فنی مهندسی

        از مزایای خطوط هوایی ، سهولت اجرا، قابل مشاهده بودن تمامی شبكه و در نتیجه تسریع در انشعابگیری، تعمیر و عیبیابی شبكه و هزینه اولیه كمتر در مقایسه با شبكه زمینی بویژه در سطوح ولتاژ بالاتر میباشد (قیمت پایین‌تر هادیها در مقایسه با كابل، عدم نیاز به كانال كشی و مجوزهای حفاری مربوطه، عدم نیاز به اتصالات و غلافهای آببندی گرانقیمت جهت ضد آب كردن تجهیزات زیر زمینی). از معایب شبكههای هوایی میتوان به دسترسی آسان به شبكه و افزایش خطر برقگرفتگی مشتركین و عوامل بهرهبردار، افزایش احتمال سرقت انرژی (بویژه در شبكه فشار ضعیف)، خطر برخورد صاعقه، اشجار، اجسام خارجی و پرندگان، مسائل مربوط به حریم خطوط و جلوه نازیبای شهرها اشاره نمود.

        از مزایای شبكههای زمینی، كاهش میزان دسترسی به شبكه و در نتیجه كاهش خطر برقگرفتگی مشتركین و پرسنل بهرهبردار، كاهش سرقت انرژی، حذف خطرات محیطی از قبیل خطر برخورد صاعقه، برخورد درختان، اجسام خارجی، برخورد پرنده، رفع مسایل مربوط به حریم خطوط، عدم نیاز به قطع اشجار و برهم نزدن جلوه شهرها میباشد. از معایب شبكههای زمینی، میتوان به هزینه‌های اولیه بالاتر، مشكل بودن و كندی انشعابگیری، تعمیر و عیبیابی شبكه و نیاز به تجهیزات و تخصصهای خاص در این زمینه اشار نمود.

        با توجه به مزایا و معایب شبكههای زمینی و هوایی كلاسیك (با هادیهای لخت) كه به اختصار بیان گردید و بهمنظور استفاده از سیستمی كه تا حد امكان مزایای هر دو نوع شبكه فوقالذكر را دارا بوده و فاقد معایب آنها باشد، هادیهای روكشدار به عنوان نسل جدید خطوط هوایی فشار متوسط معرفی می‌گردد كه مزایای شبكه هوایی كلاسیك مانند سهولت اجرا، ارزانی، تسریع در انشعابگیری، تعمیر و عیبیابی شبكه را دارا بوده و معایب عمده آن مخصوصاً سرقت انرژی، خطرات

 محیطی از قبیل خطر برخورد صاعقه، برخورد اشجار و اجسام خارجی، برخورد پرنده و ... را تا حد امكان كاهش می‌دهد.

         مهمترین دلیل استفاده از هادیهای روكشدار هوایی، كاهش قطعیهای كوتاه مدت و بلند مدت خطوط توزیع نیروی برق (افزایش قابلیت اطمینان شبكه) و در نتیجه كاهش انرژی توزیع نشده می‌باشد، هر چند استفاده از هادیهای روكشدار، نتایج جنبی دیگری به شرح ذیل دارد كه حائز اهمیت فراوان میباشد:

 1-  كاهش ابعاد كراس آرمها و در نتیجه كاهش گشتاور نیروی وارده

 2-  امكان كاهش پهنای باند عبور خطوط (بدلیل كاهش ابعاد كراس آرم)

 3- امكان كاهش مساحت زمینهای اشغالی و كاهش حقوق ارتفاقی پرداختی جهت تملك باند عبور

 4- ارتقاء سطح ایمنی تجهیزات، عوامل بهرهبردار و مشتركین

 5- كاهش برخی مسایل زیست محیطی با كاهش شاخهزنی و درختزنی (افزایش دوره زمانی شاخه زنی و درختزنی) همچنین جلوگیری از برخورد مستقیم پرندگان به خطوط برقدار و مرگ و میر ناشی از این مورد

 6- صرفهجویی در هزینههای مربوط به شاخهزنی، درختزنی و هزینههای مستقیم و غیر مستقیم (توقف تولید كارخانجات، آسیب به مواد و محصولات در دست تولید، نارضایتی مشتركین و...) مربوط به قطعیهای با برنامه جهت شاخهزنی و درختزنی  

 7- كاهش تلفات بدلیل كاهش امپدانس خطوط (در اثر نزدیك شدن فازها به یكدیگر، اندوكتانس خط كاهش یافته و كاپاسیتانس افزایش مییابد و كاهش جریانهای نشتی ، افت ولتاژ و تلفات را به دنبال دارد)

 8- افزایش قدرت طبیعی (SIL) خطوط

 9- افزایش قابلیت جریان‌دهی خطوط

 10- بهبود کیفیت توان تحویلی به مشترکین

 11- كاهش تعداد انشعابات غیر مجاز (بطور عمده در بخش فشار ضعیف، با توجه به گستردگی شبكه و تعداد زیاد مشتركین)

 12- امكان افزایش دورههای زمانی تعمیرات خطوط و كاهش هزینههای مربوط به تعمیرات (بدلیل اینكه هادیها و سایر قسمتهای برقدار شبكه بطور مستقیم در معرض هوای آزاد و خطرات محیطی نبوده و در نتیجه امكان افزایش دورههای تعمیرات و صرفهجویی در هزینه‌ها وجود دارد).

