سیستم های توزیع برق با استفاده از کابلهای زمینی و خطوط هوایی انرژی الکتریکی موردنیاز مصرف کنندگان را تامین می کنند. شبکه های توزیع هوایی نسبت به شبکه های زمینی دارای مزایای به شرح زیر هستند:
1- قیمت کمتر، 2- اجرای سریع تر و آسان تر، 3- سهولت بهرهبرداری و تعمیرات، 4- انشعاب گیری سریع تر، آسان تر و ارزان تر.
معایب عمده شبکه های هوایی
معایب عمده شبکه های هوایی با هادی های لخت شامل موارد زیر است:
1- قطعی های برق بیشتر ناشی از عوامل جوی، اجتماعی و سوانح.
2- آسیب بیشتر به محیط زیست ناشی از شاخه زنی و قطع درختان، مرگ ومیر پرندگان، ایجاد آتش سوزی در مراتع و جنگها.
3- افزایش نشتی برق و برق دزدی.
4- صدمه به زیبایی محیط و شهرها.
5- خاصیت خازنی کمتر و اندوکتانس سلفی بیشتر.
6- نیازبه رعایت حریم های قانونی.
7- آسیب پذیری در مقابل شرایط جوی.
8- خطرات برق گرفتگی ناشی از تماس مستقیم و غیر مستقیم افراد.
باوجود موارد بالا اکثر طول شبکه های توزیع فشار متوسط و فشار ضعیف را در کشورهای مختلف شبکه های هوایی به خود اختصاص می دهند. به عنوان مثال طول شبکه فشار متوسط ایران ( بر اساس آمار سال 1384 ) معادل 303800 کیلومتر است که 11500 کیلو متراز آن را شبکه زمینی 292 هزار و 300 کیلو متر را ( بیش از 26 برابر) شبکه هوایی تشکیل می دهد. آمار مزبور در مورد شبکه های فشار ضعیف کشور که 249 هزار و 200 کیلو مترهستند شامل 29 هزار و 400 کیلو متر شبکه زمینی و 219800 کیلومتر( بیش از 8 برابر ) شبکه های هوایی است. مقایسه اعداد مذکور نشان می دهد که سهم شبکه های زمینی در شبکه های فشار ضعیف نسبت به شبکه های هوایی کمتر از سهم آنها در شبکه های فشارمتوسط است. به نظرمی رسد دلایل عمده این موضوع عبارت است ازقیمت مناسب تر شبکه های زمینی درولتاژ های کمتر و کاهش قطعیهای ناخواسته بوده و درنهایت افزایش ایمنی در مقابل برق گرفتگی شبکه های فشار ضعیف را شامل باشد که درنزدیکی مصرف کننده ها است.
مشکلات هادیهای هوایی بدون روکش شبکه های توزیع
مشکلاتی که در شبکه های فشار ضعیف وجود دارد به علت گستردگی این شبکه ها و در دسترس همگان بودن آنها، شاید خطرآفرین و با احتمال بروز حادثه بوده، از نظرآمار نیز خسارت بیشتری را به خود اختصاص می دهند. نزدیک بودن سیمهای لخت شبکه های عمومی به پنجره های منازل با پشت بامها و بطور کلی عدم رعایت فاصله استاندارد، کج شدن پایه ها، پارگی سیمهای برقداردربرابرعوامل مختلف و عبور سیمهای شبکه های هوایی از میان شاخه های درختان واحتمال نزدیکی کارگران درهنگام کاردرمجاورت آنها، بستن داربست در زیر یا کنار خطوط و برداشتهای غیر مجاز از سیمهای لخت از جمله رایج ترین حوادث مربوط به شبکه های فشار ضعیف است که با روکش دار کردن آنها به دلیل ولتاژکم سیستم کاملا قابل رفع هستند. لذا از جمله روشهای اولیه و ابتدایی که برای حفاظت در تماس مستقیم مورد استفاده است، می توان به عایق بندی قسمتهای برقدار اشاره کرد. استفاده از پوششهایی نظیر وارنیش، لاک، کاورهای لاستیکی، شیلنگ اندازیی، روکشهای حرارتی MVLC است. لایه روکش XLPE با ترکیبات کربن سیاه رنگ، استقامت کافی در برابر اشعه فرابنفش خورشید و عوامل جوی را در مدت عمر مفید بهره برداری (30 ساله ) دارا بوده و نوع ضخیم آنها (CCT ) حتی در شبکه های فشار متوسط دارای پایداری و دوام بیشتری هستند. هاد یهای بکار رفته نیز از نوع آلومینیوم آلیاژی یا آلومینیم فولاد است. گر چه بیش ازچند دهه ازنصب هادیهای هوایی کشورهای پیشرفته جهان نمی گذرد اما مزایای فنی، اقتصادی و کاهش حوادث این نوع خطوط موجب استفاده های روز افزون ازآنها در شبکه های برق اکثر کشورها شده است.
