الاثنين، 11 مايو 2020

حساب ارتفاع البرج والمسافة بين الابراج وبين الموصلات والأرض

الدرس السابق:الابراج الهوائية لنقل الكهرباء (تصميم-المكونات)


 ارتفاع البرج والمسافة بين الابراج وبين الموصلات والأرض

1-المسافات فى الأبراج الكهربائية:

     يمكن أن يحمل البرج الكهربائى دائرة كهربائية واحد ة (الدائر ة الواحدة تحمل موصلات لثلاثة أوجه three phases) ويمكن أيضا أن يحمل دائرتين. ويجب أن يراعى عند تصميم الأبراج وجود مسافات آمنة بين الموصلات والأرض ، وكذلك بين الموصلات وبعضها البعض ، وهو الهدف الأساسى من استخدام البرج.

   وهناك عدة مسافات تحتاج للتوصيف عند دراسة الأبراج منها: 
1 -ارتفاع البرج ، والمسافة بين الموصلات والأرض 
2 -المسافة بين كل برج والبرج الذى يليه.ل
3 -مسافة حق طريق المرور Right of Way 
4 -تقدير المسافات الآمنة من تأثير المجالات الكهربائية والمغناطيسية .
   
   وفيما يلى ندرس تفصيال هذه الموضوعات. 

1.1 -ارتفاع البرج ، والمسافة بين الموصلات والأرض.

     ارتفاع الأبراج يتراوح غالبا بين 15 – 50 متر( باستثناء الأبراج الخاصة التى أشرنا إليها سابقا) ، وبالطبع فالعنصر الأساسى فى المقارنة هو قيمة الجهد . أما الحد الأدنى للمسافة بين الموصلات والأرض فهو يحسب كما يلي :
 CLEARANCE ABOVE GROUNDS: (Clause 77 of Indian Electricity Rules) -- m. 
33 KV -------------------------------------------5.100 
66 KV ------------------------------------------ 5.490 
132 KV----------------------------------------- 6.100 
220 KV ---------------------------------------- 7.015 
400 KV----------------------------------------- 8.840

    ويمكن حسابها أيضا من بعض المعادلات ، وبالطبع ستتوقف المسافة على الجهد بالدرجة الأولى وأيضا على مقدار الـــ Sag المسموح به حتى لا تتلامس الموصلات وقت هبوب الريح. وبعض المعادلات تأخذ مقطع الموصل فى الحسبان . والجدول التالي يقدم بعض نماذج لهذه الــ Formulas التى تستخدم فى تحديد هذه المسافات:


1.2- المسافة بين البرج والبرج الذى يليه:

     المسافة المثلى (Span) بين أبراج الجهد العالي الهوائية هى المسافة التي تعطي أقل تكلفة للخط مع توفير حدود الأمان المطلوبة. 
     وتجري هذه الحسابات لكل كيلومتر بعد تحديد هل الخط (مفرد أم مزدوج ) وهل سيوضع في أرض عادية ومنبسطة أم على أرض ذات تربة صخرية مثلا ، ثم تحديد بعض المعطيات مثل قوة شد الموصلات في أدنى درجة حرارة لها، و تدلي هذه الموصلات Sag في أعلى درجة حرارة لها، ، ويؤخذ فى الاعتبار أيضا ارتفاع الأبراج وطول سلاسل عوازل التعليق بالإضافة لحجم وتكاليف القواعد الخرسانية للأبراج والــ Earthing .
    وعادة تجري الحسابات باعتبار المسافة هى 100متر مثلًا بين كل برجين ، ثم تزيد تدريجيا حتى 500 متر ثم نختار المسافة التى تعطى أقل تكلفة . وبالطبع تجرى هذه الحسابات بواسطة برامج خاصة للحصول على النتائج بسرعة .

1.3- مسافة حق طريق المرور Right of Way :

    يجب أن يراعى وجود مسافة مناسبة  Right of Way  لتباعد المبانى والأشجار عن مسار الخطوط (الشكل التالي )وتحسب هذه المسافة بحيث إذا سقطت إحدى الأشجار لأي سبب من الأسباب فإنها لا تسقط على الخطوط ، وهذا يستلزم تقدير الطول الأقصى الذى يصل إليه طول الشجرة. 



      كما أن الخطوط يجب أن تكون أعلى من مستوى السيارات المارة تحتها لاسيما سيارات النقل حتى لا يتسبب انخفاضها فى حوادث كما فى الشكل أسفله.



     علما بأنه فى حالة حدوث حادثة كما فى الصورة السابقة فسيكون توابعها أن تنفجر جميع إطارات السيارة كما فى الشكل التالي ( بسبب ارتفاع فرق الجهد على الهواء الداخلى لاطار)، والمفارقة الغريبة هنا أن الشخص الموجود بداخل السيارة لن يصاب بأذى حتى لو كان جهد الخط 500 ك ف ، والسبب هو عدم وجود فرق جهد عليه وهو داخل السيارة ، وهو فى ذلك يشبه الطيور التى تقف على خطوط النقل ولا تتأثر بسبب عدم وجود فرق جهد على جسمها. (تذكر أن التيار لا يسير إلا بين نقطتين بينهما فرق للجهد)

    وإنما الخطر الداهم يحدث إذا غادر هذا الشخص السيارة ووقف على الأرض مثلا ثم أغلق باب السيارة ، عندها سيكون هناك فرق جهد على جسمه كاف لحرقه وليس فقط موته. وعلى أي إنسان فى المنطقة المحيطة بالسيارة أن يقف على بعد لا يقل عن 10 متر ، فإذا كان لابد أن يكون على مسافة أقل من ذلك فعليه أن تكون قدميه متجاورتين وملامستين حتى يتجنب ظهور Step Voltage  على جسمه.

    فإذا أراد الشخص مغادرة السيارة فلا يلمس أى جزء منها بعد مغادرته للسيارة ، ويجب أن تكون قدميه متجاورتين كما فى الصورة:



ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق