مرجع
آخر الزيارات

خط جهد عال

1٬166 كلمة•0 مشاهدة•🗒️ منذ 14 يوماً
باختصار: خط الجهد العالي أو خطوط الضغط العالي (بالإنجليزية: Overhead Power line) هو كابل أو كابلات كهربائية تخرج من محطة توليد طاقة كهربائية لتوصيل التيار للاستخدام في المصانع والبيوت. في هذه المقالة 9 أقسام: «خطوط معلقة»، «الكابل الهوائي» و«كابل الأرضي» وغيرها.
المحتويات
  1. خطوط معلقة
  2. الكابل الهوائي
  3. كابل الأرضي
  4. مواصفات الكابلات
  5. خطوط رويسن
  6. العوازل
  7. القدرات و
  8. نقل الطاقة
  9. خطوط تقنية الاتصالات
خط جهد عال

على سبيل التعريف، خط الجهد العالي أو خطوط الضغط العالي (بالإنجليزية: Overhead Power line) هو كابل أو كابلات كهربائية تخرج من محطة توليد طاقة كهربائية لتوصيل التيار للاستخدام في المصانع والبيوت. يحمل الكابل بجهد عالي جدا يبلغ 100.000 فولت أو ما يزيد عن ذلك ويكون التيار الكهربائي الذي يجري فيه عادة تيار متردد. لايصلح هذا الجهد العالي للاستخدام العادي مباشرة، وإنما يخفض هذا الجهد العالي على مراحل على الطريق إلى نحو 10.000 فولت، ثم إلى نحو 3000 فولت، ويستعمل في المصانع عندما يكون قد وصل إلى 760 فولت. أما الاستخدام في البيوت والإنارة فيخفض الجهد إلى 220 فولت في أغلب البلاد، كما لا تزال بعض البلاد تستعمل جهدا مترددا قدره 110 فولت للاستخدام المنزلي. وفيما يلي تفاصيل أوسع عن ذلك.

في هذا الإطار، وبغرض الحماية من التفريغات الكهربائية الصاعقة يحافظ على أن يكون أرتفاع الكابلات عن الأرض 4 متر على الأقل للجهد أقل من 1000 فولت، أما للجهود أعلى من 1000 فولت (1 كيلو فولت) فلا بد من زيادة ارتفاع الكابل عن ذلك عن الأرض.

إضافةً إلى ذلك، يعمل الهواء كعازل بين الكابلات التي تحمل التيار. ويمكن استخدام أبراج من الخشب أو الأسمنت المسلح أو قضبان حديدية متشابكة لبناء الأبراج وذلك لجهد أقل من 50 كيلوفولت.أما للجهد أعلى من 50 كيلو فولت فتستعمل في أوروبا أبراج الحديد المتشابك، للجهود أعلى من 110 كيلو فولت تستعمل كذلك أنابيب حديدية متشابكة لبناء الأبراج.

خطوط معلقة

وفي هذا الصدد، نوع خاص من خطوط الجهد المعلقة تستعملها عربات المترو والتروليباص. فلتقط العربة التيار من السلك بواسطه لاقط معدني مرفوع يلمسها وينزلق عليه وينقل التيار إلى محرك العربة. تلك الموصلات تكون مصنوعة من موصلات سميكة من سبيكة نحاسية.

الكابل الهوائي

كذلك، وعند التشغيل المستمر عند نحو 2 A/mm² إلى 2,5 A/mm² فتصل درجة حرارة الكابل إلى أقصاها عندما تكون درجة حرارة الجو في الصيف 30 °C . ويمكن زيادة شدة التيار في الكابل شتاء حيث يحث تبريد طبيعي للكابل شتاء. وأحيانا يتراكم الثليج على الكابل في الشتاء في أوروبا ويزداد ثقلا ويقترب من الأرض، ولتلافي قطعه فتمرر فيه بين الحين والآخر بعض دفعات التيار القصيرة لإذابة الثلوج من عليه.

من جانب آخر، لأغلب الأبراج لنقل التيار المتردد تحمل في العادة 3 أو 6 كابلات. وتتبادل الكابلات موقعها بين برج وبرج وتختلف مسافاتها إلى الأرض. بهذه الطريقة تكون سعتها متناظرة في نظام الثلاثة كابلات وتتوازن طاقتها بالنسية لتأثير الأرض عليها.

