-->

الخميس، 14 مايو 2020

أنواع الموصلات في خطوط النقل الهوائية

الدرس السابق:الموصلات فى أبراج الجهد العالي وخصائصها:


أنواع الموصلات في خطوط النقل الهوائية:

    1- الموصلات المجدولة Stranded Conductors

        معظم الموصلات المستخدمة في خطوط النقل الهوائية تكون عبارة عن جديلة من أسلاك الألومنيوم ملفوفة فوق سلك صلب واحد أو أكثر فى قلب الجديلة ، ويمكن أن تكون أسلاك الألومنيوم عبارة عن طبقة أو أكثر من الأسلاك المجدولة بطريقة حلزونية حول هذا القلب (الشكل أسفله) ويكون اتجاه جدل الأسلاك في كل طبقة مخالفا لاتجاه الجدل في الطبقة السابقة لزيادة متانة الشد.

    و الموصلات المجدولة تستخدم في الأحمال المرتفعة والجهود العالية لأنها تتحمل تيارات أعلى لنفس مساحة مقطع الموصل وذلك بسبب خاصية الــ skin effect  حيث يمر التيار في الطبقات الخارجية للسلك بنسبة أكبر فى الموصلات المجدولة ، بسبب تعدد الأسطح ، ومع زيادة عدد الأسطح تزداد فرصة مرور التيار بقيمة أكبر بينما فى الموصل المصمت لدينا سطح واحد.
    وبالتالي فإن الموصل المجدول يتحمل تيارا كهربائيا أعلى من الموصل المصمت لنفس مساحة المقطع فى حالة التيار المتردد ، بالإضافة إلى أنه يمتاز بالمرونة العالية .

   ولكن هناك عيبين للموصلات المجدولة :
  •  الأول أن القطر الخارجي للموصلات المجدولة أكبر من القطر الخارجي للموصلات المصمتة والتي لها نفس المساحة. 
  •  والثانى هو عدم انتظام توزيع الــ Field Electric على سطحه مما يؤدى لزيادة المجال فى مواضع أكثر من الأخرى وتأثير عدم انتظام المجال يكون واضحا جدا فى الكابلات أكثر من الخطوط الهوائية. 
 وهناك أنواع متعددة من الموصلات المجدولة المستخدمة فى الخطوط الهوائية منها:
• Aluminum Conductor Steel Reinforced (ACSR), 
• All-Aluminum Conductor (AAC), 
• All-Aluminum Alloy Conductor (AAAC), 
• Aluminum Conductor Steel Supported (ACSS), 
• Aluminum Conductor Composite Core (ACCC), 
• Aluminum Conductor Composite Reinforced (ACCR).

وفيما يلى شرح لبعض من هذه الأنواع.
    موصلات الألمونيوم الخالص:
    يعتبر الــ AAC,  All Aluminum Conductor  أرخص أنواع الموصلات ، ولكن بسبب المتانة  المنخفضة لهذا النوع من الموصلات تجعله مناسبا فقط عندما تكون  المسافة بين كل برجين قصيرة. 

   الألمونيوم المقوى بالصلب:
    يتكون الــ ACSR  Aluminum Conductor Steel Reinforced  من قلب عبارة عن طبقة أو أكثر من أسلاك الصلب المجلفن المحاطة بطبقة أو أكثر من أسلاك الألمونيوم ، كما هو موضح بالشكل التالي ،ويتم تعريف هذه الموصلات بعدد أسلاك الألومنيوم وأسلاك الصلب .
   على سبيل المثال السلك مقطع 30 / 7 أي التي تتكون من 30 سلك ألمونيوم على طبقات (طبقتين فى الرسم) ، و 7 أسلاك من الصلب إلا أنه توجد أنواع كثيرة بنسب مختلفة من أسلاك الصلب والألومنيوم . كما فى الجدول التالى المأخوذ من شركة كابلات عمان. 
   وبالطبع هناك مقاييس أخرى يرجع إليها فى الكتالوجات.

    هذا النوع من الموصلات له متانة أعلى من موصلات الألومنيوم ولذلك يستخدم عندما تكون المسافة بين الأبراج كبيرة ويمكنه كذلك تحمل الظروف الجوية السيئة وله كذلك معامل مرونة أعلى ومعامل تمدد حراري أقل من الألومنيوم ولذلك فإن خصائصه الميكانيكية أعلى بكثير من الألومنيوم ويمكن التحكم في هذه الخصائص بتغيير نسبة الألومنيوم إلى الصلب في الموصل المجدول.

   موصلات سبائك الألومنيوم.
    وهذا النوع  AAAC All Aluminum Alloy Conductor عبارة عن سبيكة متجانسة معالجة حراريا من األلومنيوم والمغنسيوم والسيليكون. وهذا الموصل له خصائص تميزه عن ACSR ، AAC .
  حيث أن له متانة عالية جدا وذلك يتيح زيادة المسافة بين الأبراج بالتالى تقليل تكلفة إنشاء الخط أو زيادة قدرة حمل التيار عند استخدامه على الأبراج الموجودة فعلا وتحسين أداء الخط . وهذا الموصل له مقاومة كهربائية أقل وبالتالي يسبب فقد أقل في القدرة على الخط ، ولذلك يكثر استخدام هذا النوع من الموصلات في الخطوط الحديثة . 

   الألومنيوم المقوي بسبيكة الألومنيوم:
     يعتبر : ACAR  Aluminum Conductor Alloy Reinforced مشابها تماما لــ ACSR ولكن مع استبدال القلب المكون من أسلاك الصلب بأسلاك من سبيكة الألومنيوم وبذلك يعطي خصائص بين خصائص موصلات الألومنيوم و خصائص موصلات الألومنيوم المقوى بالصلب. 

   سبيكة الألومنيوم المقوى بالصلب:
    يعتبر  Aluminum Alloy Conductor Steel Reinforced AACSR  مشابه لـ ACSR حيث يحتوي على قلب مكون من أسلاك الصلب ولكن تستبدل أسلاك الألومنيوم بأسلاك من سبيكة الألومنيوم ، وهذا النوع له متانة ميكانيكية عالية على حساب الموصلية ولذلك يستخدم هذا النوع من الموصلات عندما تكون مثل هذه الخصائص مرغوبة وخصوصا  في أسلاك الأرضي.

  أطوال الموصلات:
   عادة يكون الموصل ملفوفا على بكرة (درم) بطول يتراوح بين 1 كيلومتر (موصلات Zebra or Moose) وقد تصل إلى 2 كيلومتر كما فى موصلات من النوع Panther أو موصلات الــ Earthing ، وبالطبع سنحتاج لعمل وصلات بين الموصلات كما فى الشكل أسفله ، وذلك للوصول للطول الالزم .ويمكن عمل الوصلات بصور أخرى مثل اللحام وغيره.