آشنایی با ساختار سیستمهای قدرت و شبکه توزیع برق
ساختار سیستم قدرت
ساختار گرافیکی یک سیستم قدرت
شبکه توزیع برق
شبکه توزیع برق شامل کلیه خطوط هوایی، زمینی و تأسیسات فشار ضعیفی هستند که جهت توزیع نیرو از پستهای عمومی توزیع واقع در معابر، گذرگاههای عمومی مورد استفاده قرار میگیرند. لازم به ذکر است که شبکههای فشار ضعیف عمومی معمولاً از طریق جعبه تقسیم و یا بطور مستقیم به خطوط سرویس متصل میشوند و شرکت برق مالکیت کامل آن را داراست.
این شبکهها دارای سطح ولتاژ 400 ولت سهفاز و یا 230 ولت تکفاز هستند که زیر مجموعه شبکه توزیع برق فشار ضعیف محسوب میگردند.
اجزای تشکیل دهنده شبکه توزیع برق
- هادیها شامل سیم یا کابلهای هوایی
- تجهیزات حفاظتی مثل فیوز و رلههای حفاظتی
- تجهیزات قطع و وصل مانند کلیدها
- اتصالات شامل سرکابل
- مقرهها
- پایهها
- یراق آلات
انواع شبکه توزیع برق
1. شبکه زمینی
اولین خطوط انتقال برق، خطوط زمینی بودند. اما کم کم جای خود را با خطوط هوایی دادند. راهاندازی خطوط زمینی انتقال برق به علت هزینههای فراوان حفاری و ایجاد کانالهای زمینی و زیر زمینی بسیار گرانتر از راهاندازی خطوط هوایی است. برای گرفتن انشعاب در خطوط زمینی مستلزم وجود ایستگاههای توزیع میباشد.
عیب خطوط زمینی به علت در دسترس نبودن و احتیاج به وسایل گران قیمت دارد که هزینههای آن را افزایش میدهد. در عوض در خطوط زمینی به ندرت اشکالی به وجود میآید و خاموشی آن به مراتب از خطوط هوایی کمتر است.
خطوط زمینی به زیبایی محیط آسیب نمیزنند و چون در دسترس نمیباشد، دارای خطرات بسیار کمتری نسبت به خطوط هوایی خواهند بود. همچنین به دلیل تعریف نکردن حریم برای آنها، در اماکن کم عرض و مسکونی مفید میباشند. از نظر علمی این خطوط دارای راکتانس سری پایین و مناسب برای چگالیهای بار زیاد هستند.
2. شبکه هوایی
خطوط انتقال هوایی نوعی از خطوط انتقال هستند که در آن از دکلها و تیرها برای نگه داشتن کابلها بالای سطح زمین استفاده میشود. از آنجا که در این گونه خطوط از هوا به عنوان عایق برای کابلها استفاده میشود، این روش انتقال یکی از کمهزینهترین و رایجترین روشهای انتقال است.
احداث شبکه هوایی آسانتر بوده و در هر نقطه و محلی میتوان به وسیله شبکه هوایی، به سرعت جریان برق را برقرار نمود. بطور کلی سیستمهای هوایی برخلاف سیستمهای زمینی بسیار کم هزینهتر و ارزانترند زیرا به کندن کانال، هزینههای اخذ مجوزهای حفاری، لولههای مخصوص و … نیاز ندارد.
به علت ارزان بودن اتصالات و هزینه نصب و هزینه نگهداری کم، خطوط هوایی بسیار اقتصادیتر از سیستم های زمینی میباشند. به همین دلیل هزینههای گزاف احداث و نگهداری سیستمهای زمینی بهمراتب گرانتر از سیستم های هوایی است.
موارد استفاده از شبکه هوایی و شبکه زمینی
- از شبکههای زمینی در صورت عدم وجود شبکه هوایی و یا غیرقابل دسترس بودن آن استفاده میشود.
- طول مسیر انتقال عامل مهمی است که در انتخاب نوع شبکه هوایی و زمینی دخالت میکند. اگر فاصله پست تا مصرفکننده کم باشد کابلهای زمینی به کابلهای هوایی ارجحیت دارد. مخصوصاً در مواردی که این طول کم باشد و پیچ و خم آن بالا باشد. ولی اگر فاصله زیاد باشد و مخصوصاً فشار الکتریکی شبکه هم قوی باشد، از خطوط هوایی استفاده میشود.
- نوع مسیر عامل مهمی در استفاده از شبکه زمینی یا هوایی میباشد. در بعضی نقاط اجباراً از شبکه زمینی استفاده میشود مانند حریم باند فرودگاه. در بعضی نقاط دیگر اجباراً از شبکه هوایی استفاده میشود مانند حریم عرض راهآهن.
- برای حفظ زیبایی شهرها و مواردی که تراکم جمعیت زیاد میباشد، از شبکه زمینی استفاده میشود.
مقایسه شبکه هوایی و شبکه زمینی
- احداث شبکههای هوایی آسانتر است در صورتی که برای احداث شبکههای هوایی و زمینی باید مسیر مناسب باشد، ثانیاً احتیاج به به ایجاد کانال میباشد.
- هزینه احداث شبکههای هوایی ارزانتر از شبکههای زمینی میباشد.
- در شبکههای هوایی، عیب سیستم با چشم قابلمشاهده است و عیبیابی سریعتر است، ولی پیدا کردن عیب در شبکههای زمینی دشوار است و نیاز به دستگاههای مخصوص دارد و زمان بیشتری برای رفع عیب نیاز خواهد بود.
- همانطور که ولتاژ خطوط انتقال افزایش مییابد، هزینه کابلها افزایش مییابد.
- در شبکههای زمینی، به افراد متخصص بیشتری نیاز است.
- در شهرها و مناطق پرجمعیت برای حفظ زیبایی شهر از شبکههای زمینی استفاده میشود.
انواع شبکه توزیع برق
1. خطهای فشار متوسط
شبکههای فشار متوسط عمومی در ایران با ولتاژهای 11، 20 و 33 کیلو ولتی کار میکنند. در این میان، ولتاژ 20 کیلوولت رایجترین آنها است و امروزه نیز، ایجاد و توسعه شبکههای فشار متوسط بطور اساسی با ولتاژ 20 کیلوولت صورت میگیرد.
معمولاً در بعضی از شهرها نیز از قدیم ولتاژ 11 کیلوولت بوده است، رفته رفته جای خود را به ولتاژ 20 کیلوولت دادهاند. رساندن انرژی و توان به مراکز مصرف بیشتر از خطهای 63 یا 132 کیلوولتی صورت میگیرد. این بخش از فعالیت انرژی رسانی را در اصطلاح شبکههای فوق توزیع مینامند.
2. خطهای فشار ضعیف
برق مصرفکنندگان عادی با خطهای فشار ضعیف تأمین میشود. این خطوط آخرین قسمت از شبکه عظیم و گسترده برقرسانی را پیش از تحویل انرژی به مصرفکننده تشکیل میدهند. خطوط فشار ضعیف رایج در سراسر کشور از نوع 220/380 ولتی و معمولاً 5 سیمهاند.
آیا این مقاله برایتان مفید بود؟
