Ямар газрын нөхцөлд тохирох хамгийн сайн цахилгаан дамжуулах багана вэ?

Цахилгаан баганы материалыг газрын нөхцөл, орчны нөхцөлтэй уялдуулах

Газрын нөхцөлд шаардлагатай хүчин зүйлс цахилгаан баганы сонголт, дэд бүтцийн төлөвлөлтийг хэрхэн нөлөөлөх вэ

Ашиглалтын бамбай сонгохдоо инженерүүд налуу тогтвортой байдал, хэдий хэмжээний салхи тухайн газар нутагт нөлөөлж байгаа, тоног төхөөрөмж суурилуулах газар очих боломжтой эсэх зэрэг зүйлсийг харах шаардлагатай. Наад зах нь устахгүй, хөнгөн жинтэй материал шаардлагатай нарийн уулсанд ихэвчлэн шилэн шохойноос хийсэн найрмал бамбайнуудыг ашиглах нь эдгээр газруудад хүнд машин механизм ажиллах зай бага байдагтай холбоотой юм. Нөгөө талаас, таван замын газар нутагт илүү хямд модон ба стандарт цайрын бамбайнуудыг ихэвчлэн сонгодог нь тэдгээрийг ашиглах нь илүү хялбар байдаг. Өнгөрсөн жил гаргасан зарим судалгаагаар харахад, хөдөөгийн цахилгаан хангамжийн шугамын бараг гурван хоёрд нь компаниуд газрын байдал, цэвэршүүлийн нөхцөл байдалд тохирсон бамбайн материалыг буруу сонгосонтой холбоотой үүссэн.

Хөрсний бүрдэл, цаг агаарын нөлөөлөл, мод, ган, бетон ба найрмал бамбайнуудад газарзүйн тохиромж

Хөрсний хүчиллэгийн түвшин болон тохиромжтой шүүрлийн нөхцөл нь суурь байгууламжуудын цаг хугацаанд тэсвэртэй байдалд ихээхэн нөлөө үзүүлдэг. Дэмжлэгийн бүтэц, материалуудыг судлах үед бетон баганууд нь ихэвчлэн шилжих хандлагатай байдаг шороонд илүү сайн тэсвэрлэдэг. Эсрэгээр, найрмал материалын баганууд нь устөрөгчийн агууламж багатай элсэн цөл, тэнгисийн эргийн орчимд илүү сайн ажилладаг бөгөөд эдгээр нутаг дэвсгэрт уламжлалт сонголтуудад хэцүү байдаг. Галванчилсан ган баганууд далайн давсны нөхцөлд орших үед зууралдахаас сэргийлэхийн тулд онцгой хамгаалалт шаарддаг. Энэ нэмэлт хамгаалалт нь анхны үнэ дээр 15-20 хувь нэмэгдэл зардал өгдөг. Мэргэжилтнүүд далайн эрэг дээр жил ирээд 10 жилийн турш далайн усанд байнгын өртөх нөхцөлд найрмал баганууд нь ган багануудтай харьцуулахад ойролцоогоор гуравны нэгээр бага зууралддаг байна гэж ажигласан.

Цахилгаан дамжуулах баганы амьдралд орчны шавьж, чийг, идэвхжилтийн нөлөө

Шоргоолж идэвхтэй байдаг хэсэгт боловсруулаагүй модон багана нь ердийн тохиолдолд ойролцоогоор найман жилийн дараа хүч чадлаасаа талаар алддаг. Иймээс тогтмол химийн эмчилгээ хийх шаардлагатай болдог. Эдгээр эмчилгээ нь ерөнхийдөө эзэмших зардлыг хугацаа өнгөрөх тутам жилд ойролцоогоор 35 хувиар нэмэгдүүлдэг. Чийгшлийн хувьд тропикийн бүсэд бороо их ордог тул мод хурдан гнив. Судалгаа нь ийм бүсэд гнилт салхитай газраас харьцуулахад ойролцоогоор хоёр дахин хурдан явагддагийг харуулсан. Цайрсан баганууд өөр нэг асуудалтай тулгардаг. Хэт хурц шороотой газарт цайр хурдан идэгддэг. Үүнийг сааруулахын тулд инженерүүд багана бүрт тусгай өргөдөл өгөх анод суулгадаг. Байршил болон шорооны нөхцөлөөс хамааран эдгээр хамгаалалтын арга хэмжээнүүдийн засвар үйлчилгээний зардал багана тутамд жилдээ долоон зуун хорьноос нэг зуун ная хүртэл амтын доллар болж өсдөг.

