مقدمه في تصميم الخطوط الهوائية


#1

مقدمة عامة

تعتبر شبكات الضغط المنخفض من المكونات الهامة في شبكات الكهرباء ألعامه ومن أهم مكونات هذه الشبكات الموصلات و ألاعمده

أولا : الموصلات :-

من الخواص التي يجب مراعاتها عند اختيار الموصلات والخطوط الهوائية الموصلية ( قابلية التوصيل ) وكذلك قوة الشد الميكانيكية الموصلية Conductivity :- لتقليل القدرة الضائعة نتيجة سريان التيار في الموصل يجب أن تكون المادة المستعملة في صناعة الموصلات ذات مقاومة نوعية منخفضة أو ذات موصلية عالية وهذا يؤدي إلي تقليل مقدار هبوط الجهد في الموصلات قوة الشد الميكانيكية Mechanical Tensile Strength : قوة الشد الميكانيكية من أهم الخواص التي يجب ن تتوفر في مادة الموصل المستخدم في خطوط الكهرباء الهوائية فإذا كان الموصل ذو قوة شد عالية كان الارتخاء (sag) الذي يحصل فيه قليلا مما يمكنه زيادة الباع (Span) وهذا بالتالي يودي إلي تقليل عدد الأعمدة وبذلك تقليل تكاليف الأعمدة والعوازل المستعملة في الخط وتكون موصلات الخطوط الهوائية مجدولة في اغلب الأحيان وذلك لان الموصلات المجدولة أكثر مرونة عند التركيب من الموصلات ذات السلك الواحد ومن المواد الشائعة في صنع الموصلات النحاس والألمنيوم وسبائكها وهذه بعض التفاصيل عن هذه الموصلات النحاسCopper :- يحمل النحاس المرتبة الأولي في الأهمية لصنع الموصلات لأنه يمتاز بموصليته الكهربائية والحرارية العالية وكذلك بقوة شد ميكانيكية عالية وتعتمد موليته علي مدي خلو النحاس من الشوائب إذ أن وجود الشوائب يقلل من موصليته العالية ومن أهم مزايا النحاس أنها بطئ التأكسد في الهواء ولا يتآكل بسرعة في ظروف الجو الاعتيادية وفي الظروف الصناعية ويتحمل الهواء الرطب وكذلك يمتاز بارتفاع درجة انصهاره وفيما يلي بعض خواص النحاس في درجة ( 20 c )1_ الكثافة Density 28890 kg / m2_ المقاومة النوعية 1.724 x 10-8 ohm - mأي أن الموصلية 58 x106 siemensوتعتبر هذه الموصلية %100 حيث تقاس موصلية المواد الاخري بالنسبة لها أي أنها تعتبر وحدة قياس الموصلية النسبية 3_ قوة الشد 33 kg / mm2 4_ معامل يونغ 2E= 12000 kg / mm

17 x10-6 per (1c ) 5_ معامل التمدد الطولي
( 1 )

الألمنيوم Aluminum :-

يمتاز الألمنيوم بأنه خفيف الوزن حيث تبلغ كثافته حوالي ثلث كثافة النحاس والألمنيوم من أكثر المواد استعمالا في شبكات الكهرباء من حيث السعر ولان موصلتيه الكهربائية عالية نسبيا حيث تصل إلي % 60 من موصلية النحاس النقي وكذلك قوة الشد لموصلات الألمنيوم تساوي 2 / 3 قوة الشد لموصلات مناظرة لها مصنوعة من النحاس وفي الأجواء الطبيعية تتكون علي سطح موصل الألمنيوم طبقة رقيقة من أكسيد الألمنيوم مما يكسب الموصلات مقاومة عالية للتابل كما أن هذه الطبقة تشكل حماية لموصل ضد الحرارة ومن أهم خصائص الألمنيوم :- 1_ الكثافة 2073 kg / m2 2_ المقاومة النوعية 2.862 x 10-8 ohm – m أي ان الموصلية حوالي ) 61.1% (من النحاس3_ قوة الشد 16- 20 kg /mm2 4_ معامل يونغ 5400- 6760 kg / mm 2

23 x 10-8 (per1c )5_ معامل التمدد الطولي

وهناك سبائك من الألمنيوم تبلغ قوة الشد فيها ضعف قوة الشد في الألمنيوم ولها موصلية حوالي % 53 ووزنها حوالي نصف وزن الأسلاك المكافئة لها من النحاس والآن تستخدم ألكوابل المعزولة المجدولة ذات موصلات الألمنيوم ( ABC ) في شبكات الضغط المنخفض والتي نحن الان يصددها وسنناول بالتفصيل المواصفات والتوصيات والمعادلات والحسابات المطلوبة كتصميم شبكات الضغط المنخفض المكونة من هذه ألكوابل بجهد لا يتعدي 1 كيلو فولت

ثانيا الأعمدة :-

يتم تركيب الموصلات للشبكات الهوائية علي أعمدة وتكون هذه الاعمده خشبية أو حديدية أو خراسانية الأعمدة الخشبية Wooden Poles :-تستخدم الأعمدة الخشبية في الشبكات الكهربائية حتى جهد 33 kv وبطول باع يصل إلي 100 متر وتستخدم خاصة في المناطق الريفية والشاسعة لانخفاض تكلفتها وتركيبها حيث تكون كلفتها اقل من كلفة الأعمدة الحديدية والخراسانية وتعالج هذه الأعمدة بمادة الكربوزوت لمنعها من التلف أو التعفن لإطالة عمرها وهناك عدة النوع من الأعمدة الخشبية وتصنف هذه الأعمدة بطولها والقطر العلوي لها ويجب حماية رأس العمود من تأثير الشمس والأمطار بواسطة غطاء يتم تركيبه علي قمة العمود الأعمدة الحديدية Steel Poles :- تستخدم هذه الأعمدة في شبكات الضغط المنخفض كأعمدة نهاية أو أعمدة زاوية حيث لا يمكن تركيب أعمدة خشبية بسدادات وتثبت هذه الأعمدة بالأرض بواسطة خرسانة مسلحة الأعمدة الخراسانية Concrete Poles :- تستخدم في شبكات الكهرباء الضغط المنخفض وتمتاز بطول عمرها بالرغم من ارتفاع سعرها مقارنة من الاعمدة الخشبية

( 2 )

وتقسم الأعمدة كما يلي :-
1- أعمدة تعليق : وهي تركب في الأجزاء المستقيمة من مسار الخطوط ولا يكون عليها أي قوة شد ناتجة عن حرف المسار
2- أعمدة الزاوية: يتم تركيبها في المناطق يتغير فيها المسار وتتحمل الشد الناتج عن الموصلات من كلي الاتجاهين
3- أعمدة النهايات والبدايات : وهي تركب في بداية ونهاية المسار وهي تتحمل القوة الناتجة عن شد الموصلات من ناحية واحدة
4- أعمدة تفريعات : تستخدم عن عمل تفريعة للخطوط الهوائية ويتم اختيارها حسب القوة التي يركب عمود التفريعة من اجلها

  • تفريعه من ألخط ألرئيسي و لا يوجد انحراف في مسار الخط الرئيسي
  • تفريعه من ألخط ألرئيسي و يوجد انحراف في مسار الخط الرئيسي

تكملة الموضوع على الرابط الاتي


(أبو مهند الهيدروليكي) #2

مشكووووووووووووور وبارك الله فيك


(kaderbens) #3

بارك الله فيك
جزاك الله خيرا