برق

فصل اول

مقدمه
انجام هر کار یا فعالیتی مستلزم صرف مقداری انرژی است. انرژی شیمیایی، انرژی حرارتی، انرژی مکانیکی و انرژی الکتریکی برخی از انواع مهم انرژی می باشنند. انرزی الکتریکی به علت سهولت تولید وانتقال وتوزیع وبه علت تبدیل به انواع دیگر انرژی امروزه در جهان کاربرد بسیار وسیعی دارد. نمونه ای از کاربرد های گوناگون آن عبارتند از:

الف) استفاده از انرژی الکتریکی به منظور تأمین روشنایی
انرژی الکتریکی در تأمین روشنایی خانه ها، مغازه ها، کارخانجات، ادارات و بیمارستان ها وغیره کاربرد دارد. به علت وسعت این مورد استفاده وگوناگونی آن امروزه در مهندسی برق شاخه ای موسوم به مهندسی روشنایی به آن اختصاص یافته است.
ب) انرژی الکتریکی به منظور تولید حرارت
نمونه های از کاربرد انرژی الکتریکی به منظور تولید حرارت در اتوی برقی، فرهای آشپزخانه، آبگرمکن، انواع دستگاه های خشک کن وغیره می باشد.

پ) انرژی الکتریکی به منظور تأمین قدرت
این کاربرد بخش بسیار گسترده ووسیعی را در صنعت به خود اختصاص می دهد که به عنوان نمونه های از این کاربرد را می توان در کارخانجات، صنایع، اتوبوس های برقی، ماشین های لباسشوی، ظرفشوی، جاروب برقی وغیره نام برد.
با توجه به موارد مذکور درمی یابیم که انرژی الکتریکی در میان انواع دیگر انرژی ها داراری اهمیت زیاد وجایگاه ویژه ای می باشد.

کلیات
در این فصل بخش های اساسی یک سیستم قدرت الکتریکی، اهمیت سیستم های توزیع انرژی الکتریکی، اهم وظایف شرکت های توزیع وشبکه های الکتریکی از دید گاه های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است.

۱-۱- بخش های اساسی یک سیستم قدرت الکتریکی
هر سیستم قدرت الکتریکی از سه بخش اساسی، تولید وانتقال وتوزیع به شرح زیر تشکیل می شود:
الف) مراکز تولید یا نیروگاه ها: این مراکز انرزی الکتریکی را تولید می کنند.
ب) سیستم های انتقال انرژی الکتریکی: برای انتقال انرژی الکتریکی تولیدی که اغلب در فواصل دور از مراکز مصرف قرار دارند وهمچنین انتقال قدرت های بزرگ به مراکز مصرف از سیستم های انتقال استفاده می شود. در حال حاضر در کشور ما، ولتاژهای انتقال ۱۳۲kv،۲۳۰kv، ۴۰۰kv، می باشد

.
پ) سیستم های توزیع انرژی الکتریکی: این سیستم ها انرژی الکتریکی مورد نیاز مشترکین خانگی، تجاری وبرخی از صنایع کوچک را به ولتاژ اولیه توزیع ۲۰ کیلو ولت ویا ۳۳ کیلو ولت(در مناطقی از ایران مانند منطقه خوزستان) ویا ولتاژ ثانویه توزیع ۲۲۰ ولت تک فاز و۳۸۰ ولت سه فاز تأمین می کنند
شکل (۱-۱) شمای کلی وتک خطی یک سیستم قدرت را نشان می دهد

۲-۱- اهمیت سیستم های توزیع در صنعت برق
اگر کل سرمایه گذاری در صنعت برق را ۱۰۰% فرض کنیم سهم سرمایه گذاری در هر یک از بخش های تولید، انتقال وتوزیع حدوداً به شرح زیر است:
• سرمایه گذاری در بخش تولید حدوداً ۴۰%
• سرمایه گذاری در بخش انتقال حدوداً ۲۰%

