مرحه اول

۱ – كشيدن نقشه ساختماني شامل سيستمهاي روشنائي – سيستم هاي صوتي – سوكتهاي برق – تلفن – آنتن – آيفون – فن كوئيل ها – اطفاء حريق – برق اضطراري و موتور خانه.

۲- اجراي نقشه روي كار.

۳- تراز كردن كل قوطي كليدها و كشيدن خطِ تراز با چك لاين.

۴- شيار زدن مسير لوله ها با شابلون ودستگاه شيارزن .

۵- كندن قوطي كليدها با دستگاه .

۶- سوراخ كردن روشنائي سقفي توسط دستگاه ( در مورد سقف كاذب، روي سقف ساپورت خورده و روي آن لوله فيكس ميشود).

۷- نصب قوطي كليد روي ديوار توسط شابلون و تراز كردن دقيق آنها.

۸- جوشكاري و ساپورت زدن براي فيكس كردن لوله پوليكاهاي كه براي ورودي و خروجي لوله هاي كه داخل جعبه فيوز آورده مي شود.

۹- جوشكاري و ساپورت زدن براي فيكس كردن لوله پوليكاهاي كه براي ورودي و خروجي لوله هاي كه داخل جعبه آنتن و تلفن آورده مي شود.

۱۰- اجراي لوله پوليكا گذاري توسط گرما و خم كاري توسط مشعل و فنر و آب بندي آن توسط چسب پوليكا.

۱۱- جوشكاري و ساخت ساپورت براي سيني برق بر روي داكت مشخص شده از روي نقشه ( اين سيني برق ها براي ورود كابل هاي برق تلفن آنتن ماهواره و ……. نيازهاي ساختمان به طور مجزا داخل داكت هاي ساختمان فيكس و وارد باكس هاي مورد نياز خود مي شود).

۱۲- پوشش كامل روي لوله پوليكا هاي كه در كف ساختمان كار شده است.

۱۳- نصب جعبه فيوز و تراز كردن آن در جاهاي مشخص توسط نقشه.

۱۴- نصب جعبه آنتن و ماهواره و تلفن و تراز كردن آن در جاهاي مشخص توسط نقشه.

۱۵- تامين ارتينگ ساختمان( نصب پليت و سيم مسي وزغال ونمك براي راه اندازي چاه ارت و ازآنجا به سيني برق و به مصرف كننده ها)

۱۶- لوله فولادي گذاري در شرايطي كه نقشه تعيين كرده است(در پاركينگ هاي اداره جات داخل روشنائي آسانسور وروشنائي موتور خانه).

مرحله دوم:

(بعد از كف سازي و كاشي كاري و سفيد كاري ديوار)

۱- تميز كردن قوطي كليدها وبريدن لوله هاي اضافي روي كار.

۲- سيم گذاري داخل لوله پوليكا (رنگ سيم ها و قطر سيم ها و جنس سيم ها از روي استاندارد انتخاب ميشود)

۳- انداختن كابل شيلد دار براي بلندگوها وازآنجا به ولوم هاي همان اتاق و از آنجا به فيشهاي پشت آمپلي فايرها.

۴-كابل كشي برق از داخل جعبه فيوز و رد كردن داخل سيني برق و بست زدن و از آنجا به زير كنتور(درصورت داشتن ديزل ژنراتوراين كابل ها داخل موتور خانه و وارد تابلو هاي مخصوص خودش ميشود).

۵- كابل كشي تلفن –آنتن ماهواره وآيفون ازتابلوهاي مخصوص خودش و رد كردن داخل سيني مخصوص خودش و بست زدن كابل ها و از آنجا به باكس هاي مخصوص خودشان.

۶- اتصالات سر سيم ها در داخل قوطي كليد- جعبه فيوزها – روشنائيها – توكارها – و جعبه آنتن – ماهواره- تلفن – اطفاء حريق- UPS(نصب دستگاه هاي تغذيه UPS به شركتهاي مسئول مرتبط ميشود)

۷- قلع اندود كردن كل اتصالات و سر سيم ها توسط حوضچه قلع

۸- عايق كاري اتصالات توسط وارنيش حرارتي (جايگزين لنت برق).

۹- اجراي كابل كشي مربوط به بيرون ساختمان نصب نور افكن ها در نما.

مرحله سوم ( بعد از نقاشي و كف تمام شده)

۱- بستن كليد و پريز و تراز كردن آنها

.۲- بستن ترمينال روي سر سيم ها.

۴- نصب دتكتور هاي دود و شستي آنها روي جاهاي تعيين شده

.۵- نصب فيوزها داخل جعبه فيوز و وايرشو زدن سرسيم ها و فيوز بندي آنها

۶- نصب آيفون تصويري بستن سوكتها و شستي هاي مربوط به آن.

۷- نصب آنتن مركزي و سوئچينگهاي مربوط به آن

۸- نصب سوئچينگهاي ماهواره ( نصب و راه اندازي ماهواره برعهده شركت هاي مربوط ميباشد)

۹- نصب چشم لايتينگ در راه پله و پاركينگ ها

۱۰- نصب چشم لايتينگ در سرويسها براي هود مركزي ( اين چشم ها پس از عمل كردن به كنتاكتور و سپس كنتاكتور به سانتيفوژ فرمان داده و باعث تهويه سرويسها مي شود)

۱۱- نصب نور مخفي هاي داخل سقف كاذب و كفي هاي روي سراميك.

نصب تجهزات برقي موتور خانه

۱- نصب تابلوي برق موتورخانه (تجهيزات داخل تابلوبرق بر اساس نيازهاي موتور خانه انتخاب و توسط تابلو ساز ساخته ميشود)

۲- نصب پايه سيني برق روي ديوار وفيكس كردن سيني برق روي آن.

۳- نصب لوله زيرسيني برق وازآنجا روي الكتروموتورها و ترموستات ها و مصرف كننده هاي ديگر.

۴- كابل كشي از تابلوبرق روي سيني برق و داخل لوله ازآنجا سرالكترو موتورها و ترموستات ها و مصرف كننده ها.

