دپښتنو پر تاریخ ځغلنده کتنه

مقــــــــدمه

انرژی برق یکی ازخوب ترین ومساعدترین انرژی ها بوده جهت توزیع وتبدیل به انرژی های دیگرمیباشد. انرژی برق به شکل ساده تولید,هدایت,توزیع وبه مصرف میرسد مقدارتولیدومصرف انرژی برق حجم صنعت وصنعتی بودن یک کشوررااشکارمیسازد.

ازانرژی برق درشقوق مختلف مانندصنعت, رادیو,مخابرات, درصنایع نساجی,ترانسپورت شهری, هوانوردی, زراعت,طبابت,عکاسی,وغیره استفاده وسیع صورت میگیرد.انواع انتقال دهنده  انـــرژی برق عبارت ازمجموع تجهیزات وهادی های است که توسط ان انرژی برق انتقال میشود .

درفابریکات تولیدی آنرژی برق دراثرعامل انرژی ویامتحول نمودن موادمحروقاتی بدست میاید.که ان را توسط کیبل های زمینی ولین های هوایی ازاستشن های برقی تا مصرف کنندها انتقال می دهد.

ما دراین مونوگراف که به نام < انواع انتقال دهنده برق > است که دراین موضوع  انتقال انرژی برق توسط کیبل های زمینی و انتقال انرژی برق توسط لین های هوایی مفصلا شرح داده شده است .

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                    

‫مواد ازنظرهدایت الکتریکی

مواد از نطر هدایت الکتریکی به سه نوع است

 1- هادی ها

2 - نیمه هادی ها

3 - عایق

هادی ها

هادی ها عناصرو ترکیباتی هستند که جریان الکتریکی را به راحتی از خود عبور می دهند .از بهترین هادی های متداول می توان به نقره ، مس و آلومینیوم اشاره کرد.برای درک بهتر هادی ها بهتر است نگاهی به  به ساختمان داخلی اتم آنها بیندازیم.

همانطور که می دانید اتم دارای یک هسته و تعدادی الکترون است که به دور آن بر روی لایه هایی در گردش هستند. الکترونها بر روی مدار های معینی قرار دارند و نمی توانند در هر فاصله ای از هسته قرار دارند. عناصر هادی در مدار آخر خود حداکثر 3 الکترون دارند.که هسته اتم کنترل زیادی بر روی این الکترونها ندارد.و با اعمل نیروهایی میتوان الکترونها را به حرکت در آورد. بدین صورت است که وقتی به یک سر سیم انرژی الکتریکی وارد می کنیم الکترونها بر روی سیم حرکت می کنند و انژی الکتریکی بدین صورت بر روی یک هادی منتقل می شود.

مانند : طلا. میس .والمونیم

نیمه هادی:

نیمه هادی های ازجمله مواد هستند که از نظر توانایی هدایت الکتریکی بین هادی ها و عایق ها قرار دارند. این عناصر انرژی الکتریکی را به راحتی از خود عبور نمی دهند . انتقال انرژی الکتریکی در این مواد به عواملی مانند تحریک نوری، افزایش دما و میزان ناخالصی های آنان بستگی دارد. از این خواص در علم الکترونیک اسفاده های زیادی می شود.

نیمه هادی ها در آخرین مدار الکترونی خود 4 الکترون دارند و می توانند در پیوند کوولانسی با اتمهای اطراف شرکت کنند و نمی توانند مانند الکترونهای فلز ها به راحتی حرکت کنند. عناصر نیمه هادی مانند سیلیسیوم با عدد اتمی 14 و ژرمانیوم با عدد اتمی 32 بیشترین کار برد را در علم الکترونیک دارند.

عایق ها:

عایق ها موادی هستند که انرژی الکتریکی از آنها عبور نمی کند. این عناصر در مدار آخر الکترونی خود بیش از 4 الکترون دارد که هسته اتم، آالکترونها  را سخت به طرف خود می کشد و اجازه جداشدن را به آنها نمی دهد.بدین طریق است که وقتی به یک شی پلاستیکی انرژی الکتریکی اعمال شود به دلیل عدم جابجایی الکترونها انرژی الکتریکی درون آن شی حرکت نمی کند.

انتقال انرژی برق

انرژی الکتریکی تولید شده دراستشن های برقی ،توسط سیمهای هوایی و یا هم کیبل های زمینی و فشار قوی به محلهای مصرف هدایت می شود . در این مورد سیم کشی هوایی ارزانتر و مناسبتر است . ولتاژهای فشار قوی در پستهای ترانسفورماتور داخل شهر معمولاً به ولتاژ 230/ 400 ولت تبدیل شده و از آنجا توسط سیم های هوایی و یا کیبل زمینی فشار ضعیف به مصرف کننده رسانده می شود . در شهرهای برای رعایت مسائل حفاظتی و تا قدری مسئله زیبایی بهتر است که از سیستم گرانتر یعنی کابل کشی زیرزمینی جهت رساندن انرژی به مصرف کننده ها استفاده نمود . ولی در روستاها و شهرهای کوچک می توان از سیستم ارزانتری )سیم کشی هوایی) استفاده کرد . سیم کشی هوایی در داخل محلات معمولاً برای ولتاژ 250 ولت (بین فاز و زمین ) می باشد . در این بخش به شرح مواد و وسائل مورد مصرف و همچنین نکاتی که باید درکیبل های زمینی و سیم کشی هوایی رعایت شوند ، می پردازیم.

انتقال اترژی برق توسط کیبل های زیززمینی

 

انرژی الکتریکی به جای خطوط هوایی همچنین می تواند از طریق کیبل های زیر زمینی انتقال یابد. آن ها در مناطق زیر به انتقال انرژی کمک میکنند :

1-     مناطق شهری متراکم

2-     مناطقی که خشکی وجود ندارد

3-     رودخانه ها و دیگر موانع طبیعی

4-     مناطق تاریخی و قدیمی

5-     مناطقی که از نظر نظامی با اهمیت هستند

6-      زمین هایی که برای توسعه شهری و روستایی با ارزش هستند

 

 مزایا یی کیبل های زیر زمینی:

1-     آسیب دیدن کمتر سیم ها در اثر شرایط آب و هوایی سخت (تابش شدید ،باد و یخ زدن )

2-   کاهش امواج میدان الکترومقناطیس در نواحی مجاور. همه ی جریان های الکتریکی میدان الکترومقناطیسی تولید می کنند ،اما فراهم آمدن کیبل های زیرزمینی دامنه و انرژی آن را محدود میکند.

