مروری بر کابل های خود نگهدار

کد محصول BR108

تعداد صفحات: 235 صفحه فایل WORD

قیمت: 20000 تومان

چکیده:
در مواردی که استفاده از خطوط با هادیهای لخت منجر به بروز حوادث گذرا می شود و یا اینکه رعایت حریم و سایر نکات فنی و ایمنی شبکه برق مقدور نیست استفاده از کابلهای خود نگهدار هوایی راه حل منطقی است . از عمده ترین این موارد می توان به مسیرهایی اشاره نمود که دارای عرض کم بوده و یا در آنها موانعی از قبیل ردیف درختان وجود دارد .
اینمقاله در دوازده فصل به ترتیب زیر تهیه شده است.
در فصل اول این پروژه مطالبی در مورد آشنایی شبکه های توزیع برق در جهان آمده است.
در فصل دوم به بررسی ساختار شبکه های توزیع برق پرداخته شده است.
در فصل سوم، چهارم، پنجم، ششم کابلهای خود نگهدار فشار ضعیف توضیح داده شده است.
در فصل هفتم، هشتم، نهم، دهم کابلهای خود نگهدار فشار متوسط بیان گردیده است.
و در فصل یازدهم به بررسی حریم کابلهای خود نگهدار پرداخته شده است.
فهرست  مطالب
فصل اول 
1-1 مقدمه 2
1-2 اهمیت سیستم های توزیع 4
1-3 عوامل بروز مشکلات در شبکه های توزیع برق 5
1-4- راه کارهای رفع مشکلات شبکه های توزیع5
1-4-1-راه کارهای کوتاه مدت 6
1-4-2-راهکارهای بلند مدت 6
فصل دوم: ساختار شبکه های الکتریکی
2-1 شبکه های هوایی 8
2-1-1- مزایای شبکه های هوایی با سیم بدون روکش8
2-1-2- معایب شبکه های هوایی با سیم بدون روکش .8
2-1-3 – مزایای شبکه های با کابل خود نگهدار 12
2-2 شبکه های زمینی 13
2-2-1-معایب شبکه های زمینی13
2-2-2-علت و هدف استفاده از کابلهای خودنگهدار14
2-3-1- محلهای مناسب برای استفاده از کابل خودنگهدار15
فصل سوم مشخصات فنی کابل خود نگهدار فشار ضعیف
3-1-مشخصات فیزیکی و جنس هادی 17
3-2-ساختار هادی کابل 23
3-2-1-انواع هادی آلومینیم23
3-2-2-کابل خودنگهدار بدون سیم نگهدار23
3-2-3-کابل خودنگهدار با سیم مهار24
3-2-4-فشرده نمودن هادی24
3-3- ساختار عایق کابل 26
3-4-انواع کابل خود نگهدار فشار ضعیف28
3-5-علائم و مشخصات روی کابل29
3-6- ساختار سیم نگهدارنده کابل یا مهار 31
3-7- استاندارد و آزمونهای کابل 36
3-7-1-آزمونهای معمول Routine Tests)37
3-7-2-آزمونهای نمونه ای Sample Tests)37
3-7-3-آزمونهای نوعی (Type Tests38
فصل چهارم : تجهیزات و یراق مورد استفاده در شبکه های با کابل خود نگهدار فشار ضعیف
4-1 – انواع کلمپ ها 42
4-1-1-کلمپهای میانی یا آویز 42
4-1-2-کلمپهای انتهایی Dead-end Clamp) 49
4-2 – انواع کانکتورها 56
4-3 – انواع قلابها 66
4-3-1- قلابهای آویز و کششی Suspension And Tension Hooks66
4-3-2-قلاب مهره دار(دنده) PD2.3وPD2.268
4-3-3قلاب برای پایه های چوبی69
4-4-کلید فیوزها 72
4-4-1-محلهای نصب کلید فیوز در شبکه72
4-5- برق گیرها 79
4-5-1-مشخصات فنی برق گیر ها79
4-6 – انواع بوش و کابل شو 82
4-6-1-بوش مخصوص کابل خود نگهدار81
4-6-2-بوش مخصوص سیم مهار Messenger Joint83
4-6-3-عایق مخصوص انواع کابلشو (آلومینیوم و دو فلزی84
4-6-4-سرپوش انتهایی کابل : End caps 84
