مهندسی برق الکترونیک را بهتر بشناسیم (به زبان ساده و ....)

یکی از پدیده هایی که در ارتباط با تجهیزات برقدار از جمله خطوط انتقال فشار قوی مطرح می شود، کرونا است. میدان الکتریکی در نزدیکی ماده رسانا می تواند به حدی متمرکز شود که هوای مجاور خود را یونیزه نماید. این مسئله می تواند منجر به تخلیه جزئی انرژی الکتریکی شود، که به آن کرونا می گویند. عوامل مختلفی ازجمله ولتاز، شکل و قطر رسانا، ناهمواری سطح رسانا، گرد و خاک یا قطرات آب می تواند باعث ایجاد گرادیان سطحی هادی شود که در نهایت باعث تشکیل کرونا خواهد شد. در حالتی که فاصله بین هادی ها کم باشد، کرونا ممکن است باعث جرقه زدن و اتصال کوتاه گردد. بدیهی است که کرونا سبب اتلاف انرژی الکتریکی و کاهش راندمان الکتریکی خطوط انتقال می گردد. پدیده کرونا همچنین سبب تداخل در امواج رادیویی می شود.

تعریف کرونا

تخلیه الکتریکی ایجاد شده به علت افزایش چگالی میدان الکتریکی ، کرونا نام دارد. در حالی که این تعریف بسیار کلی است و انواع پدیده کرونا را شامل می شود.

ولتاژ بحرانی

گرادیان ولتاژی که سبب شکست الکتریکی در عایق شده و به ازای آن، عایق خاصیت دی الکتریک خود را از دست می دهد، گرادیان ولتاژ بحرانی نامیده می شود. همچنین ولتاژی را که سبب ایجاد این گرادیان بحرانی می شود ولتاژ بحرانی می نامند.

ولتاژ مرئی کرونا

هرگاه ولتاز خط به ولتاژ بحرانی برسد، یونیزاسیون در هوای مجاور سطح هادی شروع می شود. اما در این حالت پدیده کرونا قابل روئیت نمی باشد. برای مشاهده کرونا، سرعت ذرات الکترون ها در هنگام برخورد با اتم ها و مولکول ها باید بیشتر باشید یعنی ولتاژ بالاتری نیاز است.

ماهیت کرونا

هنگامی که میدان الکتریکی سطح هادی از ولتاژ بحرانی بیشتر شده باشد، بهمن الکترونی بوجود خواهد آمد که بوجود آورنده تخلیه کرونای قابل روئیت در سطح هادی است. همواره تعداد کمی الکترون آزاد در هوا به علت مواد رادیو اکتیو موجود در سطح زمین و اشعه کیهانی، وجود دارد. زمانی که هادی در هر نیمه از سیکل ولتاژمتناوب برقدار می شود، الکترون های هوای اطراف سطح آن بوسیله میدان الکترواستاتیک شتاب پیدا می کند. این الکترون ها که دارای بار منفی هستند در نیمه مثبت به طرف هادی شتاب پیدا می کنند و در نیمه منفی از آن دور می شوند. سرعت الکترون آزاد بستگی به شدت میدان الکتریکی دارد. اگر شدت میدان الکتریکی خیلی زیاد نباشد برخورد بین الکترون و مولکول هوا نظیر O2 و یا N2 نرم خواهد بود به این معنی که الکترون از مولکول هوا دور شده و به آن انرژی نمی دهد. به عبارت دیگر اگر شدت میدان الکتریکی از یک مقدار بحرانی معین بیشتر باشد، هر الکترون آزاد در این میدان سرعت کافی بدست می آورد به طوری که برخوردش با مولکول هوا غیر الاستیک خواهد بود و انرژی کافی بدست می آورد که به یکی از مدارهای الکترون های دو اتم موجود در هوا برخورد کند. این پدیده یونیزاسیون نام دارد و مولکولی که این الکترون از دست می دهد  تبدیل به یک یون مثبت می شود. الکترون نخستین که بیشتر سرعتش را در برخورد از دست داده و الکترونی که مولکول هوا را رانده است هر دو در میدان الکتریکی شتاب می گیرند و هر کدام از آنها در برخورد بعدی توانایی یونیزه کردن یک مولکول هوا را خواهند داشت .بعد از برخورد دوم 4 الکترون به جلو می آیند و به همین ترتیب تعداد الکترون ها بعد از هر برخورد دو برابر می شود. در تمام این مدت الکترون ها به سمت الکترود مثبت می روند و پس از برخوردهای بسیار تعدادشان بطور چشم گیری افزایش می یابد. این مسئله فرایندی است به وسیله آن بهمن الکترونی ایجاد می شود، هر بهمن با یک الکترون آزاد که در میدان الکترواستاتیک قوی قرار دارد آغاز می شود. شدت میدان الکترواستاتیک اطراف هادی همگن نیست. ماکزیموم شدت آن در سطح هادی و میزان شدت با دور شدن از مرکز هادی کاهش می یابد. بنابراین با افزایش ولتاژ هادی در ابتدا تخلیه الکتریکی فقط در سطح بسیار نزدیک ان رخ می دهد. در نیمه مثبت ولتاژ الکترون ها به سمت هادی حرکت می کنند و هنگامیکه بهمن الکترونی ایجاد شد بطرف سطح هادی شتاب می گیرند. در نیمه منفی، بهمن الکترونی از سطح هادی به سمت میدان ضعیف تر جاری می شود تا هنگامی که میدان آنقدر ضعیف شود که دیگر نتواند الکترون ها را شتاب دهد تا به سرع یونیزاسیون برسند. یون های مثبت باقی مانده در بهمن الکترونی به طرف الکترود مثبت حرکت می کنند. با این وجود به دلیل جرم زیادشان که 50000 برابر جرم الکترون است بسیار کند حرکت می کنند. با داشتن بار مثبت این یون ها، الکترون جذب کرده و هرگاه یکی از آنها بتواند الکترون جذب نماید دوباره تبدیل به مولکول هوای خنثی می شود. سطح انرژی یک یون خنثی کمتر از یون مثبت مربوطه است و در نتیجه با جذب الکترون مقداری انرژی از مولکول منتشر می شود. انرژی آزاد شده درست به اندازه انرژی نخستین است که لازم بود برای جدا کردن الکترون از مولکول استفاده گردد. این انرژی بصورت موج الکترومغناطیس منتشر می شود و برای مولکول های O2 و N2 در طیف نور مرئی قرار دارد.

