Το ιστορικό σύστημα στο οποίο τα γυμνά ή ελαφρά μονωμένα καλώδια μεταφέρονταν σε οριζόντιους εγκάρσιους βραχίονες στερεωμένους σε ξύλινους στύλους χρησιμότητας-που συχνά αναφέρονται ως "τηλεφωνικοί στύλοι"-είναι πιο γνωστός ωςανοιχτό-σύστημα καλωδιακής γραμμής(ονομάζεται επίσης και τοανοιχτό σύστημα καλωδίων). Στην ευρύτερη ορολογία υποδομής, αναφέρεται συχνά ως αγραμμή πόλων(Ηνωμένες Πολιτείες) ήπόλο διαδρομή(κοινό σε άλλες-αγγλόφωνες περιοχές).
Αυτό το σύστημα αποτέλεσε τη ραχοκοκαλιά των πρώτωνδίκτυα τηλεγράφου, τηλεφώνου και ηλεκτρικής ενέργειαςαπό τα μέσα του 19ου αιώνα έως το μεγαλύτερο μέρος του 20ού αιώνα, προτού αντικατασταθεί σε μεγάλο βαθμό από μονωμένα εναέρια καλώδια και υπόγεια συστήματα.
ανοιχτό-σύστημα καλωδιακής γραμμής
Βασικός ορισμός και δομικά χαρακτηριστικά
Εναανοιχτό-σύστημα καλωδιακής γραμμήςαποτελούνταν από μεμονωμένους αγωγούς που αιωρούνται στον αέρα μεταξύ των πόλων και στηρίζονταισταυροί βραχίονες. Οι αγωγοί στερεώθηκαν μηχανικάμονωτές τύπου pin--συνήθως γυαλί ή πορσελάνη-που απομόνωσε ηλεκτρικά το σύρμα από τον εγκάρσιο βραχίονα και τον πόλο.
Από μηχανολογική άποψη, το σύστημα βασιζόταν σε μεγάλο βαθμόμηχανική απόσταση και δομικό υλικό, αντί για μόνωση, για τη διατήρηση της ηλεκτρικής ασφάλειας και της ακεραιότητας του σήματος.
Τα τυπικά χαρακτηριστικά που περιλαμβάνονται:
- Οριζόντια απόσταση αγωγού περίπου25–30 cm (10–12 ίντσες)ανά σταυρό βραχίονα
- Πολλαπλοί σταυροί βραχίονες στοιβαγμένοι κάθετα σε ψηλότερους στύλους, μερικές φορές στηριζόμενοιδεκάδες παράλληλοι αγωγοί
- Χρήση μονωτικών για την αποφυγή διαρροής ρεύματος στην ξύλινη κατασκευή
- Ισορροπημένα ζεύγη καλωδίων για τηλεφωνικά κυκλώματα, μεπεριοδικές μεταθέσειςγια τη μείωση των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών
- Διαδρομές μεγάλων αποστάσεων κατά μήκος σιδηροδρόμων, δρόμων και αγροτικών διαδρόμων όπου η υπόγεια εγκατάσταση δεν ήταν πρακτική
Επειδή οι αγωγοί ήταν εκτεθειμένοι, η μηχανική ακεραιότητα τουσταυροί βραχίονες, μπουλόνια, τιράντες και εξαρτήματα γραμμήςήταν ζωτικής σημασίας για την αξιοπιστία του συστήματος-μια αρχή μηχανικής που εξακολουθεί να ισχύει στο σύγχρονο υλικό μετάδοσης εναέριας κυκλοφορίας.
Γιατί χρησιμοποιείται ο όρος "Open-Wire" και "Pole Line".
Ο όροςανοίξτε-σύρμαεπισημαίνει το καθοριστικό χαρακτηριστικό του συστήματος:γυμνοί, εκτεθειμένοι αγωγοίαιωρείται σε ανοιχτό χώρο, σε αντίθεση με τα συστήματα καλωδίων που συνεστραμμένα-ζεύγη ή με επένδυση.
Οι μηχανικοί της τηλεγράφου στη δεκαετία του 1840 χρησιμοποίησαν για πρώτη φορά τον όρο για γραμμές Morse που τοποθετούνται σε ξύλινους στύλους με κεραμικούς μονωτές.
Οι μηχανικοί τηλεφώνων υιοθέτησαν αργότερα την ίδια δομή για τη μετάδοση φωνής, τη βελτίωση της απόστασης και τις πρακτικές μεταφοράς.
Πρώιμες γραμμές διανομής ρεύματος-μερικές φορές έως69–110 kV σε ξύλινους στύλους-χρησιμοποιούσε παρόμοιες διατάξεις προτού καταστούν κυρίαρχοι οι πύργοι από χάλυβα.
Οι όροιγραμμή πόλωνήπόλο διαδρομήπεριγράψτε την ίδια τη φυσική υποδομή: μια συνεχής γραμμή πόλων που φέρουν αγωγούς, εγκάρσιους βραχίονες, μονωτές και εξαρτήματα κατά μήκος ενός καθορισμένου διαδρόμου.
Ιστορική Ανάπτυξη και Μηχανική Εξέλιξη
-
Πρώιμη ανάπτυξη (1840-1900)
Τα τηλεγραφικά δίκτυα επεκτάθηκαν γρήγορα κατά μήκος των σιδηροδρόμων και των εμπορικών οδών.
Οι ξύλινοι στύλοι και οι σταυροί έγιναν τυποποιημένα στοιχεία υποδομής.
Ο μηχανικός σχεδιασμός υλικού επικεντρώθηκε στην αντοχή, την αντοχή στη διάβρωση και την ευκολία εγκατάστασης στο πεδίο.
