السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
انشاء الشبكات : المبادئ الاساسية لاختصاصيى المكتبات و المعلومات / العقلا، سليمان بن صالح.|اسماعيل، فؤاد احمد.
الحجم : 3.56 MB
الوسم: الشبكات
الجهود في الشبكات الكهربائية يمكن تصنيف الجهود العاملة في النظام الكهربائي بتردد 50 هيرتزالى المستويات التالية مستوى الجهود المنخفصة جداوهي الجهود حتى 50 فولت بين الطور والطور , والطور والخط الحيادي وتكون عادةاحادية الطور وهي( 12 , 24 , 36 فولت )اما ثلاثية الطور فتكون( 36 , 42 فولت) وتستخدم هذه الجهود في لمبات الاشارة وفي محولات الاجراس وفي الاماكن التي تحتويعلى غازات سريعة الاشتعال . مستوى الجهود المنخفضةوهي الجهود ما بين ( 50 – 1000 ) فولتوتستخدم هذه الجهود للانارة المنزلية ولتشغيل الاجهزة والمعدات الكهربائيةالمنزلية وتستخدم في المصانع والمعامل لتشغيل الالات واتغذية المحركات مستوى الجهود المتوسطةوهي الجهود ما بين ( 3 – 35 ) كيلو فولتتستخدم هذه الجهود في شبكات التوزيع فمثلا الجهود حتى 11 كيلو فولت تستخدملتغذية المصانع ذات القدرة العالية ولتغذية المصانع والمعامل ذات القدرة المنخفضةوالمتوسطة كذلك تستخدم لتغذية المدن والريفوالجهود حتى 35 كيلو فولت تستخدم كذلك لتغذية المصانع ذات القدرة الكبرىوالمدن ايضا وتستخدم ايضا انقل القدرة في شبكات النقل الكهربائي . مستوى الجهود العاليهوهي الجهود ما بين ( 110 – 220 ) كيلو فولتتستخدم هذه الجهود لنقل القدرة الكهربائية لمحطات النقلفمثلا الجهود ما بين( 110 – 150 ) كيلو فولت تستخدم لنقل القدرة الكهربائية للمناطق الريفيةالنائية والمدن الصناعية الكبيرة ولربط شبكات النقل العاليه .والجهود 220 كيلو فولت تستخدم لنقل وربط شبكات التوليد العاليه وكذلك لنقل القدرةللمناطق ذات الكثافة السكانية العالية وتستخدم احيانا بدل زيادة قدرة خطوط 110كيلو فولت ( مد خطين متوازيين في ان واحد ذات جهد 110 كيلو فولت )تستخدم في حالة زيادة توزيع الاحمال مستوى الجهود العالية جداوهي من 350 كيلو فولت وما فوقتستخدم هذه الجهود عند الحاجة لشبكات ضخمة جدا ولنقل قدرات نحطات التوليد العالية لتغذية المدن الصناعية الكبرى والضخمة وكذلك تستخدم في حالة نقل القدرة الىمسافات كبيرة جدا تزيد عن 2000 كم اما جهود الشبكات ذات التردد 60 هيرتزفهيالمتوسطة : ( 3.6) ( 7.2 ) (12) (17.5 ) (24) (36) (52) (72.5 )كيلو فولتالعاليه : ( 123 ) ( 145 ) ( 170 ) ( 242 ) ( 300) كيلو فولت العالية جدا: ( 362) ( 420 ) ( 525 ) ( 762) كيلو فولت اما جهود التيار المستمر الجهود المنخفضة جدا وهي كالتالي(6) (12) ( 24 ) (36 ) ( 48 ) ( 60) فولت الجهود المنخفضةوهي كالتالي(110) ( 220) (400) فولتوتستخدم هذه الجهود في نظم الاحتياط وفي اجهزة الحماية وانظمة الانذار .
القدرة غير الفعالة التحريضية في الشبكات الكهربائية وآثارها السلبية
السلام عليم ورحمة الله وبركاته …
اخوتي الاعزاء سلام من الله عليكم ورحمة الله تعالي وبركاته اعتذار عن غيابي عن هذا المنتدي الرائع وأتمنى أن ينال هذا الموضوع إعجابكم فإن وفقة فمن الله . وإن أخفقة فمني والشيطان ….
تفضلوا بقراءة الموضوع.