مزایای هادیهای هوایی روکش دار
استفاده از خطوط هوایی روکش داردارای مزایای متعددی است که اهم موارد آن عبارتند از: کاهش قطعیهای ناخواسته انرژی الکتریکی و کاهش میزان انرژی های توزیع نشده است، کاهش باند حریم خط و هزینه های آزاد سازی آن، کاهش ابعاد کراس آرم خطوط و کمپکت سازی خطوط و کاهش نشتی برق و برق دزدی از دیگر امتیازات آن است. جلوگیری ازخوردگی وفرسایش سیم ها در مناطق خاص، افزایش قابلیت اطمینان شبکه، افزایش ظرفیت جریان دهی هادی های روکش شده، کاهش هزینه های تعمیرات ونگهداری خط، افزایش ایمنی شبکه برای مصرف کنندگان وکارگران صنعت برق وافراد جامعه، استفاده از تجهیزات از دیگر مزایای آن به شمار می رود.
یراق آلات وپایه های خطوط فعلی دراین طرح، استفاده ازهادی های روکش دارهوایی ضمن افزایش ایمنی برای مناطق پردرخت و جنگلی از نظر جلوگیری ازآتش سوزی می تواند ایمنی لازم را نیز برای مناطق پرنده خیز افزایش دهد. از طرف دیگر کاهش باند آزاد سازی خطوط فشار ضعیف و فشار متوسط ناشی از بکار گیری هادی های هوایی روکش دار به دلیل کاهش ابعاد کراس آرمها و کمپکت سازی خطوط و برخورداری از تخفیف 60 سانتی متری آن است از دیگر مزایای آن است.
با بکار گیری هادی های روکش شده شبکه های برق فشار متوسط، فشار ضعیف و روشنایی معابر عملا می توان دیگر تاسیسات خدمات شهری از جمله تلویزیون کابلی، شبکه های مخابراتی فیبر نوری و ... را بر روی پایه های مشترک احداث کرد. این موضوع عملا در دیگر کشورها به صورت فراگیر درحال اجرا است.
بررسی های اقتصادی هادیهای هوایی روکش دار
میزان سرمایه گذاری اولیه هرکیلومتر خطوط هوایی توزیع سه فاز فشارمتوسط به سطح مقطع (70 x 3 ) میلیمتر مربع با هادی آلومینیومی درجدول آمده است. باید توجه داشت که قیمت های مندرج درجدول مذکور صرفا سرمایه گذاری اولیه مورد نیاز نبوده ومواردی همچون آزاد سازی حریم، هزینه های تعمیرات ونگهداری، خسارت خاموشیها، هزینه های پرسنلی و غیره را شامل می شود، بدیهی است لحاظ کردن عوامل مذکوراعداد این جدول را تحت تاثیر قرار می دهد. به عنوان نمونه با در نظر گرفتن موارد فوق هزینه تمام شده خطوط هوایی با هادیهای روکش دار درایران و با قیمت های سال 84 حدود 85 در صد خطوط هوایی رایج با هادیهای لخت خواهد بود.
