اصطدام بين قائدي الفرق الموسيقية

في خطوط نقل الطاقة الهوائية ، يحدث تصادم الموصلات عندما تتلامس الأسلاك المكهربة مع بعضها البعض عن طريق الخطأ. تستخدم أنظمة النقل الهوائية عادةً موصلات مكشوفة غير معزولة لأسباب تتعلق بالوزن والاقتصاد. عند تلامس الموصلات المكشوفة، يمكن أن يتسبب قصر الدائرة المؤقت أو القوس الكهربائي الناتج في اضطرابات في نظام الطاقة الكهربائية، أو تلف الموصلات، أو نشوب حريق. قد يحدث تصادم الموصلات بسبب الرياح، أو الجليد، أو الترهل الزائد الناتج عن الزحف أو التمدد الحراري بسبب الأحمال الثقيلة المستمرة، أو بسبب التلامس مع الحيوانات أو الأشياء. يُمنع تصادم الموصلات من خلال التصميم والتركيب المناسبين لتوقع الظروف الجوية والأحمال المحتملة. يمكن التخفيف من آثار تصادم الموصلات باستخدام الصمامات أو المرحلات الوقائية وقواطع الدائرة لفصل التيار عن الموصلات المتلامسة. بالنسبة لبعض أنواع خطوط النقل، قد يكون من الممكن إعادة إغلاق قاطع الدائرة تلقائيًا تحسبًا لأن يكون التصادم مشكلة مؤقتة، مما يقلل من انقطاع الخدمة عن عملاء الشبكة.
الأسباب
قد تؤدي الرياح العاتية أو العواصف في كثير من الأحيان إلى تلامس غير مقصود بين الموصلات، لا سيما عندما تُظهر خطوط الكهرباء انحناءً مفرطًا أو ظروفًا هيكلية أخرى تسمح للموصلات بالاقتراب من بعضها البعض. [ 1 ] [ 2 ]
قد تنكسر الأشجار القريبة من خطوط الكهرباء وتسقط أغصانها على الأسلاك، مما يزيد من احتمالية تصادم الموصلات نتيجة لتقاربها. [ 1 ]
قد تصطدم المركبات بأبراج أو أعمدة نقل الطاقة، وقد تتشابك الطائرات في الأسلاك. وهذا قد يتسبب في تصادم خطوط الكهرباء. هذا النوع من التصادم، الذي غالباً ما يكون نتيجة حوادث، يمكن أن يكون له تأثير متسلسل على نظام الطاقة، مما يؤدي إلى تصادم الموصلات. [ 3 ]
قد يؤدي النشاط الزلزالي إلى إزاحة هياكل دعم خطوط النقل، مما يخل بالتباعد المخطط للموصلات وربما يتسبب في حدوث تصادم.
تُشكل أعمال التخريب التي تستهدف خطوط الكهرباء سببًا آخر لاصطدام الموصلات. إذ يمكن أن تؤدي أعمال إلقاء الأشياء عمدًا على خطوط الكهرباء إلى تدليها وما يتبعه من اصطدام الأسلاك. [ 4 ]
عملية
عندما تتصادم الموصلات، تتولد حرارة، بالإضافة إلى تبخر مادة الموصل، وانبعاث جزيئات معدنية. تحمل الرياح هذه الجزيئات المنبعثة، والتي غالباً ما تكون على شكل شرارات. [ 4 ]
تعتمد عملية الاحتراق على إطلاق الطاقة على شكل قوس كهربائي (انهيار كهربائي للغاز ينتج عنه تفريغ كهربائي). في الوقت نفسه، يتآكل ويتبخر الموصل نتيجة للحرارة الشديدة المتولدة من هذا القوس. تتأثر هذه العملية بشكل كبير بمعايير أساسية، منها جهد القوس ، وتيار الدائرة القصيرة ، ومدة القوس. يؤدي ارتفاع جهد القوس إلى زيادة طاقة القوس الكهربائي، بينما يؤدي ارتفاع تيار الدائرة القصيرة إلى توليد حرارة أكبر وتبخر أكبر للموصل. تلعب مدة القوس دورًا حاسمًا، إذ تؤثر على مدى تبخر المادة، وقد تؤدي إلى انصهار أو احتراق الجزيئات. [ 2 ]
