مباني برق (4) (ولتاژ)
هرگاه الكترونها در يك هادي در مسير مشخصي بحركت در آيند جريان الكتريكي ايجاد ميشود. اما الكترونها بدون دريافت نيرو و انرژي از مدار گردش بدور هسته خارج نميشوند. بنابر اين براي توليد جريان نياز به يك نيرو داريم كه آن را از منابع توليد نيرو مانند باتري ميگيريم. بعبارت سادهتر نيروي لازم جهت ايجاد جريان ولتاژ نام دارد كه واحد اندازهگيري آن ولت است.
چگونه ميتوان ولتاژ توليد كرد ؟
اين سوال پاسخ سوال ديگري نيز ميتواند باشد كه همان روشهاي توليد الكتريسيته است. ميدانيم كه انرژي توليد نميشود بلكه از صورتي به صورت ديگر تبديل ميگردد. از آنجاييكه الكتريسيته هم انرژي است پس بايد تبديل شده انرژيهاي ديگر باشد. انرژيهايي كه بصورت متعارف براي توليد برق بكار ميروند عبارتند از: انرژي شيميايي در باتريها - انرژي مغناطيسي در ژنراتورها - انرژي نوراني در باتريهاي خورشيدي - انرژي حرارتي در ترموكوپلها - انرژي ضربهاي در پيزو الكتريك و....
منظور از افت ولتاژ چيست؟
مي دانيم كه هرگاه در يك مدار از مقاومت جريان
بگذرد در دو سر آن ولتاژي ايجاد ميشود كه مطابق قانون اهم از حاصل ضرب
ميزان جريان عبوري از مقاومت در مقدار مقاومت بدست ميآيد. در شبكهها
علاوه بر مصرف كنندهها كه به نوعي مقاومت بحساب ميآيند مقاومتهاي
ناخواسته ديگري هم وجود دارند كه سبب كاهش ولتاژ دو سر بار مي شوند.
مهمترين اين مقاومتها همان مقاومتهاي سيمهاي حامل جريان است. مقاومت سيمها،
با سطح مقطع آنها نسبت معكوس و با طول آنها نسبت مستقيم دارد. به عبارت
ديگر با افزايش طول يا كاهش سطح مقطع يا هردو، ميزان مقاومت سيمها زياد
ميشود كه همين موضوع افت ولتاژ را زياد مي كند.
براي كاهش ميزان افت
ولتاژ يك سيستم بايد تا حد امكان مقاطع سيمها را زياد انتخاب كرد. البته
براي اينكار مي بايد ابتدا ميزان جريان عبوري از سيستم يا همان توان مصرفي
را داشت. سپس با در نظر گرفتن طول مسير سيم كشي و نيز درصد مجاز افت ولتاژ،
سطح مقطع مناسب را محاسبه و انتخاب كرد كه براي اينكار از رابطه زير
استفاده ميشود:
S=2*L*I/X*DV*V
در رابطه فوق عناصر عبارتند از:
L: طول مسير سيم كشي
I: اندازه جريان مصرفي
X: اندازه هدايت مخصوص سيم كه براي مس 56 و براي آلومينيوم 35 است
DV:
اندازه در صد مجاز افت ولتاژ مي باشد كه براي مصارف روشنايي 5/1 درصد، برا
ي موتورها 3 درصد و براي پستها 5/0 درصد در نظر گرفته ميشود.
V: هم ولتاژ شبكه
براحتي به كمك اين رابطه نمره سيم قابل محاسبه است.
البته
براي سادگي كار امروزه بيشتر از جداول انتخاب سيم استفاده ميشود كه بايد
به يك نكته توجه داشت و آن اين كه اگر سيمي را از اين جداول انتخاب كرديد
حتما با توجه به فاصله مسير سيم كشي درصد افت ولتاژ آن را حساب كنيد و پس
از مقايسه با مقدار مجاز مشخص كنيد كه انتخابتان صحيح بوده يا خير.
در وبلاگ حاضر سعی براین دارم تا مطالب و جزوات مختلف در حوزه برق را جمع آوری نمایم تا منبع مناسبی برای دوستان ، دانشجویان وهنرجویان برق باشد امید که مورد رضایت واستفاده شما قرار گیرد . پیشنهادات و انتقادات خود را در قسمت نظرات ارسال نماييد .