بهترین زمان برای مشاهده کرونا

کرونا در فضای آزاد بعد از یک روز بارانی تا قبل از زمانی که سطوح برقدار خشک شده باشند قابل مشاهده است. پس از خشک شدن کرونا مشاهده نمی شود. نقاط در معرض کرونا با رطوبت خود را بهتر نشان می دهند. باد می تواند فعالیت کرونا را کاهش دهد. کرونا می تواند در اثر قندیل هم ایجاد شود. موتورهای الکتریکی، ژنراتورها و تابلو های داخلی می توانند کرونای شدید تری ار وسایل خارجی پست ها ایجاد نمایند. تشکیل هوای یونیزه در فضای بسته و عدم حرکت هوا پدیده کرونا را تسریع می کند و ولتاژهایی را ایجاد می کند که در ان کرونا رخ دهد موتورها و ژنراتور ها می توانند با توجه به وجود فن های خنک کننده شان هوایی با فشار های گوناگون ایجاد کنند

آشکار شدن کرونا

صدای هیس مانند قابل شنیدن، ازن، اسید نیتریک (در صورت وجود رطوبت در هوا ) که بصورت گرد کدر سفید جمع می شود و نور (قوی ترین تشعشع در محدوده ماوراء بنفش و ضعیف ترین ان در ناحیه نور مرئی و مادون قرمز که می تواند با چشم غیر مسلح نیز در تاریکی با دوربین های ماوراء بنفش دیده شود) از نشانه های کرونای الکتریکی می باشند. تخلیه بار ناشی از بهمن الکترونی در آزمایشگاه، به سه طریق مختلف مشاهده می شود. بهترین راه تشخیص کرونای مرئی است که به صورت نور بنفش از نواحی با ولتاژ اضافی ساطع می شود.

دومین راه شناسایی کرونای صدادار است که در حالی که شبکه مورد مطالعه در ولتاژی بالاتر از آستانه کرونا باشد صدایی به صورت هیس هیس قابل شنیدن است. امواج صوتی تولید شده به وسیله اغتشاشات موجود در هوای مجاور محل تخلیه بار، به وسیله حرکت یون های مثبت به وجود می آیند.

