دانلود تحقیق انرژی برق

فصل اول

مقدمه

انجام هر کار یا فعالیتی مستلزم صرف مقداری انرژی است.

انرژی شیمیایی، انرژی حرارتی، انرژی مکانیکی و انرژی الکتریکی برخی از انواع مهم انرژی می باشنند.

انرزی الکتریکی به علت سهولت تولید وانتقال وتوزیع وبه علت تبدیل به انواع دیگر انرژی امروزه در جهان کاربرد بسیار وسیعی دارد.

نمونه ای از کاربرد های گوناگون آن عبارتند از:

الف) استفاده از انرژی الکتریکی به منظور تأمین روشنایی

انرژی الکتریکی در تأمین روشنایی خانه ها، مغازه ها، کارخانجات، ادارات و بیمارستان ها وغیره کاربرد دارد.

به علت وسعت این مورد استفاده وگوناگونی آن امروزه در مهندسی برق شاخه ای موسوم به مهندسی روشنایی به آن اختصاص یافته است.

ب) انرژی الکتریکی به منظور تولید حرارت

نمونه های از کاربرد انرژی الکتریکی به منظور تولید حرارت در اتوی برقی، فرهای آشپزخانه، آبگرمکن، انواع دستگاه های خشک کن وغیره می باشد.

پ) انرژی الکتریکی به منظور تأمین قدرت

این کاربرد بخش بسیار گسترده ووسیعی را در صنعت به خود اختصاص می دهد که به عنوان نمونه های از این کاربرد را می توان در کارخانجات، صنایع، اتوبوس های برقی، ماشین های لباسشوی، ظرفشوی، جاروب برقی وغیره نام برد.

با توجه به موارد مذکور درمی یابیم که انرژی الکتریکی در میان انواع دیگر انرژی ها داراری اهمیت زیاد وجایگاه ویژه ای می باشد.

کلیات

در این فصل بخش های اساسی یک سیستم قدرت الکتریکی، اهمیت سیستم های توزیع انرژی الکتریکی، اهم وظایف شرکت های توزیع وشبکه های الکتریکی از دید گاه های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است.

1-1- بخش های اساسی یک سیستم قدرت الکتریکی

هر سیستم قدرت الکتریکی از سه بخش اساسی، تولید وانتقال وتوزیع به شرح زیر تشکیل می شود:

الف) مراکز تولید یا نیروگاه ها: این مراکز انرزی الکتریکی را تولید می کنند.

ب) سیستم های انتقال انرژی الکتریکی: برای انتقال انرژی الکتریکی تولیدی که اغلب در فواصل دور از مراکز مصرف قرار دارند وهمچنین انتقال قدرت های بزرگ به مراکز مصرف از سیستم های انتقال استفاده می شود.

در حال حاضر در کشور ما، ولتاژهای انتقال 132kv،230kv، 400kv، می باشد.

پ) سیستم های توزیع انرژی الکتریکی: این سیستم ها انرژی الکتریکی مورد نیاز مشترکین خانگی، تجاری وبرخی از صنایع کوچک را به ولتاژ اولیه توزیع 20 کیلو ولت ویا 33 کیلو ولت(در مناطقی از ایران مانند منطقه خوزستان) ویا ولتاژ ثانویه توزیع 220 ولت تک فاز و380 ولت سه فاز تأمین می کنند

(تصاویر در فایل اصلی موجود است.)

 شکل (1-1) شمای کلی وتک خطی یک سیستم قدرت را نشان می دهد

2-1- اهمیت سیستم های توزیع در صنعت برق

اگر کل سرمایه گذاری در صنعت برق را 100% فرض کنیم سهم سرمایه گذاری در هر یک از بخش های تولید، انتقال وتوزیع حدوداً به شرح زیر است:

سرمایه گذاری در بخش تولید حدوداً 40%

سرمایه گذاری در بخش انتقال حدوداً 20%

سرمایه گذاری در بخش توزیع حدوداً 40%

بنابر این ملا حضه می شود که قسمت عمده سرمایه گذاری در صنعت برق هرکشور به بخش های تولید وتوزیع اختصاص دارد وبخش توزیع یک درصد سرمایه گذاری حدود□ برابر درصد سرمایه گذاری در بخش تولید را در بر می گیرد.

از این رو می توان  گفت که سیستم های توزیع جایگاه ویژه ای را در صنعت برق هر کشور دارا می باشند وبدین جهت است که ضرورت دارد برنامه ریزی وطراحی این سیستم ها به طور بهینه واقتصادی انجام پذیرد تا برگشت سرمایه دچار مشکل نگردد.

3-1- اهم وظایف شرکت های توزیع برق

اهم وظایف شرکت های توزیع برق عبارتند از:

● ارائه خدمات با کیفیت قابل قبول یعنی تأمین ولتاژ ثابت وفرکانس ثابت جهت مصرف کننده.

برای اینکه ولتاژ قابل قبول در دو سر مصرف کننده تأمین شود افت ولتاژمجاز نبایستی در قسمت های مختلف شبکه توزیع از درصد معینی تجاوز کند(موضوع بحث، در بخش محاسبات)، (اهمیت تأمین فرکانس ثابت، در مباحث پایداری سیستم های قدرت مورد بررسی قرار می گیرد که خارج از مبحث این کتاب می باشد).

