كاربرد هاديهاي آلومينيومي روكشدار در خطوط هوايي فشار متوسط

كاربرد هاديهاي آلومينيومي روكشدار در خطوط هوايي فشار متوسط :

امروزه اهميت صنعت برق به عنوان يك صنعت مادر و نقش حياتي آن در راه اندازي و بهره‌برداري از صنايع ديگر بر كسي پوشيده نيست و درصد قابل توجهي از منابع اوليه انرژي (انرژيهاي فسيلي، هسته‌اي، آب، باد، نور خورشيد و ...) صرف توليد انرژي الكتريكي شده و برق توليد شده با صرف هزينه‌هاي گزاف و از طريق خطوط انتقال و توزيع هوايي و زميني تحويل مشتركين ميگردد. با توجه به تعدد شركتهاي توليد، انتقال و توزيع نيروي برق در جهان و وجود بازارهاي رقابتي، كاهش هزينه تمام شده و عرضه انرژي الكتريكي با قابليت اطمينان بيشتر از اهداف شركتها مي‌باشد. در ايران نيز عليرغم پرداخت يارانه به سوخت مصرفي نيروگاهها و برق مصرفي مشتركين ، با توجه شتاب روند صنعتي شدن كشور و گسترش كاربرد تجهيزات حساس به كيفيت تغذيه، اهميت تأمين برق ارزان، بدون وقفه و با كيفيت، بيش از پيش خود نمايي مي‌كند. زمينه‌هاي دستيابي به اهداف مذكور با ايجاد بازار برق فراهم گرديده است. دستيابي به اهداف ياد شده مستلزم توسعه منطقي و استفاده بهينه از ظرفيتهاي موجود در كليه بخشها مي‌باشد. در عمل، سرمايهگذاري لازم براي احداث خطوط انتقال و توزيع نيروي برق، تنها به خريد تجهيزات خلاصه نميشود، بلكه علاوه بر مسايل فني، مسايل جنبي نظير مسايل زيست محيطي و هزينه‌هاي آن (پرداخت هزينههاي سنگين تملك زمينهاي مسير عبور خطوط بويژه زمينهاي گرانقيمت مناطق شهري، اراضي حاصلخيز كشاورزي، باغات و خسارات وارده به محيط زيست) گاهي به چندين برابر قيمت تجهيزات نيز ميرسد. از جمله مسايل زيست محيطي توسعه خطوط انتقال و توزيع نيروي برق، حريم خطوط تأمين برق مي‌باشد كه علاوه بر تخريب منابع طبيعي، مقاومتهاي مردمي را در پي داشته و سبب محدود شدن گسترش خطوط انتقال و توزيع نيروي برق ميشود، لذا در كنار اقدامات لازم به منظور كاهش پهناي باند عبور خطوط (كمپكت سازي خطوط)، استفاده بهينه از ظرفيت خطوط موجود نيز داراي اهميت ويژه‌اي مي‌باشد.

انرژي الكتريكي توليد شده در نيروگاهها، عمدتاَ بصورت جريان متناوب (با فركانس 50 و 60 هرتز) و از طريق خطوط انتقال و توزيع هوايي و زميني به مشتركين تحويل ميشود. هريك از شبكههاي هوايي و زميني، مزايا و معايبي را دارا ميباشند و انتخاب نوع شبكه، بستگي به شرايطي از قبيل سطح ولتاژ، طول مسير، شرايط اقليمي، ارزش اراضي، تراكم جمعيت و مسايل فني و اقتصادي دارد.

