Transcript دانشجو:سهیل بختیار... درس:مبانی سیستم های قدرت... موضوع:انواع دکل ها

‫مقدمه‬
‫‪:‬‬
‫در ابتدا به بررسی دالیل نیاز به خطوط انتقال میپردازیم‬
‫این دالیل عبارتند از‪:‬‬
‫‪-1‬انتقال انرژی تولیدی نیرو گاه ها به مراکز مصرف‬
‫‪-2‬برق رسانی به مراکز دور دست وپراکنده‬
‫‪-3‬ارتباط دو منطقه بایک بار غیر همزمان‬
‫‪4‬افزایش قابلیت اطمینان سیستم‬
‫اجزای خطوط انتقال‪:‬‬
‫اجزای خطوط انتقال عبارتند از‪:‬‬
‫‪-1‬دکل ها‬
‫‪ -2‬سیم هادی فاز‬
‫‪-3‬سیم محافظ هوایی‬
‫‪-4‬مقره‬
‫‪-5‬حلقه کرونا *‬
‫‪-6‬اتصاالت‬
‫*حلقه کرونا برای کنترل میدان الکتریکی و توزیع یکنواخت پتانسیل روی مقره ها‬
‫استفاده میشود‬
‫دکل های باید ویژگی های زیر را داشته‬
‫باشند‪:‬‬
‫‪-1‬دارای تحمل کافی در مقابل نیروهای مکانیکی باشند‬
‫‪-2‬دارای وزن مناسب باشند‬
‫‪-3‬هزینه های تعمیرات آنها کم باشد‬
‫‪-4‬با توجه به محل نصبشون ظاهر مناسبی داشته باشند‬
‫‪-5‬از نظر حمل و نقل مناسب باشند‬
‫‪-6‬از نظر فنی و اقتصادی مناسب باشند‬
‫یکی از اجزای مهم خطوط انتقال ها تیرها یا دکل ها هستند‪.‬‬
‫به طور کلی دکل ها به ‪ 4‬نوع تقسیم‬
‫میشوند‪:‬‬
‫‪-1 ‬دکل های چوبی‬
‫‪-2 ‬دکل های بتونی‬
‫‪-3 ‬دکل های تلسکوپی‬
‫‪-4 ‬دکل های مشبک‬
‫‪-1‬دکل های چوبی‬
‫تیرهای چوبی معموال از چوب خشک درختان مقاوم ساخته میشوند ‪‬‬
‫و برای جلوگیری از پوسیدگی با مواد شیمیایی خاصی پخته و اشباع‬
‫میشوند‪.‬با تو جه با پایین بودن مقاومت مکانیکی این نوع پایه ها‬
‫معموال از آنها در ولتاژهای کم استفاده میشود‬
‫‪ ‬پایه های چوبی انعطاف پذیری خوبی در مقابل شرایط محیطی دارند‬
‫اما برای افزایش مقاومت مکانیکی انها و کاهش بارهای وارده بر‬
‫هر تیر میتوان با استفاده از نوع ‪ H‬تحمل انها راافزایش داد‪.‬‬
‫ویژگی های تیرهای چوبی‬
‫‪:‬‬
‫مزایا ‪:‬‬
‫‪-1‬انعطاف پذیری در مقابل تغییرات درجه حرارت محیط‬
‫‪-2‬ارزانی و آماده بودن‬
‫‪-3‬پایین بودن وزن انها در مقایسه با سایر انواع پایه ها‬
‫‪-4‬هزینه ی کمتر برای حمل و نصب‬
‫‪-5‬نیاز به فونداسیون کمتر و ارزان تر‬
‫‪-6‬دارا بودن خاصیت عایقی‬
‫معایب‪:‬‬
‫‪-1‬عمر کمتر در مقایسه با سایر انواع برج ها‬
‫‪-2‬تحمل کمتر در مقابل بار های مکانیکی‬
‫‪-3‬عدم امکان استفاده در اسپن های طوالنی‬
‫‪-4‬ضعیف بودن در مقابل آتش سوزی‬
‫‪-5‬محدویت ارتفاع‬
‫‪-6‬احتمال شکستن پایه ها در مناطقی با اضافه بارهای ناشی‬
‫از باد و یخ‬
‫تیرهای بتونی‪:‬‬
