز مذاب، یا همین کلرید آمونیوم روی مصرف می شود یا اینکه از کلرید آمونیوم روی به همراه یک ماده کفی مانند گلیسیرین، پیه آب کرده یا خاک اره استفاده می شود. این مواد کفی علاوه بر ضخیم تر کردن ضخامت اولیه شناور، باعث کاهش دمای سطحی نیز می شوند که در نتیجه از تبخیر کلرید آمونیوم و دود حاصل کاسته می شود.

می توان برای بهره وری از مزایایی هر دو روش، ابتدا ماده روانساز را روی سطح قطعه اعمال کرد و سپس قطعه خیس را در داخل حمام مذابی که در سطح آن روانساز وجود دارد، فرو برد. در این حالت در عین استفاده از خاصیت روانسازی، از اکسیداسیون حمام مذاب هم جلوگیری می شود. در روش خشک، برای خشک کردن روانساز یا از سیستم حرارتی کوره یا از سیستم صفحه داغ استفاده می شود. برای گرم کردن این سیستم ها معمولا از گاز متصاعد شده از حمام گالوانیزه استفاده می شود. دمای سیستم خشک کن نباید از ۱۵۰ درجه سانتی گراد بیشتر شود زیرا در غیر این صورت روانساز شروع به تجزیه شدن می کند.

 

عمل گالوانیزه

با فروبردن قطعه فولادی یا آهنی تمیز درون مذاب روی، ابتدا روی در اطراف قطعه منجمد می شود، آنگاه با گرم شدن قطعه کار بر اثر انتقال حرارت مذاب به آن، این روی منجمد، مجددا ذوب شده و بر اثر واکنش روی مذاب با سطح قطعه ، آلیاژهایی از آهن و روی در سطح قطعه ایجاد می شوند و با خروج قطعه از داخل مذاب، مقداری از روی مذاب که به آن چسبیده از حمام خارج شده و یک لایه تقریبا خالص روی را در سطح خارجی پوشش ایجاد می کند.

در دمای معمولی حمام گالوانیزه، واکنش بین آهن و روی نسبت به زمان به صورت سهموی است یعنی سرعت انجام واکنش ابتدا سریع است، ولی با گذشت زمان به صورت سهموی است یعنی سرعت انجام واکنش ابتدا سریع است، ولی با گذشت زمان این سرعت کاهش می یابد و اگر قطعه مدت طولانی تری درون مذاب قرار گیرد، ضخامت پوشش افزایش زیادی نخواهد یافت. در دامنه حرارتی ۴۸۰-۵۲۰ درجه سانتی گراد و یا در مورد برخی فولادهای ویژه (خصوصا فولادهای پرسیلیس) در دمای نرمال گالوانیزه (۴۵۰-۴۶۰ درجه سانتی گراد) واکنش بین آهن و روی نسبت به زمان به صورت خطی می باشد، یعنی ضخامت لایه های آلیاژی با افزایش زمان غوطه وری درون مذاب، افزایش می یابد و واکنش ها تقریبا با همان سرعت اولیه ادامه می یابند. در این حالت کنترل پوشش مشکل تر است.

عمل گالوانیزه کردن در دمای ۵۳۰ تا ۵۶۰ نیز مرسوم است که در این حالت پوشش نازکی کاملا آلیاژی به رنگ خاکستری فلزی ایجاد می شود. کاربرد این دما، بشتر برای قطعات کار شده، مرسوم است. یکی از نکات بسیار مهم در عمل گالوانیزه، افزایش مینیمم وزن پوشش، با افزایش ضخامت قطعه فولادی است. این امر ناشی از تاثیرات زمان گرم شدن قطعه است.

 

ترکیب حمام گالوانیزاسیون

درجه خلوص روی مورد مصرف در حمام مذاب اهمیت زیادی ندارد و بدون مشکل می توان از شمش های روی با درجه خلوص کمتر (روی ۹۸-۹۸٫۵ درصد) نیز استفاده کرد. این شمش ها حدودا دارای ۱ درصد سرب و مقادیر کمی کادمیم، قلع، مس و آهن می باشند، برخی از ناخالصی ها ممکن است بر روی ضخامت و ساختار پوشش و به دنبال آن در مقاومت به خوردگی پوشش تاثیر بگذارند.

حد انحلال سرب در مذاب روی حدود ۱ درصد می باشد، اما میزان سرب موجود در شمش های روی کمی بیش از این مقدار است. اگر از این نوع شمش ها در حمام گالوانیزه استفاده شود، سرب اضافی آن در کف حمام جمع می شود و موجب می شود تا تفاله های ناخالصی به کف حمام نچسبند و در نتیجه جمع آوری دوره ای این تفاله های را آسان می کند. شمش های روی دارای مقادیر بسیار جزئی آهن و آلومنیم می باشند. معمولا حدود ۱ درصد نیکل به مذاب روی می افزایند. حضور این نیکل واکنش میان فولاد با مذاب را کاهش می دهد، خصوصا در مورد فولادهایی که دارای ۰٫۰۴ – ۰٫۱۲ سیلیسیم اند.

 

سانتریفیوژ کردن پس از گالوانیزاسیون

قطعات کوچکی که ممکن است روی اضافی موجود در سطح پوشش، موجب چسبیدن آن ها به یکدیگر یا اختلال در کارایی آن ها به هنگام سرویس شود، در سبدهای مخصوص گالوانیزه می شوند و بلافاصله بعد از خروج از مذاب به داخل دستگاه سانتریفیوژ منتقل و چرخانده می شوند. به این روش گالوانیزه چرخشی نیز گفته می شود. بر طرف شدن روی موجود در سطح قطعه، موجب نازک شدن پوشش باقی مانده روی سطح، نسبت به حالت عادی می شود که این نازک شدن می تواند روی بسیاری از مشخصات پوشش تاثیر بگذارد.

 

عملیات نهایی گالوانیزه کردن

می توان قطعات را در هوا تا دمای اتاق سرد کرد، اما معمولا قطعات را پس از گالوانیزه شدن درون آب سرد می کنند، تا از لک شدن سطح پوشش بر اثر روانساز اضافه ای که به آن چسبیده است جلوگیری شود. این روانساز اضافی به هنگام خروج قطعه از میان لایه روانساز موجود در روی سطح مذاب، به آن می چسبد. این عمل سرد کردن در آب هم موجب سرد شدن سریع پوشش و جلوگیری از ادامه رشد لایه های آلیاژی بر روی فولاد می شود و هم حمل سریعتر قطعات را ممکن می سازد. برای جلوگیری از ادامه رشد لایه های آلیاژی بر روی فولاد می شود و هم حمل سریعتر قطعات را ممکن می سازد. برای جلوگیری از ایجاد زنگ سفید یا همان لک ناشی از جمع شدن رطوبت، که پس از عمل سرد کردن در آب ممکن است ایجاد شود، می توان به آب مورد استفاده، اسید کرومیک یا نمک های کرومات افزود. برای کاهش واکنش های اولیه ای که به هنگام قرار گرفتن میلگرد در بتن انجام می گیرد، توصیه می شود میل گردها کروماته شوند. بر روی قطعات گالوانیزه ای که قرار است بعدا رنگ شوند، معمولا عملیات فسفاته صورت می گیرد.