علاوةً على ذلك، بالقرب من المطارات حيث تقلع الطائرات وتهبط تعلّم خطوط الجهد العالي بلمبات مضيئة لكي يراها الطيارون.

من جهة ثانية، تصل درجة حرارة الكابل إلى أقصاها بسبب مرور التيار إلى نحو 70 درجة مئوية أو 80 درجة مئوية، وهي من مواصفات الكابلات التقنية. ويمكن في حالة الانقطاع والتوصيل بالارض ان تصل درجة الحرارة إلى 160 درجة أو 170 درجة مئوية لفترة وجيزة. وإذا ارتفعت درجة الحرارة عن ذلك فهذا يؤثر على صلابة الكابل.

إضافةً إلى ذلك، بالنسبة إلى الاستخدام فوق جهد متردد أعلى من 110 كيلوفولط فيفضل استخدام ما يسمى «كابل حزمي» لخفض التآكل ولتعلية قدرة الكابل.يتكون الكابل الحزمي من عدة من الكابلات بينها مثبتات وتخفض من المجال الكهربائي السطحي إلى قيم أقل من 17 كيلوفولط/سنتيمتر، حيث يحدث تاين الهواء فوق هذا الحد للجهد. وتستعمل غالبا حزمتان للحهحظمة د 220 كيلوفولط، وثلاثة احزمة أو أربعة لجهد 380 كيلوفولط (380 ألف فولط).

ومن جهة أخرى، يمر في الكابل عادة 560 أمبير لكل موصل ولعدد 6 موصلات تصبح القدرة المنقولة نحو 215 ميجا فولط أمبير. كما يمكن بواسطة كابل ل 380 كيلو فولط ينقل 1.300 أمبير لكل موصل خارجي أن ينقل قدره كهربائية مقدارها 900 ميجا فولط أمبير، حيث أن القدرة الطبيعية تكون عند 600 ميجاواط.

وعلى صعيد آخر، يتكون الكابل المستعمل لنقل جهد 110 كيلوفولط (110 ألف فولط) من 7 فروع داخلية من الفولاذ يبلغ مساحة مقطعها الكلية 60 مليمتر مربع ويحيطهم 30 فرع من الالمونيوم يصل مساحة مقطعهم الكلي 257 مليمتر مربع.

وفي هذا الصدد، شدة التيار الاقتصادية تقترن بارتفاع بسيط في درجة حرارة الكابل (بين 0,7 A/mm² إلى 1 A/mm²),

ومن ناحية أخرى، يصنع الكابل الهوائي من النحاس والدراي Aldrey كما تصنع الكابلات المركبة من الفولاذ والألمونيوم. وتلك الأخيرة تكون ذات كثافة منخفضة وتتميز بمقطع مساحة أكبر عند تساوي نوعي الكابلات في الوزن، لذلك يكون لها قيمة توصيل عالية ويفضل استخدامها على الابراج.

كابل الأرضي

من جهة ثانية، الكابل الأرضي هو كابل موصل ولكنه لا يحمل تيارا، وأنما يمتد فوق الكابلات الحاملة للتيار. وهو يكون موصولا بالأرض ويثبت على قمم الأبراج. وظيفة الكابل الأرضي هو منع الصواعق من إصابة الكابلات الحاملة للطاقة. وعادة تركب الكابل الأرضي لكل موصل يعمل لنقل ما فوق 50 كيلوفولط.

إضافةً إلى ذلك، ولزيادة حفظ خطوط الجهد العالي من الصواعق يمكن تزويد كل برج بكابلين أرضيين. وهذان الكابلان يركبان على الطرفين الخارجيين للعارضة العليا الحاملة للكابلات.

كذلك، وغالبا يتعلق بالكابل الأرضي بكابل للاتصالات وأو يكون في باطنه. ويمكن لصاحب الشبكة الكهربائية تأجير خط الاتصلات لشركات الاتصلات.

مواصفات الكابلات

من جانب آخر، كابلات نقل الضغط العالي تختلف بحسب الغرض للاستخدام وكل منها يتميز بممانعة للتيار المتردد الذي تنتقل فيها في هيئة موجية. وتؤتي القائمة التالية بعدة أمثلة للمواصفات وأغراض الاستخدام.:

خطوط رويسن

علاوةً على ذلك، وتتكون موصلة رويسن من عدة أسلاك متوازية مشبوكة بموصل خارجي متصل بالأرض وفي وسطها كابلات توصيل أشارات البث. وتكون كابلات توصيل إشارات البث مستندة على عوازل حولها وهي تعمل بجهد عالي لتغذية الهوائي للإرسال. وهي تكون عادة في هيئة حزمة موصلال.