3-   کیبل های زیر زمینی فضایی باریک در حدود 1 تا 10 متر برای راه اندازی و نصب تجهیزات احتیاج دارد در صورتی که خطوط هوایی به فضایی در حدود 20 تا 200 متر از نظر امنیت ،نگهداری و تعمیرات احتیاج دارد .

4-   کیبل های زیرزمینی هیچ مشکلی برای پرواز در ارتفاع کم ایجاد نمی کند و حیات وحش را به به خطر نمی اندازد، از آنجایی که هیچ خطر تماسی وجود ندارد ،تا حدودی باعث ایمنی میشود. (به جز برای حفار ناآگاه!)

5-   کاهش دزدیدن سیم ها ،اتصالات غیرقانونی ،عملیات خرابکاران، آسیب دیدن کمتر در درگیری های مسلحانه .

ضعف های کیبل های زیرزمینی

1-   انتقال از طریق زمین گران تر است، به این دلیل که قراردادن کابل های انتقال برق چندین برابر خطوط هوایی هزینه بردار تر است، و قمیت یک دوره کیبل های زیر زمینی 2 یا 3 برابر قمیت سیم های هوایی است.

2-   تعمیر خطوط هوایی در مواقع قطعی درعرض یک ساعت تکمیل میشود اما تعمیر کابل های زیرزمینی روزها یا شاید هفته ها وقت ببرد، که در این مواقع خطوط اضافی شروع به کار میکنند.

3-   کیبل های زیر زمینی چون نزدیک به زمین هستند تضمینی برای سلامتی انسان وجود ندارد ، در صورتی که کیبل های هوایی این چنین نیستند.

کیبل ها:

تعریف کیبل:

اصولا هر نوع هادی ، که بتواند جریان برق را از داخل خود عبور دهد و توسط موادی از محیط اطراف خود عایق شده باشد به طوری که ولتاژ روی سطح عایق نسبت به زمین برابر صفر و درروی سطح سیم نسبت به زمین دارای ولتاژ فازی باشد، ((کابل)) نامیده میشود.

 

خصوصيات کیبل ها:                              شکل (1) کیبلها

کیبل ها باید دارای خصوصیات ذیل داشته باشد

1 - هادي هاي هر فاز نسبت به فازهاي ديگر كاملاً عايق شده باشند

2 - هادي هاي هر فاز نسبت به زمين كاملاً عايق شده باشند

3 - در مقابل ضربات مكانيكي بايد مقاوم باشند

4 - تحت تأثير عوامل خارجي مانند رطوبت،‌زنگ زدگي و ساير عوامل شيميايي قرار نگيرند

 

ساختمان کیبل ها

هر نوع هادی که جریان برق را از خود عبور داده و توسط موادی از محیط اطراف خود عایق شده باشد را کابل مینامند .

اغلب کابل از سه قسمت زیر تشکیل می شود :

ا :عایق کیبل

2- هادی کیبل

3- غلاف کیبل

الف : عایق کیبل

مهمترین و بیشترین عایقی که در ساختمان کابلها بکار میرود عبارتند از P.V.C (پلی وی نیل کلراید) که پرتو دور یا پلاستیک نامیده میشود

P.V.C عایقی غیر قابل اشتعال است و این مزیت خوبی در کیبلها میباشد دارای انعطاف پذیری زیادی میباشد

و تنها عیب أن این است که در درجه حرارت حدود صفر و زیر صفر از أن نمیتوان برای عملیات کابل کشی مورداستفاده قرار داد مواردی مانند ارزانی تولید انبوه و سادگی ساخت باعث شده که بیش از 90 در صد کیبلهای فشار ضعیف از این عایق درست شوند.

نوعی عایق دیگر بنام PET (پلی اتیلن) برای کابلها بکار میرود که اتشزا بوده و در مکانهای اختصاصی بکار میرود .

در بعضی از کابلها از عایق لاستیکی استفاده میشود که کاربرد زیادی ندارد.

ب:هادی کیبل

هادیها از جنس مس و یا الومینیوم میباشند . در صورتیکه بخواهیم از کابلی با هادی الومینیوم برای کابل کشی هوایی استفاده کنیم باید یک رشته ان فولاد باشد .

 

ج: غلاف کیبل

این غلاف اغلب از جنس سرب است و برای حفاظت کیبل در برابر رطوبت روی عایق کیبل استفاده می شود.

نکته 2 : برخی از کیبل ها فاقد غلاف می باشند.

نکته 3 : در کیبل هایی که تحت فشار و ضربه قرار می گیرند ، برای حفاظت از نوارهای فلزی استفاده می شود که برای حفاظت غلاف کیبل از لایه های قیرگونی نیز استفاده می شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل (2) غلاف کیبل نشان میدهد

 

 

 

شناسایی کیبل ها

برای شناسائی کیبلها از حروفی استفاده میشود که روی کیبلها نوشته شده است برخی از این حرف طبق استاندارد المان V.D.E بشرح زیر میباشد:

N کیبل با هادی مسی

NR کیبل با هادی ألومینیوم

Y علامت عایق پرتو دور میباشد

H علامت ورق متالیزه میباشد

T سیم تحمل کننده در کیبل کشی هوایی

R حفاظت فولادی نواری شکل

Y روکش کمربندی پرتو دور

R هادی دایره ای شکل میباشد

E هادی یک رشته و دایرهای میباشد

M هادی چند رشته

S هادی بشکل مثلث

 

مثال :

روی کیبل نوشته شده Nyyre--0.6/1kv مشخصات آن چیست؟

N هادی از جنس مس

Y روکش هادی از جنس P.V.C

Y روکش کمربندی از جنس P.V.C

R هادی بشکل دایره میباشد.(سطح مقطع کیبل)

E هادی یک رشته و مفتولی میباشد.

