پایه های مورد استفاده در خطوط توزیع

[pesare irani 41,805]

پايه ها :

برای نگهداری سيم های هوایی از تيرهای چوبی و بتونی استفاده می گردد. ولی در موارد خاص مانند عبور از عرض رودخانه ها، تپه ها و مناطق كوهستانی كه مسيرها طولانی و بلند می باشد از دكل های فلزی استفاده می شود. پايه های خطوط توزیع هوایی اغلب از نوع چوبی،‌ بتونی و یا فولادی می باشد. از انواع دیگرپایه های مورد استفاده در شبکه های توزیع هوایی می توان به پایه های پیش تنیده، فیبر گلاس، کمپوزیت، فولادی و حتی آلیاژهای آلومینیومی اشاره کرد.

پایه مناسب باید توانایی تحمل نیرو های عمودی وافقی وارده را داشته باشد. نیروهای عمودی وارده به پایه ناشی از وزن سیم، یراق آلات، مقره و کنسول بوده و نیرو های افقی شامل کشش سیم، فشار باد و نیرو های ناشی از وزن هادی در نتیجه غیر یکنواخت بودن فاصله پایه از یکدیگر و زاویه انحراف خط می باشد.

پایه ها بر اساس نیروهای وارده بر آنها و بار گذاریشان به سه دسته زیر تقسیم می شوند :

1) پایه های تو خطی (میانی) : که همان پایه های میانی در یک خط مستقیم هستند.

2) پایه های کششی : تیر هایی که در نقاط زاویه و انحراف خط نصب می شوند.

3) پایه های انتهای خط : تیر هایی که در انتهای یک خط نصب می شوند نیروی کشش وارد بر آنها یک طرفه است.

 

1 ) پايه هاي چوبی :

پايه های چوبی به طور وسيع در سيم توزيع برق و خطوط راه آهن برقی و تلفن مورد استفاده قرار می گرفتند. در شبكه های فشار ضعيف و به طور كلی در شبكه های انتقال به صورت H (دوتایی) به كار می رفتند و اگر به استحكام و مقاومت بيشتری نياز بود، از بازوها يا سيم هایی كه به شكل x می باشد. به عنوان پشت بند (مهار) آنها استفاده می شد. امروزه استفاده از این پایه ها به مناطقی که امکان تردد وسایل نقلیه برای برپا کردن تیر های سنگین بتنی میسر نباشد محدود شده است پايه های چوبی دارای سه مزيت اساسی می باشند :

1 ) پايه های چوبی عايق طبيعی خوبی هستند.

2 ) در مناطقی كه چوب فراوان می باشد ارزانتر تمام می شود.

3 ) به علت سبكی آنها حمل و نقلشان آسانتر است.

 

از معایب آن می توان به موارد زیر اشاره کرد :

1) آسیب پذیری در برابر عوامل جوی از جمله امکان آتش گرفتن آن در اثر رعد و برق و یا تخلیه جزیی مقره سوزنی با فازها.

2) پوسیدگی

3) تغییر شکل

پايه های چوبی معمولاً از چوب درختانی چون درخت سرو آزاد و درخت شاه بلوط، راش، ممرز، تبریزی، صنوبر، افرا، اکالیپتوس، انجیلی و درخت كاج به دليل اينكه بايستی پايه ها راست و قوی و مخروطی شكل و بدون گره باشند، استفاده می شود. برای اشباع كردن چوب از روغن قطران خالص استفاده می شود. يعنی از قطران خالصی که از زغال سنگ بدست می آید. قطرانی كه در حرارت كم استخراج شده باشند و آب موجود در روغن نبايد از يک درصد حجم آن بيشتر باشد.

 

2) پايه های فلزی (فولادی) :

در جاهایی كه قدرت و مقاومت زيادی نياز می باشد و یا در مسیر هایی که امکان حمل و نقل پایه های سنگین مشکل بوده و چند تکه کردن پایه ها ضرورت داشته باشد از پايه های فولادی استفاده می شود. معمولاً پايه های به دو قسمت لوله ای و ساختمانی يا اسكلتی تقسيم می شوند. نوع لوله ای آن شامل چند قسمت لوله ای شكل با قطرهای مختلف كه روی يكديگر سوار می شوند، می باشند و نوع ساختمانی (اسكلتی) آن از چندين نبشی فولادی تشكيل شده كه به يكديگر پيچ يا جوش شده اند.

پایه های فلزی را می توان به طور مستقیم در زمین، یا داخل پایه ای که بتون ریزی شده و یا روی صفحه فلزی (فلنج) که با پیچ و مهره محکم می شود قرار داد.

اين پايه ها در معرض حمله حشراتی مانند موريانه قرار نمی گيرند. عمر آن نسبتاً زياد است. البته بايستی گالوانيزه باشند از امتيازات ديگر آن اين است كه می توان طول آن را به هر ميزان كه خواسته باشيم انتخاب كنيم بيشتر از اين پايه ها بدلیل زیبایی و یکنواختی آنها در سيستم های روشنایی شهرها به منظور حفظ زيبایی شهر استفاده می شود.

