ما هو النظام الكهربائي

تعتبر الدوائر المغلقة أحد العناصر الأساسية في نظم القوة الكهربائية في السفن، حيث تتيح العديد من المزايا والفوائد، منها:

1- الحفاظ على سلامة الأفراد والمعدات: حيث تساعد الدوائر المغلقة على تجنب الحرائق والانفجارات، وتحسين الأمان العام على متن السفينة.

2- توفير الطاقة والتكلفة: حيث تقلل الدوائر المغلقة من خسائر الطاقة المترتبة على التيار الكهربائي، وتساعد في توفير التكاليف المرتبطة بالصيانة والإصلاح.

3- زيادة الكفاءة والأداء: حيث تساعد الدوائر المغلقة على تحسين كفاءة النظام الكهربائي على متن السفينة، مما يؤدي إلى زيادة الأداء وتحسين الإنتاجية.

4- تحسين الاتصالات: حيث تساعد الدوائر المغلقة على تحسين جودة الإشارات والاتصالات الكهربائية على متن السفينة، مما يساعد في تحسين التواصل بين أفراد الطاقم وتحسين مستوى الخدمات المقدمة للركاب.

5- الحد من التلوث البيئي: حيث تساعد الدوائر المغلقة على تقليل الانبعاثات الضارة للغازات الناتجة عن النظام الكهربائي على متن السفينة، مما يساعد على الحفاظ على البيئة والحد من التلوث.

تختلف أنظمة الأمان في السيارات الكهربائية عن تلك الموجودة في السيارات التقليدية، حيث تركز على المكونات الكهربائية والتحكم في البطارية. وتشمل تلك الأنظمة:

1- نظام إيقاف التشغيل الذاتي: يتم تطبيقه في حالة وجود خلل في الكهرباء لمنع أي خطر من حدوث شرارة.

2- نظام التحكم في درجة حرارة البطارية: يتم متابعة درجة حرارة البطارية بشكل دائم لتفادي الحرائق وحماية بطارية السيارة من الضرر.

3- نظام الفرامل الذكية: يتيح للسيارة إعادة شحن البطارية أثناء توقفها بمساعدة الفرملة، وهو يسمى نظام الفرامل الذكية.

4- نظام الفحص الذاتي: يتيح للسيارة تشخيص حالتها الصحية وإعلام السائق في حالة وجود مشكلة.

5- نظام الأمان عند الاصطدام: يقوم بإيقاف تشغيل السيارة بشكل تلقائي في حالة وقوع اصطدام شديد.

6- نظام الإنذار: يتيح للسائق الاطلاع على أية أخطاء أو مشاكل في النظام الكهربائي للسيارة.

7- نظام إيقاف الشحن: يتم تفعيله في حالة وجود خلل في النظام الكهربائي، ويتم إيقاف تشغيل الشاحن الخارجي عند الضرورة.

يمكن أن تتعرض السيارات الكهربائية لأي من الأعطال الكهربائية التي يمكن أن تحدث في أي جهاز من الأجهزة الكهربائية. وبالتالي ، يمكن أن تتعرض السيارات الكهربائية لأعطال مثل :

1- انقطاع التيار الكهربائي في النظام الكهربائي.
2- أعطال في البطارية.
3- أخطاء في الشاحن الكهربائي.
4- مشكلات في محرك السيارة الكهربائية.
5- أعطال في برامج التحكم الإلكتروني.
6- أخطاء في نظام الفرامل الكهربائي.
7- أعطال في الدوائر الكهربائية الأخرى مثل دوائر الإضاءة وتكييف الهواء والوسائد الهوائية.

تصميم الدوائر الكهربائية للأنظمة الصناعية المتطورة يتطلب عدة خطوات، وهي كالتالي:

1- تحديد متطلبات النظام:
يجب تحديد متطلبات النظام الكهربائي المطلوب للانظمة الصناعية، مثل الطاقة المطلوبة، والأجهزة المراد توصيلها، والتوقيتات المراد استخدامها. هذا يتطلب فهم العملية الصناعية التي تدعمها النظام الكهربائي.

2- اختيار المعدات الكهربائية:
بعد تحديد متطلبات النظام الكهربائي، يجب اختيار المعدات الكهربائية اللازمة للنظام، مثل الأسلاك والكابلات والمفاتيح والمؤقتات والمحركات والمحولات والإضاءة والمحطات الكهربائية.

3- تحديد المخطط الكهربائي:
بعد اختيار المعدات الكهربائية، يجب تحديد المخطط الكهربائي للنظام. يجب تصميم المخطط الكهربائي لضمان توصيل الجهاز الصناعي بشكل صحيح وتحديد مكان الأسلاك والمحولات والمأخذ والمفاتيح وتسمية المكونات وتحديد الأوضاع الضرورية لتحديد مواقع اللوحات والمداخل ومنافذ التهوية.

