پایان نامه احداث شبکه فشار متوسط و برق رسانی به شهرک باغچق و نصب ترانس در word

 پایان نامه احداث شبکه فشار متوسط و برق رسانی به شهرک باغچق و نصب ترانس در word دارای 123 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد پایان نامه احداث شبکه فشار متوسط و برق رسانی به شهرک باغچق و نصب ترانس در word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : توضیحات زیر بخشی از متن اصلی می باشد که بدون قالب و فرمت بندی کپی شده است

بخشی از فهرست مطالب پروژه پایان نامه احداث شبکه فشار متوسط و برق رسانی به شهرک باغچق و نصب ترانس در word

مقدمه  
فصل اول   
1-1 آشنایی با انواع شبکه های توزیع  
2-1 شرایطی که در هر شبکه توزیع می باید مورد توجه قرار گیرد  
شبکه های هوایی و متعلقات آن  
3-1 هادیهای جریان الکتریکی   
1-3-1 سیمهای هوایی   
حداقل سطح مقطع  
2-3-1 انواع کابلها  
3-3-1 انتخاب مقطع کابل   
4-3-1 شرایط خواباندن کابلها در کانال  
4-1- سر کابل   
5-1 مفصل  
6-1- اشکال مختلف شبکه های توزیع نیرو  
1-6-1 شبکه های باز   
2-6-1 شبکه های حلقوی بسته  
3-6-1- شبکه های ستاره ای   
4-6-1- شبکه های تار عنکبوتی و غربالی   
فصل دوم
حریم و ایمنی و طریقه اتصال زمین  
1-2 اتصال به زمین  
طریقه بستن اتصال زمین در شبکه فشار ضعیف  
2-2 ایمنی   
1-2-2 تقسیم بندی ایمنی   
3-2- لوازم ایمنی انفرادی   
4-2 حریم و فواصل مجاز  
1-4-2 انواع حریم   
حریم ایمنی برای شبکه ها  
فصل سوم
1-3- وسایل و تجهیزات مورد نیاز شبکه   
1-1-3- طبقه بندی پایه ها  
2-1-3- انواع پایه های بتنی   
2-3- اصول و روشهای نصب پایه های برق   
3-3- لوازم و تجهیزات مورد نیاز   
4-3- انواع مهار از نظر نیرو  
5-3- تجهیزات یک تیر میانی 20 کیلوولت  
6-3- تجهیزات یک سکشن میانی  
7-3- تجهیزات یک سکشن انتهایی   
8-3- دستگاههای منصوبه روی شبکه 20 کیلوولت  
9-3- تابلوهای الکتریکی   
فصل چهارم
1-4- محاسبات مکانیکی خطوط  
2-4- تاثیر یخ   
1-2-4- ظرایب مورد استفاده در طراحی   
2-2-4- منحنی سیم  
3-4- محاسبات کشش سیم  
4-4- نیروی ناشی از باد روی هادی   
5-4- محاسبات الکتریکی خط  
متعلقات سیمهای هوایی   
1-5-4- محاسبه فاصله فازها از یکدیگر;..  
2-5-4- محاسبه نیروی وارد بر تیر در نقاط زاویه   
3-5-4- محاسبه نیروی وارد بر پایه میانی در شرایط عادی   
4-5-4- محاسبه نیروی وارد بر پایه میانی با شرایط   
5-5-4- محاسبه سیم مهار   
6-5-4- محاسبه فونداسیون;;.  
7-5-4- محاسبه سطح مقطع شبکه فشار ضعیف ;.  
8-4- محاسبه سطح مقطع سیم شبکه فشار متوسط   
فصل پنجم
محاسبات روشنایی   
الف) طراحی روشنایی داخلی   
1-5- راهرو و سرویس بهداشتی   
2-5- سرویس بهداشتی و حمام  
3-5- آشپزخانه  
4-5- هال و پذیرایی   
5-5- اتاق خواب   
ب) طراحی روشنایی پارکینگ  
ج) طراحی روشنایی خیابان  
فصل ششم
1-6- طرح و نظارت   
2-6- چگونگی تهیه پروژه  
3-6- نظارت پروژه   
4-6- اجرا پروژه   
5-6- چگونگی تعیین ظرفیت و محل نصب پست 20 کیلو ولت  
6-6- برآورد پروژه از نظر کالا  
7-6- گروههای اجرایی   
فصل هفتم
1-7- اداره بهره برداری   
1-1-7- واحد تعمیرات هوایی   
2-1-7- واحد تعمیرات زمینی   
3-1-7- واحد روشنایی معابر
4-1-7- واحد بالانس وارتینگ   
5-1-7- واحد سرویس پستها  
6-1-7- واحد اتفاقات و عملیات  
2-7- اداره بازرسی   
3-7- اداره خدمات مالی و اداری   
4-7- اداره خدمات مشترکین  
5-7- نحوه کار با خط گرم 20 کیلوولت  
1-5-7- شناخت اجمالی ازکار خط گرم بر روی خطوط بر قدار 20 کیلو ولت   
6-7- وسایل مورد نیاز در خط گرم  
1-6-7- شرح عملیاتی که به صورت خط گرم انجام می گیرد  
7-7- طریقه احداث شبکه های فشار ضعیف  
منابع  

بخشی از منابع و مراجع پروژه پایان نامه احداث شبکه فشار متوسط و برق رسانی به شهرک باغچق و نصب ترانس در word