 

گالوانیزه کردن به روش حرارتی

فرایند گالوانیزه گرم نوع خاصی از روش گالوانیزه است که در آن پوشش محافظ روی با غوطه ور کردن قطعه فولادی در یک حمام مذاب روی بر سطح آن اعمال می گردد. پوشش روی به صورت مانعی در برابر خوردگی از فولاد محافظت می کند. این فرایند شامل چندین مرحله، از جمله آماده سازی، تمیزکاری، اعمال فلاکس، گالوانیزه گرم، سرمایش، و کنترل کیفیت، است. هر مرحله از فرایند به گونه ای کنترل می شود که مجموعه ای از ضخامت پوشش مناسب، کیفیت، ظاهر و عملکرد بهینه مطابق با استاندارد بین المللی ASTM برخوردار باشد.

محصولی که باید آبکاری شود باید کاملاً تمیز باشد. این عمل توسط تمیزکننده‌های قلیایی معمولاً با هیدروکسیدسدیم انجام می‌گیرد و سپس آب‌کشی شده و با اسیدهای محلول شیمیایی مثل اسید سولفوریک یا اسید هیدروکلریک پاک می‌شوند. از آن جا که محلول‌های پاک‌کننده وقتی گرم هستند تأثیر بیشتری دارند. محفظه‌های شستشو در درج حرارتی تقریباً معادل ۷۷-۶۵ درجه سانتی‌گراد نگهداری می‌شوند. غلظت اسید هنچنین بین ۱۲-۷ درصد وزن آن‌ها تغییر می‌نماید.

 

قطعات گالوانیزه شده به عنوان یک جایگزین مناسب و اقتصادی برای فولاد ضد زنگ محسوب شده و بخصوص برای کاربردهایی طراحی می شوند که نیاز به مقاومت خوردگی بالا و طولانی مدت مورد نیاز است. الکترونگاتیویته بالاتر فلز روی نسبت به آهن سبب می شود که مقاومت به خوردگی سطح قطعه، حتی در صورت آسیب دیدن پوشش روی نیز ادامه پیدا کند. این نوع محافظت در برابر خوردگی توسط پدیدهاثر گالوانیکی یا خوردگی گالوانیکی انجام می گیرد که طی آن، روی با اکسیداسیون ترجیحی از آهن مجاور خود محافظت نموده و این محافظت تا تخلیه کامل روی ادامه می یابد.

 

هر چند که پوشش روی از فولاد گالوانیزه شده در برابر خوردگی محافظت می کند، اما به محض تماس قطعه گالوانیزه شده با سایر اجزای فلزی سازه، خطر خوردگی گالوانیکی با تشکیل یک زوج دوفلزی وجود خواهد داشت. این زوج دوفلزی می تواند، با تسریع خوردگی پوشش روی، فولاد گالوانیزه شده را تخریب کند.

جالب توجه است که آنچه خوردگی تخریبی را تعریف می کند، عمق خوردگی است و نه میزان سطح خورده شده. شدت خوردگی دوفلزی تا حد زیادی به نوع و موقعیت فلز در تماس با فولاد گالوانیزه شده و به میزان کمتری نیز به مساحت سطح دو فلز در تماس با هم بستگی دارد. یک سطح کاتدی بزرگ در تماس با یک سطح آندی کوچک می تواند خوردگی روی را تا عمق بیشتری پیش ببرد. به عنوان مثال، چنانچه یک پیچ از جنس روی در تماس با یک صفحه فولادی قرار گیرد، به دلیل مساحت سطی بالای فولاد (کاتد) نسبت به روی (آند)، خوردگی گالوانیکی روی بسیار شدید خواهد بود.

مثال دیگری از این نوع، تماس مستقیم بین روی و مس است که می تواند سبب خوردگی سریع روی شود، زیرا مس نسبت به روی بی اثرتر است. چنانچه یک تماس الکتریکی میان این دو فلز برقرار شود، خوردگی دوفلزی اجتناب ناپذیر خواهد بود. حتی بدون تماس الکتریکی نیز اگر دو فلز در محیطی قرار گیرند که آب از فلز بی اثر به سمت روی جریان داشته باشد، همچنان خطر خوردگی وجود خواهد داشت. در این حالت، فلز بی اثرتر، مانند مس، به صورت جزئی در آب حل شده و همراه با جریان آب به سمت روی حرکت می کند. چنانچه تماس میان دو فلز از این نوع ضروری باشد، باید با ایزوله کردن اتصالات و تنظیم جریان آب از قطعه گالوانیزه شده به سمت فلز بی اثر، از برقراری تماس الکتریکی میان دو فلز جلوگیری نمود.

میزان پیشروی خوردگی به محیط نیز بستگی دارد. به عنوان مثال، خطر خوردگی یک فولاد گالوانیزه گرم شده در تماس با فلز آلومینیم و آلیاژهای آن در یک محیط اتمسفری معمولی بسیار کم است. اما اگر چنین سازه ای در آب تازه قرار گیرد، خوردگی متوسط رخ خواهد داد. غوطه وری همین سازه در آب دریا سبب خوردگی شدید پوشش روی و قطعه فولادی شده و در نتیجه چنین سازه ای در آب دریا باید قابل استفاده نیست.

کادمیم، منیزیم و آلیاژهای آن از جمله فلزاتی هستند که یک زوج دوفلزی مناسب با فولاد گالوانیزه شده تشکیل می دهند و در هوا، آب تازه، و حتی آب دریا، بدون خطر خوردگی قابل توجه پوشش روی و قطعه گالوانیزه شده قابل استفاده ان

 

فوائد گالوانیزه گرم

هزینه پایین

یک قانون عمومی در تجارت وجود دارد کسی که کیفی ت خوب را با هزینه پایین تولید می‌کند برنده است. در بسیاری از موارد گالوانیزاسیون ارزان‌ترین روش نسبت به سایر روش‌های پوشش دهی می‌باشد. در حال حاضر هزینه مربوط به گالوانیزاسیون پایین‌تر از هزینه‌های مربوط به رنگ آمیزی می‌باشد و پوشش‌های جایگزین بخصوص رنگ آمیزی هزینه بیشتری را نسبت به گالوانیزاسیون دارد بدیهی است که گالوانیزاسیون گرم به روش غوطه وری روشی می‌باشد که می‌تواند تعداد بسیار زیادی از قطعات را با هزینه و نفر ساعت (نیروی انسانی) کم پوشش دهد. قطعاً نیکل، کروم، طلا جهت مقاومت در برابر خوردگی بسیار بهتر از روی هستند. اما شما نمی‌توانید کلیه فولاد بکار برده شده در ساختمان خود را با طلا پوشش دهید. البته این بستگی به نظر شما دارد. به عبارتی دیگر با پوششهای نیکلی و برنزی و برنجی، فولادی که پوشش آن آسیب دیده است مستقیماً در معرض خوردگی قرار می‌گیرد (فولاد می‌پوسد اما پوشش باقی می‌ماند) اما در گالوانیزاسیون روی خود را فدا می‌کند. به عبارتی دیگر خوردگی تنها در مناطق آسیب دیده باقی می‌ماند. وجهت جلوگیری از گسترش آن می‌توان تنها نقطه آسیب دیده را تعمیر کرد.

قابلیت پاسخگویی سریع

زمانی که محافظت از خوردگی می‌تواند در چند دقیقه توسط گالوانیزاسیون گرم بوجود آید شما به چند هفته زمان جهت رنگ آمیزی نیاز دارید وشما باید منتظر شرایط هوای خوب بمانید. در گالوانیزاسیون گرم محافظت از خوردگی درهمان کارخانه گالوانیزه به وجود می‌آید و شما می‌توانید قطعات را جهت نصب و مونتاژ به جای دیگری منتقل کنید. شما دیگر نیازی به پرداخت هزینه جهت حمل و نقل دوباره ندارید.

