فاصله نگهدارهاي فازي نوسانات هاديها در وسط اسپن کنترل و در نتيجه فاصله دو فاز کناري در حد رابطه (5- 14) محدود گردد.
البته مقدار CTh نيز بستگي به نوع و شکل برجها دارد که با انتخاب نوع مناسب آن امکان کاهش اين پارامتر نيز مي تواند ميسر مي باشد.

شکل (5- 7)- خط انتقال با استفاده از مقره هاي ثابت و آرايش وي شکل براي زنجيره مقره‌ها

5-4- محاسبه فواصل عمودي فازها
در بسياري موارد به خصوص در حالاتي که چند مدار در روي برجها نصب شوند، آرايش هاديها بصورت عمودي است، لذا لازم است حداقل فاصله مجاز از اين ديدگاه نيز محاسبه شود. براي محاسبه حداقل فاصله عمودي فازها تا بازو يا بدنه برج ها همانند حالت قبل مي توان از روابط (3-2 و 3-4 و3-6) استفاده نمود. اما تعيين مقدار فاصله عمودي بستگي به آرايش هاديها در روي پايه ها دارد. در مناطق غير آلوده معمولاً اين فاصله به اضافه ولتاژها تعيين مي گردد اما در مناطق آلوده که لازم است تعداد بيشتري از مقره ها استفاده شود، طول زنجيره مقره ها نيز تعيين کننده فاصله عمودي فازها تا بازوي برج مي باشند.
حداقل فاصله عمودي فازها بستگي به آرايش هاديها و طول زنجيره مقره ها دارد. شکل (5- 8) دو نمونه از خطوط انتقال نيرو با آرايش مختلفي از هاديها را نشان مي دهد. گرچه در هر دو حالت فاصله عمودي بازوها مي تواند يکسان باشد، اما فواصل فازها متفاوت مي باشد.

شکل (5- 8)- دو نمونه از آرايش هاديها در خطوط انتقال نيرو

همانطور که در شکل بالا نشان مي‌دهد در صورتيکه هاديها روي هم قرار گيرند، حداقل فاصله عمودي فازها نبايد از حاصل جمع طول زنجيره مقره‌ها و حداقل فاصله هوائي هاديها با بدنه کمتر باشد. در اين حالت حداقل فاصله عمودي فازها نبايد از رقم که از رابطه زير بدست مي آيد کمتر باشد:
(5- 15)
در اين رابطه حداقل فاصله عمودي فازها و طول زنجيره مقره ها و d حداقل فاصله فاز با بدنه برج و ctv ارتفاع قسمت فلزي برج در حد فاصل دو فاز مي باشد که مقدار آن از روابط (3-2 و 3-4 و3-6) قابل محاسبه مي‌باشد. ضمناً با تغيير آرايش هاديها از حالت جايگذاري عمودي (شکل (5- 8) سمت چپ)، به جايگذاري مثلثي (شکل(5- 8) سمت راست)، حداقل فاصله عمودي مي تواند دو فاز پائيني کاهش يابد. البته در عمل لازم است فاصله عمودي مناسب با توجه به اضافه ولتاژها و نوسانات هاديها محاسبه گردد که در ادامه بطور اختصار نقش آرايش هاديها در فواصل عمودي فازها مورد بررسي قرار مي‌گيرد.
5-4-1- فاصله عمودي فازها در سربرج با جايگذاري عمودي هاديها
در سربرجها ضمن اينکه فاصله افقي هاديها نبايد از رقم مشخصي کمتر باشد، لازم است با معيارهاي علمي در تنظيم فواصل عمودي فازها نيز مد نظر قرار گيرد. در صورتيکه از زنجيره مقره هاي آويزان استفاده شود، حداقل فاصله عمودي هاديها براي خط انتقال نشان داده شده در شکل (5- 9) از رابطه زير بدست مي‌آيد:
(5- 16)
همانطور که شکل زير نشان مي دهد، پارامتر CTv از مجموع ارتفاع قسمت فلزي برج در حد فاصل دو فاز و قسمت هاي غير متحرک مقره ها بدست مي‌آيد. البته فاصله اي که از اين طريق محاسبه مي شود بايد با فاصله اي که در وسط اسپن تعيين مي شود، مقايسه و عدد بزرگتر در طراحي مد نظر قرار گيرد.