فصل پنجم : اجرای شبکه فشار ضعیف با کابل خود نگهدار
5- 1- ابزار 87
5-2- نقاط وضعیت چهارده گانه در بهره برداری کابل های خود نگهدار 97
5-3- نوع تجهیزات به کار رفته در شبکه نمونه 106
فصل ششم : طراحی و احداث شبکه فشار ضعیف با استفاده از کابل خود نگهدار 
6-1- طراحی یک شبکه نمونه با استفاده از کابل خودنگهدار122
6-2- حالتهای مختلف احداث شبکه با کابل خود نگهدار فشار ضعیف123
6-2-1-احداث شبکه جدید با کابل خودنگهدار123
6-2-2- احداث شبکه با کابل خودنگهدار در مسیر شبکه هوایی موجود124
6-2-3- احداث دو خط کابل خودنگهدار، در مسیر شبکه هوایی موجود125
6-3 – جداول مربوط به محاسبات مکانیکی و الکتریکی کابل خود نگهدار فشار ضعیف 126
6-4- احداث شبکه فشار ضعیف نمونه توسط نرم افزار 128
6-4-1-احداث شبکه نمونه با کابل خودنگهدار فشار ضعیف بدون مهار 70* 4 128
6-4-2-احداث شبکه نمونه با کابل خودنگهدار فشار ضعیف مهار دار 25+(35+70 * 4 131
فصل هفتم : مشخصات فنی کابل خودنگهدار فشار متوسط
7-1- جنس هادی های مورد استفاده در شبکه 20 kv 135
7-1-1-آلومینیوم135
7-1-2-آلملک یا آلدرای136
7-1-3-آلومینیوم فولاد ACSR) :136
7-2-مشخصات فیزیکی هادی های مورد استفاده در شبکه 20 kv 136
7-2-1-هادی تمام آلومینیومی137
7-2-2-هادی آلومینیومی تقویت شده با فولاد141
7-3 –مشخصات و ساختار عایق کابل 146
7-3-1-عایق (xlpe) 146
7-3-2-روشهای کراس لینک نمودن پلی اتیلن147
7-4 – مشخصات و ساختار سیم نگهدارنده 152
7-5 –استاندارد و آزمونهای کابل خود نگهدار فشار متوسط 160
7-5-1-آزمونهای معمول…Routine Tests) 161
7-5-2-آزمونهای نمونه ای (Sample Tests) 162
7-5-3-آزمونهای نوعی Type Tests)163
فصل هشتم: تجهیزات و یراق مورد استفاده در شبکه های فشار متوسط 
8-1- انواع کلمپ ها 167
8-1-1-کلمپهای انتهایی (Dead-end clamp168
8-1-2-کلمپهای آویز Suspension – clamp) 172
8-2- انواع قلابها 174
8-3- بوش مخصوص سیم مهار 177
8-4- سرکابل 179
8-5 – مفصل182
فصل نهم : اجرای شبکه فشارمتوسط با کابل خود نگهدار
9-1- ابزار 184
9-2- شبکه نمونه 193
فصل دهم : طراحی یک شبکه فشار متوسط نمونه توسط کابل خود نگهدار
10-1- محاسبات مکانیکی شبکه فشار متوسط توسط نرم افزار 203
فصل یازدهم : بررسی حریم شبکه های با کابل خود نگهدار
11-1- بررسی حریم 210
11-2 – محاسبات حریم شبکه های توزیع 213
11-3-فواصل مجاز درمورد کابل خود نگهدار فشار ضعیف و فشارمتوسط215
11-4- جدول مربوط به حریم کابلهای خود نگهدار .. 217
فصل دوازدهم : دستورالعمل تعیین الزامات و معیارهای فنی کابل خود نگهدار 
12-1- جدول مشخصات اجباری 225
12-2-جدول آزمونها 227
12-3- مشخصه های فنی رشته کابلهای مورد استفاده برای فاز و روشنایی معابر228
12-4- مشخصه های فنی هادی های ACSR مورد استفاده برای سیم نول و 221 Messenger
12-5- مشخصه های فنی کابلهای خود نگهدار فشار ضعیف 5 سیمه در شبکه های توزیع230
12-6- مشخصات انواع هادیهای آلومینیوم آلیاژی AAAC مورد استفاده برای نول و نگهدارنده231
منابع و ماخذ232

