בקווי חשמל עיליים או בתחנות משנה, חומרה המשמשת להשעיית מוליכים ומעצי ברקים ממבודדים, או להשעיית בולמי ברקים ממגדלים, מכונה חומרת מתלה. זה ידוע גם בתור תמיכהחומרת כבל סיב אופטיאו מהדקי השעיה (לצורך עקביות, יכונו להלן ביחד "מהדקי השעיה"). מתקנים מודרניים משתמשים יותר ויותר מתמחיםמהדקי השעיה סיביםומהדקי השעיה סיבים אופטייםלצד מערכות מתלה מוליכים מסורתיות.
מבנה בסיסי של מהדקי השעיה
מהדק מתלה מורכב בדרך כלל מגוף מהדק, לוחית לחץ (כולל ברגי הידוק) וסיכה R-. איור 2-1 מציג מהדק מתלה סטנדרטי, המכונה גם מהדק מתלה מקביל-. עקרון הפעולה שלו כרוך בשימוש בשני ברגי U כדי להדק את לוחית הלחץ, מהדק את המהדק בתוך גוף המהדק.
איור 2-1: תמונה בפועל של מהדק כבל עילי סטנדרטי
איור 2-2 מציג שתי תצורות נוספות של מהדקי מתלים. המבנים הבסיסיים שלהם דומים לאלה של מהדקי השעיה סטנדרטיים. מהדק ההשעיה של צלחת מתלה הקערה-משלב צלחת מתלה-הראש על מהדק ההשעיה של צלחת המתלה. מהדק ההשעיה של צלחת המתלה בצורת U- מוסיף לוחית מתלה בצורת U למהדק המתלה של לוח המתלה המקביל.
איור 2-2 תמונות בפועל של מהדקים עיליים
(א) CGU-XXX Clamp Overhead (עם קערה-לוחית מתלה ראש); (ב) CGU-XXX מהדק עילי (עם לוחית קולב בצורת U-)
מארז מהדק כבלים
מהדקי תיל ולוחות לחץ מיוצרים בדרך כלל מברזל יצוק, סגסוגת אלומיניום, או נוצרים על ידי הטבעה של לוחות פלדה. מוליכים וחוטי הארקה ממוקמים בתוך תעלת המהדק, שרדיוס העקמומיות שלו צריך לעלות על פי שמונה מקוטר המוליך התלוי.
(1) מהדקי תיל עשויים מברזל יצוק מזויף.מוליכים העשויים מברזל יצוק מחושל יוצרים מעגל מגנטי סגור סביב המוליך. אפילו עם התנגדות מגנטית מינימלית, שדות מגנטיים מתחלפים מזרם AC מעוררים הפסדי היסטרזה ומייצרים חום, מה שמעלה את טמפרטורת המוליך. חימום מוליכים מפחית את החוזק המכני, ובכך מגביל את יכולת ההולכה. לפיכך, בעוד מלחצי מוליכי ברזל (או פלדה) מציעים השקעה ראשונית נמוכה, הם מגדילים את הפסדי הקו ואת עלויות התפעול השנתיות.
(2) מהדקי השעיה מוטבעים בלוח פלדהכולל גוף שנוצר על ידי הטבעה של לוחות פלדה, ומבטל את הצורך בצלחת מתלה. נקודת ההשעיה ממוקמת מעל ציר המוליך, כאשר ברגי U-מותקנים כלפי מעלה, מה שמקל על הבנייה. סוג זה מציע יתרונות כמו תהליכי ייצור פשוטים, מחזורים קצרים, שיעורי תפוקה גבוהים, עיצוב קל משקל ופחות רכיבים. הוא מתאים להתקנת-מוליכי אלומיניום בליבת אלומיניום ומוליכי אלומיניום עם חתכים קטנים עד בינוניים.
(3) מהדקים עשויים מסגסוגת אלומיניום.מהדקי מתלים מסגסוגת אלומיניום זוכים כעת לקידום נרחב בשל תכונות -חיסכון באנרגיה, יכולות אנטי-הולציה ועיצוב קל משקל.
לוחית הידוק
לוח ההידוק מנצל את כוח ההידוק שנוצר על ידי הידוק ברגי U- כדי לאחוז היטב את המוליך ואת חוט ההארקה.
סיכת-סיום סגור (R-Pin)
פינת הקצה- הסגורה, המכונה גם פינת R-, היא רכיב שנועד למנוע שחרור של ברגים.
סוגים ודוגמאות של מהדקים עיליים
סוגי מלחציים עיליים
איור 2-3 ממחיש את הסיווג של מהדקים עיליים. ההתאמה בין מספרי הייעוד לעומסי השבירה הנומינליים של מהדקים עיליים מוצגת בטבלה 2-1.
איור 2-3 ייעוד דגם של מהדקי השעיה
בתקן החדש, דגמי מהדק מתלים מתחילים ב-"X". התקן הישן אסר על 'X' ובמקום זאת השתמש ב-"C". כיום יצרנים מעסיקים את שני הכינויים.
