دانلود تحقیق هادی های خطوط توزیع و انتقال

بهترین فلزات از نظر هدایت الکتریکی نقره و طلای سفید می باشد که به علت گرانی و کمیابی نمی توان از آن استفاده نمود.

بنابراین فلزاتی که بعنوان هادیهای شبکه بکار می روند عبارتند از : مس ‚ آلومینیوم وفولاد که ممکن است به تنهایی یا بصورت ترکیبی از دو یا چند فلز بکار روند مانند: مس ‚ فولاد و آلومینیوم/ فولاد.

مس: COPPER از معمولترین هادیهای خطوط است که قابلیت هدایت بسیار خوبی دارد و از نظر هدایت الکتریکی بعد از نقره به حساب می آید و هر چقدر ناخالصی آن بیشتر باشد قابلیت هدایت آن کمتر است و چون در طبیعت به وفور یافت می شود ارزان تر از نقره است.

استقامت مکانیکی آن خوب و عوامل جوی بر آن تاثیر زیاد ی ندارد.

آلومینیوم: آلومینیوم بیشتر در خطوط انتقال بخصوص با ولتاژ قوی بکار می رود.

دارای 5/99درصد آلومینیوم و 5/.

درصد فلزات دیگر می باشد.

ضریب هدایت آلومینیوم از مس کمتر ولی قیمت آن ارزانتر و وزنش سبکتر است.

استحکام مکانیکی آن از مس کمتر و تاثیر عوامل جوی و رطوبت بر آن به مراتب بیشتر از مس است و در هوای مرطوب زود اکسیده می شود.

الملک: این فلز در آلمان به الداری معروف است آلیاژی از 3/98درصد آلومینیوم و بقیه آن منیزیم و سیلیسیوم می باشد.

قابلیت هدایت آن 10درصد از آلومینیوم خالص کمتر ولی مقاومت مکانیکی آن خیلی زیادتر می باشد.

آلومینیوم فولاد: منظور هادی می باشد که در وسط یک مغز فولادی و اطراف آن رشته های آلومینیومی قرار دارند.

مغز فولادی برای استحکام مکانیکی ورشته های آلومینیومی برای هدایت الکتریسیته می باشد.

مقاومت مخصوص این هادی دو برابر مس و مقاومت مکانیکی آن 80 درصد مس سخت است.

ضمنا برای جلوگیری از زنگ زدگی و همچنین خوردگی بین سیمها فولادی و آلومینیومی از فولاد گالوانیزه استفاده می کنند.

فولاد: فولاد دارای مقاومت مکانیکی زیاد و قابلیت هدایت کمی می باشد و با اسپانهای بلند به کار میرود.

در شبکه به عنوان سیم گارد به کار می رود و سیمهای فولادی که در هوای آزاد بکار میروند بایستی گالوانیزه باشند تا زود زنگ نزنند.

دسته بندی هادیها: هادیها به دو دسته تک رشته ای و چند رشته ای تقسیم می گردد.

هادی تک رشته ای دارای یک دسته سیم و هادی چند رشته ای از یک گروه سیم که به هم تابیده شده مشتمل می باشد.

مقره های خطوط هوایی : هادیهای خطوط هوایی باواسطه مقره ها بر روی کراس آرم قرار دارند.علت استفاده از مقره در خطوط عبارت است از: عایق نمودن هادیها نسبت به کراس آرم و پایه و درنتیجه زمین.

عایق نمودن هادیها نسبت به یکدیگر و ایجاد فاصله ایمن بین فازها مقره ها بایستی از تحمل یک مقاومت الکتریکی و مکانیکی خاصی برخوردار باشند تا بتوانند علاه بر نیروهای مختلف مکانیکی ( فشار ‚ کشش ‚ خمش ) که به آنها وارد می شود در مناسب ترین شرایط ( باران ‚ مه ‚ شبنم و آلودگی هوا ) فشار الکتریکی وارده مانند ولتاژ دائمی خط و ولتاژ ضربه ای ( رعد وبرق ‚ کلید زنی ) را نیز تحمل کنند.

استقامت مکانیکی مقره ها بستگی به جنس و ضخامت عایق دارد.

استقامت الکتریکی آن بستگی به جنس ‚ طول و شکل مقره دارد.

دو ماده اصلی برای ساختن مقره های خطوط هوایی ‚ چینی و شیشه سخت می باشد.

مزایای مقره شیشه ای نسبت به چینی: در مقابل لب پریدگی و قوس الکتریکی نسبت به چینی مقاوم تر است.

اگر بشکند به تکه های کوچکی شکسته شده وآن عیب را می توان از روی زمین مشاده کرد بنابراین تشخیص عیب در مقره های شیشه ای آسانتر از مقره های چینی است .

