دکل های برق فشار قوی: ستون های فقرات شبکه های انتقال انرژی
واحد یا سازه اصلی پشتیبان خط انتقال هوایی، دکل های انتقال نامیده می شود. انواع دکل های برق فشار قوی برای پشتیبانی از هادی های سنگین خط انتقال و متعلقات آن از فاصله ایمن کافی از سطح زمین برای انتقال مقدار زیادی نیرو در فواصل طولانی استفاده می شوند. این دکل ها خطوط انتقال را از بلایای طبیعی مانند زلزله، باد و غیره محافظت می کند و ایمنی عمومی را تضمین می نمایند. انتخاب نوع دکل به عوامل متعددی از جمله ولتاژ خط، شرایط محیطی، هزینه زمین، بار مکانیکی مورد نیاز و زاویه انحراف مسیر بستگی دارد.
انواع دکل های برق فشار قوی بر اساس عملکرد
دکل های انتقال نیرو را می توان بر اساس وظیفه و محل قرارگیری در مسیر خط انتقال به دسته های اصلی زیر تقسیم کرد:
۱. برج های معلق (Suspension Towers)
برج هایی که فقط هادی ها را بالا نگه می دارند و هادی ها را نمی کشند، برج های تعلیق نامیده می شوند. عایق مورد استفاده در برج های تعلیق به صورت عمودی نصب می شود. برج های معلق را برج های لنگر یا برج های مماس (Tangent) نیز می نامند.
در خطوط انتقال مستقیم، از دکل های تعلیق استفاده می شود که هادی های خط انتقال از بازوی متقاطع برج آویزان شده اند و کشش مکانیکی در هر طرف دکل یکسان است. برج های تعلیق فقط نیروی رو به پایین و جانبی را تحمل می کنند و نیروی طولی (در امتداد خط) را در شرایط عادی تحمل نمی کنند. دکل های تعلیق معمولاً برای اجرای مستقیم خط انتقال در مسیرهای هموار استفاده می شوند و اکثریت دکل های یک خط انتقال را تشکیل می دهند.
۲. برج های تنش (Tension/Strain Towers)
دکل هایی که روی هادی های خط انتقال کشش (Strain) دارند، برج های کششی نامیده می شوند. عایق های مورد استفاده در این دکل ها به صورت افقی یا در زاویه‌ای نسبت به افق ارائه می شوند.
برج های کششی در جایی استفاده می شوند که خط جهت را تغییر می دهد (زاویه دارد)، یا برای محدود کردن طول یک مقطع خط (در فواصل منظم حتی در مسیر مستقیم برای تحمل بارهای طولی ناگهانی مانند پارگی هادی) و یا در نزدیکی تقاطع های مهم مانند گذر از رودخانه ها و جاده ها. به برج کششی برج های انحرافی نیز گفته می شود. این دکل ها از نظر ساختاری محکم تر و سنگین تر از برج های معلق هستند و توانایی تحمل نیروهای طولی نامتعادل را دارند.
۳. برج های ترمینال (Terminal Towers)
نوع خاصی از دکل های انتقال بن بست (Dead-end)، دکل های ترمینال نامیده می شوند. برج ترمینال در جایی استفاده می شود که خط انتقال به پایان می رسد یا خاتمه می یابد و به تجهیزات پست متصل می شود. این دکل ها در واقع سنگین ترین نوع دکل کششی هستند زیرا باید بیشترین نیروهای نامتعادل طولی را (کل کشش هادی ها از یک طرف) تحمل کنند.
۴. برج های انتقال (Transposition Towers)
در سیستم انتقال متناوب، از دکل های انتقال برای تغییر پیکربندی فیزیکی هادی های خط انتقال در سیستم چند فازی (معمولاً سه فاز) استفاده می شود. هدف از این جابجایی (Transposition)، کاهش عدم تعادل ولتاژ در خطوط انتقال است.
جابجایی هادی های خط انتقال، اندوکتانس و ظرفیت متقابل خط انتقال را در هر فاز برابر می کند و عدم تعادل ولتاژ را در فازهای خط انتقال کاهش می دهد، که این امر به بهبود کیفیت توان و کاهش تلفات کمک می کند.
