کتاب عایق ها و فشار قوی

کتاب عایق‌ها و فشار قوی نوشته‌ی مهدی ثقفی و رحمت‌الله هوشمند به‌کوشش انتشارات دانشگاه اصفهان منتشر شده است. این کتاب به مباحث مرتبط با مهندسی فشار قوی و عایق‌های الکتریکی در شبکه‌های قدرت می‌پردازد 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

کتاب عایق‌ها و فشار قوی اثری آموزشی در حوزه مهندسی برق است که مهدی ثقفی و رحمت‌الله هوشمند آن را بر اساس سرفصل رسمی درس عایق‌ها و فشار قوی در دوره کارشناسی مهندسی برق (قدرت) تدوین کرده‌اند. این کتاب از نیاز به منبعی جامع در زمینه عایق‌های الکتریکی و ولتاژهای فشار قوی در فضای فارسی‌زبان شروع کرده و تلاش کرده است هم جنبه‌های تئوری و هم جنبه‌های کاربردی را پوشش دهد. کتاب عایق‌ها و فشار قوی در یازده 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 محاسبه 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 عایق‌ها 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 پدیده کرونا در خطوط انتقال، محاسبه 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 عایق‌ها و فشار قوی به‌صورت گام‌به‌گام از تعریف فشار ضعیف و فشار قوی و ساختار شبکه‌های سراسری شروع می‌کند و نشان می‌دهد 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 عایق‌ها 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، پدیده 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 عایق‌ها و فشار قوی تصویری منسجم از پیوند میان ولتاژهای بالا، طراحی عایق‌ها و رفتار میدان‌های الکتریکی ارائه کرده است. خواننده با مطالعه 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 این کتاب را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

کتاب عایق‌ها 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. «فصل اول: مقدمه‌ای بر مسائل مهندسی فشار قوی و عایق‌های الکتریکی» «امروزه مهندسی فشار قوی، کلیة مسائل فیزیکی مربوط به تولید و انتقال انرژی الکتریکی را در حوزه 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 بازدة 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.»