 

آسانی در بررسی کیفیت

چک کردن عبارتست از کنترل ضخامت پوشش بر اساس استاندارد ISO 1461 – ASTM- A123 – ISIRI آزمایش‌ها توسط میکرو مترها یا روش‌های غیر تخریبی انجام می‌شود. به همین دلیل فولاد گالوانیزه شده مقاومت بیشتری دارد به آسیب‌های مکانیکی حاصل از حمل و نقل و انبارش و مونتاژ و این امر اجازه می‌دهد تا فولاد گالوانیزه شده به هر کشوری حمل شود و بدلیل مقاومت خوب فولاد گالوانیزه شده می‌تواند جهت طراحی در مناطقی که فرسایش وجود دارد مورد استفاده قرار گیرد گالوانیزه گرم شامل فروبردن فولاد در روی مذاب است و از این طریق تمام سطوح درونی و بیرونی، گوشه‌ها و حتی لبه سطوح و همه فضاهای غیرقابل حفاظت توسط روی پوشش داده می‌شود و تمامی گوشه‌ها و لبه‌های باریک که توسط رنگ یا اسپری یا سایر پوشش‌ها بصورت ضعیف پوش داده می‌شود در گالوانیزاسیون گرم به خوبی کلیه سطوح پوش داده می‌شود.

آبکاری توسط برق
آبکاری برق فرآیندی است برای تهیه هر نوع فلز با روکش روی توسط یک جریان الکتریکی و در حقیقت آبکاری با روی توسط برق می‌باشد. وسایل مورد استفاده شبیه به سایر انواع آن در آبکاری فلزات می‌باشد و عملیات آن‌ها همان عملیات تمیزکاری فلز قبل از گالوانیزه کردن در روش آبکاری با روش داغ و غوطه‌ورسازی است.

سایر روشهای گالوانیزینگ: 
§ پوشش دهی مکانیکی:
§ از این روش برای پوشش دهی قطعات ریز با اندازه ۳۰۰-۲۰۰ میلیمتر و وزن کمتر از ۵٫۰ کیلوگرم استفاده می شود. عملیات پوشش دهی با این روش از طریق غوطه ور نمودن این قطعات در ترکیبی شیمیائی از پودر روی و ذرات شیشه انجام پذیر است. به این طریق که بعد از آماده سازی قطعات آنها را از طریق پاشش مس پوشانده سپس در داخل یک بشکه جایگذاری کرده و بشکه را با ترکیب شیمیائی گفته شده پر نموده و آن را زیر و رو می کنند تا ذرات روی بتوانند بر روی قطعه بنشینند.

  • اسپری نمودن روی (متالیزینگ)
    §در این روش ابتدا روی را به صورت پودر به داخل یک تفنگ تغذیه نموده و سپس حرارت داده می شود تا پودر روی ذوب شده و سپس روی مذاب به روی قطعات مورد نیاز نشانده شود. به منظور پاشش روی مذاب، از هوای کمپرس شده و یا گازهای حاصل از احتراق برای تامین سرعت مناسب در پاشش استفاده می شود.
  • رنگ کردن با روی:
    § در این روش ابتدا سطح مورد نظر با سنگ ساییده شده، سپس لایه رنگ روی به روش پاشش و یا از طریق فرچه رنگ، روی سطح را می پوشاند. لایه فیلم تشکیل شده دارای ۹۵%-۹۲ % روی در این روش خواهد بود.

مخاطرات و راه‌های پیشگیری
خط‌های پیوسته آبکاری مدرن کم‌ترین مشکلات را برای سلامتی به وجود می‌آورند. هیچ‌گونه مسمومیت واقعی از سر و کار داشتن با ترکیب‌های روی اتفاق نمی‌افتد. تب ناشی از بخارهای فلز که از استنشاق دود اکسید روی ناشی می‌شود ممکن است اتفاق بیافتد. ولیکن خزینه روی مذاب در درجه حرارت پایین‌تری نسبت به روی مذاب در کارخانجات ذوب فلز برنج نگهداری می‌شود (۴۸۰-۴۵۰ درجه سانتی‌گراد) و سطح خزینه هم غالباً با مواد گوناگون که خروج و تصاعد دودها را به حداقل می‌رساند پوشانده می‌شود. بدین ترتیب درجه حرارت کم خزینه، پوشیده شدن سطح آن از تصاعد و بالا رفتن دودها و بخارات سرب به صورت قابل ملاحظه‌ای جلوگیری شده، ناخالصی‌هایی مثل سرب، آنتی‌موان (توتیای معدنی) و کادمیوم می‌تواند در فلز روی که برای گالوانیزه کردن به کار می‌رود وجود داشته باشد. اما در هر حال مقدار هیچ یک از آن‌ها از ۰٫۷۵ درصد فراتر نمی‌رود.

منبع عمده آلودگی هوا در عمل گالوانیزه کردن استفاده از روان‌سازها می‌باشد. در آبکاری ناپیوسته منقطع و عملیات پاک‌کنندگی و استفاده از اسیدهای محلول داغ نیز این چنین است.
روان‌سازهای کلرید آمونیوم روی و کلرید آمونیوم ( نشادر ) در حرارت تجزیه می‌شوند و تشکیل کلرید هیدروژن و گاز آمونیاک می‌دهندکه هر دو آن‌ها به سهولت به وسیله دستگاه تنفسی فوقانی در درجه غلظت پایین‌تر از غلظتی که خطرآفرین تلقی می‌شوند قابل تشخیص هستند.
اسیدهای استفاده شده برای تمیز کردن حتی با غلظت‌های کم باعث تحریک‌های مشابهی در دستگاه تنفسی می‌شوند.

روان‌سازهای به اصطلاح بدون دود چند سالی است که مورد استفاده قرار می‌گیرند. اگر چه در هر حال دستگاه تهویه باید برای خطوط گالوانیزه، گالوانیزاسیون مورد استفاده قرار گیرد. کنترل بخارها و دودها توسط لوله‌های دودکش سقفی ممکن است برای این امر کافی باشد چون جریان حرارتی مواد آلوده‌کننده را به طرف سقف هدایت خواهد کرد.
دودکش‌های تعبیه شده در سوراخ‌های تهویه در طول هر دو طرف تانک بک اقدام و پیشگیری ضروری و فوق‌العاده موثری برای شستشو و تمیز کردن تانک‌ها و خمره‌هاست.
نصب کلاهک‌های دودکش بر روی دیگ‌ها و ظروفی که در جریان عملیات دفع کف و تفاله‌ها این مواد در آن‌ها جمع می‌شوند ضرورت دارند.
نوع اخیر تهویه مخصوصاً برای تفاله‌هایی که دارای سرب می‌باشد، ضرورت تام دارد. دست زدن به تفاله‌ها یا کف نیز باید به دقت انجام شود این مواد باید با مراقبت زیاد در داخل کانتینرها جای گیرند تا از خروج انتشار گردوغبار غلیظی که ممکن است در صورت ریختن آن‌ها از زهوار بالا به داخل ناشی شود جلوگیری به عمل آید.
نرده‌های ایمنی باید هم برای خط گالوانیزاسیون و هم برای خط شستشو مخصوصاً در جایی که کارگران در طول راه‌روهای بالای تانک رفت‌وآمد می‌کنند تهیه شود.