بررسی ها نشان می دهد که هزینه سالیانه خسارات خاموشی درخطوط روکش دار 10 درصد هادی لخت می گردد. همچنین نسبت ارزش حال هزینه های بهره برداری وتعمیرات سالانه خط هوایی فشارمتوسط با هادی روکش دار به ازای هر کیلومتر تقریبا معادل نصف هزینه های خط با هادی لخت است.
به منظور مقایسه اقتصادی ارزش حال احداث یک کیلومتر خطوط با هادیهای لخت و خطوط با هادیهای روکش دار، مجموع ارزش حال " سرمایه گذاری احداث"، " آزاد سازی حریم"، " خسارت خاموشی" و " بهره برداری و نگهداری" را به عنوان ملاک مقایسه اقتصادی دو طرح مذکور معرفی کرده است. مجموع این چهار هزینه به صورت ارزش فعلی آنها برای 30 سال دوره بهره برداری تبدیل شده است. مشاهده می شود صرفه جوئی ناشی از خسارت خاموشیها بیشترین نقش را دراقتصادی بودن خطوط با هادیهای روکش دار نسبت به خطوط با هادیهای لخت دارد. با این وجود صرفه جوئی های دیگر مانند هزینه های آزاد سازی حریم و همچنین هزینه های تعمیرات و نگهداری نیز در این مورد مهم می باشند.
بررسیهای اقتصادی صورت گرفته حاکی از آن است که نسبت مجموع ارزش کنونی احداث یک کیلومتر خطوط با هادیهای روکش دار به خطوط با هادیهای لخت 87 درصد است. این موضوع نشان می دهد که به رغم سرمایه گذاری اولیه بیشتر در مورد احداث خطوط با هادیهای روکش دار نسبت به خطوط رایج، خطوط روکش دار در طی مدت بهره برداری از نظر اقتصادی شرایط بسیار بهتری را نسبت به خطوط رایج دارند.
1- قیمت کمتر، 2- اجرای سریع تر و آسان تر، 3- سهولت بهرهبرداری و تعمیرات، 4- انشعاب گیری سریع تر، آسان تر و ارزان تر.
معایب عمده شبکه های هوایی
معایب عمده شبکه های هوایی با هادی های لخت شامل موارد زیر است:
1- قطعی های برق بیشتر ناشی از عوامل جوی، اجتماعی و سوانح.
2- آسیب بیشتر به محیط زیست ناشی از شاخه زنی و قطع درختان، مرگ ومیر پرندگان، ایجاد آتش سوزی در مراتع و جنگها.
3- افزایش نشتی برق و برق دزدی.
4- صدمه به زیبایی محیط و شهرها.
5- خاصیت خازنی کمتر و اندوکتانس سلفی بیشتر.
6- نیازبه رعایت حریم های قانونی.
7- آسیب پذیری در مقابل شرایط جوی.
8- خطرات برق گرفتگی ناشی از تماس مستقیم و غیر مستقیم افراد.
باوجود موارد بالا اکثر طول شبکه های توزیع فشار متوسط و فشار ضعیف را در کشورهای مختلف شبکه های هوایی به خود اختصاص می دهند. به عنوان مثال طول شبکه فشار متوسط ایران ( بر اساس آمار سال 1384 ) معادل 303800 کیلومتر است که 11500 کیلو متراز آن را شبکه زمینی 292 هزار و 300 کیلو متر را ( بیش از 26 برابر) شبکه هوایی تشکیل می دهد. آمار مزبور در مورد شبکه های فشار ضعیف کشور که 249 هزار و 200 کیلو مترهستند شامل 29 هزار و 400 کیلو متر شبکه زمینی و 219800 کیلومتر( بیش از 8 برابر ) شبکه های هوایی است. مقایسه اعداد مذکور نشان می دهد که سهم شبکه های زمینی در شبکه های فشار ضعیف نسبت به شبکه های هوایی کمتر از سهم آنها در شبکه های فشارمتوسط است. به نظرمی رسد دلایل عمده این موضوع عبارت است ازقیمت مناسب تر شبکه های زمینی درولتاژ های کمتر و کاهش قطعیهای ناخواسته بوده و درنهایت افزایش ایمنی در مقابل برق گرفتگی شبکه های فشار ضعیف را شامل باشد که درنزدیکی مصرف کننده ها است.
