چه طبقه‌بندی‌ای برای خط انتقال وجود دارد؟

طبقه‌بندی خطوط انتقال

خطوط انتقال، تأسیساتی هستند که در سیستم‌های برق برای انتقال انرژی الکتریکی تولید شده توسط نیروگاه‌ها به زیرстанیون‌ها یا مصرف‌کنندگان نهایی استفاده می‌شوند. با توجه به معیارهای مختلف، خطوط انتقال می‌توانند به روش‌های مختلف طبقه‌بندی شوند. زیرا طبقه‌بندی‌های اصلی خطوط انتقال بر اساس معیارهای کلیدی:

۱. طبقه‌بندی بر اساس سطح ولتاژ

خطوط انتقال معمولاً بر اساس ولتاژ عملیاتی خود به صورت زیر طبقه‌بندی می‌شوند:

• خطوط انتقال ولتاژ بالا (HV): معمولاً به خطوط انتقال با سطح ولتاژ بین ۳۵kV تا ۲۲۰kV اشاره دارد. این خطوط عمدتاً برای انتقال برق در مناطق داخلی استفاده می‌شوند.

• خطوط انتقال ولتاژ فوق بالا (EHV): خطوط انتقال با سطح ولتاژ بین ۳۳۰kV تا ۷۵۰kV. خطوط EHV برای انتقال برق با ظرفیت بالا و در فواصل طولانی مناسب هستند و کاهش ضایعات انتقال را میسر می‌کنند.

• خطوط انتقال ولتاژ بسیار بالا (UHV): خطوط انتقال با سطح ولتاژ ۱۰۰۰kV و بالاتر. فناوری UHV امکان انتقال برق با ظرفیت بیشتر و در فواصل طولانی‌تر با ضایعات کمتر را فراهم می‌کند. چین یکی از اولین کشورهایی است که به طور گسترده از فناوری انتقال UHV استفاده می‌کند.

۲. طبقه‌بندی بر اساس نوع رسانه

بر اساس ماده و ساختار رسانه‌ها، خطوط انتقال می‌توانند به صورت زیر تقسیم‌بندی شوند:

• خطوط انتقال هوایی: نوع معمولی‌ترین خطوط انتقال که در آن رسانه‌ها با استفاده از برج‌ها یا ستون‌ها در هوا معلق می‌شوند. خطوط هوایی مزایایی مانند هزینه پایین، ساخت ساده و نگهداری آسان دارند، اما در مقابل شرایط آب و هوایی مانند برق و برف حساس‌تر هستند.

• خطوط انتقال کابل زیرزمینی: رسانه‌ها در زیر زمین دفن می‌شوند و معمولاً در مرکز شهرها یا مناطق حساس محیطی استفاده می‌شوند. کابل‌های زیرزمینی از تأثیرات آب و هوایی مستثنی هستند، ایمنی بیشتری دارند، اما نصب و نگهداری آنها گران‌تر است.

• خطوط انتقال کابل زیردریایی: برای اتصالات میان دریا یا اتصال مزارع بادی دریایی به شبکه اصلی استفاده می‌شوند. کابل‌های زیردریایی نیاز به مقاومت عالی در برابر آب و فرسودگی دارند و معمولاً برای تأمین برق جزایر و یکپارچه‌سازی مزارع بادی دریایی استفاده می‌شوند.

۳. طبقه‌بندی بر اساس تعداد فاز

با توجه به تعداد فاز، خطوط انتقال می‌توانند به صورت زیر طبقه‌بندی شوند:

• خطوط انتقال یک‌فازی: معمولاً در سیستم‌های توزیع ولتاژ پایین یا کاربردهای خاص مانند تامین برق قطار استفاده می‌شوند. خطوط یک‌فازی ساختار ساده‌تری دارند اما ظرفیت انتقال کمتری دارند.

• خطوط انتقال سه‌فازی: نوع معمولی‌ترین خطوط انتقال که در سیستم‌های ولتاژ بالا و EHV گسترده استفاده می‌شود. خطوط سه‌فازی ظرفیت انتقال بزرگ، کارایی بالا و پایداری دارند و برای انتقال برق با توان بالا و در فواصل طولانی مناسب هستند.

۴. طبقه‌بندی بر اساس روش انتقال

با توجه به روش انتقال برق، خطوط می‌توانند به صورت زیر طبقه‌بندی شوند:

• خطوط انتقال AC: از جریان متناوب (AC) برای انتقال برق استفاده می‌کنند که روش معمولی‌ترین است. سیستم‌های انتقال AC از نظر فناوری بسیار پیشرفته هستند، تجهیزات آنها به طور گسترده در دسترس هستند و برای بیشتر سناریوهای انتقال برق مناسب هستند.

• خطوط انتقال DC: از جریان مستقیم (DC) برای انتقال برق استفاده می‌کنند که برای انتقال برق با ظرفیت بالا و در فواصل طولانی، به ویژه برای اتصالات میان دریا یا بین‌المللی مناسب است. انتقال DC مزایایی مانند ضایعات کمتر، هزینه خطوط کمتر و عدم مشکلات همزمان‌سازی دارد، اما ایستگاه‌های تبدیل گران‌تر هستند.