شکل (5- 9)- نمائي از يک خط انتقال دو مداره با آرايش عمودي هاديها

5-4-2- فاصله عمودي فازها در سربرج با جايگذاري مثلثي هاديها
در صورت انتخاب آرايشي مثلثي براي هاديها، امکان کاهش فاصله عمودي دو فازها از سه فاز ميسر مي‌باشد. براي خط انتقال نشان داده شده در شکل (5- 10) فاصله عمودي فازهاي مياني و پائيني مي تواند کمتر از فاصله فازهاي مياني و بالائي انتخاب شود که اين اختلاف بستگي به اختلاف فواصل هاديهاي مياني و بالائي نسبت به بدنه برجها دارد.
در اين حالت نيز براي محاسبه فاصله فاز بالائي با فاز مياني مي توان از رابطه (5- 16) استفاده نمود، اما براي محاسبه فاصله هوائي فازهاي مياني و پائيني لازم است با توجه به شکل برج، زاويه انحراف زنجيره مقره ها و حداقل فاصله هوائي مجاز نسبت به محاسبه آن اقدام نمود، اما به هرحال از رقمي که به کمک رابطه (5- 16) بدست مي آيد نمي تواند کمتر باشد. در شکل زير مقدار حداقل فاصله فاز A با فاز B در سربرج مي باشد که با انتخاب آرايش مثلثي هاديها امکان کاهش آن براي فازهاي B و C تا مقدار ميسر مي باشد که اين اقدام مي تواند سبب کاهش ارتفاع برج گردد.

شکل (5- 10)- وضعيت فواصل فازها در آرايش مثلثي هاديها در سربرج

5-4-3- فاصله عمودي فازها در سربرج بر مبناي مقره هاي ثابت
در صورت انتخاب اين نوع از برج، عمودي و افقي کاهش مي يابند اما اجراي آن منوط به کنترل دامنه نوسانات جهشي هاديها (گالوپينگ) در وسط اسپن مي‌باشد. در چنين حالت، فاصله عمودي هاديها مي‌تواند تا حد مقداري که از رابطه زير بدست مي آيد کاهش يابد:
(5- 17)
در اين رابطه d حداقل فاصله هوائي مورد نياز ضريبي است بزرگتر از يک که با توجه به اضافه ولتاژ بين دو فاز محاسبه مي گردد. در اين حالت چون هيچ حائل فازي بين دو فاز وجود ندارد از پارامتر CTv صرفنظر گرديد.
براي بهره گيري از اين نوع خطوط انتقال نيرو و کاهش فواصل فازي لازم است، ضمن کاهش طول اسپن و فلش هاديها از فاصله نگهدارهاي فازي نيز استفاده شود.

شکل (5-11)- يک نمونه از خط انتقال با مقره هاي ثابت

5-5- محاسبه فاصله عمودي دو فاز از يک مدار در وسط اسپن
در بسياري موارد ممکن است فاصله تنظيمي فازها در سربرج براي وسط پايه ها کافي نباشد. دليل بروز اين اختلاف، احتمال وقوع گالوپينگ يا جهش هاديها در وسط پايه ها است چون در صورت وقوع اين نوع نوسانات فواصل هاديها کاهش مي يابد که مي تواند سبب بروز اتصال کوتاه بين فازها گردد. همانطور که شکل (5- 12) نشان مي دهد، وقوع گالوپينگ در هاديها سبب نزديک شدن فازها بخصوص در حد فاصل دو برج گرديد که لازم است در تنظيم فواصل فازها مد نظر قرار گيرد.

شکل (5-12)- وقوع پديده گالوپينگ و نزديک شدن فازها در ميانه دوبرج

بنابراين براي تأمين حداقل فاصله عمودي مناسب فازها در وسط اسپن، لازم است دو عامل الکتريکي و مکانيکي متفقاً مد نظر قرار گيرند. گرچه پديده گالوپينگ تقريباً مستقل از نوع برج، آرايش هاديها و يا آرايش زنجيره مقره ها صورت مي گيرد، اما اين پديده عمدتاً در خطوط انتقالي که داراي آرايش عمودي يا مثلثي هاديها مي باشند خطر آفرين است که در ادامه اين بخش به نکاتي در اين خصوص اشاره مي گردد.
5-5-1- تعيين فاصله عمودي فازها در وسط پايه ها براي آرايش عمودي هاديها
در اين نوع از آرايش از هاديها، حداقل فاصله فازها نبايد از مقداري که رابطه(5- 16) نشان مي‌دهد کمتر باشد، اما ممکن است به جهت حفظ فاصله فازها در وسط اسپن، لازم باشد فاصله فازها بيش از رقم قبلي افزايش يابد. براي تعيين حداقل فاصله عمودي فازها در وسط اسپن مي توان از رابطه زير استفاده نمود:
(5- 18)
در اين رابطه d حداقل فاصله هوائي تا زمين (يا بدنه برج) جهت ممانعت از بروز جرقه در فاصله هوائي، k ضريب افزايش فاصله هوائي بين فاز با فاز مي‌باشد که معمولاً کمتر يا مساوي دو در نظر گرفته مي‌شود و نيز ماکزيمم دامنه جهش هاديها در اثر پديده گالوپينگ است. البته ذکر اين نکته ضروري است که احتمال همزماني گالوپينگ با بالاترين دامنه با بيشترين اضافه ولتاژ بين دو فاز، کم است و به همين دليل بر حسب اينکه چه ضريب اطميناني براي طراحي خطوط انتقال نيرو مد نظر باشد، مي‌توان مقدار را بر آن اساس محاسبه نمود.
5-5-2- تعيين فاصله عمودي فازها در وسط پايه ها براي آرايش مثلثي هاديها
در برخي موارد حداقل فاصله عمودي فازها براي اين حالت مي تواند کمتر از مقداري که رابطه (5- 12) نشان مي‌دهد کمتر انتخاب شود، چون اين رابطه براي حالتي صادق است که هاديها درست روي هم قرار گيرند. در صورتيکه جايگذاري هاديها بصورت شکل (5- 13) باشد، محاسبه فاصله عمودي فازها بايد به طريق ديگري محاسبه شود. چون در اين حالت هاديها درست در روي هم قرار نمي‌گيرند و در نتيجه براي فاصله عمودي مشخص بازوها، فاصله هوائي آنها افزايش مي يابد که اين امر احتمال برخورد فازها را در اثر وقوع پديده گالوپينگ کاهش مي دهد. بنابراين در مواردي که دامنه جهش هاديها زياد باشد با انتخاب آرايش عمودي هاديها ضمن اينکه امکان نزديک سازي فازها در سربرج بيشتر مي شود، اين اقدام سبب افزايش فاصله هوائي فازها در حد فاصل دو پايه نيز مي‌گردد. بر اين اساس تعيين فاصله هاديها در اين حالت بايد بر مبناي فاصله هوائي موجود محاسبه گردد که در شرايط ثابت مي تواند مانع از افزايش فاصله هاديها در سر برجها گردد. همانطور که شکل (5- 10) نشان مي دهد با انتخاب آرايش مثلثي هاديها فاصله عمودي بازوهاي متصل به فازهاي B و A، در حد مقداري که از رابطه (5- 19) بدست مي آيد ثابت باقي مي‌ماند، اما بازوي متصل به فازهاي C مي تواند به بازوي مياني نزديکتر شود. اين اقدام ضمن اينکه کاهش ارتفاع پايه ها را به همراه دارد سبب افزايش فاصله نسبي هاديها در حد فاصله دو پايه مي گردد که از ديدگاه گالوپينگ نيز مناسب تر خواهد شد.