قد يؤدي التلامس بين الموصلات إلى حدوث قوس كهربائي مصحوب بوميض ساطع وانبعاث شرارات ونفخة من الدخان الأبيض. تتسبب الحرارة الشديدة للقوس في وصول المعدن الموجود أسفله إلى درجة غليانه وتبخره. عندما تتلامس جزيئات المعدن المتبخرة هذه مع الهواء، فإنها تشتعل وتحترق بسرعة، مكونة( أكسيد الألومنيوم ) على شكل جزيئات رذاذ صغيرة . يمكن أن تصل درجة حرارة هذه الجزيئات إلى ما بين 930 كلفن و 2730 كلفن، مُنتجةً نفثة الدخان المميزة. عندما يكون الأكسيد في حالة انصهار، تسير عملية الأكسدة بسرعة، حيث تُعوض الحرارة الناتجة عن الأكسدة فقدان الحرارة عبر الحمل الحراري والإشعاع . تستمر هذه القطرات في الاحتراق حتى يُستهلك المعدن بالكامل أو حتى تصل إلى الأرض. [ 2 ]
الآثار
يُعدّ اشتعال الحرائق الناتج عن تصادم الموصلات مشكلة متكررة في جميع أنحاء العالم، حيث وقعت العديد من الحوادث في مختلف البلدان. ويمكن أن تؤدي هذه الحوادث إلى أضرار بيئية جسيمة، مثل حرائق الغابات، فضلاً عن خسائر مالية كبيرة، وفي بعض الحالات، تُشكّل تهديدات محتملة لحياة الإنسان. [ 1 ] [ 3 ]
في الثاني من ديسمبر/كانون الأول عام 2004، وقعت كارثة تصادم بين موصلات كهربائية في غرب أستراليا. انفصل موصل كهربائي بجهد 19.1 كيلوفولت عن عازل مثبت على عمود عند أول نقطة تقاطع، ثم اصطدم بموصل أرضي معلق أسفله على بعد حوالي 200 متر. أدى هذا الاصطدام إلى اشتعال مفاجئ (اشتعال مادة قابلة للاحتراق في منطقة مغلقة)، مما أدى إلى انطلاق جزيئات معدنية ساخنة (شرارات) أشعلت بقايا المحاصيل الجافة، الأمر الذي تسبب في اندلاع حريق هائل. وسط النيران، انقطع كلا الموصلين، حيث تضرر الموصل الأول في النهاية نتيجة التآكل الهيكلي وتأثير الرياح الشمالية. عندما سقط الموصلان واصطدما بالسياج الفاصل، اشتعل الحريق. تجدر الإشارة إلى أن مالك الأرض كان قد أبلغ سابقًا عن وجود موصل كهربائي متدلٍ بالقرب من أول نقطة تقاطع. ووفقًا لتقديرات مالك الأرض، فقد احترق ما يقرب من 468 هكتارًا من الأرض. [ 5 ]
مراجع
- 1 2 3 راملياك، إيفان؛ مايستروفيتش، ماتيسلاف؛ سوتلوفيتش، إليس (5 مايو 2014). "التحليل الإحصائي لتصادم جسيمات الموصل". المؤتمر الدولي للطاقة IEEE لعام 2014 (ENERGYCON) . IEEE. الصفحات 638-643 . doi : 10.1109/ENERGYCON.2014.6850494 . ISBN 978-1-4799-2449-3. S2CID 32761986 .
- 1 2 3 مايستروفيتش، ماتيسلاف؛ سوتلوفيتش، إليس؛ راملياك، إيفان؛ نيزيتيتش، ساندرو (2018)، "مقارنة القطر الحرج لجزيئات الألومنيوم والنحاس الناتجة عن تصادم موصلات خطوط النقل الهوائية" ، في نيزيتيتش، ساندرو؛ بابادوبولوس، أجيس (محرران)، دور الإكسيرجي في الطاقة والبيئة ، الطاقة الخضراء والتكنولوجيا، تشام: دار نشر سبرينغر الدولية، ص 13-25 ، doi : 10.1007/978-3-319-89845-2_2 ، ISBN 978-3-319-89845-2تم الاطلاع عليه بتاريخ 2023-11-06
- 1 2 سوتلوفيتش، إي.؛ راملياك، آي.؛ مايستروفيتش، إم. (2019-06-12). "تحليل تجارب تصادم الموصلات" . الهندسة الكهربائية . 101 (2): 467-476 . doi : 10.1007/s00202-019-00790-0 . ISSN 0948-7921 . S2CID 253711952 .
- 1 2 راسل، ب. دون؛ بينر، كارل ل .؛ ويشكامبر، جيفري أ. (14 أبريل 2012). "حرائق الغابات الناجمة عن مغذيات التوزيع: الآليات والوقاية" . المؤتمر السنوي الخامس والستون لمهندسي المرحلات الوقائية لعام 2012. معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات. الصفحات 43-51 . doi : 10.1109/cpre.2012.6201220 . ISBN 978-1-4673-1842-6. S2CID 22707760 .
- ↑ إدارة حماية المستهلك والتوظيف، حكومة غرب أستراليا (20-05-2005). "تقرير حادث كهربائي" (ملف PDF) .
- توزيع الطاقة الكهربائية
- الظواهر الكهربائية
