لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 4
امروزه اهمیت صنعت برق به عنوان یک صنعت مادر و نقش حیاتی آن در راه اندازی و بهره‌برداری از صنایع دیگر بر کسی پوشیده نیست و درصد قابل توجهی از منابع اولیه انرژی (انرژیهای فسیلی، هسته‌ای، آب، باد، نور خورشید و ...) صرف تولید انرژی الکتریکی شده و برق تولید شده با صرف هزینههای گزاف و از طریق خطوط انتقال و توزیع هوایی و زمینی تحویل مشترکین میگردد. با توجه به تعدد شرکتهای تولید، انتقال و توزیع نیروی برق در جهان و وجود بازارهای رقابتی، کاهش هزینه تمام شده و عرضه انرژی الکتریکی با قابلیت اطمینان بیشتر از اهداف شرکتها میباشد. در ایران نیز علیرغم پرداخت یارانه به سوخت مصرفی نیروگاهها و برق مصرفی مشترکین ، با توجه شتاب روند صنعتی شدن کشور و گسترش کاربرد تجهیزات حساس به کیفیت تغذیه، اهمیت تأمین برق ارزان، بدون وقفه و با کیفیت، بیش از پیش خود نمایی می‌کند. زمینه‌های دستیابی به اهداف مذکور با ایجاد بازار برق فراهم گردیده است. دستیابی به اهداف یاد شده مستلزم توسعه منطقی و استفاده بهینه از ظرفیتهای موجود در کلیه بخشها میباشد. در عمل، سرمایهگذاری لازم برای احداث خطوط انتقال و توزیع نیروی برق، تنها به خرید تجهیزات خلاصه نمیشود، بلکه علاوه بر مسایل فنی، مسایل جنبی نظیر مسایل زیست محیطی و هزینههای آن (پرداخت هزینههای سنگین تملک زمینهای مسیر عبور خطوط بویژه زمینهای گرانقیمت مناطق شهری، اراضی حاصلخیز کشاورزی، باغات و خسارات وارده به محیط زیست) گاهی به چندین برابر قیمت تجهیزات نیز میرسد. از جمله مسایل زیست محیطی توسعه خطوط انتقال و توزیع نیروی برق، حریم خطوط تأمین برق میباشد که علاوه بر تخریب منابع طبیعی، مقاومتهای مردمی را در پی داشته و سبب محدود شدن گسترش خطوط انتقال و توزیع نیروی برق میشود، لذا در کنار اقدامات لازم به منظور کاهش پهنای باند عبور خطوط (کمپکت سازی خطوط)، استفاده بهینه از ظرفیت خطوط موجود نیز دارای اهمیت ویژه‌ای میباشد.
انرژی الکتریکی تولید شده در نیروگاهها، عمدتاَ بصورت جریان متناوب (با فرکانس 50 و 60 هرتز) و از طریق خطوط انتقال و توزیع هوایی و زمینی به مشترکین تحویل میشود. هریک از شبکههای هوایی و زمینی، مزایا و معایبی را دارا میباشند و انتخاب نوع شبکه، بستگی به شرایطی از قبیل سطح ولتاژ، طول مسیر، شرایط اقلیمی، ارزش اراضی، تراکم جمعیت و مسایل فنی و اقتصادی دارد.
از مزایای خطوط هوایی ، سهولت اجرا، قابل مشاهده بودن تمامی شبکه و در نتیجه تسریع در انشعابگیری، تعمیر و عیبیابی شبکه و هزینه اولیه کمتر در مقایسه با شبکه زمینی بویژه در سطوح ولتاژ بالاتر میباشد (قیمت پایین‌تر هادیها در مقایسه با کابل، عدم نیاز به کانال کشی و مجوزهای حفاری مربوطه، عدم نیاز به اتصالات و غلافهای آببندی گرانقیمت جهت ضد آب کردن تجهیزات زیر زمینی). از معایب شبکههای هوایی میتوان به دسترسی آسان به شبکه و افزایش خطر برقگرفتگی مشترکین و عوامل بهرهبردار، افزایش احتمال سرقت انرژی (بویژه در شبکه فشار ضعیف)، خطر برخورد صاعقه، اشجار، اجسام خارجی و پرندگان، مسائل مربوط به حریم خطوط و جلوه نازیبای شهرها اشاره نمود.
از مزایای شبکههای زمینی، کاهش میزان دسترسی به شبکه و در نتیجه کاهش خطر برقگرفتگی مشترکین و پرسنل بهرهبردار، کاهش سرقت انرژی، حذف خطرات محیطی از قبیل خطر برخورد صاعقه، برخورد درختان، اجسام خارجی، برخورد پرنده، رفع مسایل مربوط به حریم خطوط، عدم نیاز به قطع اشجار و برهم نزدن جلوه شهرها میباشد. از معایب شبکههای زمینی، میتوان به هزینههای اولیه بالاتر، مشکل بودن و کندی انشعابگیری، تعمیر و عیبیابی شبکه و نیاز به تجهیزات و تخصصهای خاص در این زمینه اشار نمود.
