پایه ها :
برای نگهداری سیم های هوایی از تیرهای چوبی و بتونی استفاده می گردد. ولی در موارد خاص مانند عبور از عرض رودخانه ها، تپه ها و مناطق کوهستانی که مسیرها طولانی و بلند می باشد از دکل های فلزی استفاده می شود. پایه های خطوط توزیع هوایی اغلب از نوع چوبی،آ بتونی و یا فولادی می باشد. از انواع دیگرپایه های مورد استفاده در شبکه های توزیع هوایی می توان به پایه های پیش تنیده، فیبر گلاس، کمپوزیت، فولادی و حتی آلیاژهای آلومینیومی اشاره کرد.
پایه مناسب باید توانایی تحمل نیرو های عمودی وافقی وارده را داشته باشد. نیروهای عمودی وارده به پایه ناشی از وزن سیم، یراق آلات، مقره و کنسول بوده و نیرو های افقی شامل کشش سیم، فشار باد و نیرو های ناشی از وزن هادی در نتیجه غیر یکنواخت بودن فاصله پایه از یکدیگر و زاویه انحراف خط می باشد.
پایه ها بر اساس نیروهای وارده بر آنها و بار گذاریشان به سه دسته زیر تقسیم می شوند :
1) پایه های تو خطی (میانی) : که همان پایه های میانی در یک خط مستقیم هستند.
2) پایه های کششی : تیر هایی که در نقاط زاویه و انحراف خط نصب می شوند.
3) پایه های انتهای خط : تیر هایی که در انتهای یک خط نصب می شوند نیروی کشش وارد بر آنها یک طرفه است.
1 ) پایه های چوبی :
پایه های چوبی به طور وسیع در سیم توزیع برق و خطوط راه آهن برقی و تلفن مورد استفاده قرار می گرفتند. در شبکه های فشار ضعیف و به طور کلی در شبکه های انتقال به صورت H (دوتایی) به کار می رفتند و اگر به استحکام و مقاومت بیشتری نیاز بود، از بازوها یا سیم هایی که به شکل x می باشد. به عنوان پشت بند (مهار) آنها استفاده می شد. امروزه استفاده از این پایه ها به مناطقی که امکان تردد وسایل نقلیه برای برپا کردن تیر های سنگین بتنی میسر نباشد محدود شده است پایه های چوبی دارای سه مزیت اساسی می باشند :
1 ) پایه های چوبی عایق طبیعی خوبی هستند.
2 ) در مناطقی که چوب فراوان می باشد ارزانتر تمام می شود.
3 ) به علت سبکی آنها حمل و نقلشان آسانتر است.
از معایب آن می توان به موارد زیر اشاره کرد :
1) آسیب پذیری در برابر عوامل جوی از جمله امکان آتش گرفتن آن در اثر رعد و برق و یا تخلیه جزیی مقره سوزنی با فازها.
2) پوسیدگی
3) تغییر شکل
پایه های چوبی معمولاً از چوب درختانی چون درخت سرو آزاد و درخت شاه بلوط، راش، ممرز، تبریزی، صنوبر، افرا، اکالیپتوس، انجیلی و درخت کاج به دلیل اینکه بایستی پایه ها راست و قوی و مخروطی شکل و بدون گره باشند، استفاده می شود. برای اشباع کردن چوب از روغن قطران خالص استفاده می شود. یعنی از قطران خالصی که از زغال سنگ بدست می آید. قطرانی که در حرارت کم استخراج شده باشند و آب موجود در روغن نباید از یک درصد حجم آن بیشتر باشد.
2) پایه های فلزی (فولادی) :
در جاهایی که قدرت و مقاومت زیادی نیاز می باشد و یا در مسیر هایی که امکان حمل و نقل پایه های سنگین مشکل بوده و چند تکه کردن پایه ها ضرورت داشته باشد از پایه های فولادی استفاده می شود. معمولاً پایه های به دو قسمت لوله ای و ساختمانی یا اسکلتی تقسیم می شوند. نوع لوله ای آن شامل چند قسمت لوله ای شکل با قطرهای مختلف که روی یکدیگر سوار می شوند، می باشند و نوع ساختمانی (اسکلتی) آن از چندین نبشی فولادی تشکیل شده که به یکدیگر پیچ یا جوش شده اند.