• سرمایه گذاری در بخش توزیع حدوداً ۴۰%
بنابر این ملا حضه می شود که قسمت عمده سرمایه گذاری در صنعت برق هرکشور به بخش های تولید وتوزیع اختصاص دارد وبخش توزیع یک درصد سرمایه گذاری حدود□ برابر درصد سرمایه گذاری در بخش تولید را در بر می گیرد. از این رو می توان گفت که سیستم های توزیع جایگاه ویژه ای را در صنعت برق هر کشور دارا می باشند وبدین جهت است که ضرورت دارد برنامه ریزی وطراحی این سیستم ها به طور بهینه واقتصادی انجام پذیرد تا برگشت سرمایه دچار مشکل نگردد.
۳-۱- اهم وظایف شرکت های توزیع برق
اهم وظایف شرکت های توزیع برق عبارتند از:
● ارائه خدمات با کیفیت قابل قبول یعنی تأمین ولتاژ ثابت وفرکانس ثابت جهت مصرف کننده.
برای اینکه ولتاژ قابل قبول در دو سر مصرف کننده تأمین شود افت ولتاژمجاز نبایستی در قسمت های مختلف شبکه توزیع از درصد معینی تجاوز کند(موضوع بحث، در بخش محاسبات)، (اهمیت تأمین فرکانس ثابت، در مباحث پایداری سیستم های قدرت مورد بررسی قرار می گیرد که خارج از مبحث این کتاب می باشد).

 

● تداوم سرویس
خاموشی وقطع برق در سیستم به خوبی طراحی شده نباید وجود داشته باشد مگر در اثر حوادث کاماً استثنایی
● سازگاری تعرفه ها با تعرفه های بین المللی
● ایمن بودن شبکه توزیع
در همه کار های روزمره زندگی باید ایمنی مد نظر باشد به خصوص در شبکه های برق که عدم رعایت ایمنی خسارات جانی ومالی جبران ناپذیری به همراه خواهد داشت. نظر به اهمیت موضوع ایمنی در شبکه های برق، در فصل نهم بخشی به ایمنی فنی اختصاص داده شده است.
۴-۱- تعریف شبکه
هر گاه به وسیله سیم کشی چند مصرف کننده یا چند بسته از آنها از جریان برق استفاده کنندسیم کشی را شبکه نامند
۞ ۱-۴-۱- شبکه توزیع

شبکه توزیع، انرژی مورد نیاز مشترکین خانگی، تجاری وبرخی از صنایع کوچک را تأمین می کند.
۵-۱- شبکه های الکتریکی از نظر های مختلف
شبکه های الکتریکی از نظر طبیعت، از نظر تعداد سیم، از نظر نوع اتصال واز نظر ساخت به شرح زیر تقسیم بندی می شوند:
۞ ۱-۵-۱- شبکه های الکتریکی از نظر طبیعت
شبکه های الکتریکی از نظر طبیعت به شبکه های جریان متناوب (AC)وشبکه های جریان مستقیم (DC)

۞ ۲-۵-۱- شبکه های الکتریکی از نظر تعداد سیم
تقسیم بندی شبکه های الکتریکی از نظر تعداد سیم به طور متداول به شرح زیر است:
الف) شبکه های توزیع جریان مستقیم
شبکه های توزیع جریان مستقیم مطابق شکل های (۲-۱) و(۳-۱) به ترتیب دو سیمه وسه سیمه می باشند. در شبکه سه سیمه جریان مستقیم، اختلاف پتانسیل بین دو سیم خارجی دو برابر اختلاف پتانسیل بین یک سیم خارجی و سیم میانی است.

سیم مثبت خارجی ___________________ +
سیم مثبت ____________________+ سیم میانی _____________________+-
سیم منفی ____________________ – سیم منفی خارجی__________________-
شکل(۲-۱) شبکه دو سیمه شکل (۳-۱) شبکه سه سیمه
جریان مستقیم جریان مستقیم
ب) شبکه های توزیع جریان متناوب فشار ضعیف(۲۲۰ ولت تک فاز یا ۳۸۰ ولت سه فاز)
شبکه های توزیع فشار ضعیف به صورت دو سیمه، سه سیمه، چهار سیمه واغلب به صورت پنج سیمه) احداث می گردند.
درشبکه پنج سیمه ترتیب قرار گرفتن سیم ها از بالا به پایین

سیم نول، سیم معابر وپس از آن سه فاز است. به دلیل وجود صاعقه(رعد وبرق) سیم نول را بالاتر از همه قرار می دهند تا توسط سیم نول رعد وبرق ایجاد شده به زمین منتقل گردد وصاعقه اثری روی فازهای دیگر نگذارد. اختلاف پتانسیل بین دو فاز در شبکه فشار ضعیف ۳۸۰ ولت واختلاف پتانسیل بین یک فاز ونول ۲۲۰ ولت می باشد.