استاندارد شبکه های توزیع نیروی برق، وزارت نیرو، چاپ پنجم، 1364
استاندارد ساختمانی، شبکه توزیع برق 33 کیلوولت، سازمان آب و برق خوزستان واحد برق، 1370
روشن میلانی، کریم، خطوط هوایی شبکه های توزیع برق، موسسه آموزش عالی علمی – کاربردی صنعت آب و برق 1381
رحیم خانی، محمد علی، تئوری کابلها و ساختمان آنها، ناشر محمد علی رحیم خانی، 1366
راهنمای ساخت و استاندارد پایه های بتنی مسلح، 1360
سلطانی، مسعود تجهیزات نیروگاه، دانشگاه تهران
قربانی، محمد، سیستم توزیع انرژی الکتریکی، انتشارات نیلوفر،
کلهر، حسن، مهندسی روشنایی
موحدی، محمد مهدی، لامپها و محاسبات روشنایی فنی ، ویرایش سوم،  انتشارات
مشخصات فنی، عمومی و اجرایی تاسیسات برقی و کارهای ساختمانی، نشریه شماره 110، چاپ دوم، 1371

مقدمه

علیرغم تلاشی ارزنده ای که سیستم توزیع در اقتصاد کشور دارد و نیز سرمایه گذاری عظیمی که در این بخش از صنعت انجام می گیرد اهمیت طرح، برنامه ریزی. ساخت و بهره برداری در این بخش شناخته نشده و آن در حالی است که چنانچه به این سیستم از صنعت توجه کافی صورت نگیرد نمی توان درآمد معقول و مطلوب را برای کل صنعت برق انتظار داشت

به همین جهت خاطر نشان می سازد چنانچه مسئولین محترم توجه کمتری در مقایسه با سیستمهای تولید و انتقال نسبت به توزیع مبذول داشته باشد و زیر بنای این بخش از صنعت را که از اهمیت ویژه ای برخوردار است. متزلزل گردد، معظلی بوجود خواهد آمد که پی آمد آن در چند سال آینده به صورت ناهنجار نمایان خواهد شد. بنابراین بذل توجه مسئولین محترم و اعمال اولیت موازی با سایر بخشهای صنعت برق حرکتی است که سیستم توزیع نیازمند آن است

بحث دیگری که می توان مطرح کرد، علاقه و شوق مهندسین جوان به گرایشی در سیستمهای قدرت و عدم توجه آنها در زمینه توزیع می باشد. زیرا اعتقاد دارند که این سیستم از نظر تکنولوژی اهمیت چندانی ندارد. در حالی ک سرمایه گذاری در سیستم قدرت نسبت به کل سرمایه گذاری از درصد کمتری برخوردار بوده و سیستم توزیع به علت تنوع کالا و میزان مصرفی آن از اهمیت بیشتری برخوردار است. بنابراین لازمه بها دادن به این سیستم عنایت اساتید محترم دانشگاه به تشویق و آموزش دانشجویان مهندسی در این بخش از صنعت می باشد تا انشاا; خلاء حاصل که در این رابطه بوجود آمده در آینده نزدیک پر شود و در جهت افزایش کارائی و کاهش هزینه از طریق مکانیزه نمودن طرحها و تسریع درآمد تهیه پروژه ها و اعمال نظارت صحیح که می تواند کاهش بار مالی و تسریع در انجام طرحها را فراهم آورد

بر اساسی تحقیقات و پروژه های انجام شده به نظر می رسد بطور کلی سیاست و روالی که در چند سال گذشته دروزات نیرو ادامه داشته سرمایه گذاری در بخش تولید و انتقال را رکن اصلی صنعت برق دانسته و سیستم توزیع جایگاه مهمی در کل مجموعه برق نداشته در حالی نکات مهم و جالبی در این سیستم نهفته است که در صورت رعایت جوانب کار منجر به آنچنان صرفه جویی خواهد شد که به مراتب بهتر و بیشتر از سرمایه گذاریهای کلان از جمله در بخش تولید خواهد بود

یکی از مهمترین اصول در بخش توزیع طراحی بوده بنابراین اهمیت و ضرورت طراحی مناسب شبکه های توزیع از دیدگاه فنی و اقتصادی ایجاب می نماید که به این امر توجه بیشتری گردیده و با آموزش فرهنگ مهندسی و اقتصادی نمودن تاسیسات توزیع بارورتر گردد در این رهگذر استفاده مناسب و متناسب از منابع و استاندارد های موجود مثل توسعه و ترویج استفاده از کامپیوتر برای طراحی شبکه ها استفاده از کارشناسان و مشخصات با تجربه و مجرب بخش طراحی بسیار مفید خواهد بود اصولاً ساختار صنعت برق الزاماً نیاز به تهیه طرحهایی است که در آنها به

- بهترین روشها

- مناسبترین استانداردها

- با کیفیت ترین کالاها

- بهترین و کم هزینه ترین عملیاتها

- اجرای مناسب در نوسازی

- بهره برداری مناسب

- جلوگیری از دوباره کاریها و ضایعات

- فنی ترین روشها

- اقتصادی ترین روشها

توجه کافی و لازم به عمل آید طرح و پروژه پیوست با توجه به نکات مذکور تهیه گردیده که امید است مورد قبول و استفاده قرار گیرد

 تاریخچه برق بجنورد و شهرک باغچق

شهرستان بجنورد مرکز استان خراسان شمالی با مساحتی بیش از 6960 کیلومترمربع و جمعیتی بالغ در 250000  نفر جمعیت سه دهستان می باشد

محدوده عملکرد شرکت توزیع نیروی برق شمال خراسان به مساحت 35078 کیلومتر و با جمعیت 1150000 نفر جمعیت مناطق وسیعی از شمال شرق کشور شامل شهرستانهای استان خراسان شمالی و دو شهرستان در استان خراسان رضوی را در بر می گیرد

این شرکت در ابتدای سال 81  از شرکت توزیع استان خراسان منفک گردید که در حال حاضر با 236 مگاوات پیک بار و تعداد 4041 پست هوایی و زمینی با قدرتی حدود 5/4 مگا ولت آمپر، با 6039 کیلومتر شبکه 20 کیلوولت هوایی و زمینی، 4066 کیلومتر شبک فشار ضعیف هوایی و زمینی و تعداد 256060 مشترک که حدود 50 درصد آن مشترکین روستایی می باشند فعالیت خود را در این صنعت ادامه می دهد و همچنین میزان انرژی تحویلی از پستها 1152000 مگاوات ساعت با مصرف 905000 مگاوات ساعت با مصرف 905000 مگاوات ساعت انرژی بوده است

شهرستان بجنورد مرکز خراسان شمالی با مساحتی بیش از 6960 کیلومتر مربع و جمعیتی بالغ بر 250000 نفر جمعیت دارای سه دهستان می باشد

اما روستای باغچق این روستا در ضلع شمالی حومه شهر واقع گردیده است این روستا بر اثر زلزله سال 75 مورد آسیب جدی قرار گرفت بعلت موفقعیت جغرافیایی نامناسب محل احداث روستا پس از زلزله جابجا گردید و به قسمتهای پایین تر و هموار روستا جابجا گردید این روستا طبق آمارهای موجود در سازمان مسکن در حدود 400  تا 450 خانوار جمعیت دارد برق رسانی به این روستا از زمان احداث انجام گرفت اما بعلت اینکه یک طرح جامع و هادی توسط بنیاد مسکن اجرا نگردید بنابراین اجرای پروژه برق رسانی طی سه فاز بصورتهای جداگانه صورت گرفت

 1-1) آشنایی با انواع شبکه های توزیع

برای توضیح بحث شبکه های توزیع مناسب است مختصرا مقدمه ای را بیان نماییم امروزه به علت بالا بودن مقدار انرژی الکتریکی مصرفی و فاصله تولید این انرژی که به دلایل متعدد( رعایت محیط زیست و وجود منبع کافی آب و نزدیکتر بودن به جاده های بین المللی جهت حمل مواد سوختی و وجود زمین مناسب برای نصب تاسیسات سنگین نیروگاههای حرارتی) در خارج از شهرها با فاصله ای نسبتا زیاد ایجاد و الزاما از این فاصله انتقال انرژی الکتریکی زیاد به نقاط دور دست به خاطر مقاومت هادیها نیاز به افزایش ولتاژ و سپس نزدیک مصرف کننده ها به علت نیاز به ولتاژ فشار ضعیف مجددا احتیاج به کاهش ولتاژ می‌باشد

لذا انتخاب ولتاژ و توزیع انتقال و توزیع متناسب با میزان بار (انرژی) و فاصله ی انتقال این انرژی تا محل مصرف انجام می گیرد و طراحی پستهای انتقال و توزیع و سپس ساخت و نصب و بهره برداری آغاز می گردد

 1- بحث پخش انرژی الکتریکی (توزیع) DISTRIBUTION و ارائه انواع شبکه های توزیع مطلب این پروژه می باشد

برای پخش انرژی بطور کلی چهار گروه اصلی هادی توزیع انرژی می شناسیم

1-1) سیمهای با روپوش عایقی که تا ولتاژ 1000 ولت درجه عایقی آن می باشد در ساختمانها بیشتر استفاده می شود

2-1) سیمهای با روپوش عایقی برای ولتاژهای تا 1000 ولت برای رساندن انرژی برق به مصرف کننده‌های متحرک و سیار استفاده می گردد

3-1) کابلهای روپوش دار روغنی و خشک با تحمل درجه عایقی برای 1000 تا ولتاژهای بالاتر برای استقرار در زیر زمین و کانالها یا زیر آب برای هدایت انرژی فشار ضعیف تا فشار قوی

4-1) هادیهای بدون روپوش مسی و آلومینیومی بای انتقال یا توزیع انرژی فشار ضعیف 380 ولت تا ولتاژهای فشار قوی بالا تا 750 کیلو ولت می باشد

لازم به ذکر است که انتخاب هر یک از چهار گروه مذکور برای پخش یا انتقال انرژی بستگی به میزان انرژی و فاصله محل تولید تا مصرف و ولتاژ انتخابی و شرایط محلی و نوع مصرف کننده می باشد

شبکه های با ولتاژ تا 1000 ولت را فشار ضعیف و از 1000 تا 63 کیلو ولت را فشار متوسط و بالاتر را فشار قوی می نامند

 2- ساختمان و کاربرد هادیهای جریان

بدیهی است که برای هدایت انرژی در شبکه های توزیع و انتقال نیاز به استفاده از هادیهایی از نوع مس یا آلومینیوم خواهد بود

این هادیها دارای مشخصه استقامت مکانیکی – مقاومت مخصوص و مقاطع مختلف می باشد

لذا برای انتخاب جنس هادی باید به نوع خط و شرایط محیطی که بر روی خط تاثیر خواهد گذاشت توجه داشته و به مهمترین خصائص هادی که هدایت الکتریکی – مقاومت  مکانیکی- استقامت شیمیایی – وزن هادی و مقطع هادی دقت نمائیم

 3- عایق های بکار رفته در پوشش عایقی کابل و ساختمان آنها

برای پوشش عایقی سیمهای برق غالبا از موادی بنام پلاستیک یا لاستیک و مشتقات آنها در لایه های متعدد متناسب با نیاز استفاده می گردد

در شبکه‌های فشار ضعیف بیشتر از کابل (POLIVINIL CHOLORID) PVC

پلی ونییل کلرید و در مواردی که به نرمش بیشتری نیاز باشد از کابلهای با پوشش لاستیکی استفاده
می شود

 4- ساختمان سیمهای دارای پوشش عایقی

برای سیمهای با پوشش عایقی که مناسب نصب روی دیوارها می باشد و حداکثر تا مقطع 16 میلیمتر تک رشته برای سیمهای با پوشش عایقی که مناسب نصب روی دیوارها  می باشد و حداکثر تا مقطع 16 میلیمتر تک رشته بیشتر ساخته نمی شود و برای مقاطع بالاتر از چند سیمه استفاده می گردد با علامت مشخصه F نمایش داده می شوند و برای حمل انرژی به دستگاه های متحرک بیشتر از سیمهای افشان روپوش دار استفاده می گردد

 5- کابلها

در ساختمان کابلها معمولا تا مقطع 16 میلیمتر مربع از تک مفتولی و برای مقاطع بالاتر از چند مفتول (چند سیمه) استفاده می گردد

در بین سیمهای عایق دار و کابلهای با پوشش پلاستیکی بیشتر عایقهای آنها بر مبنای PVC می باشند لازم به توضیح است که عایق PVC در حالت خالص برای عایق بندی اصلا مناسب نبوده و در حرارتهای معمولی در موقع هدایت انرژی خشک و حالت نرمش خود را از دست می دهد. و با اضافه نمودن مواد آلی به این عایق مانند PROTODUR پروتودور عایق مناسب و خوبی بدست می آید

الف) کابلهای پلی اتیلن POLYATHYLEN (PET)

این نوع کابل در فشار ضعیف موارد استفده بسیاردارد و از لحاظ عایقی دارای خواص خوبی می باشد. همچنین علاوه بر کابلهای لاستیکی از سایر عایقها مانند کائوچوی مصنوعی و سایر عایقهای صنعتی دیگر استفاده می گردد

ب) طرز کار و ساختمان محل اتصال کابل و قطعه اتصالی

در یک شبکه توزیع یا انتقال انرژی به منظور امکان ارتباطات بین تاسیسات تولید و تبدیل و انتقال و توزیع انرژی به یکدیگر از لوازمی به نام اتصالات که در شبکه های کابلی سرکابل و مفصل و در هوایی کلمپها و کنکتور معروفند

بسته به این تاسیسات در فضای باز یا بسته و کابلها روغنی یا خشک باشند قطعه ارتباطی متفاوت و همچنین در صورت این که سیم تک رشته یا چند غلافه باشد نوع آن فرق خواهد داشت

ساختمان قطعه رابط اتصال کابل با ترانس یا کابل با کابل تابعی است از ولتاژ الکتریکی و نوع کابلها که می بایست به یکدیگر متصل گردند

 6- پایه های خطوط برق

انتقال یا توزیع انرژی از یک پست ترانسفورماتور تا مصرف کننده ها به علت مسائل اقتصادی و سهولت بهره برداری و رفع عیب تا جاهایی که مسیر باسد بهتر است به طریق هوایی انجام پذیرد. برای استقرار هادیها نیاز به نصب پایه هایی با اشکال نمونه زیر با مصالح متفاوت مانند چوب ساده – چوب اشباع از مواد کروزوت – تیر سیمانی – برجهای فلزی مشبک – پایه های فایبر گلاس پایه های فلزی استوانه ای یا شش ضلعی و غیرو ساخته می شود

 2-1- شرایطی که در هر شبکه توزیع می باید مورد توجه قرار گیرد عبارتند از

1شرط اول جهت تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز مشترکین این است که شرکتهای برق موظفند به طور دائم در طول شبانه روز آن مقدار قدرتی که مشترک درخواست نموده و مومرد توافق قرار گرفته در اختیارش قرار دهند بنابراین در انتخاب میزان قدرت و نوع شبکه و سیم کشی و اجرای عملیات آن بایستی دقت زیادی شود

2 شرط دوم جهت تامین انرژی مصرف کننده ها این است که وضعیت شبکه ها باید طوری باشد تا در مواقع خرابی یک قسمت از شبکه در تغذیه مصرف کننده ها وقفه ای حاصل نشود

3 عیب یابی سریع ناشی از عایق بندی (ایزولاسیون) شرط سومی می باشد که در توزیع انرژی الکتریکی بایستی مورد نظر باشد. شبکه ها باید طوری باشند که بتوان معایب ناشی از عایق بندی و پاره گی خطوط و سایر معایب را فوری و به طور مطمئن پیدا کرده و به سرعت آنها را بر طرف نمود

4 با برقراری شرایط بالا، چهارمین شرط انتخاب شبکه ها، شبکه ایست که مناسبترین و ارزانترین روش توزیع انرژی را در بر داشته باشد

عدم رعایت موارد فوق سبب می شود که اشکالات زیادی در شبکه های توزیع بوجود آید، از افت ولتاژهای فوق العاده زیادتر از حد مجاز گرفته تا تلفات زیاد انرژی و از اضافه بار روی ترانسفورماتورها گرفته تا خاموشیهای طولانی در سطوح وسیع

یکی از مزیتهای انرژی الکتریکی بر سایر انرژی ها سادگی قابلیت انتقال و توزیع آن برای مسافتهای طولانی می باشد. تحقق بخشیدن به چنین امری نیاز به وسایلی دارد تا به کمک آنها بتوان انرژی الکتریکی را از یک محل به محل دیگر انتقال دارد و یا در یک حوزه وسیع توزیع نمود. بدون آنکه هیچگونه خطری شبکه و عوامل جانبی آن را تهدید نماید. وسائلی که می توان جهت امر فوق از آنها استفاده نمود دو نوع هستند