استقامت عایقی شیشه بیشتر از چینی و در حدود 120کیلو ولت بر میلی متر می باشد.

تحت فشار مقاوم تر از چینی بوده و در مقابل کشش استقامت معادل چینی را دارد.

تنها عیب مقره شیشه ای این است که در اثر ضربه لبه های آن کاملا خرد شده و در عین اینکه یک حسن در مقابل عیب یابی است ‚ عیب بزرگ آن این است که بطور فوق العاده از قدرت عایقی آن زنجیره و مقره کاسته می شود.

شکست الکتریکی مقره : به سه صورت ممکن است در مقره شکست الکتریکی رخ دهد: تخلیه الکتریکی ( تخلیه قوس الکتریکی ) در هوای اطراف مقره که بر اثر کلید زنی ( قطع و وصل کلیدها ) و یا ساعقه بوجود می آید.

سوراخ شدن مقره که باعث تخلیه قوس الکتریکی از درون مقره می گردد که این بیشتر به جنس مقره بستگی دارد.

جمع شدن آلودگی و گرد وغبار در سطح خارجی مقره که باعث ایجاد جرقه در سطح مقره می شود.

انواع مقره ها : مقره های سوزنی یا میخی مقره های اتکایی یا ستونی مقره های آویزی: الف) مقره بشقابی ب) مقره قابلمه ای مقره های کششی مهار بمنظور بالابردن مقاومت عایقی مقره ها به تعداد مقره های بشقابی اضافه میگردد و جهت بالا بردن مقاومت مکانیکی مقره های بشقابی به تعداد زنجیره مقره ها اضافه می نماییم.

مقره های سوزنی : مقره سوزنی همانطور که از نامش پیداست روی یک پیچ یا پایه فولادی وصل می شود که مقره را در جای خود مثلا روی کراس آرم نگه می دارد و هادی نیز وسیله یک سیم اصلی روی مقره محکم میگردد‚ مقره های سوزنی ممکن است چینی یا شیشه ای باشند.

مقره های شیشه ای یکپارچه بوده ولی نوع چینی تا ولتاژ 23کیلو ولت یکپارچه بوده وبرای ولتاژهای بالاتر بسته به مقدار ولتاژ چند تکه ساخته می شوند.

مقره سوزنی ساده: از چینی ساخته شده وروی آن را لعاب قهوه ای رنگی داده اند.روی سر و کناره ها کم است و در بعضی از آنها سطح بالای مقره بدون شیار است.از این مقره در مقاطع کم معمولا تا سیم70استفاده میشود.

تذکر: هنگام سیم کشی از کشیدن سیم روی مقره خودداری شود زیرا در اثر تماس سیم با مقره‚ لعاب روی آن سائیده شده و ممکن است در اثر فشار میدان الکتریکی سوراخهای ریزی در مقره ایجاد گردد که باعث اتصال زمین شود.

مقره اتکائی: نوع دیگر مقره سوزنی مقره اتکائی می باشد که به شکل استوانه چینی تو پر یا تو خالی مانند بوشینگ ترانس ویاCT و PT ساخته می شود نوع توخالی آن به شکل استوانه ای است که در یک انتهایش یک حفره دارد که قبل از اینکه قاعده مقره به کلاهک فلزی چسبانده شود پوشانده می شود.

مقره های اتکایی بصورت عمودی یا افقی نصب می گردند نوع افقی آن از چینی یکپارچه و توپر ساخته شده وبرای نگاه داری هر فاز توسط یک پین یا پیچ مخصوصی بر روی پایه به طور افقی نصب می گردد ودر سر مقره یک کلمپ مخصوص جهت نگاهداری هادی خط می باشد این نوع مقره در شبکه های هوایی نیاز به کراس آرم و بریس ندارد و فضای کمتری را اشغال می کند.

نوع عمودی آن بیشتر در پست های فشار قوی نصب می گردد که ممکن است توپر یا توخالی باشد.

مقره آویزی یا بشقابی : مقره آویزی چنانچه از نامش پیداست از کراس آرم آویزان بوده و بادقت به انتهای آن بوسیله کلمپی بسته می شود این نوع مقره بیشتر در ولتاژهای بالااستفاده می شود زیرا مقره سوزنی در این ولتاژهای بالا بسار گران تمام می شود.

هر مقره بشقابی از یک صفحه یا دیسک عایق چینی یا شیشه ای تشکیل یافته است که قسمت بالایی آن یک کلاهک چدنی گالوانیزه از چدن مالئ بل یا کله گاوی توسط سیمان مخصوصی روی آن اتصال دارد و در قسمت پایین مقره یک پین فولادی گالوانیزه در داخل عایق بوسیله سیمان مخصوصی محکم شده است.

