بحث حول النواقل الكهربائية

النواقل والعوازل ا
بسم الله الرحمن الرحيم
----------------------------------
عندما نريد نقل التيار الكهربائي من محطات التحويل الي محطات التوزيع الي الشبكات الي الاستهلاك وحتي في التمديدات المنزلية والصناعية نستخدم النواقل الكهربائية لذلك ( الأسلاك الكهربائية ) 0
ويلاحظ اننا نقول نقل او النوافل او الناقلة
لماذا نقول ذلك وماذا نقصد بذلك 0
نقصد بأن هناك مواد ناقله للتيار الكهربائي ولا ينتقل التيار بدونها
وهناك مواد غير ناقله للتيار ولا ينتقل التيار من خلالها 0
فما هي المواد الناقلة ولماذا هي ناقله وما هي المواد الغير ناقله ولماذا هي غير ناقله
من المتعارف عليه بأن كل المواد وكل شيء من حولنا يحتوي في تكوينه علي ذرات ومن مكوناته الذرات 0
والمواد التي تعتبر ناقله هي التي تحتوي في ذراتها علي الكترونات حرة وبأعداد كبيرة والمواد الغير ناقله هي التي لايوجد في ذراتها الكترونات حرة او كثيرة فا الكترونات هي التي تقوم بمهمة النقل لذلك هي ناقله لانها تمرر التيار بسهولة ويسر وبسرعة من خلال الكترونات الحرة 0
والمواد الغير ناقله لاتحتوي علي الكترونات حرة في ذراتها وكلما كانت الكترونات كثيرة كانت الناقليه أفضل 0
ومن النوافل الجيدة التي تحتوي علي الكترونات حرة وكثيرة في الذرات هي المواد الناقله ومنها 0
الفضه - النحاس – الألمنيوم - الحديد - الذهب –
ويعتبر أكثر النوافل استخداما في الأعمال الكهربائية النحاس وأفضلها النحاس الأحمر 0
ومن أنواع النوافل التي تستخدم في نقل القدرة الألمنيوم وهو من المواد الناقلة ولكن اقل جودة في النقل من النحاس ولكن يستخدم الألمنيوم في شبكات التوتر العالي والمتوسط والذي يمتد لمسافات طويله وذلك لما يتمتع به من خفة الوزن وعدم التأكسد ومبرد 0
بينما المواد العازله التي لاتسمح للتيار بحرية المرور والحركة بيسر وسهوله والتي لا تحتوي ذراتها علي الكترونات كثيرة ومنها
البلاستك – الخشب الجاف – الزجاج – الفيبر - البكاليت 0
-----------------------------------------------------------------------------
ومن المواد الغير ناقله ( مواد عا زله) والتي قد تصبح ناقله ولكي نتجنب خطرها اذا تسرب لها الماء او الرطوبه مثل الخشب والقماش والكل يعلم بأن الخشب غير ناقل ولكن يجب ان يكون غير مبلل بالماء 0
( في بعض الحيان يكون سلك كهربائي مقطوع من طرف وممد علي الأرض وهو مازال يحمل التيار لانه موصول من طرف واردنا ان نبعد هذا السلك عن الطريق دفعا للخطر سنلجاء لذلك بقطعة خشب وهنا ننصح ان لا تكون مبللة بالماء )
وهذة هي المواد الناقله وهي التي تسمح للتيار الكهربائي بالمرور ولانها تحتوي علي الكترونات حرة وكثيرة في ذراتها 0
والتي لا تحتوي علي هذه الكترونات هي المواد الغير ناقله 0
ومن السوائل يوجد ماهو ناقل وما هو غير ناقل ونذكر منها هنا
يعتبر الزئبق معدن سائل فهو ناقل 0
ويعتبر الورنيش سائل غير ناقل فهو عازل جيد ويستخدم في عزل ملفات المحركات والمحولات الكهربائية
وهذة هي المواد الناقلة والمواد العازله ولماذا هذه ناقله وهذة عازله




النواقل الكهربائية
تصنف النواقل الكهربائية وفق معايير متعددة مثل : نوع مادة الناقل (نحاس – ألمنيوم ) أو تركيب الناقل (شعري ، مجدول ...) أو نوع العازل (عاري ، مطاط ، ورق مشرب بالزيت .......) أو توتر العزل (منخفض ، متوسط ...) أو عدد القلوب (مفرد ، ثنائي ، ثلاثي ...) أو طبيعة الاستخدام (اتصالات ، قدرة ....) وسف يقتصر البحث في هذا الفصل على النواقل الكهربائية المستخدمة في مجالات القدرة وهي :
النواقل الهوائية العارية
قضبان التجميع
الأسلاك المعزولة والكابلات الكهربائية
تقسم المواد من حيث قدرتها على توصيل الكهرباء إلى عوازل Insulators)) مثل الخشب، وأنصاف الموصلات(Semiconductors) مثل السيليكون، و موصلات (Conductors) مثل النحاس، و لكن هناك نوعاً اخراً وهو مايعرف باسم الموصلات فائقة التوصيل (Superconductors)
والموصلات فائقة التوصيل سميت هكذا نظرا لأنها عند درجة حرارة معينة (منخفضة نسبيا) تصبح مقاومتها للكهرباء مساوية للصفر، وتصبح قدرتها على التوصيل فائقة جداً، حيث أنه إذا ما وجد تيار كهربى فى حلقة متصلة من هذه المادة فإنه سوف يسرى داخل الحلقة بدون وجود مصدر للجهد الكهربائي.
خصائص هذه المواد

عند درجة حرارة معينة تعرف بدرجة حرارة التحول تصبح مقاومتة هذه المواد للتيار الكهربى مساوية للصفر.
اكتشف كذلك أن هذه المواد عند درجة حرارة التحول حساسة جداً للمجال المغناطيسى، حيث تنفر المجال المغناطسيى الخارجى أى أنها تعكس المجال المغناطيسى مهما ضعفت شدته.
هاتان الخاصيتان فتحت الأبواب أمام العلماء لاستغلالها فى ابتكارات واختراعات ذات كفاءة عالية تدخل فى معظم مجالات العلوم والتكنولوجيا، حيث أن هذه المواد (Superconductors) سوف تحل محل أنصاف الموصلات (Semiconductors) التى تدخل الأن فى صناعة الترانسيستور و الدوائر الالكترونية المتكاملة.