مرجع فایل های تخصصی
وبلاگ برای دسترسی هم وطنان به فایل های مورد نیاز آنها در تمامی زمینه های علمی، پزشکی، فنی و مهندسی، علوم پایه، علوم انسانی و ... طراحی گردیده است.مرجع فایل های تخصصی
وبلاگ برای دسترسی هم وطنان به فایل های مورد نیاز آنها در تمامی زمینه های علمی، پزشکی، فنی و مهندسی، علوم پایه، علوم انسانی و ... طراحی گردیده است.معرفی و دانلود فایل کامل تحقیق بررسی محاسبه مبتنی بر DNA
| دسته بندی | علوم پزشکی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 72 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 12 |
تحقیق بررسی محاسبه مبتنی بر DNA در 12 صفحه ورد قابل ویرایش
شما در حالی که مشغول مطالعه این مطلب هستید، دانشمندان و تولید کنندگان در حال رقابت هستند، رقابت برای طراحی و تولید نسل جدیدی از تراشه ها «Chips» و ریز پردازنده ها «Micro Processors» که با DNA طبیعی موجودات زنده کار می‌کنند! همانطور که اطلاع دارید عمر تراشه های سیلیکون «Silicon» به پایان رسیده و این تکنولوژی انقلابی بزرگ در صنعت انفورماتیک خواهد بود.
DNA چیست؟
در بدن تمام موجودات زنده، در سطح ملکول، هم ذخیره سازی اطلاعات و هم پردازش اطلاعات در مقیاس بسیار بالا انجام می شود. تمام این عملیات مربوط به DNA بدن موجودات زنده است. مولکولهای DNA حاوی کدهای اطلاعاتی- ژنتیکی موجودات زنده هستند که توسط پروتئینهای خاصی، خوانده و تفسیر می شوند. توان اجرایی این سیستم که در قسمتهایی به آن اشاره می کنیم فوق العاده بالاست. حال اجازه دهید به منشا این ایده بپردازیم.
ژنتیک و انفورماتیک:
همانطور که مطلع هستید از علم ژنتیک و علم انفورماتیک به عنوان بزرگترین انقلابهای علمی بشر نامبرده می شود. امروز علومی که هیچگونه ربطی به یکدیگر نداشته اند، زمینه آمیزششان فراهم شده است.
نظریه دود 10 سال پیش در سال 1994 توسط لئونارد ادلمن «Leonard Adleman» با عنوان: “استفاده از DNA برای حل مجموعه ای از مسائل ریاضی”، مطرح شد. ادلمن که استاد دانشگاه کالیفرنیای جنوبی است، پس از مطالعه کتاب «بیولوژی ملکولی ژنها» نوشته جیمز واتسن «James Watson» (دانشمندی که در سال 1953 ساختار ژنها را کشف کرد) به این نتیجه رسید که ساختار DNA، به صورت عام دارای توان محاسباتی «Compvting Potential» است.
همه جنجالها از مقاله وی در مجله سانیس «Science» شروع شد. مقاله ادلمن در مورد تشریح روش جدیدی در حل مساله محاسباتی مشهور مسیر مستقیم همیلتون «Hamiltons Directed Path» (این مساله مربوط به یافتن کوتاهترین راه بین چند شهر است به شرطی که از هر شهر تنها یک مرتبه عبور شود) بود. در این مساله هر چقدر تعداد شهرها بیشتر شود، مساله به صورت تصاعدی دشوارتر خواهد شد. ادلمن این مساله را هنگامی که تعداد شهرها برابر 7 است از طریق ساختار DNA محاسبه کرد. پیش از تشریح الگوریتم ادلمن در حل این مساله، اشاره به پاره ای نکات خالی از فایده نخواهد بود.
حل مسئله از الگوریتم ادلمن به صورت دستی حدود 7 روز وقت نیاز خواهد داشت، در صورتی که برای حل مساله از روش عادی (آزمون و خطا) کمتر از یک ساعت زمان نیاز است که نتیجه ناامید کننده ای است ولی زمانی که 7 شهربه 70 شهر تبدیل شود، مساله برای قوی ترین سوپر کامپیوترهای امروزی نیز بسیار پیچیده خواهد بود، چرا؟
از این رو که کامپیوترهای امروزی تمام مسیرها را باید به صورت منفرد آزمایش کنند که این عمل نیز به صورت خطی «Line Ar» انجام می شود. (کامپیوترها سیلیکون قادرنیستند به صورت همروند یا موازی «Paralel» کار کنند) دقیقاً مانند اینکه شما یک دسته کلید و یک قفل دارید، مطمئناً نمی توانید همه کلیدها را یکجا آزمایش کنید.
حال فرض کنید 70 شهرمرتبط به هم داریم، چند راه مختلف برای رسیدن از یک شهرخاص به شهر خاص دیگری وجود دارد؟ نیازی به محاسبه نیست، زیرا این عدد، یک عدد نجومی است. این دقیقاً همان نقطه‌ای است که ضعف کامپیوترهای امروز را نمایان می کند. DNA می تواند ما را از این بن بست نجات دهد از آنجاییکه توانایی ذخیره سازی و پردازش موازی را دارد. با توجه به این نکته مراحل الگوریتم ادلمن در حل مسئله مسیر مستقیم همیلتون اینگونه خواهد بود:
1- تولید راندوم راههای مختلف در گراف.
2- نگهداری راههایی که با A شروع می شوند و به G ختم می شوند.
3- با توجه به اینکه گراف شامل 7 شهر می باشد، نگهداری تمام مسیرهایی که از 7 شهر عبور کرده اند.
انشینی برای سیلیکون:
بیش از چهل سال است که ریز پردازنده های سیلیکونی قلب محاسبات را تشکیل می دهند. طبق قانون مور «Moore's Law» در هر 18 ماه دیوایسهای CPU دو برابر خواهند شد. بسیاری از دانشمندان معتقدند قانون مور به نهایت خود نزدیک شده است به این مفهوم که پردازنده های سیلیکونی چه از لحاظ متمرکز سازی و چه از لحاظ سرعت بیش از این توان پیشرفت ندارند. تراشه هایی که با DNA ساخته خواهند شد تراشه های بیولوژیکی «Bio-Chips» نام دارند. جایگزینی DNA با سیلیکون مزایای بیشماری دارد از جمله:
1- تا زمانی که موجود زنده وجود داشته باشد منبع DNA تامین خواهد بود.
2- این ذخیره طبیعی عظیم موجب خواهد شد DNA به طور کلی منبع ارزانی باشد.
3- برخلاف مواد شیمیایی سمی و خطرناک که امروز در تولید تراشه های کامپیوتری استفاده می شوند، تراشه ها بر پایه DNA که منشا بیولوژیکی دارند سمی نیستند و از آنجا که طبیعی هستند به راحتی قابل تجربه می باشند.
4- کامپیوترها بر پایه DNA بارها و بارها سریعتر، کوچکتر و با قابلیت ذخیره‌سازی بالاتری نسبت به کامپیوترهای سیلکون خواهند بود. در یک سانتیمتر مکعب می توان 10 تریلیون مولکول DNA جا داد. این فضا قابلیت ذخیره سازی 10 ترابایت اطلاعات و پردازش 19 تریلیون واحد محاسباتی را در یک لحظه داراست. یک پونه (453/69243گرم) DNA توانی برابر تمام کامپیوترهای ساخته شده را خواهد داشت!
اعتماد شما سرمایه ما
معرفی و دانلود فایل کامل تحقیق بررسی کاربرد میکروسکوپ TEM
| دسته بندی | فنی و مهندسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 15 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 19 |
تحقیق بررسی کاربرد میکروسکوپ TEM در 19 صفحه ورد قابل ویرایش
مقدمه
نمونه های مناسب برای میکروسکوپ TEM بایستی بسته به ولتاژ بالای اعمالی ضخامتی در حدود چند صد نانومتر داشته باشند. یک نمونه ایده آل بایستی نازک باشد. نماینده عمق قطعه باشد، تمییز و صاف با دو سطح کاملاً موازی باشد به راحتی قابل حمل باشد، هادی بوده، عاری از جدایش (Segregation) سطحی باشد و Self-Supporting باشد. همه این خواسته ها همواره برآورده نمی شوند تکنیک های آماده سازی معمولاً مناجر به تولید نمونه گوه ای شکل می شوند که دارای یک زاویه کوچک گوه هستند.
آماده سازی نمونه می تواند نبه دو مرحله، آماده سازی ابتدایی و نازک سازی نهایی تقسیم شوند. آماده سازی اولیه از چند مرحله تشکیل شده که البته برخی از آنها می‌توانند حذف شوند.
آماده سازی اولیه نمونه
اولین گام در تهیه نمونه، بریدن یک تکه از نمونه اصلی است. در این خصوص لازم است که دیدگاه ها و نکات مورد مطالعه نیز مد نظر باشد. در مرحله اخیر به احتمال زیاد نمونه دارای حداقل دو سطح خشن بوده، ضخامت آن بسته به دستگاه و روش برشکاری است. یک اره با دندانه های ریز می تواند زبری ها و حفراتی به اندازه حدود یک میلی متر بر روی ساختار نمونه فلز نرم ایجاد نماید. حداقل این عیوب در صورت استفاده از ماشین های برشکاری جرقه های یا به بکارگیری چرخ های برنده الماسه و یا سیم های گردان به همراه استفاده از دوغاب سایشی، حاصل می گردد.
انتخاب روش برش نمونه به ویژگی های آن بستگی دارد. در فصل دوم به انواع روش های برشکاری نمونه اشاره شده است.