و حداکثر ولتاژ مجاز بین فاز و نول 600 ولت و حداکثر ولتاژ مجاز بین دو فاز حداکثر 1000ولت میباشد.

.

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل (3) کیبل های مثلثی

 

انواع کیبل ها:

انواع کیبل و کاربرد آن از نظر ساختمان داخلي ( موادعایق درساختمان کیبل):

عایق کیبل درولتاژهای مختلف و متناسب با نوع کاربرد از جنس مختلف می باشد که مهم ترین آن ها به شرح زیر است :

1- کیبل با عایق موادکائوچویی مخلوط باگوگرد: برای ولتاژهای تا750ولت استفاده مي شود وبراي کیبل های تلفن وکابلهایی که برای مدارهای فرمان ازدوربکار میرود.

2- کیبل پروتودور : از موادترموپلاستیک وسنتیک مانند ،کلرورپلی وینیل، پلی اتیلن وپلی وینیل کلروروید استفاده مي شود.کاربرد اين نوع کیبل در انتقال و توزيع انرژي برق کارخانجات و شبکه هاي تا يک کيلو ولت مي باشد. ماده پلی وینیل کلرورید در صنعت و تجارت با علا مت اختصاری    p.v.c معروف است .

3- کیبل باعايق کاغذي :  کاربرد آن در ساختمان ها و شبکه ها و ... مي باشد.

4- کیبل با عايق پلاستيکي :  P.E.T (پلی اتیلن).

5- کیبل با غلاف سربي (کابل کاغذي با غلاف سربي) : کاربرد آن در پمپ بنزين ها و مناطق ذخيره نفت و تصفيه خانه ها مي باشد.

6- کیبل با روپوش آلومينيوم :  کاربرد آن در انتقال انرژي در زمين مي باشد.

7- کیبل دريايي :همان طور که از اسمش پيداست براي انتقال انرژي برق تا 10 کيلو ولت از رودخانه ها و درياها اغلب از اين کابل که نوعي پروتودور مي باشد استفاده مي شود.

مزايای کیبل های پرو تودور: (کابل نمونهNYSY   u=0.6/1kv   )

استفاده از کیبل های پروتودور دارای مزایای زیادی از جمله موارد زیر است :

 1- کابل کشی با شعاع خمش کم.   2- وزن کم    3- عدم ایجادمشکل درموقع تغییرارتفاع در کیبل کشی به علت نداشتن موّادمذاب روغنی

 4- درمقابل موّادشیمیایی پایداری وثبات بالایی دارد.                

5- درمقابل اثرات جّوی پایداراست.

6- کیبل های پروتودور (مثلاکابل نمونه فوق) درموقع استفاده درداخل ساختمان احتیاج به قیف کیبل  (عایق کردن انتهای کیبل نسبت به هوا  جهت جلوگیری از نفوذ رطوبت به داخل عایق کیبل ) ندارد.

 7- - کیبل پروتودورقابل اشتعال نیست ودرصورت آتش سوزی باعث هدایت آتش نمی شود. 

8- قابلیت هدایت حرارت( 0003/0  الی  0004/0) کالری برسانتی مترمربع ؛

9- تحمل درجه حرارت (70الی5 درجه) که برای ولتاژهای تا20kvاستفاده می شوندو باازدیادولتاژقطرعایق آن بیشتر می گردد .

10 - روی آن کپک نمی زند و... حتّی برای مناطق حارّه ای نیزمناسب است .

به دلایل زیاد از جمله موارد فوق امروزه موارداستعمال آن  در انتقال انرژی وتولیدنیروخیلی زیاداست. به طوری که در خطوط فشارضعیف ودرکارخانجات برق ازکابل NYY)  )درمصارف داخلی وشبکه ودر اندازه گیری؛مراقبت ومحافظت مورداستفاده قرارمی گیرد.درشبکه های محلّی وپست ترانسفورماتوربه عنوان رساندن برق به منازل ودرشبکه های روشنایی نیزازآن استفاده میشود.

 

روش ساخت عایق کاغذی آغشته به روغن درکیبل

اکثر کیبل های جریان زیاددارای عایق آغشته به روغن می باشندوبرای فشارهای زیادساخته می شوند.عایق کاغذی به صورت نوارهای نازک وباریکی عمودبرامتداد کیبل روی سیم هاپیچیده شده وسپس رطوبت آن گرفته شده وتحت حرارت110 الی120درجه درخلا به روغن آغشته می شود.دراین درجه حرارت نسبتاً زیاد روغن مخصوص کابل کاملاًرقیق وشل است.و می تواندتمام منافذولابلای کاغذوسوراخهای خالی رابپوشاندودرنتیجه مقاومت الکتریکی کاغذرابالا می برد،دردرجه حرارت عادی روغن کابل هنوزشل بوده وقابل حرکت درطول کابل می باشد لذاکابلهای معادن ومخصوص کوه ودرّه؛ بایداولاً کم روغن باشدودرثانی باروغنی آغشته شودکه دردمای عادی محیط کار؛ سفت وغلیظ باشد.زیرابه خاطراختلاف ارتفاع زیاداگرروغن شل باشددریک طرف(پایین ) جمع شده وطرف دیگرکابل (بالا) خشک شده وخاصیت عایقی خودراازدست می دهد.جهت جلوگیری ازورودرطوبت به داخل عایق کیبل بایدعایق بایک غلاف فلّزی پوشیده شودبه همین منظورانتهای کیبل راباقیف کیبل نسبت به هوای خارج،عایق می کنند .

ج - موادروغنی که به دوصورت به کارمیروند:

a) کیبلهای باعایق روغنی که درآنهاروغن سبب تسهیل عملیات انتقال حرارت ازسطح سیم هادی به سطح کیبل می شود.         

b) کیبلهای که درآن روغن تحت فشاردارای جریان می باشد. کیبلهای باموادعایقی روغن   تاولتاژkv 63ساخته می شوند.