۵- وايرشوزدن و شماره زدن سر سيم ها و بستن آن روي تخته كِلِم الكتروموتورها وترموستات ها و مصرف كننده ها واز آنجا به ترمينال زير تابلو برق.

 تهيه كننده الياسي از قم

وسيله اي است براي اندازه گيري انرژي مصرفي دستگاههاي الكتريكي از قبيل موتورها لامپها ...........

شرح كار:

وسايل لازم:لامپ(مصرف كننده) – فيوز – كنتور – سيم رابط

كنتور داراي دو ورودي و دو خروجي است .

 سيمي كه از فاز مي گيريم را به فيوز مي دهيم و سپس به ورودي اول كنتور مي- دهيم و از خروجي فاز يك سيم گرفته و به لامپ مي دهيم.بايد دقت شود كه جاي ورودي و خروجي فاز اشتباه نشود چون در اينصورت كنتور بر عكس كار مي كند و شمارش ان بر عكس مي شود . حال از برگشتي لامپ يك سيم گرفته و به يكي از وروديهاي نول مي دهيم و از خروجي بقل ان به نول اصلي وصل مي كنيم.در صورت اشتباه شدن ورودي و خروجي نول مشكلي به وجود نمي ايد.                                

موتور سه فاز:

هر موتور سه فاز از سه سيم پيچ درست شده است كه نحوه بستن هر كدام به ما نوع موتور را نشان مي دهد.

موتور سه فاز به دو روش بسته مي شود:1)ستاره 2)مثلث

روش ستاره:

اگر ابتداي هر سيم پيچ را به ابتداي سيم پيچهاي ديگر متصل كنيم و از انتهاي هر كدام به R و S  و T بدهيم موتور به روش ستاره بيته شده است.

بستن ستاره استاندارد:

روش مثلث:

اگر ابتداي هر سيم پيچ را به انتهاي سيم پيچ بعدي ببنديم و از انتهاي هر كدام به R و بعدي به S و بعدي به T بدهيم موتور را به روش مثلث بسته ايم.

بستن مثلث به روش استاندارد:

نكته:بازده موتور در اين حالت كمتر از حالت ستاره است و صداي بيشتري هم دارد.

به دو روش مي توان ابتدا و انتهاي سيم پيچها را پيدا كرد:

الف)روش معمولي

1)توسط اهم متر

2)دو گروه را به دلخواه انتخاب نموده (A وB ) و سر اين دو گروه را به يكديگر وصل كرده و دو سر باقيمانده را به منبع 220 ولت وصل مي كنيم و سپس گروه ديگر (C ) را به ولتمتر مي دهيم.در اين حالت اگر ولتمتر ولتاژ صفر را نشان دهد ابتدا و انتهاي A و B درست است ولي اگر ولتمتر عددي غير از صفر را نشان دهد (حدود‌‌‍ا‌‌‌‌‌‌‌‌‍ 15 ولت)ابتدا و انتهاي گروه A و B درست نبوده و با جابه جا كردن يكي از گروههاي A و B ان را تصحيح مي كنيم. 

3)گروه C را با يكي از گروههاي A و B در نظر مي گيريم(C وB )دو ير اين گروهها را به همديگر وصل نموده و دو ير باقيمانده را به منبع متناوب 220 ولت وصل مي كنيم سپس گره A را به ولتمتر مي دهيم.در اين حالت اگر ولتمتر ولتاژ صفر را نشان دهد ابتدا و انتهاي گروه C درست نبوده   فقط با جابه جا كردن دو گروه C مي توانيم انرا تصحيح نمود.

4)ازمايش موتور با برق تا اطمينان حاصل شود كه ابتدا و انتهاي بدست امده درست است يا نه اگر موتور به حالت عادي كار كرد درست است ولي اگر همراه با صداي زياد و حالت غير عادي باشد ابتدا و انتها ها را اشتباه فهميدايم.

ب)روش ژنراتوري:

ابتدا U را به V  و Y را به X وصل مي كنيم و بين U و V يك ولت ينج مي گذاريم.هنگامي كه  خودمان موتور را بچرخانيم اگر ولتاژ 1-2 ولت را نشان داد درست است ولي اگر صفر (يا كمتر از يك ولت) را نشان داد جاي V با Y  يا U  يا X اشتباه است .اگر از دستگاه امپرمتر ولتمتر استفاده ميكنيم هنگام چرخاندن بايد روي ولتمتر قرار دهيم تا دستگاه امپرمترولتمتر نسوزد و هنگام انتخاب كردن سيمها به      X و Y و Z و U و V و W بايد روي امپرسنج بگذاريم.

روش پيدا كردن دو سر هر كلاف:

ابتدا امپرمتر ولتمتر را روي امپرسنج مي گذاريم و به سر سيمها مي گذاريم.اگر به سر B سيم گذاشتيم و عقربه تكان خورد ان دو سيم سر يك كلاف هستند.

مدار فرمان و قدرت و راه اندازي موتورهاي سه فاز به وسيله انها:

براي بستن اين مدار ابتدا مدار فرمان و سپس مدار قدرت را مونتاژ مي كنيم.

مدار فرمان:ابتدا يكي از فازها را به فيوز و به كليد STOP و به كليد START مي دهيم و سپس به بوبين كنتاكت مي دهيم و از بوبين بين به نول مي دهيم .براي استمرار كار كليد استارت انرا با يك كنتاكت كمكي باز موازي مي كنيم.

مدار قدرت:از R و S و T از هر كدام به سر فيوز و از فيوز به سر ورودي كنتاكت باز اصلي متصل مي كنيم و از خروجي ان به سر ورودي W و V و U  متصل ميكنيم.

لامپ فلورسنت:

لامپي است كه روشنايي از طريق برخورد اشعه ي فرابنفش به ماده فلورسنت توليد مي شود.

