نتيجه داراي جواب متفاوتي نيز مي باشند. در مواردي که طول اسپن کوتاه و مقدار فلش کم باشد به کمک اين رابطه مي توان حداقل فاصله عمودي در وسط پايه ها را کنترل نمود اما در اسپن هاي طولاني خطاي اين مدل افزايش مي يابد.

5-7- حداقل فواصل افقي از ديدگاه NESC
حداقل فاصله فازها با بدنه يا بازوي برجها و يا فواصل فازها از يکديگر به پارمترهاي متعددي وابسته مي‌باشند که در شرايط استاندارد NESC (National Elevtric Safety Code) مي توان ارقام مناسبي را براي آنها ارائه داد که ذيلاً بطور اختصار به آنها اشاره مي گردد
5-7-1- حداقل فاصله هوائي تا پايه ها
استاندارد NESC جداول متعددي را براي تعيين حداقل فاصله هوائي فازها تا بدنه ارائه داده است که در شرايط استاندارد، رابطه تقريبي زير مي تواند جايگزين جداول ارائه شده براي محاسبه حداقل فاصله فازها تا بازو يا بدنه برجها گردد. طبيعي است براي مناطقي که داراي ارتفاع، درجه حرارت، رطوبت، آلودگي مشابه با حالت استاندارد نباشد، فاصله هوائي بايد اصلاح شود:
(5- 22)
البته اين رابطه تقريبي است و نتايج آن در محدوده ارقامي که از طريق مدل هاي ارائه شده براي محاسبه اضافه ولتاژهاي صاعقه بدست مي آيد، مي باشد. طبيعي است در مناطقي که شرايط محيطي آنجا با شرايط استاندارد تطابق ندارد، حداقل فاصله هوائي بايد اصلاح شود.
5-7-2- حداقل فاصله افقي فازها در يک مدار
بر اساس دستورالعمل NES که در مرجع ارائه گرديد، حداقل فاصله افقي دو فاز از يک مدار تا ولتاژ 7/8 کيلو ولت برابر 12 اينچ (حدود 30 سانتيمتر) مي باشد و براي ولتاژهاي بالاتر، حداقل فاصله فازها از رابطه زير بدست مي آيد:
(5- 23)
(5- 24)
در اين رابطه U ولتاژ نامي خط انتقال (فاز با فاز)، بر حسب کيلو ولت و Dh حداقل فاصله افقي فازها در يک مدار و بر حسب اينچ مي باشند. در سيستم متريک اين رابطه بصورت شکل زير در مي آيد:
(5- 25)
در اين رابطه اگر مقدار معادل در نظر گرفته شود، مفهوم اين خواهد بود که براي هر کيلو ولت ولتاژ (فاز با فاز) لازم است علاوه بر عدد ثابت 216/0، يک سانتيمتر بر فاصله هوائي افزوده مي گردد.
5-7-3- حداقل فاصله افقي فازها در دو مدار مختلف
فاصله فازها در دو مدار مختلف همانند حالت قبل تا 7/8 کيلو ولت برابر 12 اينچ مي باشد اما براي ولتاژهاي بين 7/8 تا 50 کيلو ولت 40/0 اينچ براي هر کيلو ولت بر مقدار 12 افزوده مي‌گردد. براي ولتاژهاي بالاتر از 50 کيلو ولت (تا 814 کيلو ولت 5/28 اينچ به اضافه 40/0 اينچ براي هر کيلو ولت اختلاف مي‌باشد. اين تعارف مي توان بصورت روابط زير نشان داد:
(5- 26)
(5- 27)
با ساده سازي روابط فوق الذکر، رابطه ساده تر زير براي هر دو حالت حاصل مي گردد:
(5- 28)
در اين روابط U ولتاژ نامي خط بر حسب کيلو ولت و Dh فاصله افقي فازها بر حسب اينچ مي باشد. در سيستم متريک رابطه فوق را مي‌توان به شکل زير نشان داد که در اين حالت Dh بر حسب متر بدست مي‌آيد.
(5- 29)
همانطور که روابط (5-24 و 5-28) نشان مي‌دهند عملاً تفاوتي در فواصل فازهاي يک مدار يا دو مدار جداگانه وجود ندارد. البته شايان ذکر است که ارقام ارائه شده تنها براي شرايط استاندارد صادق است و براي ديگر شرايط محيط بايد اصلاحات لازم روي آنها انجام شود.
