انواع برج انتقال برق(دکل Towers) و طراحی آنها:
علاوه بر آن برج ها باید از تمام حوادث و بلایای طبیعی حفظ شوند، بنابراین طراحی یک برج انتقال یک فرآید مهندسی مهم است که در آن مفاهیم سه رشته مهندسی پایه؛ برق، مکانیک و عمران به اندازه یکسان کاربرد دارد.
اجزای برج انتقال برق
یک برج انتقال برق شامل بخش های زیر است:
1. قله برج انتقال
2. بازوی نگهدارنده برج انتقال
3. تیر نگهدارنده برج انتقال
4. قفسه سینه برج
5. بدنه ی برج انتقال
6. پایه برج انتقال
7. مونتاژ صفحه و پیچ پایه برج انتقال
8. قطعات اصلی در تصاویر زیر نشان داده می شوند.
قله برج انتقال
بخش فوقانی برج نگه دارنده، قله برج انتقال نامیده می شود به طور کلی سیم محافظ زمین (اتصال زمین) به نوک این قله متصل می شود.
بازوی نگه دارنده برج انتقال
بازوی نگه دارنده برج انتقال، هادی انتقال برق را نگه می دارد. ابعاد بازوی نگهدارنده به سطح ولتاژ انتقال، پیکربندی و حداقل زاویه تشکیل شده برای توزیع تنش بستگی دارد.
قفسه سینه برج انتقال
بخش بین بدنه برج و قله به عنوان قفسه سینه برج انتقال شناخته می شود.
بدنه برج انتقال
بخشی از پایین بازوی نگهدارنده تا بالای سطح زمین بدنه برج انتقال نامیده می شود. این بخش نقشی حیاطی برای حفظ فاصله ی مورد نیاز بین هادی خطوط انتقال و زمین را ایفا می کند.
قله و قفسه سینه برج انتقال برق
بدنه و بازوی نگهدارنده برج انتقال بدنه و بازوی نگهدارنده برج انتقال
طراحی برج انتقال
در طراحی برج انتقال باید نکات زیر در نظر گرفته شود:
الف) حداقل فاصله زمین از پایین ترین نقطه هادی از سطح زمین
ب) طول زنجیره مقره
ج) حداقل فاصله بین هادی ها و بین هادی و برج
د) محل سیم اتصال زمین با توجه به بیرونی ترین هادی
هـ) حداقل فاصله اسپن متوسط برای ملاحضات رفتارهای دینامیک هادی و حفاظت از خط در برابر صاعقه. برای تعیین ارتفاع واقعی برج انتقال با در نظر گرفتن موارد بالا، ارتفاع کل برج را به چهار قسمت تقسیم می کنیم:
1. حداقل فاصله مجاز از زمین (H1)
2. حداکثر شکم هادی (H2)
3. فاصله عمودی بین هادی های بالا و پایین (H3)
4. حداقل فاصله بین سیم اتصال زمین و هادی بالا (H4)
انواع برج انتقال
مطابق ملاحضات مختلف انواع مختلفی از برج های انتقال وجود دارد. خطوط انتقال از مسیرهای در دسترس می گذرد. به دلیل در دسترس نبودن کوتاه ترین فاصله، مسیر مستقیم خطوط انتقال دچار انحراف از مسیر می شوند.
در مجموع ممکن است، در طول یک خط انتقال طولانی چند نقطه انحراف وجود داشته باشد.
با توجه به زاویه انحراف چهار نوع برج انتقال وجود دارد:
1. برج نوع A - زاویه انحراف 0 تا 2 درجه
2. برج نوع B - زاویه انحراف 2 تا 15 درجه
3. برج نوع C - زاویه انحراف 15 تا 30 درجه
4. برج نوع D - زاویه انحراف 30 تا 60 درجه
همچنین به دلیل اعمال نیرو توسط هادی به بازوی نگهدارنده، برج های انتقال را می توان به روشی دیگر دسته بندی کرد:
1. برج های آویز ( کششی) و به طور کلی برج های نوع A هستند
2. برج های زاویه ای یا برج تنشی یا گاهی اوقات برج سکشن نامیده می شوند. تمام نوع های D ،C ،B از این نوع دسته هستند.
برج انتقال برق
صرف نظر از انواع بالا، برج های انتقال برق برای کاربرد های خاص زیر به طور سفارشی نیز طراحی می شوند. این نوع برج ها "برج های نوع خاص " نامیده می شوند.
1. برج عبور از رودخانه
2. برج عبور از راه آهن / بزرگراه
3. برج جایگشت
بر اساس تعداد مدارهایی که توسط برج انتقال حمل می شوند می توان آنها را دسته بندی نمود:
- برج تک مداره
- برج دو مداره
- برج چند مداره
انواع دکلهای انتقال برق
دکلهای لتیس بزرگتر، قوی تر و ارزانتر هستند.
برجهای روشنایی، معمولا برای روشنایی محوطههای بزرگ مانند استادیومها، پارکها، بوستانها، تفرجگاهها، میادین، خیابانها، محوطهی ساختمانهایی نظیر بیمارستانها، ساختمانهای دولتی و کارخانجات و شرکتها، میادین، فرودگاهها، استادیومها، پایانهها، تقاطعها، پلها و … استفاده میشوند.