کارگرانی که با سرب مذاب و یا لعاب سرب سروکار دارند باید متناوباً تحت نظر مراقبت‌های پزشکی قرار گرفته و متناوباً از نظر خون و ادرار آزمایش شوند.
در طول جریان عملیات لباس‌های ایمنی مناسب باید برای کارگران تهیه شود از جمل پیش‌بندهای حفاظتی برای پاها و ساق‌ها. حفاظت دست‌ها و چشم و صورت مثل نقاب صورت جهت احتراز از خطر سوختگی و یا پاشیده شدن فلز مذاب و اسید. امکانات بهداشتی مناسب و خوب مثل وجود حمام‌هایی که در محل کار باید تهیه شوند

 

 

عملیات حرارتی

عملیات حرارتی

گرم کردن و سرد کردن زمانبندی شده ی فلزات، سرامیک‌ها و آلیاژها را به منظور بدست آوردن خواص مکانیکی و فیزیکی مطلوب، عملیات حرارتی می‌نامند. عملیات حرارتی برای تغییر خواص فیزیکی، شیمیایی، مکانیکی و به ویژه متالورژیکی مواد استفاده میشود. عملیات حرارتی برای مواد غیرفلزی مانند شیشه‌ها و شیشه-سرامیک‌ها نیز بکار می‌رود.

دلایل عملیات حرارتی

تنش‌زدایی، تنش‌های ناشی از عملیات و فرایندهای تولید

ریز کردن دانه‌بندی

افزایش مقاومت به سایش با ایجاد لایه سخت بر سطح و در عین حال افزایش مقاومت به ضربه با به‌وجود آوردن مرکز نرم‌تر در داخل قطعه

بهبود خواص فولاد به منظور اقتصادی کردن جایگزینی بعضی از انواع ارزان‌تر فولاد به جای انواع گران آن

افزایش جذب انرژی ضربه فولاد

بهبود خصوصیات برش در فولادهای ابزار

بهبود خواص الکتریکی

تغییر یا بهبود خواص مغناطیسی

عملیات حرارتی فولادها

فولاد از نظر خواص مناسبی که در عمل دارد، یکی از مهمترین مواد فلزی است.

یکی از دلایل عمده‌ای که می‌توان فولادهایی با خواص مختلف بدست آورد همان

تبدیل ساختمان کریستالی آهن از آلفا به گاما با تغییر درجه حرارت می‌باشد. این تبدیل مطابق با نمودار آهن-کربن می‌تواند در حد زیادی تحت تاثیر کربن قرار گیرد. برای مثال سختی و استحکام در فولادهای سریع سرد شده (آب داده شده) بستگی به میزان درصد کربن موجود در آنها دارد.

– کربن‌دهی سطحی

– بازپخت کامل (آنیلینگ)

– آنیلینگ جهت کروی کردن سمنتیت

– نرماله کردن (نرمالیزاسیون)

– کوئنچ‌کردن

– برگشت دادن (تمپر کردن)

– تنش زدایی

متداول ترین عملیات حرارتی که معمولاً برای فولادها انجام می شود و ما به آن می پردازیم به قرار زیر است:

۱– آنیل کردن: هدف دستیابی به یک ساختار متالورژیکی کاملاً همگن و پایدار (معمولاً فریت و یا پرلیت) و عاری از تنش های پسماند و اثرات کارسرد و جدایش می باشد. قطعات آنیل شده معمولاً بیشترین انعطاف پذیری و کمترین استحکام را دارند. برای آنیل کردن معمولاً بعد از قرار دادن نمونه ها برای مدت زمان مشخص در دمای آستنیته ، در محیط کورۀ خاموش خنک می شوند.

۲- نرماله کردن: در این عملیات حرارتی قطعات در محیط هوا خنک می شوند. به این ترتیب ساختار با دانه بندی ریز بدست خواهد آمد.

۳- کوئنچ و تمپر : پس از سرد کردن سریع فولادها از دمای آستنیت در یک محیط خنک کننده مانند روغن ، آب نمک و … ، فرصت برای تشکیل ساختارهای پایدار داده نمی شود و نهایتاً ساختارهای شبه نا پایدار یعنی مارتنزیت تشکیل می شود.

اگرچه به علت حلالیت فوق اشباع کربن و همچنین دانسیتۀ زیاد عیوب کریستالی در شبکه بلوری مارتنزیت، استحکام بسیار زیاد است، اما انعطاف پذیری و مقاومت به ضربه آن کم است. برای دستیابی به خواص مکانیکی بهینه معمولاً ساختارهای مارتنزیتی را در دمایی کمتر از °C 700، حرارت می دهند. به این ترتیب با وجود کاهش کمی در استحکام و سختی ، انعطاف پذیری به مقدار قابل ملاحظه ای زیاد می شود.

اصول و مبانی عملیات حرارتی :

۱- حرارت فولاد تا دمای آستنیتی.

۲- نگهداری فولاد در این دما برای تشکیل فاز آستنیت همگن ( زمان همدما سازی ).

۳- کاهش دمای فولاد با سرعتی مشخص بر اساس خواص مورد نظر.

۴- گرم کردن تا دمای بالا ولی کمتر از دمای بحرانی ( در صورت لزوم ).

تغییر فازها در فولادها به هنگام گرم کردن

پیش از گرم کردن ساختار میکروسکوپی فولاد شامل فریت و پرلیت و کاربیدها است . با حرارت دادن تا رسیدن به دمای بحرانی تغییر فاز با جوانی زنی آستنیت آغاز می شود . با افزایش دما ، فریت و سمانتیت درون آستنیت حل می شوند . پس از حل شدن کار بیدها فاز آستنیت همگن به دست می آید . فرایند آستنینی شدن در دمای بالای به سرعت انجام می گیرد . برای فولادهای هیپریوتکتوئید و هیپویوتکتوئید باید دما را بیشتر افزایش دهیم .

تغییر شکل آستنیت به هنگام سرد کردن :

اگر فولاد با زمینه آستنیت همگن را به آرامی خنک کنیم فازهای فریت ، پرلیت و سمانتیت تشکیل می شود . در صورت افزایش آهنگ خنک کاری به باینیت و مارتنزیت می رسیم .

در فولادیوتکتوئیدی تغییر شکل آستنیت به پرلیت هنگامی است که دمای آستنیت کمتر از دمای بحرانی شود و آهنگ خنک کاری آهسته باشد . در فولادهای هیپریوتکتوئیدی و هیپویوتکتوئیدی ، بین دماهای بحرانی فوقانی و تحتانی ، فریت یا سمانتیت تشکیل می شود .

اگر سرعت خنک کاری فولاد را زیاد کنیم ( بالاتر از خنک کاری بحرانی ) مستقیماً فاز مارتنزیت تشکیل می شود که سخت و مستحکم است.

عملیات نرماله کردن:

نرمالیزه کردن یکی از انواع عملیات حرارتی است . نرمالیزه کردن فولاد حرارت دادن در درجه حرارتهای کمی(حدود ۵۰ºC ) بالاتر از خط Acm و نگهداشتن کافی در آن درجه حرارت برای تبدیل کامل به آستنیت و سپس سرد کردن در خارج از کوره ، یعنی در هوای تقریباً ساکن ، تا دمای معمولی محیط است .

بعد از نرمالیزه کردن ، ساختار دانه ای ریز و یکنواخت با خواص معین خوبی به دست می آید . بنابراین نرمالیزه کردن می تواند هممچنین عملیات حرارتی اولیه ای با موقعیت معین برای عملیات حرارتی بعدی باشد . زیرا به کمک نرمالیزه کردن تمام تغیراتی که در نتیجه عملیات قبلی بر روی فولاد در ساختار دانه ای و در خواص معین ظاهر گشته است بر طرف می شود .