آماده کردن سطوح صاف
بعد از این که ضخامت نمونه بریده شده به 5/0 تا 3 میلی متر رسید، لازم است که سطوح نمونه به صورت صاف و موازی درآیند. بدین منظور از ماشین های سنگ زنی، سنباده زنی و پرداخت کاری استفاده می شود. برای به حداقل رساندن عیوب ایجادی در سطح نمونه، استفاده از ساینده نرم و ریزدانه توصیه شده است. ورقه‌هایی از نمونه با سطوح موازی و به ضخامت 100 (و کمتر) در اکثر موارد با استفاده از پرداخت کاری با پودرهای ساینده ای با دانه بندی 600 بدست خواهد آمد. اگر تنها به نمونه‌ای پولکی شکل با قطر 3 میلی متر نیاز باشد، در شرایط صنعتی می توان از صفحات گردان استفاده به عمل آورد. با به کارگیری وسایلی دقیق تر و پیشرفته تر از این دست می توان به ضخامت هایی کمتر از 50 نیز دست یافت. با استفاده از چرخ های ساینده و پرداخت کاری این امر قابل حصول است.
نازک کردن شیمیایی Chemical Thinning
روشی که در آن می توان حداقل تخریب ها را در یک نمونه بدست آورد، پرداخت کردن شیمیایی است. با استفاده از این روش، برخی عیوب شناخته شده در مراحل مکانیکی آماده سازی نمونه تا حدودی از بین می رود، اما به دست آوردن سطوح موازی در نمونه مشکل به نظر می رسد. ماشین هایی که در آن با استفاده از فرآیندهای شیمیایی می توان ضخامت را کنترل نمود، در دسترس هستند. در این دستگاه ها هر دو سطح نمونه همزمان با یک محلول خورنده پرداخت می شوند. اگر ماده نمونه زیاد باشد، کل نمونه در محلول غوطه ور شده و هیچ تلاشی برای جلوگیری از خوردگی لبه‌ها صورت نمی گیرد. به عبارت دیگر نمونه به اندازه کافی خورده شده و پرداخت می‌شود. بنابراین با به کارگیری این روش نیازی به تهیه نمونه های اولیه بسیار کوچک نیست.
ساختن یک دیسک
بسیاری از روشهای اتوماتیک نیاز به یک نمونه دیسکی شکل به قطر 3 میلی متر (100/0 اینچ) دارند. یک چنین دیسکی براحتی قابل حمل است و بطور مستقیم در اکثر میکروسکوپها، حتی بدون گیره جاگیری می شود و همچنین پشتیبانی ساختاری خوبی را برای نازکترین قسمتهای قطعه مهیا می کند. گهگاهی ماده می تواند در ابتدا بصورت مفتولی به قطر mm3 (1/0 اینچ) آماده شود، نکه از آن دیسکهایی توسط ابزار برش الماسه ای جدا می شوند. اینچنین دیسک هایی معمولاص به ضخامت تقریباً 1 میلی متر (04/0 اینچ) خواهند بود و می توانند با روشهایی که در بالا پیش از نازک سازی نهایی تشریح شد نازکتر شوند.
اما معمولاً در وسط، دیسک بشقابی می شود تا ضخامت 1 میلی متر (04/0اینچ) را در لبه های خارجی تر (که حمل و نقل را توسط موچین آسان می کند) و کمتر از 100 میکرومتر را در مرکز داشته باشد.
بشقابی کردن (Dimoling) که زمان کمتری نسبت به نازک سازی نهایی نیاز دارد، می تواند بصورت مکانیکی با پرداخت الکتریکی و یا بمباران یونی انجام گیرد. نیازی نیست که این بشقاب سطح پویش شده بدون خدشه ای داشته باشد بنابراین فرآیند بشقابی کردن نیازی به کنترل دقیق به عنوان نازکسازی نمونه ندارد.
سریعترین روش تهیه یک دیسک 3 میلی متری (1/0 اینچی) پانچ کردن دیسک توسط یک دستگاه فلکه کاری شعبه ای با یک قطر داخلی 3 میلی متر (1/0 اینچ) می‌باشد. این روش برای فلزات شکل پذیر (Ductile) مناسب است نه برای مواد ترد. البته صدمات غیر منتظره امکان وقوع دارد بطور مثال گزارش شده است که دیسکهای فولادی ممکن است در قسمتهای بشقابی شده پس از پانچ شدن حاوی
باشند.
روشهای آرامتر و ظریفتر برای برش دیسک ها از ورقه ها زمان بیشتری نیاز دارد. رایجترین روشها شامل استفاده از یا برنده های می‌باشد.
نازک کردن نهایی نمونه Final Thinning
پرداخت الکتریکی Electropolishing
پرداخت الکتریکی یا الکتروپولیش اغلب برای رساندن ضخامت نمونه به ضخامت نهایی مورد استفاده قرار می گیرد. عملیات پرداخت الکتریکی در یک سلول حاوی الکترولیت که در آن نمونه در حالت آند قرار دارد، با اعمال یک پتانسیل مناسب برای حل کردن مقدار کنترل شده ای از نمونه، انجام می شود. این عمل تا ایجاد یک سوراخ در نمونه ادامه می یابد. محدوده عبور الکترون در TEM، نوار باریکی در محیط همین سوراخ است.
سلول پرداخت الکتریکی در واقع با حذف برجستگی ها و نامنظمی ها بسیار ریز سطح نمونه؟، آنرا پرداخت می نماید. این امر باعث صاف شدن سطح و در نهایت نازک شدن یکنواخت، کامل و سریع نمونه می شوند. مراحل گوناگون فرآیند در شکل ( ) ارایه شده است. پرداخت الکتریکی در واقع روشی عکس فرآیند آبکاری الکتریکی است. در این روش، قطعه مورد پرداخت، آند قرار داده می شود و لذا گرایش به حل شدن در الکترولیت دارد. الکترولیت و چگالی جریان طوری کنترل می‌شوند که اکسیژن آزاده شده در آند، نقاط برجسته قطعه را اکسید نماید. فلز اکسید شده در الکترولیت حل شده و در نتیجه سطحی صیقلی مانند صیقل کاری مکانیکی بدست می آید.
شکل ( ): مراحل پرداخت کاری الکتریکی.
نمونه‌خشن(الف) باید پرداخت شده(ب)،صاف شده(ج) و به صورت یکنواخت نازک شود(د).
در محلول الکترولیت سلول معمولاً یک عامل اکسید کننده و یک معرف حضور دارند که باعث ایجاد یک لایه چسبناک، غلیظ و پایدار بر روی نمونه می شوند. پرداخت کاری نرم با حل شدن نمونه همراه بوده و همان طوری که در شکل ( ) نشان داده شده است، با طول مسیر نفوذ از فیلم چسبناک تا الکترولیت کنترل می شود. هرچه نقاط سطح نمونه به سطح آزاد الکترولیت نزدیک تر باشند، عملیات حل شدن نسبت به محیط اطراف سریع تر صورت می گیرد. بدین ترتیب یک سطح نرم به دست می آید که از روشنایی و براقی آن قابل تشخیص است.
شکل ( ): عمل پرداخت کاری الکتریکی نرم. یک لایه چسبناک (V) بین نمونه (S) و الکترولیت (E) وجود دارد. نقاط بالاتر دارای مسیر نفوذ کوتاه تری از لایه بوده و بنابراین پردخت سریعتر صورت می گیرد.
از آن جا که می بایست لایه چسبناک نازک نگه داشته شود، لازم است که الکترولیت محتوی یک ماده حل کننده لایه چسبناک، یک عامل اکسید کننده و یک تشکیل دهنده لایه باشد. گاهی یک نوع معرف می تواند به هر سه گونه رفتار نموده و الکترولیت را ساده نماید. یکی از این معرف ها محلول رقیق اسید پرکلریک (HClO4) در اتانول می باشد که یک عامل پرداخت کننده مرسوم است. هرچند گاهی الکترولیت های پیچیده ای با بیش از 3 الی 4 جزء نیز مشاهده می شود. در چنین مواردی یک عامل اکسید کننده نظیر اسیدپرکلریک (HclO4) یا اسید نیتریک (HNO3)، یک تشکیل دهنده لایه مانند اسید فسفریک (H3PO4) و اسیدهای دیگری چون اسید سولفوریک (H2SO4) برای حل کرد اکسیدها و نیز یک رقیق کننده ای که می تواند غلیظ هم باشد مثل گلیسرول برای کنترل کردن سرعت واکنش، حضور دارد.
ترکیب الکترولیت با تغییرات اولیه پتانسیل کاربردی تعیین می شود. از طرف دیگر پتانسیل پایین به اچ شدن نمونه و پتانسیل بالا به سوراخ شدن و عدم پرداخت کاری منجر می گردد. بدیهی است می بایست از هر دو گونه شرایط مذکور دوری جست. شرایط صحیح عملکرد با مطالعه منحنی عملی ولتاژ- جریان قابل تشخیص است. در یک سلول پرداخت الکتریکی پایدار منحنی مذکور می تواند بدان گونه که در منحنی A شکل ( ) آمده ملاحظه گردد. پرداخت کاری بهینه در منطقه فلات منحنی رخ می دهد. هرچند یک پتانسیواستات برای اندازه مقدار واقعی منحنی ولتاژ- جریان مورد نیاز است. به دلیل وجود مشکلات بسیار در حصول شرایط پایدار، تحقیقات خبره کمتری برای رسم منحنی های تجربی انجام شده است. یک تجربه عملی چیزی شبیه منحنی B شکل ( ) را به دست داده که چندان مفید هم نیست. در مجموع تحقیقات انجام شده مبین شروع فرآیند با پتانسیل توصیه شده است. فراتر رفتن پتانسیل، باعث اچ شدن و فروتر رفتن آن منجر به حفره دار شدن نمونه خواهد گشت.
روش پنجره The Window Technique
آخرین مرحله نازک کردن نمونه از صفحات حدود 125 به ضخامتی نهایی تلاش های تحقیقی فراوانی را به خود جذب نموده است. در این میان متغیرهایی چون شکل هندسی آند و کاتد. بامداری ولتاژ، دمای محلول و تلاطم الکترولیت همگن مورد مطالعه قرار گرفته اند. رساندن نمونه به ضخامت هایی در حدود و رقم مذکور با روشهایی چون نازک کردن شیمیایی، پرداخت الکتریکی، کوبیدن، استفاده از جرقه و ماشین کاری، با به کارگیری ظرایف و نکاتی امکان پذیر است.