پایه های فلزی را می توان به طور مستقیم در زمین، یا داخل پایه ای که بتون ریزی شده و یا روی صفحه فلزی (فلنج) که با پیچ و مهره محکم می شود قرار داد.
این پایه ها در معرض حمله حشراتی مانند موریانه قرار نمی گیرند. عمر آن نسبتاً زیاد است. البته بایستی گالوانیزه باشند از امتیازات دیگر آن این است که می توان طول آن را به هر میزان که خواسته باشیم انتخاب کنیم بیشتر از این پایه ها بدلیل زیبایی و یکنواختی آنها در سیستم های روشنایی شهرها به منظور حفظ زیبایی شهر استفاده می شود.
3) پایه های بتونی :
امروزه پایه های بتونی جای پایه های چوبی و فولادی را گرفته اند. زیرا هم از نظر شکل ظاهری جالب تر و هم با دوامتر می باشند. این پایه ها سنگین ترند و حمل و نقل آنها گران تمام می شود ولی از نظر مکانیکی بسیار قوی می باشند و عمر بیشتری دارند به خصوص در جاهایی که عمر تیر چوبی بدلایل وجود مواد خورنده زمین کم می باشد. از تیرهای بتونی استفاده می شود.
تیرهای بتونی به دو دسته توپر و توخالی تقسیم بندی می شوند. نوع توپر آن از میله گرد های فلزی و بتون تشکیل شده است معمولاً بشکل H یا چهارگوش می باشد که پله هایی که در قسمت مادگی آن وجود دارد. از نظر بلندی به دسته 9 متر، 12 متر، و 15 متری و از نظر تحمل قدرت مکانیکی برای تیر های 9 متری به چهار دسته 200، 400، 600 و 800 کیلوگرم، برای تیر های 12 متری به پنج دسته 200، 400، 600، 800 و 1200 کیلو گرم و برای تیر های 15 متری به چهار دسته 400، 600، 800 و 1200 کیلو گرم نیرویی تقسیم می گردند. منظور از تیر بتونی 200 کیلوگرمی این است که نیروی مجازی که می توان بر روی تیر در 30 سانتیمتری از رأس تیر (تقریباً محل اتصال کراس آرم به تیر) به آن وارد کرد 200 کیلوگرم می باشد که 40 درصد نیروی نهایی تیر است. نوع توخالی آن بدین ترتیب ساخته می شود که میله گردهای مقاوم و بتون را در داخل محفظه مخروطی شکل می ریزند و سپس به وسیله یک ماشین مخصوص مناسبی برای مدت 10 تا 15 دقیقه آن را می چرخانند و این عمل باعث می شود که بتون به وسیله نیروی گریز از مرکز به طرف خارج فشرده گردد و داخل آن توخالی شود. تیرهای بتونی توخالی سبک تر از نوع توپر می باشند. تیرهای بتونی توخالی به شکل گرد می باشند.
گودبرداری جهت نصب پایه ها :
برای اینکه بتوان چاله تیر را با اندازه مناسب حفر نمود بایستی عوامل زیرا را در نظر گرفت:
1 ) اندازه طول و قطر تیر
2 ) جنس زمین
3 ) وزن و نیروهای کششی
قطر چاله بایستی با اندازه ای باشد که فضای کافی در هر طرف پایه جهت پر کردن اطراف آن و محکم نمودن آن و همچنین جهت مانور تیر و قرار دادن آن در طول خط وجود داشته باشد.
به طور کلی عمق چاله بایستی باندازه %10 طول کل تیر با فاصله 60 سانتیمتر باشد.
برای تیر 9 متری
برای تیر 12 متری
البته باید توجه داشت که عمق چاله در زمین های بسیار سخت و تخته سنگ ها لازم نیست به اندازه عمق چاله در زمین های خاکی باشد زیرا مقاومت آنها برای نگهداری تیر بیشتر است. همچنین برای نصب تیر در زمین های شنی (که اکثراً جنس زمین از شن است) و یا باتلاقی بایستی عمق چاله را بیشتر در نظر گرفت.
