خط انتقال هوایی
 |
برای اثباتپذیری کامل این مقاله به منابع بیشتری نیاز است یا منابع ارائهشده بهدرستی ارجاع داده نشدهاند. لطفاً با توجه به شیوهٔ ویکیپدیا برای ارجاع به منابع با ارایهٔ منابع معتبر این مقاله را بهبود بخشید. مطالب بیمنبع در آینده مردود و حذف خواهندشد. |
خط انتقال هوایی نوعی از خط انتقال است که در آن از دکلها و تیرها برای نگه داشتن کابلها بالای سطح زمین استفاده میشود. از آنجایی که در این گونه خطوط از هوا به عنوان عایق کابلها استفاده میشود این روش انتقال یکی از کم هزینهترین و رایجترین روشهای انتقال است. دکلها و تیرهایی که برای نگهداشتن کابلها استفاده میشود میتوانند از جنس چوب، فولاد، بتون، آلومینیوم و در برخی موارد پلاستیک مسلح باشند. به طور کلی کابلها مورد استفاده در خطوط هوایی از جنس آلومینیوم هستند (که البته با نواری از فولاد در داخل مسلح شدهاند). از کابلهای مسی در برخی خطوط انتقال ولتاژ متوسط و ولتاژ پایین و محل اتصال به مصرفکننده استفاده میشود.
اختراع مقرههای جداکننده نقش مهمی در امکان افزایش ولتاژ انتقال در خطوط هوایی داشت. در سالهای پایانی قرن ۱۹ میلادی بیشینه ولتاژ قابل انتقال با مقرههای سوزنی به ۶۹ کیلوولت میرسید اما امروزه امکان انتقال انرژی الکتریکی در ولتاژهای بالاتر از ۷۶۵ کیلوولت و حتی ولتاژهای بالاتر وجود دارد.
خطوط انتقال هوایی معمولاً با توجه به سطح ولتاژشان به این صورت طبقهبندی میشوند:
- ولتاژ پایین: ولتاژهای پایینتر از ۱۰۰۰ ولت. مورد استفاده در اتصالات و ارتباطات به مصرف کنندههای خانگی و تجاری کوچک.
- ولتاژ متوسط (توزیع): ولتاژهای بین ۱ تا ۳۳ کیلو ولت. مورد استفاده برای انتقال در مناطق شهری یا روستایی.
- ولتاژ بالا (انتقال میانی): ولتاژهای بین ۳۳ تا ۲۳۰ کیلوولت. مورد استفاده برای خطوط انتقال میانی.
- ولتاژ خیلی بالا (انتقال): ولتاژهای بین ۲۳۰ تا ۸۰۰ کیلوولت. مورد استفاده برای خطوط انتقال طولانی.
محتویات |
ساختار [ویرایش]
ساختار یک خط هوایی میتواند با توجه به نوع خط شکلهای بسیار متفاوتی به خود بگیرد. این ساختار میتوان به سادگی یک سری از تیرهای چوبی باشد که دارای یک یا چند میله صلیبی برای نگه داشتن کابلها باشد. در ولتاژهای بالا نگه دارنده کابلهای معمولاً یک دکل فلزی است که از شبکه منظمی از قطعات کوچکتر ساخته شدهاست. در مناطق دور افتاده و خاصی که امکان حمل دکلها از زمین وجود ندارد از تیرهای آلمینیومی استفاده میشود و آنها را با بالگرد به محل منتقل میکنند.
استفاده از هر روش با توجه به خصوصیات محیط و خط و همچنین وزن کابلها انجام میگیرد. در یک پروژه بزرگ انتقال ممکن است از انواع مختلفی از تیرها و دکلها استفاده شود. در محلهای تغییر زاویه خط و محلهای انتهای خط باید از روشهای مختلفی برای نگه داشتن تیرها و دکلها استفاده شود و در این محلها از تیرهای کاملا متفاوتی استفاده میشود. در محلهای گذرگاه خط از یک جاده یا رودخانه مهم هم باید از دکلهای خاصی استفاده کرد.
پیریزی دکلها انتقال میتواند بسیار پر هزینه باشد، به ویژه اگر زمین مانند زمینهای مرطوب برای نگهداشتن دکل ضعیف باشد. در برخی موارد پی دکلها با استفاده از سیمهای فولادی به دقت در پی محکم میشود.
مقرهها [ویرایش]
مقرهها باید این قابلیت را داشته باشند که ولتاژ نامی شبکه و ولتاژهای لحظهای ناشی از کلیدزنی یا رعدوبرق را تحمل کنند. در سادهترین حالت میتوان مقرهها را به دودسته تقسیم کرد مقرههای سوزنی شکل که هادی یا کابل را بالای خود نگه میدارند و مقرههای آویزان که کابل را از پایین میگیرند. تا ولتاژ ۳۳ کیلوولت استفاده از هر دو نوع متعارف است اما در ولتاژهای بالاتر از ۳۳ کیوولت بیشتر از مقرههای آویزان استفاده میشود. مقرهها معمولاً از جنس چینی، شیشه فشرده و یا پلاستیک ساخته میشوند.