در نرمالیزه کردن سرعت سرد کردن تأثیر قابل ملاحظه روی درجه حرارت تبدیل آستنیت و ریزی پرلیت خواهد داشت . عموما هر چقدر سرعت سرد کردن بیشتر باشد درجه حرارت تبدیل آستنیت پاینتر و پرلیت ریزتر خواهد بود .

بهتر است قطعات فولادی ریخته گری شده بعد از تولید ، نرمالیزه شوند تا چنانچه احیانا ساختاری با خواص میکانیکی نامناسب در آنها ایجاد شده ، بر طرف شود .

در مواردی برای به دست آوردن دانه های درشت فولاد را در درجه حرارت نرمالیزه کردن در ناحیه γ حرارت داده و سپس آهسته سرد می کنند . فولادی که این چنین به دست می آیند دارای دانه های درشت بوده و تا حدودی با تردی کمتر دارای قابلیت خوبی برای عملیات براده برداری است .

مهمترین مزایای نرمالایزینگ بصورت زیر می باشد:

– افزایش انعطاف پذیری

– یکنواخت کردن ریز ساختار

– ریز کردن دانه ها

– افزایش قابلیت ماشینکاری

– یکنواخت کردن بیشتر عناصر آلیاژی

– محدوده دمایی نرمالایز تنها ۵۰ºC بالاتر از دمای آستنیته پیشنهاد می شود زیرا اگر بیشتر از آن باشد دانه های فولاد درشت می شود و باعث افت خواص فولاد میشود که بر خلاف هدف نرمالایز است که هدف آن ریز کردن ساختار فولاد است .

– هنگامی که قطعات بزرگ را سرد می کنند سطح آن سریع سرد شده ولی مغز و مرکز آن هنوز دمای بالایی دارد و هنگامی که مغز آن سرد می شود و می خواهد از فاز γ به α تبدیل شود جسم تمایل به ازدیاد حجم پیدا می کند ولی چون سطح آن کاملأ شکل گرفته قادر به این ازدیاد حجم نبوده و باعث ایجاد تنش در داخل قطعه می شود ، لذا عملیات نرماله کردن برای قطعات خیلی بزرگ پیشنهاد نمی شود.

از آنجایی که در نرماله کردن فولاد های هیپویوتکتویید گستره دمایی آستنیته کردن بالاتر از گستره دمایی مربوط به آنیل است، ساختار آستنیت و همچنین توزیع عناصر آلیاژی از یکنواختی بیشتری برخوردار خواهد بود. یکی دیگر از اهداف مهم نرماله کردن عبارت است از ریز کردن دانه‌ های درشتی که اغلب به هنگام کارگرم در دمای بالا و یا در ضمن ریخته گری و انجماد به وجود آمده‌ اند. هنگامی که قطعه کارگرم یا ریخته گری شده با دانه‌های درشت در دمایی بین دمای Ac3 و Ac1 قرار بگیرد، دانه‌ های جدید آستنیت جوانه زده و رشد می کنند.

در صورتی که دمای آستنیته کردن به گستره دمایی نشان داده شده در شکل زیر محدود شود، آستنیتی با ساختار همگن و دانه‌ های ریز به وجود می آید. حرارت دادن در دماهای بالاتر از گستره دمایی یاد شده ممکن است منجر به درشت شدن دانه‌ ها شود.

بنابراین در عملیات نرماله کردن فولادهای هیپویوتکتویید، ابتدا آستنیتی با ساختار همگن و دانه‌های ریز به وجود می‌آید و سپس در اثر سرد شدن در هوا به فریت و پرلیت تبدیل می‌شود. از نظر خواص مکانیکی، میکروساختار حاصل از نرماله کردن می‌تواند در بعضی موارد به عنوان عملیات حرارتی نهایی منظور شود. در مواردی که هدف سخت کردن قطعاتی باشد که دارای دانه‌ های درشت هستند، نرماله کردن به عنوان عملیات حرارتی اولیه جهت ریز کردن دانه‌ها استفاده می‌شود.

برای نرماله کردن فولادهای هایپریوتکتویید از گستره دمایی بین خط Acm و حدود ۵۰ درجه سانتیگراد بالای آن استفاده می‌شود. انتخاب این گستره دمایی به منظور ریز کردن دانه‌های آستنیت، انحلال کاربید های راسب شده و همچنین شکسته شدن شبکه پیوسته کاربیدی که احتمالا در ضمن عملیات قبلی در مرز دانه‌ ها به وجود آمده‌ اند، است.

از آنجایی که در نرماله کردن قطعات از دمایی بالاتر از Acm در هوا سرد می شوند، احتمال تشکیل مجدد شبکه پیوسته کاربید در مرز دانه‌ های آستنیت وجود دارد. در این صورت میکروساختار حاصل ممکن است تا حدودی فولاد را ترد و شکننده کند. اگر قرار باشد که این فولاد سخت شود، در ضمن آستنیته شدن مجدد (به منظور سخت کردن) شبکه پیوسته کاربید شکسته شده و ذرات مجتمع و کروی کاربید به دست می آید.

از آنجایی که در نرماله کردن قطعات در هوا سرد می‌شوند، میکرو ساختارهای به دست آمده اختلاف قابل توجهی با میکرو ساختارهای حاصل از آنیل دارند. نمودار نشان دهنده تغییرات دما بر حسب زمان (شکل اول) گستره‌ های دمایی مربوط به دگرگونی آستنیت به مخلوط فریت و پرلیت را برای فولاد هیپویوتکتویید در عملیات آنیل و نرماله کردن نشان می دهد.

باتوجه به اینکه در نرماله کردن فریت و پرلیت در دمایی کمتر و با آهنگی بیشتر از آنیل کردن تشکیل می‌شوند، اندازه دانه‌های فریت و سمنتیت و فاصله بین لایه‌ای پرلیت هر دو کاهش می‌یابند. بنابراین، در مقایسه با خواص حاصل از فرایند آنیل، استحکام و سختی افزایش یافته و انعطاف پذیری تا حدودی کاهش می‌یابد.

نکته‌ ای که باید در رابطه با سرد شدن قطعات در هوا در ضمن نرماله کردن بدان توجه داشت این است که، نقاط مختلف در داخل یک قطعه با آهنگ‌ های متفاوت سرد می‌ شوند. همچنین آهنگ‌ های سرد شدن یاد شده، با تغییر ابعاد قطعه تغییر می‌کنند. بدین صورت که، هرچه قطعه حجیم تر باشد آهنگ سرد شدن قطعه و همچنین آهنگ‌ های سرد شدن نقاط مختلف در داخل آن کمتر است. این موضوع به مقدار حرارتی که باید از داخل قطعه به خارج هدایت شود مربوط می‌ شود. در حقیقت هرچه قطعه حجیم تر باشد برای اینکه دمای قسمت مرکزی آن افت کند به زمان بیشتری نیاز است.

از اثر ابعاد قطعه بر روی آهنگ سرد شدن، دو نتیجه مهم استنتاج می شود؛ اول، در مقاطع خیلی بزرگ آهنگ سرد شدن سطح قطعه ممکن است به طور قابل ملاحظه‌ای بیشتر از ناحیه داخلی باشد و در نتیجه باعث ایجاد تنش در آن شود. دوم اینکه در قطعات خیلی کوچک، به خصوص در مورد فولاد های آلیاژی، سرد شدن در هوا ممکن است منجر به تشکیل بینیت و یا حتی مارتنزیت به جای مخلوط فریت و پرلیت شود. باتوجه به این نکته توصیه می‌شود که عملیات نرماله کردن بر روی فولادهای آلیاژی اعمال نشود.