إن معظم الأجهزة الكهربائية التي تعمل على التيار المتناوب (مثل المحركات والمحولات و..) تستهلك نوعين من الطاقة الكهربائية الأولى قدرة فعلية (ACTIVE POWER) وتقدر بال
(KW) تستهلك عبر المقاومة الأومية (R) للملفات ، والثانية قدرة غير الفعالة تحرضية QL)(REACTIVE POWER) وتقدر بال (KVAR) تستهلك القدرة غير فعالة التحريضية لتشكيل الحقول المغناطيسية في المحرك التحريضي أوالمحمول واللازمة لعمل هذه الآلات ، وهذه القدرة تنتقل وتتأرجح ما بين مجموعات التوليد والمستهلك وعند جمع هاتين القدرتين شعاعياً ينتج لدينا القدرة الظاهرية (S) وتقدر بال (KVA) .
إن نسبة القدرة الفعلية (P) على القدرة الظاهرية (S) هو ما يسمى بعامل القدرة (أو بعامل الاستطاعة) (POWER FACTOR) ، وكلما كان عامل القدرة (P.F) للمستهلكين قريب من الواحد الصحيح كلما كان مردود مجموعات
التوليد وشبكات نقل وتوزيع القدرة أفضل فعند إعداد دراسة لإنشاء محطة توليد أو محطة توزيع بقدرة مثلاً (1000 KVA) لتأمين التغذية الكهربائية لمنطقة عامل القدرة الوسطى لها بحدود (P.F=0.8) فان المولدة أو المحولة قادرة على تأمين قدرة فعلية قدرها (P=0.8X1000=800 KW) أما عندما يكون عامل القدرة الوسطى بحدود (P.F=0.5) فان هذه المولدة أو المحولة ستقوم بتأمين قدرة فعلية فقط بحدود (P=500KW).
نستنتج من ذلك بأن القدرة غير الفعالة التحريضية التي يتم توليدها ونقلها على الشبكات الكهربائية تعتبر عبئاً على مجموعات التوليد والشبكات وتشكل مشكلة في هندسة نقل القدرة وتوزيعها وأن انخفاض عامل القدرة (P.F)
للقدرة الكهربائية (المنقولة عبر شبكات النقل والتوزيع) يلحق أضراراً لا يستهان بها بالنسبة لاقتصاد البلاد ويحرم الصناعات من قدرات كان يمكن استغلالها وذلك للأسباب التالية :
* انخفاض كفاءة مجموعات التوليد وشبكات النقل ومحولات التوزيع .
* زيادة تحميل شبكات النقل والتوزيع بسبب مرور القدرة غير الفعالة وهذا يؤدي إلى زيادة الفاقد في القدرة الكهربائية وهبوط الجهد على خطوط وشبكات التوزيع .
* الخسائر الناجمة عن توليد ونقل القدرة غير الفعالة التحريضية .
وبغية تخفيض القدرة غير الفعالة التحريضية ولتحسين عامل القدرة في الشبكات الكهربائية فانه يربط مع هذه الشبكات أو الأحمال ما يسمى بمعوضات تعطي قدرة غير فعالة
(مثل المحركات التوافقية( SYN.MOTOR) أو (المكثفات الساكنة CONDENSER) .
وان أبسط الطرق لتعويض القدرة غير الفعالة هو ربط مكثفات على التفرع مع الأحمال الكهربائية ، وتقوم هذه المكثفات بتوليد قدرة لغير فعالة اللازمة بدلا من قيام محطات التوليد وشبكات النقل بإنتاجها ونقلها ، ويجدر الإشارة إلى أنه يجب أن تزيد قدرة المكثفات المطلوب ربطها مع الأحمال عن الحد المطلوب لأن ذلك يؤدي إلى زيادة الجهد عند الأحمال عن الحدود المسموح بها .
فقد لجأت الشركات والمؤسسات الكهربائية في العالم (انطلاقاً من مبررات افتصادية وفنية) إلى إتخاذ إجراءات تؤدي إلى زيادة تعرفة القدرة الكهربائية لكبار المشتركين عندما يكون عامل القدرة (P.F) لديهم منخفضاً عن
قيمة معينة (مثلاً 0.9) وقامت بتركيب عدادات لتسجيل القدرة غير الفعالة التحريضية (KVARh) المستهلكة من قبل هؤلاء المشتركين إضافة إلى عدادات القدرة الفعلية (KWh) المركبة ومحاسبتهم بدفع تعويض قيمته تساوي إلى: 0.9
قيمة التعويض = ( 0.9/عامل الاستطاعة لدى المشترك) –1 × قيمة الاستهلاك للقدرة الفعلية (KWh)
وأن بعض الشركات تشجع هؤلاء المشتركين وذلك بتخفيض قيمة الاستهلاك للقدرة الفعلية
(kwh) لديهم في حال قيامهم بتحسين عامل القدرة (P.F) لديهم إلى أكثر من (0.9) ويتم ذلك بحسم نسبة من قيمة الفاتورة (لاستهلاك القدرة الفعلية) تتزايد هذه النسبة كلما كان عامل القدرة (P.F) قريب من الواحد الصحيح .
