تحقیق بررسی اصول سيم كشي هوايي

دسته بندي : فنی و مهندسی » برق، الکترونیک، مخابرات
تحقيق بررسي اصول سيم كشي هوايي در 33 صفحه ورد قابل ويرايش

مقدمه :

انرژي الكتريكي توليد شده در نيروگاه برقي ،توسط سيمهاي هوايي و يا كابلهاي زميني و فشار قوي به محلهاي مصرف هدايت مي شود . در اين مورد سيم كشي هوايي ارزانتر و مناسبتر است .

ولتاژهاي فشار قوي در پستهاي ترانسفورماتور داخل شهر معمولاً به ولتاژ 230/ 400 ولت تبديل شده و از آنجا توسط سيم هاي هوايي و يا كابلهاي زميني فشار ضعيف به مصرف كننده رسانده مي شود .

در شهرهاي براي رعايت مسائل حفاظتي و تا قدري مسئله زيبايي بهتر است كه از سيستم گرانتر يعني كابل كشي زيرزميني جهت رساندن انرژي به مصرف كننده ها استفاده نمود . ولي در روستاها و شهرهاي كوچك مي توان از سيستم ارزانتري (سيم كشي هوايي) استفاده كرد . سيم كشي هوايي در داخل محلات معمولاً براي ولتاژ 250 ولت (بين فاز و زمين ) مي باشد .

در اين پروژه به شرح مواد و وسائل مورد مصرف و همچنين نكاتي كه بايد در سيم كشي هوايي رعايت شوند ، مي پردازيم .

1- سيم هاي هوايي :

جنس سيمهاي هوايي معمولاً از مس بوده و در مواردي نيز از آلومنيوم استفاده مي شود . سيمهاي آلومينيومي بايستي داراي 5/99 % درصد آلومينيوم خالص باشند .اين در صد خلوص باعث جلوگيري از خورده شدن و از بين رفتن سيم مي شود . به غير از اين نوع ،سيم ديگر نيز از جنس آلومينيوم و يا آلياژ مرغوب مصرف مي شود .كه به نام آلدري (aldrev) معروف است و از 7/99 % درصد آلومينيوم خالص و تقريباً 5% 0 سيليسم و كمتر از 3% 0 آهن تشكيل شده است . استحكام، خاصيت انبساط و دوام سيم آلدري به طور نسبي بالا مي باشد . اين سيم در مقابل خوردگي درست مانند آلومينيوم خالص مرغوب ، مقاوم مي باشد . براي فواصل زياد تا 45 متر از سيمهايي از جنس ديگر كه قدرت تحمل آن 228 كيلو پوند مي باشد ، استفاده مي شود.



مقره ها

سيمهاي شبكه برق بوسيله وسائل عايقي كه آنها را مقره مي ناميم از لحاظ الكتريكي از يكديگر و همچنين از پايه ها و تجهيزات نگهدارنده آنها (جا مقره اي يا اتريه) مجزا مي شوند .

براي تعيين اينكه عايقي مقره قابل استفاده هست يا نه خواص مكانيكي و الكتريكي آنرا در نظر گرفت . معمول ترين ماده عايق جهت مقره ها شيشه و چيني است . اين دو ماده معايب نيز دارند . چيني قادر به تحمل فشارهاي زياد است اما اگر نيروي كششي بر آن اعمال نمائيم مي شكند يعني عايق مقره بكار مي بريم بايد توجه داشته باشيم كه نيروهاي وارده بر آن نيروي فشار باشد نه كششي . اين مطلب به طور كلي در مورد شيشه نيز صادق است با اينكه مقره هاي شيشه اي براي ولتاژ هاي پائين مناسب اند ، اما چنيني به علت در دسترس بودن آن ، بيشتر مورد استفاده قرار مي گيرد . چيني در مقايسه با شيشه داراي دو مزيت و برتري مي باشد .

1- در مقابل تغييرات حرارتي بيشتر از شيشه مقاومت مي نمايد يعني در مقابل درجه حرارت خيلي بالا يا خيلي پايين ، مقره چيني نمي شكند.

2- چيني به شكنندگي شيشه نيست و در حين نصب و انتقال بسادگي شكسته نمي شود .

بر اساس مطالبي كه گفته شد انواع مقره هايي كه در خطوط بكار مي رود داراي مشخصات مخصوص مي باشند از ميان انواع مقره هاي چرخي ، سوزني و بشقابي را نام برد كه مقره هاي بشقابي بسته به نحوه قرار گرفتن آنها در شبكه ، مقره آويز و يا مقره كششي نيز ناميده مي شوند . اما در ميان تمام آنها اخيراً در شبكه هاي فشار ضعيف 400 ولتي تنها از مقره هاي چرخي استفاده مي شود ، به شرح اين نوع مقره هاي چرخي استفاده مي شود، به شرح اين نوع مقره مي پردازيم .