با توجه به مزایا و معایب شبکههای زمینی و هوایی کلاسیک (با هادیهای لخت) که به اختصار بیان گردید و بهمنظور استفاده از سیستمی که تا حد امکان مزایای هر دو نوع شبکه فوقالذکر را دارا بوده و فاقد معایب آنها باشد، هادیهای روکشدار به عنوان نسل جدید خطوط هوایی فشار متوسط معرفی میگردد که مزایای شبکه هوایی کلاسیک مانند سهولت اجرا، ارزانی، تسریع در انشعابگیری، تعمیر و عیبیابی شبکه را دارا بوده و معایب عمده آن مخصوصاً سرقت انرژی، خطرات محیطی از قبیل خطر برخورد صاعقه، برخورد اشجار و اجسام خارجی، برخورد پرنده و ... را تا حد امکان کاهش می‌دهد.
مهمترین دلیل استفاده از هادیهای روکشدار هوایی، کاهش قطعیهای کوتاه مدت و بلند مدت خطوط توزیع نیروی برق (افزایش قابلیت اطمینان شبکه) و در نتیجه کاهش انرژی توزیع نشده میباشد، هر چند استفاده از هادیهای روکشدار، نتایج جنبی دیگری به شرح ذیل دارد که حائز اهمیت فراوان میباشد:
1- کاهش ابعاد کراس آرمها و در نتیجه کاهش گشتاور نیروی وارده
2- امکان کاهش پهنای باند عبور خطوط (بدلیل کاهش ابعاد کراس آرم)
3- امکان کاهش مساحت زمینهای اشغالی و کاهش حقوق ارتفاقی پرداختی جهت تملک باند عبور
4- ارتقاء سطح ایمنی تجهیزات، عوامل بهرهبردار و مشترکین
5- کاهش برخی مسایل زیست محیطی با کاهش شاخهزنی و درختزنی (افزایش دوره زمانی شاخه زنی و درختزنی) همچنین جلوگیری از برخورد مستقیم پرندگان به خطوط برقدار و مرگ و میر ناشی از این مورد
6- صرفهجویی در هزینههای مربوط به شاخهزنی، درختزنی و هزینههای مستقیم و غیر مستقیم (توقف تولید کارخانجات، آسیب به مواد و محصولات در دست تولید، نارضایتی مشترکین و...) مربوط به قطعیهای با برنامه جهت شاخهزنی و درختزنی
7- کاهش تلفات بدلیل کاهش امپدانس خطوط (در اثر نزدیک شدن فازها به یکدیگر، اندوکتانس خط کاهش یافته و کاپاسیتانس افزایش مییابد و کاهش جریانهای نشتی ، افت ولتاژ و تلفات را به دنبال دارد)
8- افزایش قدرت طبیعی (SIL) خطوط
9- افزایش قابلیت جریان‌دهی خطوط
10- بهبود کیفیت توان تحویلی به مشترکین
11- کاهش تعداد انشعابات غیر مجاز (بطور عمده در بخش فشار ضعیف، با توجه به گستردگی شبکه و تعداد زیاد مشترکین)
12- امکان افزایش دورههای زمانی تعمیرات خطوط و کاهش هزینههای مربوط به تعمیرات (بدلیل اینکه هادیها و سایر قسمتهای برقدار شبکه بطور مستقیم در معرض هوای آزاد و خطرات محیطی نبوده و در نتیجه امکان افزایش دورههای تعمیرات و صرفهجویی در هزینه‌ها وجود دارد).
هادیهای روکشدار در کنار مزایای ذکر شده دارای معایبی نیز میباشند:
1- سرمایهگذاری اولیه بالاتر در مقایسه با خطوط هوایی کلاسیک، بدلیل استفاده از هادیهای روکشدار (بدون احتساب کاهش حقوق ارتفاقی)
2- کاهش طول اسپن، افزایش تعداد پایهها و فونداسیونها در فواصل یکسان و در نتیجه افزایش هزینههای اولیه
3- افزایش وزن واحد طول و سطح بادخور هادی و در نتیجه افزایش نیروهای افقی و عمودی و نیاز به تمهیداتی جهت مقابله با تأثیر عوامل فوقالذکر (افزایش ارتفاع پایهها یا افزایش قدرت پایهها یا کاهش فواصل بین پایهها و ...) که منجر به افزایش هزینههای اولیه احداث خطوط میگردد.
4- افزایش سطح اتصال کوتاه
5- نیاز به تجهیزات خاص جهت حفاظت هادیها در مقابل اضافه ولتاژها
6- خطر برقگرفتگی در مواردیکه سیم پاره شده اما بدلیل وجود روکش، سر هادی از محل پارگی به زمین اتصال پیدا نکند. (در این شرایط ، رلهها اتصالکوتاه را تشخیص نداده و بدلیل عدم قطع توسط کلید، خطر برقگرفتگی، رهگذران را تهدید مینماید.