Туршлага: Уулархаг ба тал хавтгай бүс нутгийн цахилгаан дамжуулах баганы ажиллагааны харьцуулалт

Ойролцоогоор 12,000 цахилгаан багана дээр 5 жилийн ажиглалтын өгөгдлийг судлахад бүс нутгийн хувьд ямар материал ашигласныг тодорхойлоход сонирхолтой зүйл гарч ирлээ. Нийлмэл материалтай баганууд Рокки уулсанд маш сайн тэсвэрлэж, 100-аас 92 нь хугацааны турш зогсож чадсан бол тэндхийн модон баганы амьдарч үлдэх магадлал зөвхөн 67% байсан. Харин Америкийн дунд хэсгийн элүүдийн хавтгай газарт бетон баганууд цахилгаан шарахад сталь багануудаас илүү тэсвэртэй байж, нийттэйгээ ойролцоогоор 40% -иар бага гэмтэлтэй байсан. Гэсэн хэдий ч тэдэнд тусгай хүнд жин шилжүүлэх тоног төхөөрөмж шаардагддаг байсан тул суурилуулагчид нэмэлт ажил хийх шаардлагатай болсон. Гэхдээ Аппалачийн уулс шиг хүрэхэд хэцүү газруудад компаниуд эдгээр модуль нийлмэл системийг ашигласнаар хэмнэсэн мөнгөний хэмжээ илүүтэй харагдаж байсан. Тус бүр нь суурилуулах зардлыг ойролцоогоор $2,800-иар бууруулсан нь ажилчид төхөөрөмжийн тусламжгүйгээр гараар нь угсардаг байсан.

Цахилгаан баганы цаг агаарын нөхцөлд тэсвэртэй байдал, үйлчилгээний шаардлага

Чийглэг ба нойтон цаг агаарт модон дамжуулах баганын урт хугацааны ажиллагаа

Агаарын чий ихтэй газруудад модон дамжуулах багана хурдан эвдэрдэг. 2023 оны Үндэсний хүнсний нийгэмлэгийн тайлангийн мэдээгээр, мод чийгийг шингээхэд 70%-иас дээш хурдаар гнил болон сөөргөө үүсдэг бөгөөд энэ нь маш хуурай газруудтай харьцуулахад илүү өндөр юм. Жишээлбэл, тэдэнтэй ойролцоо байгаа хаварсан нутагт цэвэрлээгүй модон багануудыг ерөнхийдөө 15-25 жилийн дараа солих шаардлагатай болдог. Энэ нь хуурай цаг агаарт багана байдаг хугацаанаас ойролцоогоор 40% бага юм. Креозот ба түүнтэй төстэй хамгаалагчид баганын үйлчилгээний хугацааг уртасгадаг ч, тэдгээрийг засвар үйлчилгээтэй байлгахад зардал гардаг. Чийглэг орчинд сайн ажиллуулахын тулд засвар үйлчилгээний бригад бүхэл баганатай тус бүрд жилд дунджаар 280 ам.доллар зарцуулдаг.