۵. طبقه‌بندی بر اساس هدف

با توجه به عملکرد اصلی، خطوط انتقال می‌توانند به صورت زیر تقسیم‌بندی شوند:

• خطوط انتقال: برای انتقال برق از نیروگاه‌ها به زیرستانیون‌ها یا مراکز بار بزرگ استفاده می‌شوند. خطوط انتقال معمولاً با سطوح ولتاژ بالاتر، فواصل طولانی‌تر و ظرفیت بیشتری کار می‌کنند.

• خطوط توزیع: برای توزیع برق از زیرستانیون‌ها به مصرف‌کنندگان نهایی استفاده می‌شوند. خطوط توزیع با ولتاژ پایین‌تر، فواصل کوتاه‌تر و ظرفیت کمتری کار می‌کنند. آنها می‌توانند به خطوط توزیع ولتاژ بالا (مانند ۱۰kV، ۲۰kV) و خطوط توزیع ولتاژ پایین (مانند ۳۸۰V، ۲۲۰V) تقسیم‌بندی شوند.

۶. طبقه‌بندی بر اساس نوع عایق

با توجه به روش عایق‌بندی، خطوط انتقال می‌توانند به صورت زیر طبقه‌بندی شوند:

• خطوط رسانه‌های برهنه: رسانه‌های بدون عایق که از هوا و سازه‌های پشتیبان برای عایق‌بندی استفاده می‌کنند. خطوط رسانه‌های برهنه معمولاً در خطوط انتقال هوایی استفاده می‌شوند و مزایایی مانند هزینه پایین و تخلیه حرارت خوب دارند، اما ایمنی و قابلیت اطمینان کمتری دارند.

• خطوط رسانه‌های عایق‌بندی شده: رسانه‌هایی که با مواد عایق‌بندی پوشیده شده‌اند و در کابل‌های زیرزمینی، کابل‌های زیردریایی و کاربردهای خاص استفاده می‌شوند. خطوط رسانه‌های عایق‌بندی شده ایمنی بیشتری دارند و برای مناطق پرجمعیت یا حساس محیطی مناسب هستند.

۷. طبقه‌بندی بر اساس محیط نصب

با توجه به محیط نصب، خطوط انتقال می‌توانند به صورت زیر طبقه‌بندی شوند:

• خطوط انتقال شهری: برای انتقال برق در شهرها استفاده می‌شوند و معمولاً از کابل‌های زیرزمینی یا خطوط هوایی استفاده می‌کنند. خطوط انتقال شهری باید ظاهری، تأثیرات محیطی و ایمنی را در نظر بگیرند.

• خطوط انتقال روستایی: برای انتقال برق در مناطق روستایی استفاده می‌شوند و معمولاً از خطوط هوایی استفاده می‌کنند. خطوط انتقال روستایی باید شرایط زمینی و آب و هوایی را در نظر بگیرند.

• خطوط انتقال کوهستانی: برای انتقال برق در مناطق کوهستانی استفاده می‌شوند و معمولاً از خطوط هوایی استفاده می‌کنند. خطوط انتقال کوهستانی نیاز به طراحی دقیق برای مقابله با زمین‌های پیچیده و آب و هوای سخت دارند و دشواری ساخت آنها بیشتر است.

• خطوط انتقال زیردریایی: برای اتصالات میان دریا یا اتصال مزارع بادی دریایی به شبکه اصلی استفاده می‌شوند و معمولاً از کابل‌های زیردریایی استفاده می‌کنند. خطوط انتقال زیردریایی باید مشکلاتی مانند فرسودگی ناشی از آب دریا و آلودگی زیستی دریا را مد نظر داشته باشند.

۸. طبقه‌بندی بر اساس وضعیت عملیاتی

با توجه به وضعیت عملیاتی، خطوط انتقال می‌توانند به صورت زیر طبقه‌بندی شوند:

• خطوط انتقال عملیاتی: خطوطی که در حال استفاده هستند و به طور فعال برق انتقال می‌دهند.

• خطوط انتقال ذخیره: خطوطی که به عنوان ذخیره نگهداری می‌شوند و به طور معمول استفاده نمی‌شوند اما در صورت بروز خطا در خط اصلی می‌توانند سریعاً فعال شوند تا تأمین برق مداوم را تضمین کنند.

• خطوط انتقال بازنشسته: خطوطی که خارج از استفاده قرار گرفته‌اند و دیگر استفاده نمی‌شوند، معمولاً به دلیل قدیمی شدن یا به‌روزرسانی فناوری.

خلاصه

طبقه‌بندی خطوط انتقال متنوع است و شامل سطح ولتاژ، نوع رسانه، تعداد فاز، روش انتقال، هدف، نوع عایق، محیط نصب و وضعیت عملیاتی است. هر طبقه‌بندی ویژگی‌ها و نیازهای فنی خطوط انتقال را در سناریوهای کاربردی مختلف منعکس می‌کند. انتخاب نوع مناسب خطوط انتقال برای تضمین ایمنی، قابلیت اطمینان و کارایی سیستم‌های برق بسیار مهم است.