پ) شبکه های توزیع ۲۰ کیلو ولت (فشار متوسط)
شبکه توزیع ۲۰ کیلو ولت به صورت سه فاز مطابق شکل (۸-۱) می باشند. حداقل ارتفاع شبکه ۲۰ کیلو ولت تا زمین ۴/۵ است ولی برابر استاندارد وزارت نیرو مقدار آن را ۵/۶ تا ۵/۷ متر در نظر می گیرند. زیرا احتمال نصب شبکه فشار ضعیف زیر شبکه فشار متوسط وجود دارد وهمچنین به خاطر عبور ومرور زیاد بایستی فاصله آزاد سیم تا زمین بیشتر شود.
فاز۱ ______________ R
فاز ۲ ______________ S
فاز۳ ______________ T
شکل (۸-۱) شبکه توزیع ۲۰ کیلو ولت
۞ ۳-۵-۱- شبکه های الکتریکی از نظر نوع اتصال
شبکه های الکتریکی از نظر نوع اتصال به سه دسته به شرح زیر تقسیم بندی می گردنند:
الف) شبکه های باز یا شعاعی

ستند که در آن ها مصرف کننده ها فقط از یک طرف تغذیه می شوند شکل(۹-۱) .درشبکه باز یا شعاعی اگر قسمتی از شبکه معیوب گردد با توجه به محل عیب، یک یا تعدادی از مصرف کنندگان تا برطرف شدن نقص بدون برق می گردند. در این نوع شبکه مقدار خاموشی بیشتر وافت ولتاژ در انتهای خط نسبتاً زیاد است. شبکه های باز یا شعاعی برای مناطق کم جمعیت و روستاهای که قطع برق باعث خسارات مالی فراوانی نمی شود مورد استفاده قرار می گیرد.

ب) شبکه های مسدود یا حلقوی
در محل هایی که قطع اتفاقی جریان برق مجاز نمی باشد جهت بالا بردن ضریب اطمینان کار شبکه از دو سو تغذیه می شود. در این صورت، با از کار افتادن یکی از دو خط تغذیه کننده، قدرت مورد نیاز مصرف کننده ها از سمت دیگر تأمین می گردد. عملکرد شبکه های حلقوی مانند عملکرد شبکه های از دو سو تغذیه شونده می باشد با این تفاوت که در یک شبکه حلقوی ابتدا و انتهای خط به یک نقطه تغذیه کننده متصل می باشد. شکل های(۱۰-۱ الف وب) نمونه ای از چنین شبکه ای را به ترتیب تغذیه شونده از طریق مولد وتغذیه شونده به وسیله ترانسفورماتور نشان می دهد.

شبکه های حلقوی در مقایسه با شبکه های باز دارای ضریب اطمینان بالاتری می باشند. (با از کار افتادن یک سوی تغذیه امکان تغذیه مصرف کنندگان از سوی دیگر وجود دارد). هزینه احداث شبکه های حلقوی از شبکه های باز یا شعاعی بیشتر ومحاسبات آن مشکل تر است. از شبکه های حلقوی در شهرها ومناطق نسبتاً پر اهمیت که تداوم برق رسانی به آنها مهم است استفاده می گردد.

پ) شبکه های مرکب، تار عنکبوتی یا غربالی
شبکه های تار عنکبوتی شبکه هایی هستند که در آنها هر مصرف کننده از چندین سو و حداقل از سه سو تغذیه می شوند شکل های(۱۱-۱ الف و۱۱-۱ ب و۱۱-۱ پ).

