آموزش اجزا واصطلاحات درخطوط انتقال

[Mahnaazz 13,133]

در یک خط انتقال چهار کمیت مقاومت اندوکتانس ظرفیت خازنی و کنداکتانس روی کارکرد کامل آن به عنوان بخشی از سیستم قدرت اثر می گذارند. کندکتانس بین هادیها و زمین باعث جریان نشتی در مقره های خطوط هوائی وعایق کابلها میشود.چون میتوان از جریان نشتی در مقره های خطوط هوائی چشم پوشید کنداکتانس بین هادیها در یک خط هوائی صفر فرض نمود....

 

امپدانس سری خط انتقال

در یک خط انتقال چهار کمیت مقاومت اندوکتانس ظرفیت خازنی وکنداکتانس روی کارکرد کامل آن به عنوان بخشی از سیستم قدرت اثر می گذارند.کندکتانس بین هادیها وزمین باعث جریان نشتی در مقره های خطوط هوائی وعایق کابلها میشود.چون میتوان از جریان نشتی در مقره های خطوط هوائی چشم پوشید کنداکتانس بین هادیها در یک خط هوائی صفر فرض نمود.

دلیل دیگر چشم پوشی از کنداکتانس متغیر بودن آن ونبودن روش مناسب برای محاسبه آن می باشد.جریان نشتی مقره ها عامل اصلی کنداکتانس به طور محسوسی با شرهیط هوائی ورطوبتی که بر مقره ها می نشیند تغییر میکند.

بعضی از خاصیت های یک مدار الکتریکی را می توان به وسیله میدانهای الکتریکی و مغناطیسی که در اثر عبور جریان از آن به وجود می آید بررسی نمود.

مقاومت و اندوکتانس توزیع شده به طور یکنوهخت در طول خط امپدانس سری خط را تشکیل می دهند.کنداکتانس وظرفیت خازنی بین هادیهای خط تکفاز یا بین هادی وخنثی در خط سه فاز ادمیتانس موازی خط را تشکیل می دهند.اگرچه مقاومت اندوکتانس وظرفیت خازنی در طول خط توزیع شده اند اما درمدار معادل خط از کمیتهای فشرده و متمرکز استفاده می شود.

 

 

انواع هادیها

 

در انتقال قدرت الکتریکی در آغاز از هادیهای مسی استفاده می شد اما امروزه هادیهای آلومینیومی به علت ارزانتر وسبکتر بودن نسبت به هادیهای مسی با همان مقاومت در خطوط هوائی به طور کامل جای آنها را گرفته اند. یکی دیگر از مزیتهای هادی آلومینیومی این است که در یک مقاومت مشخص قطر آن از هادی مسی بیشتر است.در حالت با قطر بزرگتر به ازای ولتاژیکسان خطوط فوران الکتریکی گرادیان ولتاژدر سطح هادی پائین آمده امکان یونیزه شدن هوای اطراف هادی کاهش یابد.

 

نمادهای زیرانواع مختلف هادیهای آلومینیومی را نشان می دهند:

 

Aacهادی تمام آلومینیومی

 

aaac هادی تمام آلیاژ آلومینیوم

 

acsr هادی آلومینیومی تقویت شده با فولاد

 

acar هادی آلومینیومی تقویت شده با آلیاژ

 

هادیهای آلیاژآلومینیومی دارای قدرت کششی بیشتری نسبت به هادیهای الکتریکی آلومنیومی معمولی هستند

[Mahnaazz 13,133]

اندوکتانس ناشی از فوران داخلی یک هادی

 

 

اندوکتانس یک خط انتقال برابر فوران در بر گیرنده آن به ازای عبور جریان یک آمپر است.در خطوط انتقال ما با هادیهای گروهی سروکار داریم از جمله خط سه فاز با فاصله گذاری یکسان وغیر یکسان که به بررسی آنها می پردازیم.

 

نگامی که فاصله گذاری یکسان نباشد،به دست آوردن اندوکتانس نسبت به خط سه فاز متقارن سخت تر می شود. در این حالت فوران در برگیرنده و اندوکتانس هر فاز یکسان نخواهد بود.