شکل ( ): منحنی ولتاژ- جریان پردخت الکتریکی. منحنی A در حالت ایده آل بوده و بهترین شرایط پرداخت کاری در محدوده مرکزی به دست می آید. شرایط عملی منجر به پیدایش یک منحنی مشابه منحنی B می شود.
ابتدایی ترین روش پرداخت الکتریکی که به نام “روش پنجره” شناخته شده است، توسط Bollman (1965) ارایه شد. طرح عملکرد این شیوه در شکل ( ) ملاحظه می شود. این روش بر سرعت گوناگون خوردگی مناطق مختلف سطح تکیه دارد. نمونه اولیه مورد استفاده در این روش مربعی با ابعد 2*1 سانتی متربوده، توسط گیره‌ای شبیه موچین در الکترولیت آویزان است. به منظور حفاظت در برابرحمله محلول، نمونه با یک لاک مقاوم به اسید پوشش شده است درون وان الکترولیت مواد به ارتفاع کافی حضور داشته و همزن مغناطیسی موجود تلاطم و گردش مناسب محلول را ایجاد می نماید.
نمونه به قطب مثبت (آند) متصل است. کاتد نیز ورقه هایی از همان جنس نمونه یا موادی خنثی نظیر پلاتین یا فولاد ضد زنگ می باشد. موچین نگهدارنده نمونه حتی می تواند با دست نگه داشته شده و با غوطه ور شدن نمونه در محلول، جریان برقرار گردد. در هر حال پس از برقراری جریان الکتریکی در داخل الکترولیت، نمونه آرام آرام خورده شده و به سمت ایجاد بخش هایی گلویی شکل حرکت می کند. به دلیل شفاف بودن ظرف و محلول الکترولیت، رویت فرآیند پرداخت الکتریکی و خورده شدن نمونه دایماً امکان پذیر خواهد بود. پس از سوراخ شدن این قسمت گلویی شده، نمونه مورد نظر برای TEM آماده خواهد بود. در نهایت چیزی که از نمونه باقی می‌ماند، شبیه پنجره است و نامگذاری این روش نیز به همین دلیل می باشد. در خاتمه نمونه به دست آمده را به منظور حذف مواد الکترولیت از روی آن در یک ظرف آزمایشگاهی حاوی حلال فرو برده و سپس شستشو می دهند. در شکل ( ) نمونه در دو حالت قبل و بعد از پرداخت الکتریکی نشان داده شده است.
نازک کردن با پرتوی یونی Ion-Beam Thinning
نازک کردن با استفاده از پرتوهای یونی اغلب برای نازک کردن ورقه ها و رساندن آنها به ضخامت نهایی مورد استفاده قرار می گیرند. در این روش، یک پرتو از اتم ها یا یون های یک گاز خنثی مستقیماً به نمونه برخورد نموده و اتم ها یا مولکول هایی از نمونه در محل برخورد یون متصاعد می شوند. اگر این امر بتواند بدون تولید مواد مصنوعی و زاید انجام گیرد، نازک کردن یونی یک روش ایده ال برای آماده سازی ورقه های مواد هادی و غیر هادی خواهد بود.
این روش به پیش بینی و منظم نمودن چند اثر غیرقابل پیش بینی نظیر نشستن یون‌های پراکنده شده، توسعه توپوگرافی سطح زبر نمونه و گرم شدن نمونه نیازمند است. به همین دلیل لازم است که طبیعت یون ها، انرژی و جهت پیدایش آنها و نیز فرکانس ورودشان کنترل شود.
وقتی که یون ها دارای انرژی حدود ev100 باشند، می توانند اتم های سطحی را حذف نموده و پراکنده سازند. تعداد اتم های ساتع شده با برخورد هر پرتوی یون نیا اتم، بازده پراکنش (S) (Sputtering Yield) نامیده می شود. عموماً s و در نتیجه سرعت نازک شدن با انرژی یون و مقدار جرم یون بمباران کننده افزایش می یابد. از طرف دیگر مقدار s با افزایش جرم اتمی نمونه دچار کاهش می شود. حصول ضریب پراکنش بالا بدون تغییر شیمیایی نمونه با استفاده از آرگون امکان پذیر است. گازهای خنثای سبک تر تنظیم هلیم و نئون، سرعت نازک کردن بسیار آهسته تر و گازهای خنثای سنگین تر نظیر کریپتون و گزنون بسیار گران هستند.
انتخاب مقدار انرژی یون آسان است. مطابق شکل ( )، در ابتدا با افزایش انرژی یون، بازده پراکنش افزایش می یابد. اما پس از رسیدن به یک مقدار حداکثر، دوباره کاهش نشان می دهد. به عبارت دیگر یون ها در زیر سطح رسوب می کنند. در این حالت اتم های کمتری از سطح متصاعد می گردد. بنابراین مقدار انرژی بهینه در حدود kev10-1 می باشد که در این میان مقدار kev6-3 کاربردی تر است. از طرف دیگر بازده پراکنش به زاویه ای که یون ها به سطح برخورد می کنند، بستگی دارد. مطابق شکل ( ) زاویه معمولی مورد استفاده در محدود30-5 درجه می باشد.
سنگین ظاهر می شد.
شکل ( )
استفاده از میکروسکوپ SEM با قدرت تفکیک افزون بر 5 نانومتر (50 آنسگتروم) تا حدود زیادی نیاز به ماسک برداری از این نوع را برطرف کرد. روش ماسک برداری مستقیم هنوز در علم مواد برای چند مورد خاص، مانند مطالعه و معاینه سطح یک جزء بزرگ بدون بریدن آن یا مطالعه مواد رادیواکتیوکه نمی شود آنها را در یک میکروسکوپ عادی بی حفاظ قرار داد استفاده می شود.
اما، نوع دوم ماسک برداری که از تکنیک های استخراج بهره می برد هنوز مورد استفاده است و تمایل بر آن است که با گسترده شدن TEM های آنالیزی از اهمیت و گستردگی بیشتری برخوردار شد. مشکلات زیادی شامل مشخص نمودن ترکیب، ساختار کریستالی، یا جهت یابی ذرات فاز ثانویه آسان می شود اگر ذرات از زمینه آنها استخراج شوند و سپس بر پایه یک ماسک در میکروسکوپ پشتیبانی شوند ماسکهای استخراجی می توانند از جهات و موقعیت های نسبی ذرات فاز ثانویه محافظت کنند به شرطی که آنقدر کوچک باشند که بتوان آنها را با یک فیلم کربنی نازک تراز 1 میکرومتر پشتیبانی و 1 مقدار کرد.
ماسکبرداری استخراجی
اصول کلی این روش در شکل ( ) نموده شده است نمونه اچ می شود تا ذرات مورد نظر را بر روی سطح برجسته و آزادتر نماید. یک پوشش کربنی بکار برده می‌شود، و سپس ماسک ایجاد شده جدا می شود، ممکن است با یک اچ ثانویه تعداد زیادی از ذرات فاز ثانویه با ماسک منتقل شود، استفاده از محلول اچ مناسب در حفظ تعداد، شکل و توزیع ذرات در ماسک ضروری است. یک نمونه متالوژیکی عموماً در ابتدا بصورت کاملاً صاف پرداخت می شود تا جدا نمودن و بلند کردن ماسک تسهیل شود.
محلول شیمیایی اچ بایستی طوری انتخاب شود که زمینه را حذف کند اما ذرات مورد نظر و مورد نیاز را مورد حمله قرار ندهد. لایه اچ شده بایستی کم عمق و سطحی باشد تا ذرات ظاهر و برجسته شده اما حذف نشوند.
اعتماد شما سرمایه ما
معرفی و دانلود فایل کامل تحقیق بررسی کاربرد سوئیچ در شبکه و اینترنت
| دسته بندی | کامپیوتر و IT |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 21 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 21 |
تحقیق بررسی کاربرد سوئیچ در شبکه و اینترنت در 21 صفحه ورد قابل ویرایش
سوئیچ های LAN چطور کار می کنند؟
اگر مقالاتی راجع به شبکه یا اینترنت خواند ه باشید، می دانید که یک شبکه شامل گرها ( کامپیوترها ) یک رسانه اتصال ( باسیم یا بی سیم) و تجهیزات اختصاصی شبکه نظیر مسیر یاب ها (Routers ) و هاب ها می گردد.
در مورد اینترنت تمام این بخش ها با هم کار می کنند تا به کامپیوترتان اجازه دهند که اطلاعات را به کامپیوتر دیگری که می تواند در طرف دیگر دنیا باشد بفرستد.
سوئیچ ها بخش بنیادی اغلب شبکه های می باشند. آنها ارسال اطلاعات روی یک شبکه برای چندین کاربر در آن واحد بدون پایین آوردن سرعت همدیگر را ممکن می سازند.درست شبیه روترها که اجازه می دهند شبکه های مختلف با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، سوئیچ ها اجازه می دهند گره های مختلف ( یک نقطه اتصال شبکه، نوعاً یک کامپیوتر ) از یک شبیکه مستقیماً با دیگری به طریقی مؤثر و خالی از اشکال ارتباط برقرار کنند.
انواع بسیار متفاوتی از سوئیچ ها وشبکه وجود دارد. سوئیچ هایی که یک اتصال مجزا برای هرگروه در شبکه داخلی یک شرکت فراهم می کنند، سوئیچ های LAN نامیده می شوند.
اساساً یک سوئیچ یکسری از شبکه های لحظه ای ایجاد می کند که شامل فقط دو وسیله در ارتباط با یکدیگر در آن لحظه خاص می باشند. د راین مقاله ما روی شبکه های اترنت( Ethernet ) که از سوئیچ های LAN استفاده می کنند متمرکز خواهیم شد.
شما خواهید آموخت که یک سوئیچ LAN چیست وچطور transparent bridging کار می کند، علاوه بر این در مورد VLAN ها، trunking و spanning خواهید آموخت.
