شما آنها را در همه جا می بینید: برج های بزرگ فولادی که با صدها هزار ولت سیم حمل می کنند. برج فلزی به سیم ها می رسد، روی زمین ایستاده است،و با اين حال به طور معجزه آسا به کسي برق نميده.
چرا اينطوري ممکنه؟ چرا اين برج همان ولتاژ کشنده ي خط را حمل نمي کند؟
جوابش در يک سيستم زيبا و منظمعایق بندی، شکاف های هوا و زمین بندیبذارين اين مهندسي که اين غول هاي فولادي رو امن نگه مي داره رو خراب کنيم
1قطع ارتباط مهم: عایق ها، نه تماس مستقیم
اولين و مهم ترين قاعده طراحي برج انتقال:سیم هیچوقت به برج دست نمی زنه
اگر از نزدیک نگاه کنید، می بینید که سیم به طور مستقیم به فولاد متصل نیست.عایق ها(این "سنگ های چینی" یا دیسک های شیشه ای)
- وظيفه:عایق ها "شکستن الکتریکی" هستند. آنها مقاومت بسیار بالایی دارند، و مانع از جریان از پایین برج به زمین می شوند.
- طرح:با افزایش ولتاژ، تعداد دیسک های عایق کننده نیز افزایش می یابد. یک خط 500kV ممکن است 20+ دیسک در یک رشته داشته باشد، در حالی که یک خط 110kV ممکن است فقط 7 داشته باشد.
به خاطر این شکاف، جریان در سیم باقی می ماند و برج را نادیده می گیرد.
2چرا برج زمین زده شده است؟
اگه اين برج از سيم جدا شده، چرا به زمين وصل شده؟
در واقع، زمین زدن چیزیه که نگهش می داره.قفس فارادیاز نوعي که طراحی شده که درپتانسیل زمین (0V)در طول کار عادی.
- راه برق:هنگامی که برق به برج (یا سیم سپر در بالای آن) ضربه می زند، موج عظیم نیاز به جایی برای رفتن دارد.محافظت از عایق ها از تخریب توسط "back-flashover". "
- حفاظت از خطا:اگر سیم به برج سقوط کند، سیستم زمین گیری جریان های زیادی را تضمین می کند. این باعث می شود که قطع کننده های مدار به سرعت کار کنند و برق را بلافاصله قطع کنند.
3راز سیم "عریض": چرا پوشش پلاستیکی وجود ندارد؟
اگه ولتاژ اينقدر بالا باشه، چرا سيم ها مثل کابل هاي خانوادگي با لاستيک ضخيم پوشيده نميشن؟
چون هوا بهترين عایق کننده ست
در ولتاژ بالا، مقدار پلاستیکی مورد نیاز برای عایق بندی یک خط 500kV می تواند متری ضخیم باشد که برای آویزان شدن در یک برج غیرممکن است.عایق هوا:
- مجوز:سیم ها به اندازه کافی بالا و به اندازه کافی دور از هم قرار دارند تا شکاف هوا بتواند به ولتاژ مقاومت کند.
- "هيس":تا حالا اين صداي خفيفي رو نزديک خط ولتاژ بالا شنيدي؟تخليه کرونامیدان الکتریکی آنقدر قوی است که مولکول های هوا را یونیزه می کند. مهندسان برای گسترش میدان و کاهش این اثر از "روندهای بسته بندی شده" (برابری سیم ها در هر فاز) استفاده می کنند.
4راز پرنده: چرا سرخ نمی شوند؟
همه ی ما این عکس را دیده ایم: پرنده ای که خوشحالانه روی خط 500 هزار ولت نشسته است.
فیزیک:ضربه الکتریکی نیاز بهتفاوت بالقوهدر سراسر بدن.
- امن:هر دو پا پرنده بر روی یک سیم هستند. تفاوت ولتاژ بین آنها بسیار کوچک است (میلی ولت). هیچ جریان جریان از طریق پرنده جریان ندارد.
- مرگبار:اگر پرنده همزمان به سیم دوم یا برج دست بزند، شکاف بین دو پتانسیل مختلف را برطرف می کند.از طریقپرنده، و بلافاصله کشته می شود.
5خطر نامرئی: چرا هنوز نمی توانید نزدیک شوید
فقط به خاطر اينکه برج امنه به اين معني نيست کهمساحتخط های ولتاژ بالا باعث ایجاد قدرتمیدان های الکتریکی.
- قوس زدن:اگر خیلی نزدیک شوید (به عنوان مثال، پرواز بادبادک یا استفاده از جرثقیل) ، برق می تواند از طریق هوا (قوس) به شما برسد.فلاش اوور.
- پتانسیل مرحله:اگر یک سیم برق به زمین سقوط کند، زمین خود انرژی پیدا می کند. قدم زدن می تواند تفاوت ولتاژ بین پاهای شما ایجاد کند و باعث شود که جریان از یک پا به بالا و از پاهای دیگر به پایین جریان یابد.
خلاصه: یک سمفونی از ایمنی
یک برج انتقال فقط سیم ها را نگه نمی دارد؛ این یک ابزار دقیق است:
- عایق هاسیم رو از برج جدا کن
- شکاف های هواعایق اولیه را فراهم می کند.
- تعویضاز برق و نقص ها محافظت می کند.
- طراحیتضمین می کند که در شرایط عادی، برج در یک پتانسیل امن و نزدیک به صفر باقی بماند.
"برقی یک خدمتکار قدرتمند است، اما یک ارباب سخت گیر است. امنیت شبکه ما به یک ماده معجزه آمیز بستگی ندارد، بلکه به هماهنگی کامل فیزیک و مهندسی بستگی دارد".
بحث:آیا تا به حال صدای "شکک زدن" تخلیه کرونایی را در نزدیکی یک خط ولتاژ بالا شنیده اید؟ یا طول چشمگیر یک رشته عایق را از نزدیک دیده اید؟ تجربیات خود را در زیر به اشتراک بگذارید!