ضریب اطمینان کار این شبکه ها بسیار بالا بوده واز نظر اقتصادی گران تمام می شوند. کاربرد شبکه های غربالی در شهرهای بزرگ وتأسیسات مهم از قبیل کارخانجات بزرگ، فروشگاه های بزرگ، ساختمان های اداری بزرگ ومناطق حساس می باشد. برای این مصرف کنندگان، خاموشی وقطع برق باعث خسارات مالی واحتمالاً جانی جبرا ن ناپذیری می شود. برای ساختمان های

مرتفع، از شبکه های تار عنکبوتی سه بعدی مطابق شکل(۱۱-۱ پ) استفاده می گردد. طرح شبکه های غربالی نیاز به محاسبات دقیق دارد وقبل از هر چیز باید شدت جریان هایی که در موقع اتصالی پیش می آیند به طور دقیق محاسبه گردند. لازم به ذکر است که انجام این محاسبات به طور دستی کاری بسیار مشکل ووقت گیر است ولی امروزه با استفاده از کامپیوتر های پر توان وبا سرعت زیاد چنین محاسباتی به سهولت ودر زمان بسیار کوتاهی انجام می پذیرد.
۞ ۴-۵-۱- شبکه های الکتریکی از نظر ساخت

شبکه های الکتریکی از نظر ساخت به دو دسته تقسیم بندی می شوند:
*شبکه های هوایی ومتعلقات مربوطه
* شبکه های زمینی(کابل های زمینی) ومتعلقات مربوطه
انتخاب هر یک از این دو نوع شبکه، با توجه به عواملی از قبیل (طول مسیر، نوع مسیر، محدودیت عرضی مسیر). تراکم جمعیت، عامل اقتصادی وزیبایی محیط انجام می پذیرد. به طور خلاصه مزایای هریک از این دو نوع شبکه ب

ه شرح زیر است:
الف) شبکه های هوایی.
مزایای شبکه های هوایی عبارتند از :

• احداث این شبکه ها آسانتر است.
• هزینه احداث این شبکه ها کمتر است.
• عیب یابی ورفع عیب از این شبکه ها آسانتر است.
• عیب یابی این شبکه ها کم هزینه تر وبرای عیب یابی نیاز به افراد متخصص ندارد. (بیشتر عیوب با چشم دیده می شود).

عیوب شبکه های هوایی عبارتند از:

• شبکه های هوایی در معرض خطرات جوی از قبیل برف، باران، یخ ورعد وبرق وخطرات غیر جوی از قبیل برخورد پرندگان با سیم ها، شاخه درختان وافتادن اجسام بر روی سیم ها قرار می گیرد که این خطرات موجب بروز اتصالی شده ودر نتیجه قطع خطوط شبکه را به همراه خواهد داشت.
• ایمنی شبکه های هوایی کمتر از شبکه های زمینی است.
ب) شبکه های زمینی
مزایا ومعایب شبکه های زمینی عبارتند از:
• به حفظ زیبایی شهر ها کمک می کند.
• دارای ایمنی بیشتری نسبت به شبکه های هوایی است در نقاط پر جمعیت وبا تراکم بار زیاد ودر خیابان های که ساختمان هایش چندین طبقه وچسبیده به هم هستند به همین دلیل ایمنی، استفاده از شبکه های زیر زمینی الزامی است.
• کمتر در معرض خطراتی قرار می گیرد که شبکه های هوایی را تهدید می کند.
عیوب شبکه های زمینی

• عیب یابی شبکه های زمینی زمان بیشتری می برد.
• برای عیب یابی سریع وموفق نیاز به دستگا ه ها وتجهیزات عیب یابی مدرن وگران قیمت است.
• هزینه احداث شبکه های زمینی زیادتر از شبکه های هوایی است وبا افزایش ولتاژ سریعاً افزایش می یابد.
یادآوری می شود نوع مسیر در انتخاب هر یک از این دو نوع شبکه نیز موثر است. به عنوان مثال با توجه به حریم مورد نیاز در باند فرودگاه، در این مکان استفاده از شبکه زمینی الزامی بوده در حالی که به منظور رعایت حریم عرضی راه آهن استفاده از شبکه هوایی الزامی است.
خلاصه مطالب فصل یکم

• هر سیستم قدرت الکتریکی از سه بخش اساسی، مراکز تولید یا نیروگاه ها، سیستم های انتقال وسیستم های توزیع انرژی الکتریکی تشکیل می شود.
• ازآن جای که سیستم های توزیع حدود۴۰% سرمایه گذاری در صنعت برق هر کشور را به خود اختصاص می دهند. طراحی بهینه وبهره برداری صحیح از این سیستم ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