مبانی شبکه
دراینجا بعضی از بخش های بنیادی شبکه را ملاحظه می نمائید:
شبکه( Netawork ): یک شبکه، گروهی از کامپیوترهای متصل بهم می باشد به طوری که اجازه تبادل اطلاعات مابین کامپیوترها را می دهد
گره( Node): هر چیزی که به شبکه متصل می گردد، یک گره می باشد در حالیکه گره نوعاً یک کامپیوتر است، می تواند چیزهایی شبیه یک چاپگر یا CD-ROM tower هم باشد.
قطعه ( segment ) هر بخش از شبکه که بوسیله سوئیچ، bridge یا router از بخش های دیگر شبکه مجزا گردد، یک قطعه می باشد.
ستون فقرات ( Backbone ): کابل کشی اصلی یک شبکه که تمام قطعات به آن متصل می گردد، ستون فقرات شبکه می باشد. نوعاً ستون فقرات قابلیت حمل اطلاعات بیشتری را از قطعات مجزا دارد. به عنوان مثال هر قطعه ممکن است نرخ انتقال (transfer rate )Mbps 10 داشته باشد، در حالیکه ستون فقرات ممکن است در Mbps 100 عمل کند.
توپولوژی: توپولوژی روشی است که هر گره بطور فیزیکی به شبکه متصل می گردد. توپولوژی های متداول عبارتند از:
BUS : هر گره به صورت زنجیروار( daisy - chained ) و متصل شده درست یکی بعد از دیگری در امتداد ستون فقرات شبیه به چراغ های کریسمس می باشد. اطلاعات فرستاده شده از یک گره در طول ستون فقرات حرکت می کند تا به گره مقصد برسد. هر انتهای شبکه bus باید جهت جلوگیری از پس جهیدن سیگنال فرستاده شده و به وسیله یک گره در شبکه هنگامیکه به انتهای کابل می رسد، با یک مقاومت ختم شود.
حلقوی( ring ) : مشابه با شبکه bus، شبکه های ring هم دارای گره های زنجیروار هستند. با این تفاوت که انتهای شبکه به سمت اولین گره بر میگردد و یک مدار کامل را تشکیل می دهد. دریک شبکه حلقوی هر گره ارسال و دریافت اطلاعات را بوسیله یک علامت ( token ) انجام می دهد. token همراه با هر گونه اطلاعات از اولین گره به دومین گره فرستاده می شود که اطلاعات آدرس شده به آن گره استخراج و هر اطلاعاتی را که می خواهد بفرستد به آن اضافه می کند.سپس دومین گره token و اطلاعات را به سومین گره پاس می دهد و همین طور تا دوباره به اولین گره برگردد. فقط گره با token مجاز به ارسال اطلاعات می باشد. تمام گره های دریگر باید صبر کنند تا token به آنها برسد.
ستاره ای (Star ): در یک شبکه ستاره ای هر گره به یک دستگاه مرگزی به نام Hub متصل می شود. هاب سیگنالی را که از هر گره می آید می گیرد و آن را به تمام گره های دیگر شبکه می فرستد. یک هاب هیچ نوع فیلترینگ و مسیر یابی( routing ) اطلاعات را انجام نمی دهد. هاب فقط یک نقطه اتصال است که تمام گره های مختلف را به هم وصل می کند.
توپولوژی شبکه Star
Star bus : متداول ترین توپولوژی شبکه مورد استفاده امروزی یعنی star bus اصول توپولوژی های star و bus را برای ایجاد یک محیط شبکه همه منظوره ترکیب می کند. گره ها در نواخی خاص به هاب ها ( برای ایجاد star ) متصل می شوند و هاب ها در امتداد ستون فقرات شبکه ( شبیه به یک شبکه bus ) بهم متصل می گردند. اغلب اوقات همچنانکه در مثال زیر دیده می شود ستاره ها در ستاره ها به شکل تودرتو هستند:
شبکه محلی ( Local Area Network-LAN ): یک LAN شبکه ای از کامپیوترهایی است که در مکان فیزیکی عمومی یکسان، معمولاً در یک ساختمان یا یک فضای باز واقع شده اند. اگر کامپیوترها بسیار پراکنده و دور از هم ( در میان شهر یا در شهرهای مختلف ) باشند، در آن صورت نوعاً یک شبکه گسترده ( Wide Area Network-WAN ) مورد استفاده قرار می گیرد.
( NIC ) Network Interface Card : هر کامپیوتر ( اغلب دستگاه های دیگر)از طریق یک NIC به شبکه متصل می گردد. در اغلب کامپیوترهای رومیزی NIC یک کارت اترنت ( 10یا 100 Mbps ) است که داخل یکی از شکاف های مادر برد کامپیوتر قرار می گیرد.
Media Access Control (MAC) address : آدرس فیزیکی هر دستگاه در شبکه می باشد ( مثل آدرس NIC در یک کامپیوتر). آدرس MAC دو قسمت دارد که طول هر کدام 3 بایت است. اولین 3 بایت معرف شرکت سازنده NIC می باشد دومین 3 بایت شماره سریال NIC است.
Unicast : انتقال از یک گره یک بسته ( packet ) را به آدرس یک گروه خاص می فرستد. دستگاه های ذی نفع در این گروه بسته های آدرس شده به گروه را دریافت می کنند. مثالی از این مورد می تواند یک روتر Cisco باشد که یک update را به تمام روترهای دیگر Cisco می فرستد.
Broadcast: در یک broadcast، یک گره بسته را به قصد ارسال به تمام گره های دیگر شبکه می فرستد
برخورد و همچنین نیاز به فیلترینگ را برطرف خواهد کرد.
افزونگی و طوفان داده پراکنی Redundancy and Broadcast Stroms))
وقتی پیشتر راجع به شبکه های باس و رینگ صحبت کردیم، یک نتیجه بحث، احتمال وجود یک نقطه خراب بود. در شبکه star یا star-bus بیشترین پتانسیل برای از کار انداختن بخشی یا تمام شبکه، سوئیچ یا هاب است. به مثال زیرنگاهی بیاندازید:
در این مثال اگر سوئیچ A یاC خراب شود، گره های متصل به آن سوئیچ خاص تحت تأثیر قرار خواهند گرفت، اما گره ها در دو سوئیچ دیگر هنوز می توانند تبادل اطلاعات نمایند. با این حال اگر سوئیچ B خراب شو کل شبکه از کار خواهد افتاد. چه اتفاقی خواهد افتاد اگر قطعه دیگری را به شبکه مان جهت اتصال سوئیچ های A وC اضافه کنیم؟
در این مورد حتی اگر یکی از سوئیچ ها خراب شود، شبکه بکار خود ادامه خواهد داد. این کار افزونگی ( redundancy ) را فراهم می آورد که بطور مؤثری نقطه واحد خرابی را برطرف می کند. اما حالاا ما یک مشکل جدید داریم. در آخرین بخش شما پی بردید که چگونه سوئیچ هایی که حالا دریک حلقه متصل شده اند، کاملاً امکان پذیر است که یک بسته از یکگره به سوئیچ از دو قطعه مختلف وارد شود به عنوان مثال فرض کنید که گره B به سوئیچ A متصل باشد و احتیاج به تبادل اطلاعات با گره A در قطعه B داشته باشد. سوئیچ A نمی داند چه کسی گره A می باشد بنابراین بسته را پخش سیل آسا می کند.
بسته از طریق قطعه A یا قطعه C به دو سوئیچ دیگر (B و C) نقل مکان می کند. سوئیچ B گره B را به lookup table که برای قطعه A نگهداری می کند اضافه خواهد کرد، در حالیکه سوئیچ C آن را به lookup table برای قطعه C اضافه می کند. اگر هیچ یک از این دو سوئیچ هنوز آدرس گره A را یاد نگرفته باشد، آنها قطعه B را در جستجوی گره A پخش سیل آسا خواهند کرد. هر سوئیچ بسته فرستاده شده بوسیله سوئیچ دیگر را خواهد گرفت و دوباره فوراً آن را پخش سیل آسا خواهند کرد چون هنوز نمی دانند چه کسی گره A است سوئیچ A بسته را از هر قطعه دریافت و آن را به قطعه دیگر پخش سیل آسا خواهد کرد. این امر باعث بوجود آمدن یک طوفان داده پراکنی (brouadcast storm) خواهد شد، بطوری که بسته ها توسط هر سوئیچ پراکنده شده، دریافت و دوباره پراکنده می شوند که نهایتاً منجر به تراکم شبکه بالقوه شدید خواهد گردید. که این هم مارا به درخت های پوشا ( spanning trees) می رساند...
درخت های پوشا ( spanning trees)
جهت جلو گیری از طوفان های داده پراکنی و دیگر تأثیرات جانبی ناخواسته حلقه زدن، شرکت Digital Equipment Corporation پروتکل درخت پوشا ( spanning -tree protocoi-STP) را که تحت عنوان مشخصات d1،802 توسط مؤسسه مهندسین برق و الکترونیک ) IEEE) استاندارد شده بود، اساساً یک درخت پوشا از الگوریتم درخت پوشا ( spanning-tree algorithm-STA) استفاده می کند که در می یابد که سوئیچ بیش از یک مسیر برای تبادل اطلاعات با یک گره دارد، تعیین می کند کدام مسیر بهترین است و بقیه مسیر ها را می بندد. جالب اینکه رد مسیر(های) دیگر را نگه می دارد، فقط در مورد مسیر اولیه خارج از دسترس می باشد.
در اینجا می پردازیم به اینکه STP چطور کار می کند:
به هر سوئیچ یک گره ID اختصاص داده می شود، یکی برای خود سوئیچ و یکی برای هر پورت در سوئیچ شناسه سوئیچ، به نام شناسه پل ( BridgeID-BID) ، 8 بایت طول دارد و شامل یک تقدم پل (2بایت)همراه با یکی از آدرس های MAC سوئیچ(6بایت) می باشد. هر شناسه پورت ( port ID) ، 16 بیت بوده و دو قسمت دارد: یک قسمت تنظیم تقدم که 6 بیتی بوده و قسمت دیگر شماره پورت که 10 بیتی می باشد.