من جهة ثانية، كذلك تستعمل خطوطا معلقة لتغذية هوائيات محطات الإذاعة والتلفزيون في مجالات بث الموجات الطويلة والمتوسطة والقصيرة. وتستعمل لذلك ما يسمى «بموصلات رويسن.»

  • اقرأ كذلك
  • كبل اتصالات بحري
  • جهد بين الرجلين
  • أخطار الكهرباء
  • كبل محوري
  • كابل قوى
  • طاقة كهربائية
  • توليد الكهرباء
  • الاستهلاك المنزلي للطاقة
  • شبكة حرارية
  • شبكة ذكية
  • خط نقل
  • نقل الكهرباء
  • كبل الجهد العالي

العوازل

وفي السياق ذاته، تستعمل عوازل معلقة أو مثبتة رأسيا للجهد حتى 50 كيلوفولط. وتمثل العوازل الرأسية خطرا

علاوةً على ذلك، على الطيور التي تهبط عليها ثم تطير من بين العوازل فتحدث دارة قصر وانقطاعا في التيار. لذلك تزود أطرافها العليا بأشواك لمنع هبوط الطيور عليها.

وعلى صعيد آخر، مادة العوازل تكون من خزف. كما تستعمل عوازل من السيليكون للجهد فوق 100 ألف فولط.

القدرات و

أنواع أخرى

وفي هذا الصدد، الممانعةالجهد الإسمي (kV)مقطع الكابلألمونيوم/فولاذ (mm2)المقاومة الترددية - (Ω)القدرة ( (MW أقصي قدرةحرارية (MVA)10 50/8 330 0,3 3 20 120/20 335 2,7 14,2 110 240/40 380 32 123 220 2·240/40 276 175 492 380 4·240/40 240 602 1700 750 4·680/85 260 2160 5980

نقل الطاقة

إضافةً إلى ذلك، يتم نقل الكهرباء عبر شبكة خطوط الضغط العالي فوق الأرض ت. وكانت البيوت تزود في الماضي بجهد كهربائي صغير من بيت إلى بيت أو عن طريق أعمدة عواميد، كما كانت تستخد لإنارة. وكانت الكابلات المستعملة معزولة فكانت تثبت على الأعمدة بدون عوازل. ولكن فعل الرياح كان يشتد في بعض الأوقات مما كان يؤدي إلى قطع الكابل وربما انكسار العمود أو البرج.

إضافةً إلى ذلك، يكون من اللازم أن يكون ارتفاع الكابل المحمل ب 400 كيلوفولت عن الكابلات الاسفل منه إذا كان الجو جافا، أكثر من ذلك في حالة زيادة الرطوبة في الجو.

وفي هذا السياق، و تمثل خطوط الضغط العالي فوق 50 كيلوفولط الحل الاقتصادي لتوصيل الطاقة الكهربائية. وبسبب البرودة خلال الشتاء فيمكن تحميل الكابلات أكثر من ذلك حيث يزداد استهلاك الكهرباء. وعن طريق مراقبة خطوط الجهد العالي وتزويدها بمقياسات فيمكن استغلال هذا تأثير البرودة على أفضل وجه.

كذلك، كما تستغل الابراج كذلك في حمل كابلات الاتصالات، وكابلات الألياف الزجاجية أو أجهزة التردد الحامل.

خطوط تقنية الاتصالات

ومن ناحية أخرى، من تقنية خطوط الاتصلات نعرف أعمدة التليفونات التي لا تغطى أسلاكها بعازل. ولتركيبها على العمود تستعمل عوازل من الزجاج أو خزف أو البلا ستيك. ويحافط على أن لا تقترب الاسلاك من بعضها البعض حتى لا تحدث دارة قصر وينقطع التيار.

من جانب آخر، وقد لجأت ألمانيا إلى مد خطوط الهاتف وخطوط النقل التلفزيوني تحت الأرض وكلفها ذلك كثيرا، ولكنها منعت بذلك شوشرات كانت تحدث للخطوط على الأعمدة وخصوصا خلال العواصف الجوية.

ما رأيك في هذه المقالة؟

📝 هل في هذه المقالة خطأ؟

إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.