سومین و مهمترین راه مشاهده از نظر ظرکت برق اثرات الکتریکی است که منجر به اختلال رادیویی می شود. حرکت الکترون ها (بهمن الکترونی) سبب ایجاد جریان الکتریکی و در نتیجه به وجود آمدن میدان مغناطیسی و الکترواستاتیکی  در مجاورت ان می شود. شکل گیری سریع و انی بودن این میدان ها ولتاز فرکانس بالایی در نزدیک آنتن رادیویی القا می کند و منجر به اختلال رادیویی می شود.

 

انواع کرونا

سه نوع مختلف از کرونا وجود دارد که در نمونه تست EHV در آزمایشگاه مشخص می شود: تخلیه پر مانند، تخلیه قلم مویی و تخلیه تابشی.
تخلیه پر مانند، دیدنی ترین آنهاست و علت نامگذاری هم این است که به شکل پر تخلیه می شودزمانیکه در تاریکی مشاهده شود دارای تنه متمرکزی حول هادی است که قطر این هاله نورانی بنفش رنگ از چند اینچ در ولتازهای پایین تر تا یک فوت و بیشتر در ولتازهای بالا تغییر می کند. بروز آثار صوتی این نوع به صورت هیس هیس بوده و به راحتی توسط یک ناظر با تجربه تشخیص داده می شود. در تخلیه قلم مویی پرچمی از نور به صورت شعاعی از سطح هادی خارج می شود. طول این تخلیه ها از کمتر از یک اینچ  در ولتاژ های پایین تا 1 تا 2  اینچ در ولتاژهای بالا  تغییر می کند. صدای همراه با ان صدایی در پس زمینه مانند صدای سوختن است. تخلیه تابشی نور ضعیفی دارد که به نظر می رسد سطح هادی را در بر گرفته است ولی مانند نوع قلم مویی برجسته نیست. همچنین ممکن است در نواحی بحرانی سطح عایق ها در زمان بالا بودن رطوبت رخ دهد. معمولا صدایی با این نوع تخلیه همراه نیست.

+ تهیه و تنظیم     توسط مهندس علی قاسمی | 
 
صفحه نخست
پست الکترونیک
آرشیو
درباره وبلاگ
"Nature laughs at the difficulties of integration" - Pierre-Simon de Laplace

