تبلیغات
اصفهان کامپوزیت - تیرهای پالترود شده انتقال نیرو
 
اصفهان کامپوزیت
متنوع ترین، باکیفیت ترین و ارزانترین محصولات کامپوزیتی را از ما بخواهید.


تیرهای پالترود شده انتقال نیرو


پروفیل های پالترود شده بیش از ده سال است كه برای توزیع برق و كاربردهای روشنایی استفاده می شوند . مقاومت آنها در برابر خوردگی و پوسیدگی ، ویژگی های دی الكتریكی و نسبت استحكام به وزن بالا ، آن ها را جایگزینی ایده آل برای تیرهای چوبی ، فولادی و بتنی كرده است . برمبنای گزارش ریچارد استوارت ، به تازگی تیرهای پلیمری تقویت شده با الیاف 24 متری ، برای خطوط انتقال قدرت نیازمند به سازه های مستحكم تر و بلندتر به كار برده شده اند .

ایالات متحده آمریكا یك شبكه توزیع نیروی قدیمی دارد كه اساس آن تیرهای چوبی است و جایگزینی هرچه سریعتر آن ها در هر سال ضروری است . چوب در معرض خطرات ناشی از حشرات ، داركوب ، پوسیدگی و آتش است . با توجه به مواد شیمیایی سمی مورد استفاده برای بهبود این وضعیت و نگهداری آن ها و هزینه بالای این تیرها در كاربردهای انتقالی ، علاقه روز افزونی به سازه های جایگزین ایجاد شده است . پلاستیك های تقویت شده با الیاف FRP بسیاری از مشكلات را هموار ساخته اند و بسیاری از شركت ها آن ها را آزمایش كرده و بر فواید و مزایای آن ها تأكید داشته اند .

در آمریكا حدود 8/33 میلیون كیلومتر شبكه انتقال نیرو با میانگین 46 تیر در هر كیلومتر وجود دارد . براساس اطلاعات مؤسسه یوتیلیتی دیتا ، شركت های برق خصوصی صاحب حدود 512 میلیون تیر هستند . 83 میلیون تیر نیز در مالكیت شركت های تعاونی قرار دارند . تیرها و خطوط انتقال نیرو ، تجارتی میلیارد دلاری را در آمریكا به وجود آورده اند .

روش های مختلفی همانند پالتروژن ، پیچش الیاف و ریخته گری دورانی برای تولید این تیرها به كار گرفته می شوند. برای تیرهای بلندتر و محكم تر رده 1و2 با كاربردی در خطوط انتقال سنگین ( خط اصلی ) و خطوط فرعی ، پالتروژن اقتصادی ترین روش تولیدی است .

 

حركت به سوی دكل های بلندتر:

شركت استرانگ ول  Strong wellدر ایالت ویرجینپا ، سازه ای مناسب برای نیازهای رده 1 را ، به طول 20 تا 4/24 متر ، با استفاده از پانل های پالترود شده و یك روش انحصاری مونتاژ ، تولید كرده است . این شركت امیدوار است كه در طرح توسعه خود بتواند تیرهایی با طول 5/36 متر تولید كند . طراحی تیرهای SE 28 استرانگ ول به گونه ای است كه تا 1275 كیلوگرم بار را در رأس تیر تحمل می كنند . این تیر ، یك شاخه از یك دكل مشبك ساخته شده از اجزای پالترود شده است .

این دكل كه به وسیله شركت ابرت كامپوزیتز Ebert Composites  در كولاویستای كالیفرنیا ساخته شده است ، یك سوم دكل فولادی مشابه وزن دارد . دو شركت استرانگ ول و ابرت ، كار مشتركی برای ساخت و فروش تولیدات خود آغاز كردند كه بعدها توسط شركت استرانگ ول استمرار یافت . سه دكل 25 متری بدون استفاده از پیچ و تنها با كمك فن آوری اتصالات چفت و بست ساخته شده و از سال 1996 توسط شركت ادیسون كالیفرنیای جنوبی SCE تحت آزمایش قرار گرفته است . SCE گزارش داده است كه این تیرها در برابر پرتوی فرابنفش و اثرات محیطی نمك ، بدون شست و شوهای دوره ای آن گونه كه برای دكل های فولادی نیاز است مقاومت كرده اند و انتظار می رود تا حد اقل 80 سال ( یعنی دو برابر عمر دكل های فولادی و چوبی ) عمر كنند .

دیوید جانسون رییس شركت ابرت ، كه شركتش دارای حق انحصاری طراحی و ساخت این دكل هاست ، بیان می كند : " روش درهم قفل شدن مشابهی در اتصالات سازه چند وجهی SE 28 استفاده شده است . SE 28 از سه پانل به عرض 5/0 متر ساخته شده است . یك طرف این پنل ها دارای ریب های تقویت كننده ای در فاصله های مساوی است . ماشین كاری پروفیل های پالترود شده با یك ماشین CNC پنج محوره واقع در قسمت خروجی قالب انجام می شود".

هر پانل به صورت مورب ( قطری ) بریده می شود و به صورت دو تیغه ذوزنقه ای مشابه در می آید كه با سرو ته كردن آنها ، به طوری كه ریب ها به سمت داخل باشند ، در یكدیگر چفت می شوند . برای افزایش استحكام اتصالات از یك چسب ، قبل از مونتاژ استفاده می شود . سازه به صورت یكنواخت از 56/0 متر در قاعده تا 25/0 متر در رأس باریك می شود . وقتی رأس سازه كلاهك گذاری شد ، در فضای خالی داخل آن ، فوم یورتان تزریق می شود تا تیر در برابر كج شدن و تغییر شكل ( بیضوی یا تخم مرغی شدن ) زیربارهای سنگین مقاومت كند .

 

جهت مطالعه ادامه متن به" ادامه مطلب" مراجعه نمایید

تقویت كننده ها

شركت استرانگ ول از سیستم رزین وینیل استر با بازدارنده فرابنفش UV و افزودنی های ، دیگر برای پالترود كردن تیرهایSE 28 استفاده می كند . تقویت كننده ها شامل الیاف شیشه نوع رووینگ پیوسته ، نمد سوزنی پیوسته و پارچه های چند جهته - برای استحكام در جهت های طولی و عرضی تیر- هستند . وجود یك پوشش سطحی مصنوعی و نوعی پوشش محافظUV از جنس پلی اورتان ، حفاظت بیشتر از تیر را به دنبال دارد . شركت استرانگ ول با توجه به خواسته ها و مشخصات مورد نظر مشتری ، تیر كامل و آماده نصب را تولید و ارسال می كند .

تیرهای صلیبی قدیمی و قطعات FRP كه در دههه های 60 و 70 توسط بعضی شركت ها به كار برده شدند در مقابل  UVتخریب می شدند و بیرون زدگی الیاف در آن ها مشاهده می شد . در این تیرها رزین خورده شده بود و الیاف در سطح باقی مانده بودند . پیشرفت های فن آوری جدید این مشكلات را برطرف كرده است . هدف از طراحی ، جایگزینی تیرهای چوبی بوده است . تیرهای SE 28 نسبت به تیرهای فولادی ، چوبی و بتنی نسبت استحكام به وزن بیشتری دارند و سبك تر هستند . تیرهای SE 28  حدود 600 كیلوگرم وزن دارند كه معادل یك سوم وزن یك تیر چوبی ( حدود 1815 كیلوگرم ) ، 6/0 وزن یك تیر فولادی ( حدود 1000 كیلوگرم ) و 1/0 وزن یك تیر بتنی ( حدود 5900 كیلوگرم ) است . جون اسپایك تیكل  رییس برنامه SE 28 در استرانگ ول گزارش كرد كه تیر استرانگ ول به سادگی ، آزمایش های تیر بازویی را كه برای سازه های رده 1 مورد نیاز است پشت سر گذاشته است .

هم چنین تیكل ذكر كرده است : " تكنسین های شركت برق كه این تیرها را نصب كرده و بر روی آن ها كار كرده اند ، به دلیل سبكی این تیرها نسبت به دیگر انواع ، خیلی به آن ها علاقه مند هستند . بلند كردن و جابجا كردن تیرهای FRP راحت تر است ؛ چرا كه می توانند برای بردن آن ها به مكان نصب ، به جای استفاده از جرثقیل های سنگینی كه برای حمل تیرهای بتنی لازم است ازیك كامیون معمولی استفاده كنند . سیم كش ها به سبب خاصیت رسانایی كم این تیرها ، هنگام كاربر روی آن ها ، احساس ایمنی بیشتری می كنند . این خصوصیت به آن ها اجازه می دهد كه این تیرها را با ایمنی بیشتر در نزیكی خطوط انتقال قدرت فشار بالا و سازه های موجود نصب كنند . "

 

نتایج خوب

شركت بریستول تنسی الكتریك سیستم ( BTES ) ، به 31000 مشتری خدمات ارائه كرده و 144 تیر از نوع SE 28  ساخت شركت استرانگ ول را در سال 2000 در دو خط از خطوط خود نصب كرده است . از آن زمان تا به حال 58 تیر دیگر از این نوع نیز نصب شده است . شركت BTES ، آزمایش های خود را بر قابلیت هایی چون ایمنی ، دوام و عملی بودن متمركز كرده است . تیرهای ساخت شركت استرانگ ول برای بررسی هزینه های دوره عمر ، آزمایشی هایی را كه براساس عمر 50 سال تنظیم شده است ، پشت سر گذارده اند .

دكتر میشل برودر مدیر كل BTES و رئیس سابق انجمن انرژی همگانی آمریكا می گوید : " برخلاف تیرهای چوبی ، تیرهای كامپوزیتی در این دوره عمر 50 ساله ، سفتی خود را از دست نمی دهند و تقریبا ً نیازمند هیچ گونه نگهداری نیستند . " او خواهان افزایش درجه نارسانایی تیرهای كامپوزیتی است ؛ تاجایی كه در مقابل برخورد صاعقه نیز مقاوم باشند . عموما ً هنگام برخورد جرقه های صاعقه به تیرهای بتنی ، یك افزایش ناگهانی جریان برق رخ می دهد كه می تواند باعث ازبین رفتن لوازم خانگی شود .

دكتر برودر معتقد است : " در برخورد یك اتومبیل به تیر یا بروز یك حادثه طبیعی ، تیرهای كامپوزیتی به دلیل استحكام وانعطاف پذیری بیشتر ، آسیب كم تری می بینند . هیچ كدام از تیرها در مقابله با بارهای ناشی از وزش باد به اندازه كافی انعطاف پذیر نیستند . هركدام از تیرهای استرانگ ول كه فرو افتاده اند ، سیم ها آن را نگه داشته اند تا ما بتوانیم تیر بعدی را جایگزین كنیم . اما در مورد تیرهای چوبی این امكان وجود ندارد . تیرهای بتنی نیز مشخصا ً تیرهای دیگر را فرو می اندازند یا باعث پارگی سیم ها و عایق ها می شوند . یك تیر SE 28 كه در یك تصادف اتومبیل از بین رفته بود در محل تعمیر شد و استحكامی بیشتر از قبل پیدا كرد . این در حالی است كه كاربران قادر به تعمیر انواع دیگر تیرها در محل نیستند . "

شركت بین المللی استرانگ ول و شركت نیومارك سازنده پیشرو و بازاریاب تیرهای فولادی ، بتنی و FRP برای شركتهای توزیع برق به تازگی در ارتباط با تیرهای SE 28 یك اتحاد استراتژیك تشكیل داده اند . شركت نیو مارك قصد دارد كه مزایای مواد كامپوزیتی به كار رونده در سازه های انتقال نیرو را به نمایش بگذارد .

ویسلی اولی فان ، نایب رئیس شركت نیومارك می گوید : " ما در مورد علاقه مصرف كنندگان به تیرهای كامپوزیتی ، بسیار خوش بین هستیم . با توجه به مشكل پوسیدگی تیرهای فولادی ، این نوع محصولات نه تنها پوسیدنی نیستند ، بلكه ویژگی نارسانایی آنها موجب افزایش ایمنی و قابلیت اطمینان به آنها در مقابل جرقه های ناشی از قطع برق می شود . "

به گفته اولی فانت ، تیرهای استرانگ ول اندكی از تیرهای فولادی ، چوبی و بتنی مشابه گران ترند . اما شركت نیو مارك معتقد است كه با افزایش حجم تولید ، قیمت ها كاهش می یابد . او همچنین می گوید كه در بسیاری از كاربردها به دلیل ساختار زمین شناسی و دور افتادگی منطقه نصب ، وزن تیرها یك فاكتور اساسی است . به همین دلیل نیز كاربرد آنها بیش از قیمتشان مورد توجه است .

تیكل اظهار می كند : " هنگامی كه هزینه كلی نصب تیرها در نظر گرفته شود ، اختلاف قیمت بین تیرهای SE 28 و انواع دیگر ، كم تر خواهد بود . وقتی كه سرعت انجام كار و ساخت یك خط انتقال قدرت را درنظر بگیریم ، ما یك برتری واقعی داریم . یك تریلی كفی می تواند 16 عدد تیر 4/24 متری استرانگ ول را به یك نقطه ببرد و یك نفر می تواند در مدت یك ساعت آنها را خالی كند . این درحالی است كه تنها 2 یا 4 تیر بتنی را می توان به وسیله یك كامیون حمل كرد و یك جرثقیل سنگین نیز برای پیاده كردن و نصب آنها لازم است . " او می افزاید : " همه این موارد در هزینه كلی نصب مستتر است و در نظر گرفتن آنها سبب می شود كه تیرهای ما به لحاظ قیمت تمام شده ، مقرون به صرفه باشند . "

 

 تیرهای پاورتروژن

شركت پاورتروژن در ایالت آریزونا نیز تیرهای قائم و توخالی پالترود شده به بازار عرضه می كند و محصولاتش تا طول 7/13 متر برای كاربردهای رده های 3 ، 4 و 5 در دسترسند . یك تیر 2/12 متری رده 4 این شركت 190 كیلوگرم وزن دارد ؛ در حالی كه تیر چوبی مشابه آن 450 كیلوگرم وزن دارد . بنا به گفته چاكت استنفورد مدیر مالی این شركت ، یك تیر 2/15 متری هم اكنون در دست طراحی است .

طراحی و ساخت تیرهای با سطح مقطع هشت ضلعی ، توسط این شركت به صورت اختراع ثبت شده است . سطوح تخت ، نصب آسان تجهیزات را ممكن ساخته و شكل هندسی آن ، امكان اعمال بارهای سنگین را در گوشه ها ( به سبب استحكام بیشتر) ممكن می سازد . ( هندسه هشت گوش اجازه می دهد كه در گوشه ها شیشه بیشتری استفاده شده و استحكام اضافی ایجاد شود . )

شركت پاورتروژن از زیرمجموعه های شركت یونی سورس است . شركت تاكسون الكتریك پاور ( TEPC ) نیز كه دومین شركت بزرگ خدمات برق در آریزونا است ، یكی دیگر از زیرمجموعه های شركت یونی سورس است . استنفورد گزارش می كند كه TEPC برای ارزیابی تیرهای مختلف ، دو سال وقت صرف كرد و در نهایت تیرهای شركت پاورتروژن را برای ساخت بخش اعظم خطوط جدید و جایگزین تیرهای قدیمی اش انتخاب كرد . در این مطالعات ، عواملی چون ایمنی ( ضریب اطمینان ) ، هزینه نسبت به مزایا ، آثار زیست محیطی و راحتی كاربرد ، مورد ارزیابی قرار گرفته است . او می افزاید كاركنان خطوط برق از عایق بودن كامپوزیت ها و امكان حمل دستی تیرهای FRP به مكان نصب بسیار راضی هستند . استنفورد معتقد است : " مزایایی كه این كامپوزیت ها به هنگام نصب و حین عملكرد بلند مدت خود دارا هستند ، مهم ترین نقاط قوت آنها برای فروش است . " صرفه جویی های صنایع برق از بابت برطرف شدن هزینه های ناشی از عوامل محیطی مؤثر بر تیرهای چوبی و مسمومیت های شیمیایی ، می تواند كاهش هزینه ها را چندین برابر كند . استنفورد تأكید می كند كه شركت پاورتروژن در پاسخ به تقاضای شركت های برق و مخابرات در سراسر آمریكا و به ویژه شرق ایالات متحده ، در حال حاضر توانایی فروش خود را به شدت گسترش داده است .

