اجزای خطوط توزیع هوایی برق

انواع پايه ها(تيرها):
پايه چوبی:
اين نوع پايه برای شبکه های فشار ضعيف و فشار متوسط تا اسپان (100) متر مناسب می باشد و معمولاً در کشورهایی که چوب فراوان باشد ، مقرون به صرف خواهد بود. سهولت در حمل و نقل و نصب به علت سبکی وزنشان مخصوصاً در مسيرهای ناهموار کوهستانی ، يکی ديگر از مزيت های پايه های چوبی نسبت به ساير پايه ها می باشد. از معايب پايه های چوبی پوسيدگی آنها مخصوصاً در نقاط مرطوب را می توان نام برد. برای جلوگيری از پوسيدگی و نفوذ رطوبت معمولاً پايه ها را با روغنهای مخصوص آغشته و اشباع می کنند ، پايه های چوبی را اگر از درخت کاج که دارای استحکام زيادی می باشد ، انتخاب می نمايند و نمی توان نيروهای کششی زيادی را به آنها اعمال نمود. بطور متوسط نيروی کششی که هر پايه ی چوبی می توان تحمل کند (300) کيلوگرم در نظر گرفته می شود.
پايه بتونی:
اين پايه ها به خاطر آرماتورهایی که در داخلشان است ، برخلاف پايه های چوبی می توانند دارای استحکام زياد می باشند. پايه های بتونی برای تحمل کشش های مختلف ساخته می شوند. امروزه پايه های بتونی برای کشش های (1200-1000-800-600-400-200) کيلوگرم و برای ارتفاع های (14-12-10-9-8-7) متر را می توان در بازارهای ايران تهيه نمود. بنابراين وقتی گفته می شود پايه (12-1000) يعنی پايه ای که ارتفاعش (12) متر است و می تواند نيروی کششی تا (1000) کيلوگرم ناشی از سيم ها را تحمل نمايد. پايه های بتونی برای نقاط مرطوب به مراتب مناسب تر از پايه های چوبی می باشند. عمر اين پايه ها نسبتاً زياد می باشد اگرچه هزينه نگهداری ندارند ، ولی به علت سنگينی هزينه ی حمل و نقل و نصب آنها زياد می گردد و عموماً برای نصب احتياج به جرثقيل خواهد داشت.

پايه های فولادی:
پايه ی فولادی نسبت به پايه چوبی اين مزيت را دارد که اولاً در معرض حمله ی حشراتی مثل موريانه و نيز تحت تأثير عوامل جوی مثل رطوبت قرار نمی گيرد. ثانياً استحکام بيشتری می تواند داشته باشد. پايه فولادی نسبت به پايه بتونی اين مزيت را دارد که ارتفاعش را به هر ميزانی که مورد نياز باشد ، می توان سفارش داد. مثلاً هنگام عبور خطوط هوایی الکتريکی از حريم راه آهن ، چون فاصله ی آزاد سيم ها مطابق استاندارد بايد بزرگترين را دارا باشند ، لذا در طرفين خطوط راه آهن پايه های فولادی نصب می شوند. همچنين قابليت انعطاف پذيری پايه ی فولادی بيشتر از پايه ی چوبی و پايه ی بتونی می باشد ، البته بهتر است که جهت بالا بردن عمر پايه های فولادی فلز مصرف شده به صورت گالوانيزه باشد و ضمناً از رنگ آميزی نيز دريغ نشود.

 

مهار:
موارد کاربرد:
براي حفظ پايداری مکانيکی در طول خط بايد پايه به نوعی باشد که قدرت تحمل نيروهای وارد بر آن را داشته باشد.گاهی پايه ها قدرت تحمل نيروهای وارد برآنها را ندارند و يا محل نصب به گونه ای است که قدرت تحمل پايه در برابر نيروهای وارد بر آن کم می شود(مثلاً زمين شيبدار، زمين باتلاق و . . . )دراين گونه موارد از مهار استفاده می شود.