Хатангийн дамжуулах баганын идэвхитэй орчинд гарч буй исэлдэлтийн асуудал ба засвар үйлчилгээний шаардлага

Ган хоолойд суурилсан багана нь идэвхжүүлэгч орчинд тогтвортой байдалгүй, илүү их коррозид өртдөг. Тэнгисийн эргэн тойрон болон аж үйлдвэрийн бүсэд байрлах талбайд ган баганы хамгаалалтын цагаан хальс хурдан изэн зэрэгцэж, ерөнхийдөө 8-12 жилийн дараа солих шаардлагатай болдог. Давстай агаарт 15 жил байрласны дараа ган баганы бараг дөрөвний нэг нь гэмтлийн анхны шинж тэмдгийг үзүүлдэг. 2022 оны дэд бүтцийн тайлангийн мэдээллээр, шуналын бүсэд байрлах ган баганад найрлагатай харьцуулахад гурван дахин илүү ихээр шалгалт хийх шаардлагатай байдаг. Энэ нь эхэндээ хямдхан харагдаж болох ч цаг хугацаатай нь хамт үйлчилгээний зардал нэмэгддэг гэсэн үг юм. Ган баганы нийт амьдралын мөчлөгийн зардал нь анх худалдан авах үнээр тооцоолсон хэмжээнээс дунджаар 35%-иар илүү их байдаг.

Бетон ба Найрласан Баганууд: Цөөн үйлчилгээтэй байдал, суурилуулах нарийн төвөгшлөлийг тэнцвэржүүлэх

Улсын замын бетон баганууд нь шуурган үед маш сайн тэсвэртэй байдаг боловч газар чулуутай болох эсвэл хүрэхэд хэцүү байдалд ороход суурилуулахад маш хэцүү байдаг. Учир нь тус бүр нь 4,000-6,000 фунт жинтэй байдаг. Ийм үед шилэн ширхэгээр баталгаажсан полимер эсвэл FRP найрлагат баганууд нь ашигтай байдаг. Эдгээр хөнгөн хувилбарууд нь бетоноос ойролцоогоор 80% хөнгөн бөгөөд метал баганууд шиг исэлддэггүй. Гэсэн хэдий ч анхны үнэ нь ган багануудаас ойролцоогоор 25% илүү өртөгтэй байдаг. Гэхдээ бодит талбайн үзүүлэлтийг авч үзвэл өөр яриа гардаг. Хоёр арван жилийн турш усны доогуур үлдэх хандлагатай бүсэд суурилуулсан тохиолдолд эдгээр FRP багануудыг традицийн материалуудтай харьцуулахад ойролцоогоор 60% бага засвар хийх шаардлагатай байдаг. Энэ нь эхний үнэ их өндөр мэт санагдаж болох ч олон компаниуд урт хугацааны хэмнэлт нь практик хувьд хурдан нөхөж чаддаг гэж ойлгодог.

Цахилгаан багана дизайны хувьд элсэрхийг дагуулсан бүс ба хатуу цаг агаарын тэсвэрт чанар

Далайн давсныг даах чадвар: Цахилгаан баганууд далайн эрэг орчимд хэрхэн ажилладаг вэ

Цэвэр усны хүрээнд давсны усанд тэсвэртэй байгууламжийн багана шаардлагатай. Бетон баганууд нь элссэнд тэсвэртэй тул эдгээр бүс нутагт доминант байдаг. Гэсэн хэдий ч жин ихтэй байдгаас суурилуулах ажиллагаа хүндрэлтэй болдог. Нийлмэл (FRP) баганууд нь ижил бат бөх чанартай, хөнгөн орлуулга сонголт болдог бөгөөд давс нь шилэн ширмийн материалд бараг нөлөөлдөггүй.

Ислэлтийн эсрэг тэмцээн: Нийлмэл (FRP) эсрэг ган байгууламжийн баганууд

Ган баганууд далайн хорхойд өртөхөөс хамгаалах зориулалттай давхаргатай байх шаардлагатай бөгөөд анхны зардалд 15–20% нэмэгддэг (2023 оны Салбарын тайлан). Давсны нөхцөлд ган нь FRP нийлмэл бодисоос 3 дахин хурдан хугардаг. FRP-ийн металл бус бүтэц нь цэврүүний эрсдэлийг бүрэн арилгаж, бүтцийн бат бөх чанарыг олон жилийн турш хадгалж чаддаг.

