Aplicatii uzuale, imbunatatiri si inovatii pentru stalpii de JT, MT, si IT

Dupa cum stim cu totii stalpii liniilor electrice aeriene au un rol foarte important in Sistemul Energetic National (S.E.N.) De la producerea energiei electrice si pana la consumator, energia trebuie transportata prin diferite metode si anume :-transportul energiei electrice prin linii electrice aeriene (L.E.A.);-transportul energiei electrice prin linii electrice in cablu ( L.E.C.).Stalpii liniilor electrice aeriene sunt elementele liniilor electrice care, prin intermediul izolatoarelor, clemelor i armturilor susin conductoarele deasupra solului. Stlpii pot fi din metal, din beton armat sau din lemn.

Stlpii metalici se utilizeaz, cu preponderen, la tensiuni ncepnd cu 110 kV. Se utilizeaz i la 20 kV pentru stlpi speciali (de exemplu traversri). Sunt executate din profile de oel ntr-o construcie sub form de grinzi cu zbrele. La joas tensiune, n special pentru iluminat, se utilizeaz stlpi din eav metalic. Stlpii din beton armat se utilizeaz la construcia linilor de medie i joas tensiune. Sub forma a dou tronsoane se utilizeaz i la 110 kV.

Stlpii din lemn se utilizeaz mai rar. Sunt admii n cazul unor zone greu accesibile sau n situaia unor construcii temporare.

In aceasta lucrare vom trata o deosebita importanta a stalpilor liniilor electrice aeriene si vom incerca sa aducem inbunatatiri, inovatii precum si asigurarea unor beneficii asupra oamenilor ale acestora prin 4 metode de creativitate tehnica.Vom utiliza 2 metode analitice (Tehnica Scamper i Relaionarea forat- tehnica listei de cuvinte inductoare) precum i 2 metode imaginative (Tehnica Lotus individual i Tehnica Mind-Mapping).

1. Metode analitice metoda listelor

A. Tehnica Scamper - metoda const ntr-o serie de ntrebri grupate in 7 categorii (substituire, combinare, adaptare, modificare, punere n alt scop, eliminare, reorganizare) care sunt adresate problemei creative analizate.SubstituireaSe poate substitui ceva ?De exemplu la stalpii de beton cunoscandu-se faptul ca acestia trebuie sa suporte o greutate foarte mare si sa aiba o rezistenta foarte buna am putea sa inlocuim solutiile traditionale de consolidare cu compozitele polimerice armate cu fibre care sunt folosite pe o scara din ce in ce mai larga.Pot sa schimb regulile ?O idee ar fi schimbarea coronamentului clasic al stalpilor. Coronamentul este amplasat in afara stalpului realizat din metale sau aliaje ale acestora care in timp pot coroda sau se pot deforma. Totodata componentele sunt ansamblate prin busoane sau pot fi sudate insa necesita mentenanta o data la 5 ani prin vopsire. Schimbarea coronamentului consta intr-un sistem inovativ cuprins in betonul armat. De aceea vorbim de un al tip de coronament ce sustine liniile de medie si inalta tensiune situat efectiv in betonul armat. Reducem cheltuielile vorbind de un sistem mai ergonomic si totodata ce nu necesita mentenanta in timp.Alte materiale ? Alte componente ? Alte ingrediente ? Alte tehnici ?Alte materiale? As insista pe materialele compozite. Toate componentele consolei coronamentului sa fie prefabricate din materiale compozite de tip unibody (corp intreg) exact ca unele parti de caroserie ale masinelor din ziua de azi. Acestea asigura rezistenta mecanica mai buna, rezistenta la oboseala, rigiditate sporita. Totodata diminuam greutatea pieselor si sporim fiabilitatea, fapt ce duce la costuri mai reduse la transportul acestora cat si reducerea efectiva a costurilor de intretinere.Alte componente ? In cazul stalpilor de inaltime foarte mare ce pot pune in pericol elicopterele sau avioanele am putea inlocui lampile de semnalizare care necesita mentenanta in caz de de defectare cu folosirea unei vopseli fosforescente ce asigura pe timp de noapte o mai buna vizibilitate cat si orientare mai buna in zonele greu accesibile pentru drumetii in arii precum paduri , munti, dealuri etc.Alte tehnici ? Putem facilita accesul persoanelor autorizate ce necesita interventia pe stalpii de joasa si medie tensiune fara ajutorul scarilor. In loc de scari vom utiliza un sistem de scripeti cu ham de protectie ce se va folosi la fata locului asigurand o interventie mai rapida si mai sigura.Alt loc ? Alta abordare ? Alt aspect ?Alt loc ? Am putea folosi materiale pentru construirea unor noi stalpi ce pot fi amplasati si in zone cum ar fi marile , oceanele pentru a nu ocoli zona si de a face mult mai multe cheltuieli. Pentru acest lucru avem nevoie de materiale rezistente la coroziune , saruri .Pentru acest lucru vom folosi materiale compozite sau geluri pe baza de vopseluri care adera la suprafata de contact a stalpului cat si a celorlalte piese impiedicand infiltratiile de orice natura.Alta abordare ? In locurile nelocuite sau zone stancoase sau mai putin accesibile am putea introduce un sistem de detectare automata semnalului telefonic al unei persoane care necesita ajutor si localizare cat mai rapida de catre autoritati. In prealabil acest sistem va instalat doar pe stalpii din zonele greu accesibile zone montane etc. Toti stalpii de joasa tensiune instalati pe marginea unui drum de-alungul sau sa fie accesorizati cu paratraznete ce au rolul de proteja pietonii cat si autovehiculele impotriva supratensiunii atmosferice.Alt aspect ? Imbunatatirile ce tin de aspect ar putea duce la o incadrare cat mai placuta in mediul inconjurator. Spre exemplu in localitati ce predomina parcurile cu multa verdeata, copaci vom folosi vopseluri de culoare verde . Vom putea reproiecta stalpii de inalta tensiune dandu-le forme ce se integreaza cu natura cum ar fi forme de arce sau forme cilindrice cu goluri in forma de zabrele ce sugereaza transparent in peisaj atunci cand te deplasezi cu un autovehicul sau tren.

