تحقیق مقاله هادی های خطوط توزیع و انتقال

بهترین فلزات از نظر هدایت الکتریکی نقره و طلای سفید می باشد که به علت گرانی و کمیابی نمی توان از آن استفاده نمود. بنابراین فلزاتی که بعنوان هادیهای شبکه بکار می روند عبارتند از : مس ‚ آلومینیوم وفولاد که ممکن است به تنهایی یا بصورت ترکیبی از دو یا چند فلز بکار روند

مانند: مس ‚ فولاد و آلومینیوم/ فولاد.

مس: COPPER

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

آلومینیوم:

آلومینیوم بیشتر در خطوط انتقال بخصوص با ولتاژ قوی بکار می رود. دارای 5/99درصد آلومینیوم و 5/. درصد فلزات دیگر می باشد. ضریب هدایت آلومینیوم از مس کمتر ولی قیمت آن ارزانتر و وزنش سبکتر است. استحکام مکانیکی آن از مس کمتر و تاثیر عوامل جوی و رطوبت بر آن به مراتب بیشتر از مس است و در هوای مرطوب زود اکسیده         می شود.

الملک:

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 کمتر ولی مقاومت مکانیکی آن خیلی زیادتر می باشد.

آلومینیوم فولاد:

منظور هادی می باشد که در وسط یک مغز فولادی و اطراف آن رشته های آلومینیومی قرار دارند. مغز فولادی برای استحکام مکانیکی ورشته های آلومینیومی برای هدایت الکتریسیته می باشد.

مقاومت مخصوص این هادی دو برابر مس و مقاومت مکانیکی 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 کنند.

فولاد:

فولاد دارای مقاومت مکانیکی زیاد و قابلیت هدایت کمی می باشد و با اسپانهای بلند به کار میرود. در شبکه به عنوان سیم گارد به کار می رود و سیمهای فولادی که در هوای آزاد بکار میروند بایستی گالوانیزه باشند تا زود زنگ نزنند.

دسته بندی هادی ها:

هادیها به دو دسته تک رشته ای و چند رشته ای تقسیم می گردد. هادی تک رشته ای دارای یک دسته سیم و هادی چند رشته ای از یک گروه سیم که به هم تابیده شده مشتمل می باشد.

مقره های خطوط هوایی :

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

عایق نمودن هادیها نسبت به کراس آرم و پایه و درنتیجه زمین.

عایق نمودن هادیها نسبت به یکدیگر و ایجاد فاصله ایمن بین فازها

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

مزایای مقره شیشه ای نسبت به چینی:

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

اگر بشکند به تکه های کوچکی شکسته شده  وآن عیب را می توان از روی زمین مشاده کرد بنابراین تشخیص عیب در مقره های شیشه ای آسانتر از مقره های چینی است .

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

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

تنها عیب مقره شیشه ای این است که در اثر ضربه لبه های آن کاملا خرد شده و در عین اینکه یک حسن در مقابل عیب یابی است ‚ عیب بزرگ آن این است که بطور فوق العاده از قدرت عایقی آن زنجیره و مقره کاسته می شود.

شکست الکتریکی مقره :

به سه صورت ممکن است در مقره شکست الکتریکی رخ دهد:

تخلیه الکتریکی ( تخلیه قوس الکتریکی ) در هوای اطراف مقره که بر اثر کلید زنی ( قطع و وصل کلیدها ) و یا ساعقه بوجود می آید.

سوراخ شدن مقره که باعث تخلیه قوس الکتریکی از درون مقره  می گردد که این بیشتر به جنس مقره بستگی دارد.

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

انواع مقره ها :

مقره های سوزنی یا میخی

مقره های اتکایی یا ستونی

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

مقره های کششی مهار

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

مقره های سوزنی :

مقره سوزنی همانطور که از نامش پیداست روی یک پیچ یا پایه فولادی وصل می شود که مقره را در جای خود مثلا روی کراس آرم نگه می دارد و هادی نیز وسیله یک سیم اصلی روی مقره محکم میگردد‚ مقره های سوزنی ممکن است چینی یا شیشه ای باشند. مقره های شیشه ای یکپارچه بوده ولی نوع چینی تا ولتاژ 23کیلو ولت یکپارچه بوده وبرای ولتاژهای بالاتر بسته به مقدار ولتاژ چند تکه ساخته می شوند.

مقره سوزنی ساده:

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