5-7-4- فاصله افقي فازها با توجه به نوسانات
فواصلي که از رابطه بالا محاسبه مي‌شوند بدون توجه به نوسانات هاديها مي‌باشد. اما در عمل هاديها تحت تأثير وزش باد دچار نوسان شده که سبب کاهش فواصل فازها مي‌شوند، لذا لازم است در محاسبه فواصل هاديها به اين موضوع نيز توجه شود. لذا در صورتيکه تأثير باد نيز در محاسبات لحاظ گردد، حداقل فاصله افقي فازها بصورت زير محاسبه مي شوند:
(5- 30)
اين رابطه براي هاديهائي تا مقطع 2 AWG توصيه شده است و براي مقاطع بالاتر که خطوط انتقال نيرو را شامل مي شود، رابطه زير جايگزين رابطه قبلي مي شود:
(5- 31)
در اين رابطه Dh فاصله افقي فازها بر حسب اينچ و F فلش‌هاي هادي بر حسب اينچ و U ولتاژ نامي خط بر حسب کيلو ولت مي‌باشند. البته روابطي که NESC ارائه مي‌دهد تقريبي است و در شرايط استاندارد و آن هم بر مبناي وقوع جرقه با احتمال معيني صادق است، طبيعي است در ديگر شرايط مقدار آن بايد اصلاح شود. در صورتيکه به دو رابطه بالا توجه شود، در محدوده هاديهائي با مقطع 2 AWG استفاده از دو رابطه فوق مقادير متفاوتي را براي حداقل فاصله هوائي نشان مي‌دهد که بيانگر تقريبي بودن اين دو رابطه مي‌باشد. در سيستم متريک رابطه (5- 31) را مي توان بصورت ساده زير نشان داد:
(5- 32)
در رابطه فوق Dh فاصله افقي بر حسب متر و F فلش هادي بر حسب متر و U ولتاژ نامي خط بر حسب کيلو ولت مي باشد به عبارت ديگر در اين رابطه فواصل فازي به دو عامل الکتريکي و مکانيکي وابسته شده است. شايان ذکر است که در رابطه بالا ضريب 37/0 بر مبناي تجربيات عملي بدست آمده و ممکن است بر حسب شرايط بارگذاري متفاوت باشد. در صورتيکه اين ضريب را با K نشان داده شود بر حسب شرايط بارگذاري مقدار آن بشرح زير مي‌باشد:
براي شرايط بارگذاري سبک
براي شرايط بارگذاري متوسط
براي شرايط بارگذاري سنگين
همانطور که ملاحظه مي شود در شرايط مختلف بارگذاري دامنه نوسانات آونگي هاديها متفاوت مي باشد بطوريکه با تغيير شرايط از حالت سبک به سنگين ضريب K حدود 9 درصد افزايش مي يابد که نتيجتاً سبب افزايش فواصل افقي فازها مي گردد.
در رابطه (5- 7) ضريب K معادل 60/0 بيان گرديد که منعکس کننده تجارب متخصصان کشور روسيه مي‌باشد، البته در همين مرجع حداقل فاصله الکتريکي مورد نياز حدود U/300تا U/400پيشنهاد گرديد که گرچه ضريب K حدود 50 درصد بيشتر است اما در مجموع تفاوت زيادي در فواصل فازي ايجاد نمي‌کند.

5-8- جمع بندي
اضافه ولتاژهاي ناشي از صاعقه و کليدزني از مهمترين عواملي هستند که در محاسبه فواصل فازي دخالت دارند ضمن اينکه نوسانات هاديها نيز در تعيين فواصل فازها نقش اساسي دارند. تأثير نوسانات هاديها در تعيين فواصل فازها تابعي از آرايش هاديها و آرايش مقره‌ها است. به عنوان مثال وقتي آرايش مقره‌ها از نوع وي شکل باشد يا از مقره هاي ثابت استفاده شود، امکان کاهش فواصل فازي را در سر برجها ميسر مي‌سازد. يا اينکه اگر از آزمايش افقي هاديها استفاده شود، پديده گالوپينگ نقش سرنوشت سازي در تعيين فواصل فازي ندارد يا اينکه اگر فازها بصورت مثلثي باشد، تأثير نوسانات هاديها در وسط پايه ها به شکلي که در آرايش افقي هاديها مؤثر است، نمي باشد. بنابراين در محاسبه فواصل فازي بايد به شکل برجها، آرايش هاديها و مقره ها نيز توجه کافي مبذول شود.
5-8-1- حداقل فاصله افقي فاز با بدنه برج
اين فاصله از دو قسمت الکتريکي و مکانيکي تشکيل مي گردد که بصورت رابطه زير خلاصه مي گردد:
(5- 33)
در صورتيکه از مقره هاي وي شکل استفاده شود، به دليل کاهش دامنه نوسانات زنجيره مقره ها فاصله فازي مي‌تواند کاهش يابد و اگر از مقره هاي ثابت استفاده شود، حداقل فاصله افقي هاديها تا بدنه برجها تا حد مقدار d مي‌تواند کاهش يابد. در استانداردها بجاي مقدار d عدد مشخص يا رابطه U/150 به عنوان حداقل فاصله هادي تا بدنه پايه بيان مي گردد، که تنها براي شرايط محيطي استاندارد کاربرد دارد. اما در مواردي که چگالي هوا، رطوبت نسبي و يا درجه آلودگي از مقادير تعيين شده در شرايط استاندارد فاصله مي‌گيرد، مقدار d نيز متناسباً با توجه به معيارهاي ارائه شده در مرجع بايد اصلاح شود.