        هادیهای روكشدار در كنار مزایای ذكر شده دارای معایبی نیز میباشند:

 1- سرمایهگذاری اولیه بالاتر در مقایسه با خطوط هوایی كلاسیك، بدلیل استفاده از هادیهای روكشدار (بدون احتساب كاهش حقوق ارتفاقی)

 2- كاهش طول اسپن، افزایش تعداد پایهها و فونداسیونها در فواصل یكسان و در نتیجه افزایش هزینههای اولیه

 3- افزایش وزن واحد طول و سطح بادخور هادی و در نتیجه افزایش نیروهای افقی و عمودی و نیاز به تمهیداتی جهت مقابله با تأثیر عوامل فوقالذكر (افزایش ارتفاع پایهها یا افزایش قدرت پایهها یا كاهش فواصل بین پایهها و ...) كه منجر به افزایش هزینههای اولیه احداث خطوط میگردد.

 4- افزایش سطح اتصال كوتاه

 5- نیاز به تجهیزات خاص جهت حفاظت هادیها در مقابل اضافه ولتاژها

 6- خطر برقگرفتگی در مواردیكه سیم پاره شده اما بدلیل وجود روكش، سر هادی از محل پارگی به زمین اتصال پیدا نكند. (در این شرایط ، رلهها اتصالكوتاه را تشخیص نداده و بدلیل عدم قطع توسط كلید، خطر برقگرفتگی، رهگذران را تهدید مینماید.

 تذكر مهم: تاكنون نتیجه مطالعاتی مبنی بر حذف یا كاهش حریم خطوط با استفاده از  هادیهای روكشدار در ایران صورت نگرفته و در حال حاضر ‌نباید از هادیهای روكشدار جهت كاهش حریم استفاده نمود، اما بدلیل امكان كاهش طول كراس آرم (یک سوم طول كراس آرمهای موجود )، امكان كاهش كریدور آزاد (پهنای باند عبور) خطوط فراهم شده و علاوه بر تسریع در اجرای پروژهها، میزان حقوق ارتفاقی پرداختی جهت تملك كریدور خطوط كاهش مییابد.

 انواع هادیهای روكشدار:

 جنس هادیهای مورد استفاده، همانند هادیهای متداول در خطوط هوایی، بسته به شرایط،آْلومینیوم آلیاژی یا آلومینیوم تقویت شده با فولاد (ACSR) می‌باشد. با توجه به نصب هادیها بصورت هوایی و در نتیجه قرار گرفتن در معرض نور خورشید و تغییرات جوی، روكش هادیها علاوه بر سبكی باید در برابر اشعه ماوراء بنفش (UV) نیز مقاوم باشد. با توجه به موارد یاد شده، هادیهای موصوف به دو صورت روكش شده و در دسترس می‌باشند :

1- نوع CC- در این نوع هادی، رشتههای هادی بوسیله روكشی از جنس پلی اتیلن كراسلینك(XLPE)، (عایق مربوط به كابلهای خشك مورد استفاده در شبكههای فشار متوسط ، فوق توزیع و فشار قوی)پوشیده شده است، این نوع هادی قابلیت تحمل تماسهای موقت و زود گذر دو فاز به هم یا فاز به زمین را دارا میباشد.

０-  نوع CCT- در این نوع هادی، رشتههای هادی بوسیله روكشی از جنس پلی اتیلن كراسلینك(XLPE)، (عایق مربوط به كابلهای خشك مورد استفاده در شبكههای فشار متوسط ، فوق توزیع و فشار قوی) اما با ضخامتی بیشتر كه بسته به مقطع هادی متغیر میباشد، پوشیده شده و علاوه بر آن دارای یك روكش خارجی از جنس پلی اتیلن سنگین (پوشش خشك، سخت و با قدرت نفوذ پذیری كم)  میباشد كه با هدف حفاظت عایق داخلی در برابر ضربات مكانیكی و برخورد اجسام خارجی و اشیاء برنده بكار میرود. این نوع هادی با توجه به ضخامت عایق و روكش خارجی، قابلیت تحمل تماسهای دو فاز به هم یا فاز به زمین را برای مدتهای طولانی دارا میباشد و طی این مدت طولانی، گروههای عملیاتی به مناطق مورد نظر مراجعه كرده و اقدام به رفع عیب خواهند نمود. مشخصات هادی روكشدار نوع CCT به مشخصات عایقی كابل نزدیكتر است.

   تفاوت هادیهای روكشدار نوع CCT و CC  با كابل خودنگهدار:

       تفاوت هادیهای روكشدار نوع CCT و CC  با كابل خودنگهدار این است كه كابل خودنگهدار از بههم تابیده شدن سه رشته كابل مجزا و یك رشته سیم با مقاومت مكانیكی بالا به عنوان مهار (جهت اتصال مجموعه كابل به یراقآلات و تحمل وزن مجموعه) تشكیل شده است و هر رشته كابل شامل هادی آلومینیومی با مقطع استاندارد، لایه نیمه‌هادی داخلی بصورت نواری، اكسترود شده (تزریقی) یا هر دو (جهت یكنواخت نمودن میدان الكتریكی حول هادی و جلوگیری از تخلیه الكتریكی در فواصل احتمالی موجود بین عایق و هادی)، عایق XLPE با ضخامت استاندارد mm 5/5 ، لایه نیمه‌هادی خارجی بصورت نواری، اكسترود شده یا هر دو بعلاوه شیلد الكترو استاتیك ‌هادی (جهت یكنواخت نمودن میدان الكتریكی حول رشته‌های كابل) و غلاف (روكش) از جنس PVC میباشد در حالیكه هادی روكشدار نوع CC فقط شامل هادی، لایه نیمه‌هادی داخلی (در برخی موارد)، عایق XLPE با ضخامت كمتر (mm 5/3-3) بوده و هادی روكشدار نوع CCT شامل هادی، لایه نیمه‌هادی داخلی (در برخی موارد)، عایق XLPE با ضخامتی كمتر از ضخامت عایق كابل و روكش خارجی از جنس پلی اتیلن سنگین می‌باشد.