شبکه انتقال جریان برق یک سیستم پیچیده است. در واقع، نیروگاه ها باید انرژی را با فرکانس و ولتاژ ثابت (بدون توجه به تقاضا در هر زمان) برای همه مشتریان خود ارسال کنند و برای انجام این کار به مجموعه وسیعی از تجهیزات نیاز دارند. از ترانسفورماتورها و تنظیم‌ کننده‌ های ولتاژ گرفته تا راکتورها، خازن‌ های خط، بریکرها و فیوزها، رله‌ های مکانیکی و تخصصی، تقریباً هر شاخه ‌ای از مهندسی را می ‌توان در انتقال برق یافت. البته، ما نباید واضح ترین بخش شبکه را کنار بگذاریم که شامل سیم و کابل هایی می شود و در واقع خود خطوط انتقال جریان برق را تشکیل می دهند.

منظور از خطوط انتقال جریان الکتریکی چیست؟

اگر قصد خرید سیم و کابل یا سایر تجهیزات الکتریکی را دارید، بهتر است قبل از هر چیز درباره خطوط انتقال و انواع هادی ها اطلاعات به دست آورید. به طور معمول دو نوع خطوط برق وجود دارد که شبکه را تشکیل می دهند و می توان آنها را بر اساس عملکردشان تقسیم کرد. یک گروه شامل خطوط کوچک تر و با ولتاژ پایین تر (زیر ۳۰ کیلوولت) است و برق را به خانه ها و مشاغل می رساند. 

این خطوط به عنوان خطوط توزیع شناخته می ‌شوند و می ‌توانند در محله‌ های جدیدتر در زیر زمین دفن شوند یا بر روی تیرهای کوچک ‌تر با ارتفاع حدود ۴۰ فوت نصب شوند. تعداد سیم و کابل های حامل انرژی روی آنها سه رشته یا کمتر است. 

در حالت کلی، برخی از قطب های توزیع بیش از یک مدار سه فاز را حمل می کنند و سایر تجهیزات مانند ترانسفورماتور، فیوز، کلید و … را نیز روی آنها نگه می دارند. طرف دیگر این تقسیم، خطوط بسیار بزرگتر و با ولتاژ بالاتر هستند که به خطوط انتقال معروف می باشند. 

خطوط انتقال همیشه با مجموعه ای از سه هادی، یک یا دو سیم کوچک ساخته می شوند تا به عنوان حفاظت در برابر صاعقه به کار گرفته شوند. در حالی که یک سرویس مسکونی معمولی احتمال دارد فقط شامل یک فاز باشد، اما خود شبکه برق یک سیستم سه فاز است. در این شرایط خطوط انتقال کاملا متعادل هستند تا مقدار جریان برابری را در هر یک از سه فاز به جریان بیندازند.

انواع خطوط انتقال انرژی الکتریکی

خطوط انتقال انرژی الکتریکی شامل سه نوع هوایی، زیر زمینی و HVDC می شود که در اینجا به آن ها پرداخته ایم:

خطوط انتقال برق هوایی

خط برق هوایی یک خط انتقال نیروی برق است و توسط برج ها یا تیرها معلق قرار می گیرد. از آنجایی که در این خطوط، خاصیت عایق بودن از طریق هوا تامین می شود، استفاده از خطوط برق و کابل های هوایی معمولاً کم هزینه ترین روش انتقال برای مقادیر زیاد نیروی برق هستند. 

تیرها برای حمایت از خطوط انتقال، از جنس چوب، فولاد، بتن، آلومینیوم و گاهی اوقات پلاستیک ‌های تقویت ‌شده ساخته شده ‌اند. هادی های آنها نیز عموماً از آلومینیوم ساده یا تقویت شده با فولاد یا گاهی اوقات مواد مرکب ساخته شده اند. اگرچه برخی از سیم های مسی در توزیع ولتاژ متوسط و اتصالات ولتاژ پایین استفاده می شود.

خطوط توزیع زیر زمینی

کابل های زیرزمینی اساساً از یک هادی، یک سیستم عایق، یک صفحه سیمی و یک غلاف تشکیل شده اند. ضمن آنکه در هسته یک هادی الکتریکی قرار دارد. در مورد خطوط با ولتاژ فوق العاده بالا (EHV)، این کابل ها معمولا از مس ساخته می شوند. 

هادی توسط یک سیستم عایق که جزء اصلی آن از پلاستیک ساخته شده، محصور می شود. یک سیم مسی بیرونی، قادر است تا جریان های خطا را تخلیه کرده و میدان الکتریکی مورد نیاز در کابل را حفظ کند. روکش خارجی کابل از آن در برابر رطوبت محافظت می کند.

