معيار تصميم وإنشاء خطوط نقل الطاقة الجوية
يهدف هذا المعيار إلى تحديد المتطلبات والمواصفات التصميمية والتشغيلية لشبكة نقل الطاقة الجوية ذات الجهد المتوسط (11 كيلو فولت). ويشمل ذلك تصميم وإنشاء أعمدة الخطوط، وتحديد مسافات التباعد الأدنى بين الخطوط، ومواصفات المواد المستخدمة في الأسلاك والأعمدة.
كما يحدد المعيار متطلبات الأرضية وحماية الشبكة ضد الأضرار الناجمة عن تساقط الصواعق. بالإضافة إلى ذلك، يشتمل المعيار على إجراءات اختبار الشبكة والتأكد من سلامتها قبل تشغيلها، ومتطلبات التوثيق اللازمة. وقد تم إعداد هذا المعيار وفقاً لأحدث الممارسات الهندسية العالمية.
الأهداف والفوائد
يهدف هذا المعيار إلى تحقيق الأهداف والفوائد التالية:
- توفير بيئة عمل آمنة لموظفي أوسغريد أثناء صيانة وتشغيل شبكة نقل الطاقة.
- حماية الممتلكات العامة والخاصة من الأضرار الناجمة عن تساقط الأشجار أو انقطاعات في التيار الكهربائي.
- ضمان استمرارية وفعالية توزيع الطاقة الكهربائية على العملاء بكفاءة عالية وتكاليف منخفضة.
- توحيد متطلبات تصميم وإنشاء الشبكة لضمان الجودة والاتساق.
- توفير مرجعية تقنية، يمكن الرجوع إليها في حالات الطوارئ أو عمليات الصيانة والتطوير المستقبلية للشبكة.
نطاق المعيار
ينطبق هذا المعيار على جميع أعمال تصميم وإنشاء وتشغيل شبكة نقل الطاقة ذات الجهد المتوسط 11 ك.ف التابعة لشركة أوسغريد في ولاية نيو ساوث ويلز. ويشمل ذلك أعمدة النقل والأسلاك الهوائية والأرضية التي تربط محطات التحويل بالشبكة الفرعية. كما يطبق أيضًا على خطوط التغذية الهوائية والأرضية المغذية للعملاء.
أما الشبكات ذات الجهد العالي أكثر من 33 ك.ف، فهي خارج نطاق هذا المعيار. كما لا يشمل المعيار محطات التحويل أو مرافق التوزيع، باستثناء الأعمال المتعلقة بالاتصال الكهربائي بينها وبين الشبكة.
تعريفات المصطلحات
يقصد بالمصطلحات التالية ما يلي:
- الشبكة الهوائية: مجموع الخطوط والأعمدة المستخدمة في نقل الطاقة عبر طرق هوائية.
- شبكة نقل الطاقة: مجموعة من الخطوط والمعدات الكهربائية المشغلة بجهد متوسط لنقل الطاقة ما بين مصادر الإنتاج أو التحويل إلى محطات التوزيع أو المستهلكين.
- الجهد المتوسط: الجهد الكهربائي المستخدم في شبكة نقل الطاقة والمقدر بحوالي 11 ك.ف في منطقة أوسغريد.
- عمود النقل: البناء المساند للأسلاك الهوائية الناقلة للطاقة.
المسؤوليات
تقع المسؤولية الرئيسية على عاتق إدارة الهندسة في أوسغريد لضمان امتثال جميع الأعمال لمتطلبات هذا المعيار. ويشمل ذلك مراجعة التصاميم والمواصفات والتوثيقات، والموافقة على أي تعديلات أو استثناءات. كما تقوم الإدارة بتوزيع نسخ من المعيار على جميع العاملين ذوي العلاقة.
من ناحية أخرى، يتحمل مهندسو ومقاولو التشييد والصيانة المسؤولية الفنية عن تصميم وإنشاء المشاريع وفقًا لمتطلبات هذا المعيار. كما يتعين عليهم الحصول على الموافقات اللازمة قبل البدء بأي أعمال. وتشرف إدارة السلامة على تطبيق إجراءات السلامة أثناء العمل وفقًا للمعايير واللوائح المعمول بها.