-
Μέγιστη χρήση (δεκαετίες 1880–1950)
Μαζική επέκταση των τηλεφωνικών δικτύων και η ηλεκτροδότηση της υπαίθρου.
Τα λεπτομερή εγχειρίδια μηχανικής καθόρισαν διαστάσεις σταυρό-βραχίονα, κατηγορίες μπουλονιών, απόσταση μονωτή και όρια φορτίου.
Τα δομικά εξαρτήματα εξελίχθηκαν για να χειρίζονται αυξανόμενους αριθμούς συρμάτων, φορτία ανέμου και συσσώρευση πάγου.
-
Παρακμή και αντικατάσταση (δεκαετία 1950 και μετά)
Το ανοιχτό-σύστημα καλωδίων απορρίφθηκε σταδιακά λόγω:
Εισαγωγή τουμονωμένοι εναέριοι αγωγοί (ABC)
Ανάπτυξη τουυπόγεια καλωδιακά δίκτυα
Βελτιωμένες απαιτήσεις ασφάλειας και μειωμένη ανοχή συντήρησης
Αστική αισθητική και σωστοί-περιορισμοί-
Σήμερα, απομεινάρια παραμένουν σε απομακρυσμένες περιοχές, συστήματα σιδηροδρομικής σηματοδότησης ή παλαιού τύπου διαδρόμους υποδομής.
Σταυροί βραχίονες, εξαρτήματα και δομικό υλικό: Τότε και τώρα
Ενώ το ανοιχτό-σύστημα καλωδίων είναι σε μεγάλο βαθμό ιστορικό, πολλά από αυτάοι μηχανικές αρχές επηρέασαν άμεσα τον σύγχρονο σχεδιασμό υλικού εναέριας γραμμής.
Σταυροί βραχίονες, τιράντες, μπουλόνια και εξαρτήματα σύνδεσης απαιτήθηκαν για:
- Διατηρήστε την ακριβή απόσταση των αγωγών
- Αντοχή σε μακροπρόθεσμα-μηχανικά φορτία
- Αντοχή στη διάβρωση σε εξωτερικούς χώρους
- Επιτρέψτε την ασφαλή αντικατάσταση και αναβάθμιση στο πεδίο
Αυτές οι ίδιες αρχές ισχύουν και για το σύγχρονοεξαρτήματα γραμμών μεταφοράς και διανομής, συμπεριλαμβανομένου υλικού ανάρτησης, σχισμών, δεσμών και εξαρτημάτων αγκύρωσης.
Κατασκευαστές όπωςVictory Electric Power Equipment Co., Ltd., που ιδρύθηκε το 1998, συνεχίζει αυτή τη γενεαλογία μηχανικής, παράγοντας ηλεκτρικά εξαρτήματα και εξοπλισμό γραμμής σχεδιασμένα να πληρούν τα σύγχρονα διεθνή πρότυπα για μηχανική αντοχή, ανθεκτικότητα και αντοχή στη διάβρωση. Ενώ τα σημερινά συστήματα χρησιμοποιούν μονωμένους αγωγούς και υψηλότερες τάσεις, η βασική ανάγκη για αξιόπιστη δομική υποστήριξη παραμένει αμετάβλητη.
σύγχρονο σύστημα γραμμών μεταφοράς και διανομής
Προοπτική ασφάλειας και προτύπων
Ιστορικά, τα ανοιχτά{0}}συστήματα καλωδίων ακολουθούσαν αυστηρούς κανόνες απόστασης και αντοχής για να αποτρέψουν:
- Flashover μεταξύ αγωγών
- Διαρροή σε ξύλινες κατασκευές
- Μηχανική βλάβη υπό φορτία ανέμου και πάγου
Τα σύγχρονα πρότυπα (IEEE, IEC, GB και{0}}ειδικοί κωδικοί βοηθητικού προγράμματος) συνεχίζουν να τονίζουν:
- Ελάχιστες ηλεκτρικές αποστάσεις
- Επαληθευμένες τιμές μηχανικού φορτίου
- Σωστή επιλογή υλικού και προστασία επιφάνειας (π.χ. γαλβανισμός εν θερμώ-)
Αυτές οι απαιτήσεις αντικατοπτρίζουν τα διδάγματα που αντλήθηκαν από την εποχή της κατασκευής ανοιχτών-συρμάτων.
Εξερευνήστε τα εξαρτήματα ασφάλειας και προτύπων
Σύναψη
Η γνωστή εικόνα πολλών γυμνών συρμάτων που ανοίγονται σε στοιβαγμένους σταυρούς βραχίονες σε ψηλούς ξύλινους στύλους αντιπροσωπεύει τοανοιχτό-σύστημα καλωδιακής γραμμής σε πόλο γραμμή ή διαδρομή πόλου-ένα θεμελιώδες κεφάλαιο στην παγκόσμια ιστορία ηλεκτρικών και τηλεπικοινωνιών.
Αν και αντικαταστάθηκε σε μεγάλο βαθμό, το σύστημα διαμόρφωσε:
- Σύγχρονη μηχανική εναέριων γραμμών
- Φιλοσοφία σχεδιασμού υλικού
- Τα πρότυπα ασφάλειας και αξιοπιστίας ισχύουν ακόμη και σήμερα
Η κατανόηση αυτής της ιστορικής υποδομής εξηγεί γιατίτα μηχανικά εξαρτήματα, το υλικό σταυρού-βραχίονα και τα δομικά εξαρτήματα παραμένουν κρίσιμαστα σύγχρονα συστήματα μετάδοσης ενέργειας-γεφυρώνοντας την προηγούμενη μηχανική πρακτική με τη σημερινή-τεχνολογία.