کاربرد کامپوزیت‌ها در صنعت برق

بکارگيری تيرهای کامپوزيتی FRP، موضوع جديدی در خدمات برق رسانی نيست، با اين وجود تيرهای انتقال برق FRP پالترود شده ۲۱ تا ۲۴ متری موضوع بسیار کاربردی در صنعت برق می‌باشد. تيرهای FRP با يک سوم وزن تيرهای چوبی، نصف وزن تيرهای فولادی و تنها يک دهم وزن تيرهای بتنی، انتخاب بسيار جذابی برای اغلب شرکت‌های خدماتی برق‌رسانی هستند.

بازوهای عرضی کامپوزیتی

هر تير انتقال برق فشار متوسط (۲۰ و ۳۳ کيلوولت) از سه قسمت اصلی يعنی تير، بازوهای عرضی (Cross arm) و مقره‌ها (Insulator) تشکيل شده است. به کارگيری بازوهای عرضی کامپوزيتی به جای نمونه فلزی دارای برتری‌هايی است که شامل موارد زیر می باشد:

• کاهش وزن: سنگينی وزن بازوهای عرضی فلزی (حدود ۲۰ کيلوگرم) يکی از مشکلات شرکت‌های انتقال و توزيع برق است. در مناطقی که به دلايل گوناگون از جمله ناهمواری سطح زمين، امکان استفاده از ماشين‌های بالابر در آنها وجود ندارد، حمل بازوهای عرضی فلزی تا بالای تير بسيار سخت و خطرناک است؛ درصورتی که کامپوزيت‌ها وزن نسبتا کمی دارند و حمل آنها آسان است.

• مقاومت در برابر خوردگی: بازوهای عرضی فلزی در آب و هوای مرطوب و خورنده، عمر نسبتا  کمی دارند. يکی از برتری‌های مواد کامپوزيتی، مقاومت بسيار مناسب آنها در برابر خوردگی است که موجب کاربرد مطلوب اين مواد در اين مناطق می‌شود.

• نارسانايی الکتريکی: کامپوزيت‌ها را می‌توان به صورت موادی عايق، طراحی کرده و تولید نمود. اين ويژگی خطر برق گرفتگی و اتصال کوتاه را کاهش می‌دهد.​

• کاهش تداخلات امواج راديويی: امواج راديويی بدون هرگونه انحراف و شکست از کامپوزيت‌ها عبور می‌کنند.

• کاهش افت توان خط : به کارگيری بازوهای عرضی کامپوزيتی از نشت جريان الکتريکی از خط به سمت پايه‌ها تا حدود زیادی جلوگيری می‌کند و به اين ترتيب ميزان افت توان خط کاهش خواهد يافت.

​

• عمر بيشتر: عمر بازوهای عرضی کامپوزيتی حدود سه برابر طول عمر نمونه فلزی است. به دليل عمر بيشتر و عدم نياز به تعويض و تعمير در کامپوزيت‌ها، هزينه‌های تعويض و نگهداری حذف خواهند شد.

• زيبايی: در ساخت بازوهای عرضی فلزی هميشه محدوديت‌هايی وجود دارد که طراح را مجبور به استفاده از قطعات استاندارد نبشی می‌کند. با به کارگيری کامپوزيت‌ها می توان به سراغ طرح‌هايی رفت که علاوه بر بهينه بودن، زيبا نيز باشند.

مقره‌های کامپوزیتی

اين محصولات از رزين‌های گرما سخت تقويت شده با شيشه و به نحوی طراحی و ساخته می‌شوند که يکپارچگی سازه‌ای آنها با انواع فولادی و آلومينيمی رقابت می‌کند؛ با اين تفاوت که مشکلات خوردگی، سنگينی وزن و هدايت الکتريکی آنها را ندارند.

سینی حمل کابل کامپوزیتی

سيستم‌های حمل کابل کامپوزيتی، يک محصول سازه‌ای برای حل بسياری از مشکلات مهندسی و طراحی در شبکه‌های برق رسانی و مخابراتی هستند که براي نگهداری کابل‌های گرانبها و اغلب حساس و استراتژيک در دراز مدت قابل اعتمادند. اين سيستم‌ها ويژگی‌های منحصربفردی دارند که آنها را قادر به تحمل بسياری از محيط های خورنده می کند؛ به ويژه شرايطی که مواد سنتی در آنها عمر کاری مفيد و اقتصادي ندارند. اين محصولات در برابر اسيدها، نمک‌ها، قلياها و محدوده وسيعی از محيط‌ها و مواد شيميايی خورنده که بر آلومينيوم و فولاد گالوانيزه اثرات شديدی دارند، مقاومند. حتی محصولات آلومينيومی يا فولادی پوشش داده شده نيز ممکن است به علت خراش‌های کوچک ايجاد شده حين نصب يا پس از آن، در معرض آسيب باشند.

لوله‌های کامپوزیتی عبور کابل

يکی از موارد کاربرد کامپوزيت در صنعت برق، ساخت لوله‌های عبور کابل است. لوله های پليمری تقويت شده با الياف شيشه FRP را می‌توان در ترکيب با اتصالات و متعلقات ويژه‌ای بکار برد و آنها را به شکل يک سيستم عبور کابل چندلايه و چند رديفی شکل داد. اين لوله‌ها برای کابل‌های شبکه برق شهری و کابل‌های مخابراتی زيرزمينی مورد استفاده قرار می‌گيرند. علاوه بر اين در موارد زير نيز کاربرد دارند:
۱) براي کابل‌هايی که از زير ريل جرثقيل‌های سقفی و يا راه‌های اصلی شهری عبور می‌کنند.
۲) براي کابل‌هايی که از روی پل‌ها و رودخانه‌ها عبور می‌کنند. به ويژه برای کابل‌هايی که از روی پل عبور می‌کنند، به کارگيری لوله‌های FRP، بار وارده بر پل را کاهش داده و ساخت و ساز پل را تسهيل خواهد کرد.