 

انواع مهار:
انواع مهار از نظر نحوه نصب و محل استفاده عبارتند از :
1-مهارساده يا معمولی: اين نوع مهار برای مقابله با نيروی برآيند کشش سيم وارد بر پايه در ابتدا ، انتها ، زوايا ، سرپيچها و سر انشعابات خطوط استفاده می شود.
2-مهار اسپن(تير به تير):از اين نوع مهار برای جاهایی که فاصله کافی برای نصب مهار معمولی در پشت تير نباشد استفاده می شود.
3-مهارپياده رویی(زانویی): از اين نوع مهار در جایی استفاده می شود که فاصله ای بيش از يکی دو متر در پشت تير جهت نصب مهار موجود نباشد.
4-مهارمرکب: برای استحکام بيشتر مهار می توان از اين سيستم استفاده نمود که درواقع ترکيبی از مهار اسپن و مهار ساده می باشد.
5-مهارسر: اين نوع مهار شبيه مهار اسپن است با اين تفاوت که جای نصب تير مهار از تيرهای خط جهت نگهداری يکديگر استفاده می شود.

کراس آرم:
برای نگهداری سيم های هوایی روی پايه ها ، همچنين جهت دور نگه داشتن سيم های هر فاز از فازهای ديگر و بالاخره جهت رعايت فواصل استاندارد مقره ها (در نتيجه هادی های هر فاز) از کراس آرم استفاده می شود. کراس آرم بر حسب موارد استفاده شان می توانند چوبی يا آهنی (نبشی یا ناودانی) ساخته شوند.

 

انواع کراس آرم:
1- کراس آرم افقی: طول اين کراس آرم 5/1 است. کاربرد اين کراس آرم با توجه به قابليت تحمل فلش زياد و همچنين اسپنهای بالا در مسيرهای طولانی که مشکل حريم وجود ندارد استفاده می شود.
2- کراس آرم جناقی: اين کراس آرم نسبت به کراس آرم 5/1 متری فلش الکتريکی بيشتر را می تواند تحمل کند و همچنين از نظر مشکل حريم مناسبتر است. اما از نظر مکانيکی اسپنهای کوتاهتری را می تواند تحمل کند.
3- کراس آرم پرچمی: اين کراس آرم برای مناطقی که مشکل حريم دارند مناسب است ، با رعايت فاصله مجاز محور تير تا ديوار اين کراس آرم نسبت به کراس آرم 2 متری l شکل قابليت تحمل فلش الکتريکی بيشتری را دارد.
4- کراس آرم 2 متری l شکل: اين کراس آرم برای مناطقی که مشکل حريم وجود دارد مناسب است. با رعايت اينکه فاصله محور تير تا ديوار نبايد از 5/1 متر کمتر باشد.

 

مقره ها:
در شبکه های توزيع برق مانند خطوط انتقال ، به تجهيزاتی نياز است که بتوانند نقش عايقی و جداسازی قسمتهای تحت ولتاژ را از يکديگر قسمتها داشته باشند. طبق تعريف مقره به وسيله يا آلتی گفته می شود که دارای مقاومت الکتريکی بالایی بوده و بين هادی های برقدار و سازه های نگه دارنده قرار می گيرند. مقره علاوه بر عايق نمودن هادی نسبت به پابه ( و همچنين نسبت به زمين) ارتباط مکانيکی هادی و زمين را نيز تشکيل می دهد. به عبارتی مقره ها دارای دو کاربرد مکانيکی و الکتريکی می باشند. از نظر مکانيکی بايد استقامت مکانيکی لازم برای نگاه داشتن سيم هوایی و تحمل نيروهای وارده از طرف آن را داشته باشند و از نظر الکتريکی از نشت جريان الکتريکی از خط به سمت پايه ها جلوگيری نمايند.
مقره ها چهار ويژگی و وظيفه عمده دارند:
وظيفه اصلی مقره ها ، ايزوله کردن هادی از بدنه کنسول و پايه می باشد. اين مقره ها ، بايد بتوانند بدون داشتن جريان نشتی ، مشخصات الکتريکی لازم برای تحمل بيشترين ولتاژهادی و ساير ولتاژهای اضافی تحت شرايط مختلف را داشته باشند. اين ويژگی ها به عنوان (خواص الکتريکی مقره ها) عبارتند از:
1- مقاومت الکتريکی حجمی و سطحی بالا
2- مقاومت در برابر سوراخ شدن توسط شوک حرارتی در اثر عبور جريان الکتريکی فشار قوی
3- مقاومت زياد در مسير
4-عدم تشکيل خود القايی
وظيفه ديگر مقره ها ، تحمل نيروهای مکانيکی حاصل از وزن هادی ها ، و نيروهای اعمالی ناشی از باد و يخ می باشد که در هر شرايطی ، فاصله هادی از بدنه و بازوی پايه ، نبايد از مقادير مجاز کمتر باشد. اين ويژگی ها به عنوان (خواص مکانيکی مقره) ناميده می شود.