از مزاياي خطوط هوايي ، سهولت اجرا، قابل مشاهده بودن تمامي شبكه و در نتيجه تسريع در انشعابگيري، تعمير و عيبيابي شبكه و هزينه اوليه كمتر در مقايسه با شبكه زميني بويژه در سطوح ولتاژ بالاتر ميباشد (قيمت پايين‌تر هاديها در مقايسه با كابل، عدم نياز به كانال كشي و مجوزهاي حفاري مربوطه، عدم نياز به اتصالات و غلافهاي آببندي گرانقيمت جهت ضد آب كردن تجهيزات زير زميني). از معايب شبكههاي هوايي ميتوان به دسترسي آسان به شبكه و افزايش خطر برقگرفتگي مشتركين و عوامل بهرهبردار، افزايش احتمال سرقت انرژي (بويژه در شبكه فشار ضعيف)، خطر برخورد صاعقه، اشجار، اجسام خارجي و پرندگان، مسائل مربوط به حريم خطوط و جلوه نازيباي شهرها اشاره نمود.

از مزاياي شبكههاي زميني، كاهش ميزان دسترسي به شبكه و در نتيجه كاهش خطر برقگرفتگي مشتركين و پرسنل بهرهبردار، كاهش سرقت انرژي، حذف خطرات محيطي از قبيل خطر برخورد صاعقه، برخورد درختان، اجسام خارجي، برخورد پرنده، رفع مسايل مربوط به حريم خطوط، عدم نياز به قطع اشجار و برهم نزدن جلوه شهرها ميباشد. از معايب شبكههاي زميني، ميتوان به هزينه‌هاي اوليه بالاتر، مشكل بودن و كندي انشعابگيري، تعمير و عيبيابي شبكه و نياز به تجهيزات و تخصصهاي خاص در اين زمينه اشار نمود.

با توجه به مزايا و معايب شبكههاي زميني و هوايي كلاسيك (با هاديهاي لخت) كه به اختصار بيان گرديد و بهمنظور استفاده از سيستمي كه تا حد امكان مزاياي هر دو نوع شبكه فوقالذكر را دارا بوده و فاقد معايب آنها باشد، هاديهاي روكشدار به عنوان نسل جديد خطوط هوايي فشار متوسط معرفي مي‌گردد كه مزاياي شبكه هوايي كلاسيك مانند سهولت اجرا، ارزاني، تسريع در انشعابگيري، تعمير و عيبيابي شبكه را دارا بوده و معايب عمده آن مخصوصاً سرقت انرژي، خطرات

محيطي از قبيل خطر برخورد صاعقه، برخورد اشجار و اجسام خارجي، برخورد پرنده و ... را تا حد امكان كاهش مي‌دهد.

مهمترين دليل استفاده از هاديهاي روكشدار هوايي، كاهش قطعيهاي كوتاه مدت و بلند مدت خطوط توزيع نيروي برق (افزايش قابليت اطمينان شبكه) و در نتيجه كاهش انرژي توزيع نشده مي‌باشد، هر چند استفاده از هاديهاي روكشدار، نتايج جنبي ديگري به شرح ذيل دارد كه حائز اهميت فراوان ميباشد:

1- كاهش ابعاد كراس آرمها و در نتيجه كاهش گشتاور نيروي وارده

2- امكان كاهش پهناي باند عبور خطوط (بدليل كاهش ابعاد كراس آرم)

3- امكان كاهش مساحت زمينهاي اشغالي و كاهش حقوق ارتفاقي پرداختي جهت تملك باند عبور

4- ارتقاء سطح ايمني تجهيزات، عوامل بهرهبردار و مشتركين

5- كاهش برخي مسايل زيست محيطي با كاهش شاخهزني و درختزني (افزايش دوره زماني شاخه زني و درختزني) همچنين جلوگيري از برخورد مستقيم پرندگان به خطوط برقدار و مرگ و مير ناشي از اين مورد

6- صرفهجويي در هزينههاي مربوط به شاخهزني، درختزني و هزينههاي مستقيم و غير مستقيم (توقف توليد كارخانجات، آسيب به مواد و محصولات در دست توليد، نارضايتي مشتركين و...) مربوط به قطعيهاي با برنامه جهت شاخهزني و درختزني

