خطوط هوایی یا همان کابل‌های برقی که برای انتقال نیرو مورد استفاده قرار می‌گیرند، همچون شریان‌های حیاتی بدن انسان هستند زیرا با قطع اتصال هر یک آن‌ها، زندگی بخشی از جامعه و صنعت دچار اختلال شده و از حرکت باز می‌ایستد. قسمت اصلی و حیاتی این کابل‌های هوایی که باعث انتقال نیرو و جریان می‌شود، هادیهای این کابل‌ها و خطوط هوایی هستند. این هادی‌ها دارای ویژگی‌های متفاوت و جنس‌های مختلفی بوده و اهمیت بسیار زیادی دارند. از این رو در این مقاله قصد داریم به بررسی هادی های خطوط هوایی پرداخته و انواع هادیهای به کار رفته در خطوط انتقال و ویژگی‌های هر یک از آن‌ها را بیان کنیم.
جنس هادی های خطوط انتقال برق
هادیهای جریان قسمتی از کابل و اجزا خطوط انتقال برق هستند که برای انتقال جریان برق از نقطه‌ای به نقطه دیگر به کار می‌روند و به دلیل رسانا بودن و قابلیت بالا در هدایت جریان الکتریکی برق، نام هادی جریان یا هادی الکتریکی و یا به اختصار “هادی” را بر روی آن‌ها گذاشته شده‌اند. سیم‌ها و کابل‌هایی که از این هادی‌ها تولید می‌شوند، به نوعی پایه و اساس صنعت برق به شمار رفته و کاربرد بسیار زیادی دارند.
رسانایی بالا اولین ویژگی مهم برای یک هادی است که اغلب فلزات از این ویژگی برخوردار هستند. از جمله مهم‌ترین معیارهایی که موجب می‌شود تا تعداد محدودی از فلزات به عنوان هادیهای خطوط انتقال مورد استفاده قرار بگیرند، می‌توان به چگالی مناسب هادی و قیمت به‌صرفه آن اشاره کرد.
با توجه به مطالب گفته شده، آلومینیوم و مس بهترین جنس برای تولید هادی سیم‌ها و کابل‌ها هستند. فلز مس رسانایی بیش‌تری نسبت به آلومینیوم داشته ولی از نظر قیمت و سبکی، آلومینیوم گزینه مناسب‌تری است. با توجه به ویژگی‌های این دو فلز، این دو نوع هادی، کاربردهای متفاوتی نیز در این صنعت دارند.
انواع هادی های خطوط هوایی
همان‌طور که گفته شد، هادی آلیاژی از فلز عموما مس یا آلومینیوم است که از آن جهت انتقال جریان و الکتریسیته در انواع سیم‌ها و کابل‌ها بهره برده می‌شود. برخی از سیم‌ها و کابل‌ها، به ویژه کابل‌ها، برای انتقال جریان در خطوط انتقال برق هوایی مورد استفاده قرار گرفته و کاربرد دارند. مهم‌ترین فاکتور برای هادیهای خطوط هوایی وزن کم و توانایی انتقال جریان با سرعت مناسب است. از این رو، هادی آلومینیومی برای این نوع خطوط بیش‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد. هادیهای آلومینیومی انواع متفاوتی دارند که در این قسمت به بررسی جداگانه هر کدام خواهیم پرداخت.
- هادی AAC: هادیهای از نوع ACC تماما از آلومینیوم با درصد خلوص بالا ساخته شده و توانایی انتقال برق با سرعت بالا را دارا هستند. این نوع هادی‌ها دارای ساختاری لایه‌ای بوده و از مهم‌ترین ویژگی‌های این نوع هادی، می‌توان به قیمت و وزن مناسب این نوع هادی نسبت به هادیهای دیگر (به خصوص نسبت به هادیهای مسی) اشاره کرد. هادیهای ACC مقاومت بالایی در برابر خوردگی داشته و علاوه‌بر کاربرد در خطوط هوایی، برای سیم‌کشی در صنایع مختلف نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- هادی AAAC: هادیهای AAAC از نظر ساختاری با هادیهای نوع AAC شباهت بسیار زیادی دارند با این تفاوت که در هادی AAAC از عناصری همچون سیلیسیم و منیزیم استفاده شده است که مقاومت این هادی‌ها در برابر خوردگی بسیار بالا برده و این قابلیت موجب می‌شود تا از نوع AAAC به عنوان هادیهای خطوط هوایی ساحلی بهره برده شده و استفاده شود.