 

 

● تداوم سرویس

خاموشی وقطع برق در سیستم به خوبی طراحی شده نباید وجود داشته باشد  مگر در اثر حوادث کاماً استثنایی

● سازگاری تعرفه ها با تعرفه های بین المللی

● ایمن بودن شبکه توزیع

در همه کار های روزمره زندگی باید ایمنی مد نظر باشد به خصوص در شبکه های برق که عدم رعایت ایمنی خسارات جانی ومالی جبران ناپذیری به همراه خواهد داشت.

نظر به اهمیت موضوع ایمنی در شبکه های برق، در فصل نهم بخشی به ایمنی فنی اختصاص داده شده است.

4-1- تعریف شبکه

هر گاه به وسیله سیم کشی چند مصرف کننده یا چند بسته از آنها از جریان برق استفاده کنندسیم کشی را شبکه نامند

 ۞ 1-4-1- شبکه توزیع

شبکه توزیع، انرژی مورد نیاز مشترکین خانگی، تجاری وبرخی از صنایع کوچک را تأمین می کند.

5-1- شبکه های الکتریکی از نظر های مختلف

شبکه های الکتریکی از نظر طبیعت، از نظر تعداد سیم، از نظر نوع اتصال واز نظر ساخت به شرح زیر تقسیم بندی می شوند:

۞ 1-5-1-  شبکه های الکتریکی از نظر طبیعت

شبکه های الکتریکی از نظر طبیعت به شبکه های جریان متناوب[1] (AC)وشبکه های جریان مستقیم [2] (DC)  

۞ 2-5-1- شبکه های الکتریکی از نظر تعداد سیم

تقسیم بندی شبکه های الکتریکی از نظر تعداد سیم به طور متداول به شرح زیر است:

الف) شبکه های توزیع جریان مستقیم

شبکه های توزیع جریان مستقیم مطابق شکل های (2-1) و(3-1) به ترتیب دو سیمه وسه سیمه می باشند.

در شبکه سه سیمه جریان مستقیم، اختلاف پتانسیل بین دو سیم خارجی دو برابر اختلاف پتانسیل بین یک سیم خارجی و سیم میانی است.

(تصاویر و فرمول ها در فایل اصلی موجود است )

3-5-1- شبکه های الکتریکی از نظر نوع اتصال

شبکه های الکتریکی از نظر نوع اتصال به سه دسته به شرح زیر تقسیم بندی می گردنند:

الف) شبکه های باز یا شعاعی

سبکه های باز یا شعاعی[1] ( رادیال) شبکه های هستند که در آن ها مصرف کننده ها فقط از یک طرف تغذیه می شوند شکل(9-1) .درشبکه باز یا شعاعی  اگر قسمتی از شبکه معیوب گردد با توجه به محل عیب،  یک یا تعدادی از مصرف کنندگان تا برطرف شدن نقص بدون برق می گردند.

در این نوع شبکه مقدار خاموشی بیشتر وافت ولتاژ در انتهای خط نسبتاً زیاد است.

شبکه های باز یا شعاعی برای مناطق کم جمعیت و روستاهای که قطع برق باعث خسارات مالی فراوانی نمی شود مورد استفاده قرار می گیرد.

سبکه های باز یا شعاعی ( رادیال) شبکه های هستند که در آن ها مصرف کننده ها فقط از یک طرف تغذیه می شوند شکل(9-1) .درشبکه باز یا شعاعی اگر قسمتی از شبکه معیوب گردد با توجه به محل عیب، یک یا تعدادی از مصرف کنندگان تا برطرف شدن نقص بدون برق می گردند.

شبکه های باز یا شعاعی برای مناطق کم جمعیت و روستاهای که قطع برق باعث خسارات مالی فراوانی نمی شود مورد استفاده قرار می گیرد.

ب) شبکه های مسدود یا حلقوی در محل هایی که قطع اتفاقی جریان برق مجاز نمی باشد جهت بالا بردن ضریب اطمینان کار شبکه از دو سو تغذیه می شود.

در این صورت، با از کار افتادن یکی از دو خط تغذیه کننده، قدرت مورد نیاز مصرف کننده ها از سمت دیگر تأمین می گردد.

عملکرد شبکه های حلقوی مانند عملکرد شبکه های از دو سو تغذیه شونده می باشد با این تفاوت که در یک شبکه حلقوی ابتدا و انتهای خط به یک نقطه تغذیه کننده متصل می باشد.

شکل های(10-1 الف وب) نمونه ای از چنین شبکه ای را به ترتیب تغذیه شونده از طریق مولد وتغذیه شونده به وسیله ترانسفورماتور نشان می دهد.

شبکه های حلقوی در مقایسه با شبکه های باز دارای ضریب اطمینان بالاتری می باشند.

(با از کار افتادن یک سوی تغذیه امکان تغذیه مصرف کنندگان از سوی دیگر وجود دارد).

