هدف سیم زمین در خطوط انتقال هوایی چیست

نقش سیم زمین یا سیم گردنده در خطوط هوایی برق

سیم زمین، که معمولاً به عنوان سیم گردنده یا سیم گردنده نوری (OPGW) شناخته می‌شود، یک رسانا برهنه است که در قله دکل‌های انتقال قرار دارد. وظیفه اصلی آن محافظت از خطوط برق زیرین است. با مسدود کردن ضربات صاعقه قبل از رسیدن به رساناهای حامل جریان الکتریکی، سیم گردنده نقش مهمی در حفظ تمامیت سیستم انتقال برق دارد.

در شرایط عملیاتی عادی، سیم‌های زمین جریان الکتریکی نمی‌رسانند. این ویژگی به آنها اجازه می‌دهد تا از فولاد ساخته شوند که قوت و طول عمر لازم را فراهم می‌کند و هزینه‌ها را نسبتاً پایین نگه می‌دارد. در هر دو سیستم انتقال و توزیع، سیم‌های زمین به طور محکم و مستمر در هر دکل به زمین متصل می‌شوند. این اتصال مطمئن می‌کند که هر بار الکتریکی، مانند ضربه صاعقه، به طور ایمن و موثر در زمین پخش شود و خطر آسیب به خطوط برق، تجهیزات و خطرات بالقوه برای افراد و ملک را به حداقل می‌رساند.

نقش سیم‌های گردنده در خطوط هوایی برق

در سیستم‌های برق، سیم‌های زمین (که به عنوان سیم‌های گردنده نیز شناخته می‌شوند) جزء ضروری خطوط انتقال هوایی با ولتاژ ۱۱۰ کیلوولت و بالاتر هستند. در زیرساخت‌های برق مدرن، بسیاری از دکل‌های انتقال دارای دو سیم گردنده به جای یکی هستند. این پیکربندی دو سیمی محافظت افزونه‌ای را فراهم می‌کند. نسبت به یک سیم زمین، پیکربندی دو سیمی تأثیری بر سوپاپ‌های تغییر وضعیت ندارد بلکه تأثیر جفت‌سازی قوی‌تر و ممانعت از افزایش ولتاژ کمتری دارد که به طور قابل توجهی ایمنی و قابلیت اعتماد سیستم انتقال برق را بهبود می‌بخشد.

در هنگام ضربات صاعقه، مقاومت بین زمین و پایه دکل عامل مهمی برای محافظت مؤثر است. وقتی صاعقه به سیم گردنده می‌خورد، موج‌های الکتریکی ایجاد شده در جهات مخالف در طول خط حرکت می‌کنند تا به دکل‌های مجاور برسند. این دکل‌ها طراحی شده‌اند تا انرژی الکتریکی را به طور ایمن به زمین منتقل کنند و مطمئن شوند که خرابی‌های مربوط به صاعقه منجر به قطع برق نشود.

وظیفه اصلی سیم‌های گردنده محافظت از رساناهای خط برق از ضربات صاعقه مستقیم است. در خطوط انتقال ولتاژ بالا (HV)، قبل از اینکه صاعقه به سیم گردنده برسد، می‌تواند باعث افزایش قابل توجه ولتاژ در قله دکل شود. این ولتاژ افزایش یافته ممکن است باعث ایجاد شلیک‌های معکوس شود که در آن قوس الکتریکی از دکل به رساناهای خط و عایق‌ها می‌پرد و ممکن است آسیب‌های شدیدی ایجاد کند.

با این حال، سیم‌های گردنده تنها برای محافظت کافی نیستند تا شلیک‌های عایق را جلوگیری کنند. برای کاهش خطر این حوادث، ضروری است که افزایش ولتاژ در قله دکل کاهش یابد. این امر می‌تواند از طریق زمین‌کشی و زمین‌سازی صحیح دکل‌ها و دکل‌ها، معمولاً با استفاده از دندانه‌های زمین‌سازی عمیق یا سیم‌های ضدبالشتک انجام شود. این تدابیر اضافی با سیم‌های گردنده همراه عمل می‌کنند تا یک سیستم محافظتی جامع ایجاد کنند و احتمال وقوع خطا را کاهش دهند و عملکرد بدون محدودیت شبکه برق را حفظ کنند.