👇لیست محصولات خازن صنعتی بهنیکو
دکل های خود نگهدار (Self-Supporting Towers)
برج های خود نگهدار به چهار نوع اصلی بر اساس طراحی پایه و عملکردشان در مسیر خط تقسیم می شوند:
۱. برج های انتقال پایه باریک
پایه برج پایه باریک کوچک یا باریک است. برج پایه باریک از ساختار مشبک زاویه، کانال با اتصال پیچ استفاده می شود. در برج پایه باریک فقط یک پایه برای هر چهار پا استفاده می شود. دکل پایه باریک در جاهایی استفاده می شود که فضا برای نصب خط انتقال انتقال زیاد نباشد یا هزینه زمین بسیار بالا باشد. برج های پایه باریک بیشتر در شهرهایی که هزینه زمین بسیار بالاست استفاده می شوند. برج های پایه باریک در مقایسه با سایرین از فولاد کمتری استفاده می کنند اما هزینه پایه برج های پایه باریک بسیار بالا است.
۲. برج های پایه گسترده
برج پایه عریض دارای پایه بزرگتر یا وسیع تر است. در پایه عریض از شبکه برج با اتصال پیچ و مهره استفاده می شود. برج های پایه وسیع در جاهایی استفاده می شوند که فضا بزرگ تر باشد یا هزینه زمین کمتر باشد. برج پایه عریض دارای پایه های جداگانه برای هر چهار پایه است. برج های پایه گسترده در مقایسه با برج های پایه باریک، فولاد بیشتری مصرف می کنند. هزینه فونداسیون در مقایسه با برج های پایه باریک کمتر است.
۳. برج های مماس (Tangent Towers)
برج مماس در جاهایی استفاده می شود که خط انتقال مستقیم باشد. دکل های مماس از عایق لاستیکی سیلیکونی نوع تعلیق استفاده می کنند که فقط هادی ها را در جهت پایین نگه می دارد. این عایق ها در جهت عمودی هستند. این دکل ها بیشترین فراوانی را در یک خط انتقال دارند.
۴. برج های انحرافی (Angle Towers)
دکل های انحرافی در جایی استفاده می شوند که انتقال جهت خود را تغییر می دهد یا خط انتقال دارای زاویه ای است. این برج ها از عایق کششی استفاده می کردند که هادی را در جهت عمودی بالا می برد. این دکل ها قوی تر و سنگین تر از برج های مماس هستند.
طبقه بندی دکل ها بر اساس ساختار و مصالح
دکل های انتقال نیرو را می توان بر اساس نوع مصالح و ساختار کلی نیز دسته بندی کرد که تأثیر مستقیمی بر هزینه ها، فضای اشغالی و محل نصب دارد:
۱. دکل های مشبک (Lattice Towers)
رایج ترین نوع دکل ها هستند که از نبشی ها و اتصالات پیچ و مهره ای فولادی ساخته می شوند و ساختار خرپایی دارند.
- مزایا: استحکام مکانیکی بسیار بالا، قابلیت تولید و حمل قطعات به صورت مجزا، امکان استفاده در ولتاژهای بالا و دهانه های طولانی.
- معایب: ظاهر صنعتی، اشغال فضای زیاد در پایه (به ویژه در نوع گسترده)، نیاز به زمان بیشتر برای نصب در محل.
۲. دکل های تک پایه یا مونوپل (Monopole Towers)
این دکل ها از یک ستون توخالی (معمولاً مخروطی) فولادی تشکیل شده اند.
- مزایا: فضای اشغالی بسیار کم در سطح زمین، ظاهری زیباتر و مناسب برای مناطق شهری و پرجمعیت، نصب سریع تر.
- معایب: هزینه بالاتر در مقایسه با دکل های مشبک، قابلیت حمل بار و استحکام کمتری در دهانه های بسیار طولانی.
۳. دکل های مهاری (Guyed Towers)
این دکل ها سازه ای سبک تر دارند و برای ایستایی کامل به سیم های مهار (کابل های فولادی) نیاز دارند که از بالا یا میانه دکل به زمین مهار می شوند.
- مزایا: وزن کمتر سازه، هزینه مصالح پایین تر، حمل و نقل آسان تر.
- معایب: نیاز به فضای بسیار زیاد در اطراف دکل برای نصب سیم های مهار، عدم محبوبیت در مناطق شهری و کشاورزی به دلیل محدود کردن فضا.
۴. دکل های بتنی و چوبی
هرچند در خطوط انتقال فشار قوی (EHV/HV) کمتر رایج هستند و بیشتر در شبکه های توزیع و ولتاژهای پایین تر دیده می شوند، اما در برخی مناطق با محدودیت دسترسی به فولاد یا برای خطوط موقت استفاده می شوند.
طبقه بندی بر اساس تعداد مدار و ولتاژ
۱. دکل های بر اساس تعداد مدار
- تک مداره (Single Circuit): تمام هادی های یک مدار (معمولاً سه فاز) در یک طرف دکل یا در آرایش عمودی در مرکز قرار دارند.
