چرا موقعیت رساننده هوایی در برج جابجایی تغییر می‌کند
خطوط انتقال برق می‌باشد؟
جابجایی در خطوط انتقال شامل تغییر موضع یا پیچش معمدی رسانه‌ها در زیرساخت‌های خط است. این روش عمدتاً در خطوط برق با ولتاژ بالا، به ویژه آنهایی که با فرکانس بیش از ۶۰ هرتز کار می‌کنند، اعمال می‌شود. هدف اصلی جابجایی کاهش تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و تداخل فرکانس رادیویی (RFI) تولید شده توسط رسانه‌ها است. این تداخلات می‌توانند سیستم‌های ارتباطی نزدیک، دستگاه‌های الکترونیکی و دقت دستگاه‌های اندازه‌گیری را اختلال دهند. با تغییر سیستماتیک موضع رسانه‌ها، جابجایی به تعادل قرار دادن میدان‌های مغناطیسی حول رسانه‌ها کمک می‌کند و قدرت سیگنال‌های تداخل‌زا الکترومغناطیسی و فرکانس رادیویی را کاهش می‌دهد، بنابراین انتقال قدرت موثق‌تر و کارآمدتری را تضمین می‌کند.
جابجایی در خطوط انتقال: مکانیزم‌ها و مزایا
جابجایی رسانه‌ها در یک خط انتقال برای بهبود تقارن کلی خط عمل می‌کند. با انجام این کار، به طور مؤثری برخی از میدان‌های الکترومغناطیسی منتشر شده توسط رسانه‌ها لغو می‌شوند. این لغو به طور قابل توجهی احتمال تداخل با سیستم‌های ارتباطی مجاور را کاهش می‌دهد. در نتیجه، نه تنها اختلالات در مخابرات را کاهش می‌دهد بلکه کارایی و موثقیت کلی زیرساخت انتقال قدرت را نیز بهبود می‌بخشد. این بهینه‌سازی تضمین می‌کند که انتقال قدرت بدون مشکل انجام شود و همچنین شبکه برق و عملکرد دستگاه‌های الکترونیکی نزدیک حفظ شود.
چرا و چگونه رسانه‌ها در خطوط برق هوایی جابجا می‌شوند؟
جابجایی در خطوط برق هوایی با تغییر مکرر موضع رسانه‌ها در طول خط انتقال انجام می‌شود. تجهیزات تخصصی و تکنیک‌های دقیق برای انجام این فرآیند استفاده می‌شود. این روش‌ها تضمین می‌کنند که رسانه‌ها به طور دقیق همسو شده و به درستی عایق شده‌اند، بنابراین تمامیت سیستم انتقال قدرت حفظ می‌شود. اجرای دقیق این کار برای جلوگیری از خطاها الکتریکی و تضمین انتقال امن و کارآمد انرژی الکتریکی در فواصل طولانی ضروری است.
وقتی سه رسانه یک خط انتقال به گونه‌ای تنظیم شده‌اند که رئوس یک مثلث متساوی‌الاضلاع را تشکیل می‌دهند، این تنظیم را فاصله متقارن می‌نامند (همان‌طور که در شکل زیر نشان داده شده است). در زمینه فاصله متقارن:
در مورد فاصله متقارن، که سه رسانه فازی در رئوس یک مثلث متساوی‌الاضلاع قرار دارند، پیوند فلکس و القایی برای هر فاز می‌تواند با عبارات ریاضی یکسان توصیف شود. این تقارن تضمین می‌کند که جریان قدرت در کل سیستم برق ثابت و پایدار باقی بماند و انتقال الکتریکی کارآمد و موثق انجام شود.
با این حال، در برنامه‌های کاربردی واقعی، معمولاً رسانه‌های خط سه‌فاز به طور یکنواخت از یکدیگر فاصله ندارند. وقتی این اتفاق می‌افتد، تنظیم رسانه‌ها نامتقارن در نظر گرفته می‌شود. یک مثال از چنین تنظیم نامتقارنی در زیر نشان داده شده است که تفاوت‌های فاصله بین رسانه‌ها را برجسته می‌کند. این نامتقارنی می‌تواند منجر به تفاوت‌هایی در مقادیر پیوند فلکس و القایی بین فازها شود و در نتیجه جریان صاف قدرت را اختلال دهد و از تکنیک‌هایی مانند جابجایی برای کاهش مشکلات مربوطه استفاده شود.
تأثیر فاصله نامتقارن رسانه‌ها و نقش جابجایی
در شرایط فاصله نامتقارن رسانه‌ها، پیوند فلکس و القایی هر فاز تفاوت‌های قابل توجهی دارد. حتی زمانی که جریان‌های فازی متعادل هستند، این القایی‌های متفاوت باعث افت ولتاژ نامساوی در سه فاز می‌شوند. در نتیجه، ولتاژ‌ها در انتهای دریافت‌کننده خط انتقال بین فازها متفاوت می‌شوند و منجر به توزیع نامساوی جریان قدرت در سیستم الکتریکی می‌شود. این نامتوازنی می‌تواند منجر به کارایی کمتر، افزایش تلفات قدرت و تنش بالقوه بر روی تجهیزات الکتریکی شود.