 

 

کیبل ها از نقطه نظر كاربرد به دو صورت مختلف ساخته مي شود :

1- کیبل هاي مسلح

2- کیبل هاي غيرمسطح

 

 

کیبل هاي مسلح :

كابل هاي مسلح كابل هايي هستند كه براي تحمل ضربه ها-فشار و نفوذ رطوبت وسايل عوامل داراي نوارهايي از فولاد و يا غلاف هاي سربي مي‌باشد .

 

کیبل های مسلح

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل (4) کیبل مسلح

كابل هاي غير مسلح :

كابل هايي هستند كه فاقد مزاياي و ساختمان کیبلهای مسلح بوده و فقط از نقطه نظر الكتريكي عايق شده اند .

از نظر ساختمان ومورد استفاده کیبل ها به انواع مختلف دسته بندی شده اند. که قرار ذیل می باشد

کابل های فشار ضعیف:
Low voltage Cables

شامل انواع کیبل های مسی و آلومینیومی عایق شده با پلیمر های مختلف می باشند که در سطح ولتاژی 600 تا 1000 ولت قرار دارند. این کیبل ها برای انتقال الکتریسیته در کاربردهای مختلف از روشنایی تا انتقال نیروی محرکه به الکترو موتورها و ... استفاده می شوند.

دامنه بسیار گسترده ای از کیبل های فشار ضعیف وجود دارد که به صورت اختصاصی برای محیط های عملیاتی که در آن مورد استفاده قرار می گیرند طراحی شده اند. دامنه محصولات شامل کیبل های ضد آتش (IEC 331: برای استفاده در محیط های حساس که اطفاء حریق بسیار حائز اهمیت می باشد), مقاوم در برابر شعله (IEC 332: برای مناطقی که احتمال آتش سوزی وجود دارد و اطفاء حریق لازم نیست ولی کیبل نمی بایست شعله ور گردد), غلاف سربی (ایجاد یک حفاظ کلی در برابر نفوذ هیدروکربن ها، گاز های خورنده و آب) و کیبل های مسلح (ایجاد حفاظت مکانیکی), کم دود, بدون هالوژن, مقاوم در برابر هیدروکربن ها و مواد نفتی می باشد.

 

شکل (5) کیبل فشار ضعیف

کیبلهای فشار متوسط :
Medium voltage Cables

کیبل هایی با عایق XLPE و هادی مس یا آلومینیوم می باشند که در سطح ولتاژی 1 تا 36 کیلو ولت قرار داند و به صورت گسترده در مناطق شهری و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.

کیبل های فشار متوسط ما بر اساس استاندارد IEC و یا جایگزین های BS و VDE تولید می گردند.

 

 

 

 

 

 

شکل ( 6) کیبل فشار متوسط

 سیم و کیبلهای فشار قوی:

High voltage Cables

کیبل های فشار قوی و فوق فشار قوی با هادی مس یا آلومینیومی و عایق XLPE و سطح ولتاژی بالاتر از 36 کیلو ولت ساخته می شوند.

عایق XLPE با استفاده از خط CCV که توسط کامپیوتر کنترل می شود بر روی هادی تزریق می گردد. عایق XLPE تزریق شده می بایست ساختار کریستالی کاملا یکنواخت داشته و عاری از هر گونه ناخالصی و خلل و فرجی باشد. در نقاط کلیدی خط CCV کنترل کیفیت های ضروری نیز اعمال می شود.عایق XLPE از نظر فیزیکی و شیمیایی بسیار متمایل به تشکیل زنجیره با مولکول های آب می باشد.

اگر آب یا بخار آب در لایه عایق وجود داشته باشند باعث ایجاد این زنجیره ها و پایین آمدن میزان مقاومت الکتریکی عایق می شوند.

 

 

 

 

 

 

 

شکل( 7 ) سیم و کیبلهای فشار قوی

کیبلهایی ساختمانی:
Building Wire & Cables

سیم و کیبل های ساختمانی وظیفه تقسیم برق در ساختمان را بر عهده دارند. این نوع سیم و کابلها ساختارهای متفاوتی دارند. از جمله این ساختارها میتوان به کابلهای Flexible اشاره کرد که هادی آنها بایستی Flexible باشد . عایقهای به کار رفته در آنهاPVC 70 ºC یا PVC 90 ºC یا Rubber میباشد. این نوع کیبل ها میتواند به صورت شیلددار بافت مسی ساده یا قلع اندود تولید گردد.

کیبلهای HeatResistant دسته دیگری از این گروه میباشد که علاوه بر Flexible بودن هادی، عایق آنها می بایست Silicon Rubber باشد. این نوع عایق دارای تحمل حرارتی 180° C خواهد بود و برای بالا بردن تحمل حرارتی بیشتر آنها و نیز حفاظت عایق در برابر صدمات مکانیکی از روکش Glass Fiber Braid استفاده میشود.

 

 

 

 

 

شکل ( 8) کیبلهایی ساختمانی

کیبلهای ابزار دقیق
Instrumentation Cables

کیبل های ابزار دقیق در سیستم های کنترلی جهت ارسال/دریافت علائم (سیگنال های) دیجیتال و آنالوگ به/از تجهیزات و حسگرها (سنسور) استفاده می شوند.

این کیبل ها اصولا در سطح ولتاژی 24-110 ولت و/یا جریان نامی 4-20 میلی آمپر قرار دارند. کیبل های ابزار دقیق می بایست در برابر تداخل امواج الکتریکی محافظت گردند.

 

 

 

 

 

شکل ( 9) کیبلهای ابزار دقیق

 

کیبلهای ضد آتش
Fire Resistant (Safety) Cables

کیبل های ضد آتش می بایست قادر باشند در مقابل آتش، آتش همراه با آب و/یا آتش همراه ضربه های مکانیکی مقاومت کنند.

