بررسی هادیهای خطوط توزیع و انتقال

بهترین فلزات از نظر هدایت الكتریكی نقره و طلای سفید می باشد كه به علت گرانی و كمیابی نمی توان از آن استفاده نمود بنابراین فلزاتی كه بعنوان هادیهای شبكه بكار می روند عبارتند از مس ‚ آلومینیوم وفولاد كه ممكن است به تنهایی یا بصورت تركیبی از دو یا چند فلز بكار روند

هادیهای خطوط توزیع و انتقال:

بهترین فلزات از نظر هدایت الكتریكی نقره و طلای سفید می باشد كه به علت گرانی و كمیابی نمی توان از آن استفاده نمود. بنابراین فلزاتی كه بعنوان هادیهای شبكه بكار می روند عبارتند از : مس ‚ آلومینیوم وفولاد كه ممكن است به تنهایی یا بصورت تركیبی از دو یا چند فلز بكار روند

مانند: مس ‚ فولاد و آلومینیوم/ فولاد.

مس: COPPER

از معمولترین هادیهای خطوط است كه قابلیت هدایت بسیار خوبی دارد و از نظر هدایت الكتریكی بعد از نقره به حساب می آید و هر چقدر ناخالصی آن بیشتر باشد قابلیت هدایت آن كمتر است و چون در طبیعت به وفور یافت می شود ارزان تر از نقره است. استقامت مكانیكی آن خوب و عوامل جوی بر آن تاثیر زیاد ی ندارد.

آلومینیوم:

آلومینیوم بیشتر در خطوط انتقال بخصوص با ولتاژ قوی بكار می رود. دارای 5/99درصد آلومینیوم و 5/. درصد فلزات دیگر می باشد. ضریب هدایت آلومینیوم از مس كمتر ولی قیمت آن ارزانتر و وزنش سبكتر است. استحكام مكانیكی آن از مس كمتر و تاثیر عوامل جوی و رطوبت بر آن به مراتب بیشتر از مس است و در هوای مرطوب زود اكسیده می شود.

الملك:

این فلز در آلمان به الداری معروف است آلیاژی از 3/98درصد آلومینیوم و بقیه آن منیزیم و سیلیسیوم می باشد. قابلیت هدایت آن 10درصد از آلومینیوم خالص كمتر ولی مقاومت مكانیكی آن خیلی زیادتر می باشد.

آلومینیوم ـ فولاد:

منظور هادی می باشد كه در وسط یك مغز فولادی و اطراف آن رشته های آلومینیومی قرار دارند. مغز فولادی برای استحكام مكانیكی ورشته های آلومینیومی برای هدایت الكتریسیته می باشد.

مقاومت مخصوص این هادی دو برابر مس و مقاومت مكانیكی آن 80 درصد مس سخت است. ضمنا برای جلوگیری از زنگ زدگی و همچنین خوردگی بین سیمها فولادی و آلومینیومی از فولاد گالوانیزه استفاده می كنند.

فولاد:

فولاد دارای مقاومت مكانیكی زیاد و قابلیت هدایت كمی می باشد و با اسپانهای بلند به كار میرود. در شبكه به عنوان سیم گارد به كار می رود و سیمهای فولادی كه در هوای آزاد بكار میروند بایستی گالوانیزه باشند تا زود زنگ نزنند.

دسته بندی هادیها:

هادیها به دو دسته تك رشته ای و چند رشته ای تقسیم می گردد. هادی تك رشته ای دارای یك دسته سیم و هادی چند رشته ای از یك گروه سیم كه به هم تابیده شده مشتمل می باشد.

مقره های خطوط هوایی :

هادیهای خطوط هوایی باواسطه مقره ها بر روی كراس آرم قرار دارند.علت استفاده از مقره در خطوط عبارت است از:

1. عایق نمودن هادیها نسبت به كراس آرم و پایه و درنتیجه زمین.

2. عایق نمودن هادیها نسبت به یكدیگر و ایجاد فاصله ایمن بین فازها

مقره ها بایستی از تحمل یك مقاومت الكتریكی و مكانیكی خاصی برخوردار باشند تا بتوانند علاه بر نیروهای مختلف مكانیكی ( فشار ‚ كشش ‚ خمش ) كه به آنها وارد می شود در مناسب ترین شرایط ( باران ‚ مه ‚ شبنم و آلودگی هوا ) فشار الكتریكی وارده مانند ولتاژ دائمی خط و ولتاژ ضربه ای ( رعد وبرق ‚ كلید زنی ) را نیز تحمل كنند. استقامت مكانیكی مقره ها بستگی به جنس و ضخامت عایق دارد. استقامت الكتریكی آن بستگی به جنس ‚ طول و شكل مقره دارد. دو ماده اصلی برای ساختن مقره های خطوط هوایی ‚ چینی و شیشه سخت می باشد.

مزایای مقره شیشه ای نسبت به چینی:

1. در مقابل لب پریدگی و قوس الكتریكی نسبت به چینی مقاوم تر است.

2. اگر بشكند به تكه های كوچكی شكسته شده وآن عیب را می توان از روی زمین مشاده كرد بنابراین تشخیص عیب در مقره های شیشه ای آسانتر از مقره های چینی است .

3. استقامت عایقی شیشه بیشتر از چینی و در حدود 120كیلو ولت بر میلی متر می باشد.

4. تحت فشار مقاوم تر از چینی بوده و در مقابل كشش استقامت معادل چینی را دارد.

