انتاج وتوزيع واستعمالات الكهرباء

توليد او انتاج الكهرباء
ان عملية توليد أو إنتاج الطاقة الكهربائية هي في الحقيقة عملية تحويل الطاقة من شكل الى آخر حسب مصادر الطاقة المتوفرة في مراكز الطلب على الطاقة الكهربائية وحسب الكميات المطلوبة لهذه الطاقة ، الأمر الذي يحدد أنواع محطات التوليد وكذلك أنواع الاستهلاك وأنواع الوقود ومصادره كلها تؤثر في تحديد نوع المحطة ومكانها وطاقتها .
أنواع محطات التوليد :
نذكر هنا أنواع محطات التوليد المستعملة على صعيد عالمي ونركز على الأنواع المستعملة في بلادنا :
1. محطات التوليد البخارية .
2. محطات التوليد النووية .
3. محطات التوليد المائية .
4. محطات التوليد من المد والجزر
5. محطات التوليد ذات الاحتراق الداخلي (ديزل – غازية)
6. محطات التوليد بواسطة الرياح.
7. محطات التوليد بالطاقة الشمسية.
محطات التوليد المائية 
حيث توجد المياه في أماكن مرتفعة كالبحيرات ومجاري الأنهار يمكن التفكير بتوليد الطاقة ، خاصة إذا كانت طبيعة الأرض التي تهطل فيها الأمطار أو تجري فيها الأنهار جبلية ومرتفعة. ففي هذه الحالات يمكن توليد الكهرباء من مساقط المياه . أما إذا كانت مجاري الأنهار ذات انحدار خفيف فيقتضي عمل سدود في الأماكن المناسبة من مجرى النهر لتخزين المياه . تنشاء محطات التوليد عادة بالقرب من هذه السدود كما هو الحال في مجرى نهر النيل. وقد بني السد العالي وبنيت معه محطة توليد كهرباء بلغت قدرتها المركبة 1800 ميغاواط . وعلى نهر الفرات في شمال سوريا بني سد ومحطة توليد كهرباء بلغت قدرتها المركبة 800 ميغاواط ، انظر الشكل رقم (6-6) .
إذا كان مجرى النهر منحدرا انحدار كبيرا فيمكن عمل تحويرة في مجرى النهر باتجاه أحد الوديان المجاورة وعمل شلال اصطناعي . هذا بالإضافة إلى الشلالات الطبيعية التي تستخدم مباشرة لتوليد الكهرباء كما هو حاصل في شلالات نياغرا بين كندا والولايات المتحدة . وبصورة عامة أن أية كمية من المياه موجودة على ارتفاع معين تحتوي على طاقة كامنة في موقعها . فإذا هبطت كمية المياه إلى ارتفاع ادنى تحولت الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية . وإذا سلطت كمية المياه على توربينة مائية دارت بسرعة كبيرة وتكونت على محور التوربينة طاقة ميكانيكية . وإذا ربطت التوربينة مع محور المولد الكهربائي تولد على أطراف العضو الثابت من المولد طاقة كهربائية .
مكونات محطة التوليد المائية 
تتألف محطة توليد الكهرباء المائية بصورة عامة من الأجزاء الرئيسية التالية.
I.مساقط المياه -المجرى المائل
وهو عبارة عن أنبوب كبير أو أكثر يكون في اسفل السد أو من أعلى الشلال إلى مدخل التوربينة وتسيل في المياه بسرعة كبيرة . يوجد سكر في أوله (بوابة) (VALVE) وسكر آخر في آخره للتحكم في كمية المياه التي تدور التوربينة .
تجدر الإشارة الى أن السدود وبوابات التحكم وأقنية المياه الموصلة للأنابيب المائلة تختلف حسب كمية المياه وأماكن تواجدها .
ب. التوربين: 
تكون التوربينة والمولد عادة في مكان واحد مركبين على محور رأسي واحد . يركب المولد فوق التوربينة . وعندما تفتح البوابة في اسفل الأنابيب المائلة تتدفق المياه بسرعة كبيرة في تجاويف مقعرة فتدور بسرعة وتدير معها العضو الدوار في المولد حيث تتولد الطاقة الكهربائية على أطراف هذا المولد .
ج ) أنبوبة السحب
بعد أن تعمل المياه المتدفقة في تدوير التوربين فلا بد من سحبها للخارج بسرعة ويسر حتى لا تعوق الدوران . لذا توضع أنابيب بأشكال خاصة لسحبها للخارج السرعة اللازمة.
د) المعدات والآلات المساعدة
تحتاج محطات التوليد المائية آلي العديد من الآلات المساعدة مثل المضخات والبوابات والمفاتيح ومعدات تنظيم سرعة الدوران وغيرها .
توزيع الكهرباء