شبکه توزیع HVDC

سیستم ‌های کابلی جریان مستقیم ولتاژ بالا (HVDC) انتقال کارآمد راه دور را در سطوح توان بالا، اتصال مناطق و حتی کشورها امکان ‌پذیر می ‌سازد. این فناوری همچنین امکان اتصال ایمن را فراهم کرده و به عنوان تثبیت کننده در شبکه های برق عمل می کند.

نسل جدید این خطوط، از انتقال HVDC اکسترود شده از حمل و نقل برق در مسافت های طولانی بدون تلفات قابل توجهی پشتیبانی می کند و آن را بسیار کارآمد و سازگار با محیط زیست می نماید. این روش، یکی از شبکه های انتقال انرژی الکتریکی کارآمد، به ویژه در مسافت های طولانی و میان کشورها محسوب می شود.

چند نوع جنس هادی برای خطوط هوایی وجود دارد؟ 

هادی خطوط هوایی در جنس های مختلفی وجود دارد که عمده آن شامل مس و آلومینیوم می شود.

هادی کابل آلومینیومی

یکی از ترجیحات در خطوط انتقال انرژی الکتریکی، استفاده از آلومینیوم در کابل های هوایی است. زیرا این ماده دارای رسانایی خوبی بوده و جریان را با کمترین تلفات منتقل خواهد کرد. از سویی دیگر، دارای وزن سبکی بوده و نیاز چندانی به ساختار پشتیبانی ندارد. 

در مقایسه باید گفت که استحکام کششی مس در مقابل آلومینیوم بیشتر می باشد. اما آلومینیوم به دلیل رسانایی بیشتر و وزن کمتر، به عنوان هادی سربار مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین قیمت کابل آلومینیوم نسبت به کابل های مسی کمتر است.

هادی خطوط هوایی مسی

از هادی مسی در کابل و خطوط هوایی استفاده می شود. زیرا هم رسانایی خوبی دارد و هم از استحکام کششی بالایی برخوردار خواهد بود. در این روش، مس به شکل رشته ای استفاده شده و مناسب خطوط سربار خواهد بود. 

از سویی دیگر، به دلیل چگالی بالای مس، ظرفیت حمل جریان در سطح مقطع رشته سیم نیز افزایش می یابد. این یکی از کاربردی ترین جنس هادی مورد استفاده در خطوط هوایی است.

بررسی ویژگی های هادی مس و هادی آلومینیومی

می دانیم که آلومینیوم یک فلز است. فلزات عموما رسانای خوبی برای انتقال الکتریسیته هستند. رسانایی یک فلز توانایی عبور الکتریسیته از آن خواهد بود و از آنجایی که آلومینیوم، فلزی با مقاومت کم و رسانایی خوب محسوب می شود، در سیم های برق کاربرد دارد. 

اما معمولا در سیم های برق خانگی از مس استفاده می کنند. مس رسانای خوبی است و الکتریسیته را بهتر از آلومینیوم هدایت می کند. اما حتی زمانی که آلومینیوم هدایت کمتری نسبت به مس دارد، در مورد کابل ‌های برق سربار از آلومینیوم استفاده می‌ شود،  زیرا آلومینیوم وزن کمتری نسبت به مس دارد و همچنین با نرخ ارزان در دسترس است. با وجودی که سیم آلومینیومی ضخامت بیشتری در کابل های هوایی دارد، اما در مقایسه با هادی های مسی، سبک تر خواهد بود. زیرا چگالی آلومینیوم در مقایسه با مس، بسیار کمتر است.

سخن پایانی

با توجه به پیشرفت های تکنولوژیکی، الکتریسیته اکنون تقریباً همه چیز را به جریان می اندازد. بنابراین، ما به یک منبع تغذیه ثابت نیاز داریم که توسط کابل ها و سیم های مختلف تامین شود. انواع سیم ‌ها و کابل‌ های برق در این صنعت برای انتقال و توزیع برق به مشاغل، منازل مسکونی، محل ‌های کار و غیره ضروری هستند. بیشتر حوزه ها، برای ارائه یک منبع تغذیه ثابت، به کابل ‌های برق مختلف متکی هستند. از همین رو انتخاب صحیح شبکه انتقال برق، از درجه اهمیت بالایی برخوردار خواهد بود. 

اگر نیاز به سیم و کابل با بهترین قیمت و کیفیت دارید، ما به شما گروه کارخانجات خراسان الکتریک نارگان را که سال ها است در زمینه ی توزیع سیم و کابل های خراسان الکتریک فعالیت می کند، پیشنهاد می کنیم. با خیال راحت می توانید برای خرید کابل مس، خرید کابل خودنگهدار و … از این فروشگاه اقدام کنید و برای کسب اطلاعات بیشتر با شماره ی ۲۱۳۳۱۱۴۴۵۵۰ تماس حاصل نمایید.