مشکلات هادیهای هوایی بدون روکش شبکه های توزیع
مشکلاتی که در شبکه های فشار ضعیف وجود دارد به علت گستردگی این شبکه ها و در دسترس همگان بودن آنها، شاید خطرآفرین و با احتمال بروز حادثه بوده، از نظرآمار نیز خسارت بیشتری را به خود اختصاص می دهند. نزدیک بودن سیمهای لخت شبکه های عمومی به پنجره های منازل با پشت بامها و بطور کلی عدم رعایت فاصله استاندارد، کج شدن پایه ها، پارگی سیمهای برقداردربرابرعوامل مختلف و عبور سیمهای شبکه های هوایی از میان شاخه های درختان واحتمال نزدیکی کارگران درهنگام کاردرمجاورت آنها، بستن داربست در زیر یا کنار خطوط و برداشتهای غیر مجاز از سیمهای لخت از جمله رایج ترین حوادث مربوط به شبکه های فشار ضعیف است که با روکش دار کردن آنها به دلیل ولتاژکم سیستم کاملا قابل رفع هستند. لذا از جمله روشهای اولیه و ابتدایی که برای حفاظت در تماس مستقیم مورد استفاده است، می توان به عایق بندی قسمتهای برقدار اشاره کرد. استفاده از پوششهایی نظیر وارنیش، لاک، کاورهای لاستیکی، شیلنگ اندازیی، روکشهای حرارتی MVLC است. لایه روکش XLPE با ترکیبات کربن سیاه رنگ، استقامت کافی در برابر اشعه فرابنفش خورشید و عوامل جوی را در مدت عمر مفید بهره برداری (30 ساله ) دارا بوده و نوع ضخیم آنها (CCT ) حتی در شبکه های فشار متوسط دارای پایداری و دوام بیشتری هستند. هاد یهای بکار رفته نیز از نوع آلومینیوم آلیاژی یا آلومینیم فولاد است. گر چه بیش ازچند دهه ازنصب هادیهای هوایی کشورهای پیشرفته جهان نمی گذرد اما مزایای فنی، اقتصادی و کاهش حوادث این نوع خطوط موجب استفاده های روز افزون ازآنها در شبکه های برق اکثر کشورها شده است.
مزایای هادیهای هوایی روکش دار
استفاده از خطوط هوایی روکش داردارای مزایای متعددی است که اهم موارد آن عبارتند از: کاهش قطعیهای ناخواسته انرژی الکتریکی و کاهش میزان انرژی های توزیع نشده است، کاهش باند حریم خط و هزینه های آزاد سازی آن، کاهش ابعاد کراس آرم خطوط و کمپکت سازی خطوط و کاهش نشتی برق و برق دزدی از دیگر امتیازات آن است. جلوگیری ازخوردگی وفرسایش سیم ها در مناطق خاص، افزایش قابلیت اطمینان شبکه، افزایش ظرفیت جریان دهی هادی های روکش شده، کاهش هزینه های تعمیرات ونگهداری خط، افزایش ایمنی شبکه برای مصرف کنندگان وکارگران صنعت برق وافراد جامعه، استفاده از تجهیزات از دیگر مزایای آن به شمار می رود.