مقره قابلمه ای : این نوع مقره ها در مناطق با آب وهوای آلوده و مرطوب به کار می رود انواع کلمپ : کلمپ انتهایی یا گیره انتهایی :‌ کلمپ انتهای وسیله ای است از آلیاژ AL که در دداند 20 کیلو ولت هادی با آن بسته می شود وبه سه دسته : سیم گیر دو پیچ‚ سه پیچ‚ پنج پیچ تقسیم می گردد.

کلمپ انتهای وسیله ای است از آلیاژ AL که در دداند 20 کیلو ولت هادی با آن بسته می شود وبه سه دسته : سیم گیر دو پیچ‚ سه پیچ‚ پنج پیچ تقسیم می گردد.

کلمپ عبوری : نمونه دیگر کلمپ در شبکه هایی که مقره ها بشقابی و به صورت آویزی می باشد هادی را با متعلقات مقره بشقابی به آن نگاه می دارد.

اجزاء کلمپ انتهایی : الف) سیم گیر از آلیاژ آلومینیوم مغزی یا لقمه از جنس آلومینیوم پیچ یو شکل از فولاد گالوانیزه با مهره واشر فنری فولادی پین از فولاد سخت اشپیل از فولاد سخت برخی از لوازم فشار ضعیف : اتریه یا جا مقره چرخشی : اتریه یا جا مقره چرخشی جهت نگهداری مقره چرخشی و سیم فشار ضعیف بر روی تیر استفاده می گردد واز سه جزء تشکیل می شود.

الف ـ تسمه اتریه که از جنس فولاد گالوانیزه است که ضخامت آن 5 میلی متر و پهنای آن50 میلی متر می باشد.

تسمه به شکل D است که دارای دو سوراخ یکی در لبه بالائی و دیگری در لبه پائین اتریه می باشد.

بایستی سوراخها در یک امتداد بوده و حدود 10 میلی متر از لبه اتریه فاصله داشته باشند.

قطر سوراخ پشت اتریه که به تیر پیچ می شود حدود 17 میلی متر است و پشت اتریه حدود 2 میلی متر بصورت گرده ماهی در آمده تا بهتر بتواند نیرو ها را تحمل نماید.

ب ـ پین که از جنس فولاد گالوانیزه است و طول آن 115 و قطر آن 16 میلی متر می باشد.

ج ـ اشپیل از جنس برنز راک و انواع آن : معمولا در شبکه های فشار ضعیف روی پایه های چوبی و نیز روی پایه های بتنی 12 متری که فشار متوسط در بالای آن کشیده شده استفاده می گردد.

راکها معمولا 5 مقره ای‚ 3 مقره ای و 2 مقره ای می باشند.

بهتر است اتریه ها به راک با جوش کامل انجام گیرد.

بازوی جلوبر( براک ) : برای اینکه حریم افقی خطوط فشار ضعیف بهم نخورد و فاصله خط تا ساختمان و بالکن منازل حفظ شود از بازوی جلوبر استفاده می شود.

همچنین در طرفین ترانسفورماتور برای ایجاد فضای کافی جهت اتصال کابلهای فشار ضعیف خروجی از تابلو به شبکه و نیز حفظ فضای کافی نسبت به ترانسفورماتور بهتر استفاده می گردد.

مقره چرخی : مقره چرخی از چینی که روی آن لعاب قهوه ای یا سفید داده شده ویا از شیشه سفید یا سبز رنگ ساخته می شود.

این مقره برای خطوط توزیع فشار ضعیف استفاده می شود.

این مقره ممکن است یک شیاره یا دو شیاره باشد.

نوع دو شیاره آن باعث می شود که بتوان براحتی از آن انشعاب گرفت بدون اینکه با سیم دیگر ارتباطی پیدا کند.

سطح بالایی آن صاف و مانع از جمع شدن آب باران یا برف روی آن می گردد وسطح پائین آن با یک رنگ سفید دایره ای شکل مشخص گردیده است.

دمپر (موج گیر ): یکنوع از خفه کننده های نوسان دمپر می باشد.

از آنجا که هادیهای خطوط هوایی که در بالای زمین قرار دارند ودر اسپانهای بلند تحت تنش نسبتا بالایی به لرزش یا ارتعاش در می آیند بنابراین برای جلوگیری از ایجاد این نوع نوسانات یا لرزشها که موجب فرسودگی و خردگی در هادی در محل اتصال هادی به پایه های عبوری رخ می دهد از دمپر ( لرزشگیر ) استفاده میگردد.

کراس آرم یا کنسول و انواع آن : کراس آرم ها جهت نگهداری مقره ها و هادیهای خط روی پایه ها نصب می گردد.