- دو مداره (Double Circuit): هادی های دو مدار کامل (شش فاز) را حمل می کنند. این آرایش رایج ترین در خطوط فشار قوی است زیرا استفاده بهینه تری از کریدور انتقال ایجاد می کند. هادی ها معمولاً به صورت متقارن در دو طرف بازوهای متقاطع چیده می شوند.
- چند مداره (Multi Circuit): برای حمل بیش از دو مدار، معمولاً با ولتاژهای مختلف، که اغلب شامل مدارهای ولتاژ بالا و ولتاژ توزیع در یک سازه است.
۲. دکل های بر اساس ولتاژ
طراحی دکل ها مستقیماً به ولتاژ خط بستگی دارد. ولتاژهای بالاتر نیاز به فاصله جدایی الکتریکی (Clearance) بیشتری بین هادی ها و بدنه دکل دارند. این نیاز مستلزم استفاده از مقره های طولانی تر و در نتیجه بازوهای متقاطع بلندتر و دکل های بزرگتر است.
- فوق توزیع (63 کیلوولت)
- انتقال فشار قوی (132، 230، 400 کیلوولت)
- انتقال فوق فشار قوی (750 کیلوولت و بالاتر)
جدول مقایسه انواع دکل های عملکردی
نوع دکل | کاربرد اصلی | نوع عایق | بارهای مکانیکی تحمل شده | ساختار غالب |
معلق (Suspension) | مسیر مستقیم (Tangent) | عمودی | وزن عمودی، نیروی باد جانبی | سبک، مشبک یا مونوپل |
تنش/کششی (Strain) | تغییر جهت (زاویه)، انتهای خط | افقی | بارهای نامتعادل طولی، وزن و باد | سنگین تر، مشبک |
ترمینال (Terminal) | ورودی و خروجی پست (Dead-end) | افقی | حداکثر نیروی کشش نامتعادل از یک طرف | سنگین ترین، مشبک |
انتقال فاز (Transposition) | جابجایی هادی ها برای تعادل ولتاژ | عمودی/افقی | مشابه تعلیق با توجه به محل قرارگیری | مشبک |
اهمیت طراحی سازه ای (Tower Design Considerations)
طراحی هر دکل شامل محاسبات پیچیده ای است که تضمین می کند سازه بتواند تحت بدترین شرایط بارگذاری محیطی و عملیاتی، ایمن و پایدار باقی بماند. این محاسبات شامل موارد زیر است:
- بارگذاری باد (Wind Load): محاسبه نیروی جانبی وارده بر هادی ها و خود دکل، که عامل تعیین‌کننده ای در طراحی پایه ها است.
- بارگذاری یخ و برف (Ice & Snow Load): وزن اضافی ناشی از تشکیل یخ روی هادی ها که بار عمودی سنگینی را تحمیل می کند، به ویژه در مناطق سردسیر.
- کشش هادی (Conductor Tension): نیروی کششی که هادی ها در طول دهانه اعمال می کنند، که مستقیماً بر روی بازوهای متقاطع و در دکل های کششی، بر پایداری کل دکل تأثیر می گذارد.
- فاصله زمین (Ground Clearance): تضمین حداقل فاصله ایمن بین پایین ترین هادی و سطح زمین در بدترین حالت (بالاترین دما/شل ترین هادی).
- ملاحظات فونداسیون: طراحی فونداسیون مناسب بر اساس نوع خاک، که می تواند شامل فونداسیون بتنی گسترده یا عمیق باشد.
راهکارهای تخصصی برق و توان با بهنیکو
بهینه سازی مصرف و جبران ساز توان
اگر به دنبال راهکارهای تخصصی برای بهینه سازی مصرف برق در صنایع و کاهش قبض برق مجموعه خود هستید، یا نیاز به مشاوره ای حرفه ای در زمینه تجهیزات جبران ساز توان دارید، با متخصصین بهنیکو تماس بگیرید. ما با ارائه راهکارهای نوین و محصولات با کیفیت، به شما کمک می کنیم تا حداکثر کارایی را از شبکه برق خود کسب نمایید.
قیمت خرید خازن ۳ فاز صنعتی
برای اطلاع از قیمت خرید خازن ۳ فاز صنعتی با کیفیت بالا و مطابق با استانداردهای روز دنیا، می توانید از طریق وب سایت یا شماره های تماس مجموعه بهنیکو با واحد فروش ما در ارتباط باشید. ما بهترین قیمت ها و مطمئن ترین گارانتی ها را برای تأمین تجهیزات اصلاح ضریب توان شما ارائه می دهیم.