منابع و ماخذ :
• استاندارد کابلهای خود نگهدار فشار ضعیف
• استاندارد کابلهای خود نگهدار فشار متوسط
• جزوات طراحی خطوط
• شرکت توزیع نیروی برق تهران بزرگ
• www.cbi.electric.com
• www.hubbellpowersystems
• www.Olex.com.au
• www.ensto.com
• www.energy.tycoelectronics.com
• www.thew.com.au
• www.mosdorfer.com
• www.sae.com.pl
• www.tranzex.pl
• www.wirbet.com.pl
• www.ognco.com

1 -1 مقدمه
امروزه اهمیت صنعت برق به عنوان یک صنعت مادر و نقش حیاتی آن در راه اندازی و بهره برداری از صنایع دیگر بر کسی پو شیده نیست و در صد قابل توجهی از منابع اولیه انرژی (انرژی های فسیلی، هسته ای،آب، باد، نور خورشید و …)صرف تولید انرژی شده با صرف هزینه های گزاف و از طریق خطوط انتقال و توزیع هوایی و زمینی تحویل مشترکین می گردد.با توجه به تعدد شرکتهای تولید، انتقال و توریع برق در جهان و وجود بازارهای رقابتی، کاهش هزینه تمام شده و عرضه انرژی الکتریکی با قابلیت اطمینان بیشتر از اهداف شرکتها می باشد. در ایران نیز علی رغم پرداخت یارانه به سوخت مصرف نیروگاهها و برق مصرفی مشترکین، با توجه به شتاب روند صنعتی شدن کشور و گسترش کاربرد تجهیزات به کیفیت تغذیه، اهمیت تامین برق ارزان،بدون وقفه و با کیفیت بیش از پیش خود نمایی می کند. زمینه های دست یابی به اهداف مذکور با ایجاد بازار برق فراهم گردیده است. دستیابی به اهداف یاد شده مستلزم توسعه منطقی و استفاده بهینه از ظرفیتهای موخود در کلیه بخش ها می باشد. در عمل سرمایه گذاری لازم برای خطوط انتقال و توزیع نیروی برق، تنها به خرید تحهیزات خلاصه نمی شود، بلکه علاوه بر مسایل فنی جنبی نظیر مسایل زیست محیطی و هزینه های آن (پرداخت هزینه های سنگین تملک زمین های مسیر عبور خطوط به ویژه زمین های گرانقیمت مناطق شهری،اراضی حاصلخیز کشاورزی، باغات و خسارات وارده به محیط زیست)گاهی به چندید برابر قیمت تجهیزات نیز می رسد از جمله مسایل زیست محیطی توسه خطوط انتقال و توزیع نیروی برق، حریم خطوط تامین برق میباشد که علاوه بر تخریب منابع طبیعی، مقاومتهای مردمی در پی داشته و سبب محدود شدن گسترش خطوط انتقال و توزیع نیروی برق می شود لذا در کنار اقدامات لازم به منظور کاهش پهنای باند عبور خطوط(کمپکت سازی خطوط)، استفاده بهینه از ظرفیت خطوط موجود نیز دارای اهمیت ویژه ای می باشد .
از مزایای خطوط هوایی، سهولت اجرا، قابل مشاهده بودن تمامی شبکه و در نتیجه تسریع در انشعاب گیری، تعمیر و عیب یابی شبکه و هزینه اولیه کمتر در مقایسه با شبکه زمینی بویژه در سطوح ولتاژ بالاتر می باشد (قیمت پایین تر هادیها در مقایسه با کابل، عدم نیاز به کانال کشی و مجوزهای حفاری مربوطه، عدم نیاز به اتصالات و غلافهای آب بندی گرانقیمت جهت ضد آب کردن تجهیزات زیر زمینی)از معایب شبکه های هوایی می توان به دسترسی آسان به شبکه و افزایش خطر برق گرفتگی مشترکین و عوامل بهره بردار افزایش احتمال سرقت انرژی(بویژه در شبکه فشار ضعیف)، خطر برخورد صاعقه، اشجار، اجسام خارجی و پرندگان، مسایل مربوط به حریم خطوط و جلوه نازیبای شهرها اشاره نمود.
از مزایای شبکه های زمینی، کاهش میزان دسترسی به شبکه و در نتیجه کاهش خطر برق گرفتگی مشترکین و پرسنل بهره بردار، کاهش سرقت انرژی، حذف خطرات محیطی از قبیل خطر برخورد درختان، اجسام خارجی، برخورد پرنده، رفع مسایل مربوط به حریم خطوط، عدم نیاز به قعط اشجار و بر هم نزدن جلوه شهر ها می باشد. از معایب شبکه های زمینی، می توان به هزینه اولیه بالاتر، مشکل بودن و کندی انشعاب گیری، تعمیر و عیب یابی شبکه و نیاز به تجهیزات و تخصص های خاص در این زمینه اشاره نمود.
با توجه به مزایا و معایب شبکه های زمینی و هوایی کلاسیک (با هادی لخت) که به اختصار بیان گردید و به منظور استفاده از سیستمی که تا حد امکان مزایای هر دو نوع شبکه فوق الذکر را دارا بوده و فاقد معایب آنها باشد، هادیهای روکش دار به عنوان نسل جدید خطوط هوایی فشار متوسط معرفی می گردد که مزایای شبکه هوایی کلاسیک مانند سهولت اجرا، ارزانی، تسریع در انشعاب گیری تعمیر و عیب یابی شبکه را دارا بوده و معایب عمده آن مخصوصا سرقت انرژی، خطرات محیطی از قبیل خطر برخورد صاعقه، برخورد اشجار و اجسام خارجی، برخورد پرنده و … را تاحد امکان کاهش می دهد
شبکه های توزیع در اکثر کشورهای در حال توسعه و جهان سوم با استفاده از هادیهای لخت اجرا می شوند . این در حالی است که مصرف کنندگان انرژی الکتریکی در کشورهای پیشرفته بویژه در طی چند دهه اخیر شاهد روند رو به رشد استفاده از انواع خطوط هوایی عایق شده در شبکه های توزیع هوائی می باشند .
مسلما مزایای ذکر شده در بخش بعد دلایل استفاده از این نوع خطوط را کاملا توجیه می نماید.
1-2 – اهمیت سیستمهای توزیع در صنعت برق
اگر کل سرمایه گذاری در صنعت برق را 100 درصد فرض کنیم سهم سرمایه گذاری در هریک از بخشهای تولید ، انتقال و توزیع حدودا به شرح زیر است:
µ سرمایه گذاری در بخش تولید حدودا 40%
µ سرمایه گذاری در بخش انتقال حدودا 20%
µ سرمایه گذاری در بخش توزیع حدودا 40%
کم توجهی به بخش توزیع
در گذشته و در ابتدا شبکه های توزیع در بسیاری از کشورها کوچک و با ظرفیت سرویس دهی بالاتری طراحی شده اند. و برای مدتهای مدیدی شبکه های طراحی شده بدون بروز اشکال سرویس دهی به مشترکین را امکان پذیر می نمودند . اما با رشد بار و افزایش مصرف در شبکه کم کم مشکلات فراوانی برای شبکه های توزیع ایجاد شد