‫تیر های ساخته شده از بتون یکی دیگر از انواع تیر ها هستند که در ‪‬‬
‫سطوح ولتاژمختلف حتی در سطح‬
‫ولتاژ‪ 230‬کیلو ولت نیز مورد استفاده قرار میگیرند ‪‬‬
‫مزایا و معایب تیرهای بتونی‪:‬‬
‫مزایا‪:‬‬
‫‪-1‬دارای مقاومت مکانیکی نسبی باال‬
‫‪-2‬دارای عمر نسبی باال بویژه در مناطق با آلودگی و رطوبت کم‬
‫‪-3‬امکان تهیه و ساخت آن در داخل کشور‬
‫‪-4‬امکان استفاده در اسپن های متوسط‬
‫‪-5‬پهنا کم در مقایسه با برج های فوالدی‬
‫معایب‪:‬‬
‫‪-1‬زیاد بودن وزن آنها‬
‫‪-2‬هزینه ی حمل و نقل آنها بیشتر است‬
‫‪-3‬عدم امکان نصب آنها در بعضی مناطق به دلیل محدودیت‬
‫حمل‬
‫‪-4‬در مقایسه با پایه های چوبی هزینه های نصب آنها باالست‬
‫‪-5‬در مقایسه با پایه های چوبی نیاز به فونداسیون بیشتری دارند‬
‫‪-6‬در مناطق خورنده احتمال خوردگی و تخریب بتون و میل‬
‫گردداخل آن وجود دادرد‬
‫‪-7‬محدودیت ارتفاع به دلیل محدود نگه داشتن وزن‬
‫تیرهای فوالدی تلسکوپی‪:‬‬
‫دکل های تلسکوپی دارای یک ساختمان لوله ای شکل میباشند که به دلیل ارتفاع‬
‫زیاد پایه ها حمل و نقل انها به صورت یکپارچه دشوار و غالبا غیر ممکن است‬
‫از این رو پایه های بلند معموال به چند قطعه ی طوالنی تقسیم میشوند هر قطعه‬
‫به صورت جداگانه ساخته شده و پس از حمل به محل مورد نظر روی هم سوار‬
‫میشوند‬
‫دالیل اصلی استفاده از دکل های تلسکوپی سطح مقطع کم در فونداسیون ودر عین‬
‫حال توانایی آنها در تحمل نیروهای زیاد میباشد همانند سایر تیر ها دکل های‬
‫تلسکوپی نیز دارای مزایا و‬
‫معایبی هستند‬
‫دکلهای انتقال برق تلسکوپی‬
‫ساختار دکلهای برق تلسکوپی‪ ،‬شبیه پایههای روشنایی تلسکوپی است‪.‬‬
‫نمونهای از این دکلها در یک خط چهار مدارهی ‪ ۱۳۲‬کیلوولت‪ ،‬برای‬
‫نخستین بار در سال ‪ ۱۳۸۶‬در خوزستان استفاده شد‪.‬‬
‫مشبک خرپایی محیطی‪ ،‬اِشغال فضای بسیار‬
‫مزیت این دکلها به دکلهای‬
‫ِ‬
‫کمتر است‪ .‬به طوری که یک دکل تلسکوپی برای خط انتقال ‪۴۰۰‬‬
‫کیلولت‪ ،‬با ارتفاع ‪ ۵۰‬متر‪ ،‬برای استقرار تنها به ‪ ۳‬متر مربع فضا نیاز‬
‫دارد‪ ،‬اما یک دکل خرپایی مشابه‪ ،‬نیاز به ‪ ۱۲۵‬متر مربع فضا خواهد‬
‫داشت‬
‫این ویژگی دکلهای تلسکوپی باعث میشود در شهرها‪ ،‬که فضا کمتر و‬
‫قیمت زمین بسیار بیشتر است‪ ،‬دکلهای تلسکوپی گزینهی اول برای‬
‫خطوط انتقال نیروی درون شهری باشند‪.‬‬
‫مزایا‪:‬‬
‫‪-1‬پذیرش نیروهای مکانیکی بیشتر‬
‫‪-2‬دارا بودن عمر بیشتر‬
‫‪-3‬امکان نصب اسان تر‬