تکنولوژی چندان پیچیدهای ندارند و شرکتهای داخلی میتوانند برابر استانداردها نمونههای مختلف آن را تولید کنند. پخش نور گسترده و یکنواخت، بدون خیرگی، به سبب ارتفاع زیاد برجها، از مزایای آنهاست.
گاهاً روی این پایهها از سیستم مکانیزه فرود و صعودِ سبدِ پروژکتور استفاده میشود که به وسیلهی آن میتوان پروژکتورها را بالا و پایین برد و این تکنولوژی، سرویس و نگهداری برج را آسان و ارزان مینماید، زیرا برای تعمیر و نظافت پروژکتور و یا تعویض لامپها، دیگر نیاز به جرثقیل نبوده و تعمیرکار به آسانی میتواند به کمک سیستم کنترلِ میکروپروسسوریِ نصب شده در داخلِ بدنهی برجِ روشنایی (نورانی)، اقدام به تعویض لامپها و یا تعمیر پروژکتورها نماید.
ارتفاع این برجها میتواند بسته به کاربرد آنها متفاوت باشد، ارتفاعهای ۱۲ تا ۳۰ متر بیشتر رایج است.
بدنهی اصلی برج، به صورت هرمِ ناقص، با توجه به ارتفاع، ۶، ۸، ۱۲، ۱۴ و ۱۶ وجهی ساخته میشود و به ترتیب
قطر بدنه از بالا به پایین تغیر مینماید. پوشش بدنه گالوانیزه است.
تعداد پروژکتورهای قابل نصب روی برج روشنایی تلسکوپی از ۴، ۶، ۸، ۱۲، ۱۶، ۲۴ تا ۳۰ دستگاه متغیر بوده و میتوان از انواع پروژکتورهای روشناییِ ۱ × ۴۰۰ وات، ۲ × ۴۰۰ وات، ۱ × ۱۰۰۰ وات و ۲ × ۱۰۰۰ وات استفاده نمود.
گاهی سیستمهای کنترل و فرمان، مدارهای حفاظتی و… در تابلویی مجزا در داخل بدنهی برجهای روشنایی تلسکوپی نصب میشود که موجب ایمنی بیشتر و اشغال فضای کمتر میگردد.
برای اینکه وسایل پرنده، مانند هواپیما و هلیکوپتر، بتوانند برج را ببینند، در بالای برج یک چراغ اعلام خطر نصب میشود.
نصب میلهی برقگیر در نوک برج، اجزای الکتریکی و الکترونیکی برج را در برابر صاعقه، رعد و برق و ابرهای باردار محافظت مینماید.
در برخی برجهای نوریِ تلسکوپی، سیستم صعود و فرود سبد پروژکتور به گونهای طراحی میگردد و از قطعاتی استفاده میگردد که از ایمنی و حفاظت بالایی برخوردار باشند. مانند استفاده از موتور گیربکس دوبل، مدار کنترل و فرمان مناسب با قطعات مرغوب، سیستم قفل اینتر لاک اتوماتیک و…
دکلهای تلسکوپی متحرک (سیار) برای مقاصد نظامی و امدادرسانی و مخابراتی کاربرد دارند که این مدل از دکلها نیز در ایران تولید میشود.
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. به عنوان مثال اگر در مسیر کوهستانی برجگذاری انجام شود، مسیر دارای پیچ و خم میباشد که در آنجا مجبوریم مسیرها را بصورت خطوط شکسته به هم متصل کنیم. در نقطهی انحراف از دکلهای زاویه استفاده میشود. این دکلها از لحاظ بارگذاری و آهنآلات مصرفی نسبت به دکلهای میان مسیری (Suspension) سنگینتر میباشند. لازم به ذکر است، دکلهای انتهایی (Terminal Tower) که در انتهای خط انتقال یا مناطق خاص استفاده میگردد بدلیل تحمل نیروهای یکطرفه، از نوع دکلهای کششی (Tension Towers) با بیشترین زاویه میباشند
دکلهای انتقال برق تلسکوپی
ساختار دکلهای برق تلسکوپی، شبیه پایههای روشنایی تلسکوپی است.
نمونهای از این دکلها در یک خط چهار مدارهی ۱۳۲ کیلوولت، برای نخستین 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.
از معایب این دکلهای تلسکوپی به بد منظر بودن آنها اشاره شده است. این مورد مخصوصا در مورد دکلهای انتقال نیرو مطرح است تا دکلهای روشنایی.
مشکل اصلی مردم با این دکلهای تلسکوپی انتقال نیرو، از باب شایعاتی است که در مورد احتمال
بیماری و سرطانزا بودن پایههای برق فشار قوی مطرح میشود. اصولا مردم دوست ندارند یک دکل فشارقوی برق از وسط کوچهشان عبور کند.
در مورد دکلهای روشنایی فشارقوی، با توجه به اینکه ولتاژ این دکلها چندان بالا نیست، نگرانیهای مردم احتمالا بیشتر از جانب تکنولوژی لامپها و نورافکنهایی است که در این دکلها به کار میرود. این احتمال وجود دارد که بر اثر حرارت زیاد این لامپها، اشعهی ماورا بنفش تولید شده بیش از حد مجاز باشد و برای کسانی که طولانی مدت در معرض تابش آنها قرار گیرند خطرآفرین شود.
