شبکه های توزیع برق

خطوط توزیع فشار ضعیف هوایی

بخش عمده شبکه های توزیع برق را شبکه های فشار ضعیف تشکیل می دهند و چون این شبکه ها رابط اصلی برای برقرسانی به مشترکین می باشند در سیستم توزیع دارای اهمیت خاص هستند و در طراحی آن ها باید دقت بیشتری به عمل آید تا بتوان یک شبکه با حداقل افت ولتاژ و حداکثر بهره برداری طراحی نمود. لازم به ذکر است که جنس شبکه های توزیع هوایی سیمی مسی و آلومینیوم یا کابل خودنگهدار می باشد.

شبکه سیمی فشار ضعیف هوایی:

جنس هادی این شبکه از مس یا آلومینیوم می باشد. این شبکه به صورت دو سیم، سه سیم، چهار سیم و پنج سیم (اغلب به صورت 5 سیم) احداث می گردد. فاصله سیم ها از یکدیگر حدود 30 سانتی متر و شامل سیم نول، سیم روشنایی معابر و سه فاز می باشد.

هدايت الكتريكي مس حدود 100% و هدايت الكتريكي آلومينيوم حدود 61 درصد مي باشد. اين بدين معني است كه اگر هادي آلومينيومي بخواهد هدايتي برابر با مس داشته باشد بايد سطح مقطع آن 61/1 برابر مس باشد. در سال های اخیر با توجه به بالا بودن قیمت مس و احتمال سرقت آن، از هادی آلومینیومی و کابل خودنگهدار جهت احداث شبکه فشار ضعیف هوایی استفاده شده است.

یراق آلات شبکه سیمی:

جلوبر: در ابتدای فیدر جهت اتصال کابل فیدر به شبکه و همچنین در نقاطی که شبکه در حرم قرار داشته باشد، از جلوبر استفاده می شود.

مقره: جهت نگهداری هادی و ایزوله کردن آن از پایه، مورد استفاده قرار می گیرد.

اتریه: جهت نگهداشتن مقره و اتصال آن به پایه از اتریه استفاده می شود.

راک: تسمه فولادی گالوانیزه شده می باشد که 2، 3 یا 5 عدد اتریه روی آن جوش خورده است.

بازو و چراغ روشنایی معابر

پیچ و مهره جهت اتصالات

 

راک 2 و 3 مقره

با توجه به مشکلات ناشی از بکارگیری هادی‌های لخت و خطرات و حوادث ناشی از آن از جمله شرایط آب وهوایی، اتصال کوتاه های موقت و دایمی، برخورد شاخه های درختان، صدمات ناشی از برخورد پرندگان، سرقت سیم های مسی و خوردگی های شیمیایی که می تواند منجر به قطعی برق و افزایش انرژی­های توزیع نشده گردد، رویکرد به استفاده هادی روکشدار می­تواند بسیار مؤثر باشد. در نتیجه در سالیان اخیر از کابل های خودنگهدار فشار ضعیف در شبکه توزیع برق استفاده می شود.

شبکه فشار ضعیف هوایی با کابل خودنگهدار:

کابل خودنگهدار فشار ضعیف با هادی آلومینیومی و عایق پلی اتیلن (XLPE) با هادی فاز و نول و نگهدارنده مجزای فولادی به همراه هادی روشنایی معابر می باشد. این کابل از نوع کابل­های دسته بندی شده هوایی می باشد که در آن هادی های آلومینیومی روکش دار فاز، نول و روشنایی معابر به دور یک رشته هادی فولادی روکش دار نگهدارنده پیچیده شده­اند.

علائم مشخصه روی کابل خودنگهدار فشار ضعیف شش رشته ای با مهار مجزا (R–S–T–L–N–M) به شرح ذیل می­باشد.

فاز R: وجود یک برآمدگی به صورت خط ممتد بر روی کابل

فاز S: وجود دو برآمدگی به صورت خط ممتد بر روی کابل

فاز T: وجود سه برآمدگی به صورت خط ممتد بر روی کابل

نول N: وجود چند برآمدگی (بیش از سه برآمدگی) در طول کابل که اصطلاحاً به هزار خط معروف است.

فاز روشنایی معابر L: سطح صاف و بدون برآمدگی (مشخصات کابل و کارخانه سازننده روی کابل معابر ثبت می­گردد).

کابل مهار روکش دار M: سطح صاف، بدون برآمدگی و معمولاً یک خط رنگی سفید یا زرد در طول کابل که وظیفه اصلی آن نگه داشتن و تحمل نیروهای مکانیکی وارد بر کابل خودنگهدار فشار ضعیف است (متراژ کابل روی سیم مهار ثبت می­گردد).

 

دلایل استفاده از کابل­های خودنگهدار:

افزایش قابلیت اطمینان شبكه در مقابل شرایط جوی و اتفاقات ناشی از برخورد پرندگان

كاهش هزینه شاخه زنی در مناطق مشجر

آزادی عمل بیشتر در طراحی خطوط به دلیل كاهش فاصله حریم كابل های خودنگهدار

مقاوم بودن نسبت به خوردگی و در نتیجه كاهش پارگی خطوط فشار ضعیف

كاهش میزان استفاده­های غیر مجاز از برق

افزایش ایمنی در هنگام كار بر روی شبکه

امكان استفاده در معابر باریك و تنگ

هزینه بهره برداری شبکه با کابل خودنگهدار کمتر از شبکه سیمی است.