شرح كار:

وسايل لازم:سيم رابط- لامپ فلورسنت- چك- قاب مهتابي- استارت-كليد يك پل- فيوز

ابتدا فاز را به كليد تك پل مي دهيم و از آن به ورودي چك و از خروجي چك به سر يكي از شاخه هاي دو شاخه اي يك طرف لامپ مي دهيم و از شاخه اي

امتحان كردن اجزا از نظر سالم بودن يا نا سالم بودن:

چك:آنرا به يك لامپ 220 به صورت سري وصل مي كنيم.پس از اتصال به برق ورودي چك را به هم اتصال كوتاه مي دهيم ،اگر نور لامپ بيشتر شد ،چك درست است.

استارت:استارت را هم به صورت سري به يك لامپ متصل مي كنيم ،اگر لامپ به صورت خفيف چشمك زن شد استارت درست است و اگر لامپ چشمك نزد و يا روشن نشد استارت خراب است.

لامپ فلورسنت :در صورتي كه دو طرف لامپ سياه نشده باشد لامپ سالم است.

كولر آبي:

شرح كار:

وسايل لازم:موتور يك فاز- سيم رابط- كليد مخصوص كولر- پمپ(به جاي پمپ از لامپ استفاده مي كنيم)

ابتدا كليد مخصوص كولر را براي سادگي شرح به دو قسمت كليد تبديل به جاي تند و كند كليد مخصوص و كليد دو پل به جاي دو كليد ديگر كليد مخصوص تبديل مي كنيم.

ابتدا فاز را به فيوز داده و سپس به يكي از پيچ هاي غير مشترك كليد دو پل مي دهيم.از مشترك كليد دو پل به پمپ (چراغ) مي دهيم و از غير مشترك ديگر يك دو پل به مشترك كليد تبديل مي دهيم.يكي از پيچهاي غير مشترك تبديل براي تند و ديگري را براي كند قرار مي دهيم.پيچي كه كند است به LO و پيچي كه براي تند است به HI موتور متصل مي كنيم و سپس COM موتور و بازگشتي موتور را به نول مي دهيم.

مدار كليد تبديل:

هرگاه بخواهيم از دو محل مختلف به طور جداگانه يك لامپ يا يك گروه لامپ را خاموش و روشن كنيم از اين كليد استفاده مي كنيم.

وسايل لازم:

سيم استخواني- جعبه تقسيم- لامپ- سر پيچ لامپ- كليد تبديل(دو عدد)-

اهم متر

ابتدا فاز را به فيوز و به جعبه تقسيم و سپس به پيچ مشترك كليد تبديل ميدهيم،از دو پيچ غير مشترك به دو پيچ غير مشترك بعدي ميدهيم و از مشترك اين كليد به لامپ داده و برگشت لامپ را به نول ميدهيم.

مدار كليد صليبي :

اگر بخواهيم يك گروه لامپ يا يك لامپ را از دونقطه يا بيشتر كنترل كنيم از كليد        صليبي استفاده مي كنيم.

شرح كار:

وسايل لازم:سيم استخواني- جعبه تقسيم(سه عدد)- كليد تبديل(دو عدد)- كليد            سر پيچ لامپ (دو عدد)- لامپ

ابتدا فاز را به پيچ مشترك يكي از كليدهاي تبديل مي دهيم و ازدو پيچ غير مشترك به دو پيچ كليدصليبي كه به هم متصل نيستند وصل مي كنيم. ازدو پيچ ديگر    باقيمانده آنرا به دو پيچ غير مشترك كليد تبديل بعدي مي دهيم و از پيچ مشترك به لامپ وصل مي كنيم و برگشتي لامپ را به نول وصل مي كنيم.

كليد تك پل:

كليدتك پل در مدار به كار ميرود كه با وصل كليد يك دسته لامپ روشن و با قطع كليد خاموش ميشوند.

                  شكل فني كليد                            شكل حقيقي كليد

شرح كار:

وسايل لازم):كليد تك پل – پريز – فيوز – سيم استخواني –سر پيچ لامپ –جعبه تقسيم لامپ –اهم متر

ابتدا يك كليد تك پل در سمت چپ تخته كار و يك پريز در سمت راست و يك جعبه تقسيم لامپ در وسط ميگذاريم.فاز را پس از فيوز داخل جعبه تقسيم برده و يك شاخه پريز و يك شاخه به كليد ميدهيم.از خروجي كليد به لامپ داده و از خروجي لامپ و خروجي پريز با هم به مي دهيم.

                شكل فني كار                               شكل حقيقي كار

براي حفاظت اشخاص هميشه فاز را داخل كليد مي كنيم.

كليد دو پل :

در مداري به كار ميرود كه بخواهيم دو دسته لامپ را از يك قسمت و از يك كليد خاموش و روشن كنيم و يا يكي را خاموش و ديگري را روشن بگذاريم.

              شكل فني                                   شكل حقيقي

شرح كار:

وسايل لازم:سيم استخواني- فيوز- جعبه تقسيم- دو عدد لامپ- دو عدد سر پيچ لامپ- يك كليد دو پل- اهم متر

ابتدا فاز را به فيوز داده و سپس به جعبه تقسيم و به پيچ مشترك ميدهيم.از دو پيچ غير مشترك از هر كدام به يك سري لامپ ميدهيم و برگشتي لامپها را به هم متصل كرده و به نول ميدهيم.

            مشترك و غير مشترك:

ابتدا يك طرف آمپر سنج را به يك پيچ و سر ديگر را به پيچ ديگر ميگذاريم و به كلسد مربوط ميزنيم.اگر عقربه تكان خورد يعني يكي مشترك و يكي غير مشترك است.حال يكي از آنها را برداشته و به پيچ ديگري ميگذاريم،اگر با تغيير حالت دادن كليد ،عقربه تكان خورد آن ،آن پيچي كه از روي آن اتصال را به هم نزده ايم مشترك و دو تاي ديگر غير مشترك است  و الا پيچ جديد و آنكه اتصال را به هم نزده ايم هر دو غير مشتركند.اگر از همان ابتدا با تغيير حالت دادن پيچ عقربه تكان نخورد هر دو غير مشتركند .

فتوسل:

دستگاهي است كه مي تواند لامپها را به طور اتوماتيك روشن و خاموش كند . به اين صورت كه در شب لامپها روشن مي شوند و در روز لامپها خاموش مي شوند .