طول آن به پارامترهای زیاد از قبیل ولتاژ خط ( فاصله بین فازها )‚ باد‚ برف و یخ بستگی دارد و معمولا نوع آن هم بستگی به شرایط وموقعیتهای گوناگونی که لازم باشد از نمونه خاص آن مورد بهره برداری قرار گیرد استفاده می شود.

کراس آرم صلیبی : الف) کراس آرم چوبی : از خیلی وقت پیش برای خطوط تلفن ‚ تلگراف و توزیع برق استفاده گردیده است وعموما از درخت صنوبر و کاج ساخته می گردد.

ابعاد آن بطول 244سانتیمتر و ابعاد مقطع آن 5/11*9 سانتیمترمی باشد در کراس آرم صلیبی می توان از مقره سوزنی و یا مقره بشقابی به صورت آویز استفاده نمود و علاوه بر آن می توان به صورت ترکیبی از سوزنی و بشقابی را توأما بکار برد.

مخصوصا در کراس آرم به طول 150سانتیمتر مقره سوزنی را در راس تیر و مقره های کناری را با مقره های سوزنی و یا مقره بشقابی استفاده نمود.کراس آرم چوبی را ابتدا روی پایه نصب و پس از بستن بازوها به آن و محل نصب بازوها به پایه را مشخص و سوراخ نمایید ضمنا می توان بجای بریس یکپارچه از دو تسمه به طول 70سانتیمتر و عرض 3 سانتیمترنیز استفاده نمود.

انواع بریس یا بازو.

ب) کراس آرم فولادی : کراس آرم فولادی جهت تیرهای فولادی ‚ بتونی و چوبی به کار میرود و از نبشی با بالهای مساوی ساخته می شود که توسط بریس یا بازو به پایه محکم می گردد.کراس آرم نبشی بایستی یکپارچه ومحکم وگالوانیزه باشد.

کراس آرم ال ارم : این کراس آرم ها بیشتر برای رفع موانع به کار می رود.قابل استفاده در مناطقی که محدودیت حریم از یک طرف باشد معمولا در کوچه ها یا جاهایی که پایه نزدیک ساختمان می باشد و امکان استفاده از کراس آرم های معمولی ( تخت یا مثلثی ) بدلیل نزدیک شدن فازها به ساختمان یا موانع دیگر می باشد می توان از کنسول ال آرم استفاده نمود.

کراس آرم پرچمی : در مناطق و مواقعی که فضا جهت نصب کراس آرم های معمولی نیست نظیر کوچه های کم عرض یا جاهایی که در یک طرف درخت کاری شده است می توان از کنسول های نوع پرچمی استفاده نموددر این گونه کراس آرم می توان از مقره های سوزنی ویا از بشقابی استفاده نمود.

کراس آرم کانادایی ( جناقی ): قابل استفاده در مناطقی که محدویت حریم وجود دارد و به دو صورت از مقره های سوزنی و هم مقره های بشقابی قابل استفاده می باشد.

کراس آرم چتری : اولین سازنده آن کشور فرانسه بوده و در این نوع کراس آرم فقط شبکه را با مقره بشقابی بصورت آویز میتوان احداث نمود و درمناطقی قابل استفاده می باشد که محدودیت حریم وجود نداشته باشد و بیشتر بخاطر طول بازوی آن در مناطقی که در آب وهوای آلوده ویا مرطوب باشد بکار می رود کراس آرم نیرو شکن : در واقع همان کراس آرم های صلیبی به طول 244سانتیمتر که بطور معمول در پایه های عبوری از یک کراس آرم استفاده می شود و در مواقعی استفاده می گردد که نیروی وارده به کراس آرم بیش از حد معمول است یا اسکلت استوارتری مورد نیاز باشد و آنجا کراس آرم دوبله و متعلقات مربوطه استفاده می گردد.

این کشش های اضافی بیشتردرانتهای خطوط‚ در زوایا ودر سرپیچها قابل نصب است.

کاربرد این کراس آرم دوبله باعث می گردد که نیروهای وارده به هر دو کراس ارم ونیز احیانابین دو مقره سوزنی و میله مقره های مربوطه وهر دوسیم اصلی تقسیم گردد و باعث می شود نیروهای وارده را تحمل نماید.

تسمه حائل ( بریس ) یا بازو : جهت حفظ تعادل و تنظیم کراس ارم از بریس یا بازو در طرفین کراس ارم وبه پایه متصل می شود که بریس از نبشی یکپارچه به شکل ( V ) و یا از دو تسمه بطول 70سانتیمتر و عرض 3 سانتیمتر وضخامت 5 میلی متر استفاده می گردد.