یراق آلات وپایه های خطوط فعلی دراین طرح، استفاده ازهادی های روکش دارهوایی ضمن افزایش ایمنی برای مناطق پردرخت و جنگلی از نظر جلوگیری ازآتش سوزی می تواند ایمنی لازم را نیز برای مناطق پرنده خیز افزایش دهد. از طرف دیگر کاهش باند آزاد سازی خطوط فشار ضعیف و فشار متوسط ناشی از بکار گیری هادی های هوایی روکش دار به دلیل کاهش ابعاد کراس آرمها و کمپکت سازی خطوط و برخورداری از تخفیف 60 سانتی متری آن است از دیگر مزایای آن است.
با بکار گیری هادی های روکش شده شبکه های برق فشار متوسط، فشار ضعیف و روشنایی معابر عملا می توان دیگر تاسیسات خدمات شهری از جمله تلویزیون کابلی، شبکه های مخابراتی فیبر نوری و ... را بر روی پایه های مشترک احداث کرد. این موضوع عملا در دیگر کشورها به صورت فراگیر درحال اجرا است.
بررسی های اقتصادی هادیهای هوایی روکش دار
میزان سرمایه گذاری اولیه هرکیلومتر خطوط هوایی توزیع سه فاز فشارمتوسط به سطح مقطع (70 x 3 ) میلیمتر مربع با هادی آلومینیومی درجدول آمده است. باید توجه داشت که قیمت های مندرج درجدول مذکور صرفا سرمایه گذاری اولیه مورد نیاز نبوده ومواردی همچون آزاد سازی حریم، هزینه های تعمیرات ونگهداری، خسارت خاموشیها، هزینه های پرسنلی و غیره را شامل می شود، بدیهی است لحاظ کردن عوامل مذکوراعداد این جدول را تحت تاثیر قرار می دهد. به عنوان نمونه با در نظر گرفتن موارد فوق هزینه تمام شده خطوط هوایی با هادیهای روکش دار درایران و با قیمت های سال 84 حدود 85 در صد خطوط هوایی رایج با هادیهای لخت خواهد بود.
بررسی ها نشان می دهد که هزینه سالیانه خسارات خاموشی درخطوط روکش دار 10 درصد هادی لخت می گردد. همچنین نسبت ارزش حال هزینه های بهره برداری وتعمیرات سالانه خط هوایی فشارمتوسط با هادی روکش دار به ازای هر کیلومتر تقریبا معادل نصف هزینه های خط با هادی لخت است.
به منظور مقایسه اقتصادی ارزش حال احداث یک کیلومتر خطوط با هادیهای لخت و خطوط با هادیهای روکش دار، مجموع ارزش حال " سرمایه گذاری احداث"، " آزاد سازی حریم"، " خسارت خاموشی" و " بهره برداری و نگهداری" را به عنوان ملاک مقایسه اقتصادی دو طرح مذکور معرفی کرده است. مجموع این چهار هزینه به صورت ارزش فعلی آنها برای 30 سال دوره بهره برداری تبدیل شده است. مشاهده می شود صرفه جوئی ناشی از خسارت خاموشیها بیشترین نقش را دراقتصادی بودن خطوط با هادیهای روکش دار نسبت به خطوط با هادیهای لخت دارد. با این وجود صرفه جوئی های دیگر مانند هزینه های آزاد سازی حریم و همچنین هزینه های تعمیرات و نگهداری نیز در این مورد مهم می باشند.
بررسیهای اقتصادی صورت گرفته حاکی از آن است که نسبت مجموع ارزش کنونی احداث یک کیلومتر خطوط با هادیهای روکش دار به خطوط با هادیهای لخت 87 درصد است. این موضوع نشان می دهد که به رغم سرمایه گذاری اولیه بیشتر در مورد احداث خطوط با هادیهای روکش دار نسبت به خطوط رایج، خطوط روکش دار در طی مدت بهره برداری از نظر اقتصادی شرایط بسیار بهتری را نسبت به خطوط رایج دارند.
منبع : روابط عمومی شرکت توزیع نیروی برق آذربایجان شرقی
No comments:
Post a Comment