گریزی برای بررسی شبکه هوایی

- مقدمه

       یراق آلات و اتصالات خطوط نقش حساسی در شبکه انتقال داشته و بایستی در حین بهره برداری ، از مشخصه مکانیکی و الکتریکی و خاصیت جابجائی خاصی برخوردار باشند . این اجزاء در واقع رابط بین سیم هادی و یا سیم محافظ با برج از طریق مقره و یا به صورت مستقیم می باشند . اولین مشخصه یراق آلات داشتن مقاومت مکانیکی بسیار خوب بوده و چون بایستی به سیم که متشکل از لایه های آلومینیوم می باشد وصل گردیده و دارای شکلهای گوناگون باشد به ناچار از آلیاژهای فلزی به صورت های مختلف ساخته می شود . همچنین تأثیر نیروی مکانکی دائمی در طول عمر این تجهیزات و از طرفی تحمل نیروهای متفاوت در اثر شرایط جوی ، ساخت و طراحی این تجهیزات را دارای اهمیت فوق العاده ای نموده است .

       چون سیم های ناقل جریان و دارای ولتاژ به این تجهیزات چه بطور مستقیم و یا غیرمستقیم ارتباط دارند ، بعضی از اتصالات بایستی تحمل جریانهای اتصال کوتاه را داشته و از آب شدن قطعات جلوگیری شود و قطعات فرم و شکل خاصی داشته باشند تا در هنگام اعمال ولتاژ نامی پدیده کرونا اتفاق نیافتد .

     از طرفی پس از ارتباط این تجهیزات با مقره ها و ایجاد زنجیره کامل به صورت آویزی و یا به صورت کششی در جهات مختلف نیرو به آن اعمال می شود و لازم است طوری طراحی شوند تا قادر به جابجایی در تمام جهات باشند .

بنابراین طراحان و سازندگان بایستی توجه بیشتری در انتخاب قطعه و مواد تشکیل دهنده آن داشته باشند و حداقل موارد زیر را مدنظر قرار دهند .

الف) مشخصات فنی مناسب :

      قطعات برحسب نوع و کاربردشان بایستی دارای مشخصه هایی مانند مقاومت مکانیکی مناسب ، مقاومت در برابر خوردگی ، هدایت الکتریکی لازم ، دارا بودن شکل مناسب و عدم وجود برجستگی ها و زوائد مشخص و غیره باشند .

ب) سهولت تولید .

ج) سهولت نصب

د) قابلیت جابجایی

هـ) قیمت تمام شده .

ترکیب بهینه ای از موارد بالا بایستی در انتخاب یراق آلات مدنظر قرار گیرد .

2- انواع اتصالات :

       بطور کلی در یک تقسیم بندی عمومی که در آن تنها رفتار مکانیکی یراق آلات مورد توجه باشد می توان این تجهیزات را به دو گروه عمده زیر تقسیم بندی نمود .

2-1- یراق آلات آماده نصب :

     در این گروه قطعه ساخته شده در کارخانه بلافاصله در محل مصرف قابل استفاده است . بنابراین در صورت تعیین خواص مکانیکی آن در کارخانه ، این خواص در محل مصرف تغییری نخواهند کرد و رفتار قطعه در محل مصرف با رفتار آن در آزمایشگاه تفاوت چندانی ندارد .

2-2- یراق آلات نیمه آماده ( یراق آلاتی که در زمان نصب نیاز به تغییر شکل دارند ) :

       در این گروه به علت اینکه بخشی از فرآیند ساخت در محل مصرف انجام می شود ، رفتار مکانیکی قطعه در اثر وجود تفاوتهای اجرایی بهنگام نصب دستخوش تغییر می شود .

     گروه اول تقریباً تمام اتصالات زنجیره های مقره را شامل شده و گروه دوم شامل اتصالاتی است که برای رسیدن به وضعیت مطلوب بایستی تحت پرس یا پیچش قرار گرفته و تغییر شکل دهند . گروه دوم اتصالات معمولاً برای هادیها کاربرد داشته و فرآیند نهایی که در محل مصرف بر روی آنها اعمال می شود اثر قطعی بر رفتار مکانیکی آنها دارد .

     هرچند اتصالات هر دو گروه از نظر تولید با روشهای کمابیش مشابهی ساخته می شوند ، اما به علت حساسیت گروه دوم بایستی در تولید و نصب آنها دقت و نظارت ویژه ای مبذول داشت .