کیبل هایی که در اماکن عمومی و سیستم های اضطراری نظیر مدارات آژیر اطفاء حریق و سیستم های روشنایی اضطراری مورد استفاده قرار می گیرند می بایست به عنوان ابتدایی ترین موارد، سلامت انسان ها و کیبل کشی ها را با انتشار گازهای اسیدی با خطر مواجه نسازد.

این کیبل ل ها می بایست خفه کننده آتش و کم دود باشند. به عبارت دیگر این کیبل ها نباید با از بین رفتن منشا آتش به سوختن ادامه دهند و یا آتش را به نقاط دیگر انتقال داده، یا دودی ایجاد کنند که مانع از دیدن چراغهای اضطراری یا راه خروجی شود.

عيب يابي کیبلهای زميني

کیبل از پست زميني خارج شده در وسط مسير به علت طولاني شدن از شالتر استفاده شده و سرانجام بر روي يك تير 400 سر خط خورده و به شبكه‌ هوايي متصل شده است.

کیبل بر اثر مرور زمان و فشار سطحي عايق خود را از دست داده و دو فاز يكي شده است (دو فاز آن اتصال است) کیبل از نوع كابل خشك پروتو دور mm² 50 +95×3 مي‌باشد.

براي برطرف كردن اين مشكل نياز است تا عيب ياب کیبل در محل حضور يابد. روش كار به اين صورت كه ابتدا توسط گروه عيب‌ياب محل اتصالي کیبل مشخص مي‌شود و پس از شناسايي محل معيوب کیبل حفار محل مورد نظر را مي‌كند سپس آن قسمت از کیبل را بريده و قسمت معيوب را اصلاح مي‌كنيم و پس از آن توسط مفصل چدني دوباره کیبل ‌ها را به هم متصل كرده و اطراف مفصل را از قير پر مي‌كنند تا آب به درون مفصل کیبل نفوذ نكند.

عمليات عيب‌يابي کیبلها

در عيب‌يابي کیبل از سه دستگاه اصلي کیبل سوز، فرستنده صوت و رفلكتور استفاده مي‌شود. با   دستگاه كابل‌سوز ولتاژ V8000 تا 1200 به كابل اتصال شده اعمال مي‌شود محل اتصال جريان مي‌كشد و مقاومت اين نقطه به شدت پايين مي‌آيد.

از دستگاه جانبي Swj استفاده مي‌كنيم با اين دستگاه تخليه خازني انجام مي‌دهيم هر 5 ثانيه خازن پر و سپس تخليه مي‌شود اين پر و خالي شدن خازن باعث ايجاد پالس ضربه‌اي مي‌شود. از طريق همين پالس ضربه‌اي اگر خاك محل اتصال نرم باشد مي‌توان محل اتصالي را پيدا كرد

 

 

 

 

 

 

 

 

انتقال انرژی برق توسط خطوط هوای

خط انتقال هوایی نوعی از خط انتقال است که در آن از پایه برای نگه داشتن کیبل ها بالای سطح زمین استفاده می‌شود. از آنجایی که در این گونه خطوط از هوا به عنوان عایق کیبل ‌ها استفاده می‌شود این روش انتقال یکی از کم هزینه‌ترین و رایج‌ترین روش‌های انتقال است. دکل‌ها و تیرهایی که برای نگهداشتن کیبل ‌ها استفاده می‌شود می‌توانند از جنس چوب، فولاد، بتون، آلومینیوم و در برخی موارد پلاستیک مسلح باشند. به طور کلی کیبل ‌ها مورد استفاده در خطوط هوایی از جنس آلومینیوم هستند (که البته با نواری از فولاد در داخل مسلح شده‌اند). از کیبل ‌های مسی در برخی خطوط انتقال ولتاژ متوسط و ولتاژ پایین و محل اتصال به مصرف‌کننده استفاده می‌شود.

 

اختراع سلیترها جداکننده نقش مهمی در امکان افزایش ولتاژ انتقال در خطوط هوایی داشت. در سال‌های پایانی قرن ۱۹ میلادی بیشینه ولتاژ قابل انتقال با سلیتر های سوزنی به ۶۹ کیلوولت می‌رسید اما امروزه امکان انتقال انرژی الکتریکی در ولتاژهای بالاتر از ۷۶۵ کیلوولت و حتی ولتاژهای بالاتر وجود دارد

 

خطوط انتقال هوایی معمولاً با توجه به سطح ولتاژشان به این صورت طبقه‌بندی می‌شوند:

 

ولتاژ پایین: ولتاژهای پایین‌تر از ۱۰۰۰ ولت. مورد استفاده در اتصالات و ارتباطات به مصرف کننده‌های خانگی و تجاری کوچک.

ولتاژ متوسط (توزیع): ولتاژهای بین ۱ تا ۳۳ کیلو ولت. مورد استفاده برای انتقال در مناطق شهری یا روستایی.

ولتاژ بالا (انتقال میانی): ولتاژهای بین ۳۳ تا ۲۳۰ کیلوولت. مورد استفاده برای خطوط انتقال میانی.

ولتاژ خیلی بالا (انتقال): ولتاژهای بین ۲۳۰ تا ۸۰۰ کیلوولت. مورد استفاده برای خطوط انتقال طولانی

جهت انتقال انرژي برق از منبع تولید الی مصرف کننده هاي انرژي برقی که عبارت از

شهر ها ، منازل رهایشی ، فابریکات و موسسات صنعتی میباشد. از لین هاي انتقال

انرژي برق استفاده میکنند.

خطوط هوایی انتقال انرژي برق از المونیم و مس تهیه میگردد. عناصر اساسی ساختمان خطوط

هوایی انتقال انرژي برق عبارت از :

-1 لین ها جهت انتقال انرژي برق .

-2 پایه ها جهت محکم گرفتن لین هاي انتقالی انرژي برق.

-3 سلیتر ها غرض عایق نمودن لین هاي انتقال انرژي برق از پایه ها .

-4 تهداب پایه ها .

-5 لین حفاظتی از اصابت صاعقه ( رعد و برق) .