برای هر پورت یک مقدار هزینه مسیر ( pathwost) فرض می شود. این هزینه نوعاً بر اساس راهنمایی که به عنوان بخشی از استاندارد d1،802 بنا نهاده شده می باشد. مطابق با مشخصات اصلی، مقدار هزینه برابر با Mbps 1000 ( یک گیگابیت در ثانیه) تقسیم بر پهنای باند قطعه متصل به پورت است. بنابراین یک اتصال Mbps 10 هزینه برابر با 100 ( 10/1000) خواهد داشت. برای جبران افزایش سرعت شبکه ها به آن سوی محدوده گیگابیت، هزینه استاندارد کمی اصلاح شد ه است. مقادیر هزینه جدید عبارتند از:
روترها و سوئیچینگ لایه 3
درحالیکه اغلب سوئیچ ها در لایه اطلاعات ( لایه 2) از مدل مرجع OST عمل می نمایند، بعضی از انها ویژگی های یک روتر را ترکیب و در لایه شبکه ( لایه 3) هم عمل می کنند. در حقیقت یک سوئیچ لایه 3 بطور باور نکردنی مشابه با یک روتر می باشد.
هنگامی که یک روتر بسته ای را دریافت می کند، در آدرس های مبدأ و مقصد لایه 3 برای تعیین مسیری که بسته باید بپیماید، نگاه می کند. یک سوئیچ استاندارد به آدرس هی MAC برای تعیین مبدأ و مقصد یک بسته تکیه می نماید، که شبکه گذاری لایه 2 (اطلاعات ) می باشد.
تفاوت اساسی بین یک روتر و سوئیچ لایه 3 اینست که سوئیچ های لایه 3 دارای سخت افزار بهینه شده برای عبور اطلاعات با سرعت سوئیچ های لایه 2 و در عین حال تصمیم گیری در مورد اینکه چطور ترافیک در لایه 3 درست شبیه به یک روتر منتقل شود، می باشد. در محیط LAN یک سوئیچ لایه 3 معمولاً سریع تر از یک روتر می باشد زیرا برمبنای سخت افزار سوئیچینگ ساخته می شود. در حقیقت خیلی از سوئیچ های لایه 3 سیسکو ( Cisco) عملاً روترهایی هستند که سریعتر عمل می کنند زیرا بر اساس سخت افزار سوئیچینگ با تراشه های سفارشی داخل جعبه ساخته می شوند. تطبیق الگو و cache کردت در سوئیچ های لایه 3 مشابه با یک روتر است.
هر دو از یک پروتکل مسیریابی و جدول مسیر یابی برای تعیین بهترین مسیر استفاده می نمایند. با این حال یک سوئیچ لایه 3 قابلیت برنامه ریزی مجدد سخت افزار با اطلاعات مسیریابی لایه 3 را بصورت پویا دارد. این آن چیزی است که اجازه پردازش سریع تر بسته را می دهد. در سوئیچ های لایه 3 فعلی اطلاعات دریافت شده از پروتکل های مسیر یابی حهت به روز آوری جداول caching سخت افزار استفاده می گردند.
LAN های مجازی( VLANS)
همچنانکه شبکه ها در اندازه و پیچیدگی رشد می کنند، خیلی شرکت ها به شبکه های محلی مجازی ( Virtual Local Area Networks-VLANs) برای فراهم کردن برخی روش های ساختار دهی این رشد بطور منطقی روی می آورند. اساساً یک VLAN مجموعه‌ای از گره‌هاست که در یک دامنه داده پراکنی (broadcast domain) واحد که بر مبنای چیزی غیر از محل فیزیکی می‌باشد، با هم گروه‌بندی شده‌اند. شما قبلاً در مورد broadcast ها و اینکه چطور یک روتر broadcast ها را عبور نمی‌دهد، آموختید. یک دامنه broadcast ، یک شبکه ( یا بخسی از یک شبکه ) است که بسته broadcast را از هر گروه در شبکه دریافت خواهد کرد. در یک شبکه، هر چیز در هر طرف از ورتر تمام دامنه broadcast آن طرف می‌باشد. یک سوئیچ که شما VLAN ها را روی آن بکار برده‌اید، چندین دامنه broadcast مشابه با یک روتر دارد. اما شما هنوز نیاز به روتر ( یا موتور مسیریابی لایه 3 ) برای مسیریابی از یک VLAN به VLAN دیگر دارید سوئیچ نمی تواند به تنهایی چنین کاری را انجام دهد. در اینجا برخی از دلایل متعارف که چرا یک شرکت ممکن است VLAN ها را داشته باشد آورده شده است:
امنیت (Security ): جداسازی سیستم‌هایی که اطلاعات حساس دارند از بقیه شبکه، شانس دسترسی افراد به اطلاعاتی را که مجاز به دیدن آن نیستند، کاهش می‌دهد.
اعتماد شما سرمایه ما
معرفی و دانلود فایل کامل تحقیق بررسی کاربرد ترانسفورماتورها در انتقال انرژی برق
| دسته بندی | برق |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 70 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 43 |
تحقیق بررسی کاربرد ترانسفورماتورها در انتقال انرژی برق در 43 صفحه ورد قابل ویرایش
پیشگفتار :
پیدایش ترانسفورماتور در صنعت برق دو تحول عمده در این صنعت بوجود آورده است :
1- ارتباط سراسری میان شبکه های مصرف و تولید در سطح یک یا چند کشور
2- امکان طراحی وسایل الکتریکی با منابع تغذیه دلخواه.
گستردگی منابع انرژی در سطح هر کشور و مقرون به صرف بودن تاسیس نیروگاههای برق در نزدیکی منابع انرژی ، همچنین ضرورت تعیین محلی خاص برای احداث سدها سبب می شود که هنگام انتقال انرژی الکتریکی با ولتاژ پایین ، تلفات زیادی در انرژی تولید شده به وجود آید. بنابراین ، یا باید نیروگاههای برق ، محلی طراحی شوند یا به دلیل پایین بودن بازده اقتصادی از احداث آنها صرفنظر شود. بهره گیری از ترانسفورهای قدرت موجب افزایش ولتاژ جریان انتقال و کاهش تلفات انرژی به مقدار زیاد می شود، در نتیجه :
1- مشکل انتخاب محل نیروگاه را بر طرف می کند.
2- ایجاد شبکه سراسری را میسر می سازد.
3- مدیریت بر شبکه مصرف و تولید را به مراتب گسترش می دهد
از سوی دیگر کاهش ولتاژ جریان متناوب شبکه با استفاده از ترانسفورماتور امکان طراحی وسایل الکتریکی ، الکترونیکی ، صوتی ، تصویری و سیستم های کنترل را با هر ولتاژ لازم فراهم می آورد . همچنین به علت طراحی مدارهای فرمان الکتریکی با ولتاژ کمتر، ایمنی تکنیسینها و کارگران فنی مربوطه در هنگام کار افزایش می یابد.
اصول و طرز کار ترانسفورماتور
ترانسفورماتور دستگاه استاتیکی ( ساکن ) است که قدرت الکتریکی ثابتی را از یک مدار به مدار دیگر با همان فرکانس انتقال می دهد . ولتاژ در مدار دوم می تواند بیشتر یا کمتر از مدار اول بشود، در صورتیکه جریان مدار دوم کاهش یا افزایش می یابد.
بنابراین اصول فیزیکی ترانسفورماتورها بر مبنای القاء متقابل می باشد که بوسیله فوران مغناطیسی که خطوط قوای آن اولیه و ثانویه را قطع می کند، ایجاد می گردد.
ساده ترین فرم ترانسفورماتورها بصورت دو سیم القائی است که از نظر الکتریکی از یکدیگر جدا شده هستند ولی از نظر مدار مغناطیس دارای یک مسیر با مقاومت مغناطیس کم می باشد .
هر دو سیم پیچ اولیه و ثانویه دارای اثر القایی متقابل زیاد می باشند . بنابراین اگر یک سیم پیچ به منبع ولتاژ متناوب متصل شود، فلوی مغناطیسی متغیر بوجود خواهد آمد که بوسیله مدار مغناطیسی ( هسته ترانسفورماتور که از یکدیگر عایق شده اند ) مدارش بسته شده و در نیتجه بیشتر فلوی مغناطیسی مدار ثانویه را قطع نموده و تولید نیروی محرکه التریکی می نماید. ( طبق قانون فاراده نیروی محرکه القاء شده ) . اگر مدار ثانویه ترانسفورماتور بسته باشد یک جریان در آن برقرار می گردد و می توان گفت که انرژی الکتریکی سیم پیچ اولیه ( بوسیله واسطه مغناطیس ) تبدیل به انرژی الکتریکی در مدار ثانویه شده است .
تعریف مدار اولیه و ثانویه در ترانسفورماتور.
بطور کلی سیم پیچ که به منبع ولتاژ متناوب متصل می گردد را سیم پیچ اولیه یا اصطلاحاً «طرف اول » و سیم پیچی که این انرژی را به مصرف کننده منتقل می کند ، سیم پیچ ثانویه « طرف دوم » می نامند .
حال می توان بطور کلی مطالب فوق را بصورت زیر جمع بندی نمود:
بنا به تعریف ترانسفورماتور وسیله ایست که :
1- قدرت الکتریکی را از یک مدار به مدار دیگر انتقال می دهد. بدون آنکه بین دو مدار ارتباط الکتریکی وجود داشته باشد.
2- در فرکانس مدار هیچگونه تغییری ایجاد نمی نماید.
3- این تبدیل بوسیله القاء الکترومغناطیسی صورت می گیرد.
4- در صورتیکه مدار اولیه و مدار ثانویه بسته باشند ، این عمل بصورت القای متقابل و نفوذ در یکدیگر صورت می گیرد.
ساختمان ترانسفورماتور :
اجزای یک ترانسفورماتور ساده عبارتند از :
1- دو سیم پیچ که دارای مقاومت اهمی و سلفی می باشند.
2- یک هسته مغناطیسی .
