Academic literature on the topic 'Αγωγοί μεταφοράς'

<p class="1">Πληθώρα μελετών στην Ελλάδα και το εξωτερικό καταδεικνύουν την σπουδαιότητα της προσχολικής αγωγής και της ευεργετικής της δράσης σε διάφορους τομείς. Στη χώρα μας τα τελευταία χρόνια οι γονείς παιδιών προσχολικής ηλικίας και πιο συγκεκριμένα παιδιών που έχουν συμπληρώσει τα τέσσερα έτη καλούνται να επιλέξουν ή να επιλεγούν σε προγράμματα φύλαξης ή εκπαίδευσης ανάλογα με τον φορέα παροχής των παραπάνω υπηρεσιών: παιδικοί σταθμοί - νηπιαγωγεία. Τα παιδιά αυτής της ηλικίας μπορούν να φοιτήσουν στις παραπάνω δομές τις περισσότερες φορές με τυχαίο ή και κατ' ανάγκη τρόπο.</p><p class="1">Στα πλαίσια του σχεδίου Καλλικράτης (Ν. 3852/2010) που τέθηκε σε ισχύ το 2011 και την περίοδο που η χώρα είχε μπει σε ρυθμό οικονομικής κρίσης δημιουργήθηκε μια αλυσιδωτή αντίδραση της οικονομικής επιβάρυνσης των νοικοκυριών από τη μία πλευρά και των φορέων του δημοσίου από την άλλη. Τα μεν νοικοκυριά στα πλαίσια του περιορισμού του οικογενειακού προϋπολογισμού απευθύνθηκαν σε φορείς το δημοσίου για την προσχολική αγωγή των παιδιών τους και οι δε φορείς επιβαρύνθηκαν με περισσότερες αιτήσεις, με μείωση της κρατικής επιχορήγησης και μείωση προσωπικού.</p><p class="1">Η παραπάνω κατάσταση επιβαρύνει τους οργανισμούς τοπικής αυτοδιοίκησης και αποκλείει ομάδες παιδιών τουλάχιστον σε μία από τις δύο προσφερόμενες επιλογές, αλλά πολλές φορές και αποκλείοντας τους εντελώς.</p>

Οι ευμετάβλητες συνθήκες εργασίας του σύγχρονου εκπαιδευτικού Φυσικής Αγωγής (ΦΑ) σε συνδυασμό με τη συζήτηση σχετικά με την ευεργετική επίδραση του παιχνιδιού στην ανάπτυξη των μαθητών, δημιουργούν την ανάγκη για εξεύρεση ευέλικτων λύσεων επιμόρφωσης των επαγγελματιών του κλάδου. Ως προς αυτή την κατεύθυνση, σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η παρουσίαση της δομής μίας εφαρμογής διαδικτυακής πλατφόρμας, η οποία θα χρησιμοποιηθεί κατά το σχολικό έτος 2017-2018 ως περιβάλλον εξ αποστάσεως επιμόρφωσης εκπαιδευτικών ΦΑ στο διδακτικό μοντέλο Teaching Games for Understanding (TGfU). Πρόκειται για ένα μαθητοκεντρικό μοντέλο διδασκαλίας που βασίζεται στο παιχνίδι, και θέτει αυτό ως μέσο σκόπιμης και συναφούς εκμάθησης εννοιών και δεξιοτήτων ΦΑ και αθλητισμού. Στην προκειμένη περίπτωση παρουσιάζεται η δομή και τα τεχνικά χαρακτηριστικά της εφαρμογής και επεξηγείται η χρησιμότητά τους σε σχέση με την παιδαγωγική διάρθρωση του μοντέλου. Επιπλέον, χρησιμοποιείται ένα παράδειγμα από την πράξη προκειμένου να αναδειχθεί με βιωματικό τρόπο αφενός η αναγκαιότητα άμεσης μεταφοράς του TGfU στην πράξη και αφετέρου η επικουρική συνεισφορά της εφαρμογής ως προς αυτή την κατεύθυνση.

Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν η μελέτη της επίδρασης της μουσικής και του ρυθμού, στην αποτελεσματικότερη διδασκαλία προγραμμάτων κυκλοφοριακής αγωγής σε παιδιά νηπιακής και πρώτης σχολικής ηλικίας. Στη μελέτη συμμετείχαν 100 παιδιά ηλικίας 5 - 9 ετών των σχολείων της πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης του Δήμου Βόλου. Τα 50 παιδιά (25 αγόρια και 25 κορίτσια) παρακολούθησαν ένα παρεμβατικό μουσικοκινητικό πρόγραμμα 6 εβδομάδων, με δυο 45 λεπτά μαθήματα ανά εβδομάδα, και αποτέλεσαν την πειραματική ομάδα. Τα υπόλοιπα 50 ακολούθησαν το τυπικό πρόγραμμα κυκλοφοριακής αγωγής χωρίς τη συνοδεία μουσικοκινητικής αγωγής για το ίδιο χρονικό διάστημα. Για την αξιολόγηση των μαθητών πάνω στις γνώσεις που έλαβαν από τα μαθήματα κυκλοφοριακής αγωγής χρησιμοποιήθηκαν τρία έντυπα με ασκήσεις βασισμένα στον οδηγό - πλαίσιο από το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης σε συνεργασία με το Υπουργείο Μεταφορών και Συγκοινωνιών. Χρησιμοποιήθηκαν μέθοδοι περιγραφικής στατιστικής και ανάλυση διακύμανσης με επαναλαμβανόμενες μετρήσεις ενώ το επίπεδο σημαντικότητας ορίστηκε το p < 0,5. Στην ηλικιακή κατηγορία 5 - 6 ετών η πειραματική ομάδα είχε μεγαλύτερη βελτίωση (f1,24=311.29, p<.001, η2=9.28) ενώ τα παιδιά ηλικίας 7 - 9 ετών δε διέφεραν μεταξύ τους κατά την αρχική μέτρηση (f1,46=0.03, p>.05, η2=0.01), αλλά στην τελική μέτρηση η πειραματική ομάδα είχε στατιστικά σημαντικά καλύτερα σκορ από την ομάδα έλεγχου. Συμπερασματικά η συνοδεία μουσικής μπορεί να συμβάλει σημαντικά στη διδασκαλία προγραμμάτων κυκλοφοριακής αγωγής με αποτέλεσμα το μάθημα να γίνεται καταλληλότερο και αποτελεσματικότερο ως προς το περιεχόμενο και την απόδοση.

Η παρούσα εργασία μελετάει την εισαγωγή του μαθήματος «Φυσικές Επιστήμες στην Προσχολική Εκπαίδευση» στο σύστημα διαχείρισης μάθησης e-class της Σχολής Επιστημών Αγωγής του Πανεπιστημίου Κρήτης. Στις μέρες μας, όλα σχεδόν τα εκπαιδευτικά ιδρύματα τριτοβάθμιας εκπαίδευσης επιχειρούν να ικανοποιήσουν τη γενικότερη απαίτηση για εξ αποστάσεως εκπαίδευση (εξΑΕ) αν και η ποιότητά της συχνά ποικίλλει. Ένα από τα πιο ουσιαστικά θέματα σχεδιασμού εκπαιδευτικών περιβαλλόντων εξΑΕ αποτελεί η διασφάλιση της ποιότητας μάθησης. Πολλά εξ αποστάσεως συστήματα σύγχρονης ή ασύγχρονης τηλεκπαίδευσης αλλά και μαθήματα που προσφέρονται μέσω αυτών των συστημάτων εστιάζουν την προσοχή τους στην παρουσίαση μονάχα του περιεχομένου, παρέχοντας ελάχιστες ευκαιρίες για αλληλεπίδραση και ενεργητική μάθηση. Η εξΑΕ απαιτεί σίγουρα καινοτόμες μορφές διδασκαλίας, καθώς σ’ ένα εικονικό περιβάλλον εκπαίδευσης δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στη συμμετοχή, συνεργασία και ενίσχυση του διδασκόμενου σε μια διαδικασία συνεχούς αλληλεπίδρασης με το διδάσκοντα και με το περιβάλλον μάθησης. Οι ποικίλες εφαρμογές της εξΑΕ σε διαφορετικές εκπαιδευτικές βαθμίδες ταυτόχρονα με την ελευθερία επιλογών κυρίως στα μέσα μεταφοράς της πληροφορίας και επικοινωνίας, της προσδίδουν το χαρακτήρα της πολυμορφικότητας και ευελιξίας. Η μετάβαση από την παραδοσιακή στη διαδικτυακή διδασκαλία και μάθηση έχει δημιουργήσει επιπρόσθετα καθήκοντα, παιδαγωγικές ανάγκες και νέους ρόλους για εκπαιδευτικούς και φοιτητές/-τριες.

