مقدمه :

1. بسمه تعالی…دانشجو:سهیل بختیار... درس:مبانی سیستم های قدرت... موضوع:انواع دکل ها... استاد:نوید احمدی اصل...

2. مقدمه : در ابتدا به بررسی دلایل نیاز به خطوط انتقال میپردازیم این دلایل عبارتند از: 1-انتقال انرژی تولیدی نیرو گاه ها به مراکز مصرف 2-برق رسانی به مراکز دور دست وپراکنده 3-ارتباط دو منطقه بایک بار غیر همزمان 4افزایش قابلیت اطمینان سیستم

3. اجزای خطوط انتقال: اجزای خطوط انتقال عبارتند از: 1-دکل ها 2- سیم هادی فاز 3-سیم محافظ هوایی 4-مقره 5-حلقه کرونا * 6-اتصالات *حلقه کرونا برای کنترل میدان الکتریکی و توزیع یکنواخت پتانسیل روی مقره ها استفاده میشود

4. دکل های باید ویژگی های زیر را داشته باشند: 1-دارای تحمل کافی در مقابل نیروهای مکانیکی باشند 2-دارای وزن مناسب باشند 3-هزینه های تعمیرات آنها کم باشد 4-با توجه به محل نصبشون ظاهر مناسبی داشته باشند 5-از نظر حمل و نقل مناسب باشند 6-از نظر فنی و اقتصادی مناسب باشند یکی از اجزای مهم خطوط انتقال ها تیرها یا دکل ها هستند.

5. به طور کلی دکل ها به 4 نوع تقسیم میشوند: • 1-دکل های چوبی • 2-دکل های بتونی • 3-دکل های تلسکوپی • 4-دکل های مشبک

6. 1-دکل های چوبی • تیرهای چوبی معمولا از چوب خشک درختان مقاوم ساخته میشوند و برای جلوگیری از پوسیدگی با مواد شیمیایی خاصی پخته و اشباع میشوند.با تو جه با پایین بودن مقاومت مکانیکی این نوع پایه ها معمولا از آنها در ولتاژهای کم استفاده میشود • پایه های چوبی انعطاف پذیری خوبی در مقابل شرایط محیطی دارند اما برای افزایش مقاومت مکانیکی انها و کاهش بارهای وارده بر هر تیر میتوان با استفاده از نوع H تحمل انها راافزایش داد.

8. ویژگی های تیرهای چوبی:: مزایا 1-انعطاف پذیری در مقابل تغییرات درجه حرارت محیط 2-ارزانی و آماده بودن 3-پایین بودن وزن انها در مقایسه با سایر انواع پایه ها 4-هزینه ی کمتر برای حمل و نصب 5-نیاز به فونداسیون کمتر و ارزان تر 6-دارا بودن خاصیت عایقی

9. معایب: 1-عمر کمتر در مقایسه با سایر انواع برج ها 2-تحمل کمتر در مقابل بار های مکانیکی 3-عدم امکان استفاده در اسپن های طولانی 4-ضعیف بودن در مقابل آتش سوزی 5-محدویت ارتفاع 6-احتمال شکستن پایه ها در مناطقی با اضافه بارهای ناشی از باد و یخ

10. تیرهای بتونی: • تیر های ساخته شده از بتون یکی دیگر از انواع تیر ها هستند که در سطوح ولتاژمختلف حتی در سطح • ولتاژ230 کیلو ولت نیز مورد استفاده قرار میگیرند

12. مزایا و معایب تیرهای بتونی: مزایا: 1-دارای مقاومت مکانیکی نسبی بالا 2-دارای عمر نسبی بالا بویژه در مناطق با آلودگی و رطوبت کم 3-امکان تهیه و ساخت آن در داخل کشور 4-امکان استفاده در اسپن های متوسط 5-پهنا کم در مقایسه با برج های فولادی