 های توزیع تأمین ولتاژ وفرکانس ثابت جهت مصرف کننده، تداوم برق رسانی وسازگاری تعرفه ها با تعرفه های بین المللی وایمن بودن شبکه توزیع است.
• به دلایل مزایای متعدد جریان متناوب، از این جریان در جهان ودر کشور ما جهت توزیع انرژی الکتریکی استفاده می شود.
• ولتاژهای فشار ضعیف در کشور ما v220 تک فاز v380 سه فاز ودر سطح ولتاژ فشار متوسطkv 20 توسط وزارت نیرو استاندارد شده است.
• در کشور ما شبکه توزیع انرژی الکتریکی به صور

ت دو سیمه متناوب(فاز ونول)، سه سیمه(فازهایRو S و T)، چهار سیمه(R و S و Tونول) وپنج سیمه( R و S و Tونول ومعابر) می باشد.

• شبکه های الکتریکی از نظر نوع اتصال به شبکه های باز یا شعاعی، شبکه های مسدود یا رینگ یا حلقوی، وشبکه های تار عنکبوتی (چند سو تغذیه) تقسیم می گردند. ضریب اطمینان شبکه های چند سو تغذیه نسبت به سایر اتصال ها بالاتر است.
• به منظور تداوم برق رسانی توصیه می شود که از شبکه های چند سو تغذیه در سیستم های توزیع انرژی الکتریکی استفاده شود.

• ساختار شبکه های توزیع ترکیبی است از شبکه های هوایی وزمینی، نسبت استفاده از این دو سیستم به عوامل گوناگونی بستگی دارد که در مسائل فنی طراحی شبکه ها دخالت داشته ویا از نظر اقتصادی تعیین کننده بوده اند. شبکه های هوایی در مقایسه با شبکه های زمینی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر هستند ولی بخش اقتصادی فقط یک بعد بررسی طرح ها است. عمده ترین عواملی که سبب استفاده از سیستم های زمینی می شود محدودیتی است که شبک

ه های هوایی به دلایل گوناگون دچار آن است. این محدودیت ها باعث می شود که طراحان شبکه های الکتریکی استفاده از کابل های زمینی را ترجیح دهند. عمده ترین عواملی که موجب انتخاب سیستم های زمینی می شود عبارتند از:
• شرایط جغرافیایی وعوامل تأثیر گذار، ناشی از شرایط محیطی مانند وضعیت باد، یخ، باران، برف وامکان برخورد صاعقه.

• سیستم های هوایی در معرض برخورد اجسام خارجی قرار می گیرند مانند درختانی که در مسیر خطوط است.
• قابلیت اطمینان در سیستم های زمینی بالا است ودر صورتی که در مرحله طراحی واجرا دقت های لازم صورت گیرد، برای سال ها سیستم بدون پرداخت هزینه های نگهداری قابل استفاده است.
• پایه های سیستم های هوایی در معرض برخورد با وسایل نقلیه است وباعث خطرات جانی وخسارات مالی به شهروندان می شود. در صورتی که شبکه های زمینی این مشکات را ندارند.
• ایجاد فضای لازم برای حفظ حریم خطوط در مناطق شهری وبه ویژه در بافت قدیم شهر ها اغلب ناممکن است ودر عمل به علت عدم رعایت حریم ممکن است خطرات جانی برای ساکنان به وجودآید.

• به دلیل عریانی سیم های برق در سیستم هوایی از نظر ایمنی در مرتبه پایین تری نسبت به شبکه های زمینی قرار دارند.
• در مناطق شهری با بار زیاد مجبور به استفاده از پست های زمینی هستیم. ورود وخروج کابل های زمینی از پست ها تا خطوط هوایی الزامی ونگهداری سر کابل ها، بالاخص اگر کابل روغنی باشد، نیاز به بازدیدهای دوره ای منظم وتوجه کافی دارد.
• در شهرهای بابار متراکم ناچار به افزایش سطح مقطع هادی های خطوط هوایی هستیم که باعث می شود خطوط هوایی با بار سنگین تر داشته باشیم. در نتیجه فاصله پایه ها کمتر ومیزان یراق آلات افزایش می یابد واز نظر منظره عمومی به زیبایی شهر لطمه بیشتری خواهد زد.
• در شبکه های هوایی اتصال شبکه از قبیل جمپرها به خصوص در شبکه های که به صورت برق دار تعمیر می شود باز شده وقطع برق موجب نبود تداوم در امر سرویس دهی به مشترکین می شود.
• استفاده غیر مجاز از شبکه های فشار ضعیف هوایی به دلیل در دسترس بودن شبکه ها آسانتر ورایج تر است وجلوگیری ازآن علاوه بر داشتن هزینه موجب تنش های موضعی اجتماعی می گردد.