هزینه احداث شبکه های حلقوی از شبکه های باز یا شعاعی بیشتر ومحاسبات آن مشکل تر است.

از شبکه های حلقوی در شهرها ومناطق نسبتاً پر اهمیت که تداوم برق رسانی به آنها مهم است استفاده می گردد.

پ) شبکه های مرکب، تار عنکبوتی یا غربالی شبکه های تار عنکبوتی شبکه هایی هستند که در آنها هر مصرف کننده از چندین سو و حداقل از سه سو تغذیه می شوند شکل های(11-1 الف و11-1 ب و11-1 پ).

ضریب اطمینان کار این شبکه ها بسیار بالا بوده واز نظر اقتصادی گران تمام می شوند.

کاربرد شبکه های غربالی در شهرهای بزرگ وتأسیسات مهم از قبیل کارخانجات بزرگ، فروشگاه های بزرگ، ساختمان های اداری بزرگ ومناطق حساس می باشد.

برای این مصرف کنندگان، خاموشی وقطع برق باعث خسارات مالی واحتمالاً جانی جبرا ن ناپذیری می شود.

برای ساختمان های مرتفع، از شبکه های تار عنکبوتی سه بعدی مطابق شکل(11-1 پ) استفاده می گردد.

طرح شبکه های غربالی نیاز به محاسبات دقیق دارد وقبل از هر چیز باید شدت جریان هایی که در موقع اتصالی پیش می آیند به طور دقیق محاسبه گردند.

لازم به ذکر است که انجام این محاسبات به طور دستی کاری بسیار مشکل ووقت گیر است ولی امروزه با استفاده از کامپیوتر های پر توان وبا سرعت زیاد چنین محاسباتی به سهولت ودر زمان بسیار کوتاهی انجام می پذیرد.

۞ 4-5-1- شبکه های الکتریکی از نظر ساخت شبکه های الکتریکی از نظر ساخت به دو دسته تقسیم بندی می شوند: *شبکه های هوایی ومتعلقات مربوطه * شبکه های زمینی(کابل های زمینی) ومتعلقات مربوطه انتخاب هر یک از این دو نوع شبکه، با توجه به عواملی از قبیل (طول مسیر، نوع مسیر، محدودیت عرضی مسیر).

تراکم جمعیت، عامل اقتصادی وزیبایی محیط انجام می پذیرد.

به طور خلاصه مزایای هریک از این دو نوع شبکه به شرح زیر است: الف) شبکه های هوایی.

مزایای شبکه های هوایی عبارتند از : احداث این شبکه ها آسانتر است.

هزینه احداث این شبکه ها کمتر است.

عیب یابی ورفع عیب از این شبکه ها آسانتر است.

عیب یابی این شبکه ها کم هزینه تر وبرای عیب یابی نیاز به افراد متخصص ندارد.

(بیشتر عیوب با چشم دیده می شود).

عیوب شبکه های هوایی عبارتند از: به زیبایی محیط لطمه می زند.

شبکه های هوایی در معرض خطرات جوی از قبیل برف، باران، یخ ورعد وبرق وخطرات غیر جوی از قبیل برخورد پرندگان با سیم ها، شاخه درختان وافتادن اجسام بر روی سیم ها قرار می گیرد که این خطرات موجب بروز اتصالی شده ودر نتیجه قطع خطوط شبکه را به همراه خواهد داشت.

ایمنی شبکه های هوایی کمتر از شبکه های زمینی است.

ب) شبکه های زمینی مزایا ومعایب شبکه های زمینی عبارتند از: به حفظ زیبایی شهر ها کمک می کند.

دارای ایمنی بیشتری نسبت به شبکه های هوایی است در نقاط پر جمعیت وبا تراکم بار زیاد ودر خیابان های که ساختمان هایش چندین طبقه وچسبیده به هم هستند به همین دلیل ایمنی، استفاده از شبکه های زیر زمینی الزامی است.

کمتر در معرض خطراتی قرار می گیرد که شبکه های هوایی را تهدید می کند.

عیوب شبکه های زمینی عیب یابی شبکه های زمینی زمان بیشتری می برد.

برای عیب یابی سریع وموفق نیاز به دستگا ه ها وتجهیزات عیب یابی مدرن وگران قیمت است.

هزینه احداث شبکه های زمینی زیادتر از شبکه های هوایی است وبا افزایش ولتاژ سریعاً افزایش می یابد.

یادآوری می شود نوع مسیر در انتخاب هر یک از این دو نوع شبکه نیز موثر است.

به عنوان مثال با توجه به حریم مورد نیاز در باند فرودگاه، در این مکان استفاده از شبکه زمینی الزامی بوده در حالی که به منظور رعایت حریم عرضی راه آهن استفاده از شبکه هوایی الزامی است.

خلاصه مطالب فصل یکم هر سیستم قدرت الکتریکی از سه بخش اساسی، مراکز تولید یا نیروگاه ها، سیستم های انتقال وسیستم های توزیع انرژی الکتریکی تشکیل می شود.

ازآن جای که سیستم های توزیع حدود40% سرمایه گذاری در صنعت برق هر کشور را به خود اختصاص می دهند.