3- قسمتهای دیگری که اصولاً مورد لزوم می باشند عبارتند از :
الف : یک جعبه برای قرار دادن سیم پیچ ها و هسته در داخل آن
ب : سیستم تهویه – که معمولاً در ترانسفورماتورهای با قدرت زیاد، علاوه بر سیستم تهویه می یابد مخزن روغن نیز برای خنک کردن بهتر کار گرفته شود.
ج : ترمینالهایی که باید سرهای اولیه و ثانویه روی آنها نصب شود.
خصوصیات هسته مغناطیسی :
در تمام انواع ترانسفورماتورها هسته از ورقه های ترانسفورماتور ( ورقه های دینامو ) ساخته می شود که مسیر عبور فوران مغاطیسی را با حداقل فاصله هوایی ایجاد نماید و جنس آن از آلیاژ فولاد می باشد که مقداری سیلیس به آن اضافه گردیده است.
با فعل و انفعالاتی که در متالوژی بر روی این نوع فولاد انجام می شود وعملیات حرارتی که صورت می گیرد سبب می شود که پر می ابلیته ( قابلیت هدایت مغناطیسی ) هسته بالا رفته و به عبارت دیگر تلفات هیستر زیس کاهش می یابد و بطور کلی مقاومت مغناطیسی کوچک می گردد.
از طرف دیگر برای کاهش تلفات ناشی از جریان گردابی فوکو هسته ترانسفورماتورها را به صورت ورقه می سازند و اصولاً یک طرف این ورقه ها را با ماده ای که بتواند فوران مغناطیسی را عبور دهد ولی عایق جریان الکتریکی باشد، می پوشانند و بنابراین این ورقه ها باید به ترتیبی چیده می شوند که از یکدیگر عایق الکتریکی باشند.
پراکندگی مغناطیسی :
در بحث قبلی فرض بر این بود که تمام فوران مغناطیسی سیم پیچهای ثانویه را قطع می کردند. اما در عمل غیر ممکن است که این شرط قابل تشخیص باشد. بهر حال معلوم شده است که تمام فوران ناشی از سیم پیچی اولیه سیم پیچهای ثانویه را قطع نمی کند بلکه قسمتی از آن یعنی مدار مغناطیسی را در هوا کامل کرده و از هسته نمی گذرد. این فوران پراکندگی موقعی که نیروی محرکه القائی بعلت تحریک آمپر دور اولیه بین نقاط b , a حادث می شود ، تولید می گردد و در امتداد راههای باریکه پراکندگی عمل می کند . بنابراین این فوران بعنوان پراکندگی اولیه معروف است و متناسب با آمپر دور اولیه است.
زیرا که دورهای ثانویه در اتصال مدار مغناطیسی تاثیر ندارد. فلوی با I1 هم فاز است و نیروی محرکه القایی را در اولیه ( نه در ثانویه ) ایجاد می کند . بهمین ترتیب عمل آمپر دور ثانویه( نیروی محرکه القایی ) در امتداد نقاط d, c فوران پراکندگی را ایجاد کرده و دور سیم پیچی های ثانویه ( نه دوره های اولیه ) با آن رابطه ای مستقیم دارد این فلوی با I2 همفاز بوده و نیروی محرکه القایی را در ثانویه تولید می کند ( نه در اولیه ) . در بارهای کم و بی باری آمپر دورهای اولیه و ثانویه کم هستند . و بنابراین فلوی های پراکندگی قابل صرفنظر هستند . اما موقعیکه بار افزایش می یابد از سیم پیچهای اولیه و ثانویه جریانهای زیادی می گذرد و بنابراین نیروی محرکه های آنها در حین عمل روی راههای باریکه بوجود آمده و فوران پراکندگی را افزایش می دهند.
همانطوریکه قبلاً گفته شد فوران پراکندگی متصل به هر سیم پیچ یک نیروی محرکه خود القاء در آن سیم پیچ تولید می کند بنابراین ، این اثر معادل یک مسدودکننده یا کوپل القایی که با هر سیم پیچ سری بوده ولتاژ در هر کدام از کوپل ها سری افت کرده و این مقدار افت ولتاژ معادل تولید شده بوسیلة فوران پراکندگی است.
بعبارت دیگر یک ترانسفورماتور با پراکندگی مغناطیسی معادل یک ترانسفورماتور ایده آل و یک کوپل القایی که با مدارهای اولیه و ثانویه در ارتباط است می باشد ، آنچنانکه نیروی محرکه القائی داخلی در هر کدام از کوپل های القایی معادل فوران پراکندگی است .
بعبارت دیگر یک ترانسفورماتور با پراکندگی مغناطیسی معادل یک ترانسفورماتور ایده آل و یک کوپل القایی که با مدارهای اولیه و ثانویه در ارتباط است می باشد، آنچنانکه نیروی محرکه القایی داخلی در هر کدام از کوپل های القایی معادل فوران پراکندگی نظیر در ترانسفورماتور واقعی است.
X1 و X2 راکتانس های پراکندگی اولیه و ثانویه معروف هستند.
نکات زیر را باید همیشه در خاطر سپرد :
(1) فلوی پراکندگی روی یکی از سیم پیچها یا دیگری بوجود می آید نه هر دو بنابراین به هیچ روش انتقال انرژی از سیم پیچ اولیه به ثانویه صورت نمی گیرد.
(2) ولتاژ اولیه V1 مجبور خواهد بود افت راکتیو I1X1 را ذخیره کند و بهمین ترتیب نیروی محرکه القاء شده در طرف ثانویه (E2) نیز باید افتهای طرف دوم را جبران کند.
(3) در ترانسفورماتور واقعی سیم ییچهای اولیه و ثانویه روی ساقهای جداگانه ای طبق شکل (18) قرار ندارند زیرا بعلت پهنای جداگانه آنها فوران پراکندگی اولیه و ثانویه زیادی نتیجه می شود . این فوران پراکندگی بوسیلة قسمت بندی کردن سیم پیچهای اولیه و ثانویه به حداقل می رسد.
ترانسفورماتور باردار :
موقعیکه ثانویه باردار است جریان ثانویه I2 وارد عمل می شود . دامنه و فاز I2 نسبت به V2 بوسیله مشخصات بار محاسبه می شود. جریان I2 هم فاز با V2 است اگر بار اهمی باشد ، پس فاز است اگر بار سلفی باشد ، پیش فاز است اگر بار خازنی باشد جریان ثانویه خود یک نیروی محرکه مغناطیسی N2 I2 تولید می کند و بنابراین فوران که در جهت مخالف اولیه اصلی که بر اثر Io ایجاد شده بود است ایجاد می کند آمپر دور ثانویه I2 N2 بعنوان آمپر دور غیر مغناطیسی معروف است . فوران ثانویه فوران اصلی را لحظه به لحظه ضعیف می کند . بنابراین نیروی محرکه القایی برگشتی E1 مایل است که کم شود.
جدا کردن تلفات هسته :
افت هسته یک ترانسفورماتور به فرکانس و چگالی فوران ماکزیمم موقعیکه حجم و ضخامت لایه های هسته معلوم باشد بستگی دارد. افت هسته از دو قسمت افت هیسترزین که بوسیله ی رابطه تجربی اشتن متس داده شده و افت جریان گردابی که Q مقداری ثابت است و افت کلی بوسیله ی W1 داده می شود.
اگر از دو رابطه تجربی فوق یکسان استفاده کنیم باید قادر باشیم که ثابت های Q , P را پیدا کنیم تا افت های هیسترزیس و جریان گردابی بطور جداگانه قابل محاسبه باشند.
آزمایش اتصال کوتاه محاسبه امپدانس ترانسفورماتور :
این روش اقتصادی برای محاسبه پارامترهای زیر است :
1- امپدانس معادل ( (Zo1 , Zo2 راکتانس پراکندگی (Xo1 , Xo2) و مقاومت (Ro1 ,Ro2) ترانسفورماتور از دیدگاه سیم پیچی که وسایل اندازه گیری روی آن جاگذاری شده است .
2- افت مس دربار کامل ( و در هر بار دلخواه و مطلوب ) این افت برای محاسبه یازده (راندمان ) ترانسفورماتور است.
3- داستن Zo1 یا Zo2 افت ولتاژ کلی در ترانسفورماتور از دیدگاه اولیه یا ثانویه قابل محاسبه می باشد و به کمک آنها درصد تنظیم ترانسفورماتور به دست می آید.
اعتماد شما سرمایه ما
معرفی و دانلود فایل کامل تحقیق بررسی کاربرد انرژی برق
| دسته بندی | برق |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 37 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 58 |
تحقیق بررسی کاربرد انرژی برق در 58 صفحه ورد قابل ویرایش
مقدمه
به همان اندازه که سلولهای اندام یک موجود زنده به خون نیاز دارد اندام جوامع صنعتی نیز محتاج جریان الکتریکی می باشد. زندگی امروز دیگر بدون شبکه وسیع انرژی الکتریکی که با انشعابات زیاد مجتمعهای بزرگ و کوچک صنعتی و مسکونی را تغذیه می نمایند قابل تصور نیست. انرژی الکتریکی در مقایسه با سایر انرژی ها از محاسن ویژه ای برخوردار است. به عنوان نمونه می توان خصوصیات زیر را نام برد:
1- هیچ گونه محدودیتی از نظر مقدار در انتقال و توزیع این انرژی وجود ندارد.
2- عمل انتقال این انرژی برای فواصل زیاد به سهولت امکان پذیر است.
3- تلفات این انرژی در طول خطوط انتقال و توزیع کم و دارای راندمان نسبتاً بالایی است.
4- کنترل و تبدیل و تغییر این انرژی به سایر این انرژی ها به آسانی انجام پذیر است.
به طور کلی هر سیستم انرژی الکتریکی دارای سه قسمت اصلی می باشد:
1- مرکز تولید نیروگاه 2- خطوط انتقال نیرو 3- شبکه های توزیع نیرو
معمولاً نیروگاهها با توجه به جوانب ایمنی و اقتصادی و به خصوص با توجه به نوعشان (آبی، بخاری و گازی). درمسافتی دور از مصرف کنندگان ساخته می شود. وظیفه خطوط انتقال نیرو با تجهیزات مختلف مربوطه، این است که انرژی تولید شده را به شبکه های توزیع منتقل نمایند.
