دکل برق چیست؟
یکی از بخش های مهم و اساسی خطوط انتقال هوایی دکل می باشد که به آنها برج انتقال برق هم می گویند. وظیفه دکل برق این است که وزن سنگین هادی ها را تحمل کند و آنها را در ارتفاع مناسب از زمین نگه دارد، علاوه بر آن دکل برق باید بتواند در برابر بلایای طبیعی مقاومت داشته باشیند و خراب نشوند.
معرفی دکل های برق
دکل برق یا برج انتقال برق یا برج انتقال نیرو یک سازه بلند فلزی است که معمولاً از فولاد ساخته می‌شود و برای پشتیبانی و ممکن ساختن خط انتقال هوایی ساخته و استفاده می‌شوند. دکل‌های برق در خطوط انتقال هوایی کاربرد بسیاری دارند.
خطوط انتقال برق
خط انتقال هوایی نوعی از خط انتقال است که در آن از دکل برق و تیر برق برای نگه داشتن کابل‌ها بالاتر از سطح زمین استفاده می‌شود. از آنجایی که در این گونه خطوط از هوا به عنوان عایق کابل‌ها استفاده می‌شود این روش انتقال یکی از کم هزینه‌ترین و رایج‌ترین روش‌های انتقال برق است. دکل‌ها و تیرهایی که برای نگه داشتن کابل‌ها استفاده می‌شود می‌توانند از جنس چوب، فولاد، بتون، آلومینیوم و در برخی موارد پلاستیک مسلح باشند. عمدتاً کابل‌های مورد استفاده در خطوط هوایی از جنس آلومینیوم هستند (که البته با نواری از فولاد در داخل مسلح شده‌اند). البته از کابل‌های مسی در برخی خطوط انتقال ولتاژ متوسط و ولتاژ پایین و محل اتصال به مصرف‌کننده استفاده می‌شود.
دلیل اینکه این نوع انتقال هوایی صورت می‌گیرد این است که، هوا به عنوان عایق الکتریسیته منظور می‌شود و کم هزینه ترین نوع انتقال برق می باشد، که در آن فقط دکل و کابل مورد استفاده می‌باشد.
قسمتهای مختلف دکل های انتقال نیرو
قسمتهای مختلف یک دکل برق به شرح زیر می باشد.
- قله دکل برق: بخش فوقانی دکل‌های برق، قله دکل نام دارد. سیم محافظ زمین که به آن اتصال به زمین یا ارت هم می‌گویند، به این قسمت وصل می‌شود.
- بازوی نگهدارنده دکل برق: بازوی نگه دارنده دکل برق، هادی هایی که وظیفه انتقال برق را دارند را نگه می‌دارد. با توجه به سطح ولتاژ انتقال، پیکربندی و حداقل زاویه تشکیل شده برای توزیع تنش ابعاد بازوی نگهدارنده‌ی هادی را در دکل‌های انتقال نیرو مشخص می‌کنند.
- تیر نگهدارنده دکل برق
- قفسه سینه دکل: بخش بین بدنه دکل و قله، به عنوان قفسه سینه دکل‌های انتقال نیرو در نظر گرفته می‌شود.
- بدنه‌ی برج انتقال نیرو: به قسمتی که از پایین بازوی نگهدارنده تا بالای سطح زمین قرار دارد، بدنه دکل برق می‌گویند. وظیفه این بخش بیشتر از همه چیز این است که فاصله‌ی میان هادی‌های انتقال برق و زمین برای ما مشخص کند.
- پایه دکل برق
- مونتاژ صفحه و پیچ پایه دکل‌های برق
طراحی دکل برق
نکاتی که باید در طراحی دکل های انتقال نیرو در نظر بگیریم عبارتند از:
- حداقل فاصله پایین ترن هادی تا سطح زمین
- طول زنجیره مقره دکل برق
- حداقل فاصله بین هادی های انتقال برق و حد اقل فاصله بین هادی و دکل
- در نظر گرفتن جای اتصال به زمین با توجه به بیرونی ترین هادی.
- مد نظر داشتن قسمت مورد نظر ساعقه گیر در بالای دکل برق
ارتفاع کلی دکل های انتقال را به صورت زیر تقسیم بندی می کنیم.
- (H1) حداقل فاصله مجاز از زمین
- (H2) حداکثر شکم هادی
- (H3) فاصله عمودی بین هادی های بالا و پایین
- (H4) حداقل فاصله بین سیم اتصال زمین و هادی بالا
انواع دکل‌های انتقال نیرو
با توجه به شرایطی که هادی در آن به دکل های انتقال می‌رسد، ممکن است شکل ظاهری دکل متفاوت باشد، تا بتواند به دکل برق دسترسی داشته باشد؛ ولی در کل این این تغییر شکل دادن دکل‌ها همیشگی نیست و ممکن است در یک خط انتقال فقط چند دکل با بقیه متفاوت باشند.
انواع دکل برق از نظر زاویه انحراف
مطابق ملاحضات مختلف انواع مختلفی از برج های انتقال وجود دارد. خطوط انتقال از مسیرهای در دسترس می‌گذرد. به دلیل در دسترس نبودن کوتاه ترین فاصله، مسیر مستقیم خطوط انتقال دچار انحراف از مسیر می‌شوند.
در مجموع ممکن است، در طول یک خط انتقال طولانی چند نقطه انحراف وجود داشته باشد.