از جمله پارامتر های مهم که بر روی خواص مکانیکی فولادهای نرماله و آنیل شده اثر می‌گذارد، درصد کربن فولاد است. هرچه درصد کربن بیشتر باشد (تا حد یوتکتویید) پرلیت بیشتری تشکیل شده و در نتیجه استحکام و سختی فولاد زیادتر و انعطاف پذیری آن کمتر می‌ شود. در پایان این فصل، اثرات پارامتر های مختلف از جمله درصد کربن بر روی خواص مکانیکی فولادها با ساختار فریتی- پرلیتی بررسی می‌شود.

به منظور محاسبه استحکام کششی (TS) فولادهای کربنی ساده و کم آلیاژ در شرایط نرماله شده از معادله‌ های موجودی که در کتاب‌ها آمده است، می‌توان استفاده کرد. به عنوان مثال بعضی از این معادله‌های عبارت‌اند از: (در این معادله‌ها استحکام کششی برحسب ksi و درصد عناصر آلیاژی برحسب درصد وزنی است.)

برای فولاد گرم نوردیده شده TS=27+56Cp

برای فولاد آهنگری شده TS=27+50Cp

برای فولاد ریخته گری شده TS=27+48Cp

در اینجا Cp که به مجموع پتانسیل‌ های کربن (Carbon Potentials) موسوم است از رابطه زیر به دست می آید:

همان گونه که از معادله‌های فوق مشخص است، اثر اندازه و ابعاد قطعه در استحکام کششی در نظر گرفته نشده است.

عملیات آنیلینگ(بازپخت):

آنیل کردن (Annealing) درعلم مواد، به فرایندی می گویند که موجب تغییر خواص ماده مانند سختی و شکل پذیری آن می شود. این فرایند شامل گرم کردن ماده تا دمایی مناسب ، نگه داری در آن دما در زمان مشخص و کافی و سپس سرد کردن آن با سرعت مناسب تا دمای محیط می باشد.

کلمه آنیل (بازپخت) مفهوم گسترده ای داشته و هم در بخش فلزات و آلیاژهای آهنی و هم غیر آهنی کاربرد دارد. این عملیات عموما برای نرم کردن مواد فلزی انجام می شود و در نتیجه آن خواصی مانند قابلیت ماشین کاری، خواص الکتریکی، قابلیت کار سرد و پایداری ابعاد آن و ساختار آلیاژ تغییر قابل توجه ای می کند.

انواع فرایندهای آنیل کردن:

انواع آنیل کردن انواع مختلفی داشته که هدف و نتیجه آنها متفاوت است. هر گاه عنوان خاصی برای آن ذکر نشود، منظور بازپخت کامل است که در آن آلیاژ آهنی تا بالاتر از دمای استحاله گرم شده و سپس به آرامی در داخل کوره سرد شده و کاملا نرم می شود.سیکل این عملیات با توجه به ترکیب و مشخصات آلیاژ متفاوت بوده و برای هر فولاد سیکل مشخصی وجود دارد.

آنیل کامل:

آنیل کامل عبارتست از حرارت دادن فولاد در گستره دمایی نشان داده شده در شکل زیر و سپس سرد کردن آهسته، معمولاً در کوره است. تحت شرایط فوق آهنگ سرد شدن در حدود ۰٫۰۲درجه سانتیگراد بر ثانیه است . همچنان که در شکل دیده می شود، گستره دمایی آستنیته کردن برای آنیل کامل، تابع درصد کربن فولاد است.

بدین صورت که ، برای فولادهای هیپویوتکتویید حدود ۵۰ درجه سانیگراد بالای خط و برای فولادهای هایپریوتکتویید حدود ۵۰ درجه سانتیگراد بالای خط است. دماهای بحرانی و تا حدودی تحت تاثیر عناصر آلیاژی در فولادهای تغییر می کند. بنابر این، به طور کلی در عملیات آنیل کامل ، فولادهای هیپویوتکتویید را در ناحیه تکفاز آستنیت و فولادهای هایپر یوتکتویید را در ناحیه دوفازی آستنیت- سمنتیت حرارت می دهند.

علت آستنیته کردن فولادهای هایپر یوتکتویید در ناحیه دوفازی آستنیت- سمنتیت این است که سمنتیت پرویوتکتویید در این فولاد به صورت کروی و مجتمع شده در آید.اگر چنین فولادی تا بالای خط حرارت داده شود ،درضمن آهسته سرد شدن سمنتیت پرویوتکتویید به صورت شبکه پیوسته ای در مرز دانه های آستنیت رسوب می کندو در نتیجه منجر به ترد وشکننده شدن فولاد می شود.

در عملیات آنیل کامل ، هدف ازآستنیته کردن فولادهای هایپر یوتکتویید در ناحیه دو فازی آستنیت – سمنتیت ، عبارت است از شکستن شبکه پیوسته کاربید یاد شده و تبدیل آن به زرات ریز و کروی شکل مجزا از یکدیگر است. نیروی محرکه در این عملیات عبارت است از کاهش انرژی فصل مشترک ناشی از کروی شدن ذرات کاربید و در نتیجه کاهش مقدار فصل مشترک آستنیت- کاربید است.

آنیل ایزو ترمال:

این عملیات شامل حرارت دادن فولاد در دو دمای مختلف است، ابتدا عملیات آستنیته کردن که در همان گستره دمایی مربوط به آنیل کامل انجام می شود و سپس سرد کردن سریع تا دمای دگر گونی و نگه داشتن برای مدت زمان کافی جهت انجام دگر گونی .

پس از پایان دگر گونی ، فولاد را با هر آهنگ سرد شدن دلخواهی می توان سرد کرد .منحنی زیر شمایی از مراحل گرم کردن و سرد شدن را در عملیات آنیل همدما برای یک فولاد هیپو یوتکتوییدنشان می دهد.

زمان لازم برای آنیل همدما در مقایسه با آنیل کامل به مراتب کمتر است، در حالی که سختی نهایی کمی بیشتر خواهد بود. همانند آنیل کامل ،میکروساختار حاصل از آنیل همدما در فولادهای هیپو یوتکتویید، یو تکتوییدو هایپر یوتکتوییدبه ترتیب عبارت است از فریت-پرلیت، پرلیت و پرلیت – سمنتیت است . ولی پرلیت حاصل نسبتاً ظریفتر و در صد فریت و سمنتیت پرویوتکتویید تا حدودی کمتر است.

از جمله موارد عمده کاربرد آنیل همدما در رابطه با فولادهای آلیاژی است که دارای سختی پذیری بالایی اند . در صورتی که بر روی این فولادها عملیات حرارتی آنیل کامل انجام شود به علت سختی پذیری زیاد، ساختار نهایی حاصل به جای پرلیت خشن ، ممکن است پرلیت ظریف و یا حتی مخلوط از پرلیت ظریف و بینیت بالایی باشد.

آنیل اسفرودایز

تعادلی ترین ساختار در بین ساختارهای تعادلی ایجاد زمینه ای از فریت همراه با کره های ریز سمنتیت درآن است این ساختار دارای بالاترین خواص می باشد.

برای آلیاژهای غیر آهنی با ترکیب و ساختار مربوط به خود، عملیات بازپخت برای اهداف زیر انجام می شود:

۱- حذف کامل یا جزیی اثرات کار سرد (احتمال رخ دادن تبلور مجدد)

۲- آمیخته شدن کامل رسوبات به صورت ذرات درشت

۳- رسوب ذرات از محلول جامد

عملیات بازپخت خود به چند دسته تقسیم می شود:

– نرمالیزاسیونNormalizing

در این عملیات، آلیاژهای آهنی تا بالاتر از دمای استحاله Ac3 گرم شده و بعد در هوای آزاد سرد می شود. ساختار و خواص فولادهای کم کربن در این عملیات، مشابه عملیات باز پخت کامل (Full Annealing) بوده اما نکته قابل ذکر اینکه نتیجه عملیات نرمالیزاسیون و بازپخت برای همه آلیاژهای آهنی یکسان نمی باشد.

