برج نقل الكهرباء: الأنواع والتصميم والأجزاء

ما هو برج النقل؟

برج النقل (المعروف أيضًا باسم برج نقل الطاقة أو برج الكهرباء أو قطب الكهرباء) هو هيكل طويل (عادة ما يكون برج شبكة فولاذية) يستخدم لدعم خطوط الطاقة الجوية. في شبكات الكهرباء، يتم استخدامها لحمل خطوط نقل ذات الجهد العالي التي تنقل كميات كبيرة من الطاقة الكهربائية من محطات التوليد إلى محطات التحويل الكهربائية؛ بينما يتم استخدام أعمدة الكهرباء لدعم خطوط النقل الفرعي والتوزيع ذات الجهد المنخفض التي تنقل الطاقة من محطات التحويل إلى العملاء.

يجب على أبراج النقل أن تحمل موصلات النقل الثقيلة على ارتفاع كافٍ من الأرض. بالإضافة إلى ذلك، يجب على جميع الأبراج أن تتحمل جميع أنواع الكوارث الطبيعية. لذلك، تصميم برج النقل هو مهمة هندسية مهمة حيث يتم تطبيق مفاهيم الهندسة المدنية والميكانيكية والكهربائية بشكل متساوٍ.

أجزاء برج النقل

برج نقل الطاقة هو جزء أساسي من نظام نقل الطاقة. يتكون برج نقل الطاقة من الأجزاء التالية:

1. قمّة برج النقل

2. ذراع العبور في برج النقل

3. الدعامة في برج النقل

4. قفص برج النقل

5. جسم برج النقل

6. ساق برج النقل

7. المسمار القصير/المسامير الأساسية وقاعدة برج النقل.

تمت وصف هذه الأجزاء أدناه. لاحظ أن بناء هذه الأبراج ليس مهمة بسيطة، وهناك منهجية لإنشاء الأبراج خلف بناء أبراج نقل الجهد العالي هذه.

قمّة برج النقل

الجزء فوق ذراع العبور العلوي يُسمى قمّة برج النقل. عادةً ما يتم توصيل سلك الدروع الأرضي بالطرف العلوي لهذه القمة.

ذراع العبور في برج النقل

ذراعا العبور في برج النقل تحتفظان بموصل النقل. تعتمد أبعاد ذراع العبور على مستوى الجهد العالي للنقل، والتكوين وزاوية التشكيل الدنيا لتوزيع الضغط.

قفص برج النقل

الجزء بين جسم البرج وقمته يُعرف بقفص برج النقل. هذا الجزء من البرج يحتفظ بذراعي العبور.

جسم برج النقل

الجزء من الذراع العلوي حتى مستوى الأرض يُسمى جسم برج النقل. هذا الجزء من البرج يلعب دورًا حيويًا في الحفاظ على المسافة الأرضية المطلوبة للموصل السفلي لخط النقل.

تصميم برج النقل

خلال تصميم برج النقل، يجب مراعاة النقاط التالية:

• المسافة الأرضية الدنيا للموصل السفلي فوق مستوى الأرض.

• طول سلسلة العازل.

• المسافة الدنيا التي يجب الحفاظ عليها بين الموصلات وبين الموصل والبرج.

• موقع سلك الأرض بالنسبة للموصلات الخارجية.

• المسافة الوسطية المطلوبة من اعتبارات السلوك الديناميكي للموصل وحماية خط الطاقة من الصواعق.

لتحديد ارتفاع برج النقل الفعلي باعتبار النقاط المذكورة أعلاه، قمنا بتقسيم ارتفاع البرج الكلي إلى أربعة أجزاء:

1. المسافة الأرضية الدنيا المقبولة (H1)

2. حد أقصى لـ الانحناء للموصل الجوي (H2)

3. التباعد العمودي بين الموصل العلوي والسفلي (H3)

4. المسافة العمودية بين سلك الأرض والموصل العلوي (H4)

كلما كان جهد خط النقل أعلى، كلما كانت المسافة الأرضية والتباعد العمودي أعلى. أي أن أبراج الجهد العالي ستكون لها مسافة أرضية مقبولة أعلى وتباعد عمودي أكبر بين الموصل العلوي والسفلي.

أنواع أبراج نقل الكهرباء

وفقاً لمختلف الاعتبارات، هناك أنواع مختلفة من أبراج النقل. يمر خط النقل وفقًا للمرور المتاح. بسبب عدم توفر المرور المستقيم الأقصر، يجب على خط النقل أن يحرف عن طريقه المستقيم عند وجود عائق. في طول خط النقل الطويل، قد يكون هناك عدة نقاط انحراف. وفقًا لزاوية الانحراف، هناك أربعة أنواع من أبراج النقل–

1. برج نوع A – زاوية الانحراف 0° إلى 2°.

2. برج نوع B – زاوية الانحراف 2° إلى 15°.

3. برج نوع C – زاوية الانحراف 15° إلى 30°.

4. برج نوع D – زاوية الانحراف 30° إلى 60°.

باستناد إلى القوة المطبقة بواسطة الموصل على ذراعي العبور، يمكن تصنيف أبراج النقل بطريقة أخرى-

1. برج التعليق المماس وهو عادة برج نوع A.

2. برج الزاوية أو برج التوتر أو أحياناً يُسمى برج القسم. جميع أبراج النوع B و C و D تندرج تحت هذه الفئة.