مقرههای آویزی از چندین لایه یا بشقاب تشکیل شدهاند که با افزایش تعداد لایه میزان ولتاژ قابل تحمل آنها افزایش مییابد. تعداد لایههای این مقرهها با توجه به خصوصیات مختلف خط مانند ولتاژ خط، احتمال برخورد رعد و برق، ارتفاع دکل و خصویات محیط مانند میزان رطوبت و آلودگی هوا انتخاب میشود. از طرف دیگر مقرهها باید از نظر مکانیکی استحکام کافی را برای تحمل وزن کابلها و همچنین فشار اضافی ناشی از برف یا باد داشته باشند.
مقرههای چینی ممکن است با لعابی نیمههادی پوشیده شده باشند تا به این ترتیب جریان نشتی کوچکی (در حد چند میلیآمپر) از سطح مقره عبور کند. این جریان موجب گرم شدن سطح مقره و خشک نگه داشتن آن خواهد شد. این لایه نیمههادی همچنین باعث خواهد شد تا در صورت ایجاد جرقه، جرقه مسیر طولانیتری را بر روی سطح مقره طی کند.
هادیها [ویرایش]
اصولا در خطوط هوایی فشار قوی و فشار متوسط از هادیهای آلمینیومی که با نواری فولادی مسلح شدهاند (ایسیاسآر) استفاده میشود. استفاده از هادیهای آلمینیومی به علت نسبت بهتر وزن به مقاومت آنها در مقایسه با مس انجام میگیرد و از طرف دیگر اامروزه فلز آلمینیوم از مس ارزانتر است. البته استفاده از هادیهای مسی هم به ویژه در ولتاژهای پایین رایج است.
همانطور که میدانید با بالابردن قطر هادی افت توان در طول خط پایین میآید و از طرفی قیمت تمام شده هادی بالا میرود. برای به دست آوردن بهترین نسبت، قانونی به نام قانون کلوین وجود دارد این قانون به این نکته اشاره میکند که بهینهترین قطر برای یک هادی در صورتی به وجود میآید که هزینه سالیانه انرژی تلف شده در خط برابر میزان سود سرمایهگذاری کردن هزینه خرید هادی باشد. البته عواملی مانند تغییر میزان توان انتقالی از خط در طول سال، تغییر قیمت دائمی هادی و... تعیین میزان قطر بهینه برای هادیها را پیچیده میکند.
از آنجایی که هادیهای مورد استفاده در خطوط هوایی انعطافپذیر هستند در فاصله بین دو تیر یا دکل به سمت پایین خم میشوند و این میزان خمیدگی با توجه به دما در طول سال تغییر میکند. یکی از نکات مهم در مورد نصب هادیها بر روی تیر محاسبه حاشیه امنیت بالای سر برای یک خط هوایی است. از آنجایی میزان خم شدگی هادی با حرارت رابطه مستقیم دارد و حرارت هادی نیز با توجه به حرارت محیط و میزان جریان جاری در هادی تغییر میکند، میزان خم شدگی کابل، نوعی محدودیت برای میزان جریان قابل انتقال توسط یک خط ایجاد میکند.
از آنجایی که در ولتاژهای بالا مقداری از توان در اثر پدیده کرونا تلف میشود در ولتاژهای بالا از کابلهای دستهای برای انتقال انرژی الکتریکی استفاده میشود. این کابلها از چند رشته مجزا تشکیل شدهاند که به وسیله جدا کنندهها در کنار هم نگهداشته میشوند. تعداد رشتههای هادی شده نسبت به هم در ولتاژهای مختلف متفاوت است مثلا در ولتاژ ۲۲۰ کیلوولت از کابل دستهای دوتایی و در ولتاژ ۳۸۰ کیلوولت از کابل دستهای سهتایی استفاده میشود.
بالمارکر [ویرایش]
برخی از خطوط انتقال هوایی دارای یک گوی تکرنگ در میانهٔ خود هستند که بالمارکر نام دارد، این توپها معمولا برای هشدار به هواپیماها یا هلیکوپترهایی که در حال فرود اضطراری هستند استفاده میشود تا با کابلهایی که از روی بزرگراهها رد شدهاند برخورد نکنند.[۱] وجود این توپها برای همخوانی با توصیههای ایکائو لازم است.[۲]
جستارهای وابسته [ویرایش]
منابع [ویرایش]
- ↑ «اختراع توپ نمایشگر خطوط برق به وسیله led سوپر هیربدی». موسسه مهندسی کیفیت الکترو آزماسان، ۱۲ دی ۱۳۹۰. بازبینیشده در ۰۳ ژانویه ۲۰۱۲.
- ↑ «Chapter 6. Visual aids for denoting obstacles». Annex 14 Volume I Aerodrome design and operations. International Civil Aviation Organization، ۲۰۰۴-۱۱-۲۵. بازبینیشده در ۰۳ ژانویه ۲۰۱۲. «6.2.8... spherical... diameter of not less than 60 cm.... 6.2.10... should be of one colour»
- مشارکتکنندگان ویکیپدیا، «Overhead power line»، ویکیپدیای ، دانشنامهٔ آزاد (بازیابی در ۱۷ ژانویه ۲۰۰۹).