טבלה 2-1 התאמה בין ספרות ייעוד לעומסי שבירה נומינליים
דוּגמָה:CGU-3 מהדק ההשעיה: "C" מציין מהדק ההשעיה; "G" מציין סוג קבוע; 'U' מציין עם U-bolt; "3" מציין את מספר השילוב. בהתייחס לטבלה 1-4 או לקטלוגים של מוצרי חומרה, הוא מתאים לקוטר של חוט תקוע מאלומיניום של 16.0-18.0 מ"מ וקוטרים של חוטי אלומיניום עם ליבת פלדה של 13.0-14.5 מ"מ.
CGU-5A מהדק מתלה מציין מהדק מתלה קבוע בריח U-. האות הנוספת "A" בעקבות השילוב מספר "5" מציינת שהיא כוללת צלחת מתלה עם ראש קערה.
XTS-2A מהדק מתלה: "X" מציין מהדק מתלה, "T" מציין שימוש בחוט מגשר, המספר '2' מציין את מספר שילוב החוטים (קוטר חוט), ו-"A" מציין שהוא כולל צלחת מתלה עם ראש קערה.
דוגמאות לדגם מהדק מתלה
לפי DL/T 683-2010, דוגמאות לדגם מהדק מתלה מוצגות בטבלה 2-2.
טבלה 2-2 דוגמאות לדגם מהדק מתלה
מערכות מתלה לכבלים סיבים אופטיים מיוחדים
תשתית טלקומוניקציה מודרנית המשולבת במערכות העברת חשמל דורשת מומחיםמלחציים מתלים עבור כבלים סיבים אופטיים. אלה כוללים:
(1) מלחציים מתלים ADSS
ADSSמלחציים מתלים(הכל-תומכים בעצמי דיאלקטרי-) תוכננו במיוחד לכבלים-תומכים בעצמם של סיבים אופטיים שאינם מכילים רכיבים מתכתיים. אֵלֶהמהדקי מתלה כבל אווירלספק תמיכה מאובטחת תוך התאמה לתכונות המכניות הייחודיות של כבלים דיאלקטריים. העיצוב מבטיח ריכוז מתח מינימלי על כיסוי הכבל ושומר על מרווח מתאים ממוליכים מופעלים.
(2) מהדקי השעיה OPGW
מלחציים מתלים OPGW(Optical Ground Wire) מתוכננים עבור כבלים המשלבים אלמנטים סיבים אופטיים עם פונקציונליות של חוטי הארקה. אֵלֶהמלחצי מתחחייב לספק גם הארקה חשמלית וגם הגנת סיבים, המחייבים עיצובים מיוחדים המונעים מתח של סיבים תוך שמירה על המשכיות חשמלית.
(3) מהדקי השעיה סליליים ומפורמים מראש
מלחציים מתלים סלילנייםהשתמש במוטות סליליים מעוצבים מראש שאוחזים בכבל באמצעות חלוקת מתח אלסטי לאורך הכבל.מהדקי השעיה מוכנים מראשמציעים יתרונות משמעותיים הכוללים:
- אין נזק מכני למשטח הכבל
- חלוקת מתח אחידה
- התקנה מהירה ללא כלים מיוחדים
- מאפייני שיכוך רעידות משופרים
- אחיזה-מתאמת עצמית בתנאי עומס משתנים
המהדק השעיה מעוצב מראשעיצוב יעיל במיוחד עבורמהדק מתלה סיבים אופטייםיישומים שבהם שלמות הכבלים היא קריטית. מהדקים אלה כוללים מוטות שריון סליליים העוטפים את הכבל, מחלקים עומסים מכניים באופן שווה ומגנים מפני נזקי רטט אאוליים.
דרישות לתפסי השעיה בקווי הפעלה וניתוח תקלות
(א) דרישות טכניות
דרישות טכניות עבור מהדקי מתלה חייבות לעמוד בהוראות DL/T 756-2009 "מהדקי מתלים".
(1)תנאים טכניים כלליים עבור מהדקי מתלה יתאימו ל-GB/T 2314-2008 וייוצרו על פי שרטוטים מאושרים בהתאם לנהלים שנקבעו.
(2)התכנון ימזער את ההשפעה של מיקרו-רעידות על מוליכים וחוטי הארקה. מהדקים יציגו מאפיינים דינמיים נוחים, עם גופים מסתובבים בחופשיות ואינרציה סיבובית מינימלית ביחס לציר הציר.
(3)הפסדי אנרגיה חשמלית עקב היסטרזיס וזרמי מערבולת יצטמצמו למינימום.
(4)רדיוס העקמומיות של תעלת המוליך בגוף המהדק לא יפחת מפי 8 מקוטר המוליך או חוט ההארקה.
(5)קיים מספיק שטח מגע בין המהדק לבין חוט המוליך/הארקה כדי למזער נזק למוליך שנגרם כתוצאה מזרמים קצרים במעגל.-
(6)משטחים במגע עם מוליכים או חוטי הארקה, כגון תעלות מוליכים ופסי הידוק, יהיו חלקים ושטוחים, ללא כתמים, בליטות או פגמים שעלולים לגרום לשחיקה של המוליכים.
