بازوهای عرضی کامپوزیتی (كراس آرم) در صنعت برق

با تشكر از آقاي مهندس حسيني
هر تیر انتقال برق فشار متوسط ( ۲۰ و ۳۳ کیلوولت ) از سه قسمت اصلی یعنی تیر ، بازوهای عرضی و مقره ها تشکیل شده است .
بازو های عرضی معمولا ًاز جنس فولاد ساخته می شوند . با این وجود در بعضی از کشورها نظیر آمریکا ، استرالیا ، کانادا و بخشهایی از اروپا این محصولات از مواد کامپوزیتی ساخته می شوند . به کارگیری بازوهای عرضی کامپوزیتی به جای نمونه فلزی دارای برتری هایی است ؛ از جمله
.▪ کاهش وزن : سنگینی وزن بازوهای عرضی فلزی ( حدود ۲۰ کیلوگرم ) یکی از مشکلات شرکتهای انتقال و توزیع برق است . در مناطقی که به دلایل گوناگون از جمله ناهمواری سطح زمین ، امکان استفاده از ماشین های بالابر در آن ها وجود ندارد ، حمل بازوهای عرضی فلزی تا بالای تیر بسیار سخت و خطرناک است ؛ درصورتی که کامپوزیت ها وزن نسبتا ًکمی دارند و حمل آنها آسان است
.▪ مقاومت در برابر خوردگی : بازوهای عرضی فلزی در آب و هوای مرطوب و خورنده ، عمر نسبتا ًکمی دارند . یکی از برتری های مواد کامپوزیت ، مقاومت بسیار مناسب آنها در برابر خوردگی است که این مواد را برای این مناطق مطلوب می سازد
.▪ نارسانایی الکتریکی : کامپوزیت ها را می توان به صورت موادی عایق طراحی کرده و ساخت . این ویژگی خطر برق گرفتگی و اتصال کوتاه را کاهش می دهد . شاید بتوان با به کارگیری بازوهای عرضی کامپوزیتی از کاربرد مقره های حامل کابل – که در واقع نقش عایق را بین کابل و پروفیل بازی می کنند – جلوگیری کرد
.▪ زیبایی : در ساخت بازوهای عرضی فلزی همیشه محدودیت هایی وجود دارد که طراح را مجبور به استفاده از قطعات استاندارد نبشی می کند . با به کارگیری کامپوزیت ها می توان به سراغ طرح هایی رفت که علاوه بر بهینه بودن ، زیبا نیز باشند
.▪ عمر بیشتر : عمر بازو های عرضی کامپوزیتی حدود سه برابر طول عمر نمونه فلزی است . به دلیل عمر بیشتر و عدم نیاز به تعویض و تعمیر در کامپوزیت ها ، هزینه های تعویض و نگهداری حذف خواهند شد
.▪ کاهش تداخلات امواج رادیویی : امواج رادیویی بدون هرگونه انحراف و شکست از کامپوزیت ها عبور می کنند
.▪ کاهش افت توان خط : به کارگیری بازوهای عرضی کامپوزیتی از نشت جریان الکتریکی از خط به سمت پایه ها تا حدودی جلوگیری می کند و به این ترتیب میزان افت توان خط کاهش خواهد یافت .علاوه بر موارد فوق با به کارگیری بازوهای عرضی کامپوزیتی می توان از طرح هایی استفاده کرد که یکپارچه بوده و نیازی به سوار کردن قطعات برروی هم نباشد .
امروزه استفاده از مصالح و موادی که در ساخت تجهیزات موجب افزایش کارآئی و طول عمر تجهیز شوند و جایگزین مناسبی برای مصالح سنتی باشند، با توجه به محدودیت منابع و معادن یک اولویت به شمار می‌آید. مقاومت در برابر عوامل خورنده محیطی و زنگ‌زدگی، عدم نیاز به سیستم حفاظتی و اندازه‌گیری دوره‌ای و احیاء آن، کاهش خطرات ناشی از برق‌گرفتگی در اثر اتصال بدنه، کاهش قابل ملاحظه وزن، سهولت در حمل و نصب و بهره‌برداری، و تنوع در مصالح اولیه با درنظرگرفتن محدودیت منابع و معادن از جمله مزایای اصلی محصولات كامپوزيتي مورد استفاده در صنايع است.
یکی از تجهیزات بسیار پرمصرف در شبکه‌های توزیع هوائی کراس آرم‌ها است که با توجه به فلزی بودن جنس آنها نیاز به نصب مقره عایقی بین هادی و کراس آرم دارد. شکستن مقره‌ها، ترکهای موئی و آلودگی مقره‌ها و ... (به ویژه در زمان بارندگی) باعث بروز اتصالی و قطع برق می‌شوند. مزایای اصلی کراس آرم‌های کامپوزیتی یکپارچه را ميتوان کاهش قابل ملاحظه خطای تکفاز با زمین (Earth Fault)، کاهش پرنده‌زنی ناشی از نشستن پرندگان بر روی کراس آرم، کاهش خاموشیها و قطع برق و ... اعلام کرد.