علاوه بر آن در لین هاي انتقال انرژي برق از ساختمان هاي دیگري استفاده به عمل که اطمینانیت کار آنها را بلند میبرد. که عبارت از زمین کننده ها و دفاع کننده هاي فریکانس بلند و غیره ... میباشد. لین هاي هواي انتقال انرژي برق قسمت بسیار ضعیف شبکه هاي برقی را تشکیل میدهد. زیرا که عارضه و تخریب در این قسمت نظر به قسمت هاي دیگر شبکه فوق العاده زیاد میباشد و تقریباً به 80 فیصد میرسد. عوامل اساسی عارضه و تخریب در لین هاي هوائی انتقال انرژي برق عبارت اند از : تغیر درجه حرارت ، تاثیر شمال و باد ، یخ بند و عوامل ناشی از آن ، اهتزازات لین ها ، رطوبت و تاثیر کیمیاوي آن . اضافه ولتاژي در اثر عوامل اتموسفیر و غیره بوجود میآید. تاثیرات فکتور هاي متذکره در هنگام انتخاب مارك مقطع لین ها و نوعیت پایه ها در نظر گرفته میشود. /افزایش درجه حرارت سبب انهنائی بیشتر لین تقلیل ارتفاع لین ها از سطح زمین میگردد. تاثیرات شمال در لین هاي هوائی فوق العاده زیاد است. یعنی سبب ایجاد قوه افقی اضافه گردیده. و در نتیجه قوه اضافی بالاي لین ها تغیرات وارد میگردد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 سیم های هوایی :

جنس سیمهای هوایی معمولاً از مس بوده و در مواردی نیز از آلومنیوم استفاده می شود . سیمهای آلومینیومی بایستی دارای 5/99 % درصد آلومینیوم خالص باشند .این در صد خلوص باعث جلوگیری از خورده شدن و از بین رفتن سیم می شود . به غیر از این نوع ،سیم دیگر نیز از جنس آلومینیوم و یا آلیاژ مرغوب مصرف می شود .که به نام آلدری (aldrev) معروف است و از 7/99 % درصد آلومینیوم خالص و تقریباً 5% 0 سیلیسم و کمتر از 3% 0 آهن تشکیل شده است . استحکام، خاصیت انبساط و دوام سیم آلدری به طور نسبی بالا می باشد . این سیم در مقابل خوردگی درست مانند آلومینیوم خالص مرغوب ، مقاوم می باشد . برای فواصل زیاد تا 45 متر از سیمهایی از جنس دیگر که قدرت تحمل آن 228 کیلو پوند می باشد ، استفاده می شود. با استفاده از برنز ، مس ، فولاد ، آلومینیوم می توان  سیمهای هوایی را با مقاطع کوچکتر از 6 میلیمیتر مربع ساخته و مورد استفاده قرار داد ، سیمهای مسی را می توان از یک رشته و یا چند رشته به هم تابیده شده جدول (1-4)ساخته ولی استفاده از سیمهای مسی یک رشته تا سطح مقطع 16 میلیمتر مربع مجاز بوده و برای سطح مقطع بیشتر از آن بایستی حتماً چند رشته ساخته شوند . سیمهای آلومنیوم بایستی همیشه چند رشته باشند .

 

جدول( 4-1 ) جریان مجاز گروهی از سیسمهای هوایی را نشان می دهد.

جریان مجاز سیم های هوایی بر حسب آمپر سیم آلدری              سیم فولادی     سیم آلومینیومی          سیم مسی				سطح مقطع برحسب mm2
152	160	147	184	50
186	203	195	242	70
232	205	245	306	95
271	300	285	356	120
314	346	338	423	150
358	384	375	470	185
415	458	435	545	240
492	531	518	648	300

حداقل سطح مقطع - حداقل سطح مقطع برای سیمهای هوایی از جنس مسی 6 میلیمتر مربع می باشد . استفاده از این مقطع در مواردی مجاز              می باشد که فاصله تیرهای نگهدارنده از 45 متر بیشتر نشود . برای فواصل بیشتر از 45 متر بایستی حداقل سطح سیم 10 میلیمتر مربع باشد . بجای سیم مسی 6 میلیمتر مربع می توان از سیم آلومینیومی 16 میلیمتر مربع  و بجای سیم مسی 10 میلیمتر مربع از سیم آلومینیومی 25 میلیمتر مربع استفاده نمود . ولی قانوناً حداقل سطح مقطع سیمهای آلومینیمی مورد استفاده 25 میلیمتر مربع می باشد .

پایه ها

پایه انتقال انرژي برق جهت محکم گرفتن لین هاي انتقال انرژي برق مورد استفاده قرار می گیرد و از چوب ، فلزات و آهن کانکریت تهیه میگردد. پایه ها متشکل از هادي لین ها ، سلیتر هاي آویزانی و انواع مختلف سلیتر ها ، براکت ها محکم گیرنده لین حفاظتی ، لین حفاظت از صاعقه و تهداب ها میباشد. پایه ها باید داراي استحکامیت میخانیکی بوده و از مواد کم یاب یا قیمتی تهیه نشده باشد. پایه ها باید در مقابل عوارض اتموسفیري استحکامیت داشته باشد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

انواع پایه ها

1-پایه های چوبی

2-پایه های سیمتی

3-پایه های فلزی

پایه های چوبی:

یکی از ویژکی های پایه های چوبی سهولت در حمل و نقل آنها به دلیل سبکی شان است. این پایه ها بیشتر در مسیر های کوهستانی و ناهموار و نیز در معابر تنگ و کم عرض (کوچه ها و محله های تنگ) استفاده می شود. ولی این پایه ها با گذشت زمان و به دلیل رطوبت هوا می پوسند و بایستی تعویض گردند. بطور متوسط این پایه ها قادرند نیروی کششی معادل ۳۰۰ کیلوگرم(ناشی از وزن سیم ها) را تحمل نمایند.