نوشته های پیشین
هفته اوّل دی 1392
هفته چهارم شهریور 1391
هفته اوّل مرداد 1391
هفته سوم دی 1389
هفته دوم دی 1389
هفته سوم شهریور 1389
هفته دوم شهریور 1389
هفته چهارم مرداد 1389
هفته اوّل مرداد 1389
هفته اوّل اردیبهشت 1389
هفته اوّل آبان 1388
هفته دوم مهر 1388
هفته چهارم شهریور 1388
هفته اوّل شهریور 1388
هفته چهارم مرداد 1388
هفته سوم تیر 1388
هفته دوم تیر 1388
هفته اوّل تیر 1388
هفته چهارم خرداد 1388
هفته سوم دی 1387
هفته سوم آذر 1387
هفته چهارم آبان 1387
هفته چهارم خرداد 1387
هفته اوّل اردیبهشت 1387
هفته سوم فروردین 1387
هفته دوم اسفند 1386
هفته سوم بهمن 1386
هفته اوّل بهمن 1386
هفته اوّل دی 1386
هفته چهارم آذر 1386
هفته دوم آذر 1386
هفته چهارم آبان 1386
هفته چهارم مهر 1386
هفته چهارم شهریور 1386
هفته سوم شهریور 1386
هفته دوم شهریور 1386
آرشيو
آرشیو موضوعی
برق و قدرت
معرفی رشته مهندسی برق - الکترونیک
انواع موتور و درایورهای آن ها و مسایل مربوطه
مخابرات و ارتباطات
کنترل و رباتیک
خیلی چیزهای دیگه
کرونا
تلفن همراه چگونه كار ميكند ؟
استاندارد و ساختمان كابلها و نحوه نام گذاري كابل
آشنايي با استپ موتور يا موتور پله اي
مقدمه اي بر اينتورترها و كاربردهاي آنها
آشنايي با تقويت كننده هاي عملياتي (Opamp)
اصطلاحات اولیه مهندسی برق
ساختار موتور پله ای و نحوه کنترل آن
آمپر متر چيست؟ به زبان خيلي ساده
آشنايي ساده و كامل با ترانزیستور
آمپلی فایر ۱۸ وات
فرکانس متر دیجیتالی در محدوده 0 تا 50MHZ اتوماتیک
مولد موج سينوسي با ميكروكنترلر PIC16F84
Bluetooth از كجا آمد؟
آشنایی با انواع سنسورها و حسگرها
تکنولوژی هارد دیسک
تکنولوژی تاچ اسکرین در تلفن Touchscreen technologi
رشته مهندسی رباتیک
اشنایی با پست و توزيع
سنسورهای صنعتی
رله کنترل بار
کلید های قدرت
چطور نیمه رساناها کار می کنند؟
رادار چیست؟
سرو موتور,سینکروی موتور, موتورهای سیلسین
منبع تغذيه متغيير
مجله الکترونیکی
الکترونیک گرافنی
Spintronics
نیم نگاهی به تاريخچه، مباني و شاخه‌هاي علم هوش مصن
در اعماق dsp
اصول و مبانی ترمیستورها
پرگرامر میکروکنترلر pic
انواع حافظه ها و نحوه برنامه ريزي آنها
آموزش مقدماتي ميكروكنترلر
میدان مغناطیسی و سلامتی
آشکار ساز بدن انسان و حرکت توسط سنسور PIR
مقدمه ای بر AVR
شناسایی از طریق فرکانس رادیویی (RFID)
منطق مدارات مجتمع و تکنولوژی ساخت IC
انواع تريستورها در الكترونيك صنعتي
شناختي بر سنسورهاي صنعتي
اسیلویسکوپ
فرستنده امواج ویدئویی ( ویدئو سندر )
تکنیک انتقال برق بدون سيم
شاهکارهای آموزشی دنیا
اصول و مبانی ترمیستورها
بمبهاي الكترومغناطيسي
پروگرامر تعدادی از ميکروکنترلرهای خانواده ی 8051
آشنایی با انواع Package مدارات مجتمع
ساخت پروگرامر AVR
ساخت کابل مخصوص پروگرام کردن میکروهای AVR
میکروکنترلر avr
صفحه لمسی
خانواده مدارهاي مجتمع ديجيتال
امواج صوتی والکترومغناطسی
نام گذاري - كد گذاري ترانزيستورها
اتصال صفحه کلید به میکروکنترلر
اتصال سون سگمنت به میکروکنترلر
چند آزمایش با میکروکنترلر mic 89c51
آشنایی با انواع سنسورها و حسگرها
Bluetooth از كجا آمد؟
پیوندها
Search by Barcode GTIN
Edu resourses 4 electronics
Education database - virtual learning
Virtual library-electronics engineering
انجمن تخصصی برق - الکترونیک
Electronic Lab الکترونيک
علي اياز (پايگاه تحليلي خبري )
فهرست وب سایت های ایرانی
دکتر موذنی
بَنگـٍــــرو - ساده دل
مهندس فرزان اسدی
انجمن تخصصی میکروکنترلر
پروژه های الکترونیک
بهترین های الکترونیک
datasheet
گروه طيف مهندسي برق
بانک الکترونيک و برق mem
انجمن مهندسين برق والكترونيك آمريكا IEEE
شبکه فناوري اطلاعات ايران
شبکه تحليلگران انرژي ايران
اخبار وزارت نيرو
شرکت توانير برق قدرت
پايگاه اطلاع رساني انجمن مهندسين برق
انجمن مهندسين برق ايران
اخبار ورزشی
حمید موذنی
محسن (هیچستان)
کانگ فو فو توا(علی رفیعی پور)
عابدین عابدی زاده
سایت مستقل حقوق ایران
علم ریاضیات
البومهای خواننده ها
شاعران کهن
ایران مانیا
datasheet4all
datasheet4u
semiconductors information
power semiconductor
شرکت پالایش گاز فجر جم
Logan Technologies
openpdf
AspPDF is an ActiveX server component for dynamically creating, reading and modifying Port
Find all used semiconductor
MicroMaterials
سجاد واعظی- ضیافت شاد خواران
مینا درعلی (نقطه نظر)
محسن never-always
انجمن اندیشه ورزان برنا
کتاب ها و مقالات آموزشی
سايت علمي تخصصي روباتيک
توریست
الکترونیک
EConline
برق و الکترونیک
دانش ریاضی
الکترونیک و روباتیک
مهندسی عمران
برق - الکترونیک
پوز پدری -ابو بردیا
غوغا
احمد رجایی
انجمن ادبی جم
بانک
 

 RSS

POWERED BY
BLOGFA.COM

طراح قالب