อะไรคืออุปกรณ์รองรับสายไฟ

คำนิยาม

เสาไฟฟ้าหมายถึงโครงสร้างต่างๆ เช่น เสาหรือทาวเวอร์ ที่ใช้ในการรองรับสายไฟฟ้าหรือสายเคเบิลเหนือศีรษะ โครงสร้างเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการส่งผ่านพลังงานไฟฟ้า ทำให้มั่นใจว่ามีระยะห่างที่เหมาะสมระหว่างสายนำและรักษาระยะห่างที่กำหนดไว้ระหว่างสายนำกับส่วนที่ติดดิน นอกจากนี้ยังรักษาความสูงจากพื้นดินที่กำหนดโดยการพิจารณาทางไฟฟ้าและกลไก

ประเภทของเสาไฟฟ้า

ข้อกำหนดหลักสำหรับเสาไฟฟ้าคือต้นทุนต่ำ ค่าบำรุงรักษาต่ำ และอายุการใช้งานยาวนาน เสาไฟฟ้าสามารถผลิตจากไม้ คอนกรีต เหล็ก หรืออลูมิเนียม ซึ่งแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก:

• เสาไฟฟ้า

• ทาวเวอร์ไฟฟ้า

รายละเอียดของประเภทเหล่านี้จะอธิบายต่อไป

1. เสาไฟฟ้า

เสาไฟฟ้าเป็นโครงสร้างที่ใช้รองรับสายส่งไฟฟ้าที่มีแรงดันต่ำ (ไม่เกิน 115 kV) โดยทั่วไปแล้วจะสร้างจากไม้ คอนกรีต หรือเหล็ก เสาไฟฟ้าสามารถแบ่งออกเป็นสามชนิดย่อยหลัก ซึ่งจะอธิบายรายละเอียดต่อไป

ประเภทของเสาไฟฟ้า

การเลือกเสาไฟฟ้าขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ต้นทุน สภาพแวดล้อม และแรงดันของสายไฟฟ้า เสาไฟฟ้าแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:

a. เสาไม้

เสาไม้เป็นหนึ่งในเสาไฟฟ้าที่มีต้นทุนต่ำที่สุดและเหมาะสมสำหรับสายที่มีช่วงสั้นและแรงดันต่ำ แต่มีข้อจำกัดในเรื่องความสูงและความกว้าง เมื่อต้องการความแข็งแรงมากขึ้น จะใช้โครงสร้างเสาคู่ในรูปแบบ A หรือ H

เสาไม้

เสาไม้มีคุณสมบัติฉนวนตามธรรมชาติ ซึ่งลดโอกาสเกิดไฟฟ้าลัดวงจรจากการถูกฟ้าผ่า แต่ข้อเสียสำคัญคือความแข็งแรงและความทนทานไม่แน่นอน

เสาคอนกรีต

เสาคอนกรีตมีความแข็งแรงมากกว่าเสาไม้และมักใช้แทนกัน มีอายุการใช้งานยาวนานเนื่องจากมีการเสื่อมสภาพน้อยและค่าบำรุงรักษาน้อย แต่เสาคอนกรีตมีน้ำหนักมากและมีความเปราะบาง ทำให้เสียหายได้ง่ายขณะขนส่งและการติดตั้ง

ปัญหาในการขนส่งและติดตั้งเสาคอนกรีตสามารถแก้ไขได้โดยใช้เสาคอนกรีตที่มีแรงดึงล่วงหน้า ซึ่งสามารถผลิตเป็นส่วนๆ และประกอบที่ไซต์งาน เสาคอนกรีตที่มีแรงดึงล่วงหน้ามีความทนทานมากขึ้นและใช้วัสดุน้อยลงเมื่อเทียบกับเสาประเภทอื่นๆ

เสาเหล็ก

สำหรับการใช้งานแรงดันต่ำและกลาง ท่อเหล็กหรือ Grider สนับสนุนเหล็กมักใช้ เสาเหล็กสามารถรองรับช่วงที่ยาวขึ้น แต่ต้องทาสีหรือชุบสังกะสีเพื่อป้องกันการกัดกร่อน ทำให้มีค่าบำรุงรักษาสูง

ทาวเวอร์ไฟฟ้า

ทาวเวอร์ไฟฟ้าเป็นโครงสร้างที่ออกแบบมาเพื่อรองรับสายส่งไฟฟ้าแรงดันสูง (มากกว่า 230 kV) ทาวเวอร์เหล่านี้มักสร้างจากอลูมิเนียมหรือเหล็ก ซึ่งให้ความแข็งแรงที่จำเป็นในการรองรับสายไฟฟ้าที่หนัก ทาวเวอร์ไฟฟ้าสามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภท ดังที่อธิบายต่อไปนี้

ประเภทของทาวเวอร์สนับสนุน

สายไฟฟ้าแรงดันสูงและแรงดันสูงมากต้องการระยะห่างจากอากาศและพื้นดินที่มาก รวมถึงแรงกลและค่าฉนวนที่สูง เพื่อตอบสนองความต้องการเหล่านี้ ทาวเวอร์ที่ใช้สำหรับสายเหล่านี้มักมีช่วงที่ยาว การสร้างช่วงที่ยาวสามารถลดค่าฉนวนได้มากเพราะต้องการเสาสนับสนุนน้อยลง ทาวเวอร์เหล่านี้มักสร้างจากเหล็กหรืออลูมิเนียม มีโอกาสแตกหักน้อย แบ่งออกเป็นดังนี้:

a. ทาวเวอร์ที่สนับสนุนตนเอง

ทาวเวอร์ที่สนับสนุนตนเองสามารถแบ่งออกเป็นสองหมวดย่อย: ฐานกว้างและฐานแคบ ทาวเวอร์ฐานกว้างมักมีโครงสร้างตาข่าย (criss-cross) พร้อมการเชื่อมต่อที่อบ และแต่ละขาจะมีฐานรากของตนเอง ในขณะที่ทาวเวอร์ฐานแคบใช้โครงสร้างตาข่าย (criss-cross) ที่ทำจากเหล็กมุม เหล็กแผ่น หรือท่อเหล็ก ซึ่งเชื่อมต่อด้วยสลักหรือเชื่อม ทาวเวอร์ที่สนับสนุนตนเองสามารถแบ่งตามฟังก์ชัน:

• ทาวเวอร์แนวตรง: ใช้สำหรับส่วนตรงของสายส่งไฟฟ้า ทาวเวอร์เหล่านี้มักติดตั้งฉนวนแขวน

• ทาวเวอร์เปลี่ยนทาง: ใช้เมื่อสายส่งไฟฟ้าเปลี่ยนทิศทาง

สำหรับทาวเวอร์เหล่านี้ ใช้ฉนวนแรงดึง ทาวเวอร์เหล่านี้มีฐานกว้างและส่วนโครงสร้างที่แข็งแรง และมีราคาแพงกว่าทาวเวอร์แนวตรง ทาวเวอร์ฐานแคบใช้เหล็กหรืออลูมิเนียมน้อยกว่าทาวเวอร์ฐานกว้าง แต่ค่าฐานรากสูงกว่า การเลือกระหว่างทั้งสองขึ้นอยู่กับต้นทุนวัสดุ ค่าฐานราก และความต้องการทางเดิน

b. ทาวเวอร์ที่มี guy หรือ stayed

ทาวเวอร์เหล่านี้มักเป็นประเภท portal หรือ V-type ทั้งสองกรณี มีสองเสาที่เชื่อมต่อกันด้วยแขนขวางและมีสาย guy 4 เส้น

ในโครงสร้างทาวเวอร์ที่มี guy หรือ stayed ประเภท portal แต่ละเสาจะยึดบนฐานรากของตนเอง ออกแบบให้มีฐานที่มั่นคงและแยกออกจากกัน ในขณะที่โครงสร้าง V-support มีการวางที่โดดเด่น ทั้งสองเสาจะพบกันและวางอยู่ในมุมที่ต่างกัน ใช้ฐานรากเดียวที่แข็งแรง แม้การออกแบบฐานเดียวจะต่างจากฐานรากอิสระของโครงสร้าง portal แต่ก็ให้โซลูชันที่เป็นเอกลักษณ์ในการกระจายแรงและรักษาความมั่นคง แต่ต้องใช้ฐานรากที่ใหญ่และเฉพาะเจาะจงเนื่องจากแรงที่เข้มข้นที่กระทำ

ความแข็งแรงของโครงสร้างเสาคู่เหล่านี้อาจสูงถึงสองถึงสี่เท่าของเสาเดี่ยว โครงสร้าง H-type มักใช้สำหรับเสาสี่ปลายหรือเสาที่รองรับสวิตช์เกียร์และหม้อแปลง