 

پایه های سیمتی:

این پایه ها که بیشترین مصرف را در شبکه های توزیع هوایی دارند دارای استحکام زیادی هستند و برای کشش های مختلفی ساخته می شوند. این پایه ها در کشش های ۲۰۰-۴۰۰-۶۰۰-۸۰۰-۱۰۰۰-۱۲۰۰ کیلوگرم و در ارتفاع های ۷-۸-۹-۱۰-۱۲-۱۴ متری موجودند. مثلا وقتی گفته می شود پایه ۸۰۰-۱۰ یعنی پایه ای که ارتفاعش ۱۰ متر است و می تواند نیروی کششی معادل ۸۰۰ کیلو گرم را تحمل کند. برخلاف پایه های چوبی برای نصب این پایه ها نیاز به جرثقیل است.

 

پایه های فلزی:

این پایه ها قابلیت انعطاف پذیری بیشتری از سایر پایه ها دارند. ارتفاع این پایه ها به هر میزانی که نیاز باشد قابل دسترسی است. این پایه ها بیشتر در هنگام عبور خطوط هوایی از حریم راه آهن استفاده می شوند.

 

 

 

 

 

 

سليتر (Insulator)

سلیتر یا گیره چینی پایه عایقی است که در پایه های انتقال برق در محل اتصال کیبل های برق با پایه بکار می رود.

وظیفه سلیتر

1- محکم کردن کیبل

2- عایق کردن پایه

انواع سلیترها

—       سلیتر اویزان

—       سلیتر بیشقابی

—       سلیتر کش

—       سلیتر افتاده

خصوصیات سليتر

—       استقامت الکتریکی بالا.

—       استقامت ميخانيكي بالا.

—       عاری از ناخالصی و حفره های داخلی.

—       استقامت در برابر تغییرات درجه حرارت و عدم تغییر شکل در اثر تغییر دما (با توجه به ضریب انبساط حرارتی که بایستی کم باشد).

—       ضریب اطمینان بالا.

—       ضریب تلفات عایقی کم.

—       در برابر نفوذ آب و آلودگی ها مقاوم باشد.

جنس  سليتر ها

—       کائولین یا خاک چینی AL2O3-2SIO2-2H2O به مقدار 40 تا 50 درصد.

—       سیلیکات آلومینیوم (فلداسپات) K2O-AL2O3-6SIO2 به مقدار 25 تا 30 درصد.

—       خاک کوارتز SIO2 به مقدار حداکثر 25 درصد.

—       این سه نوع با ترتیب برای بالا بردن استقامت حرارتی ، الکتریکی و ميخانيكي به کار می روند.

 

طراحی شکل  سليتر‌ها

—       سطح  سليتر باید کاملاً صاف و صیقلی باشد تا امکان نشستن گرد و غبار و آلودگی روی آن به حداقل برسد.

—       سطح  سليتر باید این قابلیت را داشته باشد که هنگام ریزش باران شسته شود و باران روی آن نماند.

شیشه

—       معمولاً شیشه را در درجه حرارت هی بالا با مخلوطی از مواد مختلف از جمله آهک و پودر کوارتز ذوب می نمایند و سپس به طور ناگهانی آن را سرد نموده و قالب ریزی می کنند. این عمل ((Toughening) باعث سفت شدن شیشه می شود). بدین ترتیب  سليتر شیشه ای با استقامت ميخانيكي خیلی زیاد بدست می آید که در مقابل لب پریدگی از چینی مقاوم تر است و استقامت ميخانيكيفشاری آن 5/1 برابر چینی است و استقامت ميخانيكي آن در برابر نیروهای خمشی اندک ، کمتر از چینی است.

معایب شیشه

—       اولاً رطوبت به راحتی در سطح آن تقطیر می شود.

—       به علت تغییر شکل نسبی داخلی پس از سرد شدن ، نمی توان  سليتر های بزرگی از آن ها ساخت.

—       گرد و خاک را بیشتر به خود جذب می کند.

ولتاژ نومينال  سليتر

—       در شبکه های 20 کیلو ولت ، ضریب اطمینان هوای خشک  سليتر های میخی برابر 6 و برای هوای مرطوب به مقدار 4 است. همچنین در شبکه های 11 KV این ضریب در هوای خشک برابر 2/8 و برای هوای مرطوب به مقدار 5 است.

—        

سليتر‌های بوشینگ (Bushing Insulator)

—       این نوع  سليتر‌ها مانند  سليتر‌های یکپارچه می‌باشد با این تفاوت که قطر ابتدا و انتهای آن متفاوت است. از این نوع  سليتر در ترانس‌ها استفاده می‌شود که محل اتصال  سليتر به ترانس دارای قطر بیشتری است.

 

 

 

 

سليتر های عبوری

برای سرهای خروجی و ورودی دستگاه های فشار قوی ، برای جلوگیری از ایجاد جرقه بین ولتاژ آن خط عبوری و بدنه دستگاه به کار می روند (مثل بوشینگ ترانس ها). این  سليتر ها به صورت لایه های استوانه ای به کار می روند و نسبت به محیط مورد استفاده ، شکل  سليتر های عبوری متفاوت است. ساده ترین آن ها استوانه های درهم است. فضای داخل این استوانه های مابقی ، معمولاً توسطگازها یا مایع های عایق پر می شود. در ترانسفورماتورها ، بوشینگ ها حاوی روغن هستند. ارتفاع آن ها برحسب میزان ولتاژ و ارتفاع از زمین متفاوت است. به منظور جلوگیری از ازدیاد حرارت در بوشینگ ها از فیبرهای عایقی در سر بوشینگ ها استفاده می شود زیرا فیبر هدایت حرارتی بهتری نسبت به چنین دارد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

آزمایش  سليتر های خطوط هوایی

—       به طور کلی سه دسته آزمایش بر روی  سليتر ها انجام می گیرد

—       . Type Test : که فقط روی سه عدد  سليتر انجام می گیرد و صرفاً به خاطر بررسی مشخصات الکتریکی یک  سليتر است

—       Sample Test (آزمایش های نمونه) : این آزمایش ها بر روی تعدادی از  سليتر ها که به صورت کاملاً اتفاقی انتخاب می شوند ، انجام می گیرد و به منظور بررسی مشخصات  سليتر و کیفیت موارد مورد استفاده در آن ها است و در حقیقت معیاری برای پذیرش کیفیت  سليتر های تولیدی یک تولید کننده است.

