مقدمه:
شبکه های کابل فاصله دار در اکثر کشورها و به ویژه در آمریکا ، برزیل، کشورهای آسیای جنوب شرقی و اروپا بطور گسترده استفاده می شوند.
کابل های فاصله دار در ولتاژهای فوق توزیع و در سطح ولتاژ ۶۹ کیلو نیز بکار برده شده اند.
این شبکه بهویژه بمنظور کاهش حریم مورد استفاده قرار گرفته است.
قیمت کابل های فاصله دار کمتر از نصف کابل های خود نگهدار فشار متوسط با سطح مقطع یکسان است
این نوع کابل ها که نسل جدیدی از خطوط هوایی عایق شده است می توانند جایگزین شبکه های کابل خودنگهدار فشار متوسط گردیده و توانایی های بیشتری را به ارمغان آورد.
لذا با توجه به مزایای قابل توجه شبکه هوایی توزیع با کابل های فاصله دار، طراحی، نصب و گسترش آنها در شبکه های توزیع کشور میتواند راهگشای بسیاری از مشکلات باشد
در این نوع از شبکه های توزیع فشار متوسط از یک سیم فولادی زمین شده به عنوان نگهدارنده وزن هادی ها و همچنین به عنوان سیم گارد استفاده می شود
این سیم به عنوان سیم صفر در شبکه ستاره زمین شده عمل می کند
این سیم خط را در مقابل صاعقه نیز حفاظت می نماید و بدین ترتیب مشکلات شبکه های هادی روکش دار مانند لزوم بکارگیری سیم گارد مجزا، شاخک های هوایی و یا لخت نمودن هادی در محل اتصال به مقره بطورکامل رفع می شود.
چندین فاصله نگهدار لوزی شکل یا صلیبی در هر اسپن از سیم فولادی مذکور آویزان بوده و در سه راس دیگر آن هادی های روکش دار سه لایه (ضخیم) تمام آلومینیومی قرار می گیرند.
به این ترتیب فاصله ثابتی بین کابل های هوایی فاصله دار در طول شبکه توزیع وجود خواهد داشت.
فاصله نگهدار عایقی باید از جنس پلی اتیلن دانسیته بالا و مقاوم به اشعه ماوراء بنفش باشد و سطح شکست عایقی پایه آن برای شبکه ولتاژ متوسط ۱۳٫۸ kv معادل۱۱۰kv در نظر گرفته شده است.
در شکل زیر نحوه آرایش کابل ها و نگهدارنده فولادی در اسپن و فاصله نگهدار را ملاحظه می کنید.
در شبکه کابل هوایی فاصله دار، هادی های روکش دار سه لایه ای در سه راس فاصله نگهدارهای عایقی که به شکل لوزی هستند بسته می شوند.
از راس بالایی فاصله نگهدارها یک سیم فولادی به عنوان سیم نگهدارنده عبور می کند.
وظیفه سیم نگهدارنده تحمل نیروی وزن می باشد.
این سیم خط را در مقابل صاعقه نیز حفاظت می نماید و بدین ترتیب مشکلات شبکه های هادی روکش دار مانند لزوم به کارگیری سیم گارد مجزا ، شاخک های هوایی قوس و یا لخت نمودن هادی در محل اتصال به مقره به طور کامل رفع می شود
فاصله نگهدارها علاوه بر نصب به کراس آرم در سر تیرها در فواصل حدود ده متری در بین اسپن ها نیز قرار می گیرد.
در این سیستم هادی ها قادر به تحمل اتصال کوتاه بین فازها و یا برخوردهای اتفاقی دیگر اشیا از جمله تماس شاخه درختان و پرندگان را بدون وقفه در برق رسانی دارند.
هادی های مذکور از سیم فولادی آویزان بوده و تقریبا هیچ نیروی کششی(به جز وزن کم حدود پنج متر از هادی در هر طرف هر کدام از فاصله نگهدارها) را تحمل نمی کنند.