Το κύριο θέμα της εργασίας είναι η μοντελοποίηση και η αριθμητική επίλυση μη- μόνιμων και μεταβατικών φαινομένων ροής σε αγωγούς μεταφοράς και δίκτυα διανομής φυσικού αερίου. Το φυσικό αέριο είναι ένα σύγχρονο καύσιμο το οποίο έχει μεγάλες ενεργειακές εφαρμογές καλύπτοντας σε μεγάλο ποσοστό το ενεργειακό ισοζύγιο μιας χώρας. Είναι ένα αέριο και φυσικό καύσιμο για τη μεταφορά του οποίου από τα σημεία άντλησης του, έχει δημιουργηθεί ένα πολύπλοκο διεθνές δίκτυο. Το δίκτυο αυτό συνδέεται με τα εθνικά τοπικά δίκτυα που το διανέμουν στους καταναλωτές. Τα πολύπλοκα αυτά δίκτυα αν και σχεδιάζονται για λειτουργία σε μόνιμη ροή στην πραγματικότητα λειτουργούν υπό μη-μόνιμες συνθήκες. Οι μεταβολές και οι αιχμές στις καταναλώσεις κατά τη διάρκεια μια μέρας, η εκκίνηση ή το κλείσιμο των συμπιεστών ή των σταθμών ρύθμισης της ροής, η αστοχία συσκευών του δικτύου ή και αγωγών είναι μερικοί από τους παράγοντες οι οποίοι προκαλούν σημαντικές μεταβολές στη ροϊκή συμπεριφορά αυτών των συστημάτων. Η υπολογιστική προσομοίωση και η ακριβής πρόβλεψη αυτών των ακραίων ροϊκών καταστάσεων είναι πολύ σημαντική για τη σωστή και οικονομική λειτουργία αυτών των δικτύων. Για την ανάλυση αυτών των φαινομένων η παρούσα εργασία διαρθρώθηκε σε οκτώ κεφάλαια. Στο κεφάλαιο 1 γίνεται ο ορισμός του προβλήματος και η περιγραφή των ροϊκών συνθηκών που διέπουν τα δίκτυα φυσικού αερίου. Στο κεφάλαιο 2 γίνεται εκτεταμένη διερεύνηση στην πρότερη ερευνητική προσπάθεια πάνω σε αυτό το θέμα. Στο κεφάλαιο 3 καταστρώθηκε το μαθηματικό μοντέλο το οποίο προσομοιώνει με επιτυχία τέτοιες ροϊκές καταστάσεις. Εν συνεχεία στα κεφάλαια 4 και 5 αναπτύσσονται αριθμητικές μέθοδοι κατάλληλες για την επίλυση αυτού του μοντέλου. Είναι μέθοδοι κατάλληλες για τον αρχικό σχεδιασμό των αγωγών μεταφοράς (κεφάλαιο 4) όσο και ανώτερης τάξης για πιο ακριβείς υπολογισμούς (κεφάλαιο 5). Στο κεφάλαιο 6 γίνεται η παρουσίαση του αλγόριθμου, για την επέκταση των μεθόδων που αναπτύχθηκαν στα κεφάλαια 4 και 5 για την επίλυση δικτύων πολλών αγωγών και κόμβων. Εν συνεχεία στο κεφάλαιο 7 γίνεται πειραματική διερεύνηση σε εργαστηριακές εγκαταστάσεις αγωγών αερίου που προσομοιώνουν μεταβατικά φαινόμενα ροής. Στο κεφάλαιο 8 γίνεται μια εκτεταμένη επισκόπηση και συγκεντρώνονται τα βασικά συμπεράσματα που προέκυψαν από το σύνολο της ερευνητικής εργασίας. Τέλος γίνονται προτάσεις για την περαιτέρω συνέχιση του ερευνητικού έργου πάνω στο συγκεκριμένο γνωστικό αντικείμενο.
The main subject of the present study is the modelling and the numerical simulation of unsteady and transient flow phenomena in natural gas transmission pipelines and distribution networks. Natural gas is a modern fuel which has serious energy applications covering in big percentage the energy balance of many countries. It is a gas and natural fuel for the transport of which from his points of pumping, has been created a complicated international network. This network is connected with the national local networks that distribute it to local consumers. These complicated networks even if they are designed for operation in steady flow conditions actually work under unsteady conditions. The changes and the peaks of the demand at the duration of a day, the start or the sudden stop of compressors or regulation stations, the failure of network appliances are few of the factors which cause important changes in the flow behaviour of these systems. The simulation and the precise forecast of these extreme flow situations are very important for safe, reliable and economic operation of these networks. For the analysis of these phenomena the present work was structured in eight chapters. In chapter 1 become the definition of problem and the description of flow conditions that rule the natural gas networks. In chapter 2 becomes extensive investigation in the previous research effort on this subject. In chapter 3, the mathematic model which simulates with success such flow situations is defined. Further more in chapters 4 and 5 numerical methods suitable for the numerical solution of this model were developed. These methods are suitable for the initial design of pipelines (chapter 4) as much for more precise calculations (chapter 5). In chapter 6 an improved algorithm for the simulation if complicated networks with many pipes and nodes is presented. The numerical solution of the transient network conditions based on the methodology that developed in previous chapters. In chapter 7 experimental investigations of transient flow phenomena in pipe networks was carried out in laboratory installations. In chapter 8 an extensive review of the basic conclusions was presented, combined with proposals for further research.

Η παρούσα Μεταπτυχιακή εργασία πραγματεύεται την μεταφορά διατηρητικού ρύπου, ο οποίος εκρέει από γραμμική πηγή σταθερού μήκους, συνεχούς αλλά και στιγμιαίας έγχυσης, σε διαφορετικά βάθη ενός ανοικτού αγωγού με επίπεδο και υπό κλίση πυθμένα. Η επίλυση του προβλήματος της μεταφοράς ρύπου έγινε με τον εμπορικό κώδικα ANSYS FLUENT v.13 και στη συνέχεια συγκρίθηκε με τα αποτελέσματα που προκύπτουν από την αναλυτική λύση.