اندوکتانس گوناگون هر فاز منجر به نامتعادل شدن مدارمی شود.با جابجا کردن هادیهادرفاصله معین و

 

با یک ترتیب مشخص ، به گونه ای که هر هادی جای ابتدائی دو هادی دیگر را در فاصله یکسان اشغال نماید،می توان سه فاز را متعادل نمود.جابجائی هادیها ، جایگشت نامیده می شود .معمولا خطوط قدرت امروزی در فاصله های منظم جابجا نمی شوندوجایگشت هادیها برای متعادل کردن اندوکتانس فازها ،ممکن است در پست کلید زنی صورت گیرد.

 

خوشبختانه،نامتقارنی بین فازهای یک خط جایگشت نشده کم بوده در بیشتر محاسبات اندوکتانی از آن چشم پوشی می شود.اگراز عدم تقارن چشم پوشی گردد،اندوکتانس از آن چشم پوشی گردد، اندوکتانس هر فاز خط جایگشت نشده برابر میانگین اندوکتانس یک فاز ازهمان خط است که به طور صحیح جایگشت شده باشد.

 

اثرباندل کردن درمحاسبه اندوکتانس

 

 

درولتاژهای بسیار بالا(EHV)،یعنی ولتاژهایبالاتر ازkv 230،اگرهر فاز دارای یک هادی باشد،کرونا وافت قدرت ناشی ازآنو بویژهتداخل با خطوط مخابراتی پدید می آید.چنانچه هر فاز دارای دو یا چند هادی باشد که در مقایسه با فاصله گذاری فازها به یکدیگر نزدیک باشند،گرادیان ولتاژبالا در هادی در محدوده EHV کاهش می یابد.چنین خطی را خط با هادیهای گروهی می نامند.گروه دارای دو،سه یا چهار هادی است.مزیت مهم گروهی بودن هادیها،کاهش راکتانس است.افزایش تعداد هادیهای گروه،راکتانس واثر کرونا را کاهش می دهد.

 

خاصیت خازنی خط انتقال

 

 

ظرفیت خازنی خط انتقال ناشی از اختلاف پتانسیل بین هادیهاست که باعث می شود هادیها مانند صفحه های خازن باردارشوند.ظرفیت خازنی بین هادیها،میزان بار به ازای واحد اختلاف پتانسیل استودر مورد هادیهای موازی مقداری است ثابت که به اندازه و فاصله بین هادیها بستگی دارد.در خطوط قدرت کمترازkm 80 اثر ظرفیت خازنی کم بوده قابل چشم پوشی می باشد اما در خطوط بلند تربا وولتاژبیشتر به صورت افزاینده ای اهمیت می یابد.

 

ولتاژمتناوبی که به خط انتقال اعمال می گردد، باعث می شود که میزان بارالکتریکی در هر نقطه، هماهنگ با مقدار لحظه ای ولتاژ بین دو هادی درآن نقطه،کو یا زیادشود.تغییربارهمان جریان الکتریکی است واین جریان که حا صل باردار وبی باردار شدن متناوب خط در اثر ولتا ژمتناوب است ، جریان باردار کننده خط نامیده می شود.از آنجا که ظرفیت خازنی بین هادیها به صورت موازی می باشد، جریان باردارکننده حتی درحالت مدار باز شدن خط وجود دارد.این جریان علاوه بر افت ولتاژدرطول خط بر بازده،ضریب توان خط وپایداری سیستمی که خط جزئی ازآن است نیز اثر می گذارد.

 

پایه بررسی ظرفیت خازنی،قانون گوس در میدانهای الکتریکی می باشد. براساس این قانون بار الکتریکی کل داخل یک سطح حلقه بسته برابر فوران الکتریکی است که از سطح بیرون می آید.به عبارت دیگر،بارکل داخل یک سطح حلقه بسته برابرفوران الکتریکی است که از سطح بیرون می آید.به عبا رت دیگر،بار کل سطح حلقه بسته برابر انتگرال مولفه چگالی فوران الکتریکی روی سطح می باشد.