تذکر مهم: تاکنون نتیجه مطالعاتی مبنی بر حذف یا کاهش حریم خطوط با استفاده از هادیهای روکشدار در ایران صورت نگرفته و در حال حاضر نباید از هادیهای روکشدار جهت کاهش حریم استفاده نمود، اما بدلیل امکان کاهش طول کراس آرم (یک سوم طول کراس آرمهای موجود )، امکان کاهش کریدور آزاد (پهنای باند عبور) خطوط فراهم شده و علاوه بر تسریع در اجرای پروژهها، میزان حقوق ارتفاقی پرداختی جهت تملک کریدور خطوط کاهش مییابد.
انواع هادیهای روکشدار:
جنس هادیهای مورد استفاده، همانند هادیهای متداول در خطوط هوایی، بسته به شرایط،آْلومینیوم آلیاژی یا آلومینیوم تقویت شده با فولاد (ACSR) میباشد. با توجه به نصب هادیها بصورت هوایی و در نتیجه قرار گرفتن در معرض نور خورشید و تغییرات جوی، روکش هادیها علاوه بر سبکی باید در برابر اشعه ماوراء بنفش (UV) نیز مقاوم باشد. با توجه به موارد یاد شده، هادیهای موصوف به دو صورت روکش شده و در دسترس میباشند :
1- نوع CC- در این نوع هادی، رشتههای هادی بوسیله روکشی از جنس پلی اتیلن کراسلینک(XLPE)، (عایق مربوط به کابلهای خشک مورد استفاده در شبکههای فشار متوسط ، فوق توزیع و فشار قوی)پوشیده شده است، این نوع هادی قابلیت تحمل تماسهای موقت و زود گذر دو فاز به هم یا فاز به زمین را دارا میباشد.
2- نوع CCT- در این نوع هادی، رشتههای هادی بوسیله روکشی از جنس پلی اتیلن کراسلینک(XLPE)، (عایق مربوط به کابلهای خشک مورد استفاده در شبکههای فشار متوسط ، فوق توزیع و فشار قوی) اما با ضخامتی بیشتر که بسته به مقطع هادی متغیر میباشد، پوشیده شده و علاوه بر آن دارای یک روکش خارجی از جنس پلی اتیلن سنگین (پوشش خشک، سخت و با قدرت نفوذ پذیری کم) میباشد که با هدف حفاظت عایق داخلی در برابر ضربات مکانیکی و برخورد اجسام خارجی و اشیاء برنده بکار میرود. این نوع هادی با توجه به ضخامت عایق و روکش خارجی، قابلیت تحمل تماسهای دو فاز به هم یا فاز به زمین را برای مدتهای طولانی دارا میباشد و طی این مدت طولانی، گروههای عملیاتی به مناطق مورد نظر مراجعه کرده و اقدام به رفع عیب خواهند نمود. مشخصات هادی روکشدار نوع CCT به مشخصات عایقی کابل نزدیکتر است.
تفاوت هادیهای روکشدار نوع CCT و CC با کابل خودنگهدار:
تفاوت هادیهای روکشدار نوع CCT و CC با کابل خودنگهدار این است که کابل خودنگهدار از بههم تابیده شدن سه رشته کابل مجزا و یک رشته سیم با مقاومت مکانیکی بالا به عنوان مهار (جهت اتصال مجموعه کابل به یراقآلات و تحمل وزن مجموعه) تشکیل شده است و هر رشته کابل شامل هادی آلومینیومی با مقطع استاندارد، لایه نیمه‌هادی داخلی بصورت نواری، اکسترود شده (تزریقی) یا هر دو (جهت یکنواخت نمودن میدان الکتریکی حول هادی و جلوگیری از تخلیه الکتریکی در فواصل احتمالی موجود بین عایق و هادی)، عایق XLPE با ضخامت استاندارد mm 5/5 ، لایه نیمه‌هادی خارجی بصورت نواری، اکسترود شده یا هر دو بعلاوه شیلد الکترو استاتیک هادی (جهت یکنواخت نمودن میدان الکتریکی حول رشتههای کابل) و غلاف (روکش) از جنس PVC میباشد در حالیکه هادی روکشدار نوع CC فقط شامل هادی، لایه نیمه‌هادی داخلی (در برخی موارد)، عایق XLPE با ضخامت کمتر (mm 5/3-3) بوده و هادی روکشدار نوع CCT شامل هادی، لایه نیمه‌هادی داخلی (در برخی موارد)، عایق XLPE با ضخامتی کمتر از ضخامت عایق کابل و روکش خارجی از جنس پلی اتیلن سنگین میباشد.
امروزه اهمیت صنعت برق به عنوان یک صنعت مادر و نقش حیاتی آن در راه اندازی و بهره
