Maelezo ya muundo wa minara ya uhamisho wa voltaji kuu ni ipi?

Msingi wa Uhandisi wa Uhamisho wa Umeme

Migawanyiko ya umeme ya voltage kuu inaleta vifaa vya uhamisho kwa umbali kutoka kwa mita mia mbili kati ya vituo vya uburudani hadi mita elfu za kilomita kote katika mtandao wa taifa. Kila moja mnara inapaswa kushinda uzito wa kisitari wa vifaa vya uhamisho, mzigo wa kudumu wa upepo, kusanyika kwa barafu, na nguvu za umeme wakati wa matukio ya kuchomwa kwa moja kwa moja — bila kufanya kuvunjwa umbali unaofaa ili kuzuia kuchomwa kwa moja kwa moja.

Uundaji huanza na kiwango cha voltaji na mpangilio wa miongo, ambayo huamua urefu na vipimo vya kichwa cha msalaba. Kipira cha 132kV cha mzunguko mbili kinapanda juu ya mita 25–35. Kipira cha 400kV kinafikia mita 40–55 na kichwa cha msalaba kina uanavyo mkubwa zaidi. Kila mita ziada hongeza uzito wa chuma, kiasi cha mchele wa msingi, na uwezo wa kisharara — hii inazidisha gharama katika vituo vyote vya mradi.

Mradi wa uhamisho uliopita milima ya Amerika Kusini umebadilisha vipira vya kifupi kwa vipira vya muundo wa delta vya ukubwa mdogo kwenye mashamba yenye pembe ya zaidi ya digrii 15. Urefu wa chini uliofupi ulopunguza kuchomwa kwa msingi kwa takriban asilimia 40% kwenye eneo lenye ukali ambapo upatikanaji wa gari la mchele lilikuwa changamoto kubwa zaidi ya logisti ya mradi.

Maelekezo ya Uundaji wa Muundo

Muundo wa Kipira cha Kifupi

Kifupi mnara vimeundwa kwa chuma cha pembe kilichounganishwa kwa njia ya kushakisha, ikizalisha mfumo wa truss ambao huamua mzigo kupitia mgawanyiko wa tension na compression badala ya kuvimba. Hii inapunguza uzito wa chuma kwa asilimia 30–50 kuliko vipira vya tubular vya uwezo sawa.

Mwili unafuata sektioni ya mraba au rectangular inayopungua kutoka msingi mpana hadi juu mfinu. Uhusiano wa upana wa msingi kwa urefu wa 1:6 hadi 1:8 kwa minara za kushikilia na 1:4 hadi 1:5 kwa minara za pembe unarejelea momemto mkubwa zaidi ya kuzunguka katika mikanda ya mabadiliko ya mwelekeo. Ukubwa wa viungo vinafuata masharti ya kuvutia ya IEC 60826 kwa kutumia data ya upepo wa kipindi cha miaka 50. Minara katika eneo ambalo mara kwa mara huja na mapafu ya kuvutia yanahitaji kiwango kinachozidi 200 km/s.

Uundaji wa Msingi

Aina ya msingi inategemea hali za jiolojia. Msingi wa kusambaza unafaa kwa udongo wenye nguvu zaidi ya uwezo wa kushikilia wa 200 kPa. Msingi wa uvumbi unatuma mzigo kwa strata za kina zaidi wakati udongo wa uso unaonekana kuwa mchanga wa moto au udongo wa mwanana. Msingi uliofungwa kwenye mwamba unadondosha vipande vya minara moja kwa moja kwenye mwamba wa nguvu — chaguo kilichopatikana kwa bei nafuu zaidi wakati mwamba wa nguvu unapatikana kwa kina cha mita 1–2.