[Mahnaazz 13,133]

ظرفیت خازنی خط سه فاز با فاصله گذاری نامتقارن

 

 

هنگامی که فاصله گذاری هادیهای یک خط سه فاز یکسان نباشد،محاسبه ظرفیت خازنی مشکلتر می شود.در یک خط معمولی جایگشت نشده، ظرفیت خازنی به خنثای میانگین هر یک از فازها نسبت به خنثی برابر نیستند.در یک خط جایگشت شده،ظرفیت خازنی به خنثی میانگین فازهای دیگر برابر است،چون هادی هر فاز در دوره کامل جایگشت،مکان فازهای دیگر را در فاصله های یکسان اشغال می کند.عدم تقارن خط جایگشت نشده در بیشتر حالتها کم بوده محاسبات ظرفیت خازنی ماند خط جایگشت شده انجام می شود.

به دست آوردن ظرفیت خازنی خط سه فاز به طور دقیق کاری مشکل است مگر این که فاصله گذاری تخت بوده فاصله بین هادیهای مجاور یکسان باشد.درفاصله گذاری معمولی با هادیهای متداول با فرض اینکه بار واحد طول هادی در همه بخشهای دوره جایگشت یکسان باشد،ظرفیت خازنی با دقت کافی به دست خواهد آمد.با چنین فرضی در مورد بارها، ولتاژ بین یک زوج هادی درهر یک از بخشهای دوره جایگشت یکسان نمی باشد، پس باید اندازه میانگین بر ای ولتاز بین هادیها به دست آورد و ظرفیت خازنی را با این اندازه میانگین بررسی نمود.

 

 

اثر زمین بر ظرفیت خازنی خط انتقال سه فاز:

 

زمین بر ظرفیت خازنی خط انتقال به علت تغییر دادن میدان الکتریکی خط ، اثر می گذارد، اگر زمین را یک هادی کامل به صورت یک صفحه افقی بی نهایت فرض کنیم، در می یابیم که میدان الکتریکی ناشی از هادی باردار نزدیک سطح زمین با حالتی که سطح هم پتانسیل زمین وجود ندارد، یکسان نمی باشد.میدان الکتریکی هادی باردار شده برای سازگار شدن با سطح زمین نیرویی را متحمل می شود.البته،فرض مسطح بودن و پستی و بلندیهای آن کاملا معتبر نیست.اما این فر ض ما را توانا می سازد تا اثر هدایت زمین را در محاسبه ظرفیت خازنی بفهمیم.

اگر مداری شامل یک هادی هوایی با مسیر برگشت از زمین در نظر بگیریم، هنگام باردار شدن هادی، بارها از زمین روی هادی قرار می گیرند واختلاف پتانسیل بین هادی و زمین بوجود می آید. زمین دارای بار مساوی ولی از نظر علامت مخالف با هادی است. خطوط فوران الکتریکی از بارهای روی هادی ب ه بارهای روی زمین به سطح هم پتانسیل زمین عمود است چون سطح را،هادی کامل فرض کرده ایم.تصور کنید درزیرزمین درفاصله ای برابر با فاصله هادی هوایی اصلی تا زمین، یک هادی فرضی با همان اندازه و شکل هادی اصلی وجود داشته باشد. اگر زمین را حذف کرده وباری مساوی ولی مخالف بار هادی فرضی قرار دهیم،صفحه میانی هادی اصلی وهادی فرض ی یک سطح همان مکان را به عنوان سطح هم پتانسیل زمین اشغال میکند. فوران الکتریکی بین هادی هوایی واین سطح هم پتانسیل، همان فوران الکتریکی است که بین هادی وزمین وجود داشت . بنا براین برای محاسبه ظرفیت خازنی باید به جای زمین، یک هادی باردار شده فرضی در زیر زمین با فاصله ای برابر با فاصله زمین تا هادی اصلی قرار دهیم. این هادی دارای باری مساوی ولی مختلف العلامه با بارهادی اصلی است وهادی تصویری یا هادی قرینه نامیده می شود.

 

 

روش کاربرد هادی قرینه به جای زمین برای محاسبه ظرفیت خازنی یک هادی هوایی را می توان برای بیش از یک هادی نیز به کار برد. در این صورت اگر به جای هرهادی هوایی، یک هادی قرینه درنظر گرفته شود، فوران الکتریکی بین هادیهای اصلی و قرینه های انها بر صفحه ای که به جای زمین قرارمی گیرد عمود بوده واین سطح، یک سطح هم پتانسیل می باشد.فورانهای الکتریکی بالای این صفحه به حالتی که زمین به جای هادیهای قرینه قرار داشت، برابر است.