‫‪-4‬دارای زیبایی ظاهری بیشتر‬
‫‪-5‬دارای پهنای کمتر‬
‫‪-6‬جایه کمتری را در زمین اشغال میکند‬
‫‪-7‬امکان استفاده از آن در سطوح مختلف ولتاژ‬
‫‪-8‬امکان به کار گیری آنها در اسپن های متوسط‬
‫‪-9‬نیاز به فونداسیون کمتر‬
‫معایب‪:‬‬
‫‪-1‬قیمت نسبی بیشتر ‪‬‬
‫‪-2‬امکان خورده شدن و زنگ زدی در محیط های آلوده ‪‬‬
‫‪-3‬هزینه های نصب باالتر در مقایسه با تیر های چوبی ‪‬‬
‫‪-4‬نیاز به تعمیرات و نگهداری نسبی بیشتر ‪‬‬
‫‪-5‬غیر اقتصادی بودن به کار گیری آن در برخی مناطق ‪‬‬
‫برج های فوالدی مشبک‪:‬‬
‫(‪)Lattice‬‬
‫این نوع برجها برای خطوط انتقال ولتاژ باال و با اسپن های طوالنی مورد استفاده‬
‫قرار میگیرند بهره گیری از این برج ها در شرایط بار مکانیکی متفاوت و‬
‫امکان ساخت و احداث آنها برای خطوط باندل و چند مداره از دیگر‬
‫خصوصیات مطلوب آنها میباشد‬
‫()‬
‫مزایا‪:‬‬
‫‪-1‬امکان استفاده در اسپن های بلند و خیلی بلند‬
‫‪-2‬تقلیل آثار سوء برخورد صاعقه با برج ها‬
‫‪-3‬انعطاف پذیری آنها در مقابل نیروهای مکانیکی‬
‫‪-4‬سهولت حمل و نقل‬
‫‪-5‬سهولت مونتاژ و نصب آنها در شرایط منطقه‬
‫‪-6‬امکان ساخت آنها با ارتفاع های مختلف‬
‫‪-7‬دارا بودن عمر طوالنی‬
‫‪-8‬سهولت تعمیرات و جایگزینی قطعات‬
‫معایب‪:‬‬
‫‪-1‬نیاز به فونداسیون بیشتر‬
‫‪-2‬نیاز به مواد اولیه و مصالح بیشتر‬
‫‪-3‬پهنای بیشتر در مقایسه با سایر پایه ها‬
‫‪-4‬افزایش زمان نصب‬
‫‪-5‬امکان جدا شدن و جدا کردن نبشی ها‬
‫‪-6‬امکان تقلیل مقاومت مکانیکی آن در اثر نادرست بستن پیچ و مهره ها‬
‫‪-7‬امکان خورده شدن و زنگ زدگی آن در محیط های خوردنده‬
‫‪-8‬نیاز به تعمیرات و سرویس بیشتر‬
‫انواع دکلهای انتقال نیرو از نظر کاربرد ‪:‬‬
‫دکلهای آویزی (‪:)Suspension Towers‬‬
‫هر گاه مسیر خط انتقال نیرو مستقیم باشد و یا انحرافات ناچیزی داشته باشد‬
‫از دکلهای آویزی استفاده میگردد‪ .‬به این نوع دکلها بدلیل قرار گرفتن در‬
‫مسیر مستقیم‪ ،‬دکلهای عبوری (‪ )Tangent‬نیز گفته میشود‪.‬‬
‫دکلهای زاویه (‪:)Tension Towers‬‬
‫گاهی اوقات الزم است مسیر خط به چپ یا راست منحرف گردد‪ .‬در آنجا‬
‫مجبوریم مسیرها را بصورت خطوط شکسته به هم متصل کنیم از‬
‫دکلهای زاویه استفاده می شود‪.‬‬
‫انواع خطوط انتقال‪:‬‬
‫‪-1‬خطوط انتقال یک مداره‬
‫‪-2‬خطوط انتقال دو مداره‬
‫‪-3‬خطوط انتقال چند مداره‬
‫خطوط انتقال تک مداره‬
‫خطوط انتقال دو مداره‬
‫خطوط انتقال چند مداره‬
‫شکل پایه ها‪:‬‬