4- تصميم اللوحة الكهربائية:
عند تحديد المخطط الكهربائي، تحتاج الأنظمة الصناعية إلى لوحات الكهربائية التي يتم تصميمها لضمان تنظيم الأجهزة الكهربائية المختلفة في النظام. يجب تصميم اللوحة الكهربائية بالحصول على متطلبات النظام الكهربائي الفريدة.

5- اختيار مراقبة النظام:
عندما يتم الكشف عن المعدات الكهربائية والمخطط الكهربائي واللوحات الكهربائية، يجب اختيار نظام مراقبة النظام الصحيح. يجب تصميم نظام المراقبة ليتماشى مع متطلبات النظام الكهربائي للنظام الصناعي وطاقة النظام الكهربائي.

6- تركيب النظام الكهربائي:
عندما يتم تصميم النظام الكهربائي واختيار المعدات اللازمة، يجب تركيب النظام الكهربائي بشكل صحيح. يجب الحرص على الامتثال لجميع المعايير الكهربائية اللازمة وتأمين أنظمة الفحوصات والمراقبة والتشغيل والصيانة.

بعد اتمام هذه الخطوات، يجب إجراء الاختبارات اللازمة والتأكد من صحة العملية الصناعية للنظام الكهربائي.

هناك عدة أنواع من الأنظمة الكهربائية التي تستخدم في الطائرات. ومن بينها:

1. النظام الكهربائي المستمر (DC): يستخدم لتوفير الطاقة الكهربائية للأجهزة الإلكترونية والأنظمة الأخرى في الطائرة. يتم توليد الكهرباء المستمرة في مولدات الطاقة الرئيسية والاحتياطية.

2. النظام الكهربائي المتردد (AC): يستخدم لتوفير الطاقة الكهربائية للأجهزة الكهربائية الكبيرة مثل المحركات الكهربائية وأنظمة التبريد والتدفئة. يتم توليد الكهرباء المترددة في مولدات الطاقة الرئيسية.

3. النظام الكهربائي الهيدروليكي: يستخدم لتشغيل الأجهزة الهيدروليكية في الطائرة مثل أجهزة القيادة والفرامل. يتم تشغيل هذا النظام بواسطة مضخات هيدروليكية تعمل بالطاقة الكهربائية.

4. النظام الكهربائي الإلكتروني: يستخدم للتحكم في أنظمة الطائرة المختلفة مثل أنظمة القيادة والملاحة والاتصالات. يشمل هذا النظام مجموعة متنوعة من الأجهزة الإلكترونية مثل أجهزة الحواسيب والمعالجات والأجهزة الاستشعار.

هناك أيضًا أنظمة أخرى مثل النظام الكهربائي الشمسي الذي يستخدم في الطائرات الشمسية والنظام الكهربائي الهجين الذي يجمع بين الكهرباء المستمرة والكهرباء المترددة لتلبية احتياجات الطاقة المختلفة في الطائرة.

1. الالتزام بالتعليمات: يجب على العاملين الالتزام بجميع التعليمات الخاصة بالأنظمة والدوائر الكهربائية والتي تشمل التعليمات الخاصة بالسلامة.

2. الفحص الدوري: يجب على العاملين إجراء فحص دوري للأنظمة والدوائر الكهربائية والتي يتم العمل عليها، وتقييم الحالة العامة والكشف عن أي عيوب قد تحدث.

3. استخدام الأدوات الصحيحة: يجب استخدام الأدوات الصحيحة والتي تتوافق مع المعايير الهندسية الخاصة بهذه الأنظمة والدوائر الكهربائية.

4. التأكد من فصل الكهرباء: يجب التأكد من فصل الكهرباء قبل البدء في العمل وتحديد المصادر الموجودة حول المنطقة العاملين بها.

5. استخدام ملابس وأدوات الوقاية: يجب استخدام ملابس وأدوات الوقاية الخاصة بالأعمال الكهربائية، مثل القفازات العازلة والنظارات الواقية والأحذية العازلة.

6. مراقبة درجة الحرارة: يجب مراقبة درجة الحرارة التي يصل إليها النظام الكهربائي أثناء التشغيل، وتجنب العمل لساعات طويلة في درجات حرارة مرتفعة.

7. تنظيف الأنظمة والدوائر الكهربائية: يجب تنظيف الأنظمة الكهربائية بانتظام للحفاظ على سلامتها وعملها الصحيح.