 

3) پايه های بتونی :

امروزه پايه های بتونی جای پايه های چوبی و فولادی را گرفته اند. زيرا هم از نظر شكل ظاهری جالب تر و هم با دوامتر می باشند. اين پايه ها سنگين ترند و حمل و نقل آنها گران تمام می شود ولی از نظر مكانيكی بسيار قوی می باشند و عمر بيشتری دارند به خصوص در جاهايی كه عمر تير چوبی بدلايل وجود مواد خورنده زمين كم می باشد. از تيرهای بتونی استفاده می شود.

تيرهای بتونی به دو دسته توپر و توخالی تقسيم بندی می شوند. نوع توپر آن از ميله گرد های فلزی و بتون تشكيل شده است معمولاً بشكل H يا چهارگوش می باشد که پله هایی كه در قسمت مادگی آن وجود دارد. از نظر بلندی به دسته 9 متر، 12 متر، و 15 متری و از نظر تحمل قدرت مكانيكی برای تیر های 9 متری به چهار دسته 200، 400، 600 و 800 كيلوگرم، برای تیر های 12 متری به پنج دسته 200، 400، 600، 800 و 1200 کیلو گرم و برای تیر های 15 متری به چهار دسته 400، 600، 800 و 1200 کیلو گرم نيرويی تقسيم می گردند. منظور از تير بتونی 200 كيلوگرمی اين است كه نيروی مجازی كه می توان بر روی تير در 30 سانتيمتری از رأس تير (تقريباً محل اتصال كراس آرم به تير) به آن وارد كرد 200 كيلوگرم می باشد كه 40 درصد نيروی نهايی تير است. نوع توخالی آن بدين ترتيب ساخته می شود كه ميله گردهای مقاوم و بتون را در داخل محفظه مخروطی شكل می ريزند و سپس به وسيله يک ماشين مخصوص مناسبی برای مدت 10 تا 15 دقيقه آن را می چرخانند و اين عمل باعث می شود كه بتون به وسيله نيروی گريز از مركز به طرف خارج فشرده گردد و داخل آن توخالی شود. تيرهای بتونی توخالی سبک تر از نوع توپر می باشند. تيرهای بتونی توخالی به شكل گرد می باشند.

 

گودبرداری جهت نصب پايه ها :

برای اينكه بتوان چاله تير را با اندازه مناسب حفر نمود بايستی عوامل زيرا را در نظر گرفت:

1 ) اندازه طول و قطر تير

2 ) جنس زمين

3 ) وزن و نيروهای كششی

قطر چاله بايستی با اندازه ای باشد كه فضای كافی در هر طرف پايه جهت پر كردن اطراف آن و محكم نمودن آن و همچنين جهت مانور تير و قرار دادن آن در طول خط وجود داشته باشد.

به طور كلی عمق چاله بايستی باندازه %10 طول كل تير با فاصله 60 سانتيمتر باشد.

 

برای تير 9 متری

برای تير 12 متری

 

البته بايد توجه داشت كه عمق چاله در زمين های بسيار سخت و تخته سنگ ها لازم نيست به اندازه عمق چاله در زمين های خاكی باشد زيرا مقاومت آنها برای نگهداری تير بيشتر است. همچنين برای نصب تير در زمين های شنی (كه اكثراً جنس زمين از شن است) و يا باتلاقی بايستی عمق چاله را بيشتر در نظر گرفت.

جنس زمين طبق استاندارد وزارت نيرو به سه دسته تقسيم می شود :

1 ) زمين های سست : اين زمين ها شامل شن نرم، خاک رس، كود و لجن، سنگ ريزه ، خاک سست و يا تركيبی از انواع اين ها می باشد.

2 ) زمین های سفت : شامل خاک رس و شن به صورت خشک و سفت، شن سفت كه نشت نكند. سنگريزه و خاک ريگ دار سفت (مخلوط با شن)، صخره سست، رسوب سخت، خاک شسته، رس آبي يا زرد، ريگ رسوب های سخت و يا تركيبی از خاک های نامبرده و به اندازه های متفاوت می باشند.

3 ) زمين های سنگلاخی : در اين زمين ها برای كندن چاله احتياج به ديناميت يا كمپرسور می باشد و از تخته سنگ های سخت و يک پارچه تشكيل شده است.

 

ابعاد گودها

الف) برای تيرهای 9 متری و مهار فشار ضعيف :

برای پايه

برای مهار

برای پايه و مهار

 

ب) ابعاد گودها برای تيرهای 12 متری و مهار فشار قوی :

برای پايه

برای مهار

برای پايه و مهار

علت اينكه در موارد بالا اندازه طول گود بيشتر از عرض آن در نظر گرفته شده است برای اين است كه در صورت لزوم برای قرار دادن پايه در طول خط بتوان در چاله مانور داد.

 

طريقه نصب پايه در زمين :

بايستی پايه در وسط گود قرار داده شود تا اطراف آن را بتوان با سنگ لاشه پر كرد مثلاً برای تير 9 متری كه عمق گود آن 150 سانتيمترمی باشد. ابتدا حدود 40 سانتيمتر از گود را با سنگ لاشه پر كرده و سپس شروع به ريختن شفته آهک يا مخلوط آب و خاک می نماييم. به طوری كه پس از پر كردن خلال و فرج بين سنگ لاشه ها حدود 10 سانتيمتر روی سنگ لاشه ها را بپوشاند. به همين ترتيب سه لايه پر می كنيم تا تمام گود پر گردد.