تصميم خطوط النقل الجوي
يجب أن يتم تصميم خطوط النقل الجوية وفق المعايير التالية:
- يتم استخدام أنظمة دائرية ثلاثية الأطوار عند الإمكان لتحقيق أقصى قدر من الاستقرار والظروف السليمة للشبكة.
- يتم تجنب تصميمات الخطوط المستقيمة عبر أماكن مفتوحة ذات نطاق واسع من أجل الحماية من العوامل الجوية.
- يتم تصميم الخطوط بميل بسيط نحو محطة التغذية وبزوايا قائمة عند المنعطفات لتسهيل عمليات الصيانة والتشغيل.
- عند تصميم خط يتم إدراج مناطق ملائمة لإنشاء الدعامات الخاصة بالمحولات وأجزاء التحكم بالجهد.
مسافات التباعد الأدنى للخطوط
يجب عند تصميم الخطوط الجوية للشبكة الكهربائية مراعاة المسافات الأدنى للتباعد بين الأسلاك والأعمدة حسب الجدول التالي:
- بالنسبة للخطوط ذات الجهد 11 ك.ف: 3 أمتار أدنى تباعد أفقي بين الأسلاك، و4 أمتار أدنى تباعد عمودي بين الأسلاك.
- بالنسبة للأعمدة: يكون التباعد الأدنى بين الأعمدة الخاصة بنفس الخط 3 أمتار، وبين أعمدة خطوط مختلفة الجهد 4 أمتار.
- يكون التباعد الأدنى للخطوط الجوية عن الطرق والمنشآت 3 أمتار أفقيا و4 أمتار عموديا.
- يمكن انخفاض التباعدات السابقة بناء على دراسة هندسية إلا بعد الموافقة الكتابية من إدارة الهندسة.
مواد الأعمدة والأسلاك
يجب أن تستوفي مواد الأعمدة والأسلاك المستخدمة في الشبكة الكهربائية المعايير التالية:
- الأعمدة: يتم استخدام أعمدة خرسانية مسلحة أو أعمدة صلبية مطلية بمواد مقاومة للصدأ والعوامل الجوية.
- أسلاك النقل: تكون الأسلاك مصنوعة من النحاس المجلفن ذي التوصيلية العالية، ومطلاة بمادة عازلة مناسبة للعمل في الهواء الطلق.
- يتم اختبار عينات من كافة المواد قبل الاستخدام للتأكد من مطابقتها للمواصفات القياسية.
- يتم الاحتفاظ بسجلات الاختبارات وشهادات المطابقة للمراجعة اللاحقة.
أرضية الشبكة
يجب تركيب أرضية كافية لشبكة التوزيع الكهربائي لتوفير حماية ضد تسرب التيارات في حالات الأعطال. وتتكون الأرضية من شبكة من الأسلاك المعدنية الموصلة للتربة بشكل جيد، موزعة تحت أرضيات محطات التحويل والتوزيع. كما يتم توصيل أرضية المحطات بشبكة أرضيات الأعمدة عبر أسلاك أرضية تربط كل عمود بالعمود التالي. وذلك لتوفير التأريض الكامل للشبكة.
يجب أن تتحقق مقاومة الأرضية أقل من 5 أوم لكل جزء من الشبكة، وذلك لضمان تحويل التيارات غير العادية إلى الأرض بسلاسة دون أضرار.
حماية ضد الصواعق
يجب حماية الشبكة الكهربائية من الأضرار الناجمة عن سقوط الصواعق من خلال تثبيت أجهزة حماية مناسبة على جميع الأعمدة. وتتمثل هذه الأجهزة في أقطاب حماية صاعقة مرتبطة بالأعمدة بواسطة أسلاك توصيل من النحاس المكبرت. كما يتعين تأريض هذه الأقطاب باستخدام أسلاك منفصلة لتحقيق مقاومة أرضية ملائمة.