5. تنها عیب مقره شیشه ای این است كه در اثر ضربه لبه های آن كاملا خرد شده و در عین اینكه یك حسن در مقابل عیب یابی است ‚ عیب بزرگ آن این است كه بطور فوق العاده از قدرت عایقی آن زنجیره و مقره كاسته می شود.

شكست الكتریكی مقره :

به سه صورت ممكن است در مقره شكست الكتریكی رخ دهد:

1. تخلیه الكتریكی ( تخلیه قوس الكتریكی ) در هوای اطراف مقره كه بر اثر كلید زنی ( قطع و وصل كلیدها ) و یا ساعقه بوجود می آید.

2. سوراخ شدن مقره كه باعث تخلیه قوس الكتریكی از درون مقره می گردد كه این بیشتر به جنس مقره بستگی دارد.

3. جمع شدن آلودگی و گرد وغبار در سطح خارجی مقره كه باعث ایجاد جرقه در سطح مقره می شود.

انواع مقره ها :

1. 1. مقره های سوزنی یا میخی
2. 2. مقره های اتكایی یا ستونی

3. مقره های آویزی: الف) مقره بشقابی ب) مقره قابلمه ای

1. 4. مقره های كششی مهار

· بمنظور بالابردن مقاومت عایقی مقره ها به تعداد مقره های بشقابی اضافه میگردد و جهت بالا بردن مقاومت مكانیكی مقره های بشقابی به تعداد زنجیره مقره ها اضافه می نماییم.

1. 1. مقره های سوزنی :

مقره سوزنی همانطور كه از نامش پیداست روی یك پیچ یا پایه فولادی وصل می شود كه مقره را در جای خود مثلا روی كراس آرم نگه می دارد و هادی نیز وسیله یك سیم اصلی روی مقره محكم میگردد‚ مقره های سوزنی ممكن است چینی یا شیشه ای باشند. مقره های شیشه ای یكپارچه بوده ولی نوع چینی تا ولتاژ 23كیلو ولت یكپارچه بوده وبرای ولتاژهای بالاتر بسته به مقدار ولتاژ چند تكه ساخته می شوند.

مقره سوزنی ساده:

از چینی ساخته شده وروی آن را لعاب قهوه ای رنگی داده اند.روی سر و كناره ها كم است و در بعضی از آنها سطح بالای مقره بدون شیار است.از این مقره در مقاطع كم معمولا تا سیم70استفاده میشود.

تذكر: هنگام سیم كشی از كشیدن سیم روی مقره خودداری شود زیرا در اثر تماس سیم با مقره‚ لعاب روی آن سائیده شده و ممكن است در اثر فشار میدان الكتریكی سوراخهای ریزی در مقره ایجاد گردد كه باعث اتصال زمین شود.

1. 2. مقره اتكائی:

نوع دیگر مقره سوزنی مقره اتكائی می باشد كه به شكل استوانه چینی تو پر یا تو خالی مانند بوشینگ ترانس ویاCT و PT ساخته می شود نوع توخالی آن به شكل استوانه ای است كه در یك انتهایش یك حفره دارد كه قبل از اینكه قاعده مقره به كلاهك فلزی چسبانده شود پوشانده می شود.

مقره های اتكایی بصورت عمودی یا افقی نصب می گردند نوع افقی آن از چینی یكپارچه و توپر ساخته شده وبرای نگاه داری هر فاز توسط یك پین یا پیچ مخصوصی بر روی پایه به طور افقی نصب می گردد ودر سر مقره یك كلمپ مخصوص جهت نگاهداری هادی خط می باشد این نوع مقره در شبكه های هوایی نیاز به كراس آرم و بریس ندارد و فضای كمتری را اشغال می كند. نوع عمودی آن بیشتر در پست های فشار قوی نصب می گردد كه ممكن است توپر یا توخالی باشد.

1. 3. مقره آویزی یا بشقابی :

مقره آویزی چنانچه از نامش پیداست از كراس آرم آویزان بوده و بادقت به انتهای آن بوسیله كلمپی بسته می شود این نوع مقره بیشتر در ولتاژهای بالااستفاده می شود زیرا مقره سوزنی در این ولتاژهای بالا بسار گران تمام می شود. هر مقره بشقابی از یك صفحه یا دیسك عایق چینی یا شیشه ای تشكیل یافته است كه قسمت بالایی آن یك كلاهك چدنی گالوانیزه از چدن مالئ بل یا كله گاوی توسط سیمان مخصوصی روی آن اتصال دارد و در قسمت پایین مقره یك پین فولادی گالوانیزه در داخل عایق بوسیله سیمان مخصوصی محكم شده است.

1. 4. مقره قابلمه ای :

این نوع مقره ها در مناطق با آب وهوای آلوده و مرطوب به كار می رود

انواع كلمپ :

1) كلمپ انتهایی یا گیره انتهایی :‌

كلمپ انتهای وسیله ای است از آلیاژ AL كه در دداند 20 كیلو ولت هادی با آن بسته می شود وبه سه دسته : سیم گیر دو پیچ‚ سه پیچ‚ پنج پیچ تقسیم می گردد.

2) كلمپ عبوری :

نمونه دیگر كلمپ در شبكه هایی كه مقره ها بشقابی و به صورت آویزی می باشد هادی را با متعلقات مقره بشقابی به آن نگاه می دارد.