– آنیل فرایند

که به آن آنیل میانی نیز می گویند موجب نگهداری و حفظ شکل پذیری قطعه کار سرد شده می شود تا حین کار ترک نخورد. قطعه تا دمای آستینته شدن گرم شده و تا زمانی که تنش ها در آن کاهش یابند نگه داری می شود و سپس در کوره خنک می شود. در ادامه قطعه برای کار سرد بعدی آماده است.

– بازپخت کامل

با آنیل کامل خاصیت شکل پذیری ماده افزایش یافته و ساختار یکنواختی با خواص دینامیکی خوب حاصل می شود.

– تنش گیری

کوئنچ کردن

روش اجرای سیکلهای عملیات حرارتی و چگونگی رساندن دمای فولاد به دمای آستنیته کردن، یک کار تجربی است. با توجه به تنوع تکنیکهای عملیات حرارتی و تجهیزات مصرفی در کارگاهها و تفاوتهایی که در ابعاد، فرم و جرم قطعه کار وجود دارد، نمیتوان یک دستورالعمل مشخص برای اجرای سیکل عملیات حرارتی تدوین نمود.

مسئولین کارگاه عملیات حرارتی باید دستورالعملهای کلی ارائه شده از طرف شرکتهای فولادسازی را با قابلیتها و محدودیتهای تجهیزاتشان تلفیق کرده و یک روش اجرایی برای هر قطعهای طرح کنند. در این مورد باید نکات زیر را با دقت مورد توجه قرار داد:

زمان حرارت دهی قطعه کار باید به اندازه کافی طولانی باشد تا بتوان اطمینان یافت که همه نقاط آن به دمای سختکاری رسیدهاند و عناصر آلیاژی و کاربایدها در زمینه فولاد حل شدهاند.

در صورتی که حرارت اعمالی به قطعه کار، بیش از حد دمایی مطلوب باشد و یا قطعه کار برای مدت طولانیتری در این دما نگهداری شود، دانههای فولاد بیش از حد رشد میکنند و ممکن است پس از کوئنچ مقداری آستنیت در ساختار فولاد باقی بماند.

اگر دمای قطعه کار تا حد قابل توجهی پایینتر از حد دمایی مطلوب برای سختکاری باشد، سخت شدن اتفاق نمیافتد. در صورتی که دمای قطعه کار بالاتر بوده، ولی هنوز هم از دمای مطلوب سختکاری پایینتر باشد، قطعهکار به طور غیر یکنواخت میشود. به طوری که سطح آن سخت شده و داخل قطعه کاملا سخت نخواهد شد. در این شرایط ممکن است پس از کوئنچ، قطعه کار ترک بخورد.

کوئنچ کردن (Quenching) عبارت است سرد کردن سریع فولاد از دمای سختکاری (آستنیته شدن) تا دمای محیط یا دمای خاص دیگری، کوئنچ کردن را میتوان به روشهای مختلفی انجام داد، مثلا فرو بردن فولاد گرم شده در روغن، آب، آب نمک (Brine) هوای آرام و حمام نمک (Salt bath) این بستگی به نوع فولاد دارد.

کوئنچ کردن فولادهای ابزار و قالب، بحرانیترین مرحله در عملیات حرارتی آنها محسوب میشود. سختی و خواص فیزیکی فولاد در سیکل کوئنچ کردن به وجود میآید. سرعت سرد کردن فولادهای ابزار به هنگام کوئنچ به میزان عناصر آلیاژی مربوط است و میتوان این سرعت را با انتخاب محیط کوئنچ یعنی آب، روغن یا هوا کنترل کرد.

فولادهای سخت شونده در آب عناصر آلیاژی اندکی دارند (یا اصلا ندارند) ولی میزان عناصر آلیاژی در فولادهای سخت شونده در روغن بیشتر است. فولادهای سخت شونده در هوا نیز جزو فولادهای پر آلیاژ محسوب میشوند.

چند نکته مفید در عملیات کوئنچ فولادهای ابزار و قالب، در زیر آورده شده است:

  • تا قبل از این که قطعه کار برای مدت کافی در دمای سختکاری نگهداشته شده باشد آن را کوئنچ نکنید.
  • پس از کامل شدن سیکل کوئنچ، بلافاصله عملیات تمپرینگ را آغاز کنید.
  • قطعه کار پس از کوئنچ نباید به مدت طولانی در دمای محیط نگهداشته شود و باید هر چه سریعتر تمپرینگ آن را انجام داد.
  • سعی کنید که عملیات کوئنچ برای قطعات یک محموله تولیدی، یکسان اجرا شود و
  • قطعات طویل و نازک را به صورت عمودی کوئنچ کنید تا خمش، کمانی شدن و پیچش آنها به حداقل برسد.

کوئنچ کردن در آب

توصیه میشود به جای آب خالص، از آب نمک برای کوئنچ استفاده شود. دلیل این پیشنهاد این است که به هنگام کوئنچ قطعه فولادی خیلی داغ در آبع بخار ایجاد شده در مجاورت سطوح قطعه کار، یک مانع عایق ایجاد کرده و از انتقال حرارت مطلوب جلوگیری میکند، مخصوصا در گوشههای تیز داخلی، رزوهها، سوراخهای ته بسته و دیگر فرمهای مشابه. در نتیجه بعضی نقاط در قطعه کار نرم باقی میمانند (Soft spots) و این کوئنچ اختلافی باعث ایجاد تنش در قطعه کار شده و اعوجاج و/ یا ترک را در آن به وجود خواهد آورد.

افزودن نمک (حداکثر ۱۰% حجمی) به آب، فرایند کوئنچ فولاد را تسهیل میکند، زیرا کریستالهای نمک که بر روی سطح قطعه کار رسوب میکنند، به شدت منفجر میشوند. این انفجار کریستالها باعث به هم خوردن شدید مایع شده و از ایجاد سد بخار در حوالی قطعه کار در حال کوئنچ جلوگیری خواهد کرد. تلاطم مایع همچنین باعث دور شدن پوستههای ناشی از عملیات حرارتی از سطح قطعه کار و ادامه یکنواخت عملیات کوئنچ میگردد. بنابراین استفاده از آب نمک باعث سرد شدن یکنواخت قطعه کار خواهد شد.

کوئنچ کردن در روغن

رعایت نکات زیر میتواند در عملیات کوئنچ فولاد در روغن مفید باشد:

  • با توجه به این که کوئنچ فولاد داغ در روغن ممکن است خطر آتشسوزی داشته باشد، لازم است برای این کار از روغن با نقطه اشتعال لحظهای (Flash point) بالا استفاده شود.
  • سرعت سرد شدن قطعه کار به هنگام کوئنچ شدن در روغن، آهستهتر از آب یا آب نمک است. بنابراین میزان تنشهای پس ماند در قطعه کار نیز پایینتر خواهد بود.
  • برای کوئنچ کردن هر ۱ lb فولاد در یک ساعت، تقریبا ۱ galروغن مورد نیاز است. (تقریبا ۸٫۴ L برای هر کیلوگرم) مثلا اگر ۱۰۰۰ lb (45 kg) فولاد در هر ساعت کوئنچ شود، احتیاج به یک مخزن روغن به گنجایش ۱۰۰ gal (378 L) مورد نیاز خواهد بود.
  • دمای روغن باید در حدود ۹۰-۱۳۰۰F(32-540C) نگهداشته شود تا عملیات کوئنچ به صورت مناسب انجام شود و
  • روغن درون مخزن باید هم زده شود تا سرعت سرد شدن قطعه کار در آن یکنواخت باشد.