‫موقعیت مکانی مناسب هادی ها در روی برج از اهمیت باالیی برخوردادر‬
‫است و عدم رعایت صحیح آن باعث نا هماهنگی نیرو های مکانیکی و‬
‫تغییر در پارامتر های الکتریکی خط انتقال میشود‪.‬‬
‫جایگذاری فازها یا هادی های خطوط انتقال نیرو در روی پایه ها در سه‬
‫حالت کلی زیر خالصه میشود‪:‬‬
‫‪-1‬فاز ها در روی هم قرار میگیرند (جایگذاری عمودی فازها)‬
‫‪-2‬فاز ها در مجاورت هم قرار میگیرند (جایگذاری افقی فازها)‬
‫‪-4‬فازها در سه راس مثلث قرار میگیرند ( جایگذاری مثلثی فاز ها)‬
‫آرایش افقی فاز ها‪:‬‬
‫برخی از ویژگی های این نوع برجها عبارتند از‪:‬‬
‫‪-1‬پهنای برج ها زیاد است‬
‫‪-2‬نیاز به حریم بیشتری دارند‬
‫‪-3‬در مناطق بادخیز که نوسانات هادی ها بیشتر است الزم است فاصله‬
‫ی فاز ها از یکدیگر افزایش یابد‬
‫‪-4‬در صورت پاره شدن هادی یک فاز صدمه کمتری به فاز های دیگر‬
‫وارد میشود‬
‫‪-5‬ارتفاع نسبی برج در مقایسه با آرایش عمودی کمتر است‬
‫آرایش عمودی فازها‪:‬‬
‫‪-1‬پهنای برجها تقلیل میابد‬
‫‪-2‬در یک شرایط مشخص حریم مجموع تقلیل میابد‬
‫‪-3‬در مقایسه با آرایش افقی ارتفاع این نوع برجها بیشتر است‬
‫‪-4‬اگر یکی از هادی ها دچار پارگی شود باعث تخریب فاز های پایینی‬
‫میگردد‬
‫‪-5‬تعمیرات این خط در مقایسه با حالت افقی مشکل تر است‬
‫‪-6‬در مناطق برفگیر یا بادگیر در اثر جهش هادی ها به باال(در اثر جدا‬
‫شدن یخ از هادی) سبب میشود تا فاصله ی عمودی فازها افزایش یابد‬
‫در حالت کلی و در مواقعی که هدف کاهش پهنای باند عبور‬
‫خطوط انتقال نیرو باشد این نوع پایه ها مناسب میباشند‬
‫ارایش افقی فازها‬
‫آرایش عمودی فازها‬
‫ارایش نامتقارن فازها‪:‬‬
‫برخی از ویژگی های این نوع برجها عبارتند از‪:‬‬
‫‪-1‬پهنای برج کمتر میشود‬
‫‪-2‬در مقایسه با جایگذاری افقی باند عبور خط انتقال تقلیل میابد‬
‫‪-3‬سرویس و تعمیرات این نوع برجها قدری بیشتر و مشکل تر است‬
‫حریم دکل ها‪:‬‬
‫حریم دکل ها به صورت زیر میباشد‪:‬‬
‫حریم خط ‪ ۲۰‬کیلو ولت برابر با ‪ ۳‬متر‬
‫حریم خط ‪ ۶۳‬کیلو ولت برابر با ‪ ۱۳‬متر‬
‫حریم خط ‪ ۲۳۰‬کیلو ولت برابر با ‪ ۱۷‬متر‬
‫حریم خط ‪ ۴۰۰‬کیلو ولت برابر با ‪ ۲۰‬متر‬
‫حفاظت دکل ها‪:‬‬
‫یکی از عوامل مهمی که دکل ها را به خطر می اندازد صاعقه است‬
‫یکی از راه های حفاظت خطوط انتقال به کار گیری سیم محافظ بر‬
‫روی دکل هاست که هر چه تعداد سیم های محافظ متصل به دکل‬
‫بیشتر باشد احتمال برخورد صاعقه به خطوط انتقال کاهش میابد از‬