 

 

ظرفیت خازنی و باندل کردن:

 

هدف ما در خطوط انتقال کاهش اثر سلفی خط و افزایش اثر خازنی آن است.برای این کار دو راه وجود دارد:

1-زیاد کردن سطح مقطع سیمها

2- استفاده از هادی های گروهی یه به اصطلاح باندل کردن

 

روش اول با توجه به اینکه هادیهای به کار رفته در خطوط انتقال 30% تا40%هزینه کل خط را شامل میشود به هیچ وجه به صرفه نیست، بنابر این از هادیهای گروهی استفاده میکنیم که هوم بهعث کاهش اثر کرونا وخاصیت سلفی خط می شود وهم باعث افزایش اثر خازنی خطوط انتقال می شود .با مقایسه روابط بدست آمده برای سلف وخازن خط انتقال مشاهده می شود که این دو رابطه دوگان یکدیگرندودر کل تعداد معادلات حاکم بر محیط کم بوده و روابط بدست امده در تمام زمینه ها کاملا مشابه بوده ودوگان یکدیگرند.

[Mahnaazz 13,133]

حالت من: انواع خطوط انتقال از نظر طول:

 

1-خط کوتاه L

2-خط متوسط km 80

3-خط بلند L>240 Km

مشخصات الکتریکی خطوط انتقال نیرو:

الف)مقاومت الکتریکی هادی ها ه)جریان نامی(In)

ب)راکتانس سلفی(XL) و)سوسپنتانس (B=1/XC )

ج)راکتانس خازنی ز)امپدانس موجی(ZI)

د)ولتاژنامی ح)قدرت طبیعی خط(SIL)

نیروهای مکانیکی وارد بر خط انتقال نیرو:

وزن هادی ها،وزن یخ ونیروی باد

دکل (TOWER):

وظیفه نگهداری هادی ها در فاصله معینی از زمین بر عهده دکل ها می باشدکه دکل ها باید قادر باشنددر بدترین شرایط محیطی وجوی نیروهای مکانیکی وارد بر خود را تحمل نمایند.

دکل انتهایی (Dead End):

از دکل انتهایی در انتهای خط انتقال یا مناطق خاص مورد استفاده می گردد.باتوجه به اینکه نیروهای وارد بر این نوع دکل ها یکطرفه می باشد در نتیجه وزن آنها نیز سیگین تر است.نصب زنجیره مقره در این نوع دکل ها باید به صورت کششی باشد.

وظیفه سیم محافظ هوایی:

به منظور جلوگیری از برخورد صاعقه باهادی های خطوط انتقال از سیم محافظ (Guard (wire استفاده می شود.

تعریف فلش واسپن خط:

فلش به شکم دادگی خط می گویندواسپن فاصله بین دو دکل متوالی است ومقدار فلش با مجذور اسپن خط رابطه مستقیم دارد.

علت ارت کردن دکل:

چون مقاومت اهمی پای دکل باعث بالا رفتن ولتاژ صاعقه می شود لذا این نقیصه به هنگام نصب دکل با کوبیدن میله های ارت واتصال آنها به دکل از بین رفته وسعی میشود به حداقل ممکن برسد.

[Mahnaazz 13,133]

تعریف جامپر ومحل مورد استفاده از آن:

 

به منظور ارتباط واتصال الکتریکی هادی های واقع در دو طرف برج انتهایی از هادی جامپر استفاده می شود.در بعضی مواقع در خطوط 63 کیلوولت از جامپر به عنوان دمپر استفاده می شود.

گالوپینگ:

نوعی از ارتعاشات عمودی هادی ها که دارای دامنه زیاد و فرکانس کم می باشد و به هنگام جدا شدن یخ از روی هادی صورت می پذیرد را گالوپینگ یا رقص سیم می گویند.

گنتری:

گنتری نوعی استراکچر فلزی دروازه ای شکل است که برای ارتباط الکتریکی تجهیزات مختلف به ویژه ارتباط خط با پست مورد استفاده قرار می گیرد.