13. معایب: 1-زیاد بودن وزن آنها 2-هزینه ی حمل و نقل آنها بیشتر است 3-عدم امکان نصب آنها در بعضی مناطق به دلیل محدودیت حمل 4-در مقایسه با پایه های چوبی هزینه های نصب آنها بالاست 5-در مقایسه با پایه های چوبی نیاز به فونداسیون بیشتری دارند 6-در مناطق خورنده احتمال خوردگی و تخریب بتون و میل گردداخل آن وجود دادرد 7-محدودیت ارتفاع به دلیل محدود نگه داشتن وزن

14. تیرهای فولادی تلسکوپی: دکل های تلسکوپی دارای یک ساختمان لوله ای شکل میباشند که به دلیل ارتفاع زیاد پایه ها حمل و نقل انها به صورت یکپارچه دشوار و غالبا غیر ممکن است از این رو پایه های بلند معمولا به چند قطعه ی طولانی تقسیم میشوند هر قطعه به صورت جداگانه ساخته شده و پس از حمل به محل مورد نظر روی هم سوار میشوند دلایل اصلی استفاده از دکل های تلسکوپی سطح مقطع کم در فونداسیون ودر عین حال توانایی آنها در تحمل نیروهای زیاد میباشد همانند سایر تیر ها دکل های تلسکوپی نیز دارای مزایا و معایبی هستند

15. دکل‌های انتقال برق تلسکوپی ساختار دکل‌های برق تلسکوپی، شبیه پایه‌های روشنایی تلسکوپی است. نمونه‌ای از این دکل‌ها در یک خط چهار مداره‌ی ۱۳۲ کیلوولت، براینخستین بار در سال ۱۳۸۶ در خوزستان استفاده شد. مزیت این دکل‌ها به دکل‌های مشبکِ خرپایی محیطی، اِشغال فضای بسیار کمتر است. به طوری که یک دکل تلسکوپی برای خط انتقال ۴۰۰ کیلولت، با ارتفاع ۵۰ متر، برای استقرار تنها به ۳ متر مربع فضا نیاز دارد، اما یک دکل خرپایی مشابه، نیاز به ۱۲۵ متر مربع فضا خواهد داشت این ویژگی دکل‌های تلسکوپی باعث می‌شود در شهرها، که فضا کمتر و قیمت زمین بسیار بیشتر است، دکل‌های تلسکوپی گزینه‌ی اول برای خطوط انتقال نیروی درون شهری باشند. 

17. مزایا: 1-پذیرش نیروهای مکانیکی بیشتر 2-دارا بودن عمر بیشتر 3-امکان نصب اسان تر 4-دارای زیبایی ظاهری بیشتر 5-دارای پهنای کمتر 6-جایه کمتری را در زمین اشغال میکند 7-امکان استفاده از آن در سطوح مختلف ولتاژ 8-امکان به کار گیری آنها در اسپن های متوسط 9-نیاز به فونداسیون کمتر

18. معایب: • 1-قیمت نسبی بیشتر • 2-امکان خورده شدن و زنگ زدی در محیط های آلوده • 3-هزینه های نصب بالاتر در مقایسه با تیر های چوبی • 4-نیاز به تعمیرات و نگهداری نسبی بیشتر • 5-غیر اقتصادی بودن به کار گیری آن در برخی مناطق

19. برج های فولادی مشبک:)Lattice( این نوع برجها برای خطوط انتقال ولتاژ بالا و با اسپن های طولانی مورد استفاده قرار میگیرند بهره گیری از این برج ها در شرایط بار مکانیکی متفاوت و امکان ساخت و احداث آنها برای خطوط باندل و چند مداره از دیگر خصوصیات مطلوب آنها میباشد )(

20. مزایا: 1-امکان استفاده در اسپن های بلند و خیلی بلند 2-تقلیل آثار سوء برخورد صاعقه با برج ها 3-انعطاف پذیری آنها در مقابل نیروهای مکانیکی 4-سهولت حمل و نقل 5-سهولت مونتاژ و نصب آنها در شرایط منطقه 6-امکان ساخت آنها با ارتفاع های مختلف 7-دارا بودن عمر طولانی 8-سهولت تعمیرات و جایگزینی قطعات

