کتاب عایق ها و فشار قوی

کتاب عایق‌ ها و فشار قوی نوشته‌ مهدی ثقفی و رحمت‌ الله هوشمند است و انتشارات دانشگاه اصفهان آن را منتشر کرده است. این کتاب که ویرایش چهارم آن در طاقچه منتشر شده، مباحث مرتبط با مهندسی فشار قوی و عایق‌های الکتریکی در شبکه‌های قدرت را بررسی می‌کند و برای دانشجویان مهندسی برق، به‌ویژه گرایش قدرت، تدوین شده است. نویسندگان در این اثر تلاش کرده‌اند سرفصل‌های درس عایق‌ها و فشار قوی را پوشش دهند و هم‌زمان نیازهای مهندسان شاغل در صنعت برق را نیز در نظر بگیرند. ساختار کتاب آموزشی است و از مفاهیم پایه مانند تعریف فشار قوی و انواع مواد عایقی شروع می‌شود و تا مباحث پیشرفته‌تری مثل امواج سیار در خطوط انتقال ادامه پیدا می‌کند. نسخه‌ی الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب عایق ها و فشار قوی اثر مهدی ثقفی و رحمت‌ الله هوشمند

کتاب عایق‌ ها و فشار قوی اثری آموزشی در حوزه‌ی مهندسی برق است که مهدی ثقفی و رحمت‌ الله هوشمند آن را براساس سرفصل رسمی درس عایق‌ها و فشار قوی در دوره کارشناسی مهندسی برق (قدرت) تدوین کرده‌اند. این کتاب از نیاز به منبعی جامع در زمینه‌ی عایق‌های الکتریکی و ولتاژهای فشار قوی در میان کتب فارسی‌ شروع کرده و تلاش کرده است هم جنبه‌های تئوری و هم جنبه‌های کاربردی را پوشش دهد.

کتاب عایق‌ ها و فشار قوی در ۱۱ فصل تنظیم شده است. در فصل اول، ساختار شبکه‌های سراسری، استانداردهای طراحی تجهیزات فشار قوی، سطح ولتاژهای استاندارد و مبانی مواد عایقی و طبقه‌بندی آن‌ها معرفی شده است. فصل دوم به شناخت و کنترل میدان‌های الکتریکی اختصاص دارد و از محاسبه‌ی میدان‌های همگن بین کره‌ها و استوانه‌های متحدالمرکز تا روش‌های عددی مانند تفاضل محدود و اجزای محدود را مرور کرده است.

در فصل‌های سوم تا پنجم، شکست الکتریکی در عایق‌های گازی، مایع و جامد، انواع یونیزاسیون، نظریه‌های تخلیه، عوامل مؤثر بر ولتاژ شکست و پدیده‌هایی مانند فرسودگی و ردگذاری سطحی بررسی شده است. در ادامه، کتاب عایق‌ ها و فشار قوی در فصل ششم به مقره‌های فشار قوی، انواع مقره‌های خطوط هوایی و ایستگاهی، توزیع پتانسیل روی زنجیره مقره و روش‌های متعادل‌سازی آن می‌پردازد. فصل هفتم پدیده‌ی کرونا در خطوط انتقال، محاسبه‌ی ولتاژ بحرانی، عوامل مؤثر و روش‌های کاهش تلفات کرونا را توضیح داده است.

فصل هشتم تولید ولتاژهای فشار قوی متناوب، مستقیم و ضربه‌ای و مدارهای مختلف تولید آن‌ها را پوشش می‌دهد. فصل نهم به اندازه‌گیری ولتاژهای فشار قوی در حالت‌های مختلف اختصاص دارد و فصل دهم آزمایش‌های غیرمخرب عایق‌ها مانند اندازه‌گیری مقاومت مخصوص، عدد دی‌الکتریک، ضریب تلفات و تخلیه جزئی را شرح داده است. در فصل یازدهم نیز امواج سیار در خطوط انتقال، معادلات موج، انعکاس و میرایی و روش‌های حفاظت شبکه در برابر این امواج مطرح شده است.

خلاصه کتاب عایق ها و فشار قوی

کتاب عایق‌ ها و فشار قوی به قلم مهدی ثقفی و رحمت‌ الله هوشمند، به‌صورت گام‌به‌گام از تعریف فشار ضعیف و فشار قوی و ساختار شبکه‌های سراسری شروع می‌کند و نشان می‌دهد که چرا با افزایش سطح ولتاژ، مسائل عایق‌کاری و میدان‌های الکتریکی به موضوعی کلیدی در طراحی تجهیزات تبدیل می‌شوند. نویسندگان ابتدا مواد عایقی را از نظر رفتار مکانیکی، گرمایی، شیمیایی، الکتریکی و اقتصادی بررسی کرده‌اند و سپس به طبقه‌بندی دمایی عایق‌ها و رابطه دما با عمر و استقامت الکتریکی پرداخته‌اند.