Тогтвортой байгууламжийн багануудыг царай үерийн эсрэг бэхжүүлэх

Салхины эрчимтэй шуурга дууссанаар хийн бүтээгдэхүүнээс хийсэн баганы тэсвэрт чанар нь илэрхий болсон. 2023 оны Гольфын эргийн бүсэд суурилуулсан FRP баганы судалгаа нь Ангилал 4-ийн циклоны дараа 92% нь гэмтэлгүй үлдсэн бол, харьцуулахад уламжлалт материалын баганы амьдарч үлдсэн нь зөвхөн 67% байв. Уян хатан загвар нь хэтэрхий сайрхан салхинд хугарахгүй муруйх боломжийг олгоно.

Зардлын шинжилгээ: Бат бөх баганы өндөр анхны хөрөнгө оруулалт vs. Хугацаа хязгаартай хэмнэлт

Хийн бүтээгдэхүүнээс хийсэн багана нь модон баганаас анхны үедээ 40–60% илүү үнэтэй ч гэсэн хугацаа хязгаарт зардлыг бууруулдаг. Таван жилийн турш далайн эрэг орчмын хэсэгт хийгдэх засвар үйлчилгээний зардал 75%-иар буурдаг нь коррозид өртөхгүй, засвар хийх шаардлага бага байдагтай холбоотой. Энэ нь FRP баганыг 12–15 жилийн үйлчилгээний дараа өртөгтэй өрсөлдөх чадвартай болгодог.

Алслагдсан, хүнд нөхцөл байдал дахь суурилуулалтын бэрхшээлийг давах

Ногоон бүс, ой, алслагдсан хөдөөгийн бүсэд хандах, суурилуулах асуудал

Нийтийн ашиглалтын багануудыг чигээнд эсвэл нягт ойд суурилуулах нь тогтворгүй газар болон хүндрэлтэй хандах цэгүүдтэй ажиллах үед ихээхэн толгой хөдлөлтөд оруулдаг. Чигээний шорооны нойр байдал нь баганууд удаан хугацаанд налуухай болохоос сэргийлэхийн тулд суурилуулагчид спираль зуурас эсвэл бусад тусгай суурь системийг ашиглах шаардлагатай болгодог. Уулархаг бүс нутагт байдал илүү нарийн болж, чулуулаг нь шахах ажлыг хүнд болгодог бөгөөд хүнд машин механизмыг ийм алслагдсан байрлалд аваачих нь заримдаа бараг боломжгүй болдог. Өнгөрсөн жилийн алслагдсан бүс нутгийн дэд бүтцийн талаарх тайлангийн мэдээгээр, хөдөөгийн энерги хэрэглэх төслүүдийн гурван хоёр нь нарийн байршлаас үүдэлтэй суурьтай холбоотой асуудлуудад тулгардаг. Эдгээр суурилуулалтын төлөвлөгөөний хичнээн сайн боловсролтой ч байсан энэ асуудал дахин дахин давтагддаг.

Хөдөөгийн нийтийн ашиглалтын багануудыг байршуулахад логистикийн саад болон тоног төхөөрөмжийн хязгаарлалт

Нүүрс, төмөр буюу бетон шоргоолж шиг хүнд материал зэвсэг замгүй газарт тээвэрлэх нь хотын төслүүдтэй харьцуулахад зардлыг 40%-иар нэмэгдүүлдэг. Нисвэрт талбайнууд дээр ихэвчлэн ашигладаг нисдэг онгоцны татлага нь цагт дунджаар 1,200 ам.долларын өртөгтэй байдаг тул хөнгөн жинтэй орон тооноос хамаарах нь маш чухал болдог. Олон хөдөөгийн талбайд уламжлалт багана суурилуулахад шаардлагатай хүнд машин механизмын дутагдалтай байдаг.