 

انواع مقره ها:
انواع مختلف مقره ها در خطوط انتقال و يا ديگر تأسيسات باز يا سرپوشيده مورد استفاده قرار می گيرند اما در اينجا مقره های مناسب برای استفاده در خطوط توزيع (11،20،33 کيلوولت) و همچنين فشارضعيف مورد بررسی واقع شده و مشخصات فنی آنها ارائه می گردد. مقره های مورد نظر عبارتنداز: مقره های سوزنی يا ميخی ، بشقابی ، ثابت ، چرخشی ، مهار.

 

مقره های سوزنی (ميخی):
مقره های سوزنی جزء قديميترين طرحهای مقره می باشند و طی سالها کاربرد از نقطه نظر الکتريکی و مکانيکی تحولات و پيشرفتهایی در طراحی آنها صورت پذيرفته است. از اين مقره ها در پايه های ميانی خطوط هوایی استفاده می شود. مقره های سوزنی مورد استفاده تا ميزان 11 کيلوولت معمولاً از يک قسمت يا قطعه تشکيل يافته اند ، اما در سطح ولتاژ بالاتر اين مقره ها از دو يا سه قطعه تشکيل می گردند که توسط سيمان مخصوص به همديگر چسبيده می شوند. در مجموع مقره های سوزنی امروزی قابل اطمينان بوده و به ندرت در طول عمر مفيدشان ترک های شديد در آنها مشاهده می شود.

 

مقره های بشقابی:
اين نوع مقره ها در خطوط انتقال فشار قوی و فوق توزيع و ولتاژ متوسط به کار می روند. در خطوط ولتاژ متوسط در مواردی که به هر علتی نيروی استقامت مکانيکی مقره بايد از حدود نرمال و متعارف باشد (در پايه های کششی يا انتهایی ، زاويه ای ، اسپنهای بزرگ و يا استفاده از سيمهای سنگين) اين نوع مقره ها مورد استفاده واقع می شوند. از مزايای اين نوع مقره ها اين است که چنانچه مقره دچار شکست الکتريکی شود ، اجزاء چينی هادی را رها نمی کنند و سيم هادی به زمين نمی افتد. بنابراين در اسپنهای عبوری از جاده ها و نقاط حساس توصيه می شود که که از اين نوع مقره استفاده گردد.

 

مقره های اتکایی:
اين مقره ها به صورت عمودی يا افقی نصب می شوند و نياز به کراس آرم و بريس ندارند. آنها به شکل استوانه ای چينی توپر يا توخالی ساخته می شوند. اين مقره ها معمولاً در محلهایی که به فاصله خزشی زياد نياز می باشد ، استفاده می گردد. کاربرد اين مقره ها هم اکنون در شبکه توزيع بسيار محدود است.
مقره های چرخی يا قرقره ای:
اين مقره ها در خطوط توزيع فشارضعيف هوایی کاربرد دارد و جهت عبور سيم مورد استفاده قرار می گيرد.

 

مقره مهار:
اين مقره ها در مسير سيمهای مهار پايه ها خطوط مورد استفاده قرار می گيرند و قسمت پايين سيم مهار را از قسمت بالایی آن عايق می کنند تا ايمنی جان افراد در پای مهار به خطر نيفتد. همچنين با عايق نمودن قسمت بالایی سيم مهار از زمين ايمنی جان سيمبان را در هنگام کار روی تير تأمين می نمايد.