Ukabiliani wa kujitenga mara nyingi unadhibiti ubunifu kuliko ukabiliani wa kubeba kwa mgawanyo. Upepo ulio perpendicular kwa mifupa ya mtandao unaunda nguvu za kujitenga upande wa upepo (windward) zinazozidi uzito wa muundo, hivyo maudhui ya msingi yanapaswa kupambana na nguvu hizi zenye mzunguko kwa miaka mingi bila kujitenga kwa hatari ambayo ingeweza kusababisha kuanguka kwa mfupa na kupunguza umbizo kati ya awamu na ardhi chini ya kipimo cha usalama.

Vifaa na Ulinzi dhidi ya Kuchafua

Chuma cha kisasa kinakidhibiti viwango vya ASTM A36 au S355JR, na viwango vya nguvu ya juu vinatumika kwa uchaguzi katika sehemu zinazopakana sana. Kuchafua kwa njia ya kufunika kwa zinki (hot-dip galvanizing) kwa kifupi cha ISO 1461 husaidia kuzuia kuchafua, na kifuniko cha chini ya 85µm kwa sehemu zinazopita 6mm kwa uvijazo. Vifaa vilivyowekwa pwani ndani ya kilometa 5 kutoka maji ya chumvi huhitaji kifuniko cha 100–140µm au mfumo wa rangi ya ziada.

Maelekezo ya Ubunifu wa Umeme

Kushirikiana kwa Ulinzi wa Umeme

Urefu wa uhakika kati ya fase na ardhi unaweka vipimo vya dirisha la minara. Kikamilifu cha ugonjwa wa kubadilisha — kwa kawaida 2.0–2.5 kwa kitu kwa mfumo unaopita 245kV — ukizidishwa na utandao wa juu wa mfumo unatoa u refu mdogo wa hewa uliopaswa kuwepo ili kuzuia kuvuruga kwa umeme. IEC 60071 inatoa mfumo wa kusambaza ubunifu wa ubunifu wa kuvunja umeme.

Nafasi ya mto wa kilio inaweka kona ya ulinzi ya 30 digrii au chini yake kutoka kwa mstari wa wima katika eneo linalopata vibamba vya umeme zaidi ya 10 kwa kilometa mraba kwa mwaka, ikithibitisha kwamba vibamba vya umeme vinaingia kwenye mto wa kilio uliofunguliwa kwa ardhi badala ya mto wa fase.

Mfumo wa Mto wa Umeme na Ufunguo

Volti zinazopita 220kV zinatumia mito ya umeme iliyofungwa — mito miwili, mitatu, au mifupi miwili kwa kila fase, yanayotenganywa na vifungo kwa umbali wa 30–60 mita. Ufunguo hupunguza kiwango cha shaha ya umeme chini ya kipindi cha kuanza kwa corona ambacho kinatoa sauti ya kusikika, udhibiti wa redio, na kupoteza nishati ya ionization. Umbali wa mito ya ndani ya 400–500mm unafanya kazi vizuri kwa kuzunguka kiwango cha shaha bila kusababisha hatari ya kuvuta kwa sehemu ndogo za mito.

Mfumo wa Ukumbusho

Ukubalianwa wa kuzuia kuvuka kwa mstari wa kuvuja chini ya 10 ohms ni lengo lililokubaliwa, ingawa thamani hadi 20–25 ohms zinakubalika katika udongo wenye uwezo wa kuvuja juu. Mifumo ya kuvuja yanayotanguliwa kwa njia ya radial kutoka kwa kila mguu inapunguza uwezo wa kuvuja pale ambapo mifumo ya wingu tu hayawezi kufikia lengo. Mfumo wa kuvuja unashukilia sasa ya mvua ya 20–50kA bila kujenga uwezekano wa kuwaka au kusimama kwenye kipengele cha IEC 60479 cha usalama.

Maswali Yanayoulizwa Marahaba

Tofauti kati ya mabasi ya kuvuta na mabasi ya pembe ni nini?