شکل (5- 13)- يک نمونه از خط انتقال دو مداره با آرايش مثلثي هاديها

5-5-3- تعيين فاصله عمودي فازها در وسط پايه ها براي مقره هاي ثابت
همانطور که قبلاً اشاره گرديد انتخاب نهائي فواصل فازي بر مبناي کنترل فاصله آنها در دو محل مختلف يعني سر برجها وسط اسپن انجام مي شود و طبيعتاً هر کدام بزرگتر بودند ملاک طراحي قرار مي‌گيرند. در عمل بر حسب اينکه آرايش مقره ها، آرايش هاديها، شکل برجها و فلش هاديها چقدر باشند ممکن است معيارهاي سر برج يا وسط اسپن تعيين کننده فواصل فازي باشند.
در اين حالت اگر نزديک شدن فازها در وسط اسپن مشکل آفرين نباشند، فاصله فازها مي توانند تا حد مينيمم خود کاهش يابند. اما در عمل احتمال وقوع پديده گالوپينگ مانع از نزديک شدن تا حد ممکن مي‌شود. در خطوط انتقال کمپاکت که هدف نزديک سازي فازها تا حد ممکن مي باشد ضمن استفاده از اين شيوه تلاش مي شود با نصب نگهدارهاي فازي، فواصل فازي به حداقل ممکن کاهش يابد. بنابراين براي انتخاب نهائي فواصل فازها لازم است روابط (5- 19 و 5- 20) ملاک عمل قرار گيرند.

5-6- مدل محاسباتي حداقل فاصله عمودي فازها
در تعدادي از کتابها و مقالات از جمله در مراجع حداقل فاصله عمودي هاديها به صورت تابعي از طول فلش و زنجيره مقره ها تعريف و بصورت رابطه زير نشان داده شده است:
(5- 19)
در اين رابطه:
– حداقل فاصله عمودي فازها بر حسب متر
– طول زنجيره مقره ها بر حسب متر
– فلش يا شکم هاديها بر حسب متر
– ولت فاز با فاز بر حسب کيلو ولت
– ضريبي متناسب با آرايش هاديها است، حداکثر مقدار اين ضريب يک مي باشد اما بر حسب اينکه چه ضريب اطميناني براي طراحي مورد استفاده قرار گيرد ممکن است کمتر هم انتخاب شود.
فاصله اي که از رابطه (5- 19) بدست مي آيد در حقيقت از مجموع دو عامل الکتريکي و مکانيکي حاصل مي‌شود که قسمت اول مربوط به عامل مکانيکي و قسمت دوم يا براي محاسبه حداقل فاصله است. البته اين عامل تقريبي است و مقدار دقيقتر آن همان d مي باشد که در قسمت هاي قبلي گزارش بدان اشاره گرديد.
لذا اگر اين رابطه با رابطه (5- 18) مقايسه شود، مي توان روابط معادل آنها را بدست آورد:
(5- 20)
(5- 21)
البته اين معادل سازي و مقايسه کاملاً صحيح نيست چون هر يک از آنها با فلسفه جداگانه اي تهيه و تدوين شده و در

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید