Ak sa práve teraz pozriete von z okna, je veľmi veľká šanca, že tam v pozadí zbadáte tyč. Väčšina ľudí okolo nich prechádza každý deň bez toho, aby sa nad nimi zamysleli, ale tieto štruktúry sú v podstate tichými svalmi nášho moderného sveta. Sú primárnou chrbtovou kosťou našich nadzemných elektrických rozvodov a ich práca je oveľa zložitejšia ako len stáť na mieste. Musia podopierať ťažké krížové ramená, držať izolátory a držať vysokonapäťové-káble vysoko nad našimi hlavami, kde sú v bezpečí.
Keď inžinieri začnú pracovať na elektrickej sieti, majú veľmi špecifický kontrolný zoznam pre póly, ktoré si vyberú. V prvom rade potrebuje konštrukcia dostatočnú hrubú mechanickú pevnosť, aby zostala stáť, keď zasiahne masívna búrka. Zároveň musia dávať zmysel náklady, pretože sa vyrábajú vo veľkých množstvách a v ideálnom prípade by tyč mala byť schopná sedieť v živloch po celé desaťročia bez potreby výmeny.
Ak nie ste v tomto odvetví, všetky pravdepodobne vyzerajú ako základné piliere, ale v skutočnosti sú to špecializované nástroje vyrobené z veľmi odlišných materiálov v závislosti od miestneho prostredia a úrovní napätia, ktoré musia prenášať. Zvyčajne ich zoskupujeme do troch hlavných kategórií podľa toho, z čoho sú postavené, ktorými sú drevo, železobetón a kov.
Drevené palice
Drevené stĺpy
Drevo je pôvodný materiál používaný na elektrické vedenie a existuje od samého začiatku telegrafu. V prvých dňoch elektrifikácie poskytovali lesy takmer nekonečnú zásobu vysokých, rovných stromov, ktoré boli prirodzene flexibilné. Táto flexibilita je v skutočnosti jednou z ich najlepších vlastností, pretože drevená tyč sa môže počas veternej búrky mierne kývať, namiesto toho, aby praskla ako krehká palica. Väčšina týchto palíc sa zbiera z ihličnatých stromov, ako je borovica alebo céder, a potom sa ošetria vysoko-chemickými konzervačnými látkami, ako je kreozot, aby zabránili hmyzu a hnilobe ničiť jadro.
To znamená, že v poslednej dobe naozaj nevidíte veľa nových drevených stĺpov, a to z niekoľkých veľmi praktických dôvodov. Po prvé, dodávka vysoko-kvalitného, dokonale rovného dreva už nie je to, čo bývala, čo vyhnalo cenu do bodu, kedy to nie vždy dávalo finančný zmysel. Je tu tiež realita, že drevo je organický materiál, takže je v podstate v neustálom boji proti životnému prostrediu. Aj keď použijete tie najlepšie dostupné chemické prostriedky, vlhkosť v pôde nakoniec vedie k hnilobe na základni a škodcovia ako termity alebo ďatle môžu zničiť dokonale pevný stĺp oveľa rýchlejšie, než by ste si mysleli. Kvôli týmto bolestiam hlavy s údržbou sa drevo väčšinou stáva minulosťou, ktorá sa vyskytuje hlavne v starších štvrtiach alebo odľahlých vidieckych oblastiach, kde nie je zaťaženie tak náročné. Stále fungujú dobre na rýchlu-nákladovú opravu, ale len zriedka sú prvou voľbou pre modernú mriežku navrhnutú tak, aby vydržala ďalších sto rokov.
Železobetónové stĺpy
Ak sa prechádzate modernou predmestskou štvrťou alebo rušnou mestskou ulicou, stĺpy, ktoré vidíte, sú takmer určite vyrobené zo železobetónu. Tie sa stali absolútnym štandardom modernej distribúcie energie, pretože ponúkajú fantastickú strednú cestu. Sú oveľa tvrdšie ako drevo, ale nie sú také drahé ako špeciálne oceľové veže.
Spôsob, akým sú postavené, je z inžinierskeho hľadiska skutočne skvelý. Výrobcovia nalievajú betón s vysokou{1}}pevnosťou do formy, ktorá už obsahuje zložitú klietku z oceľovej výstuže. Získate tak hotový výrobok, ktorý využíva najlepšie vlastnosti oboch materiálov. Betón skvele zvláda veľkú váhu zariadenia, zatiaľ čo oceľová výstuž poskytuje pevnosť v ťahu, aby stĺp nepraskol, keď vietor tlačí na drôty. Betón na rozdiel od dreva nehnije, nemôže sa vznietiť a hladný hmyz ho úplne ignoruje.