جنس زمین طبق استاندارد وزارت نیرو به سه دسته تقسیم می شود :
1 ) زمین های سست : این زمین ها شامل شن نرم، خاک رس، کود و لجن، سنگ ریزه ، خاک سست و یا ترکیبی از انواع این ها می باشد.
2 ) زمین های سفت : شامل خاک رس و شن به صورت خشک و سفت، شن سفت که نشت نکند. سنگریزه و خاک ریگ دار سفت (مخلوط با شن)، صخره سست، رسوب سخت، خاک شسته، رس آبی یا زرد، ریگ رسوب های سخت و یا ترکیبی از خاک های نامبرده و به اندازه های متفاوت می باشند.
3 ) زمین های سنگلاخی : در این زمین ها برای کندن چاله احتیاج به دینامیت یا کمپرسور می باشد و از تخته سنگ های سخت و یک پارچه تشکیل شده است.
ابعاد گودها
الف) برای تیرهای 9 متری و مهار فشار ضعیف :
برای پایه
برای مهار
برای پایه و مهار
ب) ابعاد گودها برای تیرهای 12 متری و مهار فشار قوی :
برای پایه
برای مهار
برای پایه و مهار
علت اینکه در موارد بالا اندازه طول گود بیشتر از عرض آن در نظر گرفته شده است برای این است که در صورت لزوم برای قرار دادن پایه در طول خط بتوان در چاله مانور داد.
طریقه نصب پایه در زمین :
بایستی پایه در وسط گود قرار داده شود تا اطراف آن را بتوان با سنگ لاشه پر کرد مثلاً برای تیر 9 متری که عمق گود آن 150 سانتیمترمی باشد. ابتدا حدود 40 سانتیمتر از گود را با سنگ لاشه پر کرده و سپس شروع به ریختن شفته آهک یا مخلوط آب و خاک می نماییم. به طوری که پس از پر کردن خلال و فرج بین سنگ لاشه ها حدود 10 سانتیمتر روی سنگ لاشه ها را بپوشاند. به همین ترتیب سه لایه پر می کنیم تا تمام گود پر گردد.
برای نگهداری سیم های هوایی از تیرهای چوبی و بتونی استفاده می گردد. ولی در موارد خاص مانند عبور از عرض رودخانه ها، تپه ها و مناطق کوهستانی که مسیرها طولانی و بلند می باشد از دکل های فلزی استفاده می شود. پایه های خطوط توزیع هوایی اغلب از نوع چوبی،آ بتونی و یا فولادی می باشد. از انواع دیگرپایه های مورد استفاده در شبکه های توزیع هوایی می توان به پایه های پیش تنیده، فیبر گلاس، کمپوزیت، فولادی و حتی آلیاژهای آلومینیومی اشاره کرد.
پایه مناسب باید توانایی تحمل نیرو های عمودی وافقی وارده را داشته باشد. نیروهای عمودی وارده به پایه ناشی از وزن سیم، یراق آلات، مقره و کنسول بوده و نیرو های افقی شامل کشش سیم، فشار باد و نیرو های ناشی از وزن هادی در نتیجه غیر یکنواخت بودن فاصله پایه از یکدیگر و زاویه انحراف خط می باشد.
پایه ها بر اساس نیروهای وارده بر آنها و بار گذاریشان به سه دسته زیر تقسیم می شوند :
1) پایه های تو خطی (میانی) : که همان پایه های میانی در یک خط مستقیم هستند.
2) پایه های کششی : تیر هایی که در نقاط زاویه و انحراف خط نصب می شوند.
3) پایه های انتهای خط : تیر هایی که در انتهای یک خط نصب می شوند نیروی کشش وارد بر آنها یک طرفه است.
1 ) پایه های چوبی :
پایه های چوبی به طور وسیع در سیم توزیع برق و خطوط راه آهن برقی و تلفن مورد استفاده قرار می گرفتند. در شبکه های فشار ضعیف و به طور کلی در شبکه های انتقال به صورت H (دوتایی) به کار می رفتند و اگر به استحکام و مقاومت بیشتری نیاز بود، از بازوها یا سیم هایی که به شکل x می باشد. به عنوان پشت بند (مهار) آنها استفاده می شد. امروزه استفاده از این پایه ها به مناطقی که امکان تردد وسایل نقلیه برای برپا کردن تیر های سنگین بتنی میسر نباشد محدود شده است پایه های چوبی دارای سه مزیت اساسی می باشند :
1 ) پایه های چوبی عایق طبیعی خوبی هستند.