This master thesis is dealing with the mass transport problem of a conservative neutral pollutant inside an open channel flow. The open channel is flat bottommed with a mild slope. The pollutant outflows either continuously or instantaneously out of a linear source,with specified length, which every time is positioned on different depths. The mass transport problem was solved both numerically, by ANSYS FLUENT v.13 programme, and analytically in order to get those two types of solytions compared.

Τις τελευταίες δεκαετίες παρατηρείται σε παγκόσμιο επίπεδο τεράστια αύξηση των ενεργειακών απαιτήσεων για όλες τις κατηγορίες καταναλωτών. Η γιγάντωση της βιομηχανίας, η ανάπτυξη πρώην αναπτυσσόμενων χωρών με ραγδαίους ρυθμούς όπως η Κίνα, η Ινδία κλπ, η γενικότερη άνοδος του βιοτικού επιπέδου σε παγκόσμια κλίμακα, αλλά και η αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού, έχουν οδηγήσει σε εκθετική αύξηση των ενεργειακών ανάγκών του. Για την κάλυψη των αναγκών αυτών, μεγάλα έργα έχουν παραγματοποιηθεί με σκοπό την αποτελεσματικότερη εκμετάλλευση των καυσίμων και λοιπών ενεργειακών πόρων, αλλά και την γρηγορότερη και ασφαλέστερη μεταφορά τους από τα σημεία εξόρυξης και επεξεργασίας, στα κέντρα κατανάλωσης. Στο ευρύτερο αυτό πλαίσιο, η βιομηχανία της κατασκευής σωληναγωγών μεταφοράς υδρογονανθράκων γνωρίζει τεράστια ανάπτυξη τα τελευταία είκοσι χρόνια. Παράλληλα, την ίδια αν όχι μεγαλύτερη ανάπτυξη γνωρίζει και η βιομηχανία παραγωγής και μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Για πολλούς λόγους η εξέλιξη των δύο αυτών βιομηχανικών τομέων είναι συνδεδεμένη και ακολουθεί κοινούς ενεργειακούς δρόμους. Έτσι, η επιλογή κοινών «οδών» διάβασης των υποδομών της βιομηχανίας ηλεκτρισμού και της πετρελαιοβιομηχανίας αποτελεί σήμερα πολύ συνηθισμένη πρακτική-αν όχι τον κανόνα. Κατά συνέπεια, οι περιπτώσεις παραλλήλισμού, έμμεσης προσέγγισης και διασταύρωσης γραμμών μεταφοράς υψηλής και υπερυψηλής τάσης, με αγωγούς μεταφοράς φυσικού αερίου ή πετρελαίου –υπέργειους και υπόγειους- είναι συχνή. Στις περιπτώσεις αυτές, η ηλεκτρομαγνητική επίδραση πάνω στον αγωγό μεταφοράς από την γραμμή Υ/Τ (ή ΥΥ/Τ) είναι ιδιαίτερα σημαντική. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη αυτής ακριβώς της επίδρασης μιας γραμμής υψηλής τάσης πάνω σε έναν παρακείμενο υπέργειο αγωγό μεταφοράς υδρογονανθράκων, κατά την διάρκεια ενός κεραυνικού πλήγματος επί της γραμμής. Αρχικά, στα πρώτα έξι κεφάλαια έγινε μια παράθεση πληροφοριών και θεωρητική προσέγγιση όλων των επιμέρους τμημάτων που συνθέτουν τη συνολική διάταξη της μελέτης. Στο πρώτο κεφάλαιο δόθηκαν γενικές πληροφορίες για τα διάφορα είδη υπερτάσεων και την κατηγοριοποίησή τους. Στο δεύτερο κεφάλαιο διατυπώθηκαν τα βασικά χαρακτηριστικά του φαινομένου του κεραυνού, αποπειράθηκε η προσέγγιση της συμπεριφοράς του φυσικού αυτού φαινομένου, καθώς και διαπιστώθηκαν οι συνέπειες της ενέργειάς του. Στο τρίτο κεφάλαιο, έγινε μία συμπυκνωμένη παρουσίαση της θεωρητικής προσέγγισης των γραμμών μεταφοράς και δόθηκαν βασικά στοιχεία της θεωρίας για την μοντελόποίησή τους. Στο τέταρτο κεφάλαιο, παρουσιάστηκαν τα βασικά θεωρητικά στοιχεία για την μοντελοποίηση των πυλώνων και την επίδραση των κεραυνικών πληγμάτων σε αυτούς. Στο πέμπτο κεφάλαιο, δόθηκαν γενικές πληροφορίες για την ιστορία, την χρησιμότητα, την κατασκευή και τον έλεγχο των σωληναγωγών μεταφοράς αγαθών, που παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο πρωτίστως στην παγκόσμια βιομηχανία πετρελαίου και ενέργειας. Στο έκτο κεφάλαιο, πραγματοποιήθηκε μια παρουσίαση των βασικών δομών και δυνατοτήτων του προγράμματος που χρησιμοποιήθηκε για την εκπόνηση της διπλωματικής αυτής εργασίας, του ATP-EMTP. Το κεφάλαιο επτά που ακολούθησε, αποτελεί τον πυρήνα αυτής της διπλωματικής εργασίας, καθώς σε αυτό περιγράφηκαν αναλυτικά τα μοντέλα που χρησιμοποιήθηκαν για την εξομοίωση όλων των συνιστωσών της διάταξης, δόθηκαν αναλυτικές πληροφορίες για τον τρόπο υπολογισμού των μοντέλων αυτών αλλά και για την ενσωμάτωσή τους στο πρόγραμμα ATP-Draw του EMTP. Πιο συγκεκριμένα στο έβδομο κεφάλαιο περιέχονται τα εξής: Πρωταρχικά, δόθηκαν τα χαρακτηριστικά της γεννήτριας Heidler που εξομοίωσε το σήμα του κεραυνού, μαζί με όλες τις παραμέτρους για την ενσωμάτωση του μοντέλου στο πρόγραμμα. Ακολούθως, έγινε αναλυτική παρουσίαση της