Яагаад хөнгөн жинтэй найрмал (FRP) баганууд хүргэхэд хэцүү байршлын хувьд тохиромжтой вэ

FRP ашигт төмөр замын баганууд нь сталь багануудаас ойролцоогоор 70 хувиар хөнгөн байдаг тул машины явж чадахгүй болох улсын цэнгэлдэх, хамгаалалтын газрууд зэрэг хязгаарлагдмал газруудад багийн ажилчид тэдгээрийг гар чөлөөтэй зөөж авч явах боломжтой. Эдгээр багананы модуль бүтэц нь тэдгээрийг шууд суурин дээр нь холбож цуглуулах боломжийг олгох тул том хэмжээтэй тээврийн хэрэгсэл ашиглах тусгай зөвшөөрлийг авах асуудал гарахгүй. Модон баганууд нь чийглэг ойд хортон хорхойноос эвдэгдэж, хурдан гниж эхэлдэг. Иймээс FRP баганууд холынхон орших бүс нутгуудад илүү тохиромжтой байдаг нь заримдаа гэмтсэн баганыг засварлах, мөн түүнийг бүрэн солихын тулд долоо хоног ороход ч хүрэхгүй байдаг.

Ирээдүйд бэлэн шийдэл: Нийлмэл ба ухаалаг ашигт төмөр замын баганы инноваци

Нийлмэл материал болон Интернет зүйлсийг (IoT) хэрэглэсэн загварчлал нь цахилгаан, холбооны сүлжээний байгууламжийн асуудлыг хэрхэн шийдвэрлэхийг дахин тодорхойлж байна. Газрын байршлаас хамааран тохируулах чадварыг бодит цагийн хяналттай хослуулснаар эдгээр шийдлүүд нь одоогийн цахилгаан сүлжээний шаардлагатай зэрэгцээ ирээдүйн тэсвэрт чадлын хэрэгцээг хангаж чаддаг.

Шилэн шүүсээр хийсэн (нийлмэл) дамжуулах баганы давуу тал нь янз бүрийн газрын нөхцөлд

FRP дамжуулах багана нь хуучин загварын материалтай харьцуулахад илүү сайн ажилладаг. Бид энд чулуутай газар, болоттой нутаг дэвсгэр зэрэг жирийн бетон баганыг сууруулахад маш хэцүү байдаг газруудын талаар ярьж байна. FRP баганы жин нь ойролцоогоор 40%-иар бага учраас багажны ажилчид тэдгээрийг сууруулахдаа ихээхэн хялбаршдаг. Мөн эдгээр баганууд далайн ус эсвэл химийн бодисын нөлөөнд орсон ч цоордоггүй, гнидэггүй тул тэдгээрийн ашиглалтын хугацаа тав, үйлдвэрлэлийн бүсийн ойролцоо илүү урт байдаг. 2023 онд хийгдсэн бодит туршилтанд нэгэн сонирхолтой үр дүн гарсан. Усны түвшин 15 жилийн турш тогтвортой өөрчлөгдөж байсан ч FRP баганууд анхны хүч чадлын 98% хадгалж чадсан бол харин ижил туршилтанд оролцсон ган баганууд ижил хугацаанд коррозийн улмаас бүтцийн тогтвортой байдлын дөрөвний нэгийг алдсан. Ийм тэсвэрт чадвар нь хүйтэн цаг агаарт ажиллаж буй байгууллагуудад урт хугацаанд мөнгө хэмнэх боломжийг олгодог.

Талын нотолгоо: Усны шавь болон цаг агаарын хил хязгаарт үл хөдлөх байршилтын бага алдагдлын түвшин

АНУ-ын зургаан ялгаатай төвийн цаг агаарын муу нөхцөл байдлын бүсэд гурван настны модон багануудад харьцуулан FRP баганууд нь гэнэтийн тээврийн дараах сэргээгдэх бичигт зөвхөн 28% - ийн хувьд гэмтэж байсан. Шалтгаан нь? Эдгээр найрмал материалууд хүчтэй салхи, борооны үед задрахаас өмнө 10 градусын хүрээнд нугалах чадвартай байдаг бөгөөд энэ нь ердийн модоор хийсэн баганууд хийж чадахгүй зүйл юм. Харин цайр, бетон баганууд дарагдаж трещин үүсгэдэг нь тэдгээр нь огт нугалах чадваргүй байдагт оршдог. Иймээс FRP баганууд нь хүчтэй салхинд цахилгаан хангамжийн байгууламжуудыг ихэвчлэн гэмтээдэг бүс нутгуудад илүү тохиромжтой байдаг.