21. معایب: 1-نیاز به فونداسیون بیشتر 2-نیاز به مواد اولیه و مصالح بیشتر 3-پهنای بیشتر در مقایسه با سایر پایه ها 4-افزایش زمان نصب 5-امکان جدا شدن و جدا کردن نبشی ها 6-امکان تقلیل مقاومت مکانیکی آن در اثر نادرست بستن پیچ و مهره ها 7-امکان خورده شدن و زنگ زدگی آن در محیط های خوردنده 8-نیاز به تعمیرات و سرویس بیشتر

22. انواع دکلهای انتقال نیرو از نظر کاربرد : دکلهای آویزی (Suspension Towers): هر گاه مسیر خط انتقال نیرو مستقیم باشد و یا انحرافات ناچیزی داشته باشد از دکلهای آویزی استفاده می‎گردد. به این نوع دکلها بدلیل قرار گرفتن در مسیر مستقیم، دکلهای عبوری (Tangent) نیز گفته می‌شود.  دکلهای زاویه (Tension Towers): گاهی اوقات لازم است مسیر خط به چپ یا راست منحرف گردد. در آنجا مجبوریم مسیرها را بصورت خطوط شکسته به هم متصل کنیم از دکل‌های زاویه استفاده می شود.  

23. انواع خطوط انتقال: 1-خطوط انتقال یک مداره 2-خطوط انتقال دو مداره 3-خطوط انتقال چند مداره

24. خطوط انتقال تک مداره

25. خطوط انتقال دو مداره

26. خطوط انتقال چند مداره

27. شکل پایه ها: موقعیت مکانی مناسب هادی ها در روی برج از اهمیت بالایی برخوردادر است و عدم رعایت صحیح آن باعث نا هماهنگی نیرو های مکانیکی و تغییر در پارامتر های الکتریکی خط انتقال میشود. جایگذاری فازها یا هادی های خطوط انتقال نیرو در روی پایه ها در سه حالت کلی زیر خلاصه میشود: 1-فاز ها در روی هم قرار میگیرند (جایگذاری عمودی فازها) 2-فاز ها در مجاورت هم قرار میگیرند (جایگذاری افقی فازها) 4-فازها در سه راس مثلث قرار میگیرند ( جایگذاری مثلثی فاز ها)

28. آرایش افقی فاز ها: برخی از ویژگی های این نوع برجها عبارتند از: 1-پهنای برج ها زیاد است 2-نیاز به حریم بیشتری دارند 3-در مناطق بادخیز که نوسانات هادی ها بیشتر است لازم است فاصله ی فاز ها از یکدیگر افزایش یابد 4-در صورت پاره شدن هادی یک فاز صدمه کمتری به فاز های دیگر وارد میشود 5-ارتفاع نسبی برج در مقایسه با آرایش عمودی کمتر است

29. آرایش عمودی فازها: 1-پهنای برجها تقلیل میابد 2-در یک شرایط مشخص حریم مجموع تقلیل میابد 3-در مقایسه با آرایش افقی ارتفاع این نوع برجها بیشتر است 4-اگر یکی از هادی ها دچار پارگی شود باعث تخریب فاز های پایینی میگردد 5-تعمیرات این خط در مقایسه با حالت افقی مشکل تر است 6-در مناطق برفگیر یا بادگیر در اثر جهش هادی ها به بالا(در اثر جدا شدن یخ از هادی) سبب میشود تا فاصله ی عمودی فازها افزایش یابد در حالت کلی و در مواقعی که هدف کاهش پهنای باند عبور خطوط انتقال نیرو باشد این نوع پایه ها مناسب میباشند

30. ارایش افقی فازها آرایش عمودی فازها

31. ارایش نامتقارن فازها: برخی از ویژگی های این نوع برجها عبارتند از: 1-پهنای برج کمتر میشود 2-در مقایسه با جایگذاری افقی باند عبور خط انتقال تقلیل میابد 3-سرویس و تعمیرات این نوع برجها قدری بیشتر و مشکل تر است