دمپر یا میرا کننده نوسانات در خطوط انتقال نیرو:

برای حذف نوسانات هادی ها در خطوط انتقال از وزنه مستهلک کننده ای به نام دمپر استفاده می شود.

هدف از نصب گویهای رنگی بر روی خطوط انتقال:

به منظور مشخص نمودن مسیر خط برای هواپیما وهلیکوپتر

خطوط باندل:

به خطوطی که در هر فاز به جای یک هادی از چندین هادی استفاده شده باشد باندل می گویند.

علت افزایش ولتاژ در انتهای خطوط انتقال نیرو:

به هنگام بی باری ،کم باری یا باز شدن انتهای خط به دلیل حالت خازنی خطوط انتقال نیرو،ولتاژ انتهایی خط افزایش می یابد که به آن اثر فرانتی می گویند.هر چه طول خط یبشتر باشد بر میزان اضافه ولتاژ در آخر خط افزوده می شود.

چرا خطوط انتقال نیرو خاصیت خازنی دارند؟

فازهای خطوط انتقال وزمین هرکدام یک هادی وهوای بین آنها یک دی الکتریک محسوب شده وتشکیل یک خازن می دهند.

چگونگی تشخیص خاصیت سلفی یا خازنی خط:

چنانچه ولتاژ انتهای خط از ولتاژ ابتدای خط بیشتر باشد خط خاصیت خازنی داردو اگر ولتاژ انتها از ولتاژ ابتدا کمتر باشد خاصیت سلفی دارد.

علت جابجایی فازهادر خطوط انتقال نیرو:

عمل جابجایی فاز برای متعادل نمودن ونیز کاهش خاصیت خازنی فازها نسبت به هم صورت می گیرد.

علت افزایش ولتاژدر بعضی موارد در شبکه توزیع:

در بعضی مواقع ولتاژ یک شبکه فشار ضعیف بالا رفته ومی تواند باعث خطراتی شود که علت این پیشامد ها میتواند:

1-در اثر رعدو برق باشد

2-به علت اتصال شبکه فشار قوی به فشار ضعیف باشد

3-به علت خروج خازن از شبکه در مواقعی که بار شبکه کاهش می یابد باشد

[Mahnaazz 13,133]

اتصال هادیهای خطوط انتقال نیرو به دکل:

 

برای اتصال هادیهای خطوط انتقال نیرو به دکل وایزوله نمودن هادیها از دکل از مقره استفاده میشود .البته ذکر این نکته ضروری است که انتخاب تعداد مقره به سطح ولتاژ بستگی دارد.

تعریف مقره:

در شبکه های توزیع برق مانند خطوط انتقال،به تجهیزاتی نیاز است که بتوانند نقش عایقی و جداسازی قسمتهای تحت ولتاژ را از یکدیگر قسمتها داشته باشند.طبق تعریف(مقره)به وسیله یاآلتی گفته می شود که دارای مقاومت الکتریکی بالایی بوده و بین هادی های برقدار و سازه های نگه دارنده قرار می گیرند.مقره علاوه بر عایق نمودن هادی نسبت به پابه ( و همچنین نسبت به زمین)ارتباط مکانیکی هادی و زمین را نیز تشکیل می دهد .

وظایف مقره ها در شبکه ها را می توان به صورت زیر بیان نمود :

1. تحمل وزن هادی های خطوط انتقال و توزیع برای نگهداری سیم های هوایی روی پایه ها و دکل ها در بدترین شرایط (یعنی موقعی که ضخامت یخ و برف تشکیل شده روی سیم ها در حداکثر مقدار باشد) را داشته باشد و اصولاً باید بتوانند بیشترین نیروهای مکانیکی وارد شده بر آن ها را تحمل کنند.

2. عایق بندی هادی ها و زمین و بین هادی ها با یکدیگر به عهده مقره است. یعنی مقره ها باید از استقامت الکتریکی کافی برخوردار باشند تا بتوانند بین فازهای شبکه و دکل ها که متصل به زمین هستند ایزولاسیون کافی برای تحمل ولتاژ فازها را داشته باشند. استقامت الکتریکی آن ها باید در حدی باشد که در بدترین شرایط (یعنی در حضور رطوبت ، باران ، آلودگی و بروز صاعقه با ولتاژ بالا) دچار شکست کامی الکتریکی نشوند.