—       Routine Test (آزمایش های سری)

شستشوی سليترهای برق دار بوسیله آب

—       تمیز کردن و شستشوی دستی سليترهای خطوط بدون برق ((سرد))

—       تمیز کردن و شستشوی سليترها با فشار بالا ی آب درخطوط بدون برق ((سرد))

—       تمیز کردن و شستشوی سليترها با فشار بالا ی آب درخطوط برق دار ((گرم))

لین صاعقه گیر

لین صاعقه گیر عبارت لین حفاظتی بوده که از اثابت صاعقه ( رعد و برق) جلوگیري می نماید. لین حفاظتی عمومی از مواد فولاد چندین تاره تهیه شده و در قسمت بالائی پایه ها و استیشن ها و سب استیشن ها محکم میگردد. و همچنان در قسمت بالائی لین هاي انتقال انرژي برق در تمام مسیر به انجام پایه هاي فلزي ، آهنی و کانکریتی محکم میگردد. و بعد از دخول لین ها به سب استیشن اولین تجهیزات اتصال با آنها لاتینگ استر میباشد. لایتنگ استر از نظر ساختمان مانند یک سلیتر استوانه اي میباشد، که داخل آن از مواد نیمه هادي تشکیل یافته است و وظیفه آن محافظت از تجهیزات موجود در سب استیشن در صورت اضافه ولتاژ میباشد. مقاومت این آله در حدود 20 فیصد کمتر از لین ها میباشد. اگر ولتاژ بلند شود این آله ولتاژ اضافه را به زمین آرت میکند. و در پایان هر لایتنگ استر یک سوچ کنترول نصب است . که میزان جریان را که توسط دستگاه در هر بار فعالیت به زمین آرت میشود به صورت مجموعی نشان میدهد. و در صورتکه میزان آن از حدود استندرد تجاوز نمائید به این معنی است که مواد نیمه هادي داخل آن خاصیت خود را از دست داده است و آله باید تعویض شود. لایتنگ استر نشان داده شده است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

صاعقه گیر و سیستم هاي دفاع از الماسک (رعد و برق):

وظیفه اصلی صاقعه گیر دفاع از تجهیزات برقی در برابر انرژي حاصل شده از صاعقه میباشد. به طور کلی

صاعقه گیر ها دو نوع اند یکی در قسمت بالاي لین هاي انتقالی برق که بنام یعنی لین

(تناب مانند) یاد میشود. و نوع دیگر آن به صورت یک پایه در اسیتشن ها و سب

استیشن ها جابجا میشود که ارتفاع آن باید بلند تر از تاثیر تجهیزات باشد.

45 درجه از اضافه ولتاژي حاصل شده از o صاعقه گیر به صورت پارابول اي با زاویه

الماسک (رعد و برق) تجهیزات را مصئون نگه میدارد.

سیستم صاعقه گیر نظر به ولتاژ و جریان محاسبه میشود. و در استیشن ها و سب

استیشن هاي که داراي ساحه وسیع اند و باید از آنها دفاع صورت گیرد ، میله ها را

توسط لین ها با هم ارتباط میدهند. و به چندین لین صاعقه گیر امتداد یافته اند، که به

میله ها وصل میباشند ، بعداً براي هر میله یک چاه جداگانه مانند جاي آرتی حفر

میگردد.

و تمامی این جا ها در زمین با هم ارتباط دارند.

سوچ ارتی یا دفاعی نقش عمده را دارا میباشد ، این سوچ در واقع براي فراهم کردن

امکان کار بی خطر پرسونل بکار برده میشود. از این آله زمانی استفاده میشود که سرکت

ها کاملاً قطع (خاموش) باشد. این سوچ پوتنسیال باقی مانده در لین ها را که براي

پرسونل بسیار خطر ناك میباشد از طریق کنتکت هاي خود به زمین آرت می نماید.

و امکان آن را فراهم میکند که پرسونل با امنیت کامل جانی و رفع عارضه بوجود آمده

در شبکه به کار بپردازد.

قطع و وصل این سوچ به دو صورت بشکل برقی از طریق موتور که در کنترول روم

(بخش کنترول مرکزي) فعال میشود. و میخانیکی از طریق قوه دست صورت میگیرد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                      

 

 

 

 

 

نتیجه گیری

چیزی که مهم است این است که انرژی برق ضرورت جامه امروزی می باشد اما برق یک مشکل عمده درجهان و افعانستان دارد این است که برق نمی توانم به روش درست ذخیره کنیم .

 

برق انرژی است که میتوانم به ساده گی به دیگر انرژی های مورد نیاز تبدیل نمایم اما برق چون ذخیره نمیشود باید همزمان ان را تا مصرف کنندها انتقال دهیم که برای انتقال ان به هادهای ضرورت دارد که به وجهه احسن وبدون ضایعات ان را به مصرف کنندها انتقال دهیم  که عبارت است از میس والمونیم

انتقال انرژی الکتریکی یا "انتقال با ولتاژ بالا" یک انتقال وسیع و گسترده انرژی الکتریکی از نیروگاه تولید برق تا پست های واقع در نزدیکی مراکز انسانی و مصرفی است.

انتقال انرژی الکتریکی به صورت عموم به دونوع صورت میگیرد

1-انتقال انرژی برق توسط کیبل های زیرزمینی

2-انتقال انرژی برق توسط لین های هوایی

که ما دراین پروژه به هر دونوع انتقال بحث وان را در عناوین های جدا جدا واضح ساختم

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مآخذ

1- تامینات برق صنف سیزدهم ، محمد علم ،کابل،1384

2- کتاب برق صنعتی درجه یک ،مهندس بهروزاحمدی تهران،1384

3-کارگاه سیم کشی ، احدی ، تهران،1389

4-انواع کیبل ها ، دکتر مهرداد طرفدارحق – مهندس کریم روشن میلانی ، تهران ،1391

5-انواع خطوط انتقال برق ، دکتر مهرداد طرفدارحق – مهندس کریم روشن میلانی ، اصفهان،1385