شبكة توزيع الكهرباءالمقصود بها هي عملية نقل الطاقة الكهربية التي ولدتها محطة الطاقة إلى المستفيدين مباشرة، فيتم نقل الكهرباء عن طريق شبكة بشرط أن يتم تغذية كل مشترك على حدة، أي لا يكون بين المحطة والمستفيد مستفيد آخر. نقل الكهرباء كان يتم في بداية توليد الكهرباء عن طريق مد أسلاك توصيل بين المحطة والمشترك كما فعل طوماس أديسون في أول محطة طاقة تجارية في التاريخ والتي أنشأها في نيويورك سنة 1882. لكن مع التوسع العمراني وزيادة الطلب واضطرار المحطات إلى الخروج من المدن لتفسيح المكان لبناء المساكن والمباني ، واصل المعنيون نقل الطاقة بنفس الطريقة التقليدية لكن الأمر الذي استجد لاحقا بسبب ابتعاد المحطات عن المستهلكين أصبح المد بالطريقة العادية لم يعد مجديا ولاعمليا لإن فقد الجهد الكهربي الحاصل بسبب طول المسافة كان كبيرا . ثم ابتكرت طريقة رفع الجهد الكهربي من المحطة ، الأمر الذي ولد مشكلة جديدة لها علاقة باستقرارية نظام التوليد فكان يجدر هنا بالباحثين السعي خلف وسيلة فريدة من نوعها تنفض الطريقة القديمة وتحل مكانها، ومن هذا السبب كان نقل الكهرباء علما قائما بذاته يتعلق بمحورين هامين للغاية بالنسبة له وهو إيجاد الوسيلة التي تقلل الفقد الكهربي وو تسبغ الاستقرارية على النظام فتضفي أمان كهربائي. خطوط النقل الكهربائية
نظام النقل
يتكون نظام نقل الكهرباء من عدة عناصر أهمها :
خطوط النقل محمولة على أبراج كهرباء أو مدفونة مقل كابل تحت الأرض،
المحولات الكهربائية بنوعيها الرافع للجهد والخافض ،
المحطات الفرعية.
تستعمل الأغلبية الساحقة من الدول تيار متعدد الأطوار لنقل الكهرباء وأكثرها تيار ثلاثي الأطوار أو تيار ثلاثي الأسلاك و التيار المستعمل هنا هو التيار المتردد منذ سبب خسارة أديسون في حرب التيارات. ويسير التيار من المصدر في مستويات جهد عالية جدا لتقليل التيار الجاري في الكابلات فيقل الفقد الكهربي . يصل الجهد العالي 100.000 فولط أو أعلى من ذلك للنقل على مسافات كبيرة . وعن طريق محولات تخفض محولات كهربائيةمتتالية إلى جهد 10.000 فولط وإلى أقل من ذلك . وتتراوح قيمة الجهد على خطوط النقل الكهربي من 110 فولت للاستخدام في البيوت إلى 760 كيلو فولت للاستخدام في المصانع ما يحتم وجود وسائل الحماية الكهربائيةمثل وسائل تجنب التيار العالي و وسائل تجنب الجهد العالي.
الجدير بالذكر أن تيار الجهد العالي المستمر يستعمل كذلك في نقل الطاقة بواسطة الخطوط الكهربائية عبر المسافات الطويلة جدا لتقليل التكلفة والفقدالكهربي.
إن التعامل مع أوساط وتكنولوجيات متعددة لحمل الإشارات التلفونية من مكان لآخر يسمى التراسل وتوجد أوساط تراسليه عديدة والتي تستعمل لإرسال الإشارات التلفونية وغيرها, وبعض هذه الأوساط يمكنها حمل إشارة واحدة ، بينما الأوساط الأخرى يمكنها حمل إشارات كثيرة متعددة بحيث تكون مع بعضها البعض خلال الإرسال المتعدد بتقسيم التردد (FDM) أو الإرسال المتعدد بالتقسيم الزمني.
استعمالات الكهرباء
حياتنا أصبحت مرتبطة كلياَ بالكهرباء، فمعظم الأجهزة المنزلية إن لم تكن كلها التي نستخدمها في حياتنا وفي بيتنا هي أجهزة كهربائية في الدرجة الأولى حيث تدخل في صناعتها الكهرباء . فعندما أستيقظ من النوم وأذهب للاستحمام أو الوضوء أستخدم سخان الماء الذي يدفأ الماء فلا أشعر ببرودتها وخاصة في فصل الشتاء ، وبعد خروجي من الاستحمام استعمل آلة تجفيف الشعر الكهربائية ( السشوار) وعندما اطلب من الوالدة إعداد القهوة تستخدم السخان الكهربائي وعند شعوري بالحر أشغل المروحة أو أفتح المكيف وخاصة في فصل الصيف وكلها تعمل بالكهرباء ، وعند إحضار الخضروات من الحلقة نضعها في الثلاجة كي لا تخرب وعند ما تبدأ الوالدة في تحضير وجبة الغذاء تخرج الخضروات من الثلاجة الكهربائية لإعداد وجبة الطعام ومن ثم تقوم بتسخينها على البوتغاز الكهربائي ، بعد الغذاء أتمدد على السرير للراحة فأفتح جهاز التلفزيون وأدير الرسيفر على القناة التي ارغب في مشاهدة برنامجي المفضل عليها ، أثناء ذلك تقوم الخادمة بوضع الثياب والملابس في الغسالة الكهربائية .
وبعد قسط من الراحة وأثناء تجولي لمشاهدة أحوال العالم في النت استخدم الكمبيوتر تقوم الخادمة بكوى الثياب بالمكواة الكهربائية

Join OUR Email List

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *