SUPREME & CO. PVT. LTD.

اسپیسرهاى بین فازى

سامانه تجهیزات صنعت برق ایران

سامانه تجهیزات صنعت برق ایران

مقدمه اسپیسرهاى بین فازى کامپوزیت

* خطوط هوایى (انتقال و توزیع) همواره مستعد ایجاد نوسان (سوئینگ) به علت وزش باد هستند. این مشکل درمناطق سردسیر بیشتر مى شود، وقتى که یخ شروع به ذوب شدن مى کند ممکن است منجر به گالوپینگ شود.

موثرترین راه براى رفع این مشکل استفاده از تجهیزات عایقى و یا اسپیسرهاى بین فازى (IPS) است.

* همچنین این پدیده مى تواند در هادى هاى باندل شده نیز رخ دهد که IPS ها وسیله اى مناسب براى این کارهستند.

* در سال هاى اخیر استفاده از IPS ها به منظور ایجاد خطوط انتقال و توزیع کمپکت و امن تر افزایش یافته است.که به دلیل پیشرفت هاى بزرگ و مقبولیت مقره هاى کامپوزیت بوده هست.

* اسپیسرهاى بین فازى کامپوزیت نقش بزرگى در فشرده سازى خطوط و جلوگیرى از آرك زدگى و اتصال کوتاهناشى از سوئینگ و گالوپینگ هادى ها ایفا مى کنند.

* IPS ها، سوئینگ و گالوپینگ هادى هایى که در فازهاى مجاور قرار دارند و باعث کاهش فاصله بین فازى وخطوط فشرده (کمپکت) مى شوند را کاهش مى دهند. متعاقباً ROW یا حریم کاهش مى یابد.

سامانه تجهیزات صنعت برق ایران

چرا اسپیسر بین فازى؟اکثر قریب به اتفاق (%92) از بررسى هاى EUV، دالیل اصلى براى نصب و راه اندازى اسپیسر بین فازى

به عنوان راه حلى براى مشکالت فنى، به موارد زیر اشاره کرده اند:

* به دلیل اتصال کوتاه، که موجب آسیب خاص در الیه بیرونى هادى و همچنین منجر به تداخل امواج رادیویىمى شود.

* برخورد هادى ها، به ویژه در فواصل (اسپن هاى) طوالنى در حوادث بادهاى تند و بار یخ یا ریختن یخ.

* اجتناب از ایجاد جرقه (آرك) بین هادى ها در اسپن، به دلیل این که در آنجا گالوپینگ شدیدترى رخ مى دهد.

* به دست آوردن فواصل الکتریکى مورد نیاز در سازه هاى زمین شده (براى مثال برج ها).

* مشکالت در ROW یا حریم براى مسیرهاى خطوط جدید.

* فشرده سازى خط تنها %4 از دالیل استفاده از اسپیسرهاى بین فازى بود، اما امروزه با توجه به طراحى هاىکامپوزیت خطوط استفاده از اسپیسرهاى بین فازى رو به افزایش است.

* سیم شل که آزادانه آویزان است در باد منجر به اتصال کوتاه بیشتر مى شود. موجب برخورد هادى ها در طول گالوپینگ، که در باد شدید و یخ غیر یکنواخت رخ مى دهد مى گردد.

سامانه تجهیزات صنعت برق ایران

تجربه عملیاتى

* برخورد ناشى از باد و بار یخ غیر یکنواخت هادى به دلیل عدم نصب اسپیسرهاى بین فازى.

* اسپیسرهاى بین فازى ابتدایى از جنس پرسیلین به دلیل آسیب مکانیکى وارده، با IPS هاى کامپوزیتى جایگزینشدند.

* ثابت شده است که اسپیسر بین فازى یک جایگزین مقرون به صرفه نسبت به نصب برج هاى اضافى مى باشد.

* نمى توان به طور کامل گالوپینگ را کنترل کرد، اما مى توان از برخورد هادى و آسیب هاى مربوط به آنجلوگیرى کرد. عالوه بر این مى توان از سایش در نقاط اتصال مقره و برج، ناشى از گالوپینگ جلوگیرى کرد.

* در طول مدت نصب IPS ها در اسپن هاى حساس، جرقه (آرك) کمترى بین فازها مشاهده شد.

* شوك (ناشى از گالوپینگ) به هادى به دلیل غیر انعطاف پذیرى IPS ها موجب آسیب مى شد؛ که این طراحى با یک اتصال انعطاف پذیر جایگزین شده است.

سامانه تجهیزات صنعت برق ایران

طراحى مکانیکى اسپیسر بین فازى

به طور خاص، اسپیسرهاى بین فازى در درجه اول به صورت دینامیک با اتصال کوتاه با توجه به نوسان هادى (سوئینگ) و همچنین براى ریخته شدن یخ وگالوپینگ

بارگذارى مى شوند. باید در زمان تعیین ابعاد IPS ها، نیروهاى مربوطه در نظر گرفتهشوند.