عمل انتقال نیروهای برق با فشار الکتریکی کم امکان پذیر نیست بلکه جهت انتقال از فشار الکتریکی زیاد استفاده می شود، که بعداً در محل نزدیکی مصرف به فشار الکتریکی کم تبدیل شده و توزیع خواهد شد. اگرچه جهت مصرف کنندگان عمده نیز امکان تغذیه با فشار کم وجود دارد ولی در این گونه موارد بهتر است که مستقیماً انشعاب فشار قوی داد.
خلاصه اینکه در هر مجتمع بزرگ صنعتی و یا در هر شهری حداقل یک شبکه فشار قوی بایستی وجود داشته باشد تا در نقاط مختلف شبکه های فشار ضعیف را تقویت کنند و انتخاب این فشار تابع بزرگی محل و بار شبکه خواهد بود. برای این که بتوان سیستم های مختلف انتقال و توزیع نیروی برق را به یکدیگر مرتبط نمود از فشارهای استاندارد شده زیر استفاده می شود:
v(230-400)
kv(11-20-33)
kv(63-132)
kv(230-400)
فشار ضعیف
فشار متوسط
فشار قوی
فشار خیلی قوی
در ایران جهت استفاده تغذیه مصرف کنندگان عموماً از جریان متناوب فشار ضعیف (v220/v380) استفاده می شود. همچنین جهت استفاد تغذیه پستهای فشار ضعیف (380) ولتی و فشار متوسط kv20 جهت تغذیه پستهای فشار متوسط از فشار قوی 63 کیلو ولت استفاده می شود.
نقش شبکه توزیع (فشار ضعیف و فشار متوسط) یک شهر را چه از نظر حجم و چه از نظر وسعت و چه از نظر ارزش و اهمیت می توان به مویرگهای بدن تشبیه نمود که به مزین و مهتدین فطینو یعنی تغذیه مصرف کنندگان را عهده دار می باشند.
حال برای درک بهتر از مطلب سیستم توزیع نیروی برق و تقسیمات آن به شرح سیستم برق می پردازیم.
تشریح سیستم برق
با وجود این که سیستم قدرت الکتریکی استاندارد وجود ندارد نموداری شامل اجزاء متعدد که معمولاً در ساختار چنین سیستمی یافت می شود در شکل (1) نشان داده شده است.
باید به اجزاء آن توجهی ویژه داشت زیرا اجزاء مزبور سیستم توزیع را خواهند ساخت. در حالی که به وضوح جهت جریان انرژی از نیروگاه به طرف مصرف کننده است برای رسیدن به مقصود اگر جهت نگرش خود را تغیر دهیم و وقایع را از پشت مصرف کننده به سمت نیروگاه ملاحظه نماییم می تواند آگاهی دهنده باشد.
انرژی بوسیله مصرف کننده در ولتاژ نامی کار، بهره برداری می شود که به طور کلی (در آمریکا) در محدوده 110 تا 125 ولت و 220 تا 250 ولت می باشد. انرژی از یک دستگاه اندازه گیری عبور نموده و میزان مصرف و صورت حساب مشترک مشخص میگردد، ولی ممکن است در بدست آوردن اطلاعات برای برنامه ریزی، طراحی و بهره برداری بعدی نیز کمک نماید. معمولاً دستگاه اندازه گیری شامل وسیله‌ای است که مصرف کننده را از شبکه ورودی جدا می کند که این به هر دلیلی که باشد ضرورت خواهد داشت.
انرژی از هادی ها به دستگاه اندازه گیری در مدار فشار ضعیف جاری می شود. این هادی ها به عنوان سرویس دهنده مصرف کننده یا انشعاب مشترکین می باشند. مشترکین زیادی از شبکه فشار ضعیف انشعاب می گیرند. شبکه های فشار ضعیف به این صورت است که برق را به مشترکین تحویل می دهد و خود از ترانسفورماتورهای توزیع تغذیه می شود. در ترانس ولتاژ انرژی تحویلی از م قدار فشار متوسط به مقادیر فشار ضعیف مصرفی که قبلاً ذکر شده کاهش پیدا می کند. ترانس ها در مقابل اضافه بارها و اتصال کوتاهها به وسیله فیوزها با رابط های حفاظتی که طرف فشار قوی قرار می گیرند حف اظت می شوند و در طرف فشار ضعیف ترانس هم کلید قدرت (دژنکتور) قرار می گیرد.
فیوزها و رابطهای حفاظتی در مواقع عیب داخلی خود ترانس نیز عمل می‌کند. کلیدهای قدرت طرف فشار ضعیف یا ثانویه ترانس فقط در مواقع اتصالی یا اضافه بار ایجاد شده در طرف فشار ضعیف و انشعابات مصرف کننده عمل می کند. همچنین در خطوط هوایی ترانس توسط برق گیر در مقابل رعد و برق یا ولتاژهای موجی خط محافظت می شود و قبل از صدمه زدن به ترانس به زمین تخلیه می شود. ترانسی که به مدار فشار متوسط وصل می شود ممکن است دارای انشعابات فرعی باشد که به یک فاز از سه فاز معمولی اصلی متصل شود. این انشعاب معمولاً از طریق فیوز خط یا فیوز جدا کننده صورت می گیرد و در موقع وقوع اتصالی یا اضافه بار در مدار فرعی آن را از مدار داخلی جدا می نماید.
مدارات سه فاز اصلی ممکن است دارای انشعاب هایی متعدد سه فاز باشد که گاهی از طریق کلیدها و گاهی اوقات از طریق فیوزهای جدا کننده یا فیوزهای خط دیگر به یکدیگر متصل شوند. در بعضی موارد تعدادی از انشعابات فرعی سه فاز می توان از طریق کلیدهای مجدد نیز به مدار اصلی سه فازه متصل شوند، به هنگام وقوع اتصالی در انشعابات فرعی، کلیدهای وصل مجدد عمل می کنند و انشعابات فرعی را از اصلی جدا می نمایند با اینکه فیوزها یا جدا کننده های خط هم این کار را انجام می‌دهند، ولی قبل از این که انشعابات فرعی به طور دائمی باز بماند، کلید وصل مجدد می‌تواند دوباره انشعاب فرعی را به اصلی وصل کرده و با تاخیر زمانی از پیش تنظیم شده، آن را چند مرتبه برقرار کند.
این عمل به این خاطر انجام می شود که ممکن است یک اتصال صرفاً طبیعی گذرا داشته باشد مانند افتادن یک شاخه درخت روی خط. پست توزیع از طریق شینه ایستگاهی، شبکه سه فاز را تغذیه می نماید. زمانی شبکه سه فاز به عنوان یک مدار یا فیدر نامیده می شود که از طریق یک کلید قدرت تحت حفاظت و گاهی اوقات از طریق یک تنظیم کننده ولتاژ به شینه متصل می گردد. معمولاً تنظیم کننده ولتاژ شکل تغییر یافته یک ترانس است که کمک می کند تا ولتاژ خروجی در تغذیه کننده ولتاژ در بعضی موارد به جای این که ولتاژ یک تغذیه کننده قار می گیرد تا ولتاژ آن تغذیه کننده جزء را تنظیم نماید.
عوامل موثر در اتصالی کابلها
معمولاً کابلها به علت اینکه در خاک دفن می شوند امکان معیوب شدن آنها نیز هست. عواملی از ق بیل پوسیدگی کابل، کلنگ خوردگی، نفوذ آب در کابل، ضربه‌های مکانیکی وارد به کابل، کشیدن جریان بالا از کابل، رعایت نکردن اصول دفن کردن کابل در خاک، خمش بیش از حد کابل، کابل کشی و جریان ندادن در کابل طی مدت طولانی و… که باعث به وجود آمدن اتصالی در کابل می شود و کابل دچار عیب می شود.
عیب‌یابی و اکیب عیب یاب
بنا به دلایل بالا در اداره برق برای پیداکردن عیب کابل واحدی به نام اکیپ عیب‌یابی کابل وجود دارد که در گروههای فشار ضعیف (380 ولت)، فشار متوسط (20 کیلوولت)، فشار قوی (63 کیلوولت) تقسیم می شوند. در عیب‌یابی فشار ضعیف معمولاً کابل های حامل ولتاژ 10-5 کیلو ولت عیب‌یابی می شود قسمت عیب‌یابی زیر نظر دیسپاچینگ هر منطقه قرار دارد و کار عیب‌یابی تشخیص عیب کابل دفن شده در زمین و اطلاع آن به دیسپاچینگ برای رفع عیب توسط اکیپ مفصل بند می باشد.
در کل استان تهران به شش قسمت شمال شرق، شمال غرب، جنوب شرق، جنوب غرب، مرکز تقسیم شده است که هر کدام اکیپ خاصی از عیب‌یابی در منطقه دارد که مکان مورد نظری را که اینجانب در آن واحد کارآموزی خود را گذراندم اکیپ عیب‌یابی کابلای 20 کیلوولت شرکت توزیع برق منطقه ای شمال شرق می باشد. که مناطق پاسداران، شمیرانات، نارمک، تهرانپارس، لواسانات، رودهن، بومهن، جاجرود و… زیر پوشش واحد و اکیپ عیب‌یابی شمال شرقی تهران می باشد برای توضیح کار عیب‌یابی این نکته را باید در نظر گرفت که اگر کابلی دچار عیب و یا اتصالی شود در پست مربوط به همان کار رله های حفاظتی مانند سکسیونر و دیژنگتورها عمل کرده و بار موجود روی کابل را قطع می کنند.
با قطع شدن کلیدهای حفاظتی اکیپ حوادث اطلاعات مورد نظر را به دیسپاچینگ منطقه مربوطه ارائه می کند یعنی منحل قطع شدگی و یا اینکه اتصالی در کدام کابل می‌باشد اطلاع می دهد قسمت دیسپاچینگ وجود عیب را به اکیپ عیب‌یاب اطلاع داده سپس اکیپ به محل مورد نظر اعزام می شوند.