32. حریم دکل ها: حریم دکل ها به صورت زیر میباشد: حریم خط ۲۰ کیلو ولت  برابر  با ۳ متر حریم خط ۶۳ کیلو ولت برابر با  ۱۳ مترحریم خط ۲۳۰ کیلو ولت برابر با ۱۷ متر حریم خط ۴۰۰ کیلو ولت برابر با ۲۰ متر

34. حفاظت دکل ها: یکی از عوامل مهمی که دکل ها را به خطر می اندازد صاعقه است یکی از راه هایحفاظت خطوط انتقال به کار گیری سیم محافظ بر روی دکل هاست که هر چه تعداد سیم های محافظ متصل به دکل بیشتر باشد احتمال برخورد صاعقه به خطوط انتقال کاهش میابد از طرفی هم افزایش سیم های محافظ سبب افزایش هزینه در خطوط انتقال میشود. اگر سیم محافظ دکل ها با زاویه ی 30 درجه نصب شود خطر برخورد صاعقه کمتر میشود و هر چه این زاویه کمتر باشد ضریب ایمنی بهتر میشود

35. حفاظت دکل ها: برای ایجاد چنین زاویه ای 2 راه وجود دارد: 1-نصب یک سیم محافظ در ارتفاع بالا 2-نصب 2 سیم محافظ در ارتفاع پایین برقگیر در دکل ها: در بعضی از مواقع به جای استفاده از سیم محافظ از برقگیر استفاده میشود از برقگیر هاجهت بهبود حفاظت خط در برابر اضافه ولتاژ های ناشی از صاعقه استفاده میشود که به صورت موازی با مقره ها قرار میگیرند زمین کردن دکل ها: کاهش مقاومت زمین پای دکل ها باعث میشود تا زمان تخلیه جریان های ناشی از صاعقه کاهش یابد و در نتیجه عامل موثری در کاهش سطح مقطع سیم محافظ هوایی است

36. دکل های ارگانیک: دکل های ارگانیک: این دکل ها برای انتقال برق فشار قوی استفاده میشوند این دکل ها بین 7 تا 32 متر ارتفاع دارند و اشکال انها با توجه به موقعیت جقرافیایی تغییر میکند که این دکل ها بر روی پایه های بتونی نصب میشوند

38. «the land of giants» شرکت آمریکایی (choi + shine architects) به تازگی به خاطر یکی از طرح‌های خلاقانه خود برنده جایزه جامعه معماری آمریکا شده است. نام این پروژه که برای خطوط پرفشار برق طراحی شده، به علت شکل خاص آنها «the land of giants» سرزمین غول‌ها نامگذاری شده است.به گزارش الف، این گروه توانسته است با تغییرات کوچکی که در ساختار دکل‌های معمول برق به وجود آورده، اشکالی مجسمه مانند پدید بیاورد که در عین اینکه ساختاری کاملا مقاوم دارند، از حیث تنوع هم دارای انواع برای مثال در جاهایی که دکل‌ها از کوه یا جایی مرتفع بالا میروند، از اشکالی استفاده شده که تداعی کننده ی یک کوهنورد است، یا حتی در جاهایی که برای مثال مقدار سیم‌های ارتباطی زیاد شده، شکل این دکل برای بهتر تحمل کردن بار اضافی مانند یک فرد زانو زده شده است اما هزینه ی اجرای این نوع دکل‌ها هم تفاوت زیادی با دکل‌های معمول نمیکند، چرا که این دکل‌ها مانند بدن هایی میمانند که دست و پا و سر آنها به صورت پیش ساخته تولید شده و تنها با تغییرات در نوع اتصال آنها، این اشکال به وجود آمده اند.

40. پایان... چی شد... تا حرف از صداقت شد ,صداقط شد... (2afm)