پایان نامه تاسیسات برقی

با سپاس و شکرانه فراوان از ایزد منان که توفیق و توان به گردآورندگان این مقوله عنایت کرد که بتوانیم پایان‌نامه تحصیلی خود را با راهنمایی‌های استاد گرامی         به رشته تحریر درآوریم.

مبحث تأسیسات الکتریکی، یکی از وسیعترین مباحث برق است و از گستردگی زیادی برخوردار است. در این پروژه کوشش شده است تا جایی که امکان دارد مباحث مختلف را تا حد زیادی پوشش دهیم، اما به هرحال قطعاً نقایصی در کار وجود داشته و مباحثی جا افتاده است.

اما امیدواریم این پروژه که حاصل هفت تا هشت ماه کار و مطالعه مداوم است مورد استفاده دانشجویان عزیز، قرار گیرد.

این پروژه از هشت فصل تئوری و یک فصل طراحی همراه با جداول روشنایی، تابلوها و نیرورسانی و نقشه‌های تابلوها به همراه پلان‌های خام معماری است و فصل آخر نیز متره و برآورد قیمت می‌باشد، همچنین یک "CD" که حاوی 16 نقشه مربوط به طراحی روشنایی، پریز و نیرورسانی، اعلام حریق و صوتی و تلفن می‌باشد، پیوست این پروژه است.

در پایان از دانشجویان ورودی 79، مهدی اصفهانیان، نوید شرفدوست، علیرضا منیری همدانی و همچنین مهندس امیر رجبی فقیهی که ما را در انجام این پروژه یاری رساندند، کمال تشکر و امتنان را داریم.

همچنین از استاد گرامی جناب آقای مهندس مصطفی شفیعی که همراه با راهنمایی‌های بیدریغ خود ما را یاری نموده‌اند نیز تشکر و قدردانی می‌نماییم.

لامپها

منابع نور در جهان پیرامون ما به دو نوع طبیعی و غیرطبیعی تقسیم‌بندی می‌شوند، منابع نور طبیعی شامل خورشید، ماه و ستارگان است و منابع غیرطبیعی شامل منابعی که با سوخت فسیلی و منابعی که با سوخت الکتریکی کار می‌کنند، می‌شود. بحث ما روی همین منابع اخیر است.

1 لامپهای رشته‌دار یا التهابی                            2 لامپهای تخلیه در گاز (نور سرد)

1 لامپهای التهابی: در این لامپها با عبور جریان برق از رشته فلزی درجه حرارت آن بالا می‌رود تا این رشته تشعشع کند. به دلیل نقطه ذوب بالا و تبخیر کم، رشته فلزی این لامپها از جنس تنگستن است. این رشته به صورت سیم مستقیم یا رشته مارپیچ یا رشته مارپیچ پیچیده و یا مارپیچ مضاعف ساخته می‌شود.

امتیاز اصلی این لامپها عدم نیاز به راه‌انداز (بالاست)، قیمت کم، طیف نوری عالی و کوچکی اندازه است.

انواع مختلف این لامپها عبارتند از:

الف لامپهای معمولی (GLS): در توانهای کمتر از 40 وات، بدلیل درجه حرارت کم رشته تنگستن درون حباب، داخل حباب خلأ بوده و در توانهای بالای 40 وات از گازهای خنثی استفاده می‌شود که اگر گاز داخل حباب گاز آرگان و ازت باشد لامپ نوع "D" است و اگر گاز داخل حباب کریپتون و ازت باشد نوع "K" خواهد بود.

ب لامپ های با منعکس کننده (شار جهت دار): در این لامپها، حباب داخلی با لایه فلزی از جنس آلومینیوم یا جیوه پوشیده می‌شود. که به ترتیب به نامهای لامپ سنگی و لامپ کاسه جیوه‌ای موسوم‌اند.

ج لامپهای دکوراتیو: که به انواع شمعی، شمعی بلند، فانتزی، لینسترا، ویترینی و لوله‌ای تقسیم می‌شوند.

د لامپهای وسایل نقلیه: که به طور کلی یا از نوع با کاسه چراغ است یا خودش عمل کاسه چراغ را انجام می‌دهد و معمولاً سه کنتاکتی هستند که با داشتن دو نوع رشته نورانی، نور بالا و پائین را ایجاد می‌کنند.

ه لامپهای حرارتی: که برای خشک کردن در صنایع به کار می‌رود و نور مادون قرمز تولید می‌کند.