الف - مقره هاي چرخي يا قرقره اي : مقره هاي چرخي در حال حاضر در ايران مورد مصرف دارند كه شامل چند نوع مي باشند كه اختلاف آنها در اندازه و قدرت عايقي آنهاست . ما در اينجا تنها از دو نمونه آن نام مي بريم كه بيشتر مورد استفاده قرار مي گيرد .

نمونه اول : اين مقره از چيني قهوه اي براق ساخته مي شود و چنانچه در شكل 4 ديده مي شود طول آن 54 ميليمتر و قطر خارجي آن 1/57 % ميليمتر و داراي يك سوراخ به قطر5/17 % ميليمتر براي ميله مقره مي باشد . شعاع شيار آن براي عبور سيم 1/11% ميليمتر خواهد بود و داراي خصوصيات الكتريكي زير مي باشد. ولتاژ جرقه در هواي خشك 20 كيلو ولت و ولتاژ جرقه در هواي مرطوب 8 كيلو ولت .

حداكثر قدرت تحمل اين مقره زير بار مكانيكي فشاري 990 كيلو گرم است .

نمونه دوم : اين مقره هم از چيني قهوه اي براق ساخته شده است . طول آن 2/76 % ميليمتر و قطر خارجي آن 4/97 % ميليمتر داراي يك سوراخ به قطر 5/17 ميليمتر براي عبور ميله مقره و شعاع شيار آن براي عبور سيم ، 5/17 ميليمتر خواهد بود و داراي خصوصيات الكتريكي زيرمي باشد .

ولتاژ جرقه در هواي خشك 25 كيلو ولت

ولتاژ جرقه در هواي مرطوب 12 كيلو ولت

و حداكثر قدرت تحمل اين مقره زير بار مكانيكي فشاري 1360 كيلوگرم مي باشد .

ب: مقره هاي چرخي دو شياره

تمام مشخصات آنها نظير مقره هاي يك شيار بوده و اختلاف آنها تنها در تعداد شيارشان مي باشد . در نوع شياره مي توان دو سيم را به طور متقاطع برروي آن قرار داد ، همچنين در انشعابات ، استفاده از اين نوع مقره اصولي تر مي باشد .

مقره هاي مهاري - در شبكه هاي فشار ضعيف براي نصب مهارهاي لازم در خطوط ، از مقره مخصوص مهار براي جدا سازي يا عايق كردن سيم مهار از شبكه استفاده مي شود در اينجا از انواع مقره هاي مهاري كه در ايران رايج است معرفي مي نمائيم . اين مقره مهاري بشكل مكعب مستطيل بوده و طول آن 108 ميليمتر و قطر خارجي شيارهاي آن 73 ميليمتر و قطر سوراخ جهت عبور سيم مهار از آن 2/22 ميليمتر است .

اين مقره از جنس چيني با قدرت كششي 5450 كيلو گرم ساخته شده و خصوصيات الكتريكي آن به قرار زير مي باشد . شكل (5-4)



فلش (شكم ) سيم

بايستي توجه كرد كه سيمهاي هوايي داراي يك انحناء مي باشند كه با آن فلش يا شكم سيم گفته مي شود . در هنگام سيم كشي توجه به مقدار فلش ضروري مي باشد زيرا در اثرتغييرات جوي اين مقدار نيز تغيير نموده و سبب تغيير فاصله آزاد سيمها مي شود .

در نتيجه بي توجهي به آن باعث ايجاد خطراتي در شبكه خواهد شد . به همين دليل با توجه به شرايط محيط از نظر باد و باران و برف و يخ و درجه بندي حرارت ، براي سيمهاي با مقاطع متفاوت در نقاط مختلف ، فلش خاصي بدست مي آيد كه معمولاً مقاديرمحاسبه شده در جدول و يا منحني هاي استاندارد تنظيم مي شود .

منحني هاي (5-4 ) . (6-4) و(7-4) مقدار فلش را براي سيمهاي كه مورد استفاده آنها در شبكه زياد مي باشد ، درجه حرارتهاي مختلف نشان مي دهد.

محكم كردن سيمهاي هوايي

براي كشيدن و محكم كردن سيمهاي هوايي از دستگاه مخصوصي به نام چرخ قورباغه كه با خواص قرقره هاي مركب كار مي كند استفاده مي شود . براي اين كار سيمهاي مسي ابتدا توسط گيره هاي سادهاي به نام قورباغه اي گرفته و سپس كشيده مي شود .

براي محكم كردن سيمهاي آلومينيومي بايستي دقت شود كه سطح سيم زخمي نشود . به همين دليل به خاطر سطح تماس كم گيره هاي قورباغه اي از آنها استفاده نمي شود . البته از اين نوع گيره در مورد سيمهاي مسي نيز مي توان استفاده نمود .

همچنين بايستي دقت شود كه سيم هاي آلومينيومي برروي زمين كشيده نشوند ، بدين جهت در هنگام كشيدن ، آنها را برروي قرقره هاي چوبي كه بر پايه هاي عايق سوارند قرار مي دهند . اين قرقره هاي بايستي طوري در مسير قرار بگيرند كه در موقع سيم كشي ، سيمها از روي قرقره نيفتند .