Ha most egy pillanatra kinéz az ablakon, nagy eséllyel észrevesz egy közműoszlopot, amely ott áll a háttérben. A legtöbb ember minden nap elmegy mellettük anélkül, hogy meggondolná őket, de ezek a szerkezetek alapvetően modern világunk néma izmai. Ők alkotják légvezetékeink elsődleges gerincét, és feladatuk sokkal összetettebb, mint egy helyben állás. Nehéz keresztkarokat kell tartaniuk, szigetelőket kell tartaniuk, és magas-feszültségű vezetékeket a fejünk fölött kell tartaniuk, ahol biztonságban vannak.
Amikor a mérnökök az elektromos hálózaton dolgoznak, nagyon konkrét ellenőrzőlistát állítanak fel az általuk választott oszlopokhoz. Mindenekelőtt a szerkezetnek kellő nyers mechanikai szilárdságra van szüksége ahhoz, hogy állva maradjon, ha hatalmas vihar támad. Ugyanakkor a költségeknek ésszerűnek kell lenniük, hiszen ezeket hatalmas mennyiségben gyártják, és ideális esetben a rúd évtizedekig ki tud ülni az elemek között csere nélkül.
Ha nem az iparban dolgozik, valószínűleg mindegyik alapvető oszlopnak tűnik, de valójában speciális szerszámok, amelyek nagyon különböző anyagokból készülnek a helyi környezettől és a hordozható feszültségszinttől függően. Általában három fő kategóriába soroljuk őket aszerint, hogy miből épültek, ezek a fa, a vasbeton és a fém.
Fa oszlopok
Fa oszlopok
A fa az elektromos vezetékek eredeti anyaga, és a távíró kezdete óta létezik. A villamosítás korai napjaiban az erdők szinte végtelen mennyiségű magas, egyenes fát biztosítottak, amelyek természetesen rugalmasak voltak. Ez a rugalmasság tulajdonképpen az egyik legjobb tulajdonságuk, mert a farúd szélviharban enyhén billeghet, nem pedig törékeny botként csattan. A legtöbb oszlopot tűlevelű fákról, például fenyőről vagy cédrusról betakarítják, majd erős -kémiai tartósítószerekkel, például kreozottal kezelik, hogy megakadályozzák a bogarak és a rothadás elpusztítását.
Ennek ellenére nem sok új faoszlopot szerelnek fel mostanában néhány nagyon praktikus ok miatt. Először is, a kiváló minőségű, tökéletesen egyenes faanyag kínálata nem olyan, mint régen, ami olyan szintre vitte az árat, hogy ennek pénzügyileg már nem mindig van értelme. Az is létezik, hogy a fa szerves anyag, tehát lényegében állandó harcban áll a környezettel. Még akkor is, ha a rendelkezésre álló legjobb vegyszereket használja, a talaj nedvessége végül rothadáshoz vezet a tövénél, és a kártevők, például a termeszek vagy a harkályok sokkal gyorsabban elpusztíthatják a tökéletesen szilárd oszlopot, mint gondolná. A karbantartási fejfájások miatt a fa nagyrészt a múlté válik, főleg a régebbi városrészekben vagy távoli vidéki területeken, ahol az energiaterhelés nem olyan megterhelő. Még mindig jól működnek a gyors, alacsony költségű-javításhoz, de ritkán az első választás egy modern rács számára, amelyet úgy terveztek, hogy az elkövetkező száz évben is megállja a helyét.
Vasbeton oszlopok
Ha egy modern külvárosi negyeden vagy egy forgalmas városi utcán sétálunk, a látható oszlopok szinte biztosan vasbetonból készültek. Ezek a modern áramelosztás abszolút standardjává váltak, mert fantasztikus középutat kínálnak. Sokkal keményebbek, mint a fa, de közel sem olyan drágák, mint a speciális acéltornyok.
A felépítés módja mérnöki szempontból nagyon klassz. A gyártók nagyszilárdságú betont öntenek egy olyan formába, amely már tartalmaz egy összetett acélbetétes ketrecet. Így olyan készterméket kap, amely mindkét anyag legjobb tulajdonságait használja. A beton kiválóan bírja a berendezés nagy súlyát, míg az acél megerősítés biztosítja azt a szakítószilárdságot, amely megakadályozza, hogy az oszlop megrepedjen, amikor a szél nekinyomja a vezetékeket. A fával ellentétben a beton nem rohad, nem tud meggyulladni, és az éhes rovarok teljesen figyelmen kívül hagyják.
Ezekre a pólusokra jellemző beállításnál atéglalap alakú acél keresztkara tetejéhez közel van csavarozva, hogy a szigetelőket a helyükön tartsa. Ennek a speciális hardvernek hihetetlenül erősnek kell lennie, mert viseli a vezetők teljes feszültségét. Mivel ezek a rudak rendkívül nehezek, sok izomra és nehéz gépekre van szükség a felszerelésükhöz, de megéri a csere{2}}. Ha egy betonoszlop a földbe került, könnyen kitarthat ötven-hatvan évig, szinte karbantartás nélkül. Ez a "állítsd be, és felejtsd el" jellege miatt ezek a leggazdaságosabb választás a legtöbb helyi villamosenergia-hálózatunk számára.
VICTORY Négyszögletű acél keresztkar
Fém oszlopok
Ezután vannak a fémoszlopok, amelyek általában horganyzott acélból készülnek. Ezek nem mindennapi szomszédsági pólusok. Ezeket általában az autópályák mentén magasan, vagy nyílt mezőkön átvágva találja, és az elektromos hálózat nagy teherbírású átviteli tornyaként funkcionál. Mivel a fém sokkal erősebb, mint a fa vagy a beton, ezek az oszlopok sokkal magasabbra építhetők, és sokkal nagyobb távolságot is át tudnak tenni az egyes szerkezetek között.
A fémoszlopok azonban komoly befektetést jelentenek. Maga az anyag drága, és nem lehet egyszerűen lyukat ásni és bedobni. A legtöbb fémoszlophoz masszív, egyedi -öntött betonalap szükséges, amelyet nehéz horgonycsavarokkal erősítenek meg. Az oszlopot ezután egy daru felemeli és erre az alapra rögzíti. Noha ez hihetetlenül stabillá teszi őket, az acél magas költsége és a munkaigényes beszerelés miatt általában 35 kV-s és nagyobb feszültségű{6}}vezetékekre vannak fenntartva.
Amikor azokkal a hatalmas fesztávokkal van dolgunk, ahol a vezetékek több száz lábig nyúlnak a támaszok között, akkor valóban szüksége van egy téglalap alakú acél keresztkarra, amelyet kifejezetten az ilyen erős mechanikai igénybevételek kezelésére terveztek. Ezeket a fém alkatrészeket úgy építették, hogy túléljék az elképzelhető legrosszabb időjárási körülményeket is, beleértve a hurrikán-erejű szelet és a jégképződést, amelyek könnyen elpattannak egy faoszlopon, vagy egy beton összeomlását okozhatják. Annak ellenére, hogy hosszú távú odafigyelést igényelnek-, hogy az évtizedek során távol tartsák a rozsdát, puszta mechanikai szilárdságuk miatt ezek az egyetlen logikus választás a távolsági energiaátvitel gerincéhez.
A helyes választás a rácshoz
Tehát miért használunk három különböző típust ahelyett, hogy csak a legerősebbet választanánk? Mindez a projekt konkrét igényeitől függ. Ha alacsony feszültségű vezetéket vezetsz-erdőn keresztül, ahol rengeteg fa van, és kicsi a költségvetés, akkor egy faoszlop tökéletes lehet. De ha új városi infrastruktúrát épít, amelynek biztonságosnak és megbízhatónak kell lennie a következő három generációban, akkor minden alkalommal vasbetont kell használnia. A nagy vonalakhoz pedig, amelyek áramot szállítanak az egész országban, szükség van az acél nyers erejére.
E három pólus mindegyike saját egyedi szerepet játszik abban a hatalmas, összetett hálóban, amely égve tartja a lámpákat. Ha megérti az anyagokat és a hozzájuk tartozó kemény tervezést, könnyen belátható, hogy ezek nem csak "botok a földben", hanem valójában a modern világ rendkívül fejlett részei. Lehet, hogy csendesek és mozdulatlanok, de a fa, a beton és a fém által az asztalhoz fűződő sajátos erősségek nélkül az egész társadalmunk a sötétben maradna.