• اغلب گفته می شود که شبکه زمینی نیاز به افراد متخصص وکارگران ماهر دارد وهمچنین از نظر عیب یابی وتعمیرات زمان بیشتری نسبت به شبکه های هوایی می برد واز این نظر مقرون به صرفه نیست. لیکن اگر میزان اتفاقات وحوادث وخرابی ها را مد نظر قرار دهیم وتوجه کافی به این نکته مبذول کنیم که از نظر هزینه های تعمیرات به دفعات زیاد شبکه های هوایی وهمچنین ضررهای ناشی از عدم فروش برق در اثر خرابی مکرر پی خواهیم برد که این نقیصه شبکه های زمینی قابلیت این را دارد که ارآن چشم پوشی کنیم.

فصل دوم

سیم های هوایی وکابل های زمینی و متعلقات مربوطه
در این فصل سیم های هوایی ومتعلقات مربوطه، همچنین کابل های زمینی ومتعلقات مربوطه به شرح زیر مورد بررسی قرار می گیرند.

۱-۲- هادی ها
ارتباط مولد ومصرف کننده فقط از طریق اجسام هادی(فلزات) امکان پذیر می باشد. بنابراین هادی ها یکی از اجزاء اصلی شبکه محسوب می گردند. یک هادی خوب بایستی داراری مشخصات زیر باشد:
• دارای قابلیت هدایت الکتریکی بالا(یا مقاومت ویژه کم) باشد.
• دارای استحکام مکانیکی زیاد باشد.
• انعطاف پذیر باشد.
• استقامت شیمیایی داشته باشد.
مس وآلومینیم از جمله فلزاتی هستند که دارای م

شخصات فوق می باشند.
۞ ۱-۱-۲- مس
چون چگالی جریان هادی مسی زیاد است برای یک جریان نامی معین سطح مقطع کوچکتر داشته ودر نتیجه در خطوط هوایی سطح کمتری در برابر فشار باد خواهد داشت. استقامت کششی آن را می توان با افزودن مقدار کمی(حدود۱%) کادمیوم بالا برد. سه نوع سیم مسی در شبکه های برق به شرح زیر مورد استفاده قرار می گیرد.
الف) مس سخت یازده شده که داری مقاومت مکانیکی بالا بوده وحداقل مقاومت کششی آن می باشد بار مکانیکی مجاز مس سخت ۱۴ تا است.

ب) مس نیمه سخت دارای مقاومت مکانیکی وقابلیت هدایت نسبتاً خوبی بوده ومقاومت مکانیکی آن در حد گسیختگی می باشد. در شبکه های فشار ضعیف با توجه به این که جریان زیاد می باشد مقرون به صرفه تر است که از مس سخت ویا مس نیمه سخت به صورت هادی های لخت استفاده شود.
پ) مس نرم که ازآن برای محکم کردن سیم روی مقره (اصلی نمودن سیم روی مقره) استفاده می گردد.
هادی های مسی به صورت افشان یا مفتولی بوده که سطح مقطع نوع مفتولی آن معمولاً تا حداکثر ۱۰ میلی متر است.
۞ ۲-۱-۲- آلومینیم
آلومینیم هادی دیگری است که در شبکه های الکتریکی از آن استفاده می شود از آن جای که وزن مس نسبت به آلومینیم بیشتر است. مس در اسپان ها، فلش(شکم) بیشتری ایجاد نموده ودر نتیجه هزینه پایه ها را بالاتر م