1- التحكم بالطاقة: يمكن الحفاظ على استدامة المجمع المغلق عن طريق تخفيض الطاقة المستهلكة في النظام الكهربائي المستخدم في المبنى وتوفير الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية والرياح.

2- إدارة المياه: يمكن الحفاظ على استدامة المجمع المغلق من خلال إدارة المياه المستخدمة في المنشأة وتوفير المياه النقية وإعادة استخدام المياه الرمادية.

3- الحد من النفايات: يمكن الحفاظ على استدامة المجمع المغلق عن طريق التخفيض في إنتاج النفايات والتحكم في المواد المستهلكة في أنظمة الأتمتة والخدمات العامة.

4- التعليم والتوعية: يبدأ التخطيط للحفاظ على استدامة المجمع المغلق من خلال التعليم والتوعية للأفراد حول الأهمية الاستدامة والتحديات البيئية التي تواجه المجمع.

5- الحفاظ على النظام البيئي: يمكن الحفاظ على استدامة المجمع المغلق من خلال الحفاظ على النظام البيئي المحيط به وتوفير وسائل للحياة الطبيعية للنباتات والحيوانات المحلية.

تتضمن الآلات والمعدات المستخدمة في صناعة الطاقة الشمسية ما يلي:

1- لوحات الخلايا الشمسية: وهي الأجهزة الأساسية التي تتحول فيها الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية.

2- الحاويات والأطارات: تستخدم لتثبيت وتحميص لوحات الخلايا الشمسية.

3- الموصلات الكهربائية: تستخدم لتوصيل اللوحات الشمسية ببعضها البعض وأجهزة أخرى.

4- المحولات: تستخدم لتحويل الطاقة الكهربائية إلى الجهد الذي يناسب الاستخدام المناسب.

5- البطاريات: تستخدم لتخزين الطاقة الشمسية في حالة عدم الاستخدام الفوري.

6- الأنظمة الإلكترونية: تستخدم للتحكم في تدفق وفصل الطاقة الشمسية وتنظيم النظام الكهربائي وحمايته من التلف.

7- معدات التركيب والتثبيت: تشمل سلالم ومنصات لتثبيت الألواح الشمسية على الأسطح.

8- الأدوات اليدوية كالمفكات والمحاريث وقطع الأسلاك والشفرات والأجهزة الإلكترونية المتخصصة.

تحتاج صناعة توليد الطاقة الشمسية إلى طاقه كبيرة ومتعددة المراحل لإنتاج وتركيب هذه المكونات وعمليات التصنيع المتعلقة بها.

تعتمد أسباب تلف الآلات والماكينات الصناعية على العديد من العوامل مثل:

1- عدم الصيانة الدورية والمنتظمة والتشحيم اللازم للآلات.
2- التشغيل الزائد أو العمل لفترات طويلة دون تبريد للمحركات الكهربائية.
3- الاستخدام الخاطئ للآلات والماكينات وعدم اتباع التعليمات الصحيحة لتشغيلها.
4- الخلل في النظام الكهربائي أو التيار الكهربائي المرتفع، الذي يمكن أن يؤثر على الأداء العام للآلات.
5- التعرض للتآكل والصدأ، الذي ينتج عن عوامل الجوية والرطوبة في البيئة الخارجية.
6- الاستخدام المتكرر والشديد للآلات أو الماكينات دون إجراء الصيانة اللازمة.
7- الاهتراء الطبيعي مع مرور الزمن وتلاشي كفاءة الآلات القديمة.
8- الخطأ البشري المتعمد أو غير المقصود، مثل الإفراط في تحميل الآلات بعنف أو التحكم في الآلات بطريقة غير صحيحة.

تختلف أعطال الآلات والماكينات الثقيلة باختلاف نوعها واستخدامها، ومن أبرز أعطالها:

1. مشاكل في النظام الهيدروليكي، ومنها تسرب الزيت وضغط الزيت الضعيف.

2. مشاكل في النظام الكهربائي، ومنها تلف الأسلاك والكابلات وعدم عمل الأجهزة الكهربائية.

3. مشاكل في النظام الميكانيكي، ومنها تآكل القطع والأجزاء وتلف العوامات وضرورة استبدالها.

4. مشاكل في المحرك، ومنها إيقاف المحرك وصعوبة البدء والهز والاهتزاز.

5. مشاكل في النظام الهوائي، ومنها تسرب الهواء وعدم عمل الأجهزة الهوائية.

6. مشاكل في النظام الإلكتروني، ومنها تلف الأجهزة الإلكترونية وصعوبة القراءة على شاشات العرض.

7. مشاكل في الفرامل، ومنها عدم استجابة الفرامل أو قطع الفرامل.