سیم های هوایی با متعلقات مربوطه
کابلهای زمینی با متعلقات مربوطه

انتخاب یکی از دو وسیله فوق به عوامل متعدد بستگی دارد که پس از جمع بندی آن عوامل یکی از دو وسیله فوق جهت انتقال و توزیع انتخاب می شود. تعدادی از این عوامل عبارتند از

1)مسیر خط انتقال(توزیع)

الف- طول مسیر : اگر فاصله از پست (یا مرکز تولید) تا محل مصرف کم باشد کابلهای زمینی به سیم کشی هوایی ارجحیت دارد مخصوصا در مواردی که این طول کم با پیچ و خم های متوالی همراه باشد. ولی اگر فاصله زیاد باشد و مخصوصا فشار الکتریکی شبکه هم قوی باشد. از سیم کشی هوایی استفاده می شود

ب-  نوع مسیر : در بعضی از نقاط اجبارا از شبکه زمینی استفاده می شود. مانند حریم باند فرودگاه در بعضی از نقاط دیگر اجبارا از شبکه هوایی استفاده می شود مانند حریم عرضی راه آهن

ج- محدودیت عرضی مسیر

در بسیاری از موارد به علت کم بودن عرض مسیر و در نتیجه به علت عدم تامین حریم خوطوط هوایی کابل کشی زمینی جایگزین سیم کشی هوایی خواهد شد. مخصوصا در مورد خطوط  400 ولت و 20 کیلو ولت در داخل شهرها و در داخل مجتمع های صنعتی زیاد به چشم می خورد

2) ولتاژ خط انتقال

هر اندازه که ولتاژ خطوط انتقال (یا خطوط ارتباطی پستهای برقی) قوی تر باشد سیم کشی هوایی به کابل کشی زمینی ارجعیت می یابد، عموما شبکه های فشار ضعیف را (با توجه به سایر عوامل) از کابلهای زمیتی می سازند، در شبکه های 20کیلو ولت  نیز با توجه هب سایر عوامل کابل کشی زمینی به چشم می‌خورد ولی برای خطوط 63 کیلوولتی به بالا کابل کشی زمینی اصولی نمی باشد

3) تراکم جمعیت

اگر در محل توزیع و مصرف تراکم جمعیت زیاد باشد و بار در کیلومتر مربع از 1000 کیلو وات به بالا باشد کابل کشی زمینی به سیم کشی هوایی برتری دارد. البته در مورد خیابانهایی که ساختمانهایشان بهم چسبیده و از دو طبقه به بالا هستند در هر صورت باید شبکه های از طریق کابل کشی زمینی مورد اجراء و بهره برداری قرار گیرند

4) عامل اقتصادی

اگر طراحی مقبول و مناسب باشد که هم به لحاظ فنی از شرایط نسبتا خوبی برخوردار باشد و هم به لحاظ اقتصادی به بودجه و تامین اعتبار کمتری نیازمند است. در این گونه مورد سیم هوایی به کابل زمینی برتری دارد. مخصوصا هر اندازه ولتاژ خط انرژی قویتر باشد این افزایش قیمت چشمگیر تر است، حدودا می توان گفت که در شبکه های فشار ضعیف 300 ولت هزینه شبکه زمینی دو برابر هزینه شبکه هوایی می‌شود ولی این نسبت افزایش در شبکه های 63کیلو ولت  و 230کیلو ولت  به ترتیب 7 و 11 برابر می‌شود

5) زیبایی محیط

اگر خطوط توزیع نسبت به هم زدن آرایش طبیعی محیط گردد و احیانا خواسته باشیم ضمن حفظ زیبایی محیط، انرژی الکتریکی را نیز توزیع کرده باشیم، کابل کشی زمینی را انتخاب می کنیم. مثلا در شهرها به منظور حفظ زیبایی خیابانها معمولا از شبکه های زمینی استفاده می شود

علاوه بر عوامل فوق، عومال متعدد دیگری نیز وجود دارد که کابلهای زمینی را به سیمهای هوایی و سیمهای زمینی (کابلهای زمینی) تبدیل کرده اند. مثل عوامل جوی، عوامل اطمینان مصرف، عوامل عیب یابی سریع به هنگام اتصال و پاره گی خطوط. البته کابل کشی زمینی دارای مزایای منحصر به فردی است. به علت دفن بردن در زیر خاک از خطراتی مانند طوفان و یخ زدگی و رعد برق در امان است. از این رو تسطیع جریان کمتر پیش می آید. اما اگر کابل صدمه ببیند تعمیر و تویض آن مستلزم دقت و هزینه زیادی است. همین اشکال در مورد انشعابگیری وجود دارد. در صورتیکه گرفتن انشعاب از خطوط هوایی بدن زحمت و با مخارج کم و با سرعت انجام می پذیرد. همچنین از نظر اصلاح ظریب قدرت تا اندازه ای استفاده از شبکه های زمینی بهتر است

شبکه های هوایی و متعلقات آن

شبکه های هوایی و لوازم آن باید بر اساس خواص الکتریکی و خواص مکانیکی مورد بررسی و مطالعه قرار گیرند. شبکه از لحاظ خواص الکتریکی مورد بررسی و مطالعه قرار گیرند. شبکه از لحاظ خواص الکتریکی باید از شرایطی برخوردار باشد که

1- قادر به انتقال قدرت مورد نیاز باشد

2- جهت انتقال یک توان مشخص افت ولتاژ زیادی در آن پدید نیاید

3- لوازم شبکه مخصوصا مقره ها متناسب با ولتاژ آن باشد

4- فاصله بین هادیهای ناز متناسب با ولتاژ شبکه از حد معینی کمتر نباشد

بعد از خواص الکتریکی باید شرایط مکانیکی شبکه را در نظر گرفت. به عنوان نمونه پایه ها و سیمها باید طوری باشند که در مقابل نیروهای مختلف وارده (نیروهای کششی و عوامل جوی) مقاوم بوده و بتواند مدت زیادی در خدمت شبکه قرار گیرد و بدون آنکه احتیاج به تعمیرانی داشته باشد. به بیان دیگر، نیروی کششی وارده به سیمها نباید از حد مجاز داده شده تجاوز نماید که سبب پارگی آن گردد و احتمالا سبب خوابیدن تیر و یا شکستگی آن شود. حداکثر نیروی کششی برای چند نمونه سیم هوایی عبارتند از

سیم مسی تک رشته ای معادل 12 کیلو گرم برای هر میلیمتر مربع

سیم مسی چند رشته ای معادل 19 کیلو گرم برای هر میلیمتر مربع

سیم آلومینیومی چند رشته ای معادل 8 کیلو گرم برای هر میلیمتر مربع

سیم آلومینیومی چند رشته ای معادل 12 کیلو گرم برای هر میلیمتر مربع

به طور کلی از نظر شرایط مکانیگی شبکه ها باید طوری طراحی و اجرا شوند که برای بدترین حالتهای احتمالی مقاوم باشند. علاوه بر خواص فوق شبکه های هوایی باید از لحاظ ایمنی محیط و اشخاص تابع قوانین برق منطقه ای (استاندارد) باشند

3-1) هادیهای جریان الکتریکی

به طور کلی هر فلزی که قادر باشد جریان برق را از خود عبور دهد هادی گفته می‌شود، لذا هادیها را بر اساس درجه قابلیت هدایتشان هادی تر نامند مانند نقره – مس- آلومینیوم و غیرو معهذا به دلیل غیر اقتصادی بودن مصرف نقره در احداث شبکه ها از دو فلز هادی دیگر (مس و آلومینیوم) در شبکه های توزیع و انتقال هوایی و زمینی به مقتضی نیاز به صورت هادیهای بدون پوشش عایق یا با عایق ساخته و مصرف می شود

به دلیل اختلاف خواص مس و آلومینیوم در احداث شبکه ها با ولتاژهای مقاومت و باس بارها از هر کدام در جای خود استفاده می گردد

لذا با توجه به اختلاف قابلیت هدایت این دو فلز برای جریان مساوی سطح مقطع آلومینیوم می باید 6/1 برابر مس انتخاب گردد

مقدار افزایش طول شین های آلومینیوم برای هر متر طول در 60 درجه سانتیگراد 5/0 میلیمتر نسبت به مس بیشتر می باشد

1-3-1- سیم های هوایی

جنس سیم های هوایی معمولا از مس بوده و در مواردی نیز از آلومینیوم استفاده می‌شود سیمهای آلومینیومی بایستی دارای 5/99 درصد آلومینیوم خالص باشند این درصد خلوص باعث جلوگیری از خورده شدن و از بین رفتن سیم می ود به غیر از این نوع، سیم دیگری نیز از جنس آلومینیوم یا آلیاژ مرغوب مصرف می شود به نام آدری معروف است و از 7/98 درصد آلومینیوم خالص تقریبا 5/0 درصد منیزیم و 5/0 درصد سیلسیم و کمتر از 3/0 درصد آهن تشکیل شده است استحکام خاصیت انبساط و دوام سیم آلدری به طور نسبی بالا می باشد این سیم در مقابل خوردگی درست مانند آلومینیوم خالص مرغوب و مقاوم می باشد

برای فواصل زیاد تا 45 متر از سیمهایی با جنس دیگر که قدرت تحمل آن 222 کیلو پوند می باشد استفاده می شود

با استفاده از برنز، مس، فولاد، آلومینیوم می توان سیم های هوایی را با مقاطع کوچکتر از 6 میلیمتر مربع ساخته و مورد استفاده قرار داد

سیمهای مسی را می توان از یک رشته یا چند رشته به هم تابیده شده ساخته ولی استفاده از سیمهای مسی یک رشته فقط با سطح مقطع 16 میلیمتر مربع مجاز بوده و برای سطح مقطع بیشتر از آن بایستی حتما چند رشته ساخته شوند سیمهای آلومینیومی بایستی همیشه چند رشته باشند

حداقل سطح مقطع

حداقل سطح مقطع برای سیمهای هوایی از جنس مسی 6 میلیمتر مربع می باشد. استفاده از این مقطع در مواردی مجاز می باشد که فاصله تیرهای نگهدارنده از 45 متر بیشتر نشود. برای فواصل بیشتر از 45 متر بایستی حداقل سطح مقطع سیم 10 میلیمتر مربع باشد بجای سیم 6 می توان از سیم آلومینیومی 16 و بجای سیم مسی 10 از سیم آلومینیومی 25 استفاده نمود ولی قانوناً حداقل سطح مقطع سیم های آلومینیومی مورد استفاده 25 می باشد

2-3-1- انواع کابلها

کابلها را به لحاظ مصارف مختلف از نظر نوع عایق و شکل هادیها به انواع زیر تقسیم می گردد

از نظر شکل مقطع هادی کابل ها سه شکل 1- گرد 2- سکتور 3- بیضی ساخته می‌شود

از لحاظ نوع عایق پوشش کابلها به صورت کابل PVC (پی- وی – سی)  و کابل روغنی با غلاف سربی (آلومینیومی) کابل کراسلینگ – کابل کنتانتریک – کابل های با زره فولادی از تسمه های باریک و مفتولهای گرد که به کابل با آرمور معروف هست و کابلهایی که برای هر فاز یک غلاف سربی ساخته شده به نام کابل سه غلافه می نامند. نوع دیگر کابل پروتلین می باشد

کابلهای PVC برای ولتاژهای زیر 1000 ولت فشار ضعیف بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. کابل نوع کنتانتریک که دارای عایق P.V.C   و یک هادی در وسط و یک هادی به شکل شیلد یا شبکه آرموری اطراف هادی وسط جهت سیم نول به منظور استفاده برای دستکهای مشترکین استفاده می شود و نوع دیگر کابلهای خود نگهدار ولی با عایق PVC می باشد و کابل های روغنی تک غلافه یا سه غلافه سربی و کابلهای کراسلینگ و کابلهای پروتلین در انتقال انرژی با فشارهای متوسط و قوی از 1000 ولت به بالا استفاده می گردد و برای تعیین جریان مجاز عبوری از کابلها در شرایط درجه حرارت نرمال 20+ درجه سانتیگراد در هوای آزاد و زیر زمین جدا ولی در کتب مختلف و توسط وزارت نیرو ارائه شده که مقادیر تعیین شده در شرایط درجه حرارت 20 درجه سانتیگراد صادق هست. نکته ای که لازم به ذکر می باشد در هیچ قسمت از کابلها نباید درجه حرارت از مقادیر تعیین شده در ذیل تجاوز نکند

برای کابلهایی که تحت ولتاژهای 1 تا 6 کیلو ولت کار می کند                         65 درجه سانتیگراد

برای کابلهایی که تحت ولتاژهای 10 تا 20 کیلو ولت کار می کند           55 درجه سانتیگراد

برای کابلهایی که تحت ولتاژهای 30 تا 60 کیلو ولت کار می کند           45 درجه سانتیگراد

در فشار قوی نوع دیگری کابل با نام کابل گازی وجود دارد، ضمنا کابلهای روغنی هم دو نوع کابل روغنی با فشار کم و کابل روغنی با فشار زیاد وجود دارد

از ماده PVC برای پوشش خارجی کابلهای جامد استفاده می گردد این نوع کابلها نسبت به کابلهای با غلاف سربی دارای مزایا و محاسی به شرح ذیل هستند

1- وزن کمتر – سطح صاف و تمیز تر – قابلیت انعطاف بیشتر – قابلیت نصب به طور عمودی معهذا کابهای PVC تحمل ضربه پذیری و فشار زیاد را ندارد

با توجه به اینکه کابلهای پروتیلن از استقامت الکتریکی خوبی برخوردار می باشد و به خوبی اختلاف پتانسیل 20 کیلو ولت را می تواند تحمل کند، لذا در فواصل کم مانند ارتباط بین تابلو تا ترانسفورماتور از نوعی کابل به نام پروتلین استفاده می گردد به طور کلی برای شناسایی انواع کابلها از حروف الفبای انگلیسی استفاده شده و هر حرف مشخصه لایه بخصوصی در کابل است غالبا روی پوسته خارجی کابلها نوع کابل و متراژ و تعداد رشته و ولتاژ مجاز کابل چاپ شده است، لذا جهت آشنایی با مشخصات کابلها به جدول ذیل مراجعه می گردد

3-3-1- انتخاب مقطع کابل

برای تعیین مقطع کابلها عامل اصلی یعنی جریان(بار) و ظرفیت باردهی کابل را می توان ذکر نمود در کلیه جداول ظرفیت کابلها را تحت شرایط استانداردی که حاوی درجه حرارت محیط و محل مورد استفاده (در هوا و در زمین ) قرار گرفته مشخص نموده است، لذا چنانچه شرایط مذکور تغییر پیدا کند مسلما در ظرفیت عبور جریان کابل تاثیر خواهد گذاشت

از طرفی شرایط قرار گرفتن هادیهای حامل جریان برق در کنار هم در کاهش ظرفیت اثر خواهد گذاشت وضعیت نوع خاک و درجه رطوبت خاک در افزایش یا کاهش ظرفیت کابل موثر می باشد

چنانچه همواره از کابل ها کمتر از 60 % درصد ظریت باردهی آن جریان عبور نماید مقاومت حرارتی خاک ثابت خواهد بود در غیر این صورت به نسبت افزایش بار(عبور بیش از 60% درصد جریان) و استمرار این بار در کابل موجب گرم شدن محیط اطراف کابل و خشک شدن رطوبت خاک های اطراف کابل شده بالنتیجه از ظرفیت کابل کاسته می شود

4-3-1- شرایط خواباندن کابلها در کانال

چنانچه کابل کشی به طور صحیح انجام گیرد می توان انتظار داشت که برای مدت زمان عمر کابل، از کابل بتوان بهره برداری نمود، لذا توجه به شرایط و نحوه کابل کشی ضروری است

الف) ابتدا باید جهت خواباندن کابل به وجود املاح در خاک مانند نمک- کلر- اسید-آهک و غیره توجه نموده و در صورت وجود این گونه املاح که روی پوسته کابل خورندگی خواهد داشت از کابلهای مخصوص که دارای حفاظ در مقابل کروزیون می‌باشند، استفاده نمود

ب) کابلها را باید با استفاده از چرخاندن قرقره کابل(چرخ کابل) به طور آهسته از دور قرقره باز تا هادی کابل تحت نیروی کششی قرار نگیرد

پ) به فلش روی قرقره کابل توجه کرده و در جهت عکس فلش کابل را باز نمایید

ت) در موقع کشیدن کابل باید مانع خم شدن کابل شد و از باز شدن اضافی کابل جلوگیری کرد

ث) در موقع کابل کشی درجه حرارت می باید بالای 3+ درجه سانتیگراد باشد

ج) برای کابلهای روغنی حتی الامکان می باید شیب کانال کمتر و در فاصله های زیاد کمتر از 5% درصد باشد

چ) جهت عبور کابل از روی لوله های آب و گاز یا کابل تلفن کابل از داخل لوله عبور داده شود

ح) برای خواباندن کابل فشار قوی و ضعیف در یک کانال می باید کابل های فشار قوی در عمق 120 سانتیمتر و فشار ضعیف در عمق 80 سانتیمتری روی کابل فشار قوی خوابانده شود

خ) برای عبور از عرض خیابانها و میادین می باید کابلها از داخل لوله های فلزی عبور داده شود

د) در موقع عبور کابل به داخل لوله جهت جلوگیری از ورور خاک و سنگریزه به داخل لوله می باید کف جلوی لوله را قدری گود کرده تا ضمن کشیدن کابل به داخل لوله سنگ ریزه ها در داخل گودال ریخته شود

ذ) پس از اتمام کشیدن کابل در داخل لوله در ورودی و خروجی بالشتک لاستیکی یا عایق دیگری مانند پشم شیشه و غیرو مجرای ورودی لوله را بسته تا از ورود لجن و خاک به داخل لوله جلوگیری شود

ر) قبل از خوابانیدن کابل بستر کانال را می باید 10 سانتی متر ماسه بادی نرم ریخته و پس از کابل کشی روی کابل را 10 سانتیمتر ماسه نرم ریخته و سپس با آجر چینی به صورت عرضی روی کابل و سپس 20 سانتیمتر ریختن خاک نرم تر و سپس پر نمودن کانال اقدام نمود

4-1- سرکابل

سرکابل وسیله ای است که در مواقع تغییر نوع حامل جریان الکتریکی بکار برده می‌شود. مثلا وقتیکه بخواهند کابل زمینی را به سیم هوایی وصل کنند و یا کابل زمینی را به شین اتصال دهند از سر کابل استفاده می‌کنند. سر کابل باید طوری بسته شود که رطوبت هوا و آب باران به هیچ وجه در آن نفوذ نکند و چنانچه کابل روغنی باشد، روغن داخل کابل بیرون نریزد. ساختمان و نوع سرکابلها متفاوت بوده و بستگی به نوع کابل و مکان نصب آن دارد. سرکابلها در اندازه های مختلفی ساخته می شوند. اندازه سرکابل بستگی به ولتاژ شبکه دارد. سر کابلها در حالتی که اتصال کوتاه در شبکه بوجود آید بستگی به نیرویی دارد که این اتصال کوتاه ایجاد می کند

باید سعی کرد که سر کابل حتی المقدور کوچک باشد تا جهت نصب هم محل آن آسان باشد و هم فضای کمتری را اشغال نماید

در بالای مواد پرکننده در اثر حرارت زیاد همواره مقداری فضای خالی موجود باشد تا هنگامی که حجم مواد پر کننده در اثر حرارت زیاد می شود مایع از سرکابل بیرون نریزد در سر کابلها ( مخصوصا سرکابلهای کیلو ولت 2 به بالا) باید کاملا دقت شود که رطوبت هوا وارد سر کابل نشود. به طور کلی بستن سرکابل عملی است حساس و چنانچه در موقع بستن سرکابل است که اگر دقت کافی نشود به هنگام عبور جریان از سر کابل اشکال بوجود می آید کما اینکه در تمام شبکه های زمینی، اولین جائی که به هنگام وقوع عیب مورد بررسی قرار می گیرد، سر کابل و مفصل می باشد. چون احتمال بوجود آمدن اتصالی در این دو به مراتب بیشتر از احتمال بوجود آمدن اتصال در خود کابل می باشد

5-1- مفصل

در هنگام کشیدن کابهای زمینی اگر کابل کوتاه باشد و لازم باشد که کابل دیگری در امتداد آن قرار گیرد جهت اتصال این دو کابل به یکدیگر از مفصل استفاده می شود. همچنین در مواقع گرفتن انشعاب ، باید کابل اصلی را در نقطه انشعاب قطع کرد و به کمک مفصل کابل فرعی را به کابل متصل نمود. علاوه بر این به هنگام بروز عیب در یک کابل زمینی پس از پیدا کردن محل عیب در کابل، آن نقطه از کابل را قطع کرده و پس از جدا کردن قسمت معیوب از قسمت سالم دو قطعه کابل را توسط مفصل بهم متصل نمود مفصل باید کابل را در محل اتصال در مقابل رطوبت و نیروی مکانیکی محافظت نماید. در داخل مفصل کابلها باید طوری به مفصل وصل و محکم شوند که با پیچ خوردن کابلها، سیمهای داخل مفصل کوچکترین حرکتی ننمایند و فشار به آنها وارد نشود

همچنین مفصل در مقابل نیروی کششی زیاد باید محافظت شود. به همین منظور قبل از اینکه دو سر کابل وارد مفصل شوند. آن را خم کرده و به شکل S در می آورند و پس از آن دو سر کابل را داخل مفصل قرار می دهند. بدین ترتیب اگر کابل اندکی کشیده شود، نیرویی به مفصل وارد نخواهد شد. مفصلها معمولا از جنس چدن، فولاد، مواد عایقی مانند PVC می باشد که در اندازه های مختلف ساخته می شوند

برای پر کردن مفصل چدنی (فولادی) بعد از بستن کابل و عایق کردن آنها از یکدیگر از قیر استفاده
می کنند

توجه شود که بدنه مفصل (سر کابل) حتما باید دارای سیم زمین باشد

6-1- اشکال مختلف شبکه های توزیع نیرو