بلندترين برج انتقال نيروي جهان

پروژه انتقال برق 500 كيلوولت چين شرقي/ جيانگ‌سو براي مقابله با رشد فزاينده تقاضاي انرژي الكتريكي در استان جيانگ‌سو، چين اجرا شده. هدف كلي پروژه كاهش تنگناهاي موجود در انتقال توان الكتريكي در چين شرقي و توسعه تجارت برق بر مبناي اصول بازرگاني كه از طريق فراهم آوردن پيش‌نيازهاي لازم جهت رشد اقتصادي با تامين توان كافي براي مصرف‌كنندگان امكان‌پذير مي‌شود. اين هدف از طريق گسترش سيستم 500 كيلوولت موجود به عنوان اقتصادي‌ترين راه‌حل ممكن مورد توجه واقع شد. نيروگاههاي ظرفيت بالاي جديد در طول ساحل استان جيانگ‌سوي شمالي در دست احداث است كه برق توليدي آنها بايد به محل مركز بار واقع در جيانگ‌سوي جنوبي كه توسط رودخانه يانگ‌تسه جدا شده است، منتقل شود. از اين رو بخش مهمي از طريق توسعه اين سيستم عبور (كراسينگ)‌شروع شده به دوشان منتهي مي‌شود. طراحي پروژه درسال 1998 و احداث فونداسيون‌ها در سال 2001 آغاز شد. خط هوايي مذكور نخستين بار در 18 نوامبر 2004 برقرار شد. محل تقاطع خط با رودخانه بين شهرهاي نان‌كينگ و شانگهاي 200 كيلومتر بالاتر از دهانه رود يانگ‌تسه واقع شده است. در هر دوطرف كنار رودخانه خاكريزي شده و منطقه كاملاً‌ هموار است. دراين نقطه رودخانه بيش از 2 كيلومتر عرض دارد و در هر دوطرف رودخانه تراكم جمعيت بالا بوده و زمينها به طور گسترده براي كشاورزي و صنعت استفاده شده است. براي ايجاد حريم لازم خط بعضي از خانه‌هاي مسكوني تخريب شده و خانواده‌ها در خانه‌هاي مدرن و جديدي در نزديكي محل قبلي براي آنها ساخته شد ساكن شدند. رودخانه يانگ‌تسه آبراهي مهم در حمل و نقل دريايي بوده كه توسط كشتي‌هاي اقيانوس‌پيما مورد استفاده قرار مي‌گيرد. بالاترين سطح آب 5 متر بالاتر از سطح دريا قرار گرفته و بايد كليرانس 50 متر براي عبور بلندترين كشتي‌ها به اضافه 6 متر كليرانس ايمني الكتريكي از پايين‌ترين هادي در نظر گرفته شود. برجهاي آويزي برج با دو مدار KV500 با آرايش دانوب (Danube) داراي يك سيم محافظ و يك سيم محافظ حاوي فيبر نوري (OPGW) است.

ساير مشخصات آن به شرح زير است: - اسپن 2303 متر - كليرانس 56 متر - شكم سيم 227 متر - طول زنجيره مقره 10 متر - ارتفاع برج تا زيركراس آرم پايين 302 متر - ارتفاع كل برج 5/346 متر - طول كراس آرم 5/38 متر - فاصله پشت به پشت 68 متر - وزن برج 4192 تن اين برجها سازه‌هاي فولادي مشبك از پروفيل‌هاي نبشي جوشكاري شده و نورد شده هستند.

در مرحله طراحي مقدماتي مقايسه‌اي بين ساخت برجهاي فولادي با نبشي،‌برجهاي فولادي لوله‌اي و برجهاي بتني انجام شد. اگرچه همه اين انتخابها مي‌تواند تجربه موفقي را در طراحي، ساخت و بهره‌برداري همراه داشته باشد، اما ساخت برج فولادي با نبشي مزيتهايي را از قبل درجه بالاي اتوماسيون توليد، اطمينان بيشتراز كيفيت عمليات ماشين‌كاري، كليه سطوح قابل رويت هستند. كنترل كيفيت گالوانيزه آسانتر است،‌نداشتن مشكلات ارتعاش تحت بادهاي ملايم و مقاومت خستگي بهتر وهزينه كمتر نسبت به برجهاي بتني. اكنون بلندترين برجهاي خط انتقال در جهان درعبور از روي رودخانه يانگ‌تسه در شهر جيانگ‌يين بكار گرفته شده‌اند. شكل قسمت فوقاني برج با توجه به فواصل الكتريكي لازم در روي برج و در وسط اسپن تحت شرايط نرمال (بدون باد) و حدي (حدكثر باد يا گالوپينگ‌هادي) تعيين شده است. طبق آيين‌نامه‌هاي چين، فاصله افقي بين هاديها در اسپن‌هاي طويل بايد m5/22 باشد. اين مقدار با قاعده نروژي كه يك صدم حداكثر اسپن عبوري از روي آبدره (فيورد) است مطابقت دارد. فاصله عمودي بين هاديها با توجه به مساله گالوپينگ m27 محاسبه شده است. فاصله عمودي بين سيم محافظ وهادي با توجه به زاويه حفاظت صاعقه در وسط اسپن و دامنه نوسان برگشت هادي در زمان گالوپينگ انتخاب شده است. برجهاي كششي براي هر مدار نيروهاي كششي هادي به دو برج زاويه در سمت چپ و راست رودخانه،‌ منتقل مي‌شود. اسپن بين برجهاي آويزي و كششي در هر حالت 700 متر است. اين برجها مقطع مستطيلي به ابعاد m24×m16 در سطح زمين دارند. هر يك ازچهار برج كششي 55 متر ارتفاع و 110 تن وزن دارند. يك قطعه صليب شكل متشكل از دو قسمت نبشي فولادي سنگين كه به صورت پشت به پشت جوش داده شده‌اند عضو اصلي بدنه برج در زير كراس آرمهاست. حداكثر فشار لگ (leg) برابر KN4058 و حداكثر آپ‌ليفت لگ برابر KN3848 بايد به فونداسيونها وارد شود. محور كراس آرم عمود بر اسپن عبور تقاطعي بوده و فاصله بين دو برج كششي در هر طرف 40 متر است. هاديها وسيمهاي محافظ با اين خط انتقال توان به تعداد MVA‌2000×2 يا MVA 3200،‌اگر فقط يك مدار در حال بهره‌برداري باشد امكان‌پذير است. هادي بايد جريان متناظر با اين توان را تحت شرايط دماي محيط 40 درجه سانتي‌گراد و سرعت باد