Mabasi ya kuvuta yanausha miongo kwa wima kwenye sehemu za moja kwa moja, na yanaishi kwa kiasi kikubwa kwa mzigo wa wima. Mabasi ya pembe yanafunga miongo kwenye mabadiliko ya mwelekeo, na yanaishi mzigo wa wima wa kamili wa miongo. Yanatumia sehemu zenizuri zaidi, msingi mkubwa zaidi, na msingi mkubwa zaidi. Miongo huutumia mabasi ya kuvuta kwa asilimia 80–90 ya urefu wake na mabasi ya pembe kwenye pointi za mabadiliko ya mwelekeo.

Jinsi gani urefu wa mabasi ya miongo unahesabiwa?

Kivinjwaji cha msambazaji kwa chini kwa joto la uendeshaji la juu zaidi — ambapo kupanuka kwa joto husababisha kushushwa kwa juu zaidi — kinadhibitisha kimo cha chini. Kuongeza urefu wa mfululizo wa viwango, kina cha mkono wa msambazaji, na kimo cha juu cha waya wa kinga husababisha kimo jumla. Mazingira yanahitaji miundo ya kimo kikubwa zaidi kwenye sehemu za chini za mpango wa kisha ili kudumisha kivinjwaji juu ya mabonde na sehemu za kupita barabara.

Manara ya usambazaji yanapaswa kuvumia miwendo ya upepo ya kiasi gani?

Miwendo ya upepo ya uundaji yanatofautiana kutoka 120 km/h kwa maeneo ya ndani yenye ulinzi hadi zaidi ya 250 km/h kwa maeneo ya sikloni za tropiki. IEC 60826 hupangilia uuguvu wa ardhi na hutoa mahesabu ya shinikizo la upepo. Watoa bidhaa kama Liaoning Sinotech Group hutoa manara yaliyoundwa kwa mahitaji maalum ya zoni za upepo za mikoa.

Kwa nini manara ya kivinjari yanapendwa kuliko nguzo zenye mduara kwa usambazaji wa umeme wa voltage ya juu?

Mizizi ya kifupi ya mifupa inatumia chuma cha kifupi 30–50% chini kwa sababu muundo wa kifupi unapunguza mzigo kwa nguvu za mstari badala ya nguvu za kuzunguka. Uzito mdogo hupunguza gharama za vitu na ya msingi. Viungo vya kubatiliana vinaruhusu usafirishaji wa sehemu ndogo zilizogawanyika — chuma cha kifupi cha mizizi 40 hupakwa katika vyombo vya usafirishaji vinavyoweza kuchukua sehemu tu za mizizi ya kifupi 8–10.

Mizizi ya uhamisho inashughulikia mzigo wa barafu jinsi gani?

Ukongeza wa barafu unongeza uzito wa mchanga wa kila mita 2–10 kg, ukiongeza mzigo wote kwa mara 3–8. Uundaji unachukua ikiwa na uzito wa mchanga uliofungwa pamoja na kupungua kwa uvimbu wa upepo — mvua ya kuvutia siyo mara kwa mara inayotokana na uvimbu wa juu zaidi wa upepo. Kupondwa kwa barafu kwa njia isiyo sawa huunda mzigo usio sawa wa urefu ambao mizizi ya kipande inapaswa kuingilia.

Muda wa maisha wa mziizi wa uhamisho uliojengwa vizuri ni gani?

Mizizi ya chuma ya kikapu kilichopakuliwa kwa zinki inafikia miaka 50–70 ya maisha ya huduma kwa kujitenga kwa kila wakati. Uvurugu wa chuma katika viungo vya mifupa ambapo zinki inapotea ni sababu ya kuzidisha kipindi cha maisha. Kubadilisha sehemu za pembe moja kwa moja wakati wa usafi wa mpango unaweza kuongezea maisha zaidi ya miaka 80, ikifanya mizizi ya kikapu kuwa among ya sasa ya uwezo wa kuvutia zaidi ya mifumo ya umeme.