 

 

بنابراین مقره ها باید دارای خصوصیات زیر باشند :

1. استقامت الکتریکی بالا. 2. استقامت مکانیکی بالا.

3. عاری از ناخالصی و حفره های داخلی.

4. استقامت در برابر تغییرات درجه حرارت و عدم تغییر شکل در اثر تغییر دما (با توجه به ضریب انبساط حرارتی که بایستی کم باشد).

5. ضریب اطمینان بالا.

6. ضریب تلفات عایقی کم.

7. در برابر نفوذ آب و آلودگی ها مقاوم باشد.

 

 

شکست الکتریکی در مقره ها

دو نوع شکست در مقره ها ممکن است رخ دهد :

1. سوراخ شدن مقره ( شکست الکتریکی داخل بدنه مقره) :

این شکست بستگی به جنس مقره ، ضخامت بدنه مقره و ناخالصی های آن دارد که غالباً اتفاق نمی افتد ؛ مگر در هنگام صاعقه های بسیار خطرناک و امواج سیار روی خط چین رخ می دهد. ضخامت بدنه مقره را طوری طراحی می کنند که برای ولتاژهای ضربه صاعقه ای و امواج سیار ناشی از سویچینگ سوراخ نشود.

 

 

2. جرقه سطحی مقره :

به علت اینکه سح مقره ها با هوا در ارتباط است و با توجه به اینکه استقامت الکتریکی هوا خیلی کمتر از مقره ها است لذا قبل از سوراخ شدن ، در روی سطح مقره ها جرقه زده می شود. معمولاً اگر بر روی سطح مقره ها گرد و غبار و رطوبت و آلودگی بنشیند به سطح آن رسانا می شود و یک جریان نشتی روی سطح مقره بین هادی و پایه فلزی آن بر قرار می گردد و باعث پایین آمدن ارزش عایقی سطح مقره می شود. لذا اولاً سطح عایق ها را طویل می سازندتا مسیر جریان نشتی طولانی تر شود و ارزش عایقی سطحی زیاد از دست نرود. دیگر آن که سسطح عایق را به صورت چتری می سازند تا باران از آن ریخته شده و ابعاد مقره نیز بزرگ نشود و بالاخره جای خشک هم داشته باشد. شیب چترها باید طوری باشد که روی سطوح هم پتانسیل یعنی عمود بر خطوط میدان بین هادی و میله قرار گیرند. زیرا اگر بین دو نقطه ای که دارای اختلاف پتانسیل باشند ، سطح رسانای ناشی از گرد و غبار تشکیل می شود ، جریان زیادتری جاری شده و جرقه سطحی زودتر زده می شود.

 

 

انواع مقره ها

بر حسب کاربرد این نوع وسیله ، مقره ها را به سه دسته تقسیم می کنند :

1. مقره های خطوط هوایی : برای عایق کردن هادی ها نسبت به پایه (دکل) و نسبت به یکدیگر و نگهداری هادی ها بر روی پایه ها از این نوع مقره استفاده می شود.

2. مقره های اتکایی : برای عایق کاری باس بارها در پست ها و تابلوها نسبت به زمین و نگهداری آن ها از این نوع مقره ها استفاده می شود.

3. مقره های عبوری یا بوشینگ ها : از این نوع مقره ها برای عبور باس بارها از دیواره ها یا ورود به تجهیزات استفاده می شود. همچنین برای ایزوله کردن خطوط یا باس بارها نسبت دیوارها یا بدنه تجهیزات هم به کار می رود.

اکنون به توضیح تک تک این نوع مقره ها خواهیم پرداخت . البته درصد بسیار زیادی از مقره های مورد استفاده از نوع مقره های خطوط هوایی می باشد.