شرح كار:

وسايل لازم: فتوسل-سيم رابط-لامپ-سرپيچ لامپ

سه سيم داخل فتوسل مي رود .سفيد ـ مشكي ـ قرمز .سيم مشكي را به فاز داده و سيم سفيد را به نول ميدهيم.سيم قرمز را به لامپ داده و برگشتي لامپ را به نول ميدهيم .هنگامي كه نور به فتوسل مي تابد هيچ تغيير حالتي را مشاهده نمي كنيم ولي وقتي كيسه ي  سياهي را روي فتوسل مي گذاريم مي بينيم پس از 1 تا 2 ثانيه بعد چراغ خود به خود روشن مي شود . هنگام وصل شدن جريان در فتوسل صداي ضربه اي مي ايد كه صداي وصل شدن رله است.

​

نقشه كليد صليبي

سيد محمد جواد حسيني​

روش نصب كليد صليبي :

​

نقشه كليد صليبي

از اين كليد يا بهتر بگوييم از اين مدار ، جهت خاموش و روشن كردن يك يا چند لامپ (يا هر وسيله برقي) از چندين نقطه استفاده مي شود.

فرضاً يك سوله داريم كه طول زيادي دارد و ميخواهيم به فاصله هر 10 متر روي ديوار سوله، يك كليد برق نصب كنيم و از هر كدام از اين كليدها روشنايي سوله را كنترل كنيم. ( اين يك فرض است زيرا براي روشنايي سوله ها راه هاي ديگري هم وجود دارد ).

ابتدا روش لوله گذاري و سپس روش سيم كشي در كليد هاي صليبي را نشان مي دهيم.

​

لوله گذاري كليد صليبي

در لوله گذاري بالا مهم نيست كه “لوله سرخط برق” ابتدا به كدام يك از كليدهاي تبديل وارد شود.

همان طور كه مشاهده مي كنيد كليدهاي صليبي در كنار كليدهاي تبديل كار مي كنند و وجود دو عدد كليد تبديل در مدار كليدهاي صليبي الزاميست. به هر تعداد كه بخواهيد مي توانيد كليد هاي صليبي را در نقشه بالا افزايش دهيد و به صورت سري كنار هم نصب كنيد.

و حالا به روش سيمكشي و سربندي اين كليدها توجه كنيد.

​

سيمكشي در كليدهاي صليبي

همان طور كه مشاهده مي كنيد، سيم نول مستقيم به مصرف كننده وصل شده است.

سيم فاز ابتدا وارد پيچ طلايي رنگ از كليد تبديل اول مي شود، و از دو پيچ نقره اي رنگي كه در كليد تبديل است به دو پيچ ورودي كليد صليبي وصل مي شود. از كليد صليبي اول دو سيم خارج شده و به دو پيچ ورودي كليد صليبي دوم وصل مي شود. و از دو پيچ خروجي كليد صليبي دوم، دو سيم به دو پيچ نقره اي رنگ از كليد تبديل آخر وصل مي شود. از پيچ طلايي كليد تبديل آخر هم يك سيم به مصرف كننده وصل مي شود.

پس متوجه شديم كه كليدهاي صليبي داراي 4 كنتاكت (پيچ) هستند. پيچ هاي ورودي در كليد هاي صليبي معمولاً نقره اي رنگ و پيچ هاي خروجي معمولاً طلايي رنگ هستند. گاهي اوقات اين پيچ ها به صورت ضربدري و گاهي هم به صورت دو به دو در يك راستا در داخل كليد صليبي قرار دارند.

قيمت كليدهاي صليبي حدوداً سه برابر كليدهاي معموليست و بسيار هم كمياب هست

​

​

جعبه تقسيم چيست؟ كاربرد آن چيست؟

جعبه تقسيم جايگاهي براي قرارگرفتن اتصالات برقي مي‌باشد. سيم‌ها از طريق لوله برق يا كابل به جعبه تقسيم وارد مي‌شوند و به وسيله ترمينال‌هاي موجود در جعبه تقسيم انشعاب گرفته مي‌شوند.

​

در سيم‌كشي ساختمان اغلب لازم است كه از سيم‌ها انشعاب گرفته شود. به همين دليل در مسير سيم‌ها جعبه‌اي به‌ نام جعبه تقسيم برق قرار داده مي‌شود. جعبه تقسيم بر دو نوع جعبه تقسيم روكار و جعبه تقسيم توكار موجود مي‌باشد.

جعبه تقسيم روكار از جنس كائوچو يا چدن است كه در داخل آن چهار استوانهٔ شياردار قرار دارد.

​

سيم‌ها داخل شيار قرار مي‌گيرند و به وسيلهٔ پيچي كه روي آن‌ها قرار گرفته محكم مي‌شوند. پس از اتصال و انجام كار در جعبه تقسيم را مي‌بندند. جعبه تقسيم روي سطح كار (ديوار – تخته) نصب مي‌شود. جعبه تقسيم توكار از جنس فلزي يا پلاستيكي ساخته مي‌شود. داخل قوطي فلزي را به وسيلهٔ مقوا عايق‌بندي مي‌كنند و در داخل كار قرار مي‌دهند

تا چند سال قبل برقكارها از جعبه تقسيم در برق كشي استفاده مي كردند. ولي اين روزها ديگر استانداردها و مهندسين ناظر برق اجازه استفاده از آن روش قديمي را نمي دهند. و بايد به روش جعبه فيوز سيم كشي كرد.

ولي از آنجايي كه شايد براي شما هم پيش بيايد كه بخواهيد برق ساختمان يك منزل مسكوني قديمي را عيب يابي كنيد، روش كار آن را توضيح ميدهيم.

از جعبه تقسيم براي انشعاب گرفتن در مسير لوله ها و سيم ها استفاده مي شود. در برقكاري قديمي به اين صورت بود كه بالاي هر كليد برق، و در ارتفاع ۴۰ سانتي متر زير سقف، يك جعبه تقسيم نصب مي كردند. تا سيم نول را به داخل كليد نبرند و در همان جعبه تقسيم آن را با سيم نولي كه به لامپ مي رود، سربندي كنند.با اين روش سيم و لوله كمتري مصرف ميشد.