نظرة عامة حول الشبكات اللاسلكية Wi Fi Network
يمتد نطاق تقنيات الشبكات اللاسلكية من شبكات الصوت والبيانات العامة، التي تسمح للمستخدمين بتأسيس اتصالات لاسلكية عبر المسافات الطويلة، إلى تقنيات الضوء تحت الأحمر والترددات الراديوية المثلى من أجل الاتصالات اللاسلكية قصيرة المدى. تتضمن الأجهزة الشائعة المستخدمة للشبكات اللاسلكية أجهزة الكمبيوتر المحمولة، وأجهزة الكمبيوتر المكتبية، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة باليد، وأجهزة المساعد الشخصي الرقمي (PDA)، والهواتف الخلوية، وأجهزة الكمبيوتر المستندة لقلم، وأجهزة النداء. تخدم التقنيات اللاسلكية العديد من الأغراض العملية. مثلاً، يمكن لمستخدمي الهاتف الخلوي استخدام هواتفهم الخلوية للوصول إلى البريد الإلكتروني. كما يمكن للمسافرين الذين معهم أجهزة كمبيوتر محمولة الاتصال بإنترنت من خلال محطات أساسية مثبتة في المطارات، ومحطات السكك الحديدية، والأماكن العامة الأخرى. في البيت، يمكن للمستخدمين وصل الأجهزة على سطح المكتب لمزامنة البيانات ونقل الملفات
تعريف المقاييس
لتخفيض تكاليف التقنيات اللاسلكية، والتأكد من توافقها، ودعم التبني واسع الانتشار لها، فإن مؤسسات مثل Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)، و Internet Engineering Task Force (IETF)، و Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA)، و International Telecommunication Union (ITU) تشترك بعدة جهود رئيسية لتوحيد المقاييس. مثلاً، تقوم مجموعات العمل IEEE بتعريف كيفية نقل المعلومات من جهاز إلى آخر(سواء تم استخدام مواجات راديوية أو الضوء تحت الأحمر، مثلاً) وكيف ومتى يجب استخدام وسيلة الإرسال للاتصالات. أثناء تطوير مقاييس الشبكات اللاسلكية، فإن مؤسسات مثل IEEE تهتم بإدارة الطاقة، وعرض النطاق الترددي، والأمان، وقضايا أخرى فريدة لشبكات الاتصال اللاسلكية.
أنواع شبكات الاتصال اللاسلكية
مثل الشبكات السلكية، يمكن تصنيف الشبكات اللاسلكية ضمن أنواع مختلفة استناداً إلى المسافات التي سيتم إرسال البيانات عبرها.
شبكات الاتصال اللاسلكية واسعة النطاق (WWAN)
تمكّن تقنيات WWAN المستخدمين من تأسيس اتصالات لاسلكية عبر الشبكات العامة البعيدة أو الشبكات الخاصة. يمكن استخدام هذه الاتصالات عبر مناطق جغرافية واسعة، مثل المدن والدول، من خلال استخدام المواقع متعددة الهوائيات أو أنظمة الأقمار الصناعية المتوفرة من قبل موفري الخدمة اللاسلكية. تُعرف تقنيات WWAN الحالية بأنظمة الجيل الثاني (2G). تتضمن أنظمة الجيل الثاني Global System for Mobile Communications (GSM)، و Cellular Digital Packet Data (CDPD)، و Code Division Multiple Access (CDMA). تتضافر الجهود للانتقال من شبكات اتصال الجيل الثاني، والتي يمتلك بعضها إمكانية تجوّل محدودة بالإضافة إلى عدم التوافق بين بعضها، إلى تقنيات الجيل الثالث التي ستتبع مقياساً عمومياً بالإضافة إلى توفير إمكانية التجوّل حول العالم. تشجّع ITU بنشاط تطوير مقياس عمومي للجيل الثالث.