با توجه به زاویه انحراف چهار نوع برج انتقال وجود دارد:
- برج نوع A – زاویه انحراف ۰ تا ۲ درجه
- برج نوع B – زاویه انحراف ۲ تا ۱۵ درجه
- برج نوع C – زاویه انحراف ۱۵ تا ۳۰ درجه
- برج نوع D – زاویه انحراف ۳۰ تا ۶۰ درجه
انواع دکل برق از نظر شکل ظاهری
بر اساس شکل ظاهری دکل انتقال برق به دو دسته خودایستا یا خرپایی یا مشبک و تک پایه یا منوپل تقسیم می‌شوند، که در این مطلب برای شما به توضیح هرکدام خواهیم پرداخت.
دکل های مشبک (خودایستا)
حتماً در مسیر جاده های بین شهری به موازات مسیر، دکل های عظیم الجثه مشبکی که کابل های برق را انتقال می‌دهند را مشاهده کرده‌اید. اصطلاحاً به این قسم از دکل توزیع برق دکل مشبک و یا لتیس Lattice می‌گویند. این نوع دکل دارای مقاومت بسیار زیادی در برابر بادهای شدید و حتی زمین لرزه دارد. تولید این نوع دکل نیاز به طراحی و محاسبات بسیار دقیقی توسط طراح دکل می‌طلبد.
دکل تک پایه (تلسکوپی)
نوع دیگر دکل توزیع برق، دکل‌های تک پایه می‌باشند که از زیر مجموعه دکل‌های منوپل محسوب می‌شوند. از محاسن استفاده از این نوع دکل می‌توان به نگرش مردم نسبت به انواع دکل داشت. از آنجا که شایعاتی همچون سرطان زا و مضر بودن انواع دکل بین مردم قوت گرفته است، لذا اصولاً مردم دوست ندارند در نزدیکی محل سکونت خود یک دکل بزرگ مانند دکل های خودایستا بزرگ باشد.
ساختار دکل‌های برق تلسکوپی، شبیه پایه‌های روشنایی تلسکوپی است. نمونه‌ای از این دکل‌ها در یک خط چهار مداره‌ی ۱۳۲ کیلوولت، برای نخستین بار در سال ۱۳۸۶ در خوزستان استفاده شد.
مزیت این دکل‌ها به دکل‌های مشبکِ خرپایی محیطی، اشغال فضای بسیار کمتر است. به طوری که یک دکل تلسکوپی برای خط انتقال ۴۰۰ کیلولت، با ارتفاع ۵۰ متر، برای استقرار تنها به ۳ متر مربع فضا نیاز دارد، اما یک دکل خرپایی مشابه، نیاز به ۱۲۵ متر مربع فضا خواهد داشت.
معایب دکل‌های تلسکوپی
از معایب این دکل‌های تلسکوپی به بد منظر بودن آنها اشاره شده است. این مورد مخصوصاً در مورد دکل‌های انتقال نیرو مطرح است تا دکل‌های روشنایی.
مشکل اصلی مردم با این دکل‌های تلسکوپی انتقال نیرو، از باب شایعاتی است که در مورد احتمال بیماری و سرطان‌زا بودن پایه‌های برق فشار قوی مطرح می‌شود.
در مورد دکل‌های روشنایی فشارقوی، با توجه به اینکه ولتاژ این دکل‌ها چندان بالا نیست، نگرانی‌های مردم احتمالا بیشتر از جانب تکنولوژی لامپ‌ها و نورافکن‌هایی است که در این دکل‌ها به کار می‌رود. این احتمال وجود دارد که بر اثر حرارت زیاد این لامپ‌ها، اشعه‌ی ماورا بنفش تولید شده بیش از حد مجاز باشد و برای کسانی که طولانی مدت در معرض تابش آنها قرار گیرند خطرآفرین شود.
انواع دکل برق از نظر کاربرد
دکل‌های آویزی (SUSPENSION TOWERS):
برج های آویز (کششی) که به طور کلی برج های نوع A هستند.
هر زمان که مسیر انتقال برق مستقیم باشد یا نهایتا انحراف بسیار ناچیزی داشته باشد از این نوع دکل های توزیع برق استفاده می‌شود که به آن ها اصطلاحاً Tangent یا دکل های عبوری می‌گویند، زیرا در مسیر عبور قرار دارند.
دکل‌های زاویه (TENSION TOWERS):
برج های زاویه ای یا برج تنشی یا گاهی اوقات برج سکشن نامیده می‌شوند. تمام نوع های D،C ،B از این نوع دسته هستند.
اگر مسیر انتقال نیرو دارای زاویه یا پیچ و یا چرخشی باشد. به عنوان مثال اگر مسیر انتقال از کوهستان باشد، در اینجا از دکل های زاویه ای استفاده می‌کنیم، زیرا بایستی خطوط انتقال را اتصال نقاطی با مسیر خطوط شکسته تشکیل دهیم. این نوع دکل از لحاظ بار و وزن و آهن مصرف شده سنگین‌تر از دکل های میان مسیری Suspension می‌باشند.
لازم به ذکر است، دکل‌های انتهایی (Terminal Tower) که در انتهای خط انتقال یا مناطق خاص استفاده می‌گردد به‌دلیل تحمل نیروهای یک‌طرفه، از نوع دکل‌های کششی (Tension Towers) با بیشترین زاویه می‌باشند.
صرف نظر از انواع بالا، برج های انتقال برق برای کاربردهای خاص زیر به طور سفارشی نیز طراحی می‌شوند. این نوع برج ها “برج های نوع خاص” نامیده می‌شوند.
- برج عبور از رودخانه
- برج عبور از راه آهن/ بزرگراه
- برج جایگشت
بر اساس تعداد مدارهایی که توسط برج انتقال حمل می‌شوند، می‌توان آنها را دسته بندی نمود:
- برج تک مداره
- برج دو مداره
- برج چند مداره