7- كاهش تلفات بدليل كاهش امپدانس خطوط (در اثر نزديك شدن فازها به يكديگر، اندوكتانس خط كاهش يافته و كاپاسيتانس افزايش مييابد و كاهش جريانهاي نشتي ، افت ولتاژ و تلفات را به دنبال دارد)

8- افزايش قدرت طبيعي (SIL) خطوط

9- افزايش قابليت جريان‌دهي خطوط

10- بهبود کیفیت توان تحویلی به مشترکین

11- كاهش تعداد انشعابات غير مجاز (بطور عمده در بخش فشار ضعيف، با توجه به گستردگي شبكه و تعداد زياد مشتركين)

12- امكان افزايش دورههاي زماني تعميرات خطوط و كاهش هزينههاي مربوط به تعميرات (بدليل اينكه هاديها و ساير قسمتهاي برقدار شبكه بطور مستقيم در معرض هواي آزاد و خطرات محيطي نبوده و در نتيجه امكان افزايش دورههاي تعميرات و صرفهجويي در هزينه‌ها وجود دارد).

هاديهاي روكشدار در كنار مزاياي ذكر شده داراي معايبي نيز ميباشند:

1- سرمايهگذاري اوليه بالاتر در مقايسه با خطوط هوايي كلاسيك، بدليل استفاده از هاديهاي روكشدار (بدون احتساب كاهش حقوق ارتفاقي)

2- كاهش طول اسپن، افزايش تعداد پايهها و فونداسيونها در فواصل يكسان و در نتيجه افزايش هزينههاي اوليه

3- افزايش وزن واحد طول و سطح بادخور هادي و در نتيجه افزايش نيروهاي افقي و عمودي و نياز به تمهيداتي جهت مقابله با تأثير عوامل فوقالذكر (افزايش ارتفاع پايهها يا افزايش قدرت پايهها يا كاهش فواصل بين پايهها و ...) كه منجر به افزايش هزينههاي اوليه احداث خطوط ميگردد.

4- افزايش سطح اتصال كوتاه

5- نياز به تجهيزات خاص جهت حفاظت هاديها در مقابل اضافه ولتاژها

6- خطر برقگرفتگي در موارديكه سيم پاره شده اما بدليل وجود روكش، سر هادي از محل پارگي به زمين اتصال پيدا نكند. (در اين شرايط ، رلهها اتصالكوتاه را تشخيص نداده و بدليل عدم قطع توسط كليد، خطر برقگرفتگي، رهگذران را تهديد مينمايد.

تذكر مهم: تاكنون نتیجه مطالعاتي مبني بر حذف يا كاهش حريم خطوط با استفاده از هاديهاي روكشدار در ایران صورت نگرفته و در حال حاضر ‌نبايد از هاديهاي روكشدار جهت كاهش حريم استفاده نمود، اما بدليل امكان كاهش طول كراس آرم (یک سوم طول كراس آرمهای موجود )، امكان كاهش كريدور آزاد (پهناي باند عبور) خطوط فراهم شده و علاوه بر تسريع در اجراي پروژهها، ميزان حقوق ارتفاقي پرداختي جهت تملك كريدور خطوط كاهش مييابد.

انواع هاديهاي روكشدار:

جنس هاديهاي مورد استفاده، همانند هاديهاي متداول در خطوط هوايي، بسته به شرايط،آْلومينيوم آلياژي يا آلومينيوم تقويت شده با فولاد (ACSR) مي‌باشد. با توجه به نصب هاديها بصورت هوايي و در نتيجه قرار گرفتن در معرض نور خورشيد و تغييرات جوي، روكش هاديها علاوه بر سبكي بايد در برابر اشعه ماوراء بنفش (UV) نيز مقاوم باشد. با توجه به موارد ياد شده، هاديهاي موصوف به دو صورت روكش شده و در دسترس مي‌باشند :

1- نوع CC- در اين نوع هادي، رشتههاي هادي بوسيله روكشي از جنس پلي اتيلن كراسلينك(XLPE)، (عايق مربوط به كابلهاي خشك مورد استفاده در شبكههاي فشار متوسط ، فوق توزيع و فشار قوي)پوشيده شده است، اين نوع هادي قابليت تحمل تماسهاي موقت و زود گذر دو فاز به هم يا فاز به زمين را دارا ميباشد.

