Ако отделите секунда, за да погледнете през прозореца си точно сега, има много голям шанс да забележите електрически стълб, стоящ там на заден план. Повечето хора минават покрай тях всеки ден, без да се замислят за тях, но тези структури са основно тихите мускули на нашия модерен свят. Те са основният гръбнак на нашите надземни електроразпределителни линии и работата им е много по-сложна от това просто да стоят неподвижни. Те трябва да поддържат тежки напречни рамена, да държат изолатори и да държат-жици за високо напрежение далеч над главите ни, където са в безопасност.
Когато инженерите започнат да работят върху електрическа мрежа, те имат много специфичен контролен списък за полюсите, които избират. Първо и най-важно, структурата се нуждае от достатъчно сурова механична якост, за да остане изправена, когато удари масивна буря. В същото време цената трябва да има смисъл, тъй като те се произвеждат в огромни количества и в идеалния случай стълбът трябва да може да седи в елементите в продължение на десетилетия, без да се нуждае от подмяна.
Ако не сте в индустрията, всички те вероятно изглеждат като основни стълбове, но всъщност са специализирани инструменти, направени от много различни материали в зависимост от местната среда и нивата на напрежение, които трябва да носят. Обикновено ги групираме в три основни категории въз основа на това, от което са изградени, които са дърво, стоманобетон и метал.
Дървени стълбове
Дървени стълбове
Дървото е оригиналният материал, използван за електропроводи, и съществува от самото начало на телеграфа. В първите дни на електрификацията горите осигуряваха почти безкраен запас от високи, прави дървета, които бяха естествено гъвкави. Тази гъвкавост всъщност е една от най-добрите им характеристики, защото дървеният стълб може да се люлее леко по време на буря, вместо да щракне като крехка пръчка. Повечето от тези стълбове се събират от иглолистни дървета като бор или кедър и след това се третират с тежки -химически консерванти като креозот, за да спрат насекомите и гниенето да унищожат сърцевината.
Това каза, че наистина не виждате много нови дървени стълбове да се монтират напоследък поради няколко много практични причини. От една страна, доставката на високо-качествен, идеално прав дървен материал просто не е това, което беше, което доведе до повишаване на цената до точка, в която не винаги има финансов смисъл. Съществува и реалността, че дървото е органичен материал, така че по същество е в постоянна борба с околната среда. Дори когато използвате най-добрите налични химически обработки, влагата в почвата в крайна сметка води до гниене в основата и вредители като термити или кълвачи могат да унищожат идеално здрав стълб много по-бързо, отколкото си мислите. Поради тези главоболия с поддръжката, дървото се превръща в нещо от миналото, намиращо се главно в по-стари квартали или отдалечени селски райони, където енергийните натоварвания не са толкова взискателни. Те все още работят добре за бърза,-евтина корекция, но рядко са първият избор за модерна мрежа, проектирана да издържи през следващите сто години.
Стоманобетонни стълбове
Ако вървите през модерен крайградски квартал или оживена градска улица, стълбовете, които виждате, почти сигурно са направени от стоманобетон. Те са се превърнали в абсолютен стандарт за модерно електроразпределение, защото предлагат фантастично средно положение. Те са много по-здрави от дървото, но далеч не са толкова скъпи, колкото специализираните стоманени кули.
Начинът, по който те са изградени, всъщност е доста готин от инженерна гледна точка. Производителите изливат бетон с висока -якост във форма, която вече съдържа сложна клетка от стоманена арматура. Това ви дава завършен продукт, който използва най-добрите свойства и на двата материала. Бетонът е страхотен при справяне с голямото надолу тегло на оборудването, докато стоманената армировка осигурява якостта на опън, за да предпази стълба от напукване, когато вятърът натиска жиците. За разлика от дървото, бетонът не гние, не може да се запали и е напълно игнориран от гладните насекоми.
В типична настройка за тези стълбове, aправоъгълно стоманено напречно рамое завинтен близо до горната част, за да държи изолаторите на място. Този специфичен хардуер трябва да бъде невероятно здрав, защото поема пълното напрежение на проводниците. Тъй като тези стълбове са изключително тежки, те изискват много мускули и тежки машини за инсталиране, но компромисът-си струва. След като бетонен стълб е в земята, той може лесно да издържи петдесет или шестдесет години с почти нулева поддръжка. Тази природа на „настройте и забравете“ ги прави най-икономичният избор за по-голямата част от нашите местни електрически мрежи.
Правоъгълна стоманена напречна ръка VICTORY
Метални стълбове
След това имаме метални стълбове, които обикновено са изработени от поцинкована стомана. Това не са вашите ежедневни квартални стълбове. Обикновено ще ги намерите изправени по протежение на магистрали или пресичащи открити полета, действащи като тежко{2}}преносни кули за електрическата мрежа. Тъй като металът е много по-здрав от дървото или бетона, тези стълбове могат да бъдат построени много по-високи и да обхващат много по-големи разстояния между всяка конструкция.
Металните стълбове обаче са сериозна инвестиция. Самият материал е скъп и не можете просто да изкопаете дупка и да ги пуснете вътре. Повечето метални стълбове изискват масивна, специално -излята бетонна основа, която е подсилена с тежки анкерни болтове. След това стълбът се повдига от кран и се закрепва към тази основа. Въпреки че това ги прави невероятно стабилни, високата цена на стоманата и трудоемката-инсталация означава, че те обикновено са запазени за линии с високо-напрежение от 35KV и повече.
Всеки път, когато имате работа с тези масивни участъци, където жиците се простират на стотици фута между опорите, наистина се нуждаете от правоъгълна стоманена напречна рама, която е специално проектирана да се справя с този вид интензивно механично напрежение. Тези метални компоненти са създадени да оцелеят при абсолютно най-лошите метеорологични условия, които можете да си представите, включително ураганни-ветрове и тежки ледени натрупвания, които лесно биха счупили дървен стълб или биха причинили разпадане на бетонен. Въпреки че изискват дългосрочно-внимание, за да предпазят ръждата през десетилетията, чистата им механична здравина ги прави единственият логичен избор за гръбнака на-преноса на енергия на дълги разстояния.
Направете правилния избор за мрежата
И така, защо използваме три различни вида, вместо просто да изберем най-силния? Всичко се свежда до конкретните нужди на проекта. Ако прокарате линия с ниско{1}}напрежение през гора, където дървесината е в изобилие, а бюджетът е малък, дървен стълб може да е напълно подходящ. Но ако изграждате нова градска инфраструктура, която трябва да бъде безопасна и надеждна за следващите три поколения, вие винаги използвате стоманобетон. А за големите линии, които пренасят електричество в цялата страна, имате нужда от суровата сила на стоманата.
Всеки от тези три полюса играе своята уникална роля в масивната, сложна мрежа, която държи нашите светлини включени. След като разберете материалите и твърдото инженерство, което е вложено в тях, е лесно да видите, че това не са просто „пръчки в земята“, те всъщност са силно развита част от съвременния свят. Те може да са тихи и неподвижни, но без специфичните предимства, които дървото, бетонът и металът носят на масата, цялото ни общество ще бъде оставено на тъмно.