مقره های عبوری (بوشینگ ها)

برای سرهای خروجی و ورودی دستگاه های فشار قوی ، برای جلوگیری از ایجاد جرقه بین ولتاژ آن خط عبوری و بدنه دستگاه به کار می روند (مثل بوشینگ ترانس ها). این مقره ها به صورت لایه های استوانه ای به کار می روند و نسبت به محیط مورد استفاده ، شکل مقره های عبوری متفاوت است. ساده ترین آن ها استوانه های درهم است. فضای داخل این استوانه های مابقی ، معمولاً توسطگازها یا مایع های عایق پر می شود. در ترانسفورماتورها ، بوشینگ ها حاوی روغن هستند. ارتفاع آن ها برحسب میزان ولتاژ و ارتفاع از زمین متفاوت است. به منظور جلوگیری از ازدیاد حرارت در بوشینگ ها از فیبرهای عایقی در سر بوشینگ ها استفاده می شود زیرا فیبر هدایت حرارتی بهتری نسبت به چنین دارد.

 

 

ساختمان مقره ها

در خطوط انتقال نيرو با ولتاژ بالا, پايداري خط و ضريب اطمينان آن به نوع مقره بستگي دارد. مقره هاي شيشه اي و چيني که از دير باز در خطوط انتقال مورد استفاده قرار گرفته اند داراي معايبي هستند که سبب شده است به مرور, مقره هاي سيليکوني و يا مقره هاي کامپوزيتي جايگزين آنها شوند. اين نوع مقره ها از دو يا چند پليمر تشکيل مي شوند و شامل قسمتهاي مختلفي هستند که عبارتند از:

# هسته کامپوزيت (Composite Core)

# روکش پليمر

# اتصالات

 

 

هسته کامپوزيت اين مقره ها از يک ميله الياف شيشه که با مواد لاستيکي يا چسبنده احاطه شده است, تشکيل شده که از مقاومت بالا و انعطاف خوبي برخوردار است و وظيفه تحمل تنش هاي مکانيکي وارد شده از طرف هادي و انتقال آن به دکل را بر عهده دارد. روکش سيليکوني مقره وظيفه محافظت هسته را از خوردگي و اثرات مخرب رطوبت بر عهده دارد, داراي خاصيت هيدروفوبيک بوده و ميزان جذب آلودگي آن بسيار ناچيز است که اين خاصيت باعث مقاومت سطحي بسيار زياد مقره و کاهش جريان نشتي مي شود. استفاده از پليمر سيليکون همچنين مقاومت مقره را در برابر عوامل محيطي بالا برده نياز به تعمير و نگهداري از مقره را به حداقل رسانده و مقره را در شرايط سخت مقاوم, پايدار و قابل اطمينان مي سازد. اتصالات نيز از طريق پيوستن هسته کامپوزيت به برج متصل شده و بار مکانيکي را انتقال مي دهند.

 

 

انواع مقره از نظر جنس:

مقره چینی-مقره شیشه ای-مقره ترکیبی ومقره سیلیکونی

 

 

انواع مقره از نظر شکل:

مقره بشقابی معمولی-مقره بشقابی ضد مه-مقره سوزنی-مقره قرقره ای-مقره پایه ای و مقره میله ای بلند

 

 

فاصله خزشی روی مقره جیست:

فاصله سطحی بین اتصالات فلزی دو طرف مقره از یکدیگر را فاصله خزشی می گویند و به میلیمتر بیان میکنند.در صورت بروز قوس بر روی مقره ،قوس تمامی فاصله خزشی را طی نموده و به طرف دیگر آن میرسدو هر چه مقدار این فاصله بیشتر باشد جریان نشتی(خزشی)کمتر است.

کاربرد حلقه کرونا(corona ring)در خطوط انتقال

حلقه کرونا حلقه ایست که بمنظور کاهش اثر کرونا در نقاطی که تمرکز الکترون در آنجا زیاد است به کار می رود.

[Mahnaazz 13,133]

اضافه ولتاژ موقت در شبکه:

 

علت بوجود آمدن اضافه ولتاژ موقت در شبکه میتواند عواملی همچون:

1-بروز اتصال کوتاه

2-تغییرات ناگهانی بار

3-باز شدن ناگهانی خط

4-اضافه ولتاژ بی باری خط

5-رزونانس باشند.

جریان مجاز عبوری از هادی:

جریان مجاز هادی به بالاترین جریانی اطلاق میشود که عبور مداوم آن از هادی ها،تغییری در مشخصات فنی آنها بوجود نیاورد.

