ما هو تصنيف خط النقل الكهربائي؟

تصنيف خطوط النقل

خطوط النقل هي مرافق تُستخدم في أنظمة الطاقة لنقل الطاقة الكهربائية المولدة من محطات توليد الكهرباء إلى محطات التحويل أو المستخدمين النهائيين. اعتمادًا على معايير مختلفة، يمكن تصنيف خطوط النقل بطرق مختلفة. فيما يلي التصنيفات الرئيسية لخطوط النقل بناءً على المعايير الأساسية:

1. التصنيف حسب مستوى الجهد

تُصنف خطوط النقل عادةً حسب جهد التشغيل كما يلي:

• خطوط نقل الجهد العالي (HV): تشير عادةً إلى خطوط النقل ذات مستويات الجهد بين 35 كيلوفولت و220 كيلوفولت. تُستخدم هذه الخطوط بشكل أساسي لنقل الطاقة داخل المناطق.

• خطوط نقل الجهد الفائق العالي (EHV): خطوط النقل ذات مستويات الجهد بين 330 كيلوفولت و750 كيلوفولت. تُعتبر خطوط EHV مناسبة للنقل على مسافات طويلة وبسعة عالية، مما يقلل من خسائر النقل.

• خطوط نقل الجهد الأعلى (UHV): خطوط النقل ذات مستويات الجهد 1000 كيلوفولت وما فوق. تتيح تقنية UHV نقل الطاقة على مسافات أطول وبسعة أعلى مع خسائر أقل. تعد الصين واحدة من أولى الدول التي تبنت بشكل واسع تقنية نقل الجهد الأعلى.

2. التصنيف حسب نوع الموصل

بناءً على المادة والهيكلية للموصلات، يمكن تقسيم خطوط النقل إلى:

• خطوط النقل الهوائية: النوع الأكثر شيوعًا لخطوط النقل، حيث يتم تعليق الموصلات في الهواء باستخدام أبراج أو أعمدة. تتميز خطوط النقل الهوائية بمزايا مثل التكلفة المنخفضة، سهولة البناء، والصيانة البسيطة، لكنها أكثر عرضة للظروف الجوية مثل الرعد والثلوج.

• خطوط النقل تحت الأرض: يتم دفن الموصلات تحت الأرض، وتُستخدم عادةً في المراكز الحضرية أو المناطق البيئية الحساسة. لا تتأثر الكابلات تحت الأرض بالطقس، وتقدم درجة أعلى من الأمان، لكنها أغلى في التركيب والصيانة.

• خطوط النقل تحت البحر: تُستخدم للاتصال عبر البحر أو ربط مزارع الطاقة الريحية البحرية بشبكة البر الرئيسي. تتطلب الكابلات تحت البحر مقاومة ممتازة للماء والتآكل، وتُستخدم بشكل شائع لتزويد الجزر بالطاقة وتكامل مزارع الطاقة الريحية البحرية.

3. التصنيف حسب تكوين المرحلة

تعتمد على عدد المراحل، يمكن تصنيف خطوط النقل كالتالي:

• خطوط النقل أحادية المرحلة: تُستخدم عادةً في أنظمة التوزيع ذات الجهد المنخفض أو التطبيقات الخاصة مثل تزويد القطار بالطاقة. تتميز خطوط النقل أحادية المرحلة بهيكلية بسيطة ولكن بسعة نقل أقل.

• خطوط النقل ثلاثية المرحلة: النوع الأكثر شيوعًا من النقل، وتُستخدم على نطاق واسع في أنظمة الجهد العالي والجهد الفائق العالي. تتميز خطوط النقل ثلاثية المرحلة بسعة نقل كبيرة وكفاءة عالية واستقرار، مما يجعلها مناسبة للنقل العالي الطاقة والمسافة الطويلة.

4. التصنيف حسب طريقة النقل

بناءً على طريقة نقل الطاقة، يمكن تصنيف الخطوط كالتالي:

• خطوط النقل التيار المتناوب (AC): تستخدم التيار المتناوب (AC) لنقل الطاقة، وهي الطريقة الأكثر شيوعًا. تتميز أنظمة النقل التيار المتناوب بتكنولوجيا ناضجة ومعدات متاحة على نطاق واسع، ومناسبة لأغلب سيناريوهات نقل الطاقة.

• خطوط النقل التيار المستمر (DC): تستخدم التيار المستمر (DC) لنقل الطاقة، خاصة مناسبة للنقل على مسافات طويلة وبسعة عالية، خاصة للاتصالات عبر البحر أو الدولية. تتميز خطوط النقل التيار المستمر بمزايا مثل الخسائر الأقل، وتكلفة الخطوط الأقل، وعدم وجود مشاكل التزامن، لكن محطات التحويل تكون أغلى.