5-8-2- حداقل فاصله افقي فاز تا تأسيسات اطراف
فاصله هاديها با تأسيسات يا درختان اطراف از ديگر نکات مهمي است که بايد مدنظر قرار گيرد. مقدار اين فاصله بستگي به دامنه نوسانات هاديها در وسط K تابعي از فلش هاديها مي‌باشد. لذا فاصله هاديها بايد طوري تنظيم گردد که در حالت نوسان هاديها امکان بروز جرقه به حداقل ممکن کاهش يابد که در چنين شرايط مي‌توان از رابطه زير استفاده نمود:
(5-34)
در اين رابطه مقادير d و F و K و مطابق تعارف قبل مي‌باشند. البته با توجه به اينکه احتمال همزمان بيشترين دامنه نوسانات هاديها و بالاترين اضافه ولتاژ کم مي‌باشد، لذا در اين رابطه مقدار K مي‌تواند به مقاديري کمتر از ارقام ذکر شده در روابط قبلي کاهش يابد که در ادامه هم به آن اشاره مي گردد.
5-8-3- فاصله افقي دو فاز از يک مدار
ممکن است نوسانات هاديهاي در وسط اسپن سبب شوندتا امکان نزديک سازي فازها تا حدي که در رابطه بالا مشخص گرديد، ميسر نشود، در چنين حالت لازم است فاصله افقي فازها بصورت زير محاسبه شود. طبيعتاً در اين گونه موارد گرچه در سر برج لزومي به کاهش فاصله فازها ديده نمي‌شود اما به جهت حفظ فاصله فازها در وسط پايه ها لازم است در سر برج نيز فاصله آنها افزايش يابد.
بر اين مبنا اگر فازهاي خطوط انتقال نيرو، در دو طرف پايه ها جايگذاري شوند، حداقل فاز افقي دو فاز مجاور از رابطه زير بدست مي آيد:
(5- 35)
ممکن است فاصله اي که در سر برج تنظيم مي شود براي وسط پايه کافي نباشد لذا لازم است، حداقل فاصله در وسط پايه ها نيز به کمک رابطه زير محاسبه گردد:
(5- 36)
پس از انجام محاسبات لازم است مقادير و مورد مقايسه قرار مي‌گيرند و هر کدام که بزرگتر باشند به عنوان فاصله افقي دو فاز مجاوز ملاک عمل قرار مي گيرند. در استاندارد NESC بجاي از U/131 استفاده گرديد که بصورت رابطه (5- 32) نشان داده شده است که در اين گزارش نيز براي شرايط استاندارد از آن استفاده مي‌شود.
در رابط? (5- 36) ضريب يا نسبت اضافه ولتاژ دو فاز به اضافه ولتاژ فاز با زمين مي تواند تا حدود 5/1منظور گردد، اما در عمل چون وقوع اضافه ولتاژ ماکزيمم با بيشترين دامنه نوسانات هاديها همزمان در نظر گرفته نمي شود، لذا در رابطه (5- 36) مقدار مي تواند برابر يک منظور گردد. گرچه در واقعيت براي محاسبه اين ضريب لازم است به پارامترهاي مختلفي توجه شود که سبب پيچيده شدن محاسبه مقدار مي‌گردد. بنابراين براي محاسبات دقيقتر و يا شرايط غير استاندارد، لازم است بر اساس روابط ارائه شده در قبل استفاده شود.
5- 8- 4- حداقل فاصله عمودي فازها در سر برج
فاصله عمودي هاديها نيز بايد طوري تنظيم شوند که در صورت وقوع پديده گالوپينگ، احتمال برخورد هاديها يا احتمال بروز جرقه بايد فازها در حد مورد انتظار کنترل شود. در اين حالت نيز فاصله هاديها بايد هم در سر برجها و هم در وسط اسپن کنترل شوند و طبيعتاً هر کدام که بزرگتر باشند ملاک محاسبه تعيين فواصل فازي قرار مي گيرند. فاصله عمودي فازها در سر برجها در صورتيکه هاديها درست روي هم قرار گيرند از رابطه زير بدست مي آيد:
(5- 37)
در صورتيکه اين فاصله در وسط پايه کافي نباشد، لازم است مقدار آن در حدي که براي فواصل فازي در وسط پايه ها لازم است افزايش يابد. ضمناً در صورتيکه هاديها داراي آرايش مثلثي باشند امکان کاهش فواصل عمودي فاز مياني با يکي از فازهاي ديگر ميسر است (در صورتي که محدوديتي در وسط پايه ها ايجاد نکند) که بر حسب مورد بايد محاسبه شود.
5-8-5- تعيين حداقل فاصله عمودي در وسط پايه ها
همانطور که در گذشته اشاره گرديد در تنظيم فواصل عمودي فازها لازم است، اضافه ولتاژها و نوسانات گالوپينگ همزمان ديده شوند، در چنين شرايط فاصله عمودي از رابطه زير بدست مي آيد:
(5- 38)
در اين رابطه d حداقل فاصله هوائي فاز تا زمين (يا بدنه برج)

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید