انظر الى أعلى في بعد ظهر صيفي حار، ماذا ترى؟ خطوط التوصيل عالية الجهد المعلقة بين الأبراج تبدو فضفاضة وثقيلة ومنخفضة.
الآن، فكر مرة أخرى في يوم شتاء بارد، نفس الخطوط تبدو ضيقة، مشددة، وعالية عن الأرض.
الأبراج لم تتحرك، الأسلاك لم يتم استبدالها، فلماذا يختلف ارتفاع الأسلاك مع الفصول؟
إذا كنت قد تساءلت من قبل إذا كانت تلك الأسلاك الصيفية المثقلة علامة على الخطر، إليك الحقيقة الهندسية وراء أحد أكثر المشاهد شيوعاً في صناعة الطاقة:(فيزياء (ساج
1انها ليست فقط الحرارة انها التيار
"الارتداد" المرئي للسلك يسمى تقنياساج (أو كاتيناري)في حين أنه صحيح أن المعدن يتوسع عندما يكون ساخناً ويتقلص عندما يكون بارداً، هناك عامل آخر أكثر قوة يلعب دوره في الصيف:الحمولة.
- المادة:معظم الخطوط الجويةACSR (ألومنيوم محفّز بالفولاذ)الألومنيوم يقود الكهرباء بينما القلب الفولاذي يوفر القوة الفيزيائية
- الضربة المزدوجةفي الصيف، درجة حرارة البيئة مرتفعة (الشمس + الهواء الساخن) ، ولكن داخل السلك، الملايين من المنازل تشغيل التيار المتردد. هذا التيار الكهربائي الهائل يخلقالتسخين المقاوم (خسائر I2R).
السلك يحترق منبالخارجوحار منداخلمع ارتفاع درجة الحرارة، يتوسع المعدن، وبما أن المسافة بين البرجين ثابتة،
2الميكانيكا: فقدان التوتر
يمكنك أن تفكر في خط النقل مثل شريط مطاطي.
- الشتاء:البرد يجعل السلك يتقلص يصبح ضيقًا و "متدفقًا"
- الصيف:الحرارة تجعل الأسلاك أطول. فإنها تفقد التوتر (يصبح "أرخص"). مع انخفاض التوتر الذي يسحبها ، فإن الجاذبية تسحب الأسلاك المعدنية الثقيلة إلى أسفل أكثر.
هذا يخلق النظرة "المرهقة" أو "المنخفضة" التي تراها في يوليو وأغسطس.استجابة جسدية خاضعة للسيطرةإلى التوسع الحراري
3هل هو خطير؟
لا، ليس خطراً إذا تم تصميم الخط بشكل صحيح.- نعم
لا يفاجئ مهندسو شبكات الكهرباء من تراجع الصيف بل يخططون لذلك خلال مرحلة التصميمالحد الأقصى لـ (ساج)في أسوأ الظروف الصيفية الممكنة (أعلى درجة حرارة + أقصى تيار).
إنهم يضمنون أنه حتى في أدنى نقطة في موجة الحرارة، يبقى السلك مرتفعًا بما فيه الكفاية فوق الأرض والأشجار والمباني لتكون آمنة.
4الخطر الحقيقي في الصيف: الأشجار
إن لم تكن الأسلاك المهتزة هي الخطر، فما الخطر؟
الخطر يكمن في ما يحدثتحتالصيف هو موسم النمو، والأشجار ترتفع بسرعة، وفي الوقت نفسه، الأسلاك تنخفض بسبب الحرارة.
هذه "الفجوة المغلقة" هي التهديد الحقيقي.التشويش (الدائرة القصيرة)هذا هو السبب في أنك ترى طاقم الخدمات مع المنشارات في فصل الصيف
5المفاجأة الشتوية: الجليد
لقد قلنا أن أسلاك الشتاء ضيقة لكن هناك استثناء واحدالعواصف الجليدية- نعم
عندما يغطى المطر الجليدي الأسلاك، يزداد الوزن بشكل كبير.الوزن الهائل للجليد يمكن أن يسحب السلك إلى أسفل أقل مما هو ينزلق في الصيف.
المهندسون يصممون خطوطاً تتحمل كلتا الحالتين:الحرارة الصيفيةوحمولة ثلج الشتاء
ملخص
في المرة القادمة التي تنظر فيها إلى الأعلى وترى تلك الخطوط المتدلية في يوم حار، لا تقلق، فهي لن تسقط.إنهم ببساطة "يتنفسون" يتوسعون ويرتاحون تحت حرارة الموسم و ضغط الحفاظ على تكييف الهواء يعمل.
السلك المرن في أغسطس هو سلك سعيد يعني أن الفيزياء تعمل تماماً كما كان المهندسون ينوون
سؤال ملاحظة:هل لاحظت كم تتأرجح الأسلاك في حيّك خلال موجة الحرارة بالمقارنة مع الشتاء؟ في المرة القادمة التي تقود فيها تحت خطوط الكهرباء، ألقِ نظرة! فقط تذكر أن تنظر، لا تلمس!
