چکیده

آگاهی و بررسی دقیق علل بروز حوادث در شبکههای توزیع نیرو میتواند نقش بسیار مهمی را در نگهداری و بهرهبرداری مطلوب از شبکه ایفا نماید. به همین دلیل ریشهیابی و انعکاس علل بروز حوادث مذکور در سطح کشور مربوط به کلیه شرکتهای برق منطقهای کمک شایانی در پیشگیری و تقلیل حوادث مشابه خواهد نمود. شبکه های توزیع نیرو همواره به عنوان یکی از حیاتی ترین ارکان هر کشور مطرح می باشند. نیاز به بازرسی دقیق و به موقع می توان در ارائه خدمت به مشترکین کمک شایانی نماید. برای همین منظور ابتدا به اهمیت شبکه توزیع نیرو در کشور پرداخته شد. پس از آن نیاز به بازرسی به عنوان چالش مهمی در توزیع برق مطرح گردید. سپس راه های موجود برای بازرسی مورد بررسی قرار گرفت و مزایا و معایب هرکدام گفته شد. همچنین دکل های رایج در کشور نیز معرفی گردید. پس از آن به معرفی یک روش جدید برای بازرسی پرداخته شد. در این روش از ربات های پرنده کنترل از راه دور برای نظارت و بازرسی از شبکه توزیع برق استفاده میشود. در ادامه به مزایا و معایب این روش پرداخته شد. پس از آن ربات های پرنده معرفی شدند. در ادامه نیز روش طراحی وساخت یک ربات پرنده ارائه شد. مراحل طراحی و ساخت نیز در سه بخش مکانیک، الکترونیک و کنترل نیز مورد بررسی قرار گرفتند.

کلمات کلیدی: شبکه توزیع نیرو- بازرسی – ربات پرنده – کوادروتور

-۱ مقدمه

امروزه شبکه انتقال نیرو را در تمام نقاط دنیا می توان مشاهده کرد. وظیفه این شبکه انتقال نیرو از نیروگاه ها به مناطق مصرف کننده انرژی می باشد. برای انتقال نیرو از طریق شبکه، از روش های گوناگونی استفاده می شود. یکی از روش های پرکاربرد، استفاده از خطوط هوایی و دکل می باشد. اهمیت شبکه های انتقال وتوزیع نیرو بسیار بالاست تا آنجا که یکی از ارکان حیاطی هرکشوری محسوب می شود. بنابراین طراحی، ساخت، نصب و تعمیرات آنها بسیار مهم می باشد. یکی از مسائل و چالش های پیشرو در هر شبکه انتقال قدرتی،

×

بازرسی و نگه داری منظم و دائم آنها می باشد. بازرسی شبکه انتقال و توزیع نیرو به دلیل گستردگی، کاری طاقت فرسا و با هزینه بالا انجام می شود. در چند دهه گذشته، فلسفه نگهداری و تعمیرات بتدریج تغییر کرد و روشهای تعمیراتی دارای تغییر و تحولات زیادی شده است، به طوری که در صنعت برق و به ویژه در نیروگاهها، دارا بودن یک سیستم مناسب نگهداری و تعمیرات همگام با توسعه و افزایش حجم واحدها در حال فزونی استل[۱] وجود یک سیستم نگهداری و تعمیرات از آن جهت الزامی است که

کنترل مستمر و اطلاع کامل از اوضاع و نحوه عملکرد واحدهای عملیاتی و تأسیساتی وابسته و سرویسهای لازم را امکان پذیر میسازدل

روش های گوناگونی نیز برای بازرسی شبکه ها تا کنون استفاده شده است. اکثر این روش ها بازرسی به طور کلی و عمومی را شامل می شود. همچنین در تمام این روش ها انسان تقریبا به طور مستقیم مجری این عملیات می باشد.

-۲روشهای نگهداری و تعمیرات

در طی چند دهه اخیر راهکارهای گوناگونی در زمینه بهبود و ارتقاء نت مورد استفاده قرار گرفته است که در ادامه ، اهم آنها به اختصار مورد بررسی قرار خواهد گرفت:

تعمیرات اضطراری (رفع خرابی): در این نگرش که در دهه ۱۹۳۰ مطرح بود بر ایجاد سیستمهای با تخصص بالا و آماده نگهداشتن آنها برای رفع نواقص ایجاد شده در تجهیزات استوار بود و تمام هم گروه تعمیراتی بر این بود که از یک طرف تجهیزات و ماشین آلات از کار افتاده را تعمیر کرده و به بهرهبرداری برسانند و از طرف دیگرابزار مورد نیاز برای انجام کار را به طور صحیح پیشبینی کند. نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه: این روش شامل تمامی اقدامات و خدماتی است که توسط کارکنان جهت حفظ و نگهداری سیستم با تجهیزات از نظر ایمنی و افزایش قابلیت از طریق بازدیدها و بازرسیهای سیستماتیک، کشف و پیدا کردن اشکالات، تمیزکاری و تعمیرات دورهای با زمانهای ثابت از پیش تعیین شده انجام میپذیرد. برای پیاده سازی دو روش فوق، روش های متفاوتی وجود دارد. مهم ترین روش های مورد استفاده در شبکه توزیع برق که در کشور انجام می گیرد به شرح زیر است:[۱]

