پایان نامه بررسي امواج الكترومغناطيس در اطراف سيمهاي برق فشار قوي و تاثيرات آن

چكيده

مقاله گردآوري شده در مورد بررسي امواج الكترومغناطيسي در اطراف سيمهاي برق فشار قوي و تأثيرات آن: شامل قسمتهاي متنوع امواج و ميدانهاي الكترومغناطيسي، اندازه‌گيري ثابتهاي خط انتقال با استفاده از روشهاي تحليلي و اجزاء محدود، بررسي و تداخل امواج با شبكه‌هاي مخابراتي، راههاي كاهش تداخل، اثرات امواج بر موجودات زنده و سلامتي انسان، بررسي حدود مجاز اطراف سيمهاي فشار قوي و جريم مجاز در ايران و ديگر موارد مي‌باشد.

از آنجايي كه توسعه روزافزون صنايع و همچنين افزايش استفاده از تجهيزات رفاهي برق در واحدهاي مسكوني، توسعه و گسترش شبكه‌ها و افزايش ميزان توليد را بطور جدي باعث گرديده و گسترش شبكه‌ها انتقال، بوجود آورندة نوعي آلودگي بوده كه به نظر من نقش نامطلوب آن در سلامت و بهداشت فرد و جامعه برتر از آلودگي‌هاي ديگر است.

در اين پروژه سعي شده كه مجموعه‌اي از تحقيقات انجام شده اثرات امواج الكترومغناطيسي در نقاط مختلف جهان را جمع‌آوري شود و تا حدود عملي راههاي پيشگيري و كاهش اثرات بيان گردد.

مقدمه

اهميت و نقش امواج الكترومغناطيسي از قديم‌الايام در زمينه‌هايي چون ارتباطات و مخابرات و رادار موضوعي بوده كه همگان از آن واقف بوده‌اند ولي از آنجايي كه درس ميدانها و امواج يكي از دروس اختصاصي رشته مخابرات بوده كه به عنوان پايه دروس ديگر مهندسي الكترومغناطيسي تلقي مي‌شود و زمينه تخصصهاي مختلفي را مانند نظريه و تكنيك ميكروويو، آنتن، انتشارات امواج، نظير امواج الكترومغتاطيسي و غيره را فراهم مي‌سازد.

امروزه نقش ميدان مغناطيسي در جوامع صنعتي بيش از پيش در سلامت و بهداشت فرد و جامعه حائز اهميت مي‌باشد. با توجه به پيشرفت علم و تكنولوژي و طراحي و ساخت سيستمهاي متعدد در واقع هدف از آنها برداشتن قسمتي از مشكلات بشر بوده است، گرفتاريهاي، بيشتري عارض نسل بشر بوده است.

صدمات نه تنها در تكنولوژي گسترده بلكه حتي در مقياسهاي كوچك- مثل پرتوافكني ايزوتوپهاي دستگاههاي عكاسي كوچك – نيز بوجود آمده‌اند. صدمات وارده را مي‌‌توان به چهار قسمت تقسيم كرد:

1-صدمات اقتصادي

2-صدمات تكنولوژي

3-صدمات جسمي

4-صدمات روحي و رواني

البته خود صدمات روحي و رواني در نهايت منجر به صدمات جسماني مي‌شود و صدمات جسماني ممكن است در تمام حالات صدمات عصبي را شامل شوند.

فصل اول

امواج الكترومغناطيسي] 1[

اتمهاي يك ماده مي‌توانند بطريق مختلف از محيط اطراف خود انرژي جذب كنند. مثلاً اگر ماده‌اي در معرض تابش حرارت قرار گيرد تمام يا مقداري از انرژي حرارتي كه به ماده ميرسد، توسط اتمهاي آنها جذب ميشود و در نتيجه اتمها به حالت تهييج درمي‌آيند.

هر يك از اتمهاي تهييج شده ممكن است در بازگشت به حال عادي خود، انرژي جذب شده را بصورت پرتوهايي از خود تابش كند، اين پرتوها را پرتوهاي الكترو مغناطيس گويند.

اصطلاح الكترومغناطيسي بدان جهت است كه هر كدام از اين پرتوها همواره با دو ميدان الكتريكي و مغناطيسي كه جهت آنها بر جهت حركت پرتو عمودند، همراه است.

شكل 1- جهت حركت پرتو الكترومغناطيسي و ميدانهاي الكتريكي و مغناطيسي آن

امواج الكترو مغناطيسي داراي طيف يا اسپكتروم وسيعي مي‌باشند كه شامل امواج راديوئي رادار، مادون قرمز، نور مرئي ماوراء بنفش و بالاخره اشعه‌هاي ايكس و گاما ميباشد.