و لامپهای هالوژنه: در این لامپها به گاز داخل حباب مقداری هالوژن اضافه می‌گردد تا از تبخیر بیش از حدّ رشته تنگستن در توانهای بالا جلوگیری کند، عملکرد این لامپ اینطور است که در مجاورت حباب لامپ که درجه حرارت کمتر است (حداقل 250 درجه سانتیگراد)، تنگستن تبخیر شده و باید ترکیب می‌شود و یدور تنگستن تولید می‌کند، در حوالی رشته که درجه حرارت بیشتری دارد یدور تنگستن تجزیه شده و تنگستن روی رشته می‌نشیند و تبخیر تنگستن مختل می‌شود. برای داشتن حرارت 250 درجه در حوالی حباب، این لامپها را باریک و دراز می‌سازند، که به همین دلیل در بین مردم به لامپهای مدادی موسوم‌اند. البته لامپهای هالوژن بادو کنتاکت در یک سرنیز وجود دارد که در بعضی پروژکتورها کاربرد دارد.

2) لامپهای تخلیه در گاز (HID): با عبور جریان برق از گازها اتمهای گاز تحریک شده و از خود نور ساطع می‌کنند. این لامپها به انواع مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند اما اگر در اثر عبور جریان مستقیماً نورمرئی تولید شود، این لامپ‌ها یا بخار جیوه هستند یا بخار سدیم، اما اگر نور تولیدی نامرئی باشد و با تحریک یک جسم نور آن تبدیل به نور قابل روئت گردد اینگونه لامپ‌ها، لامپ فلورسنت نام دارند. بطور کلی برای شروع تخلیه در همه این لامپها یک گاز کمکی در کنار سدیم یا جیوه مورد نیاز خواهد بود تا به شروع تخلیه الکتریکی کمک کند.

لامپ فلورسنت:

پرکاربردترین لامپ تخلیه در گاز، اینگونه لامپها هستند، کاربرد این گونه لامپها در کنار لامپهای رشته‌ای نور بسیار مطلوبی را ایجاد خواهد نمود. درون این لامپها مقداری جیوه بهمراه مقداری آرگن به عنوان گاز خنثی وجود دارد و حباب لامپ از داخل بوسیله فسفر پوشیده می‌شود. چون در طول موج 2537/0 میکرون این لامپ بالاترین حباب راندمان تبدیل نور غیرمرئی به مرئی را داراست پس باید از مقداری جیوه کم فشار استفاده کرد و برای اینکه فشار کم بماند، باید دما محدود باشد پس این لامپها را برای محدود کردن دما بصورت لوله‌ای شکل می‌سازند.

این لامپها به دو دسته کلی کاغذ گرم و کاغذ سرد تقسیم‌بندی می‌شوند.

لامپهای کاغذ گرم در هر طرف دارای دو کنتاکت می‌باشند و لامپهای کاغذ سرد در هر طرف دارای یک کنتاکت می‌باشند، و برای راه‌اندازی این لامپها برخلاف لامپهای کاغذ گرم که گرم بودن کاغذها و ولتاژ زیاد مورد نیاز است، فقط ولتاژ زیاد مورد نیاز خواهد بود که بوسیله ترانسهای با پراکندگی زیاد ایجاد خواهد شد.

بهره‌نوری این لامپها حدود 50 لومن بر وات است و به رنگهای مختلفی ساخته می‌شود.

انواع مدارت لامپ فلورسنت:

الف استارت با راه‌انداز براساس ولتاژ (Glow Starter): که در ابتدا استارت قطع بوده و با بسته شدن مدار، ولتاژی حدود 220 ولت دو سر استارت می‌افتد و استارت نیز که در کسپولی شیشه‌ای که از گاز هلیوم و هیدروژن پر شده قرار دارد، بدلیل همین و ولتاژ درونش تخلیه الکتریکی رخ می‌دهد و استارت که از بی‌متال ساخته شده بسته می‌شود و جریان را برقرار کرده و فیلمان‌های دو سر لامپ را گرم می‌کند و خود بی‌متال سرد می‌شود و به این ترتیب قوس الکتریکی بین دو سر لامپ ایجاد می‌شود و لامپ روشن می‌شود. این استارتر دارای دو سر خروجی است و در هنگام روشن بودن لامپ از مدار خارج می‌شود و فقط در کاغذ گرم به کار می‌رود.

ب استارت با راه‌اندازی براساس جریان (Thermal Starter): که در ابتدا استارت وصل بوده و با عبور جریان گرم می‌شود و قطع می‌کند. این استارت چهارسر بوده و در هنگام کار نیز در مدار قرار دارد و فقط در کاغذ گرم به کار می‌رود.

ج مدار رز نانس: که بوسیله رز نانس در مدار، ولتاژ بالای مورد نیاز را تولید می‌کند که در کاغذ گرم مصرف می‌شود.

د با استفاده از ترانس با پراکندگی زیاد که هم در کاغذ سرد و هم در کاغذ گرم کاربرد دارد.

به طور کلی لامپهای فلورسنت دارای سه عیب عمده‌اند.

1) ایجاد پارازیت: که این عیب با گذاشتن یک خازن در حدود پیکوفاراد در دو سر استارتر قابل رفع است.