5. التصنيف حسب الغرض

بناءً على الوظيفة الرئيسية، يمكن تقسيم خطوط النقل إلى:

• خطوط النقل: تُستخدم لنقل الطاقة من محطات توليد الكهرباء إلى محطات التحويل أو المراكز الضخمة للأحمال. تعمل خطوط النقل عادةً عند مستويات جهد أعلى، وتغطي مسافات أطول، ولديها سعات أكبر.

• خطوط التوزيع: تُستخدم لتوزيع الطاقة من محطات التحويل إلى المستخدمين النهائيين. تعمل خطوط التوزيع عند مستويات جهد أقل، وتغطي مسافات أقصر، ولديها سعات أصغر. يمكن تقسيمها إلى خطوط توزيع الجهد العالي (مثل 10 كيلوفولت، 20 كيلوفولت) وخطوط توزيع الجهد المنخفض (مثل 380 فولت، 220 فولت).

6. التصنيف حسب نوع العزل

بناءً على طريقة العزل، يمكن تصنيف خطوط النقل كالتالي:

• خطوط الموصلات العارية: الموصلات بدون عزل، تعتمد على الهواء والدعامات للعزل. تُستخدم خطوط الموصلات العارية بشكل شائع في النقل الهوائي وتتميز بتكلفتها المنخفضة وانتشار الحرارة الجيد، لكن لديها أمان وموثوقية أقل.

• خطوط الموصلات المعزولة: الموصلات مغطاة بمواد عازلة، تُستخدم في الكابلات تحت الأرض والكابلات تحت البحر والتطبيقات الخاصة. تتميز خطوط الموصلات المعزولة بأمان أعلى ومناسبة للمناطق ذات الكثافة السكانية العالية أو المناطق البيئية الحساسة.

7. التصنيف حسب بيئة التركيب

بناءً على بيئة التركيب، يمكن تصنيف خطوط النقل كالتالي:

• خطوط النقل الحضرية: تُستخدم لنقل الطاقة داخل المدن، غالبًا ما تستخدم الكابلات تحت الأرض أو الخطوط الهوائية. يجب أن تأخذ خطوط النقل الحضرية في الاعتبار الجمالية والتأثير البيئي والأمان.

• خطوط النقل الريفية: تُستخدم لنقل الطاقة في المناطق الريفية، عادةً باستخدام الخطوط الهوائية. يجب أن تأخذ خطوط النقل الريفية في الاعتبار التضاريس والظروف المناخية.

• خطوط النقل الجبلية: تُستخدم لنقل الطاقة في المناطق الجبلية، عادةً باستخدام الخطوط الهوائية. تتطلب خطوط النقل الجبلية تصميمًا دقيقًا للتعامل مع التضاريس المعقدة والمناخ القاسي، ولديها صعوبة أكبر في البناء.

• خطوط النقل تحت البحر: تُستخدم للاتصالات عبر البحر أو ربط مزارع الطاقة الريحية البحرية بشبكة البر الرئيسي، عادةً باستخدام الكابلات تحت البحر. يجب أن تواجه خطوط النقل تحت البحر مشاكل مثل التآكل بسبب مياه البحر والتلوث البيولوجي البحري.

8. التصنيف حسب حالة التشغيل

بناءً على حالة التشغيل، يمكن تصنيف خطوط النقل كالتالي:

• خطوط النقل التشغيلية: الخطوط التي تُستخدم حاليًا وتنقل الطاقة بشكل فعال.

• خطوط النقل الاحتياطية: الخطوط التي تُحتفظ بها كاحتياط ولا تُستخدم بشكل منتظم ولكن يمكن تشغيلها بسرعة في حالة حدوث عطل في الخط الرئيسي لضمان استمرارية إمداد الطاقة.

• خطوط النقل المتقاعدة: الخطوط التي تم إلغاؤها ولا تُستخدم بعد، غالبًا بسبب التقادم أو التحديثات التقنية.

ملخص

تصنيف خطوط النقل متنوع، ويغطي مستويات الجهد وأنواع الموصلات وتكوينات المراحل وطرق النقل والأغراض وأنواع العزل وبيئة التركيب والحالة التشغيلية. يعكس كل تصنيف خصائص ومتطلبات تقنية لخطوط النقل في سيناريوهات تطبيق مختلفة. اختيار نوع مناسب لخط النقل أمر ضروري لضمان السلامة والموثوقية والكفاءة لأنظمة الطاقة.