روش لوله گذاري در جعبه تقسيم به صورت شكل زير بود. در تصوير زير خطوط قرمز لوله برق هستند.

​

روش لوله گذاري جعبه تقسيم برق

در داخل بعضي از جعبه تقسيم ها چهار عدد پيچ وجود دارد و در داخل بعضي مدلها چيزي نيست و بايد سيم ها را با چسب برق سربندي كنيد. نقشه سربندي سيم ها هم به صورت زير است. مشاهده مي كنيد در حالت معمولي، چهار لوله برق كه هر كدام دو يا سه رشته سيم دارند به داخل جعبه تقسيم مي آيد. اگر در آن منزل مسكوني ارت اجرا شده باشد، لوله ها داراي سه رشته سيم و اگر ارت اجرا نشده باشد، لوله ها فقط دو رشته سيم دارند. اين چهار لوله اي كه گفتيم به شرح زير است.

• يكي ورودي برق
• يكي خروجي برق
• يكي به كليد برق
• يكي به لامپ

​

جعبه تقسيم

در تصوير بالا:

• سيم سبز زرد، سيم ارت.
• سيم مشكي، نول
• سيم قرمز، فاز
• سيم قهوه اي هم سيمي است كه با زدن كليد برق، فاز دار مي شود و به لامپ مي رود. ( اصطلاحاً دستك)

جعبه تقسيم ها انواع مختلفي دارند و در نوع پلاستيكي و فلزي در بازار موجود است.

اين وسايل در دو نوع روكار و توكار و در شكل ها و با جنس هاي مختلف ساخته شده و به كار مي روند. جعبه تقسيم توكار ديگر موارد استفاده قبلي خود را از دست داده ولي هنوز از نوع روكار، براي مواردي خاص استفاده مي شو

​

​

جريان متناوب (Alternating Current يا AC) و جريان مستقيم (Direct Current يا DC) دو نوع جريان در مدار هستند. در جريان مستقيم، جريان الكتريكي تنها در يك جهت حركت مي‌كند. اما جريان الكتريكي در جريان متناوب به طور منظم در حال تغيير مسير است. ولتاژ مدار AC نيز به طور منظم معكوس مي‌شود، چراكه جريان حاضر در مدار مسير خود را تغيير مي‌دهد.

فهرست مطالب اين نوشته  پنهان كردن 

1. جريان متناوب (AC)

1.1. شكل موج جريان AC

1.2. تعريف موج سينوسي

2. كاربردهاي جريان AC

3. جريان مستقيم (DC)

4. تعريف جريان DC

5. كاربردهاي جريان DC

6. نبرد جريان‌ها

7. جريان متناوب در مقابل جريان مستقيم

7.1. كمپين اديسون براي تخريب AC

8. اوج گرفتن جريان AC

9. جريان مستقيم فشار-قوي (HVDC)

بيشتر مدارهاي الكترونيكي ديجيتالي كه مي‌بنديم از جريان DC استفاده مي‌كنند. با اين حال دانستن برخي از مفاهيم جريان AC نيز ضروري است. اكثر خانه‌ها از جريان AC استفاده مي‌كنند، بنابرين اگر بخواهيد پروژه‌اي كه ساخته‌ايد را با يك پريز تست كنيد، بايد جريان AC را به DC تبديل كنيد. همچنين جريان AC يك سري خصوصيات مفيد نيز دارد، مثلا اينكه مي‌تواند سطح ولتاژ را تنها با كمك يك وسيله (يك مبدل يا Transformer) تغيير دهد. اين مثال درواقع يكي از دلايلي است كه از جريان AC براي انتقال برق در راه‌هاي طولاني استفاده مي‌شود.

​

در اين مقاله موارد زير را ياد خواهيد گرفت:

• تاريخچه‌ي جريان AC و DC
• راه‌هاي متفاوت توليد جريان AC و DC
• چند مثال از كاربردهاي AC و DC

توصيه مي‌شود قبل از مطالعه‌ي اين مقاله كمي اطلاعات راجع به برق، مدار، ولتاژ و ساير مفاهيم مربوطه كسب كنيد.

جريان متناوب (AC)

جريان متناوب جرياني است كه به طور منظم تغيير جهت مي‌دهد. نتيجه‌ي اين تغييرات اين است كه سطح ولتاژ نيز همزمان با تغيير جهت جريان، معكوس مي‌شود. از جريان AC براي رساندن برق به خانه‌ها، ساختمان‌هاي اداري و ساير مكان‌ها استفاده مي‌شود. جريان AC توسط دستگاهي به نام مولد جريان متناوب (alternator) توليد مي‌شود. اين دستگاه يك نوع خاصي از ژنراتور برق است كه براي توليد جريان متناوب ساخته شده‌است.

يك حلقه از سيم‌ها در يك مدار مغناطيسي چرخيده شده‌اند كه اين مدار مغناطيسي جريان را درون اين سيم‌ها القا مي‌كند. چرخش سيم‌ها مي‌تواند با استفاده از يك توربين بادي، توربين بخار، آب جاري و روش‌هاي ديگر اتفاق بيفتد. از آنجايي كه سيم‌ها همواره در حال چرخش هستند و به طور منظم در قطب‌هاي مغناطيسي متفاوت قرار مي‌گيرند، جريان و ولتاژ نيز تغيير مي‌كنند. انيميشن كوتاه زير كاملا گوياي عملكرد اين وسيله است:

​

نحوه‌ي توليد جريان AC را مي‌توان با نحوه‌ي چرخش جريان آب مقايسه كرد:

​

براي توليد جريان AC در تعدادي لوله‌ي آب، كافيست يك ميل لنگ مكانيكي را به يك پيستون كه آب را در لوله‌ها عقب و جلو مي‌برد (به شكل جريان متناوب) متصل كنيم. توجه داشته باشيد كه قسمت تو رفته‌ي لوله هميشه در برابر جريان مقاومت مي‌كند و فرقي نمي‌كند كه جهت جريان از كدام طرف باشد.