- هادی ACSR: این نوع از هادی‌ها از دو بخش تشکیل شده‌اند. بخش مرکزی این هادی‌ها از جنس فولاد و بخش پیرامونی آن‌ها از جنس آلومینیوم است. این ساختار باعث افزایش مقاومت مکانیکی این نوع هادی‌ها می‌شود. کاربرد اصلی هادی نوع ACSR به عنوان هادیهای خطوط هوایی در دکل‌های با فاصله زیاد و شرایط اقلیمی سخت است.
- هادی SLAC: ساختار این نوع از هادی‌ها با نوع ACSR مشابه بوده و تنها تفاوت آن‌ها، در شکل و سطح مقطع رشته‌های تشکیل‌دهنده هادی و کابل است. مقاومت الکتریکی هادیهای نوع SLCR نسبت به ACSR کم‌تر بوده و در نتیجه تلفات الکتریکی در این نوع از هادی‌ها، کاهش می‌یابد.
- هادی TACSR: تفاوت هادی TACSR با نوع ACSR در استفاده از زیرکونیوم به منظور بالابردن مقاومت حرارتی هادی و کابل است. این نوع هادی‌ها می‌توانند تا دمای 150 درجه سانتی‌گراد را تحمل کرده و اختلالی در عملکرد آن‌ها ایجاد نشود. این ویژگی باعث می‌شود تا در محیط‌هایی با دمای بالا از این نوع هادی‌ها بهره برده شود.
- هادی فولادی با محافظ آلومینیوم: این نوع از هادی‌ها نیز از هسته مرکزی فولادی و روکش آلومینیومی ساخته شده‌اند. این محافظ آلومینیومی مانع از خوردگی و ساییدگی قسمت مرکزی شده و از آن محافظت می‌کند. هادی‌هایی از این جنس به سیم‌ها و کابل‌های محافظ‌دار شهرت دارند.
همان‌طور که گفته شد، هادیهای خطوط انتقال جریان هوایی دارای انواع و اشکال مختلفی هستند که هر کدام کاربرد خاص خود را داشته و استفاده از هر کدام در محل صحیح، از اهمیت بالایی برخوردار است. استفاده صحیح از این هادی‌ها باعث انتقال جریان با سرعت بالا به تمامی نقاط کشور شده و امکان دسترسی به برق را برای تمامی اقشار و افراد در نقاط مختلف کشور، فراهم می‌آورد.
نتیجه‌گیری
هادی الکتریکی آلیاژی از فلز است که باعث انتقال جریان از نقطه‌ای به نقطه دیگر شده و عموما در سیم‌ها و کابل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در بین انواع هادی‌ها، هادیهای آلومینیومی به دلیل وزن پایین و قیمت مناسبی که نسبت به سایر هادیهای از جنس مس، نقره و … دارند، به عنوان هادی های خطوط هوایی برگزیده شده و استفاده می‌شوند. این هادی‌ها نیز انواع و اشکال مختلفی دارند که کاربرد هر یک از آن‌ها توضیح داده شده است.
در این مقاله سعی کردیم به بررسی هادیهای خطوط هوایی پرداخته و انواع هادیهای به کار رفته در خطوط انتقال و ویژگی‌های هر یک از آن‌ها را بیان کنیم. امیدوارم این مطلب مورد پسند و رضایت شما عزیزان قرار گرفته باشد. ممنون می‌شویم اگر نظرات، انتقادات و پیشنهادات خود را با ما در سایت تکه کابل در میان گذاشته و ما را از مباحث مورد نیازتان مطلع سازید.
348 بازدید
احسان شوکتی