عمده ترین مزیت طرح مذکور جدا شدن کامل طراحی مکانیکی و الکتریکی از همدیگر می باشد.
در واقع می توان مطابق با طول اسپن شرایط بارگذاری منطقه و وزن هادی ها نوع سیم نگهدارنده فولادی را به سادگی و در یک محدوده وسیع انتخاب نمود.
چنین شرایطی امکان عبور از اسپن های بسیار بلند را که قبل از این در شبکه های توزیع امکان آن وجود نداشت میسر می نماید.
نکته قابل توجه این است که تمامی طرح ها و شبکه های کابل فاصله دار فشار متوسط اجرا شده در سطح دنیا از سیم نگهدارنده فولادی برای این شبکه ها استفاده می کنند که این امر امکان اقتباس و استفاده از استانداردها ، تجهیزات ، آزمون ها و روش های نصب و تجربیات آنها را عینا فراهم می نماید.
همان طور که ذکر گردید امکان طراحی الکتریکی هادی ها در شبکه کابل فاصله دار بدون رعایت هرگونه محدودیت وجود دارد.
در واقع صرفا بر اساس توان الکتریکی مورد استفاده و افت ولتاژ مجاز می توان سطح مقطع هادی های تمام آلومینیوم روکش دار سه لایه را تعیین و پس از اتمام طراحی الکتریکی نسبت به تعیین مشخصات سیم نگهدارنده فولادی اقدام نمود.
ویژگی ها و مزایای منحصربفرد کابل فاصله دار
-
عبور از معابر تنگ و کاهش باند حریم
-
ایده آل برای مدیریت بحران و پدافد غیر عامل
-
اجرای چند مدار بر روی یک پایه
-
استفاده در مناطق شهری جهت کاهش حریم مجاز
-
مناطق مجاور دریا به منظور جلوگیری از خوردگی شیمیایی
-
قابلیت بکارگیری در مناطق کوهستانی
-
عبور از رودخانه های عریض،اسپن های بلند و یا دریاچه های مصنوعی پشت سدها
-
مناطقی که مشکلات پرندگان و حیوانات در برخورد به شبکه و ایجاد خاموشی های زیاد ناشی از عوامل خارجی را دارا هستند.
-
کاهش افت ولتاژ به دلیل کاهش رآکتانس سلفی خط و نیز امکان اجرای باندل
مزایا و مقایسه کابل های فاصله دار با شبکه های خودنگهدار فشار متوسط
-
عیب یابی کابل های خودنگهدار به دلیل پیچیده شدن فازها بسیار دشوار و تعمیرات آن مشکل است در حالی که در شبکه کابل فاصله دار این مشکل به راحتی حل شده است.
-
هزینه احداث شبکه های هوایی توزیع با کابل فاصله دار حدود ۶۰% شبکه با کابل های خودنگهدار فشار متوسط معادل الکتریکی می باشد.
-
شبکه های توزیع با کابل فاصله دار به طور اساسی ساختار بسیار ساده ای داشته و مانند کابل های خودنگهدار یراق الات، ابزارها و آموزش های خاصی جهت نصب نیاز ندارند.
-
انشعاب گیری و اتصال ترانس ها در شبکه های کابل خودنگهدار فشار متوسط بسیار دشوار بوده ، در حالی که در شبکه کابل فاصله دار بهره برداری بسیار راحت تر شده است.
-
کابل فاصله دار از کابل های خودنگهدار سبک تر بوده و در نتیجه قدرت پایه کمتر مورد نیاز است.
مزایای کابل های فاصله دار نسبت به هادی های روکش دار فشار متوسط
-
امکان استفاده از هادی های تمام آلومینیومی
-
عدم نیاز به تجهیزات اضافی حفاظت در مقابل صاعقه
-
عدم نیاز به مقره
-
کاهش باند حریم
-
امکان اجرای چندین فیدر بر روی یک پایه
-
امکان عبور از اسپن های خیلی بزرگ
کابل فاصله دار فشار متوسط