طراحی بهینه وبهره برداری صحیح از این سیستم ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

اهم وظایف شرکت های توزیع تأمین ولتاژ وفرکانس ثابت جهت مصرف کننده، تداوم برق رسانی وسازگاری تعرفه ها با تعرفه های بین المللی وایمن بودن شبکه توزیع است.

به دلایل مزایای متعدد جریان متناوب، از این جریان در جهان ودر کشور ما جهت توزیع انرژی الکتریکی استفاده می شود.

ولتاژهای فشار ضعیف در کشور ما v220 تک فاز v380 سه فاز ودر سطح ولتاژ فشار متوسطkv 20 توسط وزارت نیرو استاندارد شده است.

در کشور ما شبکه توزیع انرژی الکتریکی به صورت دو سیمه متناوب(فاز ونول)، سه سیمه(فازهایRو S و T)، چهار سیمه(R و S و Tونول) وپنج سیمه( R و S و Tونول ومعابر) می باشد.

شبکه های الکتریکی از نظر نوع اتصال به شبکه های باز یا شعاعی، شبکه های مسدود یا رینگ یا حلقوی، وشبکه های تار عنکبوتی (چند سو تغذیه) تقسیم می گردند.

ضریب اطمینان شبکه های چند سو تغذیه نسبت به سایر اتصال ها بالاتر است.

به منظور تداوم برق رسانی توصیه می شود که از شبکه های چند سو تغذیه در سیستم های توزیع انرژی الکتریکی استفاده شود.

ساختار شبکه های توزیع ترکیبی است از شبکه های هوایی وزمینی، نسبت استفاده از این دو سیستم به عوامل گوناگونی بستگی دارد که در مسائل فنی طراحی شبکه ها دخالت داشته ویا از نظر اقتصادی تعیین کننده بوده اند.

شبکه های هوایی در مقایسه با شبکه های زمینی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر هستند ولی بخش اقتصادی فقط یک بعد بررسی طرح ها است.

عمده ترین عواملی که سبب استفاده از سیستم های زمینی می شود محدودیتی است که شبکه های هوایی به دلایل گوناگون دچار آن است.

این محدودیت ها باعث می شود که طراحان شبکه های الکتریکی استفاده از کابل های زمینی را ترجیح دهند.

عمده ترین عواملی که موجب انتخاب سیستم های زمینی می شود عبارتند از: شرایط جغرافیایی وعوامل تأثیر گذار، ناشی از شرایط محیطی مانند وضعیت باد، یخ، باران، برف وامکان برخورد صاعقه.

سیستم های هوایی در معرض برخورد اجسام خارجی قرار می گیرند مانند درختانی که در مسیر خطوط است.

قابلیت اطمینان در سیستم های زمینی بالا است ودر صورتی که در مرحله طراحی واجرا دقت های لازم صورت گیرد، برای سال ها سیستم بدون پرداخت هزینه های نگهداری قابل استفاده است.

پایه های سیستم های هوایی در معرض برخورد با وسایل نقلیه است وباعث خطرات جانی وخسارات مالی به شهروندان می شود.

در صورتی که شبکه های زمینی این مشکات را ندارند.

ایجاد فضای لازم برای حفظ حریم خطوط در مناطق شهری وبه ویژه در بافت قدیم شهر ها اغلب ناممکن است ودر عمل به علت عدم رعایت حریم ممکن است خطرات جانی برای ساکنان به وجودآید.

به دلیل عریانی سیم های برق در سیستم هوایی از نظر ایمنی در مرتبه پایین تری نسبت به شبکه های زمینی قرار دارند.

در مناطق شهری با بار زیاد مجبور به استفاده از پست های زمینی هستیم.

ورود وخروج کابل های زمینی از پست ها تا خطوط هوایی الزامی ونگهداری سر کابل ها، بالاخص اگر کابل روغنی باشد، نیاز به بازدیدهای دوره ای منظم وتوجه کافی دارد.

در شهرهای بابار متراکم ناچار به افزایش سطح مقطع هادی های خطوط هوایی هستیم که باعث می شود خطوط هوایی با بار سنگین تر داشته باشیم.

در نتیجه فاصله پایه ها کمتر ومیزان یراق آلات افزایش می یابد واز نظر منظره عمومی به زیبایی شهر لطمه بیشتری خواهد زد.

در شبکه های هوایی اتصال شبکه از قبیل جمپرها به خصوص در شبکه های که به صورت برق دار تعمیر می شود باز شده وقطع برق موجب نبود تداوم در امر سرویس دهی به مشترکین می شود.

استفاده غیر مجاز از شبکه های فشار ضعیف هوایی به دلیل در دسترس بودن شبکه ها آسانتر ورایج تر است وجلوگیری ازآن علاوه بر داشتن هزینه موجب تنش های موضعی اجتماعی می گردد.

اغلب گفته می شود که شبکه زمینی نیاز به افراد متخصص وکارگران ماهر دارد وهمچنین از نظر عیب یابی وتعمیرات زمان بیشتری نسبت به شبکه های هوایی می برد واز این نظر مقرون به صرفه نیست.

لیکن اگر میزان اتفاقات وحوادث وخرابی ها را مد نظر قرار دهیم وتوجه کافی به این نکته مبذول کنیم که از نظر هزینه های تعمیرات به دفعات زیاد شبکه های هوایی وهمچنین ضررهای ناشی از عدم فروش برق در اثر خرابی مکرر پی خواهیم برد که این نقیصه شبکه های زمینی قابلیت این را دارد که ارآن چشم پوشی کنیم.

فصل دوم سیم های هوایی وکابل های زمینی و متعلقات مربوطه در این فصل سیم های هوایی ومتعلقات مربوطه، همچنین کابل های زمینی ومتعلقات مربوطه به شرح زیر مورد بررسی قرار می گیرند.

1-2- هادی ها ارتباط مولد ومصرف کننده فقط از طریق اجسام هادی(فلزات) امکان پذیر می باشد.

بنابراین هادی ها یکی از اجزاء اصلی شبکه محسوب می گردند.

یک هادی خوب بایستی داراری مشخصات زیر باشد: دارای قابلیت هدایت الکتریکی بالا(یا مقاومت ویژه کم) باشد.

دارای استحکام مکانیکی زیاد باشد.

انعطاف پذیر باشد.

استقامت شیمیایی داشته باشد.

مس وآلومینیم از جمله فلزاتی هستند که دارای مشخصات فوق می باشند.

۞ 1-1-2- مس چون چگالی جریان هادی مسی زیاد است برای یک جریان نامی معین سطح مقطع کوچکتر داشته ودر نتیجه در خطوط هوایی سطح کمتری در برابر فشار باد خواهد داشت.

استقامت کششی آن را می توان با افزودن مقدار کمی(حدود1%) کادمیوم بالا برد.

سه نوع سیم مسی در شبکه های برق به شرح زیر مورد استفاده قرار می گیرد.

الف) مس سخت یازده شده که داری مقاومت مکانیکی بالا بوده وحداقل مقاومت کششی آن می باشد بار مکانیکی مجاز مس سخت 14 تا است.

ب) مس نیمه سخت دارای مقاومت مکانیکی وقابلیت هدایت نسبتاً خوبی بوده ومقاومت مکانیکی آن در حد گسیختگی می باشد.

در شبکه های فشار ضعیف با توجه به این که جریان زیاد می باشد مقرون به صرفه تر است که از مس سخت ویا مس نیمه سخت به صورت هادی های لخت استفاده شود.

پ) مس نرم که ازآن برای محکم کردن سیم روی مقره (اصلی نمودن سیم روی مقره) استفاده می گردد.

هادی های مسی به صورت افشان یا مفتولی بوده که سطح مقطع نوع مفتولی آن معمولاً تا حداکثر 10 میلی متر است.

۞ 2-1-2- آلومینیم آلومینیم هادی دیگری است که در شبکه های الکتریکی از آن استفاده می شود از آن جای که وزن مس نسبت به آلومینیم بیشتر است.

مس در اسپان ها، فلش(شکم) بیشتری ایجاد نموده ودر نتیجه هزینه پایه ها را بالاتر می برد بنابراین در خطوط انتقال انرژی اقتصادی تر است که از آلومینیم استفاده گردد.

قابلیت هدایت الکتریکی آلومینیم از مس کمتر ولی قیمت آن ارزان تر است تأثیر عوامل جوی ورطوبت بر روی آن به مراتب بیشتر از مس بوده ودر هوای مرطوب زود اکسیده می شود.

استحکام مکانیکی آلومینیم از مس کمتر است حداکثر مقاومت کششی آن بوده وبار مکانیکی مجازآن می باشد.

از این رو برای افزایش استحکام مکانیکی آلومینیم، آن را به صورت آلیاژ یا آلومینیم فولاد به شرح زیر به کار می برند: الف) آلملک این فلز که در آلمانی به آلدرای معروف است.

از آلیاژی به مقدار 3/98% آلومینیم وبقیه از منیزیم وسلسیم تشکیل می شود.

قابلیت هدایت الکتریکی آلملک 10% از آلومینیم خالص کمتر ولی استحکام مکانیکی آن خیلی زیادتر می باشد.

ب) آلومینیم فولاد (ACSR) هادی آلومینیم فولاد از یک یا چند مغزه فولادی تشکیل شده که از اطراف آن رشته های آلومینیومی قرار دارند.

مغز فولادی برای افزایش استحکام مکانیکی ورشته های آلومینیومی به منظور هدایت الکتریکی است.

به منظور جلوگیری از زنگ زدگی وهمچنین خوردگی بین سیم های فولادی و آلومینیومی بایستی از فولاد گالوانیزه استفاده شود.

لازم به ذکر است که هادی آلملک نسبت به هادی آلومینیم فولاد دو عیب دارد: اول این که قابلیت انبساط آن بیشتر است، بنابراین مجبوریم پایه های بلندتری انتخاب کنیم.