الف) اتصالات آماده نصب :

1- پیچ U شکل      U – Bolt

2- حلقه            Chain

3- مهاربند         Shackle

4- طول افزا           Extension Link

5- چشمی – توپی        Eye – Ball

6- دوشاخه – توپی      Clevis – Ball

ب) اتصالات نیمه آماده :

1- کلمپ انتهایی       Dead End Clamp

2- کابلشو سیم جامپر       Jumper Terminal

3- اتصال میانی کابل       Conductor Joint

4- غلاف تعمیری کابل    Repair Sleeve

ج) تجهیزات ویژه :

      چند نوع دیگر از یراق آلات خطوط انتقال نیز وجود دارند که هرچند دارای کاربردهای بسیار با اهمیتی اند ، اما به علت نوع کاربرد آنها و نیز خواص ویژه ای که دارند در گروههای بالا طبقه بندی نشده و تحت عنوان تجهیزات ویژه آنها را می شناسیم که عبارتند از :

1- جدا کننده

2- ارتعاش گیر

3- جداکننده ارتعاش گیر

4- میله های محافظ

5- شاخک برقگیر

6- حلقه برقگیر

7- حلقه تنظیم ولتاژ

8- حلقه کرونا

     همچنین جهت اتصال سیم محافظ هوایی و سیم زمین به بدنه برج و نیز افزایش طول آن از یراق آلات زیر استفاده می شود :

1- کلمپ اتصال به برج

2- کلمپ شیار موازی

3- روشهای عمومی تولید :

     در تولید هر یک از یراق آلات خطوط انتقال از روشهای مختلفی استفاده می شود .

3-1- برش ( Cutting ) :

    بریدن قطعات از شمشهای ورق یا میله ای را گویند . این عمل می تواند به صورت سرد با گیوتین یا اره و به صورت گرم با هوا برش صورت گیرد .

3-2- ریخته گری ( Casting / Moulding ) :

     در اینجا قطعات به روش ذوب ماده اولیه و ریختن آن به داخل قالب تهیه می شوند . ریخته گری به روشهای مختلفی صورت می گیرد که متداولترین آنها ریخته گری در ماسه و ریخته گری تحت فشار است . محصول ریخته گری در ماسه به پرداخت بیشتری نسبت به نوع دایکاست نیاز دارد .

3-3- پرس داغ یا فورجینگ ( Forging ) :

     این عمل برای تولید بعضی قطعات که ابعاد کوچکی دارند بکار گرفته می شود ، بطوری که شمش فلز یا آلیاژ آن تا درجه حرارت مشخصی در کوره داغ شده و سپس در قالب مورد نظر ، تحت فشار ضربه سنگین پرس شکل داده می شود که پس از سرد شدن بایستی پرداخت گردد .

3-4- پرداخت با ماسه و ساچمه ( Sand Blast / Shot Blast ) :

      قطعاتی که به روش ریخته گری با ماسه یا به روش پرس داغ ساخته می شوند به دلیل ناهمواری سطح خارجی بایستی پرداهت شوند . این عمل با پاشیدن ساچمه و ماسه های ریز و مخصوصاً با فشار زیاد بر روی آن صورت می گیرد که حاصل آن سطح صاف و هموار قطعه است .

3-5- عملیات حرارتی ( Heat Treatment ) :

     روشهای مختلف تولید ممکن است در رفتار مکانیکی قطعات تأثیر بگذارد که می توان با عملیات حرارتی این رفتار مکانیکی را تغییر داد . عملیات حرارتی عبارتست از گرم کردن و سرد کردن قطعه فلزی در محیطی که در آن حرارت و زمان کاملاً کنترل شده است . محیط مورد نظر می تواند هوا ، آب و یا انواع روغنها باشد .

3-6- پرداخت کاری ( Finishing ) :

      عملیاتی را گویند که به منظور تکمیل شکل نهایی قطعه و زدودن قسمتهای اضافی آن صورت گیرد که این کار عموماً با ماشینهای ابزار ، ماشین تراش ، فرز ، سنگ زن و سایر روشها صورت می گیرد .

3-7- پرس سرد ( Coining ) :

      مشابه روش پرس داغ بوده لیکن فلز مورد نظر در حالت سرد پرس می شود . مشخص است که به لحاظ فشار زیاد مورد نیاز برای اینکار ، فقط قطعات کوچک به این روش قابل تولید هستند .