2) اثر استروبوسکوپی: چون لامپهای تخلیه در هر سیکل دوبار خاموش می‌شوند د مراکز صنعتی ممکن است مشکل‌ساز بوده و اجسام متحرک، ثابت به نظر برسند که به آن اثر استروبوسکوپی گفته می‌شود. برای حل این مشکل می‌توان این لامپها را از فازهای مختلف تغذیه نمود یا اینکه خازنی به صورت سری با بعضی لامپها قرار دارد.

3) کاهش ضریب قدرت: که به دو صورت قابل اصلاح است:

الف) خازن بطور موازی با لامپ: که مقدار آن از رابطه  بدست می‌آید. که در آن  زاویه فاز اولیه و  زاویه فازی که می‌خواهیم به آن برسیم خواهد بود و C ظرفیت خازن برحسب میکروفاراد و P توان اکتیو لامپ بهمراه چوک برحسب وات و U ولتاژ خط برحسب ولت و f فرکانس برق برحسب هرتز خواهد بود. همچنین جریان جدید بعد از نصف خازن از رابطه  بدست می‌آید.

ب) خازن به طور سری با یکی از لامپهایی که به طور موازی با هم در مدار قرار دارند: که مقدار آن از رابطه  بدست می‌آید که در آن C برحسب میکروفاراد و IL جریان یک لامپ قبل از موازی شدن برحسب آمپر و U ولتاژ خط برحسب ولت و f فرکانس برق شهر است.

لامپهای بخار سدیم:

این لامپها به طور کلی به دو دسته کم فشار و پر فشار تقسیم می‌شوند:

الف) در نوع کم فشار گاز داخل حبار نئون و سدیم است و زمان روشن شدن آن 7 تا 15 دقیقه است و بعد از خاموش شدن ناگهانی تقریباً بدون وقفه روشن می‌شود، نور این لامپها زردرنگ بوده پس در جاهایی که رنگ نور مطرح نمی‌باشد کاربرد دارد، این لامپها کاغذ گرم بوده و مانند لامپهای فلورسنت نیاز به چوک و استارتر دارند.

این لامپها در دو نوع U شکل (موسوم به SOX) و نوع خطی SLI ساخته می‌شوند.

در نوع U شکل لامپ با حباب خارجی استوانه‌ای شکل پوشیده می‌شود و دارای یک سر برای اتصال به شبکه با دوکنتاکنت است و بهره‌نوری آن 130 تا 180 لومن بر وات است.

در نوع خطی، لامپ دارای دو کنتاکنت در هر دو سر لوله است و بهره نوری آن 140 لومن بر وات است.

ب) در نوع پرفشار که به SON موسوم است، گاز داخل حباب سدیم، جیوه و زنون است، بین 4 تا 6 دقیقه طول می‌کشد تا لامپ روشن شود. و در حدود 1 تا 2 دقیقه طول می‌کشد تا بعد از خاموش شدن ناگهانی، روش شود. نور لامپ سفید طلایی است و بسیار مطلوب می‌باشد. این لامپها کاغذ سرد بوده و نیاز به ترانس با پراکندگی زیاد یا سیستم‌های الکترونیک صنعتی دارند، همچنین دارای یک حباب خارجی استوانه‌ای یا بیضوی هستند که براین اساس این لامپها در دو نوع استوانه‌ای با شیشه مقاوم و شفاف (SON- T) و یا شکل بیضوی با اندود فسفر (SON- H) ساخته می‌شوند، این لامپها فاقد الکترود فرعی هستند.

لامپهای بخار جیوه:

این لامپها نیز به طور کلی به دو دسته کم فشار و پرفشار تقسیم می‌شوند.

الف) در نوع کم فشار گاز داخل حباب اصلی جیوه و آرگن است و گاز داخل حباب بیورنی ازت یا ازت و آرگن می‌باشد. این نوع لامپها دارای الکترودی فرعی بوده که پس از وصل کلید بین الکترود فرعی و الکترود اصلی مجاور آن جرقه زده می‌شود و حرارت ایجاد شده گاز آرگن را یونیزه می‌کند و قوس بین دو الکترود اصلی برقرار می‌شود و به علت مقاومت بزرگی که با الکترود فرعی به طور سری قرار دارد جریانی از الکترود فرعی نمی‌گذرد و همه جریان از طریق مسیر تخلیه عبور کرده و لامپ روشن می‌شود. زمان استارت در حدود 3 تا 6 دقیقه است و زمان دوباره روشن شدن در اثر خاموشی ناگهانی نیز 3 تا 6 دقیقه خواهد بود، رنگ نور این لامپها سفید مایل به آبی است که مقداری ماورابنفش نیز در آن موجود است که باید توسط اندود فسفر گرفته شود، به دلیل طیف نوری این لامپها تشخیص صحیح رنگها مقدور نمی‌باشد، این لامپها کاغذ گرم هستند.