０- نوع CCT- در اين نوع هادي، رشتههاي هادي بوسيله روكشي از جنس پلي اتيلن كراسلينك(XLPE)، (عايق مربوط به كابلهاي خشك مورد استفاده در شبكههاي فشار متوسط ، فوق توزيع و فشار قوي) اما با ضخامتي بيشتر كه بسته به مقطع هادي متغير ميباشد، پوشيده شده و علاوه بر آن داراي يك روكش خارجي از جنس پلي اتيلن سنگين (پوشش خشك، سخت و با قدرت نفوذ پذيري كم) ميباشد كه با هدف حفاظت عايق داخلي در برابر ضربات مكانيكي و برخورد اجسام خارجي و اشياء برنده بكار ميرود. اين نوع هادي با توجه به ضخامت عايق و روكش خارجي، قابليت تحمل تماسهاي دو فاز به هم يا فاز به زمين را براي مدتهاي طولاني دارا ميباشد و طي اين مدت طولاني، گروههاي عملياتي به مناطق مورد نظر مراجعه كرده و اقدام به رفع عيب خواهند نمود. مشخصات هادي روكشدار نوع CCT به مشخصات عايقي كابل نزديكتر است.

１-

تفاوت هاديهاي روكشدار نوع CCT و CC با كابل خودنگهدار:

تفاوت هاديهاي روكشدار نوع CCT و CC با كابل خودنگهدار اين است كه كابل خودنگهدار از بههم تابيده شدن سه رشته كابل مجزا و يك رشته سيم با مقاومت مكانيكي بالا به عنوان مهار (جهت اتصال مجموعه كابل به يراقآلات و تحمل وزن مجموعه) تشكيل شده است و هر رشته كابل شامل هادي آلومينيومي با مقطع استاندارد، لايه نيمه‌هادي داخلي بصورت نواري، اكسترود شده (تزريقي) يا هر دو (جهت يكنواخت نمودن ميدان الكتريكي حول هادي و جلوگيري از تخليه الكتريكي در فواصل احتمالي موجود بين عايق و هادي)، عايق XLPE با ضخامت استاندارد mm 5/5 ، لايه نيمه‌هادي خارجي بصورت نواري، اكسترود شده يا هر دو بعلاوه شيلد الكترو استاتيك ‌هادي (جهت يكنواخت نمودن ميدان الكتريكي حول رشته‌هاي كابل) و غلاف (روكش) از جنس PVC ميباشد در حاليكه هادي روكشدار نوع CC فقط شامل هادي، لايه نيمه‌هادي داخلي (در برخي موارد)، عايق XLPE با ضخامت كمتر (mm 5/3-3) بوده و هادي روكشدار نوع CCT شامل هادي، لايه نيمه‌هادي داخلي (در برخي موارد)، عايق XLPE با ضخامتي كمتر از ضخامت عايق كابل و روكش خارجي از جنس پلي اتيلن سنگين مي‌باشد.

كاربرد هاديهاي آلومينيومي روكشدار در خطوط هوايي فشار متوسط

مطالب مشابه :

سیستم خنک کننده تابلو های برق

كاربرد هاديهاي آلومينيومي روكشدار در خطوط هوايي فشار متوسط

الزامات و معيارهاي ارزيابي فني پست¬کمپکت پيش¬ساخته ‏

دانستني هايي درباره برق ساختمان

تابلوهـــــا

اصول ايمني در محيط كار

فرهنگ اصطلاحات برق