V typickom nastavení pre tieto póly, aobdĺžnikové oceľové priečne ramenoje priskrutkovaný v hornej časti, aby držal izolátory na mieste. Tento špecifický hardvér musí byť neuveriteľne odolný, pretože nesie plné napätie vodičov. Pretože sú tieto palice extrémne ťažké, ich inštalácia si vyžaduje veľa svalov a ťažkých strojov, ale kompromis-za to stojí. Keď je betónový stĺp v zemi, bez problémov vydrží päťdesiat alebo šesťdesiat rokov s takmer nulovou údržbou. Táto povaha „nastav a zabudni“ z nich robí najúspornejšiu voľbu pre väčšinu našich miestnych energetických sietí.
VICTORY Obdĺžnikové oceľové priečne rameno
Kovové tyče
Potom máme kovové stožiare, ktoré sú zvyčajne vyrobené z pozinkovanej ocele. Toto nie sú vaše každodenné susedské póly. Zvyčajne ich nájdete stojace vysoko pozdĺž diaľnic alebo prerezávajúce sa cez otvorené polia a fungujú ako vysokovýkonné-veže prenosu elektrickej energie. Pretože kov je oveľa pevnejší ako drevo alebo betón, tieto stožiare môžu byť postavené oveľa vyššie a môžu preklenúť oveľa dlhšie vzdialenosti medzi jednotlivými konštrukciami.
Kovové stĺpy sú však vážnou investíciou. Samotný materiál je drahý a nemôžete len vykopať dieru a pustiť ju do nej. Väčšina kovových stĺpov vyžaduje masívny-základ z liateho betónu, ktorý je vystužený ťažkými kotviacimi skrutkami. Stĺp je potom zdvihnutý pomocou žeriavu a priskrutkovaný k tejto základni. Aj keď sú vďaka tomu neuveriteľne stabilné, vysoké náklady na oceľ a{5}}náročná inštalácia znamená, že sú zvyčajne vyhradené pre vysokonapäťové vedenia 35 kV a vyššie.
Kedykoľvek máte čo do činenia s tými masívnymi rozpätiami, kde sa drôty tiahnu medzi podperami na stovky stôp, skutočne potrebujete obdĺžnikové oceľové priečne rameno, ktoré je špeciálne navrhnuté tak, aby zvládlo tento druh intenzívneho mechanického namáhania. Tieto kovové komponenty sú skonštruované tak, aby prežili úplne najhoršie poveternostné podmienky, aké si len viete predstaviť, vrátane vetra-silného hurikánu a silného nahromadenia ľadu, ktorý by ľahko zlomil drevený stĺp alebo by spôsobil rozpadnutie betónu. Aj keď si vyžadujú dlhodobú-pozornosť, aby zabránili hrdzi v priebehu desaťročí, ich čistá mechanická pevnosť z nich robí jedinú logickú voľbu pre chrbticu-prenosu energie na diaľku.
Urobiť správnu voľbu pre sieť
Prečo teda používame tri rôzne typy namiesto toho, aby sme vybrali len ten najsilnejší? Všetko závisí od konkrétnych potrieb projektu. Ak vediete nízkonapäťové- vedenie cez les, kde je veľa dreva a rozpočet je malý, drevená tyč môže byť úplne v poriadku. Ak však budujete novú mestskú infraštruktúru, ktorá musí byť bezpečná a spoľahlivá pre ďalšie tri generácie, vždy použijete železobetón. A pre veľké vedenia, ktoré presúvajú elektrinu po celej krajine, potrebujete surovú silu ocele.
Každý z týchto troch stĺpov hrá svoju vlastnú jedinečnú úlohu v masívnej, komplexnej sieti, ktorá udržuje naše svetlá zapnuté. Keď porozumiete materiálom a tvrdej technike, ktorá do nich vstupuje, je ľahké vidieť, že to nie sú len „palice v zemi“, ale v skutočnosti ide o vysoko vyvinutú súčasť moderného sveta. Môžu byť tiché a nehybné, ale bez špecifických predností, ktoré drevo, betón a kov prinášajú na stôl, by celá naša spoločnosť zostala v tme.