2 ) در مناطقی که چوب فراوان می باشد ارزانتر تمام می شود.
3 ) به علت سبکی آنها حمل و نقلشان آسانتر است.
از معایب آن می توان به موارد زیر اشاره کرد :
1) آسیب پذیری در برابر عوامل جوی از جمله امکان آتش گرفتن آن در اثر رعد و برق و یا تخلیه جزیی مقره سوزنی با فازها.
2) پوسیدگی
3) تغییر شکل
پایه های چوبی معمولاً از چوب درختانی چون درخت سرو آزاد و درخت شاه بلوط، راش، ممرز، تبریزی، صنوبر، افرا، اکالیپتوس، انجیلی و درخت کاج به دلیل اینکه بایستی پایه ها راست و قوی و مخروطی شکل و بدون گره باشند، استفاده می شود. برای اشباع کردن چوب از روغن قطران خالص استفاده می شود. یعنی از قطران خالصی که از زغال سنگ بدست می آید. قطرانی که در حرارت کم استخراج شده باشند و آب موجود در روغن نباید از یک درصد حجم آن بیشتر باشد.
2) پایه های فلزی (فولادی) :
در جاهایی که قدرت و مقاومت زیادی نیاز می باشد و یا در مسیر هایی که امکان حمل و نقل پایه های سنگین مشکل بوده و چند تکه کردن پایه ها ضرورت داشته باشد از پایه های فولادی استفاده می شود. معمولاً پایه های به دو قسمت لوله ای و ساختمانی یا اسکلتی تقسیم می شوند. نوع لوله ای آن شامل چند قسمت لوله ای شکل با قطرهای مختلف که روی یکدیگر سوار می شوند، می باشند و نوع ساختمانی (اسکلتی) آن از چندین نبشی فولادی تشکیل شده که به یکدیگر پیچ یا جوش شده اند.
پایه های فلزی را می توان به طور مستقیم در زمین، یا داخل پایه ای که بتون ریزی شده و یا روی صفحه فلزی (فلنج) که با پیچ و مهره محکم می شود قرار داد.
این پایه ها در معرض حمله حشراتی مانند موریانه قرار نمی گیرند. عمر آن نسبتاً زیاد است. البته بایستی گالوانیزه باشند از امتیازات دیگر آن این است که می توان طول آن را به هر میزان که خواسته باشیم انتخاب کنیم بیشتر از این پایه ها بدلیل زیبایی و یکنواختی آنها در سیستم های روشنایی شهرها به منظور حفظ زیبایی شهر استفاده می شود.
3) پایه های بتونی :
امروزه پایه های بتونی جای پایه های چوبی و فولادی را گرفته اند. زیرا هم از نظر شکل ظاهری جالب تر و هم با دوامتر می باشند. این پایه ها سنگین ترند و حمل و نقل آنها گران تمام می شود ولی از نظر مکانیکی بسیار قوی می باشند و عمر بیشتری دارند به خصوص در جاهایی که عمر تیر چوبی بدلایل وجود مواد خورنده زمین کم می باشد. از تیرهای بتونی استفاده می شود.
