همان طور که می دانید ، انرژی الکتریکی یکی از واجب ترین نیاز های بشر امروزی است . این انرژی در مصارف خانگی ، صنعتی و . . . کاربرد های فراوان دارد . هادی های برق یکی از اجزای سیستم انتقال برق هستند که در واقع اصلی ترین بخش این سیستم هم می باشد. هادی برق چیست ؟ ماده هایی که دارای الکترون های آزاد هستند ، توانایی بالایی در عبور جریان الکتریکی دارند . مکانیزم کار آن ها چگونه است ؟ مکانیزم عملکرد آن ها بصورت حرکت الکترون های آزاد توام با حمل بار های الکتریکی به وسیله نیروی محرکه میدان الکتریکی است . فلزات ، پوست بدن انسان و همچنین آب ( رطوبت ) از انواع هادی ها هستند . اما ما اکنون در این مقاله سعی در بررسی فلزات هادی داریم . در صنعت از فلزاتی نظیر نقره ، مس ، فولاد ، آلومینیوم و برنج استفاده می شود .
در میان این عناصر ، نقره بهترین رسانای برق یا در واقع بهترین هادی می باشد . اما ویژگی که باعث میشود از این عنصر در صنایع برقی استفاده نشود ، قیمت بسیار بالای آن و صرفه اقتصادی پایین آن میباشد . پس با این وجود بهترین گزیته ها برای استفاده در این صنعت مس ، فولاد ، برنج وآلومینیوم می باشند . همچنین باید اشاره کرد که در این بین ، مس رسانایی بالا تری نسبت به آلومینیوم دارد ولی آلومینیوم سبک تر و ارزان تر است .
عوامل طبیعی و انسانی می توانند بر عملکرد هادی ها موثر باشند مانند ابعاد هادی و دمای محیط .
ابعاد هادی : اندازه و شکل ماده در میزان هدایت آن موثر است . اگر دو قطعه ، طول و اندازه و یکسانی داشته باشند ، قطعه ای که ضخامت بیشتری دارد ، از قدرت هدایت بیشتری هم برخوردار است . همچنین در بین دو قطعه با ضخامت یکسان اما طول متفاوت ، آن قطعه ای که طول کم تری دارد ، از میزان هدایت بالا تری برخوردار است که دلیل آن هم برخورداری از مقاومت کم تر می باشد .
دمای محیط : با افزایش دما ، انرژی بیشتری جذب اتم ها می شود . این انرژی سبب اختلال در کار اتم ها می شود چرا که در حرکت منظم آن ها دخالت می کند و باعث افزایش مقاومت رسانا می شود . در نتیجه می توان نتیجه گرفت که دمای پایین محیط برای عملکرد بهتر رساناها منساب تر است . همچینین شایان ذکر است که بعضی رسانا ها در دمای پایین تبدیل به ابر رسانا می شوند .
در ادامه با انواع هادی ها در خطوط انتقال برق آشنا میشویم :
هادی تکی :
این نوع از هادی دارای تعریف و ساختاری ساده است . به هر نوع خط انتقال که دارای تنها یک هادی باشد ، هادی تکی گفته می شود.
هادی چند تایی :
این مدل ، برخلاف هادی تکی دارای چند هادی است که با جدا ساز آن ها را از یکدیگر جدا می کنند . به یک مجموعه از این هادی ها فاز گفته می شود که اصطلاحا به آن باندل نیز گفته می شود .
هادی AAC ( All Aluminium Conductor ) :
این نوع از هادی ها از رشته های آلومینیومی با خلوص حدودا بالای ۶ درصد استفاده می شود . این هادی ها دارای طول عمر بالا و وزن و پایین و همچنین دارای خاصیت هدایت بالایی هستند اما کشش پایینی دارند . از این نوع از هادی ها به دلیل طول عمر زیادی که دارند در محیط های آلوده به وفور استفاده می شوند .
هادی آلومینیومی تقویت شده با فولاد ( ACSR ) :
هستهی این نوع هادی فولادی بوده و باعث مقاومت مکانیکی هادی می شود . ساختار این نوع هادی به این گونه است که در مرکز آن از فولاد گالوانیزه و در اطراف آن نیز پوسته آلومینیومی قرار دارد . خاصیت این روکش آلومینیومی جلوگیری از خورده شدن فولاد است. جنس این روکش نیز از آلیاژ آلومینیوم و آلومینیوم خالص است . همچنین پوشش عایقی که در اطراف این هادی قرار می گیرد نیز از پلیاتیلن کراسلینگ می باشد که در برابر تابش اشعه UV مقاوم است . این نوع از هادی ها مقاومت پایینی دارند و تحمل کار در شرایط سخت دمایی را دارا نیستند .
هادی با تلفات کم ( SLAC ) Small loss ACSR :
این نوع از هادی کاملا از بحاظ ساختاری مشابه مورد قبل است با این تفاوت که می تواند میزان جریان بیشتری را انتقال دهد و همچنین میزان تلفات بسیار پایین تری را دارند . میزان مقاومت این نوع هادی حدود ۱۱ تا ۱۳ درصد کم تر است و همچنین سطح مقطع آن ها دایره ای نیست که همین موضوع سبب کاهش فاصله در بین رشته ها می شود .
هادی آلومینیومی حرارتی تقویت شده ( TACSR ) :
در این نوع هادی ، در جهت بهبود هادی ACSR از زیرکونیوم در ساختارش بهره گیری شده است . همین موضوع باعث شده تا مقاومت گرمایی این نوع هادی تا ۱۵۰ درجه سانتی گراد افزایش پیدا کند . این در شرایطی است که هادی ضعیف تر نهایتا تا ۹۰ درجه سانتی گراد تحمل گرمایی دارد .
هادی فولادی با روکش آلومینیومی ( ACS ) :
در این نوع هادی ، از فولاد در هسته ساختار استفاده شده و یک پوشش آلومینیومی جهت جلوگیری از خوردگی در اطراف آن قرار گرفته است . این نوع هادی ، با توجه به نوع فولاد به کار رفته در آن ، مقاومت مکانیکی ۱۲۰ الی ۱۸۰ کیلوگرم را در هر میلی متر مربع دارد .
در این مقاله انواع هادی ها و ویژگی های آن ها را به طور کامل بررسی کردیم . اما برای تهیه این محصول علاوه بر بررسی شرایط محیطی و ظرفیت مورد انتظار ، باید موارد دیگری از جمله مقاومت الکتریکی و مکانیکی و کششی و خمچنین قیمت آن را بررسی کرد . هادی هایی که برای به کارگیری در صنعت برق استفاده می شوند باید دارای مقاومت بالایی در برابر شرایط سخت آب و هوایی نظیر سرما و گرمای شدید را داشته باشند .
گروه تجاری تار ( تجارت اطلس رعد ) آماده است تا به مشتریان خود جهت خرید و استفاده از بهترین و قابل استفاده ترین نوع از هادی ها مشاوره داده و به ایشان کمک کند .