دیگر این که سبکتر از آلومینیم فولاد می باشد در نتیجه، در مقابل باد انحراف بیشتری داشته وبنابراین بایستی از اسپان های (فاصله افقی بین دو پایه) کوتاه تری استفاده گردد.

در جدول(1-2) برخی از پارامترهای سیم های آلومینیم ومس با یک دیگر مقایسه شده اند.

جدول(1-2) مقایسه سیم های مسی وآلومینیم بایک دیگر در زیر نکاتی چند آمده است: ابزار کار عبارت است از: دستگاه پرس هیدرولیکی مخصوص فولاد وآلومینیم فک های متناسب با مقطع سیم اره آهن بر(یا لوله بر) برس سیمی نرم وپارچه آستری وسایل مورد نیاز: بوش آلومینیمی بوش فولادی ظرف پلاستیکی محتوی ماده خمیری شکل مخصوص میخ پرچ های مربوطه بوش دستور العمل استفاده از بوش اسپلایس در پیوست 1 آمده است.

2-2- انواع سیم گیر انواع سیم گیر عبارتند از : الف) سیم گیر سه پیچ جهت سیم های آلومینیم فولاد تا مقطع 70 میلی متر مربع ب) سیم گیر پنچ پیچ جهت سیم های آلومینیم فولاد از مقطع 70 میلی متر مربع به بالا ۞ 1-2-2- قطعات یک سیم گیر قطعات سیم گیر عبارتند از: الف) بدنه سیم گیر که جنس آن از آلومینیم می باشد.

ب) مغزی پ) پیچ یو(U) شکل ت) واشر فنری ث) پین ج) اشپیل 3-2- پایه ها پایه ها وسایلی هستند که سیم های هوایی را از دسترس دور نگه داشته وبرای حمل این سیم ها به کار می روند.

طول پایه با در نظر گرفتن فاصله آزاد سیم از زمین انتخاب می شود واین فاصله نباید از مقدار استاندارد کمتر گردد.

پایه بایستی دارای خواص زیر باشد: از نظر مکانیکی قوی بوده ودارای ضریب اطمینان 5/2 تا 3 باشد.

پایه بدون کم شدت مقاومت آن، از نظر وزن سبک باشد.

ارزان باشد.

دارای عمر طولانی(بادوام) باشد.

پایه ها به سه دسته چوبی، بتونی وفولادی تقسیم می شوند.

۞ 1-3-2- پایه های چوبی در شبکه های فشار ضعیف و فشار متوسط ودر جایی که چوب فراوان است از این پایه ها می توان استفاده نمود.

در شبکه فشار متوسط که به استحکام ومقاومت بیشتری نیاز می باشد از بازوها یا بریس هایی(بست) که به شکل (×) می باشند.

به عنوان پشت بند استفاده می گردد، همچنین در شبکه های بیست کیلو ولت در صورتی که به دلیل دره های عریض وطویل اسپان بلندی انتخاب شده باشد پایه های چوبی را در دو طرف اسپان مربوطه به شکل H به کار می برند ومعمولاً تیرهای هر دو طرف را دداند می نمایند.

پایه های چوبی دارای مزایای زیر می باشند: پایه های چوبی عایق طبیعی خوبی هستند.

در مناطقی که چوب فراوان می باشد، ارزان تر تمام می شود.

به علت سبکی آنها، حمل ونقل آن ها آسانتر است.

۞ 1-1-3-2- انواع پایه های چوبی سه نوع چوبی که در جهان ودر ایران نیز برای پایه های چوبی استفاده می شود عبارتند از: الف) درخت سرو آزاد بادوام ترین نوع پایه بوده وپر از گره های کوچک می باشد ولی سبک، محکم ونسبتاً راست ومخروطی شکل است.

ب) درخت شاه بلوط پایه ای محکم وبا دوام ودارای گره هایی کمتر از سرو بوده ولی کج وناصاف می باشد.

چوب های سرو شاه بلوط به کندی می پوسند.

پ) درخت کاج درخت کاج معمولاً به رنگ زرد ومخروطی شکل است وبه خاطر ظاهر خوب واستقامت کافی، بیشتر از دو نوع چوب دیگر مورد استفاده قرار می گیرد.

۞ 3-1-3-2- طبقه بندی پایه های چوبی پایه های چوبی را بر حسب حداقل محیط یا قطر در 30 سانتی متر از راس تیر وحداقل محیط یا قطر در 183 سانتی متر از انتهای تیر به هفت طبقه تقسیم می کنند.

جدول (2-2) برای این که تیری در یک طبقه قرار گیرد بایستی حتماً هر دو شرط را تواماً داشته باشد.

طبقه های 1و2 را تیر چوبی سنگین وطبقه های 3و4 را تیرچوبی نیمه سنگین وطبقه های 5و6و7 را تیر چوبی سبک می نامند.

ضمناً طبقه یک سنگین ترین وطبقه هفت سبک ترین یا لاغرترین تیر چوبی می باشد.

جدول(2-2) مشخصات تیرهای چوبی 9 و 12 متری ۞ 4-1-3-2- گام پایه های چوبی عمل تراش یا بریدن قسمتی از تیر به منظور جادادن کراس آرم را گام می گویند.

در بعضی موارد این گام ازیک شکاف نسبتاً مقعر به عمق 5/12 میلی متر درست شده که برای جلوگیری از تکان خوردن کراس آرم ایجاد می شود.

شکل(1-2) ۞ 5-1-3-2- برش معمولاً سرپایه ها راقبل از اشباع برش می دهند.

این عمل برای جلوگیری از تراکم یخ برف که باعث پوسیدگی تیر می شود انجام می گیرد.

این برش معمولاً به دو صورت مطابق شکل های(2-2 الف) و2-2 ب) انجام می شود.

۞ 2-3-2- پایه های بتنی امروزه پایه های بتنی تقریباً جای پایه های چوبی را گرفته اند زیرا هم از نظر شکل جالب تر وهم بادوام تر می باشند.

این پایه ها نسبت به پایه های چوبی سنگین تر بوده وحمل ونقل آن ها گران تر تمام می شود ولی از نظر مکانیکی بسیار قوی بوده وعمر بیشتری دارند.

این پایه ها به خوص در جاهایی که عمر تیر چوبی به دلیل مواد خورنده زمین کم می باشد مورد استفاده قرار می گیرند.

۞ 1- 2-3-2- تقسیم بندی تیرهای بتنی تیرهای بتنی به دو دسته توپر وتوخالی به شرح زیر تقسیم بندی می گردند: الف) پایه های بتنی توپر پایه های بتنی توپر از میله گردهای بلند وبتن تشکیل شده است ومعمولاً به شکل H یا چهار گوش می باشند وپله هایی در قسمت های مادگی آن وجود دارد از نظر بلندی به دو دسته 9 متری و12 متری واز نظر تحمل قدرت مکانیکی به سه دسته 200 و 400 و800 کیلوگرم نیرویی تقسیم می شوند.

منظور از تیر بتنی 200 کیلوگرمی این است که نیروی مجازی که می توان بر روی نری تیر در 30 سانتی متر از راس تیر(تقریباً محل اتصال کراس آرم به تیر) وارد کرد 200 کیلوگرم نیرو می باشد که 40% نیروی نهایی تیر است.

ب) پایه های بتنی نوع توخالی پایه های بتنی توخالی بدین ترتیب ساخته می شوند که میله گردهای مقاوم وبتن را در داخل محفظه مخروطی شکل با طول مورد نظر می ریزند وسپس به وسیله یک ماشین مخصوص مناسبی برای مدت 10 تا 15 دقیقه آن را می چرخانند.

این عمل باعث می شودکه بتن به وسیله نیروی گریز از مرکز به طرف خارج فشرده گردد ودر داخل توخالی بشود.

پایه های بتنی توخالی سبک تر از نوع توپر می باشند.

پایه های بتنی توخالی به شکل گرد بوده وازنظر جدول(3-2)مشخصات پایه های سیمانی 9 و12 متری در محل ونصب پایه های بتنی نکات ایمنی زیر باید رعایت شوند: هنگام بلند کردن پایه های بتنی به وسیله جرثقیل بایستی قلاب یا زنجیر در مرکز ثقل تیر بسته شود.

هنگام نصب پایه بتنی نبایستی تا زمانی که عملیات کوبیدن اطراف پایه خاتمه نیافته است جرثقیل پایه را رها کند.

نبایستی پایه های بتنی را از سمت مادگی به روی زمین خواباند زیرا اگر زمین ناصاف باشد باعث شکستن تیر می شود.

اگر از قلاب برای بلند کردن پایه استفاده شود نبایستی یک مرتبه پایه از جا برداشته شود زیرا باعث خرد شدن بتن در محل آویز قلاب می گردد.

چون مادگی تیرهای بتنی قابلیت تحمل نیرو را ندارد نبایستی از سمت مادگی در سر ۞ 3-3-2- پایه های فولادی در جاهای که به قدرت زیادی نیاز باشد از پایه های فولادی استفاده می شود.

معمولاً پایه های فولادی به دو نوع لوله ای یا اسکلتی ساخته می شود.

نوع لوله ای آن شامل چند قسمت لوله ای شکل است.

که با قطرهای مختلف روی یک دیگر سوار می شوند ونوع ساختمانی(اسکلتی) آن از چندین نبشی فولادی تشکیل شده که به یک دیگر پیچ یا جوش شده اند.

عمر پایه های فولادی نسبتاً زیاد است ودر معرض حمله حشراتی مانند موریانه قرار نمی گیرند، این پایه بایستی گالوانیزه باشند.

۞ 4-3-2- نصب پایه ها حفر چاله برای یک پایه باید به نحوی باشدکه بتواند کلیه ی نیروها ولنگرهای وارده را تحمل کرده وپایه را همچنین استوار در خاک نگهدارد.

برای حفر چاله بایستی عوامل زیر را در نظر گرفت: اندازه طول وقطر پایه جنس زمین وزن ونیرو های کششی ۞ 1- 4-3-2- جنس زمین به طور کلی، وزارت نیرو زمین ها را از نظر جنس زمین به سه دسته به شرح زیر تقسیم می کند.