(7)המבנה יקל על פעולות עבודה בזמן אמת, ימזער את מספר הרכיבים ויאפשר התקנה או הסרה באמצעות כלי עבודה חיים.
(8)שני קצוות הגוף יהיו בעלי צורה מתרחבת חלקה, ולשני הקצוות של פסי ההידוק יהיו פרופילים מעוקלים חלקים.
(9)התכנון יתאים לתנאי התקנה שונים, לרבות מוליכים חשופים, חוטי הארקה או מוליכים עטופים בסרט שריון או פסי הגנה.
(10)ערך רדיוס החריץ ייבחר לפי טבלה 2-3.
טבלה 2-3 ערכי רדיוס חריץ עבור קליפות מהדק מוליכים (מ"מ)
(11)הממדים העיקריים כוללים אורך כולל, גובה כללי, מסה כוללת, זווית יציאה מקסימלית לכל צד גוף (בדרך כלל לא פחות מ-25 מעלות), זווית יציאה מינימלית (בדרך כלל לא יותר מ-3 מעלות, למעטזרוק מהדקי חוטלמרווחים גדולים), וזווית סיבוב מותרת של המתלה.
(12)עומס שבירה נומינלי, קוטר בורג מתלה (אוזן) ומרווח בורג ייבחרו בהתאם לטבלה 2-4. עבור מוליכים עם שטחי חתך של 300–400 מ"מ, עומס השבירה לא יפחת מ-60 קילו-ניין; עבור 630–720 מ"מ, לא פחות מ-80 קילוואן.
טבלה 2-4 עומס שבירה נומינלי של מהדקי מתלים
(ב) ניתוח כשל של מהדקי מתלה בקווי הפעלה
1. בלאי של מהדקי השעיה
הפינים של מהדקי ההשעיה יוצרים זוגות נעים עם רכיבים כגון לוחות מתלים וטבעות, היוצרים מגע נקודתי וקו בממשק. תנועה יחסית זו יוצרת לחץ מקומי מוגזם, המוביל לבלאי, שבר וכשל תפעולי שלאחר מכן.
סיבות ראשוניות:
(1)תחת כוחות הרוח, מתרחשת תנועה יחסית בין גוף המהדק לצלחת המתלה. צלחת המתלה מסתובבת בזווית קטנה סביב סיכת הציר של הגוף. בשל הדליקה של צלחת המתלה, היא פועלת כמו להב החותך לתוך הגוף, ומקטינה בהדרגה את שטח החתך -של סיכת הציר של הגוף. כאשר הבלאי מגיע לרמה מסוימת, המוליך או חוט ההארקה עלולים להתנתק מהדק המתלה תחת משקלו, ולגרום לתאונה.
(2)מהדקים גדולים מדי או מוליכים/חוטי הארקה לא מהודקים מספיק יוצרים תנועה יחסית תחת כוחות רוח או זרם ברק, מה שגורם לחיתוך המוליכים/חוטי ההארקה או להישרף. זה גורם לכך שהמוליך/חוט ההארקה מתנתק מהמהדק.
2. השפעת איכות ייצור המוצר ותנאי הסביבה
(1)כאשר נעשה שימוש ברכיבי פלדה, גלוון חם-ת לא תקני המיושם למניעת חלודה עלול להיכשל עקב זיהום סביבתי וקורוזיה קורונה במהלך הפעולה.
(2)סדקים הטמונים במבנה עצמו, או מתחים פנימיים הנובעים מתהליכי ייצור לא נאותים או טיפול בחום, עלולים להוביל לכשל עייפות לאחר פעולה ממושכת.
(ג) שיקולים מיוחדים עבור מערכות מתלה כבלים סיבים אופטיים
בעת התקנהמהדקי מתלה כבל אווירעבור יישומי סיבים אופטיים, יש לשקול מצבי כשל נוספים:
(1) נזק למעיל כבלים:התקנה לא נכונה של מהדק או כוח הידוק מוגזם עלולים לפגוע במעיל החיצוני של הכבל, ולחשוף אלמנטים של סיבים להתדרדרות סביבתית ולחדירת לחות.
(2) זן סיבים:מתח מכני מוגזם המועבר דרךמהדק מתלה לכבל סיבים אופטייםמערכות עלולות לגרום ל-אבדי כיפוף מיקרו או לשבירת סיבים, ולפגיעה בביצועים האופטיים.
(3) רטט-עייפות נגרמת: מהדקי השעיה סיביםחייב להפחית ביעילות את הרטט האאולי כדי למנוע נזקי עייפות הן למבנה הכבל והן לרכיבי הסיבים הפנימיים.מלחציים מתלים סלילנייםומהדק השעיה מעוצב מראשעיצובים מצטיינים ביישום זה בשל מאפייני שיכוך הרטט המעולים שלהם.