Дараагийн үеийн ухаалаг баганууд: Бодит цагт газрын гадаргуу болон бүтцийн хяналтыг хийхийн тулд IoT сенсоруудыг нэгтгэх

Энэ үед олон цахилгаан дамжуулах багана таталтын гажуудлыг хэмжих багаж, чийгийн мэдрэгчтэй бөгөөд мэдээллийг ойролцоогоор 15 секунд тутамд сүлжээний менежерт илгээдэг. Үүний давуу тал нь урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээ боломжит болсон юм. 2024 оны Сүлжээний Тэсвэрт чадварын тайлангийн мэдээллээр энэ технологийн тусламжтайгаар цасны хурдас, мөсөн хальс эрт үзэгдсэн нь цаг агаарын нөхцөлд хамааралтайгаар цахилгааны хангамжийн үерийг гуравны хоёроор бууруулсан. Үүнээс гадна эдгээр хяналтын систем нь баганы суурийн хойнох газрын шилжилтийг ч мөн хянах боломжийг олгодог. Баганы бүтэц үнэндээ ямар нэгэн гэмтэл авахаас хамаагүй их өмнө ажиллагсад эвдрэлийн талаар анхааруулга хүлээн авдаг.

Ихэнх асуултууд

Цахилгаан дамжуулах баганы үндсэн материалууд юу вэ?

Цахилгаан дамжуулах баганы үндсэн материалуудад мод, ган, бетон болон шилэн ширмээр бэхэлсэн полимер (FRP) зэрэг найрмал материалыг оруулна.

Орчны нөхцөлүүд цахилгаан дамжуулах баганы материал сонголтонд хэрхэн нөлөөлөх вэ?

Газрын байршил, хөрсний найрлага, чийгшил, цаг агаарын нөхцөл, давсны агууламж зэрэг орчны хүчин зүйлс дамжуулах шугамын баганы материал сонгоход нөлөөлдөг. Жишээ нь, нийлмэл материал (композит) багана нь жингээрээ хөнгөн тул уулархаг бүс нутагт илүү тохиромжтой байдаг бол бетон багана нь газар хөдлөлтийн бүсэд тохиромжтой.

Ямар ямар материалтай дамжуулах шугамын баганы амьдралын хугацаа хэд вэ?

Модон багана нь чийглэг цаг агаарт ерөнхийдөө 15-25 жил амьдардаг бол нийлмэл материалтай багана нь 60-80 жил хүртэл амьдарч чадна. Ган баганыг тогтмол сайжруулах шаардлагатай бөгөөд орчны нөхцөлөөс хамааран ойролцоогоор 30-50 жил амьдардаг бөгөөд бетон багана нь 70 жил эсвэл түүнээс дээш хугацаа амьдарч чадна.

Холынхон, хүнд нөхцөл байдлын бүс нутагт яагаад нийлмэл (FRP) баганыг илүүд үздэг вэ?

Нийлмэл (FRP) баганыг холынхон, хүнд нөхцөл байдлын бүс нутагт жингээрээ хөнгөн, бат бөх, исэлдэхээс хамгаалагдах чадвар сайтай тул илүүд үздэг. Их хэмжээний машин механизмгүйгээр хялбархан тээвэрлэн суурилуулж болох тул хүрэхэд хэцүү газруудад маш тохиромжтой.

IoT-тэй цахилгаан багана ашиглснаар ямар давуу талтай вэ?

IoT-тэй цахилгаан баганууд нь бодит цагт хяналт тавих боломжийг олгох бөгөөд иймд урьдчилан сэргийлэх засвар, бүтцийн асуудлыг эрт үед нь илрүүлэх боломжийг хангана. Энэ технологи нь цахилгааны таслалтыг бууруулах, дэмжих шугам барилга байгууламжийн тэсвэрт чадлыг сайжруулахад тусалдаг.