Ako sada odvojite trenutak da pogledate kroz prozor, postoji velika šansa da ćete uočiti stub koji stoji tamo u pozadini. Većina ljudi prolazi pored njih svaki dan ne razmišljajući o njima, ali ove strukture su u osnovi tihi mišići našeg modernog svijeta. Oni su primarna okosnica naših nadzemnih vodova za distribuciju električne energije, a njihov posao je mnogo složeniji od samo mirovanja. Moraju poduprijeti teške ukrštene ruke, držati izolatore i držati-žice visokog napona daleko iznad naših glava gdje su bezbedne.
Kada inženjeri počnu raditi na električnoj mreži, imaju vrlo specifičnu kontrolnu listu za stupove koje odaberu. Prvo i najvažnije, konstrukciji je potrebna dovoljna sirova mehanička čvrstoća da ostane stajati kada udari velika oluja. U isto vrijeme, trošak mora imati smisla jer se proizvode u ogromnim količinama, a u idealnom slučaju, stub bi trebao biti u stanju da stoji u elementima decenijama bez potrebe za zamjenom.
Ako niste u industriji, svi oni vjerojatno izgledaju kao osnovni stupovi, ali oni su zapravo specijalizirani alati napravljeni od vrlo različitih materijala u zavisnosti od lokalnog okruženja i nivoa napona koji treba da nose. Obično ih grupišemo u tri glavne kategorije na osnovu čega su izgrađeni, a to su drvo, armirani beton i metal.
Drveni stubovi
Drveni stubovi
Drvo je izvorni materijal koji se koristi za električne vodove, a postoji od samog početka telegrafa. U ranim danima elektrifikacije, šume su pružale gotovo beskonačne zalihe visokih, ravnih stabala koja su bila prirodno fleksibilna. Ova fleksibilnost je zapravo jedna od njihovih najboljih osobina jer se drveni stup može lagano ljuljati tokom oluje umjesto da pukne kao krhki štap. Većina ovih stubova se beru od četinara kao što su bor ili kedar, a zatim se tretiraju teškim- hemijskim konzervansima kao što je kreozot kako bi se spriječile bube i trulež da unište jezgro.
Međutim, u posljednje vrijeme zaista ne vidite mnogo novih drvenih stubova iz nekoliko vrlo praktičnih razloga. Kao prvo, ponuda visoko-kvalitetnog, savršeno ravnog drveta jednostavno nije ono što je nekada bila, što je dovelo cijenu do tačke u kojoj nema uvijek financijskog smisla. Postoji i realnost da je drvo organski materijal, pa je u suštini u stalnoj borbi protiv životne sredine. Čak i kada koristite najbolje dostupne hemijske tretmane, vlaga u tlu na kraju dovodi do truljenja u podnožju, a štetočine poput termita ili djetlića mogu uništiti savršeno čvrst stup mnogo brže nego što mislite. Zbog tih glavobolja pri održavanju, drvo uglavnom postaje prošlost, uglavnom u starijim naseljima ili udaljenim ruralnim područjima gdje nisu toliko zahtjevna električna opterećenja. Oni i dalje dobro funkcioniraju za brza, jeftina-popravka, ali rijetko su prvi izbor za modernu mrežu dizajniranu da izdrži narednih sto godina.
Armirano betonski stubovi
Ako hodate modernim prigradskim kvartom ili prometnom gradskom ulicom, stubovi koje vidite su gotovo sigurno od armiranog betona. Oni su postali apsolutni standard za modernu distribuciju električne energije jer nude fantastičnu sredinu. Oni su mnogo čvršći od drveta, ali nisu ni blizu skupi kao specijalizovani čelični tornjevi.