امواج الكترو مغناطيس داراي تعداد خواص مشترك هستند، مثلاً سرعت تمام آنها در خلاء يكسان است. اين سرعت را سرعت سير نور گويند و مقدار آن برابر است با 3´10⁸m/s متر بر ثانيه يا 300.000km/s كيلومتر در ثانيه

ميدانهاي الكتريكي و مغناطيسي

بين بارهاي الكتريكي نسبت بهم نيروئي بوجود ميآيد، بطوريكه بارهاي همنام يكديگر را دفع مي‌كند و بارهاي غير همنام يكديگر را جذب مي‌كنند و اين شبيه نيروهاي مغناطيسي است، همانطوري كه قواي مغناطيسي از ميدان مغناطيسي حاصل مي‌شود – قواي جذب و دفع الكتريكي از ميدان الكتريكي سرچشمه مي‌گيرد. وقتي كه جرياني از سيم مي‌گذرد در اطراف سيم خطوط ميدان مغناطيسي كه بشكل دايره‌اي متحدالمركز هستند تشكيل ميگردند. ولي خطوط ميدان الكتريكي بصورت شعايي از سطح سيم بخارج ميروند. ]2[

مقدار فلوي مغناطيسي با افزايش مقدار جريان و شدت ميدان الكتريكي با افزايش مقدار ولتاژ زياد مي‌شود. بنابراين در ولتاژهاي بالا (اطراف سيمهاي برق فشار قوي) شدت ميدان الكتريكي بيشتر است ولي در فركانس بالا شدت ميدان مغناطيسي بيشتر است.]6[

شكل 2: ميدانهاي الكتريكي و مغناطيسي در اطراف يك سيم

امواج متحرك روي يك خط انتقال]3[

راههاي زيادي براي انتشار امواج وجود دارد. به هر حال قبل از ادامة مطلب، فهم كامل پديدة خط انتقال اساسي است زيرا بسياري از مفاهيم بنيادي مانند ثابت انتشار در شكلهاي پيچيده‌تر از انتقال انرژي نمايان مي‌شود.

به عنوان نقطه شروعي براي تعميم مطالب، مسئلة كلاسيك خط انتقال را به جاي ديدگاه مداري از ديدگاه ميداني در نظر مي‌گيريم. از نظريه مقدماتي ميدان مي‌دانيم همانطوري كه در شكل 3 نشان داده شده است، ميدانهاي الكتريكي و مغناطيسي در كنار ولتاژ و جريان خط ميدانهاي الكتريكي و مغناطيسي وجود دارند. همان طور كه به ظاهر ولتاژ و جريان در امتداد خط و در جهت انتشار حركت مي‌كنند ميدانهاي همراه با آنها نيز، مانند سايه‌اي آنها را دنبال مي‌كنند.

شكل 3 : امواج متحرك روي يك خط انتقال باز

از آنچه گذشت چون اين موضوع صرفاً يك ديدگاه است مي‌توان اين طور فكر كرد كه ميدانهاي ذكر شده جريانها را در سيم القاء مي‌كنند و نه برعكس، بنابراين از اين ديدگاه مي‌بينيم كه به ظاهر ميدانهاي الكتريكي و مغناطيسي باهم و با يك سرعت در فضا حركت كرده و سيم‌ها صرفاً كار «هدايت» موج را در جهت خاص انجام مي‌دهند.

فهرست مطالب

چكيده

مقدمه

فصل اول

امواج الكترومغناطيسي

ميدانهاي الكتريكي و مغناطيسي

امواج متحرك روي يك خط انتقال

فتونها و امواج

فتونها

ميدانهاي الكترومغناطيسي در فركانس قدرت

فصل دوم

ثابت‌هاي خطوط انتقال

جنس‌ هادي و ساختمان آن

مقاومت خط

ضريب القائي خط

خطوط سه فاز

هاديهاي متساوي‌الفاصله

مساوي كردن ولتاژهاي القائي بوسيله پيچيدن خط

ظرفيت خط

ظرفيت خط سه‌فاز

فصل سوم

محاسبه پارامترهاي خط انتقال و كابلها قدرت برش اجزاء محدود

مدل رياضي

معادلات ميدانها

انرژي و تلفات

فصل چهارم

تداخل امواج الكترومغناطيسي با شبكه‌هاي مخابراتي

اثرات الكترومغناطيسي

اثرات الكترواستاتيكي

كاهش اثر تداخل

فصل پنجم

تأثير ميدانهاي الكترومغناطيسي 50هرتز بر جنين مرغ، قبل يا در حين انكوباسيون

مقدمه

شرح تحقيق

نتيجه‌گيري

فصل ششم

ميدانهاي الكترومغناطيسي ELF و سلامت انسان

استانداردهاي حدود تابش

استانداردهاي حريم خطوط انتقال برق در ايران

اندازه‌گيري شدت ميدانهاي ELF

بحث و تفسير نتايج اندازه‌گيري شدت ميدان در مشهد مقدس

پيشنهادات

فصل هفتم

اثر امواج الكترومغناطيسي در فركانسهاي قدرت بر انسان

استانداردهاي ايمني

بررسي پارامترهاي EM در بدن

آثا و سندرومهاي حاصل

اثر امواج الكترومغناطيسي روي شيردهي گاوها و حيوانات ديگر

اثر ميدانهاي مغناطيسي فركانس پائين

فصل هشتم

بررسي آثار بيولوژيك خطوط انتقال و توزيع نيرو و مروري بر حد حريم مجاز اطراف آن

پديده فيزيكي

اثرات بيولوژيك

اثرات كرونا در محيط زيست

اثرات ميدان مغناطيسي روي موجودات زنده

بررسي شدت ميدانهاي الكتريكي در اطراف خطوط انتقال نيرو

پایان نامه بررسي امواج الكترومغناطيس در اطراف سيمهاي برق فشار قوي و تاثيرات آن