دنیای الکترونیک

خطوط انتقا ل کاربرد بازوهای عا یقی پلیمری جهت فشرده تر کردن:

دور نما

 در حاليكه با گسترش شهرها، ميزان تقاضاي انرژي الكتريكي روند روز افزوني دارد، تهيه زمين جهت نصب خطوط انتقال و رعايت حريم الكتريكي، روز به روز مشكل‌تر مي‌شود. خطوط انتقال هوايي ‌در مناطق شهري، سطح ولتاژي بين 60 تا 150 kv دارند. با كاهش فضاي اشغالي اين خطوط اميد آن مي‌رود كه انتقال توان، وجهه مناسبتري به خود بگيرد.

هدف

هدف از اين پروژه، فشرده‌سازي خطوط انتقال kv 154 ( به عرض استاندارد m 8.5 و فاصله استاندارد فاز به فاز m 4.2 ) و كاهش عرض آنها به عرض خطوط 60 kv بوده است. هدف ديگري كه از انجام اين پروژه دنبال مي‌شد، كوچكتر كردن اندازه طول مقره و بازوهاي برج با جايگزيني مقره‌هاي پليمري به جاي مقره‌هاي سراميكي بوده است.

نتايج اصلي

دو نوع بازوي عايقي موجود است : نوع نخست كه نوع " آويزي " ناميده مي‌شود، از دو قسمت تشكيل شده است. اين دو قسمت عبارتند از: يك بخش معلق و يك بخش افقي. اين نوع بازوي عايقي، ساختار لولايي داشته و با تغييرات بار طولي، مي‌تواند جابجا شود. نوع دوم كه نوع "Line Post " يا خود ايستا ناميده مي‌شود، از سه بخش تشكيل شده است كه عبارتند از : يك بخش معلق و دو بخش افقي. اين نوع بازو، توانايي تحمل وزن هادي را در هنگام پارگي آن داراست. هر دو نوع از اين بازوها، طول اتصالي در حدود m 2.3 دارند. درجدول (1) ، خلاصه‌اي از مشخصات بازوهاي عايقي پليمري kv 154 آورده شده است. در شكل (1) نيز عكسهايي از اين دو نوع بازو نشان داده شده‌اند. نتايجي كه از اين ارزيابي مكانيكي- الكتريكي اوليه بازوهاي عايقي پليمري 154 kv حاصل شده‌اند، در زير آورده شده‌اند :

1- عملكرد مكانيكي

با توجه به آزمايشات مكانيكي انجام شده بر روي بازوهاي عايقي نوع LINE-POST ( خود ايستا ) حداكثر بار مكانيكي طولي قابل تحمل اين نوع از بازوهاي عايقي، بيش از 10 تن است كه اين مقدار، 5/2 برابر مقدار استاندارد آن مي باشد . بازوهاي عايقي در يك خط آزمايشي ( هادي Acer با مقطع mm² 410 ، با دو اسپان 150 متري ) قرار گرفته و دو آزمايش بر روي آنها انجام شد كه اين دو آزمايش عبارت بودند از : تست عملكرد در مقابل باد طبيعي و تست لرزش مصنوعي با ريختن برف يخ زده از روي خط.

بين تنش محوري توليدي در بازوي عايقي نوع Line-Post ( خود ايستا ) و بار طولي نا متعادل حاصل از اختلاف تنش ميان دو اسپان مختلف، رابطه جالبي وجود دارد. اين تنش محوري به اندازه كافي از سطح تنش محوري مجاز ( در حدود kgf/mm² 20 ) كوچكتر است. ( به شكل 2 رجوع كنيد ). تنش محوري ايجادشده در بازوهاي عايقي نوع معلق، كمتر از يك دهم تنش محوري ايجاد شده در بازوي نوع line-post ( خود ايستا ) است. در طرح مزبور، با نصب مقره هاي پليمري بين فازها درفواصل 75 متر از يكديگر، نوسانات هاديها كنترل شده و بدين ترتيب، فاصله بين فازها تا 3 متر كاهش يافت.

2- عملكرد سيستم عايقي

براي ارزيابي عملكرد سيستم عايقي، تستهايي از قبيل تست ولتاژ ضربه صاعقه ، كليدزني و ولتاژ فركانس قدرت، بروي آن انجام شد. باتوجه به نتايج حاصله، عملكرد سيستم عايقي از مقادير تعيين شده بالاتر بود ( به شكل 3 توجه كنيد)، استقامت سيستم در مقابل جريان خطا با استفاده از جريان خطايي برابر با KA 35.1 مورد آزمايش قرار گرفت كه در نتيجه آن هيچگونه صدمه‌اي به عايق وارد نشد. پس از انجام تست جريان خطا، استقامت عايقي تنها10 درصد كاهش يافت كه مقدار قابل قبولي است. نتايج بدست آمده از تستهاي فوق حاكي از آنست كه با تركيب بازوهاي عايقي مذكور و دكلهـاي عريض با پايه باريك ميتوان خطـوط فشـرده KV 154 را با عرض m 5.6 ( كه براي خطوطKv 60 مرسوم است ) احداث كرد. به اين ترتيب مي‌توان توان قابل انتقال را در يك دكل با عرض استاندارد، تا دو برابر افزايش داد.

فعاليتهاي آتي

ساخت بازوهاي عايقي مناسب براي تبديل خطوط kv 60 به خطوط kv 154 و بررسي عملكرد طولاني مدت بازوهاي عايقي از مواردي هستند كه پرداختن به آنها ضروري به نظر مي‌رسد.

جدول (1) - خلاصه مشخصات بازوهاي عايقي پليمري kv 154

در مقره‌هاي پليمري مورد استفاده، براي بالا بردن دوام مكانيكي، از هسته‌هاي GFRP استفاده شده است. مقره‌هاي مذكور با لايه‌هاي عايقي‌اي از جنس سيليكون رابر پوشانده شده‌اند. اين لايه‌ها در مقابل جريانهاي خزشي و جريانهاي نشتي مقاومند. در هر دو انتهاي مقره‌ها جهت محكم كردن روكشهاي عايقي بر روي هسته، از يراقهاي فلزي استفاده شده است.

ب- نوع Line-Post الف- نوع معلق

شكل (1) - مشخصات كلي بازوهاي عايقي پليمري 154 كيلوولت

فاصله افقي بين دو بازو در اين طرح برابر با 6/5 متر است كه اين مقدار، با فاصله موجود در خطوط انتقال 66 kv ، برابر است. در بازوهاي عايقي، يك بخش معلق وجود دارد كه بر روي دكل آويزان مي‌گردد. اتصال بازوهاي نوع خود ايستا به دكل، به كمك پيچ و مهره انجام مي‌گيرد. در نوع معلق براي جلوگيري از حركت بازو ، از مفصلهاي پروانه‌اي استفاده مي‌شود.

شكل ( 2 ) - تنش محوري اعمالي به يك بازوي عايقي 154 kv نوع Line-post در يكي از تستها

انجام تستها، نشان ميدهد كه بار نامتعادل طولي ( كه توسط باد و يا جهش هادي در كليه اسپانها ايجاد مي‌گردد ) و تنش محوري بازوي عايقي به هم مرتبطند.

شكل ( 3 ) - عملكرد الكتريكي يك بازوي عايقي 154 kv

نتايج بدست آمده، حاكي از عملكرد الكتريكي مناسب اين نوع بازوهاي عايقي مي باشند

منبع: principal research criepi.denken

آدرس : http://criepi.denken.or.jp