​

شكل موج جريان AC

جريان AC مي‌تواند چندين شكل و حالت داشته باشد، درواقع هر موقع جريان و ولتاژ متناوب باشند آن جريان AC است، حال به هر شكلي كه باشد. اگر يك اسيلوسكوپ به يك مدار با جريان AC وصل كنيم و ولتاژ آن را دنبال كنيم، ممكن است به چندين شكل موجي متفاوت برخورد كنيم. در بيشتر اوقات جريان AC موج سينوسي توليد مي‌كند. جريان AC كه در اكثر خانه‌ها و ادارات وجود دارد، داراي يك ولتاژ نوسان‌دار است كه موج سينوسي توليد مي‌كند.

​

ساير اشكالي كه در جريان AC زياد ديده مي‌شوند، موج‌هاي مربعي و مثلثي هستند:

​

امواج مربعي بيشتر در مدارهاي ديجيتال و سوئيچي استفاده مي‌شوند تا عملكردشان را بررسي كنند.

​

امواج مثلثي بيشتر در مباحث صوتي استفاده مي‌شوند و بيشتر براي آزمايش قطعات الكترونيكي خطي نظير تقويت‌كننده‌ها استفاده مي‌شوند.

تعريف موج سينوسي

معمولا شكل موج AC را به صورت رياضي تعريف مي‌كنيم. براي اينكار، از موج سينوسي استفاده مي‌كنيم. هر موج سينوسي سه بخش دارد: دامنه، فركانس و فاز. فقط با ديدن ولتاژ مي‌توانيم يك موج سينوسي را با توابع رياضي تعريف كنيم:

​

(V(t ولتاژ ما در تابع زمان است كه درواقع به اين معناست كه ولتاژ ما با تغيير زمان، تغيير مي‌كند. معادله‌اي كه در سمت راست علامت مساوي قرار دارد نشان مي‌دهد كه ولتاژ چگونه در طول زمان تغيير مي‌كند.

Vp دامنه است. اين مقدار مشخص مي‌كند كه حداكثر ولتاژي كه موج سينوسي ما مي‌تواند دريافت كند (در هر جهتي)، چقدر است. يعني ولتاژ ما يا مي‌تواند Vp+ ولت، يا Vp- ولت، و يا يك مقدار در بين اين دو باشد.

تابع ()sin مشخص مي‌كند كه ولتاژ ما بايد در شكل يك موج سينوسي باشد، كه يك فرم نوسان نرم حول محور 0 ولت است.
مقدار 2Π يك ثابت است كه فركانس هر دوره (هرتز) را به فركانس زاويه‌اي (راديان بر ثانيه) تبديل مي‌كند.

f فركانس موج سينوسي را تعريف مي‌كند. اين مقدار بر حسب «هرتز» يا «واحد بر ثانيه» داده مي‌شود. فركانس مشخص مي‌كند كه در هر ثانيه چند طول موج (يك بار اوج گرفتن و سقوط كردن موج) شكل مي‌گيرد.

t متغير وابستگي ما است: زمان (در ثانيه). با تغيير زمان، شكل موج ما نيز تغيير مي‌كند.

Φ فاز موج سينوسي ما را مشخص مي‌كند. فاز، اندازه‌ي تغيير شكل موج در هر زمان است. اين مقدار معمولا بين 0 تا 360 است و به صورت درجه محاسبه مي‌شود. از آنجايي كه موج سينوسي ساختاري منظم دارد، اگر موج ما 360 درجه تغيير كرده باشد، دوباره به همان شكل موج قبلي تبديل مي‌شود، يعني انگار كه صفر درجه تغيير كرده‌است. براي سادگي مطلب، در ادامه‌ي اين آموزش ما فاز را صفر در نظر مي‌گيريم.

براي يك مثال خوب مي‌توانيم از پريز منزل كمك بگيريم. در ايالات متحده، برق منازل داراي جريان AC با حدود 170 ولت (مقدار دامنه) و فركانس 60 هرتز است. از اين اعداد در فرمول استفاده مي‌كنيم (به ياد داشته باشيد كه فاز را صفر در نظر گرفته‌ايم):

​

​

مي‌توانيم از يك ماشين حساب نموداري براي طراحي نمودار اين معادله استفاده كنيم. اگر ماشين حساب نموداري در دسترس نداشتيد مي‌توانيد از يك نرم‌افزار رسم نمودار رايگان و آنلاين نظير Desmos استفاده كنيد (توجه داشته باشيد كه شايد براي ديدن پاسخ مجبور باشيد به جاي «v» از «y» در معادله استفاده كنيد).

​

توجه كنيد كه همانطور كه پيش‌بيني كرده بوديم، ولتاژ به طور منظم بين 170 ولت تا 170- ولت در حال تغيير است. به علاوه، در هر ثانيه 60 بار اين موج سينوسي تكرار مي‌شود. اگر ولتاژ پريز برق خانه را با يك اسيلوسكوپ اندازه بگيريم، اين شكل را خواهيم ديد (هشدار: سعي نكنيد ولتاژ خانه را با يك اسيلوسكوپ اندازه‌گيري كنيد! اين كار باعث آسيب ديدن دستگاه شما مي‌شود).
نكته: شايد شنيده باشيد كه جريان برق در ايالات متحده 120 ولت است. اين حرف نيز درست است. وقتي حرف از جريان AC مي‌زنيم، با توجه به تغيير دائمي ولتاژ، معمولا آسان‌تر است كه فقط يك ميانگين يا يك ريشه را مد نظر بگيريم. براي اين كار، از يك متد به نام «ريشه‌ ميانگين مربعي» استفاده كنيم. معمولا استفاده از مقدار RMS براي جريان AC به محاسبات برقي كمك مي‌كند. حتي با اينكه در مثال ما ولتاژ از 170- ولت تا 170 ولت متناوب بود، ولي ريشه ميانگين مربعي آن 120 ولت است.