ی برد بنابراین در خطوط انتقال انرژی اقتصادی تر است که از آلومینیم استفاده گردد.
قابلیت هدایت الکتریکی آلومینیم از مس کمتر ولی قیمت آن ارزان تر است تأثیر عوامل جوی ورطوبت بر روی آن به مراتب بیشتر از مس بوده ودر هوای مرطوب زود اکسیده می شود. استحکام مکانیکی آلومینیم از مس کمتر است حداکثر مقاومت کششی آن بوده وبار مکانیکی مجازآن می باشد. از این رو برای افزایش استحکام مکانیکی آلومینیم، آن را به صورت آلیاژ یا آلومینیم فولاد به شرح زیر به کار می برند:

الف) آلملک
این فلز که در آلمانی به آلدرای معروف است. از آلیاژی به مقدار ۳/۹۸% آلومینیم وبقیه از منیزیم وسلسیم تشکیل می شود. قابلیت هدایت الکتریکی آلملک ۱۰% از آلومینیم خالص کمتر ولی استحکام مکانیکی آن خیلی زیادتر می باشد.
ب) آلومینیم فولاد (ACSR)

هادی آلومینیم فولاد از یک یا چند مغزه فولادی تشکیل شده که از اطراف آن رشته های آلومینیومی قرار دارند. مغز فولادی برای افزایش استحکام مکانیکی ورشته های آلومینیومی به منظور هدایت الکتریکی است. به منظور جلوگیری از زنگ زدگی وهمچنین خوردگی بین سیم های فولادی و آلومینیومی بایستی از فولاد گالوانیزه استفاده شود. لازم به ذکر است که هادی آلملک نسبت به هادی آلومینیم فولاد دو عیب دارد:
• اول این که قابلیت انبساط آن بیشتر است، بنابراین مجبوریم پایه های بلندتری انتخاب کنیم.
• دیگر این که سبکتر از آلومینیم فولاد می باشد در نتیجه، در مقابل باد انحراف بیشتری داشته وبنابراین بایستی از اسپان های (فاصله افقی بین دو پایه) کوتاه تری استفاده گردد. در جدول(۱-۲) برخی از پارامترهای سیم های آلومینیم ومس با یک دیگر مقایسه شده اند.

جدول(۱-۲) مقایسه سیم های مسی وآلومینیم بایک دیگر
مس آلومینیم مقایسه
۱ ۶۱/۰ نسبت هدایت های الکتریکی برای سطح مقاطع مساوی
۱ ۶۶/۱ نسبت سطح مقاطع برای مقاومت های الکتریکی مساوی
۰۳/۳ ۱ نسبت وزن ها برای سطح مقاطع مساوی
۲ ۱ نسبت وزن ها برای مقاومت های الکتریکی مساوی

در زیر نکاتی چند آمده است:

نکته۱: برای بالا بردن قابلیت انعطاف پذیری هادی ها (آلومینیم ومس) آن هارا مخصوصاً در مقاطع بزرگ به صورت چند رشته ای می سازند جهت چرخش هر لایه در هادی ها ی چند رشته ای بر خلاف لایه های مجاور می باشد تا از باز شدن رشته ها جلوگیری شود. تعداد رشته ها در هادی ها چند رشته ای ازفرمول زیر محاسبه می گردد.
(۱-۲)
که معمولاً ۷، ۱۹، ۳۷، ۶۱ وغیره خواهد بود. در فرمول فوق A تعداد رشته ها وK تعداد لایه می باشد.
نکته۲: برای اتصال سیم آلومینیم وسیم مسی باید از کلمپ بی متال استفاده شود، در یر این صورت در اثر رطوبت یک پیل برقی با مدار بسته ای به وجود می آید که قطب مثبت آن را مس وقطب منفی آن را آلومینیم تشکیل می دهد ودر نتیجه باعث می گردد که پس از مدتی در اثر عبور جریان هادی آلومینیم خرده شود.

نکته۳: اگر درموقع سیم کشی فشار قوی حلقه سیمACSR کم بیاید ولازم شود مقداری سیم از قرقره دیگر به آن متصل شود ویا این که موقع تعمیر ونوسازی خطی در اثر چیدن سیم خط مقداری از سیم کوتاه شود وبه سیم گیر نرسد ویا به دلایلی نظیر باد وطوفان سیم های شبکه بریده شود ودر این صورت باید مقداری سیم به آن اضافه نمود بدین منظور، جهت اتصال دوسیم از بوش اسپلایس استفاده می گردد.