برخورد شبکه سیمی با درخت

درگیر بودن شبکه سیمی با شاخه های درختان

معایب استفاده از کابل­های خودنگهدار:

سیم­های مسی شبکه هوایی به هر علتی بسوزد بدلیل جدا بودن سیم ها از یکدیگر فقط در همان رشته سیم اثر سوختن دیده  می شود و نهایتاً همان سیم پاره شده و به فازهای دیگر آسیب نمی­رساند و فقط برق مشترکینی که از همان فاز استفاده می­کنند، قطع می­شود. ولی در کابل­های خودنگهدار بدلیل بافته بودن رشته­های کابل به هم، چنانچه یک رشته کابل دچار آسیب دیدگی شود و آتش بگیرد تمام رشته­های کابل دچار آسیب دیدگی می­شوند و طرفین کابل هم بطول یک متر دچار آتش سوزی و ذوب شدن می­شود، در نتیجه کل مشترکینی که روی کابل بوده­اند دچار بی برقی می­شوند.

طول عمر شبکه سیمی حدود 30 سال می باشد ولی طول عمر شبکه کابل خودنگهدار حدود 15 سال است.

انشعاب گیری از کابل خودنگهدار نسبت به شبکه سیمی سخت تر می باشد.

یراق آلات شبکه کابل خودنگهدار فشار ضعیف:

کلمپ میانی (آویزی) و کلمپ انتهایی

قلاب (پیچ یک سر قلاب، پیچ دم خوکی و قلاب یکسر چشمی)

انواع کانکتور شامل کانکتور روشنایی، کانکتور اتصال کابل به کابل (خط به خط)، کانکتور تبدیل یک به چهار و یک به هشت

انواع بوش (موف یا دوراهه) شامل پرسی و اتوماتیک

نعلی یا مهره چشمی

یوشکل

درپوش انتهایی کابل خودنگهدار (End-Cap) شامل حرارتی و فشاری

بست کمربندی آنتی یو وی، کابلشو بی متال، کاور پلاستیکی کانکتور و دستک

در ادامه بعضی از یراق مهم مورد استفاده در احداث شبکه فشار ضعیف با کابل خودنگهدار معرفی می شود.

كلمپ هاي مياني يا آويز:

از کلمپ های میانی برای نگه داشتن و ثابت نمودن کابل خودنگهدار بر روی پایه های میانی خط، در مسیرهای مستقیم و زوایای کمتر از 30 درجه استفاده می شود.

 

شبکه دو مداره کابل خودنگهدار عبوری بر روی کلمپ آویز

كلمپ انتهايي:

از کلمپ های انتهایی برای ثابت نگه داشتن کابل خودنگهدار بر روی پایه های ابتدایی و انتهایی خط و همچنین پایه هایی با زوایای بیشتر از 30 درجه استفاده می شود.

دداند میانی کابل خودنگهدار و استفاده از 2 عدد کلمپ انتهایی

کانکتور تبدیل یک به چهار و یک به هشت:

از این کانکتورها برای اتصال مشترکین به کابل خودنگهدار استفاده می شوند.

 

کانکتور تبدیلی یک به چهار

کانکتور ارتباط خط به خط (دندانه دار):

در طول شبکه کابل خودنگهدار برای هرگونه انشعاب گیری به هیچ عنوان نباید روکش کابل خودنگهدار برداشته شود و بایستی از کانکتورهای دندانه دار برای این منظور استفاده گردد. این کانکتورها با قابلیت عبور جریان بالا، جهت اتصال کابل های خودنگهدار به یکدیگر در وسط خط (برای انشعاب گیری از کابل خودنگهدار) استفاده می­گردد. همچنین جهت اتصال کابل ارت و کانکتورهای یک به چهار و یک به هشت به شبکه کابل خودنگهدار، ازاین کانکتور استفاده می شود.

کانکتور مذکور دارای دو پیچ بوده که این دو پیچ بایستی به اندازه ای محکم شوند تا مهره بالایی آن­ها بریده گردد.  بریده شدن مهره ها نشان دهنده این موضوع است که ارتباط صحیحی برقرار شده است. ضمناً در هنگام محکم کردن، باید هر دو مهره همزمان با هم محکم شده و در مراحل نزدیک به بریده شدن مهره ها، نیرو به طور مساوی به دو مهره وارد گردد تا هر دو مهره در یک زمان قطع گردند.

اتصال کانکتور خط به خط و کانکتور یک به چهار به کابل خودنگهدار و سپس اتصال کابل مشترک به کانکتور یک به چهار

دستک:

از دستک جهت رفع حریم استفاده می شود. سایز دستک ها معمولاً 50، 70 و 100 سانتی متری می باشد.

جعبه انشعاب:

در پایه هایی که تعداد کابل سرویس مشترکین زیاد باشد، جعبه انشعاب روی پایه نصب می شود و درنتیجه کابل سرویس مشترکین به جای اتصال مستقیم به کابل خودنگهدار، به داخل جعبه انشعاب منتقل می شوند. ضمناً جعبه انشعاب با کابل آلومینیومی و کانکتور خط به خط به کابل خودنگهدار متصل می شود.

استفاده از دستک و جعبه انشعاب