كاربردهاي جريان AC

تقريبا تمام پريز‌هاي خانه‌ها و ادارات داراي جريان AC هستند، به اين دليل كه توليد و انتقال جريان AC در مسيرهاي طولاني راحت‌تر است. در ولتاژهاي بالاتر (بالاي 110هزار ولت)، انرژي كمتري در هنگام انتقال برق تلف مي‌شود. ولتاژهاي بالاتر يعني جريان كمتر، و جريان كمتر يعني گرماي حاصل از مقاومت در سيم برق كمتر است. جريان AC را به راحتي مي‌توان توسط مبدل‌ها از ولتاژهاي بالا توليد و يا به ولتاژهاي بالا تبديل كرد.

همچنين جريان AC قادر به برق رساني به موتورهاي الكتريكي نيز مي‌باشد. موتور و ژنراتور دستگاه‌هاي دقيقا يكساني هستند، ولي موتورها انرژي الكتريكي را به انرژي مكانيكي تبديل مي‌كنند (اگر دسته‌ي يك موتور بچرخد، يعني كه يك ولتاژ در ترمينال آن توليد شده‌است). از اين ويژگي در خيلي جاها نظير ماشين‌هاي ظرف‌شويي، يخچال‌ها و خيلي موارد ديگر كه با جريان AC كار مي‌كنند، استفاده مي‌شود.

جريان مستقيم (DC)

فهم جريان مستقيم كمي ساده‌تر از جريان متناوب است. به جاي اينكه به عقب و جلو نوسان داشته باشد، جريان DC يك ولتاژ يا جريان ثابت را توليد مي‌كند. به چندين روش مي‌توان جريان DC توليد كرد:

• يك ژنراتور AC كه به دستگاهي به نام كموتاتور (commutator) مجهز شده باشد، مي‌تواند جريان مستقيم توليد كند.
• استفاده از يك وسيله به نام «يكسو كننده» (rectifier) كه جريان AC را به DC تبديل مي‌كند.
• باتري‌ها جريان DC توليد مي‌كنند كه اين جريان از يك واكنش شيميايي درون باتري توليد مي‌شود.

دوباره از مثال آب استفاده مي‌كنيم. جريان DC شبيه يك مخزن آب است كه در ته آن يك شلنگ متصل شده است.

​

اين مخزن فقط مي‌تواند آب را به يك جهت فشار دهد: به بيرون از شلنگ. همانند يك باتري، وقتي مخزن خالي باشد، ديگر آبي در لوله‌ها جريان نمي‌گيرد.

تعريف جريان DC

جريان DC جرياني يك جهته است، يعني كه جريان آن فقط در يك جهت حركت مي‌كند. ولتاژ و جريان آن مي‌توانند در زمان متفاوت باشند، ولي جهت آن بايد همواره مستقيم باشد و تغييري نكند. براي سادگي مساله، فرض مي‌كنيم ولتاژ ثابت است. براي مثال، فرض مي‌كنيم يك باتري AA داريم كه 1.5 ولت جريان دارد، اين مساله را به صورت رياضي زير تعريف مي‌كنيم:

​

اگر اين جريان را در طول زمان دنبال كنيم، يك ولتاژ ثابت را خواهيم ديد:

​

اين به چه معنا است؟ به اين معنا كه ما مي‌توانيم به منابع DC اعتماد كنيم كه در طول زمان يك ولتاژ ثابت را به ما مي‌دهند. البته در واقعيت، يك باتري كم كم شارژ خود را از دست مي‌دهد، يعني كه با گذر زمان، ولتاژ آن افت مي‌كند. ولي براي بيشتر اهداف مي‌توانيم ولتاژ را ثابت فرض كنيم.

كاربردهاي جريان DC

هر وسيله‌اي كه از باتري استفاده مي‌كند يا به وسيله‌ي يك آداپتور AC به پريز وصل مي‌شود، يا از كابل USB براي برق‌رساني خود استفاده مي‌كند، با جريان DC كار مي‌كند. از دستگاه‌هاي الكترونيكي كه با جريان مستقيم كار مي‌كنند مي‌توان موارد زير را نام برد:

• تلفن‌هاي همراه
• تلويزيون‌هاي فلت اسكرين (Flat-Screen) (جريان AC وارد تلويزيون مي‌شود، و سپس به DC تبديل مي‌گردد)
• چراغ‌قوه‌ها
• اتومبيل‌هاي هيبريد و الكتريكي

نبرد جريان‌ها

تقريبا تمام خانه‌ها و ادارات با جريان AC كار مي‌كنند، ولي اين اتفاق يك تصميم يك شبـه نبوده‌است. در اواخر دهه‌ي 80 ميلادي، اختراعات مختلفي در ايالات متحده و اروپا رخ داد كه منجر به يك نبرد كامل بين جريان متناوب و جريان مستقيم شد.

در سال 1886، يك شركت الكتريكي به نام «Ganz Works»، واقع در شهر بوداپست در مجارستان، تمام رم را توسط جريان AC به برق مجهز كرد. از طرفي ديگر، توماس اديسون در ايالات متحده، 121 نيروگاه برق DC را تا سال 1887 تاسيس كرد. نقطه‌ي عطف نبرد موقعي بود كه جورج وستينگ‌هاوس (George Westinghouse)، يك صنعتگر معروف از شهر پيتسبرگ در پنسيلوانيا، در سال بعد، حق اختراع موتورهاي AC و مبدل‌هاي آن را از نيكولا تسلا (Nikola Tesla) خريداري كرد.

جريان متناوب در مقابل جريان مستقيم

​

توماس اديسون

در اواخر قرن نوزدهم، امكان تبديل ساده‌ي جريان DC به ولتاژهاي بالا وجود نداشت. به همين جهت، اديسون يك سري نيروگاه كوچك و محلي براي ارائه‌ي برق در محل‌هاي مختلف و بخش‌هاي شهري استفاده مي‌كرد. برق توسط سه سيم پخش مي‌شد: يك سيم 110 ولت، يك سيم 0 ولت، و يك سيم 110- ولت. چراغ‌ها و موتورها مي‌توانستند به هركدام از سيم‌هاي 110+ ولت يا 110- ولت، و 0 ولت (نول) وصل شوند. ولتاژ 110 ولت كمي كاهش ولتاژ بين نيروگاه و مصرف كننده (خانه، ادارات و …) داشت.