انواع پایه های خطوط انتقال نیرو:

1-تیرهای چوبی

2-تیرهای بتونی

3-تیرهای فولادی

4-تیرهای فایبر گلاس

5-برج های فولادی

 

 

علت استفاده از مهار در تیرها وبرجها :

استفاده از مهار در برج های فولادی سبب میشود تا بخشی از نیروهای وارده بر برج ها از طریق سیم های مهار به زمین منتقل گردد که این امر باعث کاهش وزن برج ها یا پایه ها ودر نتیجه قیمت آنها می گردد.

در سیستم های باندل از چه وسیله ای برای حفظ هادی ها در یک فاز استفاده میشود:

در این سیستم ها از اسپیسر استفاده می شود که در انواع اسپیسر های دو قطبی-سه قطبی واسپیسر چهار قطبی موجود می باشد.

 

 

اثرات وزش باد بر روی هادی های خطوط:

الف-فشار جانبی برهادی ها،مقره ها وبرج ها

ب-نوسانات هادی ها در اثر وزش باد

ج-دور کردن آلودگی ها از قبیل خاک از روی مقره ها

د-خنک کنندگی جریان هوا برروی هادیها که باعث افزایش ظرفیت انتقالی خط می گردد.

 

 

تعریف اثر پوستی در انتقال الکترسیته:

در هنگام عبور الکترونها از هادی ،میل حرکت الکترون از پوسته هادی ها بیشتر است که به این موضوع اثر پوستی گویند.

 

 

اثر پوستی چه اثری در انتفال الکترونها دارد:

به علت عبور الکترونها از پوسته خارجی هادی ها ،عملاًمرکز هادی بلا استفاده مانده وهمین امر موجب افزایش مقاومت مسیرعبور الکترونها وافزایش تلفات جریان می گردد.از طرفی این میل باعث افزایش تلفات کرونا نیز می گردد.

 

 

برای کاهش اثرات پوستی چه باید کرد:

هادی ها را مانند هادی های acsr به صورت رشته های جدا از هم می سازند که به یکدیگر تابیده می شوند.

 

 

کابل چیست؟

به یک یا چند هادی الکتریکی در کنار هم که نسبت به یکدیگر ومحیط اطراف خود عایق بندی شده باشد وسطح ولتاژ روی عایق هادی های آن صفر ولت باشد کابل گویند.

 

 

اجزا اصلی کابل:

1-هادی 2-لایه نیمه هادی 3-عایق 4-غلاف فلزی 5- غلافp.v.c

 

 

علت استفاده از روغن در کابل:

از روغن برای خنک کردن کابل و همچنین بالا بردن خاصیت عایقی کابل استفاذه می شود.

 

 

مفصل چیست وانواع آن:

جهت ارتباط دو کابل به یکدیگر از مفصل استفاده می شود و انواع آن عبارتند از:

1-مفصل معمولی 2-مفصل قطع روغن

سر کابل چیست وجه وظیفه ای برعهده دارد:

سر کابل یکی از تجهیزات کابلها بوده که وظیفه آن برقراری ارتباط بین هادی کابل ودیگر تجهیزات میباشد.سر کابل پس از برقراری ارتباط هادی کابل به قسمت های برقدار شبکه وظیفه ایزولاسیون هادی را در محل اتصال بر عهده دارد.

 

 

بعد از بستن سر کابل چند آزمایش بر روی کابل روغنی انجام میشود:

1-آزمایش هوا(اشباع روغن) 2-آزمایش نشت 3-آزمایش فلو

 

 

منظور از خستگی کابل چیست:

خستگی کابل یعنی اینکه عایق(کاغذ –روغن)ونیز خود روغن کابل به مرور زمان مقداری از قدرت عایقی خود را از دست داده و در نتیجه باید بار کمتری از کابل کشید.

مزایا استفاده از کابل در مناطق شهری:

1-کابلها در زیر زمین مدفون بوده وبه زیبایی آسیب نمی زند.

2-به علت مدفون بودن خطر برق گرفتگی وپارگی برای آنها وجود ندارد

3-کمتر نیاز به نگهداری دارد