الف) زمین های سست که به راحتی با کلنک کنده می شوند.

ب) زمین های سفت که به سختی با کلنک کنده می شوند.

پ) زمین های سنگلاخ که برای کندن چاله احتیاج به دینامیت یا کمپرسور می باشد.واز تخت سنگ های سخت ویک پارچه تشکیل می گردد.

۞ 5-3-2- عمق چاله استفاده نمود.به طور کلی عمق چاله بایستی به اندازه 10% طول کل تیر به اضافه 60 سانتی متر باشد.

برای تیر 9 متری: (2-2) برای تیر 12 متری: (3-2) البته بایستی توجه داشت که عمق چاله در زمین های بسیار سخت وتخته سنگ ها لازم نیست که به اندازه عمق چاله در زمین های خاکی باشد.

همچنین برای نصب تیر در زمین های شنی وباتلاقی بایستی عمق چاله را بیشتر در نظر گرفت.

۞ 6-3-2- ابعاد گودها عمق گودال ها را می توان از فرمول تجربی زیر تعیین نمود: (4-2) که در آن h عمق گودال بر حسب سانتی متر l طول پایه بر حسب سانتی متر است.

ابعاد گودها برای پایه های 9 متر ومهار فشار ضعیف در جدول(4-2) آمده است.

حدول(4-2) ابعاد گودها برای پایه های 9 متری ومهار فشار ضعیف جدول (5-2)ابعاد گودها برای پایه های 12 متری ومهار فشار قوی ۞ 7-3-2- طریقه نصب پایه در داخل گودال مطابق شکل بایستی پایه را در وسط گود قرار داده تا اطراف آن را بتوان با سنگ لاشه پرکردپایه را توسط شاقول بایستی طوری تنظیم کرد که پایه عمود بر زمین باشد.مثلاً برای تیر ها ی 9 متری که عمق گود آن 150 سانتیمتر است ابتدا حدود 40 سانتیمتر از گود را با سنگ لاشه پر کرده وسپس شروع به ریختن شفته آهک یا مخلوط آب وخاک می نماییم به طوری که پس از پر کردن خلل و فرج بین سنگ لاشه ها حدود 10 سانتیمتر روی سنگ لاشه ها را بپو شاند به همین ترتیب سه لایه پر می کنیم تا تمام گود پر گردد وپای تیر را نیز به طور سطح شیب دار ایجاد می کنیم تا پای تیر به وسیله آب باران شسته شود، شکل(3-2).البته اگر برای نصب پایه از بتن استفاده شود پایداری پایه به مراتب بیشتر از شفته آهک خواهد بود ولی هزینه آن بیشتر می باشد.

محاسبه خاک براری ،سنگ لاشه و مقدار آهک یا سیمان جهت پر کردن گودها در پیوست شماره 2 آمده است 4-2-مقره ها هادی های شبکه های توزیع هوایی توسط عایقی که آن ها را مقره می نامیم به پایه ها اتصال دارند و از یکدیگر مجزا می شوند.به طور کلی علت استفاده از مقره ها در شبکه ها به دلیل زیر است: الف) عایق کردن سیم ها نسبت به کراس آرم و پایه و در نتیجه زمین ب) عایق نمودن سیم ها نسبت به هم دیگر و ایجاد فا صله ایمن بین فازها مقره ها بایستی دارای استقامت الکتریکی ومکانیکی خاصی باشند تا بتواند علاوه بر نیروهای مختلف مکانیکی(فشار،کشش وخمش) که به آن ها وارد می شود در نا مناسب ترین شرایط (باران، مه، شبنم و آلودگی) بتواند فشار الکتریکی وارده مانند: ولتاژ دائمی خط و ولتاژهای ضربه ای ( در اثر رعد و برق و کلید زنی) را نیز تحمل کنند.

استقامت مکانیکی مقره ها بستگی به جنس و ضخامت عایق و استقامت الکتریکی آن بستگی به جنس، طول و شکل مقره دارد.

۞ 1-4-2- انواع مقره از نظر جنس از دو نوع مقره یکی چینی و دیگری شیشه ای به شرح زیر در شبکه های توزیع استفاده می شود.

الف) مقره چینی مواد اولیه مقره چینی فلدسپا ت، کا ئو لین (خاک چینی) و کوارتز است که با یک نسبت معین بایستی آن ها را ترکیب نمود و طی مراحلی ودر کوره های مخصوص آن را به شکل مقره مورد نظر در آ ورد .

کلیه مقره های چینی دارای پوششی از لعاب شیشه یا دره ذوب پا ئین هستند که به رنگ سفید یا قهوه ای یا سبز می با شد.

لعاب علاوه بر این که استقا مت مکا نیکی مقره را تا حدودی با لا می برد بائث صیقلی شدن سطح خارجی مقره نیز می گردد.

در نتیجه قدرت چسبند گی ذرات خارجی (گرد و خاک و دوده) به آن کم می شود و در اثر باران و باد به سادگی تمیز و شسته می شود.

همچنین باعث می شود که فشار الکتریکی به طور یک نواخت در تمام سطح آن منتشر گردد.