Način na koji su oni izgrađeni je zapravo prilično kul iz inženjerske perspektive. Proizvođači ulijevaju beton visoke{1}}vrste u kalup koji već sadrži složeni kavez od čelične armature. To vam daje gotov proizvod koji koristi najbolja svojstva oba materijala. Beton odlično podnosi veliku težinu opreme koja se spušta na dole, dok čelična armatura pruža vlačnu čvrstoću kako bi spriječio pucanje stupa kada vjetar gura žice. Za razliku od drveta, beton ne truli, ne može se zapaliti, a gladni insekti ga potpuno ignorišu.
U tipičnoj postavci za ove stupove, apravougaona čelična poprečna rukaje pričvršćen pri vrhu kako bi izolatori bili na mjestu. Ovaj specifični hardver mora biti nevjerovatno čvrst jer nosi punu napetost provodnika. Budući da su ovi stubovi izuzetno teški, zahtijevaju mnogo mišića i teške mašine za ugradnju, ali kompromis je-vrijedan toga. Jednom kada je betonski stub u zemlji, lako može trajati pedeset ili šezdeset godina uz gotovo nulto održavanje. Ova priroda "postavi i zaboravi" čini ih najekonomičnijim izborom za većinu naših lokalnih energetskih mreža.
VICTORY pravougaona čelična prečka
Metalni stubovi
Zatim imamo metalne stubove, koji su obično izrađeni od pocinkovanog čelika. Ovo nisu vaši svakodnevni komšijski stubovi. Obično ćete ih naći kako stoje uz autoputeve ili seku kroz otvorena polja, djelujući kao-teški prijenosni tornjevi za električnu mrežu. Budući da je metal mnogo jači od drveta ili betona, ovi stupovi se mogu izgraditi mnogo viši i mogu se protezati na mnogo veće udaljenosti između svake strukture.
Međutim, metalni stubovi su ozbiljna investicija. Sam materijal je skup i ne možete samo iskopati rupu i ubaciti ih. Većina metalnih stubova zahtijeva masivni, prilagođeni betonski temelj-koji je ojačan teškim anker vijcima. Stub se zatim podiže dizalicom i pričvršćuje na ovu bazu. Iako ih to čini nevjerovatno stabilnim, visoka cijena čelika i radno{5}}intenzivna instalacija znače da su obično rezervirani za visokonaponske-vodove od 35KV i više.
Kad god imate posla s tim ogromnim rasponima gdje se žice protežu stotinama stopa između oslonaca, zaista vam je potrebna pravokutna čelična poprečna ruka koja je posebno dizajnirana da izdrži takvu vrstu intenzivnog mehaničkog naprezanja. Ove metalne komponente su napravljene da prežive apsolutno najgore vremenske uslove koje možete zamisliti, uključujući uraganske vjetrove-i jake naslage leda koje bi lako lomile drvenu motku ili uzrokovale da se betonski sruši. Iako im je potrebna dugoročna-pažnja kako bi zadržali rđu tokom decenija, njihova čista mehanička čvrstoća čini ih jedinim logičnim izborom za okosnicu-prenosa energije na velike udaljenosti.
Pravi izbor za mrežu
Dakle, zašto koristimo tri različite vrste umjesto da biramo samo najjači? Sve se svodi na specifične potrebe projekta. Ako vodite niskonaponski-vod kroz šumu u kojoj ima puno drva, a budžet je mali, drveni stup bi mogao biti sasvim u redu. Ali ako gradite novu gradsku infrastrukturu koja mora biti sigurna i pouzdana za naredne tri generacije, svaki put idete na armirani beton. A za velike vodove koji prenose električnu energiju širom zemlje, potrebna vam je sirova snaga čelika.
Svaki od ova tri pola igra svoju jedinstvenu ulogu u masivnoj, složenoj mreži koja drži naša svjetla upaljena. Jednom kada shvatite materijale i čvrst inženjering koji se u njih nalazi, lako je uočiti da to nisu samo "štapići u zemlji", oni su zapravo visoko evoluirani dio modernog svijeta. Možda su tihi i nepomični, ali bez specifičnih snaga koje drvo, beton i metal donose na stol, cijelo naše društvo bi ostalo u mraku.