Wireless metropolitan area networks (WMAN)
تمكّن تقنيات WMAN المستخدمين من تأسيس اتصالات لاسلكية بين مواقع متعددة ضمن منطقة مدنية (مثلاً، بين عدة مبانٍ مكتبية في مدينة معينة أو ضمن حرم جامعي أو في مكان عام مثل المطار)، بدون التكلفة العالية لمد كبلات الألياف الضوئية أو الكبلات النحاسية وتأجير الخطوط. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لشبكات WMAN أن تعمل كدعم لشبكات الاتصال السلكية، وذلك في حالة تعطل الخطوط المؤجرة لشبكة الاتصال السلكية. تستخدم شبكات WMAN الأمواج الراديوية أو الأشعة تحت الحمراء لنقل البيانات. يزداد الطلب على شبكات الاتصال اللاسلكية عريضة النطاق، والتي توفر للمستخدمين الوصول إلى إنترنت بسرعات عالية. رغم استخدام تقنيات مختلفة، مثل multichannel multipoint distribution service (MMDS) و local multipoint distribution services (LMDS)، تستمر مجموعة عمل IEEE 802.16 لمقاييس الوصول اللاسلكي عريض النطاق في تطوير المواصفات لتوحيد تطوير هذه التقنيات.
شبكات الاتصال اللاسلكية المحلية (WLAN)
تمكن تقنيات WLAN المستخدمين من تأسيس اتصالات لاسلكية ضمن منطقة محلية (على سبيل المثال، ضمن بناء أو شركة، أو في مكان عام مثل مطار). يمكن استخدام شبكات WLAN في المكاتب المؤقتة أو في أماكن أخرى حيث تكون كلفة تركيب الكابلات كبيرة نسبياً، أو بالإضافة إلى شبكة LAN موجودة حتى يتمكن المستخدمون من العمل في مواقع مختلفة ضمن البناء وفي أوقات مختلفة. يمكن لشبكات WLAN أن تعمل بطريقتين. في شبكات WLAN الأساسية، تتصل محطات العمل اللاسلكية (أجهزة مع بطاقات شبكة اتصال راديوية أو أجهزة مودم خارجية) مع نقاط الوصول اللاسلكي التي تعمل كجسر بين محطات العمل والبنية الأساسية للشبكة. في شبكات WLAN من نوع نظير إلى نظير، يمكن لعدة مستخدمين في منطقة محدودة، مثل قاعة مؤتمرات، أن يشكلوا شبكة اتصال مؤقتة دون استخدام نقاط وصول، إذا لم يكن هناك داعٍ للوصول إلى موارد الشبكة.
عام 1997، صادقت IEEE على مقياس 802.11 لشبكات WLAN، والذي يحدد سرعة نقل البيانات من 1 إلى 2 ميغا بت بالثانية. وفقاً للمقياس 802.11b الذي يبدو وكأنه المقياس الجديد المسيطر، يتم نقل البيانات بسرعة قصوى قدرها 11 ميغا بت بالثانية على التردد 2.4 جيغاهرتز. مقياس جديد آخر هو 802.11a، الذي يحدد نقل البيانات بسرعة قصوى قدرها 54 ميغا بت بالثانية على التردد 5 جيغاهرتز.
Wireless personal area networks (WPAN)
تمكن تقنيات WPAN المستخدمين من تأسيس اتصالات لاسلكية كافية للأجهزة (مثل PDA، الهواتف الخليوية، أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة) المتواجدة ضمن فضاء العمل الشخصي (POS). الفضاء POS هو الفضاء الذي يحيط بالمستخدم حتى مسافة 10 أمتار. حالياً، تقنيات WPAN الأساسية هي Bluetooth والأشعة تحت الحمراء. تقنية Bluetooth هي تقنية بديلة للكبل تستخدم الأمواج الراديوية لنقل البيانات إلى مسافات حتى 30 قدماً. يمكن نقل بيانات Bluetooth عبر الجدران والجيوب والحقائب. يتم تطوير تقنية Bluetooth من قبل مجموعة مهتمة بهذه التقنية تسمى Bluetooth Special Interest Group (SIG)، التي نشرت مواصفات Bluetooth الإصدار 1.0 عام 1999. بشكل بديل، لوصل الأجهزة ضمن نطاق صغير جداً (1 متر أو أقل)، يمكن للمستخدمين إنشاء ارتباطات بالأشعة تحت الحمراء.
لتوحيد تطوير تقنيات WPAN، أسست IEEE مجموعة العمل 802.15 لشبكات WPAN. تقوم مجموعة العمل هذه بتطوير مقاييس WPAN، استناداً إلى مواصفات Bluetooth الإصدار 1.0. الأهداف الرئيسية لهذه المقاييس هي تخفيض التعقيد، تخفيض استهلاك الطاقة، إمكانية التشغيل المتبادل، والتوافق مع شبكات اتصال 802.11.