-۱ بازدید هوایی(پیشگیرانه): در این روش با توجه به گستردگی و اهمیت شبکه و نیز از نظر منطقه جغرافیایی و بومی، آیین نامه ای برای بازدید تصویب می گردد که بر طبق آن می بایست افراد بازرس به طور منظم و در فواصل زمانی معین کار بازدید را از طریق یک وسیله که قابلیت پرواز را داشته باشد، انجام دهند. وسیله مورد استفاده در این بازدید عموما چرخ بال می باشد. در این بازدید شبکه انتقال وتوزیع در یک منطقه به طور کلی و از فاصله نسبتا دور مورد بازرسی قرار می گیرد. این روش بازرسی سریع می باشد ولی مشکل اصلی آن، پی نبردن به عیوبی است که از نزدیک و توسط دستگاه ها قابل درک است.

-۲ بازدید دکل(اضطراری): در این روش که معمولا پس از خرابی در شبکه توزیع مورد استفاده قرار می گیرد، دکل یا دکل های مشکوک به عیب توسط بازرس و با استفاده از وسایل و تجهیزات بازرسی می شود. در این روش، بازدید از

نزدیک صورت می پذیرد. روش بازدید دکل، بسیار زمان بر می باشد و اکثر خطرات جانی نیز در این نوع از بازرسی رخ می دهد. مزیت مهم این روش، عیب یابی کامل دکل و پی بردن به مشکلات آن می باشد.

همچنین دکل های برق دارای ارتفاعات مختلف می باشند که با توجه به نوع محیط و میزان انتقال قدرت مشخص می گردد. در دکل های فشار قوی که معمولا دارای ارتفاع های ۵۰ تا ۱۰۰ متر هستند، بازرسی انسانی و بالا رفتن از آن بسیار هزینه بر و مشکل آفرین می باشد. دکل های برق از نظر کاربرد به انواع زیر تقسیم بندی می شوند:

دکلهای آویزی:۱

هر گاه مسیر خط انتقال نیرو مستقیم باشد و یا انحرافات ناچیزی داشته باشد از دکلهای آویزی استفاده میگردد. به این نوع دکلها بدلیل قرار گرفتن در مسیر مستقیم، دکلهای عبوری۲ نیز گفته میشود.

شکل ۱ شماتیک کلی دکل های آویسی

دکلهای زاویه:۳

گاهی اوقات لازم است مسیر خط به چپ یا راست منحرف گردد. به عنوان مثال اگر در مسیر کوهستانی برجگذاری انجام شود، مسیر دارای پیچ و خم میباشد که در آنجا مجبوریم مسیرها را بصورت خطوط شکسته به هم متصل کنیم. در نقطه ی انحراف از دکلهای زاویه استفاده می شود. این دکلها از لحاظ بارگذاری و آهنآلات مصرفی نسبت به دکلهای میان مسیری سنگینتر میباشند.

شلسطثص لثششلسبشپ؛ ۱ ظلسقلسص ۲ شلسطثص لثششلسص ۳

این ربات ها توانایی حمل و انتقال انواع سنسور ها و تجهیزات شناسایی را دارند. با نصب دوربین بروی این ربات ها و جمع آوری و ارسال تصاویر به پایگاه زمینی، اطلاعات ضروری نیز به اپراتور داده می شود. ربات پرنده نیز می تواند به سرعت دکل های اطراف دکل های فشار قوی پرواز کنند و اطلاعات جامع و کاملی را به ارسال کنند. همچنین در ایالات متحده تعدادی از شرکت های بازرسی و تعمیرات دکل های فشار قوی و تاسیسات، از این روش استفاده می کنند.[۲]

شکل ۲ شماتیک دکل های زاویه

-۳ربات ها و بازبینی

امروزه ربات ها اساسا برای اموری استفاده می شوند که برای بشر مشکل و یا قابل انجام نیست. همچنین پیشرفت وسیع ربات ها در دنیای امروز، استفاده از این ماشین ها را زیاد کرده است. یکی از مزایای ربات ها دقت و سرعت بالا در انجام ماموریت ها می باشد. با این تفاسیر استفاده از ربات ها در امور بازبینی و تجسس نیز می تواند مفید واقع گردد.ژکب