فك فهم عمالقة الصلب: لماذا تحتوي أبراج الجهد العالي على مجموعتين من الأسلاك

انظر إلى برج نقل عالية الجهد، وسترى شبكة معقدة من المعادن والأسلاك. للوهلة الأولى، تبدو وكأنها مجموعة عشوائية من الأجهزة.الأسلاك في الأعلى جداً تخدم غرضاً مختلفاً تماماً عن حزم الأسلاك السميكة أسفل.

إذا كنت في قطاع المرافق أو الهندسة، فمن الأساسي فهم هذا التمييز. مجموعة واحدة تحمي الشبكة من السماء؛والآخر يضمن أن الكهرباء تتحرك بكفاءة عبر البلاد.

دعونا نقوم بتفصيل تشريح برج الإرسال

1الدرع فوق: ليس للسلطة، ولكن للحماية

في أعلى نقطة من البرج، سترى واحد أو اثنين من الأسلاك الرقيقة تمر على طول القمة.الأسلاك الأرضية الجوية (OPGW)، المعروفة عادة باسمأسلاك الدرعأوأسلاك الأرض.

المهمة الرئيسية: حماية البرق

مهمتهم بسيطة: تكون أول شيء يضربه البرق. من خلال الجلوس فوق الموصلات المرحلية (خطوط الكهرباء) ، فإنها تعمل كـ "عصا البرق" للخط بأكمله.

• طريق أقل المقاومةعندما يضرب البرق، سلك الدرع يلتقط الطاقة ويوجهها بأمان أسفل البرج إلى الأرض عن طريق نظام الترسيم.
• الوقاية من الاضطرابات:بدون هذه الأسلاك، البرق سوف يضرب الموصلات المرحلية مباشرة، وهذا سيؤدي إلى ارتفاع الكهرباء الضخمة،من المحتمل أن يدمر العازلات و يسبب انقطاع التيار الكهربائي.

تحديث التكنولوجيا العالية: OPGW

في العديد من الشبكات الحديثة، هذه ليست مجرد أجزاء غبية من المعدن.سلك الأرض البصري (OPGW)هذه الكابلات تحتوي على الألياف البصرية داخل خيوط الصلب. وهذا يسمح للخدمة باستخدام خط النقل كعمود فقريالاتصال عالي السرعة، تقييم المدى، وإشارات الحماية كل ذلك في حين يحمي الخط من البرق.

المفتاح:إذا كان في الأعلى، فإنه يقاتل البرق وربما يحمل البيانات.لا..قوة حمل

2الحزم أدناه: لماذا سلك واحد ليس كافيا

انظر إلى أسفل البرج سترى الموصلات الرئيسية لكنها غالباً تبدو كحزم من 2 أو 4 أو 6 أو حتى 8 أسلاك منفصلةالموصلات المجمعة.

المشكلة مع الأسلاك "أكثر سمكا"

مع زيادة الجهد والقدرة الكهربائية ، تحتاج إلى مساحة سطح أكبر لنقل التيار. قد تعتقد أن المهندسين يستخدمون سلكًا ضخمًا سميكًا واحدًا. ومع ذلك ، فإن سلكًا سميكًا صلبًا له عيب كبير:إطلاق سراح كورونا.

• إطلاق سراح كورونا:عند الجهد العالي (110 كيلو فولت +) ، يصبح المجال الكهربائي حول موصل واحد مكثفًا جدًا لدرجة أنه يؤين الهواء المحيط به ، مما يخلق إشعاعًا أرجوانيًا وصوتًا صاخبًا وفقدانًا كبيرًا في الطاقة.
• الحل:تقسيم التيار بين العديد من الموصلات الفرعية الأصغر. وهذا يزيد من مساحة السطح الفعالة، والتي تسوية المجال الكهربائييمنع التفريغ الكورونيإنه أكثر كفاءة بكثير من استخدام كابل واحد ضخم

3البطل المجهول

الآن، انظروا إلى الأجهزة التي تربط تلك الأسلاك المجمعة.المسافرين(اومسامير المسافة)

لماذا هي مهمة:

بدون مفاصيل، فإن الموصلات الفرعية سوف تتأرجح بشكل متوحش في الرياح، تصطدم مع بعضها البعض.

• التشنج:يفرك الأسلاك معًا عازلتها الواقية (أو سطح الألومنيوم الصلب).
• فشل ميكانيكي:تركيزات الإجهاد حيث يتم توصيل الأسلاك بالبرج
• الاهتزازات الهوائية:الترددات العالية التي يمكن أن تقطع الأسلاك مع مرور الوقت

التطور: المساحة ضد المساحة-المكبت

• المسافات القياسية:ببساطة أبقوا الأسلاك منفصلة تبدو كإطارات صغيرة أو صلبان
• أجهزة التخفيف:هذه أكثر تطوراً تشملآليات الضغطهذه الأجهزة تمتص الطاقة الحركية من الاهتزازات الناجمة عن الرياحمنع الموجات من السفر أسفل السلك وتلف البرج أو الموصل نفسه.

ملخص: نظامين، هدف واحد

عندما تنظر إلى برج الإرسال، ترى حلولا هندسية متميزة تعمل في وئام:

في المرة القادمة التي ترى فيها برجًا، لن ترى معدنًا فقط، سترى نظامًا متوازنًا بعناية مصممًا للتعامل مع الفيزياء عالية الجهد، الطقس القاسي، وقوانين الكهرومغناطيسية التي لا تتوقف.

"برج الإرسال ليس مجرد بنية، إنه أداة دقيقة لإدارة الطاقة والبيئة".

مناقشة:هل لاحظت الفرق بين الموصلات ذات الحزمتين والحزم الثمانية على خطوط الجهد المختلفة؟ ما هو أعلى خط الجهد الذي عملت عليه أو رأيته؟ شارك ملاحظاتك أدناه!