γραμμής μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας των 400kV διπλού κυκλώματος, του ελληνικού ΣΗΕ. Υπολογίστηκαν όλα τα χαρακτηριστικά της γραμμής, συμπεριλαμβανομένου των μέσων υψών και των εμπεδήσεων προσαρμογής που της αντιστοιχούν, και παρουσιάστηκε αναλυτικά η ενσωμάτωση όλων των παραμέτρων της γραμμής στο πρόγραμμα της εξομοίωσης. Έπειτα, έγινε πλήρης ανάλυση του χρησιμοποιηθέντος μοντέλου για την εξομοίωση των πυλώνων της γραμμής και παρατέθηκαν τα χαρακτηριστικά που επιβάλλεται αυτό να πληροί. Ακόμη, εξετάστηκαν οι πιθανές προσεγγίσεις για την μοντελοποίηση της γείωσης των πυλώνων και επιλέχθηκε η χρήση της γείωσης ωμικού χαρακτήρα ως πιο γενικής. Τόσο για το μοντέλο του πυλώνα, όσο και για εκείνο της γείωσής του, δόθηκε με λεπτομέρια η εικόνα ενσωμάτωσής τους στο πρόγραμμα εξομοίωσης. Μετέπειτα, παρουσιάστηκε το μοντέλο εξομοίωσης του υπέργειου αγωγού μεταφοράς υδρογονανθράκων (φυσικού αερίου/πετρελαίου), υπολογίστηκαν οι ηλέκτρικές του παράμετροι και αποτυπώθηκε η ενσωμάτωσή τους στο EMTP. Αμέσως μετά εξετάστηκε ίσως το πιό σημαντικό και δύσκολο κομμάτι της παρούσας διπλωματικής εργασίας, που δεν ήταν άλλο από την εξακρίβωση της αλληλεπίδρασης μεταξύ της γραμμής των 400kV και του παρακείμενου αγωγού μεταφοράς υδρογονανθράκων. Στο κομμάτι αυτό, διαπιστώθηκε η ύπαρξη των εξής τριών συνιστωσών αλληλεπίδρασης: χωρητική, επαγωγική και ωμική. Και για τις τρείς αυτές συνιστώσες της αλληλεπίδρασης του συστήματος γραμμής-αγωγού ακολούθησε εις βάθος ανάλυση του τρόπου υπολογισμού τους, των παραγόμενων αποτελεσμάτων και της ενσωμάτωσής τους στη διάταξη της εξομοίωσης. Επιπρόσθετα, στο σημείο αυτό δόθηκαν και γενικότερες αριθμητικές πληροφορίες που αφορούν το υπο εξομοίωση σύστημα, συμπεριλαμβανομένων των επιλογών του ερευνητή σχετικά με τις προσεγγίσεις της εξομοίωσης. Κλείνοντας το κεφάλαιο επτά, παρουσιάστηκε με σαφήνεια ο τρόπος ενσωμάτωσης στο πρόγραμμα των τριών συνιστωσών αλληλεπίδρασης του συστήματος γραμμής-αγωγού, μία προς μία, αλλά και συνολικά. Η συνολική αυτή αποτύπωση εμφάνισε και την δομική μονάδα του κυκλωματικού ισοδύναμου της διάταξης, η οποία αποτέλεσε τον θεμέλιο λίθο της όλης εξομοίωσης. Τέλος, η παρούσα διπλωματική εργασία ολοκληρώνεται με το όγδοο κεφάλαιο. Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται παράθεση των αποτελεσμάτων της έρευνας για την επαγόμενη τάση πάνω σε έναν αγωγό μεταφοράς φυσικού αερίου/πετρελαίου από παρακείμενη γραμμή μεταφοράς Υψηλής Τάσης, η οποία υφίσταται κεραυνικό πλήγμα. Η παρουσίαση των αποτελεσμάτων περιλαμβάνει όλα τα αριθμητικά αποτελέσματα αλλά και τις αντίστοιχες γραφικές παραστάσεις για τις επαγόμενες τάσεις, πάνω στον αγωγό μεταφοράς υδρογονανθράκων, αλλά και στους πυλώνες και τις φάσεις της γραμμής που δέχεται το κεραυνικό πλήγμα. Κλείνοντας το τελευταίο κεφάλαιο, διατυπώνεται σειρά παρατηρήσεων επί των αποτελεσμάτων και γίνεται απόπειρα εξαγωγής κάποιων συμπερασμάτων από την όλη μελέτη. Συγκεκριμένα, διαπιστώθηκε πως ο παραλληλισμός γραμμών μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας Υ/Τ και αγωγών μεταφοράς υδρογονανθράκων δημιουργεί ένα σύστημα με έντονη αλληλεπίδραση κάτω από προϋποθέσεις. Οι τάσεις και τα ρεύματα που υφίστανται επί της γραμμής, ειδικά σε περιπτώσεις έντονων σφαλμάτων και κεραυνικών πληγμάτων, έχουν ως αποτέλεσμα την ηλεκτρομαγνητική και ηλεκτροστατική σύζευξη γραμμής και αγωγού. Προϊόν της σύζευξης αυτής είναι η επαγόμενη τάση στον αγωγό μεταφοράς υδρογονανθράκων, η οποία σε κατάλληλες συνθήκες μπορεί να καταστεί επικίνδυνη, τόσο για τον άνθρωπο, όσο και για την ασφάλεια του ίδιου του αγωγού.
Over the last few decades, a huge growth on energy demands for all consuming categories is observed in a global scale. The giant growth of overall global industry, the development of former developing countries such as China, and India, etc at a rapid pace, the increase of the planet’s total population and its overall living standard has led to an exponential growth of the planet’s energy needs. To satisfy those energy needs, huge projects have been realised worldwide, in order to maximise the effisient use of fuel and other natural energy resources, as well as their fast and secure transport from their mining and refinery points to the big consumption centres. Within this framework, the gas/petroleum