با اينكه اين كاهش ولتاژها حساب شده بود، با اين حال نمي‌شد بين نيروگاه و كاربر بيش از يك مايل فاصله قرار داشته باشد. اين محدوديت عمل پخش برق بين بخش‌هاي روستايي را بسيار سخت و تقريبا غير ممكن مي‌ساخت.

​

نيكولا تسلا

​

جورج وستينگ‌هاوس

به كمك طرح‌هاي تسلا، وستينگ‌هاوس بر روي بهتر كردن سيستم پخش برق AC كار مي‌كرد. اين مبدل‌ها يك راه ارزان براي بالا بردن ولتاژ AC تا چندين هزار ولت و پايين آوردن آن براي مصرف، ارائه مي‌دادند. در ولتاژهاي بالاتر، امكان انتقال همان قدرت با جريان خيلي كمتر وجود داشت كه باعث مي‌شد اتلاف قدرت به خاطر مقاومت‌هاي داخل سيم‌ها كاهش پيدا كند. در نتيجه، نيروگاه‌هاي بزرگ مي‌توانستند چندين مايل دورتر از كاربر قرار داشته باشند و به منازل و افراد بيشتري سرويس دهند.

كمپين اديسون براي تخريب AC

طي چند سال آينده‌ي اين ماجراها، اديسون يك كمپيني به راه انداخت تا جريان AC را به شدت در ايالات متحده تخريب كند. وي براي اينكار يك مجلس قانونگذاري راه‌اندازي كرد و به پخش اطلاعات غلط درمورد جريان AC پرداخت. همچنين اديسون چندين تكنيسين استخدام كرد تا جلوي مردم به كشتن حيوانات با جريان AC بپردازند تا جريان AC را بسيار خطرناك‌تر از جريان DC جلوه دهند. در راه نشان دادن اين خطرات، دو تا از كاركنان اديسون به نام‌هاي «Harold P. Brown» و «Arthur Kennelly»، اولين صندلي‌هاي برقي را در نيويورك ساختند كه از جريان AC استفاده مي‌كرد.

اوج گرفتن جريان AC

در سال 1891، نمايشگاه الكترو-تكنيكال در شهر فرانكفورت در آلمان برگذار شد و در آن از اولين منتقل‌كننده‌ي راه دور جريان سه فاز AC رونمايي شد كه چراغ‌ها و موتورهاي نمايشگاه را برق‌رساني مي‌كرد. چند نفري در اين نمايشگاه وجود داشتند كه از اين نمايش بسيار شگفت زده شدند، به طوري كه سال بعد جنرال‌الكتريك را تشكيل دادند و شروع به سرمايه‌گذاري برروي تكنولوژي AC كردند.

​

نيروگاه ادوارد دين آدامز در آبشار نياگارا، سال 1896

در سال 1893، وستينگ‌هاوس يك قرارداد براي ساخت يك سد هيدرو الكتريك براي كنترل كردن برق آبشار نياگارا و انتقال جريان AC به شهر بوفالو در نيويورك، به دست آورد. اين پروژه در 16 نوامبر سال 1896 به پايان رسيد و از آن زمان برق AC وارد صنايع شهر بوفالو شد. اين اتفاق باعث كنار رفتن جريان DC در ايالات متحده شد. استاندارد جريان AC در اروپا بين 220 تا 240 ولتاژ و 50 هرتز، و در آمريكاي شمال 120 ولت و 60 هرتز تنظيم شد.

جريان مستقيم فشار-قوي (HVDC)

يك مهندس سوييسي به نام «Rene Thury» از چند ژنراتور به صورت سري استفاده كرد تا جريان مستقيم فشار-قوي را در سال‌هاي 1880 ميلادي توليد كند تا بتوان به كمك آن جريان DC را به راه‌هاي دور منتقل كرد. با اين حال، به دليل هزينه‌هاي بالاي اين سيستم، HVDC تا يك قرن بعد در هيچ‌جا استفاده نشد.

با اختراع قطعات الكترونيكي نيمه‌هادي در دهه‌ي 70 ميلادي، تبديل جريان AC به DC از لحاظ اقتصادي ممكن شد. وسايل خاصي به وجود آمدند كه امكان توليد جريان مستقيم با ولتاژ بالا را فراهم مي‌كردند، به گونه‌اي كه برخي از آن‌ها به 800 هزار ولت مي‌رسيدند. برخي از بخش‌هاي اروپا شروع به استفاده از خطوط HVDC براي برق‌رساني به كشورهاي مختلف كردند.

خطوط HVDC اتلاف كمتري نسبت به خطوط مشابه AC در مسيرهاي طولاني دارند. به علاوه، HVDC اجازه‌ي اتصال همزمان چند سيستم AC را مي‌دهد، مثلا مي‌توانيد به صورت همزمان هم 50 هرتز و هم 60 هرتز را داشته باشيد. با وجود اين مزايا، سيستم‌هاي HVDC گرانتر از سيستم‌هاي AC هستند، و همچنين كمتر قابل اعتماد هستند. سرانجام روياي هر سه نفر، اديسون، تسلا و وستينگ‌هاوس، به حقيقت پيوست. جريان AC و DC مي‌توانند به طور همزمان وجود داشته باشند و هركدام براي اهداف متفاوتي استفاده شوند.

حالا درك شما از تفاوت AC و DC بهتر شده است. تغيير سطح ولتاژ در AC آسانتر است كه باعث مي‌شود انتقال آن با ولتاژ بالا ساده‌تر باشد. در طرفي ديگر، جريان DC تقريبا در تمام بخش‌هاي الكترونيك يافت مي‌شود. البته اين هم بايد بدانيد كه اين دو خيلي خوب با يكديگر كار نمي‌كنند و اگر مي‌خواهيد يك وسيله برقي را به پريز برق متصل كنيد، بايد جريان AC را به DC تبديل كنيد.

​