تیرهای بتونی به دو دسته توپر و توخالی تقسیم بندی می شوند. نوع توپر آن از میله گرد های فلزی و بتون تشکیل شده است معمولاً بشکل H یا چهارگوش می باشد که پله هایی که در قسمت مادگی آن وجود دارد. از نظر بلندی به دسته 9 متر، 12 متر، و 15 متری و از نظر تحمل قدرت مکانیکی برای تیر های 9 متری به چهار دسته 200، 400، 600 و 800 کیلوگرم، برای تیر های 12 متری به پنج دسته 200، 400، 600، 800 و 1200 کیلو گرم و برای تیر های 15 متری به چهار دسته 400، 600، 800 و 1200 کیلو گرم نیرویی تقسیم می گردند. منظور از تیر بتونی 200 کیلوگرمی این است که نیروی مجازی که می توان بر روی تیر در 30 سانتیمتری از رأس تیر (تقریباً محل اتصال کراس آرم به تیر) به آن وارد کرد 200 کیلوگرم می باشد که 40 درصد نیروی نهایی تیر است. نوع توخالی آن بدین ترتیب ساخته می شود که میله گردهای مقاوم و بتون را در داخل محفظه مخروطی شکل می ریزند و سپس به وسیله یک ماشین مخصوص مناسبی برای مدت 10 تا 15 دقیقه آن را می چرخانند و این عمل باعث می شود که بتون به وسیله نیروی گریز از مرکز به طرف خارج فشرده گردد و داخل آن توخالی شود. تیرهای بتونی توخالی سبک تر از نوع توپر می باشند. تیرهای بتونی توخالی به شکل گرد می باشند.
گودبرداری جهت نصب پایه ها :
برای اینکه بتوان چاله تیر را با اندازه مناسب حفر نمود بایستی عوامل زیرا را در نظر گرفت:
1 ) اندازه طول و قطر تیر
2 ) جنس زمین
3 ) وزن و نیروهای کششی
قطر چاله بایستی با اندازه ای باشد که فضای کافی در هر طرف پایه جهت پر کردن اطراف آن و محکم نمودن آن و همچنین جهت مانور تیر و قرار دادن آن در طول خط وجود داشته باشد.
به طور کلی عمق چاله بایستی باندازه %10 طول کل تیر با فاصله 60 سانتیمتر باشد.
برای تیر 9 متری
برای تیر 12 متری
البته باید توجه داشت که عمق چاله در زمین های بسیار سخت و تخته سنگ ها لازم نیست به اندازه عمق چاله در زمین های خاکی باشد زیرا مقاومت آنها برای نگهداری تیر بیشتر است. همچنین برای نصب تیر در زمین های شنی (که اکثراً جنس زمین از شن است) و یا باتلاقی بایستی عمق چاله را بیشتر در نظر گرفت.
جنس زمین طبق استاندارد وزارت نیرو به سه دسته تقسیم می شود :
1 ) زمین های سست : این زمین ها شامل شن نرم، خاک رس، کود و لجن، سنگ ریزه ، خاک سست و یا ترکیبی از انواع این ها می باشد.
2 ) زمین های سفت : شامل خاک رس و شن به صورت خشک و سفت، شن سفت که نشت نکند. سنگریزه و خاک ریگ دار سفت (مخلوط با شن)، صخره سست، رسوب سخت، خاک شسته، رس آبی یا زرد، ریگ رسوب های سخت و یا ترکیبی از خاک های نامبرده و به اندازه های متفاوت می باشند.
3 ) زمین های سنگلاخی : در این زمین ها برای کندن چاله احتیاج به دینامیت یا کمپرسور می باشد و از تخته سنگ های سخت و یک پارچه تشکیل شده است.
ابعاد گودها
الف) برای تیرهای 9 متری و مهار فشار ضعیف :
برای پایه
برای مهار
برای پایه و مهار
ب) ابعاد گودها برای تیرهای 12 متری و مهار فشار قوی :
برای پایه
برای مهار
برای پایه و مهار
علت اینکه در موارد بالا اندازه طول گود بیشتر از عرض آن در نظر گرفته شده است برای این است که در صورت لزوم برای قرار دادن پایه در طول خط بتوان در چاله مانور داد.
طریقه نصب پایه در زمین :
بایستی پایه در وسط گود قرار داده شود تا اطراف آن را بتوان با سنگ لاشه پر کرد مثلاً برای تیر 9 متری که عمق گود آن 150 سانتیمترمی باشد. ابتدا حدود 40 سانتیمتر از گود را با سنگ لاشه پر کرده و سپس شروع به ریختن شفته آهک یا مخلوط آب و خاک می نماییم. به طوری که پس از پر کردن خلال و فرج بین سنگ لاشه ها حدود 10 سانتیمتر روی سنگ لاشه ها را بپوشاند. به همین ترتیب سه لایه پر می کنیم تا تمام گود پر گردد.
