الأسس التصميمية لاستعمال ابراج الكهرباء


الأسس التصميمية لاستعمال ابراج الكهرباء

الاسس التصميمية لاستعمال الابراج الهيكلية من الناحية الوظيفية تقسم الى اربعة انواع رئيسية وهي:
1. ابراج التعليق Suspension Towers

وهذه الابراج من تسميتها الواضحة هي الابراج التي تعلق على نهاية اذرعها الموصلات الناقلة للقدرة الكهربائية بواسطة الحبال العازلة مع ملحقاتها (String Insulator) وتكون هذه الابراج ذات اطوال مختلفة حسب متطلبات التصميم وهي تشكل عادة بحدود (80%) من ابراج الخط.
2. ابراج الشد والزوايا وابراج البداية والنهاية

(Tension angle terminal Towers)
هذه الابراج من تسميتها هي الابراج التي يتم شد الموصلات الناقلة للقدرة الكهربائية وبواسطة الحبال العازلة وملحقاتها على نهاية اذرعها لكل مسافة معينة من طول الخط وحسب تقدير المهندس المصمم لطبيعة وظروف الخط وضرورات التنفيذ والصيانة اوعند زوايا الانحراف في الخط وتكون ذات اطوال مختلفة حسب متطلبات التصميم وهي تقسم بشكل عام الى نوعين :
أ. ابراج الشد وزاوية صغيرة لا تتجاوز (20ْ) .

ب. ابراج شد وزاوية كبير لاتتجاوز (65ْ) .
اما ابراج البداية والنهاية وهي في الحقيقة ابراج شد تصمم على اساس تحملها للشد الواقع عند قطع الموصلات كافة من جانب واحد من الخط وكذلك تصمم لحمل معدات الحماية ومعدات فتح وغلق الخط وصناديق نهاية القابلو ومانعات الصواعق واجهزة الاتصال للموصلات.

 

الأسس التصميمية

 
3.ابراج العبور( Crossing Towers)
هذه الابراج في حقيقتها ابراج تعليق ذات ارتفاع تصميمي كبير تستعمل لاغراض عبور الانهر والوديان العريضة والعميقة او عبور طرق المرور السريع وخطوط السكك الحديثة وغيرها من الحواجز والمنشات التي يتطلب عبورها تحقيق سماحات كهربائية شاقولية وافقية كبيرة وهذه الابراج عادة تسبقها وتلها ابراج خاصة ملحقة بها تسمى الابراج المساعدة (Anchor Towers) وهي بذلك تشكل طاقم متكامل من اربعة ابراج.
4. الابراج المساعدة (Anchor Tower)

هذه الابراج في حقيقتها هي ابراج شد وزاوية ولكنها مصممة علىاساس تحملها لقوى الرفع نحو الاعلىUp-Lift Forces) ) الناتجة بسبب الاختلاف الكبير في مناسيب هذه الابراج عن مناسيب ابراج العبور التي تسبقها وتليها.

وكذلك قبل التطرق الى الاسس التصميمية لاستعمال الابراج لابد ان نعرف المدخل الى تلك الاسس , من الطبيعي ان أي برج يتم تصميمه على اساس اجهاد معين وفي درجة حرارة معينة ولموصل معين الحجم ولمدى قياس محدد Basic Span لغرض تحقيق ادنى سماح كهربائي شاقولي عن مستوى سطح الارض في اعلى درجة حرارة موصوفة.
والتي تم تصميمها وفق الشروط الاولية التالية:

1. Basic Span = 300 m

2. EDS (Every day strees) = 4.5 KG/mm2 at 23Cْ

3. Min. electrical clerance to ground at 75 C =6.0 meter

4. Canductor 210/35 ACSR.

– Weight of conductor W =0.85 KG/m
– Cros sectional area A = 243.2 mm2
– Specific weight at still air g 1 = 3.495 × 10-3 kg/m/mm2
– Specific weight at (-5 Cْ + ice) g2 = 6.826 × 10-3 kg/m/mm2
– Specific weight at (15 Cْ + wind) g w = 7.171× 10 -3 kg/m/mm2
– Modulus of elasticity E = 7700 kg/mm2
– B =1/E = 130 × 10 -6 mm2/kg
– Coefficient of liner expansion a = 19.2 × 10 -6
– Weight of conductor with ice W i =1.66 kg/m