pipeline industry has flourished for the past twenty years. At the same time, the electrical power industry has known similar, if not greater, growth. For a variety of reasons, the development of those two industries is significantly connected and they are following, systematically common energy routes. As a result, the selection of comon right-of-ways for the infrastructure of both the gas/oil pipeline and power industry is a common practise-if not the rule. Therefore, the situations of parallelism, oblique approach and crossing between High Voltage (or even Ultra High Voltage) transmission lines and gas/petroleum pipelines –either above or underground– have quite frequently happened. In those cases, the electromagnetic influence on the oil/gas pipeline near the transmission line becomes increasingly significant. The purpose of this diploma thesis is the study of the above stated effect of a High Voltage transmission line on a nearby above ground gas/oil pipeline, under lightning conditions affecting the transmission line itself. Initially, during the first six chapters a theoretical approach was attempted and information was displayed concerning each basic part, that the total –under study– layout consists of. In the first chapter, general information for the various categories of overvoltages were given. In the second chapter, the basic characteristics of lightning were presented, its behaviour as a natural phenomenon was approched and its disastrous effects were established. During the third chapter, a theoretical approach of transmission lines was attempted and basic elements of transmission line modeling theory were given. In chapter four, basic theoretical data concerning the modeling of transmission line towers were presented and the effect of lightning on them was examined. In the fifth chapter, general information about the history, use, construction and control of pipelines were presented. The vital role this infrastructure plays in the global gas/oil and power industry was ascertained. During the sixth chapter, basic structures and key sub-programs of the ATP-EMTP (ElectoMagnetic Transient Program) were presented, along with the capabilities of this powerful software tool, that was used to perform the simulations required for this diploma thesis. Chapter seven that followed next, represents the very core of this thesis. In that chapter, a detailed description of the models used to simulate the transmission line-oil/gas pipeline layout, was presented and specific information concerning the calculations of model parameters and their implementation in ATP-Draw of EMTP was given. More specificly, the seventh chapter of the thesis contains the following: First of all, the characteristics of the Heidler generator -used to simulate the lightning strike- were given, along with all the respective parameters for its implementation in the EMTP. After that, a detailed presentation of the double-circuit 400kV transmission power line of the Greek Power Network was made. All its parameters were calculated, including average heights and matching impdendances, and their implementation in the EMTP was specified. Next, the line’s tower model that was used in the simulation was analysed and its specific critiria that needed to be met were indicated. Different possible approaches for the modeling of the tower’s footing groung were also examined, resulting in the selection of the resistive grounding electrode as the most general case. For both the tower model and the footing resistance, the implementation in the EMTP was made clear. Afterwards, the simulation model of the aboveground gas/oil pipeline was presented, its parameters were calculated and their implementation in the EMTP was depicted. Right after that, the most significant and at the same time difficult part of this study was examined: the verification of the coupling between the 400kV transmission line and the nearby gas/oil pipeline. In this part of the study, the existance of the following three coupling types was identified: capacitive, inductive and resistive coupling. For all three types of coupling between the transmission line and the pipeline, an in-depth calculative analysis was carried out, followed by representation of the produced results and their implementation in the program. Furthermore, general numerical data concerning the simulation was presented at this point, along with the researcher’s selected approximations for modeling the transmission line-gas/oil pipeline layout. Closing this chapter, the implementation in the EMTP of all three types of coupling was illustrated, both in overall and one-by-one. This overall illustration of the layout’s coupling, revealed the basic structure block of the simulation. This diploma thesis is completed in the eighth and final chapter. In that part of the study, the final simulation results are presented, concerning the induced voltage on the gas/oil pipeline from the nearby transmission power line that suffers a lightning strike. This presentation includes all numerical data and respective graphs (graphic displays) of the induced voltages on the pipeline itself, as well as the towers and the 6 phases of the transmission line. Winding up the last chapter, a series of observations on the results is made, and an attempt to reach some conclusions based on the specific study is carried out. More specifically, it was established that situations of parallelism, oblique approach and crossing between High Voltage (or even Ultra High Voltage) transmission lines and gas/petroleum pipelines –either above or underground– can create a system prone to intense coupling under certain circumstances. Strong currents and voltages circulating on the transmission line, especially during faulty and lightning conditions, result in the electromagnetic and electrostatic coupling between the line and the nearby gas/oil pipeline. Direct result of this coupling is the induced voltage upon the gas/oil pipeline, which can -under proper conditions- become a hazard for both the human factor and the safety of the pipeline itself.

Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι ο σχεδιασμός και η κατασκευή του ηλεκτρικού κινητηρίου συστήματος ενός ηλεκτροκίνητου σκάφους. Πραγματοποιήθηκαν μία σειρά από τεχνικές επεμβάσεις ώστε να μετατραπεί ένα απλό σκάφος σε ηλεκτροκίνητο. Στην εποχή μας τα ηλεκτροκίνητα σκάφη και η ηλεκτρική πρόωση αποτελούν τμήμα των ηλεκτροκίνητων μέσων μεταφοράς. Τα ηλεκτροκίνητα μέσα μεταφοράς αποτελούν πιθανή λύση στην συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση στον τομέα των μεταφορών καθώς και στα ενεργειακά και περιβαλλοντικά προβλήματα που αυτή προκαλεί. Ο υψηλός βαθμός απόδοσης των ηλεκτρικών κινητήρων και των ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος, το υψηλό επίπεδο ελέγχου μέσω των ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος που προσφέρει ευκινησία σε ένα σκάφος, η έλλειψη θορύβου-διαταραχών και η απουσία ρύπανσης μας οδηγούν στη χρήση των ηλεκτροκίνητων σκαφών και της ηλεκτρικής πρόωσης όλο και περισσότερο στις μέρες μας. Στη συγκεκριμένη εφαρμογή για πρακτικούς λόγους αλλά και για λόγους ασφάλειας οδηγηθήκαμε στην επιλογή κινητήρα συνεχούς ρεύματος (Σ.Ρ.) μονίμου μαγνήτη χαμηλής τάσης 24V. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα υψηλή τιμή ρεύματος για την επίτευξη της απαιτούμενης ισχύος 1,5 kW . Για αυτό το λόγο σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε ο ηλεκτρονικός μετατροπέας υποβιβασμού συνεχούς τάσης σε συνεχή με διαδοχική αγωγή τεσσάρων κλάδων, ο οποίος έχει τη δυνατότητα διαχείρισης υψηλών τιμών ρεύματος και είναι ιδανικός για τέτοιου είδους εφαρμογές. Ο συγκεκριμένος μετατροπέας αποτελείται από 4 παράλληλους κλάδους, λειτουργεί στην συνεχή αγωγή και υποβιβάζει την τάση των 36V σε 0-24V για τον έλεγχο των στροφών του κινητήρα, ο οποίος έχει ονομαστικό ρεύμα 78A. Ο μετατροπέας εξετάστηκε αρχικά μέσω της εξομοίωσης χρησιμοποιώντας το λογισμικό PSpice και στη συνέχεια πειραματικά πραγματοποιώντας μία σειρά από δοκιμές και μετρήσεις. Από τις δοκιμές, παρατηρούμε ότι ο βαθμός απόδοσης του μετατροπέα διαδοχικής αγωγής που κατασκευάστηκε, κυμαίνεται γύρω στο 95%, άρα είναι μια καλή λύση στην οδήγηση κινητήρων συνεχούς ρεύματος (Σ.Ρ.) χαμηλής τάσης (υψηλού ρεύματος). Τέτοιοι κινητήρες χρησιμοποιούνται σε πληθώρα εφαρμογών ηλεκτροκίνητων μέσων μεταφοράς. Η καθέλκυση του ηλεκτροκίνητου σκάφους και οι δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν στη θάλασσα, δίνουν σαφή εικόνα των πλεονεκτημάτων της ηλεκτρικής πρόωσης.
