Kule Yapılandırmaları& Kompozit Çapraz Kollar
Birleşik Krallık'ta ve başka yerlerde kullanılan tipte tipik bir ikiz devreli kule, Şekil 1'de gösterilmektedir. Burada, kule yüksekliği, yasal zemin açıklıkları, iletken sarkması, izolatör uzunluğu, iletken-iletken ayrımı gibi faktörler tarafından etkin bir şekilde belirlenir. kondüktörden kuleye açıklık ve yıldırım siperi gereksinimleri. Sistem voltajı, açıklık uzunluğu, iletken ve hizmet ortamına bağlı olarak, bu faktörlerden bazıları diğerlerinden daha önemli hale gelir. Ek olarak, olası patlama koşulları (yani bir izolatör tertibatı kuleden gerekli hava boşluğunu ihlal ettiğinde) kule genişliğinin belirlenmesine ve ayrıca iletken-kuleye hesaplamalar yapılırken katkıda bulunur.
Kompozit çapraz kolların en önemli faydaları arasında, rüzgarlı koşullarda izolatör salınımının minimuma indirilmesi ve bunun yerine metal kelepçe tertibatları tarafından belirlenmesidir. Ayrıca, izolatör dizisinin uzunluğuna uyması için ilave kule yüksekliğine gerek yoktur. Bu nedenle, kompozit yalıtımlı çapraz kolların kullanılması, iletkenlerin yüksekliklerini bu aynı mesafe kadar, yani 400 kV hat durumunda yaklaşık 4 m, etkili bir şekilde yükseltebilir. Temel olarak, böyle bir çözüm şunları yapabilir:
1. mevcut hatlarda yerden yükseklik sorunlarını çözmek;
2. mevcut veya yeni iletkenlerde daha fazla sarkmaya izin vermek, bu da iletkenlerin en yüksek nominal sıcaklıklarda çalışmasını sağlarken yine de zemin açıklıklarını ihlal etmemek için güç aktarım kapasitesinin iyileştirilmesi açısından kritik öneme sahiptir;
3. Özellikle patlama riski azaltıldığından, kulelerden daha fazla açıklık olması nedeniyle voltaj yükseltmesini kolaylaştırın;
4. Daha küçük temellere ve dolayısıyla daha düşük maliyetlere sahip daha kompakt kulelere izin verin (bkz. Şekil 3).
Mekanik Gereksinimler
Normal çalışmada, bir çapraz kolun yüksek elemanları gergindir ve alt elemanları sıkıştırılmıştır (Şekil 4'teki gibi). Uzmanlar, böyle bir çapraz kolun uygulanmasındaki temel sınırın, alt parçasının basınç dayanımı olduğu da belirtilmiştir. Bu sınır aşılırsa çapraz kol bükülür. Tipik olarak tasarım için en aşırı ve sınırlayıcı durum, kopuk tel koşulları altındadır, bu durumda çapraz kolda yüksek asimetrik gerilimler yaşanır. Bu, çelik direklerle desteklenen kompakt hatlarda görüldüğü gibi yana sallanabilecek şekilde tasarlanmış çapraz kollar için daha az problemdir. Kompozit izolatör çapraz kolları bu nedenle bu tür uygulamalar için popüler hale gelmiştir. Yine de, bu durumda bile, yeterli basınç mukavemeti sağlamak için izolatörlerin "iki katına çıkarılması" gerekebilir (Şekil 5'te olduğu gibi). Bunun nedeni, geleneksel kompozit izolatörlerin yeterli basınç mukavemeti sağlayamamasıdır, çünkü çapları çok ağır veya üretilemeyecek kadar maliyetli hale gelene kadar artmak zorunda kalacaktır. Dik arazi, dörtnala veya buz dökülme durumlarında, bir çapraz kolun yükselmeye maruz kaldığı koşullar da güç hattı tasarımında dikkate alınmalıdır.
