الهندسة الكهربائية

تعتمد الحياة الحديثة على الطاقة الكهربائية في كل شيء، مثل المكاتب والأسر والمخازن تعتمد جميعها على الأنظمة الكهربائية لتعمل، ولكن ما مقدار ما نعرفه عن نقل وتوزيع الطاقة الكهربائية؟

تعد مكثفات التحويل جزءاً لا يتجزأ من نظام الطاقة لأنها تساعد في تصحيح عامل الطاقة، وهناك حقيقة أن هذا الجهاز يمكن نشره في أي مكان في الدائرة أو شبكة الطاقة.

يتمثل الاختلاف الرئيسي بين "خط النقل وخط التوزيع" في أن خط النقل ينقل الكهرباء إلى مسافات طويلة، بينما ينقل خط التوزيع الكهرباء عبر مسافات أقصر.

في علم الكهرباء، لا تزال هناك الأسئلة تتمحور حول نوع قاطع الدائرة الذي يجب استخدامه مع واقيات زيادة التيار، كذلك لكي لا تجعل هذه المهمة أكثر صعوبة مما يجب أن تكون،

عندما يتدفق تيار التيار المستمر عبر "الموصل"، يكون توزيع الشحنة في جميع أنحاء المقطع العرضي للموصل منتظماً، كما ويتم توزيع التيار بشكل متساوٍ،

غالباً ما تتعرض الشبكات والآلات الكهربائية والمعدات لأنواع مختلفة من الأعطال أثناء تشغيلها، خاصةً عند حدوث خطأ، كما قد تتغير القيم المميزة (مثل الممانعة) للآلات.

هناك العديد من مخططات الحماية لخطوط النقل ويمكن تجميعها في مجموعتين، وهما نوع غير وحدة ونوع الوحدة، كما يشمل نوع الحماية غير الوحدة الحماية من التيار الزائد.

هناك ما يُعرف بالضوضاء "هسهسة" مع ظاهرة التوهج البنفسجي التي يطلق عليها تأثير الهالة والتي يتم ملاحظتها بشكل شائع في خطوط نقل الجهد العالي، حيث تؤدي تأثيرات الهالة إلى انخفاض الجهد العالي.

تتعرض معظم المرافق الساحلية حول العالم مثل منطقة جنوب كاليفورنيا للتلوث بالملح، وخاصةً عندما يتكثف ضباب الملح على المعدات الكهربائية الضرورية لتوصيل الطاقة للعملاء،

إن زيادة الطلب على الطاقة مع وجود أصول متقادمة يضع ضغطاً كبيراً على مالكي شبكات نقل الطاقة لضمان إمداد موثوق به وقابل للانقطاع من الطاقة لعملائهم المعنيين.

تم إنشاء خطوط نقل "القدرة الكهربائية" الأولى في النصف الثاني من القرن التاسع عشر باستخدام التيار المباشر، وذلك مع زيادة قوة الخطوط، كما زادت أيضاً تكلفتها وأبعادها ووزنها،

تعتبر أبراج وموصلات خط النقل عناصر مألوفة في مناظرنا الطبيعية، ومع ذلك؛ عند الفحص الدقيق لكل خط نقل خصائص فريدة لها آثار فريدة أدق على البيئة،

نظراً لتوسع نظام النقل على مر السنين، يبدو أن السعة الفائضة المتاحة على خطوط النقل يتم استهلاكها دائماً مع نمو النظام أو عندما يجد مستخدمو الإرسال طرقاً أكثر اقتصادية لتلبية متطلبات النظام.

نظراً للأهمية الهائلة التي يوليها المصمم للمشكلات الناتجة عن الاهتزازات والتذبذبات الخاصة بترتيب الموصلات الثقيلة جداً المطلوبة لـ (خطوط نقل فائقة القدرة) (e.h.v).