 

فرایندهای دیگر

شركت نیومارك ، با استفاده از فرآیند ریخته گری گریز از مركز ، تیرهای چراغ برق FRP را با طول بیش از 2/15 متر برای روشنایی خیابان ها و كاربردهای توزیع برق عمومی تولید می كند . پارچه های الیاف شیشه بر روی مندرلی كه درون قالب می چرخد ، پیچیده شده و یك لوله توخالی باریك شونده ایجاد می شود. رزین به داخل قالب تزریق شده و نیروی گریز از مركز باعث می شود كه رزین كاملا ً پارچه را در بر گیرد . این فرآیند یك كامپوزیت چندلایه فشرده و بسیار چگال را با نفوذ پذیری رزین بسیار عالی تولید می كند . در این فرآیند پوششی از رزین روی سطح بیرونی ایجاد می شود . این پوشش ، ضمن ایجاد سطحی صاف و هموار ، لایه های داخلی را در مقابل پرتوی فرابنفش و عوامل مكانیكی محافظت می كند . طول تیرها با طول مندرل و قالب محدود می شود . انجمن ایالتی بزرگ راه ها و حمل و نقل ایالات متحده آمریكا تأیید كرده است كه طراحی های متنوعی برای كاربرد این تیرها در روشنایی راه ها وجود دارد .

بخش كامپوزیت و الكترونیك شركت شكسپیر در ایالت كارولینای جنوبی ، تیرهایی را به نام تجاری Tuff – Pole TM  برای كاربردهای عمومی و تیرهای روشنایی ( چراغ برق ها ) می سازد . این شركت تیرهای مخروطی باریك شونده و تیرهایی را با مقطع مربع ( شامل تیرهای معادل رده 1 با طول 8/19 متر ) عرضه می كند . هم چنین این شركت تیرهایی را با مقطع دایره و به طول 1/23 متر به روش پیچش الیاف و تیرهایی را با مقطع مربع ، بدون باریك شوندگی و به طول 1/9 متر ، از روش پالتروژن تولید كرده است .

شركت شكسپیر هم چنین تولیدكننده بازوهای عرضی ، محافظ های ترانسفور ماتورها ، عایق ها و دیگر قطعاتی است كه با استفاده از فرآیند پالتروژن تولید می شوند . شركت مونتانا پاور كه مشتری شركت شكسپیر است ، تیرهای كامپوزیتی را در یك شیب تند كوهستانی نصب كرده است .

وزن كم تیرها ، این شركت را قادر ساخته است تا این تیرها را با هلی كوپترهای بسیار كوچك ، به راحتی نصب كند . همین مسأله ، هزینه نصب این تیرها را در مقایسه با دیگر تیرها كاهش داده است . شركت شكسپیر تیرهای متنوعی ساخته است كه از یك روش اتصال انحصاری بهره مندند . این تیرها به گونه ای طراحی شده اند كه در هنگام برخورد یك خودرو با آن می شكنند ، از فراز خودرو عبور می كنند و به این ترتیب ایمنی بیشتری برای خودرو ایجاد می شود.

شركت های سازنده تیرهای FRP ، برای تشویق مشتریان خود ، همواره بر مزایای محصولات خود در كل طول عمرشان تأكید می كنند . این مزایا عبارتند از : هزینه پایین حمل و نقل و نصب ، عمر طولانی تر ، هزینه نگهداری كمتر و ایمنی بیشتر نسبت به دیگر محصولات سنتی ، از طرف دیگر ، اختلاف هزینه اولیه تولید تیرهای كامپوزیتی در مقایسه با تیرهای دیگر به تدریج در حال كاهش است و این به معنی برتری روز افزون تیرهای كامپوزیتی است .

 





نوع مطلب : 2.3.کاربرد در صنعت برق، 
برچسب ها : تیرهای FRP، تیرهای پالترود شده انتقال نیرو، تیرهای کامپوزیتی انتقال نیرو،
لینک های مرتبط :
پنجشنبه 13 اردیبهشت 1397 05:43 ب.ظ
Heya i'm for the primary time here. I found
this board and I to find It really useful & it helped me
out a lot. I'm hoping to offer one thing again and aid others such as you
aided me.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر





امکانات جانبی
بانك اهداكنندگان غیر خویشاوند
 
 
بالای صفحه