برای حل این مشکلات، مهندسان راه‌حل استراتژیکی به نام جابجایی را اجرا می‌کنند. این شامل تغییر دوره‌ای موضع رسانه‌ها در طول خط انتقال است. با انجام این کار، هر رسانه یک فاصله تجمعی مساوی را در موقعیت‌های فضایی مختلف طی می‌کند و افت ولتاژ را در تمام رسانه‌ها به طور متوسط می‌کند. از نظر فنی، این جابجایی دوره‌ای رسانه‌ها به جابجایی معروف است.
در عمل، جابجایی با استفاده از سازه‌های تخصصی به نام برج‌های جابجایی انجام می‌شود. این برج‌ها طراحی شده‌اند تا به طور ایمن و دقیق موضع رسانه‌ها را تغییر دهند و تمامیت سیستم انتقال ولتاژ بالا را حفظ کنند.
شکل زیر یک مثال از جابجایی در یک تنظیم سه‌فازی با دو خط و شش رسانه را نشان می‌دهد. بلوک‌های رنگی برای نشان دادن موضع رسانه‌ها قبل و بعد از فرآیند جابجایی استفاده شده‌اند. با بررسی رسانه‌ها در سمت چپ ستون، سیستم رمزگذاری رنگی روشی واضح برای ردیابی نحوه تغییر ترتیب اولیه شش رسانه (در دو خط) از طریق فرآیند جابجایی فراهم می‌کند.
شکل زیر ستون‌هایی را برای سه فاز (سه خط) و دو رسانه برای اهداف جابجایی نمایش می‌دهد.
هدف اصلی جابجایی در یک خط انتقال چیست؟
هدف اصلی جابجایی رسانه‌ها در یک خط انتقال کاهش کوپلینگ متقابل بین آنها است، که در نتیجه تداخل کلی را کاهش می‌دهد. این عمل در سیستم‌های انتقال جریان متناوب چند فازی (AC) بسیار مهم است. از طریق جابجایی، تقارن الکتریکی در خط ایجاد می‌شود و مزایای متعددی به دنبال دارد:
کاهش تداخل الکترومغناطیسی
جابجایی به طور مؤثر تداخل الکترومغناطیسی بین رسانه‌های مجاور را کاهش می‌دهد. با کاهش این تداخل، کارایی و عملکرد کلی خط انتقال بهبود می‌یابد. این کاهش EMI سیستم‌های ارتباطی و دستگاه‌های الکترونیکی نزدیک را از اختلالات محافظت می‌کند و عملکرد هموار شبکه برق و تجهیزات الکتریکی دیگر در نزدیکی را تضمین می‌کند.
بهبود توازن
با تغییر دوره‌ای موضع رسانه‌ها، جابجایی توزیع مساوی‌تری از جریان‌ها در هر فاز ایجاد می‌کند. این جریان متعادل به طور قابل توجهی تلفات قدرت در خط کاهش می‌دهد و کارایی عملیاتی آن را بهینه می‌کند. در نتیجه، بیشتر انرژی الکتریکی به کاربران نهایی تحویل داده می‌شود و کاهش ضایعات و افزایش ارزش اقتصادی زیرساخت انتقال قدرت را تضمین می‌کند.
کاهش اثرات القایی
جابجایی نقش مهمی در مقابله با تأثیرات منفی کوپلینگ القایی بین رسانه‌ها ایفا می‌کند. کوپلینگ القایی می‌تواند منجر به افت ولتاژ ناخواسته و افزایش تلفات قدرت شود و عملکرد خط انتقال را کاهش دهد. با کاهش این اثرات القایی، جابجایی سطوح ولتاژ را ثابت نگه می‌دارد و تلفات انرژی را کاهش می‌دهد و به سیستم انتقال قدرت موثق‌تری کمک می‌کند.
بهبود پایداری خط
با کاهش احتمال نوسانات ولتاژ و اختلالات الکتریکی دیگر، جابجایی پایداری خط انتقال را بهبود می‌بخشد. یک خط پایدار‌تر تأمین قدرت موثق‌تری را تضمین می‌کند و وقوع قطعی‌های قدرت و افت ولتاژ را کاهش می‌دهد. این پایداری برای حفظ تمامیت شبکه الکتریکی و حمایت از عملکرد هموار بارهای مختلف الکتریکی متصل به آن ضروری است.
منابع مرتبط و سوالات و پاسخ‌های جذاب در مورد سیستم‌های قدرت
برای کسانی که تمایل دارند به جزئیات سیستم‌های قدرت عمیق‌تر بپردازند، منابع فراوانی در انتظار است. بررسی کتاب‌های دستورالعمل فنی، مقالات پژوهشی دانشگاهی و نشریات مخصوص صنعت که بینش‌های عمیقی در مورد طراحی، عملکرد و بهینه‌سازی سیستم‌های قدرت ارائه می‌دهند. علاوه بر این، با مجموعه‌ای از سوالات و پاسخ‌های انتخابی ما که موضوعات گسترده‌ای از اصول الکتریکی پایه تا آخرین پیشرفت‌ها در فناوری‌های شبکه هوشمند را پوشش می‌دهد، درگیر شوید. چه شما دانشجویی، مهندس یا علاقه‌مند به سیستم‌های قدرت باشید، این منابع درک شما را غنی می‌کنند و کنجکاوی بیشتری در مورد دنیای جذاب سیستم‌های قدرت ایجاد می‌کنند.