قبل از انجام هرگونه عملیات باید اکیپ حوادث نیز در محل حاضر باشند تا اجازه کار را به اکیپ عیب یاب بدهند. نقش اکیپ حوادث در خطوط 20 کیلوولت بسیار اهمیت داد این اکیپ با هماهنگی بین اکیپهای دیگر مخصوصاً اکیپهای مفصل بند و هوایی عهده دار قطع و وصل برق را از پستها دارند زیرا در صورت اشتباه از این اکیپ مسائل غیر قابل جبرانی به وجود می آید به همین دلیل تمام اکیپ ها باید قبل از انجام عملیات از اکیپ حوادث اجازه کار بگیرند تا حادثه‌ای پیش نیاید.
پس از اجازه کار به اکیپ عیب‌یابی این اکیپ خود را شرع کرده و محل اتصالی را پیدا نموده و به دیسپاچینگ منطقه ای اطلاع داده و دیسپاچینگ منطقه‌ای نیز گروه مفصل بند را خبر کرده تا محل را حفاری و عیب کابل را برطرف کرده و با قراردادن مفصل عیب مورد نظر را از بین ببرید.
وظیفه اکیپ عیب‌یاب
1- پیدا کردن حل اتصالی در کابلها
2- مسیریابی
3- تست ترانس
4- تعیین کابل
که نحوه اجرای این وظایف در قسمتهای بعد توضیح داده خواهد شد. برای پیدا کردن اتصالی روی کابل باید مراحل و عملیاتهای مختلفی را روی آن انجام داد که این عملیات توسط دستگاههایی انجام می شود.
دستگاه های مورد استفاده در عیب‌یابی کابلهای 20 کیلوولت
از جمله دستگاههای که در بخش عیب‌یابی کابلهای 20 کیلوولت استفاده می شود دستگاههای زیر است که تمام این دستگاههای در اتومبیل مخصوصی نصب می‌شود.
1- دستگاه تستر
2- دستگاه کابل سوز
3- دستگاه رفلکتور
4- دستگاه تخلیه
5- دستگاه فرکانس صوتی
که در زیر به عملکرد تک تک این دستگاهها می‌پردازیم.
دستگاه تستر و عملکرد آن
اولین دستگاهی که در پیدا کردن اتصال کابل مورد استفاده قرار می گیرد دستگاه تستر است وظیفه اصلی این دستگاه پیدا کردن فازهای معیوب در کابل می باشد همانطور که می دانید یک کابل 20 کیلوولت معمولاً از سه رشته تشکیل شده است. R,S,T با این دستگاه می توان پی به معیوب بودن هر کدام از فازها برد.
همچنین از این دستگاه در پست ترانس نیز استفاده می شود. عملکرد این دستگاه در تشخیص فاز معیوب به این صورت است که این دستگاه پس از متصل شدن کابلهای رابط از داخل اتومبیل عیب‌یابی به فازها، به ترتیب به هر فاز جداگانه از طریق این دستگاه می توان ولتاژی را اعمال کرد. همانطور که در شکل مشخص است آخرین رنج این دستگاه 80 کیلوولت است که البطه ولتمتر دستگاه برای رنج 80 کیلوولت و نیز 40 کیلوولت درجه بندی شده است همانطور که در شکل پیداست دکمه هایی روی دستگاه وجود دارد که رنج های مختلف ولتاژی و آمپراژی را تعیین می کنند.
همچنین یک ولم برای بالا بردن تدریجی ولتاژ دستگاه نیز دیده می شود. پس از اعمال ولتاژ روی کابل و بالا بردن ولتاژ به صورت تدریجی اگر مشاهده شود که آمپر متر جریانی را نشان می دهد مشخص می شود که کابل در حال کشیدن جریان است پس فاز مربوطه معیوب شناخته می شود. معمولاً جریان 6/0 میلی آمپر جریان مجاز شناخته می شود و بیشترین آن جریان غیر عادی تلقی می شود.
عملکرد این دستگاه در تست ترانس بدین صورت است که:
کابل رابط را از داخل اتومبیل عیب‌یابی به یکی از بوشینگهای فشار قوی وصل کرده و به همان منوال که ذکر گردید ولتاژ به ترانس القا می شود. هرگاه آمپر متر آمپراژی را غیر از آمپر مجاز نشان داد ترانس معیوب تشخیص داده می شود.
پنچر کردن کابل
در مواقعی که بخواهند کابلی را تعویض و یا تغییر مسیر دهند و یا روی کابل مانور عملیاتی انجام دهند و احتیاج به قطع کابل داشته باشند (قابل توجه است که کابل دچار اتصالی نمی باشد) پس از تعیین کابل توسط اکیپ عیب‌یابی برای اینکه در تشخیص صحیح کابل اطمینان کافی به اکیپ مفصل بند داده شود تا احیاناً برای کارگری که می خواهد کلنگ بزند و قطع کند مشکلی پیش نیاید اکیپ عیب‌یاب موظف است عملیات «پنچر کردن کابل» را انجام دهد.
به این ترتیب که این کار را با «تفنگ تپانچه‌ای شکل» به انجام می رسانند که همانطور که در شکل مربوطه می بینید دارای دو فک است که در دو طرف کابل قرار می‌گیرد و یک تیغه متحرک میان فک بالائی آن است که یک شیء تپانچه ای شکل که در انتهای این تیغه متحرک بصورت ثابت روی تیغه بالائی قرار دارد وجود دارد و عملکرد آن به این صورت است که یک گلوله در قسمت تپانچه ای قرار داده و با کشیدن ماشه از دور توسط یک سیم بلند عمل شلیک انجام می شود در نتیجه انفجار گلوله باعث پرتاب شدن تیغه فلزی و رد شدن آن از کابل و سوراخ کردن کابل می‌شود که در کل به این عملیات «عملیات پنچر کردن کابل» می گویند (شکل زیر نمائی از تفنگ تپانچه ای است)
ورودی و خروجی کابل در پستهای (ولت 380/20 کیلوولت)
همانطور که در فشار ضعیف برای مشخص شدن سیم فاز از نل از فازمتر استفاده می‌شود در پستهای 20 کیلوولت برای آزمایش برقدار بودن یا نبودن شینه ها و سرکابلها از وسیله ای به نام «اپنومتر» استفاده می کنند برای کار با این وسیله کافیست شینه یا سرکابل هر فاز را بین دو شاخک بالای آن قرار دادیم در زیر گلوئی این وسیله (همانطور که در شکل نشان داده شده)چراغی وجود دارد که درصورت برقدار بودن شینه یا سر کابل روشن خواهد شد.
در پستهای زمینی سه فاز، خط 20 کیلوولت به داخل سلولهائی که دارای سه شینه اصلی هستند متصل می شوند یک سلول مختص به خود پست است که در آن شینه‌ها به یک بریکر (کلید فشار قوی) وصل می شوند و از خروجی بریکر به طرف اولیه ترانس داخل پست می روند و طرف ثانویه ترانس که هاوی ولتاژ 380 ولت است به داخل تابلوهای فشار ضعیف می رود در اولین قسمت تابلوی فشار ضعیف سه فاز به یک بریکر فشار ضعیف متصل شده و از طرف دیگر آن خارج و به سه شینه که بصورت موازی با یکدیگر قرار دارند متصل می شود که از این سه شینه و یک شینه دیگر که هاوی نل سیستم می باشد فیدرها و خروجی ها برای مصرف کننده ها گرفته می‌شود که البته روی هر فیدر سه فیوز برای سه فاز نصب شده است که در شکل نشان داده شده است.
در بخش سلولهای مختص به 20 کیلوولت (همانطور که در شکل پیداست) دو سلول دیگر موجود است و همانطور که گفته شد سه شینه که هر کدام حامل یک فاز 20 کیلوولت است قراردارد که این شینه ها در هر سلول به دو سکسیونر متصل شده‌اند که یک سکسیونر آن سکسیونر اصلی می باشد که سرکابلها را به شینه ها مرتبط می‌سازد و دیگر سکسیونر زمین می باشد که برای حفاظت بیشتر از آن استفاده می‌کنند البته در سیستمهای قدیمی مربوط به ساخت سلولها سه سکسیونر بکار می‌برند یعنی یک سکسیونر قبل از سکسیونر اصلی قرار داده که ابتدائاً برق توسط این سکسیونر قطع می شد که در اصطلاح به این سلولها (سلولهای BBC) گفته می شود.
همانطور که در شکل ملاحظه می کنید عمل سکسیونر زمین در اصطلاح زمین کردن سرکابلها می باشد با چرخاندن اهرم این سکسیونر سه فاز در کابل با زمین در تماس قرار می گیرند این عمل به این دلیل انجام می شود که اگر احتمالاً کابل دارای برق باشد و یا پس از قطع برق حالت خازنی پیدا کرده و در خود مقداری جریان نگه داشته باشد با اتصال فازها به زمین جریان مورد نظر تخلیه شود اگر این کار انجام نشود ممکن است در هنگام برخورد دست یا بدن کارگر با کابل عمل تخلیه بار کابل از بدن کارگر انجام شود و ایجاد حادثه کند که این وظیفه به عهده اکیپ حوادث می‌باشد در مورد سرکابلها لازم به ذکر است که برای کابلهای خشک بهتر است از «سرکابل حرارتی» و برای کابلهای روغنی از «سرکابل چدنی» استفاده شود.
پستهای ولت 380/20 کیلوولت معمولاً رینگ هستند یعنی در صورت ایجاد فالت روی یک کابل این پست از طریق کابل دیگر تغذیه می شود یعنی دو کابل ورودی و یک کابل خروجی است هرگاه این پست فقط از یک نقطه تغذیه کند یعنی یک ورودی و یک خروجی داشته باشد در هنگام ایجاد فالت، این پست دچار خاموشی می‌شود و در اصطلاح این پست را «پست خاموش» می نامند.
اعتماد شما سرمایه ما