The object of this diploma thesis is the designing and the construction of an electric drive system for an electric boat. A number of technical interventions were made to transform a simple boat to an electrically driven boat. In our days the electric boats and the electric propulsion in general constitute a part of the electric transportation. The electric transportation may be a possible solution in the continuously increasing demand in the sector of transports as well as in energy and environmental problems that this causes. The high efficient electric machines and power electronic converters, the high control level of power electronics that offers manoeuvrability in a ship, the lack of noise - disturbance and the absence of pollution lead us to use electric boats and electric propulsion more and more in our days. In our application for practical and safety reasons we were led to the choice of a low voltage permanent magnet direct current (DC) motor. This is resulting to a high value of current to get the nominal power of 1.5 kW. For this reason an interleaved four – channel dc/dc converter was designed and constructed which has the ability to control high currents and is ideal for such type applications. The particular converter is constituted by 4 parallel channels, it is working in the continuous conduction mode (CCM) and it degrades the voltage of 36V to 0-24V for the control of the rpm of the dc propulsion motor which its full load current is 78A. Firstly a number of simulations made via PSpice program and also a number of experiments to see how the converter is working. The experiments shows that the efficiency of the interleaved converter of the application is about 95%, so it is a good solution for driving low voltage – high current dc motors. Such types of electric motors are used in many electric transportation applications. The launching of the boat and a number of sea tests shows us the advantages electric propulsion has.

Σκοπόςτης παρούσας εργασίαςείναι αρχικά η δημιουργία ενός μοντέλου με τα χαρακτηριστικά ενός μονωτήρα υψηλής τάσης.Το μοντέλο αυτό θα ενσωματωθεί στο μοντέλο μιας γραμμής υψηλής τάσης διπλού κυκλώματος των 400kV, για να υπολογιστούν οι επαγόμενες υπερτάσεις σε παρακείμενο υπέργειο αγωγό μεταφοράς υδρογονανθράκων. Τα παραπάνω επιτυγχάνονταιμε τη μοντελοποίηση πραγματικών πυλώνων και γραμμών του Ελληνικού συστήματος μεταφοράς καθώς και υπέργειου αγωγού υδρογονανθράκων.Η εξομοίωση υλοποιείται μέσω του προγράμματος ATP-EMTP. Για τον σχεδιασμό του μοντέλου του μονωτήρα χρησιμοποιήθηκε το μοντέλοVolt-TimeCurve. Επίσης χρησιμοποιήθηκαν δύο τύποι κεραυνού για τις προσομοιώσεις, για γρήγορο και αργό σήμα, με τιμές ρεύματος 100kA. Για το γρήγορο, οι τιμές χρόνων μετώπου και ουράς 1.2/50μs και για το αργό σήμα 10/350μs. Σε αυτή τη διπλωματική εργασία υπάρχουν 8 κεφάλαια. Στα πρώτα 5 κεφάλαια έγινε μια παράθεση πληροφοριών και θεωρητική προσέγγιση όλων των επιμέρους τμημάτων που συνθέτουν τη συνολική διάταξη της μελέτης. Στο 5ο κεφάλαιο γίνεται λεπτομερής αναφοράστο πρόγραμμα ATP-EMTP στο οποίο πραγματοποιήθηκε η προσομοίωση.Στο 6o κεφάλαιο γίνεται η μοντελοποίηση όλων των στοιχείων της διάταξης και η ενσωμάτωσή τους στοATP-EMTP. Στο 7ο κεφάλαιο γίνεται παρουσίαση του μοντέλου του μονωτήρα που αναπτύχθηκε και στο 8ο κεφάλαιο γίνεται παρουσίαση των αποτελεσμάτων της προσομοίωσης και εξάγονται κάποια συμπεράσματα σχετικά με τη διάταξη.
The purpose of this paper is , at first, to create a model with the features of a high voltage insulator. This model will be incorporated into the model of a high-voltage line double circuit 400kV, to calculate the induced transients in adjacent aboveground pipeline hydrocarbons. These goals are achieved by modeling real pillars and lines of Greek transport system and overground pipeline hydrocarbons. The simulation is implemented through the ATP-EMTP. The model Volt-Time Curve is used for the modeling of the insulator. Also, two types of lightning are used for the simulations, for fast and slow signal, with current values 100kA. For fast signal, the prices of front and tail time are 1.2 / 50ms and for slow signal 10 / 350ms. In this thesis there are 8 chapters. In the first five chapters was a quote and information theoretical approach to all individual parts that make up the overall layout of the study. The 5 chapter is a detailed reference to the ATP-EMTP program which performed the simulation. The 6 chapter is the modeling of all elements of the layout and the incorporation into the ATP-EMTP. In chapter 7 we present the model of the insulator developed and in chapter 8 we present the simulation results and draw inferences about the layout.