سامانه تجهیزات صنعت برق ایران

مدل مکانیکى اسپیسرهاى بین فازى

عمدتاً اسپیسرهاى بین فازى براى کنترل گالوپینگ نصب شده اند، از این رو بهمنظور فاصله گذارى انواع مختلفى از اسپیسرها مورد تایید است. اسپیسرها با

ساختار و پارامترهاى ساختارى مختلف، داراى ویژگى هاى متفاوت مکانیکىهستند. عمل اتصال بین اسپیسرها و هادى در زمانى که اسپیسر بین فازى در خط

نصب شده است برقرار مى گردد.بنابراین ویژگى هاى مختلف مکانیکى اثرى متفاوت در کنترل گالوپینگ خواهد داشت. به منظور مقایسه و بهینه سازى پارامترهاى مکانیکى اسپیسرها، مى توان

اسپیسرهاى بین فازى را به سه نوع متداول تقسیم کرد.

سامانه تجهیزات صنعت برق ایران

انواع اسپیسرهاى بین فازى

1. اسپیسر بین فازى یکپارچه و سخت

اسپیسرهاى بین فازى در ابتدا به شکل سخت طراحى شده بودند. به دلیل سنگینى آنها،نصب و نگهدارى از آن ها دشوار بود. و همچنین به دلیل اعمال نیروهاى فشارى زیاد،

مستعد پذیرش خطا در عایق و یا در محل اتصاالت در طول گالوپینگ مى باشند.

سامانه تجهیزات صنعت برق ایران

2. اسپیسرهاى منعطف یکپارچه

امروزه این نوع از اسپیسر بیشتر مورد استفاده قرار مى گیرد. مطالعه تئورى انحرافبزرگ ثابت مى کند که تغییر شکل اسپیسر کامپوزیت، تحت بار فشرده ثابت است.

سامانه تجهیزات صنعت برق ایران

3. اسپیسر بین فازى منعطف چندبخشى

اسپیسرهاى بین فازى منعطف چندبخشى مانند یک مفصل مى توانند بچرخند.این نوع اسپیسر با ساختارى چندبخشى طراحى شده اند و توانایى تحمل بارهاى فشارى

را ندارند.

سامانه تجهیزات صنعت برق ایران

آرایش هاى متداول اسپیسر بین فازى

اسپیسر بین فازى کامپوزیت، مى تواند گالوپینگ هادى ها را کنترل کند، چون دو انتهاى اسپیسر در یک مقره آویزان شده است. و نقطه مربوط به دو سر اسپیسر

با هادى هاى دو سمت تشکیل گره مى دهند.کل حرکت هادى از نزدیک مربوط به انتشار موج کشسان و فنرى در هادى مى باشد.

موج کشسان و فنرى، یک موج معکوس پس از بازتاب توسط گره مى باشد و این براى کنترل گالوپینگ مفید است.

سامانه تجهیزات صنعت برق ایران

انواع مختلف آرایش هاى اسپیسر بین فازى

* پایین ترین حالت خط در نصب اسپیسر بین فازى کامپوزیت باید در نظر گرفته شود.دامنه گالوپینگ هادى ایجاد شده در وسط اسپن و نصب اسپیسر بین فازى در آنجا

مى تواند تشکیل یک گره دهد. بخاطر اینکه دامنه گالوپینگ به طور مستقیم متناسببا طول اسپن است بنابراین کاهش طول اسپن مى تواند دامنه گالوپینگ را کاهش دهد.

یک اسپیسر بین فازى کامپوزیت باید در وسط اسپن هادى براى مهار ارتعاش اولیهنصب گردد.

سامانه تجهیزات صنعت برق ایران

* از آنجایى که فاصله گره ها در آرایش هاى 2تایى و 3تایى اسپیسرهاى بین فازىزیاد نیست، این گره ها مى توانند ترکیب شده و اسپیسر بین فازى دیگرى مى تواند بین دو گره قرار داده شود. آرایش 2تایى به تنهایى نمى تواند گالوپینگ را مهار کند

اما آرایش 3تایى مى تواند این کار را انجام دهد و نیاز به ایجاد 4 گره نمى باشد.بنابراین فواصل نصب به قرار ذیل مى باشد:

ect of Interphase Composite Spacer on Transmission Line Galloping Control�Ieee publication on “E : منبع

* بنابراین اسپیسرهاى بین فازى مى توانند در فواصل و یا نزدیکترنصب شوند. به منظور برهم زدن همزمانى گالوپینگ هادى هاى 3 فاز، اسپیسرها ممکن است

به صورت مناسبى مطابق با موقعیت نصب تنظیم شوند.

(1/4 L-1/6 L )/2 = 5/24 L ≈ 2/9 L= 0.22 L

(2/9)L,(1/2)L,(7/9)L

سامانه تجهیزات صنعت برق ایران

آرایش هاى مختلف اسپیسر بین فازى

ect of Interphase Composite Spacer on Transmission Line Galloping Control�Ieee publication on “E : منبع

سامانه تجهیزات صنعت برق ایران

* آزمون هاى مربوط به اسپیسرهاى بین فازى متناسب با نوع کاربرد آنها به دوپارامتر زیر مربوط مى شود:

1. پارامتر الکتریکى2. پارامتر مکانیکى

آزمون هاى مربوط به اسپیسرهاى بین فازى

* آزمون ها براى تایید پارامترهاى الکتریکى بخش مقره اسپیسر شبیه آزمون هاى مقره هاى پلیمرى مطابق استاندارد IEC -61109 و دیگر استانداردهاى مرتبط

انجام مى شوند.