وعند تصميم النظام يجب مراعاة المسافات بين الأقطاب الصاعقة حسب ارتفاع الأعمدة وكثافة المنطقة. بحيث تغطي كل أقطاب مساحة كافية من الشبكة.
يتم تجهيز جميع الأجهزة وأعمال التأريض بحسب المواصفات والمعايير العالمية، ويتم الحصول على الموافقة الكتابية من إدارة الهندسة قبل التنفيذ.
اختبارات النظام قبل التشغيل
يتعين إجراء اختبارات شاملة للنظام قبل تشغيل الخطوط الجوية لضمان سلامتها وأدائها طبقاً للمواصفات.
وتشمل الاختبارات الأساسية ما يلي:
- قياس مقاومة العزل والفحص الكهربائي للأسلاك.
- اختبار التأريض وقياس مقاومته.
- التأكد من استقامة الخطوط وسلامة التوصيلات.
- فحص أنظمة الحماية مثل المحولات والقواطع.
يجب توثيق نتائج جميع الاختبارات والحصول على موافقة إدارة الهندسة قبل تشغيل أي خط جديد.
التوثيقات المطلوبة
يتعين إعداد التوثيقات والسجلات التالية لكل مشروع تصميم وإنشاء خطوط نقل جوية:
- ملف المشروع بما يتضمن خرائط التصميم والمواصفات والحسابات.
- سجلات مراحل الإنشاء بما فيها نتائج اختبارات التأريض والأسلاك والأعمدة.
- بطاقات معلومات الموقع توضح تفاصيل الخط ومواد الإنشاء.
- تقارير اختبارات الاستلام قبل التشغيل.
- سجلات الصيانة والأعطال وأعمال الصلاح لاحقاً.
يتم حفظ هذه التوثيقات لأغراض الصيانة والتطوير المستقبلي.
مراجعة المعيار وتحديثه
يتعين مراجعة هذا المعيار بشكل دوري للتأكد من ملاءمته لأحدث المتطلبات القانونية والهندسية. ويتم تحديد مواعيد لعمليات المراجعة بالتنسيق مع إدارة الهندسة في أوسغريد، بحيث لا تزيد مدة المراجعة عن خمس سنوات. كما يمكن إجراء مراجعات غير مخطط لها عند ظهور أي تحديثات تقنية أو تغييرات تنظيمية تستلزم تعديل المعيار.
يشارك في عمليات المراجعة مجموعة من خبراء الهندسة والتشغيل بالإضافة لمدققين مستقلين. ويتم إصدار التعديلات بعد الموافقة الرسمية من إدارة الشركة. كما يتم إخطار جميع الأطراف ذات العلاقة بأي تحديثات على المعيار وتوزيع النسخ المحدثة لديهم.
أسئلة شائعة
س1: هل يمكن تنفيذ أي مشروع دون الحصول على موافقة إدارة الهندسة؟
ج: لا يجوز بدء أي أعمال تنفيذية دون الحصول على الموافقة الكتابية مسبقة من إدارة الهندسة، حيث يعد ذلك شرطاً أساسياً.
س2: هل يمكن تغيير مسافات التباعد المحددة في المعيار؟
ج: نعم يمكن تخفيض مسافات التباعد بناءً على دراسة هندسية مسببة، إلا أنه يتعين الحصول على موافقة كتابية من إدارة الهندسة مسبقاً.
س3: هل يمكن إجراء أي تعديلات على المعيار؟
ج: نعم يتم مراجعة المعيار بشكل دوري وإجراء أي تعديلات تستلزمها الظروف، غير أنه يتعين الموافقة الرسمية من إدارة الشركة قبل إصدار أي تحديثات.
خاتمة
يهدف هذا المعيار إلى توحيد متطلبات تصميم وتنفيذ خطوط النقل الجوية بما يضمن الجودة والأمان والامتثال للمعايير الفنية. كما يساهم في تحقيق استدامة أداء الشبكة على المدى البعيد. ويتوقع أن تساعد هذه المبادئ الواضحة جميع العاملين في الشركة على أداء مهامهم بكفاءة عالية.