تمپر کردن (برگشت)

تمپر کردن (برگشت) Tempering یا برگشت دادن عبارت است از گرم کردن مجدد فولاد یا چدن سخت شده تا پایین تر از دمای استحاله یوتکتوئید (معمولا کمتر از ۷۰۰ درجه سانتی گراد)، نگهداری در این دما به مدت مشخص و سپس آهسته سرد کردن تا دمای محیط.

تقریبا تمام قطعات سخت شده در ضمن سرد شدن به علت تنش های داخلی ایجاد شده نسبتا ترد وشکننده هستند. از این رو به ندرت فولادها پس از سرد کردن و در شرایط مارتنزیت شده استفاده می شوندمگر در مواردی استثنایی نظیر هنگامی که به سختی زیادی نیاز باشد و یا در مورد فولادهای کم کربن .

معمولا فولادها پس از سریع سرد شدن و قبل از استفاده باید بازپخت شوند. بازپخت عبارت است از حرارت دادن فولاد سخت شده تا دمای زیر دمای ونگه داشتن برای مدت زمان مشخص و سپس سرد کردن آهسته تا دمای اتاق . دما وزمان AC1 حرارت دادن به ترکیب شیمیایی فولاد و ابعاد قطعه و خواص مکانیکی مورد نظر بستگی دارد.

در اثر بازگشت دادن تنش های داخلی کاهش یافته یا حذف می شوند بنابراین افزایش استحکام قطعه سخت شده تا حدودی کاهش خواهد یافت.

کوئنچ کردن باعث ایجاد تنش های داخلی در قطعات و در نتیجه موجب ایجاد تردی و شکنندگی در آنها می شود. به همین علت به جز در مواردی که سختی بسیار بالایی مورد نیاز باشد، از فولادهای کوئنچ شده استفاده نمی شود.

در این مرحله، می بایست فولاد قبل از استفاده تمپر شود. با انجام این عملیات روی آلیاژهای سخت شده، خواص مکانیکی آلیاژ تعدیل می شود.

سه مرحله کاملا مجزا از یکدیگر را در رابطه با تغییر میکروساختار مارتنزیت در ضمن بازپخت وجود داردکه این سه مرحله عبارتند از:

مرحله اول

تشکیل کاربیدهای انتقالی نظیر کاربید اپسیلن و یا کاربید اتا و در نتیجه کاهش درصد کربن زمینه مارتنزیتی تا . درصد۵۲٫۰حدود

مرحله دوم

تبدیل آستنیت باقی مانده به فریت و سمانتیت.

مرحله سوم

جایگزین شدن کاربیدهای انتقالی و مارتنزیت کم کربن توسط فریت و سمانتیت .

و نیز می توان به تشکیل کاربیدهای آلیاژی و ایجاد سختی ثانویه به عنوان مرحله چهارم برگشت اشاره کرد.مهم ترین مسئله از دست دادن سختی در اثر برگشت دادن و تشکیل کاربیدهای ثانویه و رشد آنها است.

دما و زمان برگشت دادن به ترکیب شیمیایی فولاد و خواص مکانیکی و ابعاد قطعه بستگی دارد. گستره ی دمایی بازگشت به سه صورت پایین و متوسط و بالا می تواند باشد.

انتخاب دما و زمان عملیات تمپر کردن (برگشت)

انتخاب دما و زمان عملیات تمپر کردن بستگی به ترکیب شیمیایی فولاد، ابعاد قطعه و خواص مکانیکی مورد نیاز دارد. با حذف و یا کاهش تنش های داخلی توسط عملیات تمپر، چقرمگی شکست قطعه افزایش (کاهش شکنندگی) و سختی و استحکام قطعه سخت شده تا حدی کاهش می یابد.

دمای برگشت فولادهای سخت شده غالبا از ۱۵۰ درجه سانتی گراد تجاوز نمی کند. سیکل عملیات برگشت از نظر دما و زمان مشابه عملیات بازپخت ناقص و بازپخت تنش گیری می باشد ولی هدف و ساختار نهایی به دست آمده از هر کدام متفاوت است، بنابراین نباید این سه نوع عملیات مشابه در نظر گرفته شود.

ارتباط دما و زمان عملیات تمپر کردن (برگشت)

زمانی که در فرایند تمپر کردن یه زمان اشاره نشود، منظور همان یک ساعت است. جهت رسیدن به سختی مورد نظر می توان زمان برگشت را تغییر داد که رابطه بین زمان و دمای برگشت با پارامتر بازگشت مشخص می شود:

(T=(C+Log t

T: درجه حرارت فرایند برگشت بر حسب کلوین

t: زمان فرایند برگشت بر حسب ساعت

C: ثابت فرایند برگشت که تابعی از درصد کربن فولاد بوده و عناصر آلیاژی تاثیری روی آن ندارد.

از پارامتر برگشت در مورد فولادهای ساده کربنی به راحتی به کار برده می شود ولی در مورد فولادهای آلیاژی که خود سختی ثانویه دارند، کاربرد محدودی دارد.

تغییرات ریزساختار طی عملیات تمپر کردن (برگشت)

زمانی که یک فولاد کوئنچ می شود ریزساختار شامل مارتنزیت ناپایدار است. دلایل این ناپایداری عبارتست از :

۱- وجود کربن به صورت فوق اشباع در شبکه کریستالی bct مارتنزیت

۲- انرژی تنشی ناشی از وجود نابجایی ها و دوقلویی های بسیار زیاد

۳- وجود آستنیت باقیمانده

در طی عملیات تمپر کردن، هر یک از این پارامترها خود نیروی محرکه ای برای تغییر ریزساختار می شوند. مثلا؛ کربن فوق اشباع موجب تشکیل کاربید شده، انرژی تنشی نیروی محرکه جهت بازیابی بوده و آستنیت باقی مانده برای تشکیل مخلوط فریت و سمنتیت در طی فرایند نیروی محرکه می باشد.

مراحل عملیات تمپر کردن (برگشت)

سه مرحله جداگانه در طی فرایند تمپر رخ می دهد که عبارتند از :

۱- تشکیل کاربیدهای انتقالی مانند کاربید اپسیلن ƹ یا کاربید اتا ƞ و کاهش درصد کربن در زمینه ماتنزیتی

۲- تبدیل آستنیت باقی مانده به فریت و سمنتیت

۳- جایگزینی کاربیدهای انتقالی و ماتنزیت کم کربن توسط فریت و سمنتیت

افزایش درجه حرارت عملیات حرارتی برگشت موجب کاهش سختی نهایی شده ولی نکته قابل توجه در این زمینه، سختی فولادهای پر کربنی بوده که در دمای پایین تمپر شده است، سختی این فولادها پس از کوئنچ و تمپر تا حدی بیشتر از سختی ناشی از کوئنچ بوده که این افزایش سختی را به تشکیل کاربیدهای انتقالی بسیار ریز در بین صفحات مارتنزیتی مربوط می دانند.

 

                   

تدریس خصوصی و گروهی دروس فنی از هنرستان تا دانشگاه

مشاوره جهت پیاده نمودن نظام کنترل کیفی (فنی ، مدیریتی) در شرکت پیمانکاری

مشاوره جهت طراحی و ساخت کشتارگاه های صنعتی 

       09126342470