غالبية خطوط النقل الرئيسية، إما أن تكون 230 (kV) أو 500 (kV)، وهي تمثل خطوط التيار المتناوب، وفي بعض الحالات، يتم استخدام خطوط 115 (kV).

تظهر هناك بعض الأسئلة المتعلقة بخطوط النقل الكهربائية، وذلك من حيث طبيعتها وأساس عملها، حيث لا يمكن تخزينها، على الأقل ليس اقتصادياً بأي كميات ملحوظة

تُستخدم طرق التحكم عندما يجب جعل بعض الكمية منظبطة، مثل درجة الحرارة أو الارتفاع أو السرعة، حيث تتصرف بطريقة مرغوبة بمرور الوقت،

يكون تصنيف "خطوط النقل الكهربائية" إعتماداً على أداء خط النقل وعلى الأُسس الثلاثة المعروفة كهربائياً، وهي (R) و (L) و (C)، كما يتم توزيع هذه الأُسس الثلاثة بشكل موحد.

عادةً ما يتضمن تركيب "الكابلات التقليدية" تحت الأرض التصريح، والعمل حول حركة المرور والأنشطة السطحية الأخرى وحفر الخنادق ومد الكابلات وجلب الرمال الحرارية وتجنب المرافق الأخرى تحت الأرض.

يُعرف تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر بالتصحيح، ومن التيار المستمر إلى التيار المتردد على أنه انعكاس، حيث استخدمت الأنظمة المبكرة للزئبق على أنها مقومات.

يمكن تقليل التأثيرات البيئية الناتجة عن إنشاء وتشغيل خطوط النقل من خلال دراسة متأنية لعدد من العوامل المتعلقة بتصميم مشروع خط النقل العام،

المؤقتات هي أجهزة تُستخدم لقياس فترات زمنية محددة، ولكن في مصطلحات الهندسة الكهربائية، يشار إلى أجهزة ضبط الوقت أيضاً على أنها عدادات في كثير من الأحيان.

تتطلب البلدان ذات العقلية الصناعية في العالم كمية هائلة من الطاقة التي تشكل الطاقة الكهربائية جزءاً كبيراً منها، كما أن هناك أنواع أخرى من الطاقة مثل النفط للمواصلات والصناعة.

يعتبر التحكم الرقمي (العددي) من أحد أشكال الأتمتة القابلة للبرمجة، حيث يتم التحكم في الآلة بواسطة أرقام (ورموز أخرى) تم ترميزها على شريط ورقي مثقوب أو وسيط تخزين بديل

يعد تزايد الطلب على الطاقة وزيادة التوليد الموزع والبنية التحتية القديمة للأصول جزءاً من التحديات الرئيسية التي تواجه مرافق الكهرباء في وقتنا الحالي

بشكل عام تقوم المحولات بتحويل القدرة الكهربائية من مستوى إلى آخر بنفس التردد، وفي هذه العملية؛ فإنه من الممكن رفع أو خفض الجهد في إحدى الدوائر مع انخفاض أو زيادة في التيار.

نمت صناعة المحولات بشكل كبير منذ إنشائها قبل خمسة عقود، ولقد نضج مصنعو المحولات أيضاً وأظهروا تطورات تكنولوجية جديرة بالملاحظة في السنوات الأخيرة.

ينمو قطاع الطاقة في مختلف بلدان العالم بوتيرة صحية مدعومة بمبادرات سياسية مختلفة من قبل الحكومات، وقد نمت قدرة التوليد بمعدل يزيد عن 10 في المائة.

بدأ تطوير المرحلات في الفترة 1809م، وكجزء من اختراع "التلغراف الكهروكيميائي"؛ فقد اكتشف صموئيل التتابع الإلكتروليتي في عام 1809م،

يمثل البرق حوالي 60 ٪ من جميع عمليات إطلاق خطوط النقل في الصين وختلف أنحاء العالم، كما ويرتبط ارتباطاً وثيقاً بالموسم وكذلك بالمنطقة، وبناءً على العمليات الفيزيائية.