3-8- جوشکاری ( Welding ) :

      روشی است که برای اتصال دو قطعه از همنوع به یکدیگر بکار می رود . جوشکاری به روشهای متعددی صورت می گیرد که متداولترین آنها جوشکاری زیر پودر برای فلزات سنگین و جوشکاری با گازهای خنثی (جوش سرد) برای فلزات سبک می باشد .

     بایستی توجه کرد که اتصالات جوشی اصولاً انتخاب مناسبی برای کاربرد در خطوط انتقال نیرو نبوده و بایستی حتی المقدور از آن اجتناب کرد . در صورت اجبار تنها استفاده از جوش گرم مجاز می باشد .

3-9- خمکاری ( Bending ) :

      عبارتست از شکل دادن قطعه در حالت سرد و تحت فشار قطعات خمکاری شده در صورتی که تحت کشش قرار می گیرند بایستی تنش زدایی شوند .

3-10- نرم کردن یا آنیلینگ ( Annealing ) :

      برای اینکه قطعات فلزی و مخصوصاً فولادهای ریخته گری شده شکنندگی کمتری داشته باشند عملیات حرارتی بخصوصی بنام آنیلینگ بر روی آنها انجام می شود .

3-11- روی اندود کردن ( Galvanizing ) :

     عبارتست از پوشاندن سطح قطعات فلزی بوسیله فلز « روی » اینکار به روشهای مختلفی مانند آبکاری ( الکترولیز ) ، پودر « روی » و گالوانیزه گرم میسر بوده لیکن در مورد اتصالات خطوط انتقال نیرو تنها روش گالوانیزه گرم مجاز می باشد . مقدار پوشش « روی » مورد نیاز به محیطی که اتصالات در آن نصب می شود بستگی داشته و در محیطهای با خوردگی بالا بایستی ضخامت « روی » بیشتری بر روی قطعه وجود داشته باشد .

3-12- مونتاژ کردن ( Assembling ) :

      آخرین مرحله از عملیات تولید است و قطعاتی که از چند بخش تشکیل شده پس از آماده شدن اجزای آن بر روی هم سوار شده و آماده ارسال به محل استفاده می گردند .

4- مواد مورد استفاده :

      موادی که بطور عام در تولید اتصالات خطوط انتقال نیرو مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از :

4-1- فولاد و آلیاژهای فولادی :

     این نوع فولادها طیف وسیی از فولادهای پر کربن را در بر می گیرند که دارای استحکام زیادی نیز می باشند .

4-2- چدن خاکستری :

      این فلز برای ساخت قطعاتی که به روش ریخته گری تولید می گردند بکار می رود و معمولاً پس از ساخت گالوانیزه می شوند .

4-3- فولاد فورجینگ :

     این نوع فولاد معمولاً دارای مقاومت مکانیکی بسیار بالایی است و به صورت شمشهای میله ای تولید می شود . برای ساخت قطعات مختلف ، شمش فولاد را داخل کوره گرم نموده و تحت فشار پرس به شکل دلخواه تبدیل می نمایند .

4-4- آلومینیوم خالص :

       برای ساخت برخی قطعات پرسی که تحت فشار و کشش قرار نمی گیرند و همچنین سخت هادیهای آلومینیومی بکار می رود . طبق استاندارد بایستی خلوص این نوع آلومینیوم 8/99 درصد باشد .

4-5- آلیاژهای آلومینیوم :

      عموماً برای ساخت قطعاتی بکار می رود که در خطوط انتقال نیرو در تماس با هادیهای آلومینیومی قرار می گیرند . وزن کم ، شکل پذیری ، مشخصه مکانیکی مناسب و نیز غیر مغناطیسی بودن از مشخصات عمده این آلیاژهاست .

4-6- روی :

      کلیه قطعات فولادی خط انتقال نیرو بایستی دارای پوششی گالوانیزه مناسب باشند . « روی » مورد استفاده برای پوشش گالوانیزه قطعات فولادی بایستی از خلوص زیادی برخوردار باشد . طبق استاندارد نبایستی میزان خلوص « روی » در شمش از 99/99 درصد کمتر و مقدار « روی » موجود در حمام مذاب از 5/98 درصد وزنی کمتر باشد .