در ادامه، کتاب عایق‌ ها و فشار قوی به تحلیل میدان‌های الکتریکی در آرایش‌های مختلف هندسی، کنترل شدت میدان با عایق‌های چندگانه و نقش شکل الکترودها و بوشینگ‌های خازنی در توزیع ولتاژ می‌پردازد. سپس مکانیزم شکست در گاز، مایع و جامد، پدیده‌ی کرونا، روش‌های تولید و اندازه‌گیری ولتاژهای فشار قوی و آزمایش‌های غیرمخرب عایق‌ها تشریح شده است. در پایان نیز رفتار امواج سیار روی خطوط انتقال و تأثیر آن بر حفاظت شبکه بررسی شده است.

چرا باید کتاب عایق ها و فشار قوی را بخوانیم؟

کتاب عایق‌ ها و فشار قوی تصویری منسجم از پیوند میان ولتاژهای بالا، طراحی عایق‌ها و رفتار میدان‌های الکتریکی ارائه کرده است. خواننده با مطالعه‌ی آن می‌تواند هم مبانی فیزیکی شکست عایق‌ها را درک کند و هم با کاربردهای عملی در تجهیزات واقعی مانند ترانسفورماتورها، مقره‌ها، کابل‌ها و پست‌های فشار قوی آشنا شود. تمرین‌ها، سؤالات مروری و مثال‌های عددی نیز به تثبیت مفاهیم کمک می‌کند.

خواندن کتاب عایق ها و فشار قوی را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

کتاب عایق‌ ها و فشار قوی به دانشجویان مهندسی برق گرایش قدرت، داوطلبان آزمون‌های تحصیلات تکمیلی و مهندسان شاغل در شرکت‌های تولید، انتقال و توزیع برق پیشنهاد می‌شود. همچنین برای افرادی که در طراحی، بهره‌برداری یا آزمایش تجهیزات فشار قوی و عایق‌های الکتریکی فعالیت دارند، مناسب است.

بخشی از کتاب عایق ها و فشار قوی

«فصل اول: مقدمه‌ای بر مسائل مهندسی فشار قوی و عایق‌های الکتریکی

امروزه مهندسی فشار قوی، کلیه‌ی مسائل فیزیکی مربوط به تولید و انتقال انرژی الکتریکی را در حوزه‌ی بررسی خود جای داده است. اصولاً ولتاژهای کمتر از هزار ولت را فشار ضعیف و بیش از آن را فشار قوی می‌گویند. دستگاه‌هایی که با ولتاژهای بیش از هزار ولت کار می‌کنند، به اصطلاح تجهیزات فشار قوی می‌نامند. در عصر حاضر، برق فشار قوی موارد کاربرد فراوانی از قبیل استفاده در نیروگاه‌ها، ایستگاه‌های انتقال برق، خطوط انتقال برق، صنایع و آزمایشگاه‌های تحقیقاتی دارد. همچنین برق فشار قوی، در تحقیقات هسته‌ای و دستگاه‌های شتاب‌دهنده الکترون مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای انتقال مقادیر زیاد انرژی الکتریکی در فواصل طولانی استفاده از ولتاژ فشار قوی، به‌منظور کاهش تلفات و افزایش بازده خطوط انتقال اجتناب‌ناپذیر است. از موارد دیگری که برق با ولتاژ بیش از صد کیلوولت استفاده می‌شود، در سیم‌پیچ جرقه اتومبیل‌ها و همچنین وسایل پرتونگاری در پزشکی و صنعت می‌باشد. در آزمایش‌هایی که جدیداً انجام می‌شود، از ولتاژهای تا ۶۰۰۰ کیلوولت و بیشتر نیز استفاده می‌شود.

در شرایطی که از ولتاژهای فشار قوی استفاده می‌شود، طراحی دقیق سیستم‌های عایقی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این شرایط، عایق‌ها باید ولتاژهای فشار قوی را نسبت به یکدیگر و نسبت به زمین ایزوله کنند تا هم مسیر عبور جریان مشخص باشد و هم از بروز خسارت به تجهیزات و افراد جلوگیری شود. به همین دلیل، شناخت عوامل از بین رفتن عایق و پارامترهایی که باعث کاهش ولتاژ شکست می‌شوند، در طراحی تجهیزات فشار قوی ضروری است.»