1-3 – عوامل بروز مشکلات در شبکه های توزیع برق :
• رشد پیک بار مصرف
• وجود تلفات در شبکه های هوایی
• افزایش تعداد مشترکین در سال
• اصلاح و تغییر بافت قدیمی شهرها و تغییر در کاربری ها و تراکم ها
• بوجود آمدن بارهای ضربه ای مانند آسانسورها ، وسایل گرمایشی و سرمایشی متمرکز
• عدم پاسخگویی اعتبارات و زمانبر شدن تهیه کالا ، هماهنگی با ارگانهای زیربط و احداث شبکه ها به روش فعلی بخصوص احداث شبکه زمینی، این عوامل باعث شدند روند رشد و توسعه امکانات و تاسیسات توزیع برق نتواند به همراه روند رشد تقاضای مشترکین پیشرفت کندوکارشناسان را به این فکر انداخت که برای رفع این مشکل در کوتاه مدت و دراز مدت راهکارهایی را پیش بینی نموده و به اجرا در آورند
1-4-راه کارهای رفع مشکلات شبکه های توزیع
1-4-1-راه کارهای کوتاه مدت :
از جمله راهکارهای کوتاه مدت با توجه به محدود بودن منابع اقتصادی و زمان ، برای تقویت و افزایش ظرفیت انتقال انرژی در شبکه های توزیع ، همچنین جداسازی بار ضربه ای از شبکه های عمومی استفاده از کابلهای خودنگهدار در کنار شبکه های موجود و ایجاد شبکه های دو مداره با استفاده از تاسیسات موجود می باشد .
1-4-2-راه کارهای بلند مدت :
از جمله راهکارهای بلند مدت تهیه طرح جامع الکتریکی شبکه های توزیع و برنامه ریزی و اجرای شبکه ها بر اساس آن