‫طرفی هم افزایش سیم های محافظ سبب افزایش هزینه در خطوط‬
‫انتقال میشود‪ .‬اگر سیم محافظ دکل ها با زاویه ی ‪ 30‬درجه نصب‬
‫شود خطر برخورد صاعقه کمتر میشود و هر چه این زاویه کمتر‬
‫باشد ضریب ایمنی بهتر میشود‬
‫حفاظت دکل ها‪:‬‬
‫برای ایجاد چنین زاویه ای ‪ 2‬راه وجود دارد‪:‬‬
‫‪-1‬نصب یک سیم محافظ در ارتفاع باال‬
‫‪-2‬نصب ‪ 2‬سیم محافظ در ارتفاع پایین‬
‫برقگیر در دکل ها‪:‬‬
‫در بعضی از مواقع به جای استفاده از سیم محافظ از برقگیر استفاده میشود‬
‫از برقگیر هاجهت بهبود حفاظت خط در برابر اضافه ولتاژ های ناشی از‬
‫صاعقه استفاده میشود که به صورت موازی با مقره ها قرار میگیرند‬
‫زمین کردن دکل ها‪:‬‬
‫کاهش مقاومت زمین پای دکل ها باعث میشود تا زمان تخلیه جریان های ناشی از صاعقه‬
‫کاهش یابد و در نتیجه عامل موثری در کاهش سطح مقطع سیم محافظ هوایی است‬
‫دکل های ارگانیک‪:‬‬
‫دکل های ارگانیک‪:‬‬
‫این دکل ها برای انتقال برق فشار قوی استفاده میشوند‬
‫این دکل ها بین ‪ 7‬تا ‪ 32‬متر ارتفاع دارند و اشکال انها با توجه به‬
‫موقعیت جقرافیایی تغییر میکند که این دکل ها بر روی پایه های‬
‫بتونی نصب میشوند‬
‫»‪«the land of giants‬‬
‫شرکت آمریکایی‬
‫)‪(choi + shine architects‬‬
‫به تازگی به خاطر یکی از طرحهای خالقانه خود برنده جایزه جامعه معماری آمریکا شده است‪ .‬نام‬
‫این پروژه که برای خطوط پرفشار برق طراحی شده‪ ،‬به علت شکل خاص آنها ‪«the land of‬‬
‫»‪giants‬سرزمین غولها نامگذاری شده است‪.‬‬
‫به گزارش الف‪ ،‬این گروه توانسته است با تغییرات کوچکی که در ساختار دکلهای معمول برق‬
‫به وجود آورده‪ ،‬اشکالی مجسمه مانند پدید بیاورد که در عین اینکه ساختاری کامال مقاوم دارند‪،‬‬
‫از حیث تنوع هم دارای انواع برای مثال در جاهایی که دکلها از کوه یا جایی مرتفع باال‬
‫میروند‪ ،‬از اشکالی استفاده شده که تداعی کننده ی یک کوهنورد است‪ ،‬یا حتی در جاهایی که برای‬
‫مثال مقدار سیمهای ارتباطی زیاد شده‪ ،‬شکل این دکل برای بهتر تحمل کردن بار اضافی مانند‬
‫یک فرد زانو زده شده است‬
‫اما هزینه ی اجرای این نوع دکلها هم تفاوت زیادی با دکلهای معمول نمیکند‪ ،‬چرا که این دکلها‬
‫مانند بدن هایی میمانند که دست و پا و سر آنها به صورت پیش ساخته تولید شده و تنها با‬
‫تغییرات در نوع اتصال آنها‪ ،‬این اشکال به وجود آمده اند‪.‬‬
‫پایان‪...‬‬
‫چی شد‪...‬‬
‫تا حرف از صداقت شد ‪,‬صداقط شد‪...‬‬
‫)‪(2afm‬‬