CombinareaCe poate fi combinat ? O problema ingrijoratoare o reprezinta pasarile in special berzele ce se adapostesc pe stalpii retelei de 20 kV . Riscurilor la care se expun berzele si respectiv riscurile unor incidente in LEA 20 kV (pene de curent) sunt destul de frecvent intalnite. De aceea consola coronamentului trebuie schimbata, retehnologizata si adaptata totodata protectiei pasarilor combinata cu o platform metalica pentru pasari. Vorbim despre o noua consola coronament deformabila ce trece pe deasupra liniilor electrice pe care este montat un asa zis cuib metalic. Cu alte cuvinte trebuie avut in vedere si protectia mediului ( pasarilor). AdaptareaCu ce se aseamana ? Ce ide sugereaza ? Ce altceva ar putea fi adaptat ?Cu ce se aseamana ? Stalpii de beton cat si cei de lemn pot fi asemanati cu trunchiuri de copaci inalti ce sustin crengile copacilor, crengile fiind asemanate cu coronamentul metalic de sustinere al L.E.A. .Ce altceva ar putea fi adaptat?Spre exemplu forma stalpilor sa fie reproiectata in functie de zonele in care sunt amplasati. Spre exemplu in zonele impadurite vom avea stalpi in forma de brad in zone de pajisti si campii pot avea forma de buchet de flori o forma mai atractiva mai placuta.ModificareaCe sa schimbam in bine ? O modificare foarte importanta o reprezinta minimizarea costurilor de intretinere cat si utilizarea unor materiale mai ieftine, mai durabile. Folosirea de noi tehnologii pentru fabricarea unui beton mai rezistent la crapaturile provocate de cutremure, viituri sau alte calamitati naturale cat si realizarea unei fundatii mai durabile.Totodata putem reproiecta si coeficientul de aerodinamicitate inspirandu-ne de la autovehicule.

Pune in alt scopLa ce ar mai putea fi folosit ? Am putea vopsi stalpii cu o vopsea termocromica care ne ajuta sa ne dam seama mai usor de temperatura externa in functie de schimbarea culorilor. Astfel vom sti cu aproximatie ce temperatura este in zona respectiva in cazul in care nu am avea termometru la noi.Am putea crea tuburi din pvc sau materiale mult mai reziztente cum sunt materialele compozite care pot fi imbinate si astfel putem crea un stalp din mai multe tuburi. Astfel stalpii de lemn pot fi inlocuiti in totalitate de catre noii stalpi acestia avand durata de viata mult mai mare , greutate mica putand fi transportati si montati foarte usor si rapid. Dupa sfarsitul duratei de viata acestia ar putea fi folositi la canalizari sau sisteme de irigatii .Ce se poate intampla cu deseurile ? Avand in vedere ca materialele compozite pentru a avea proprietati superioare lemnului , metalului sau betonului, ele trebuie asociate cu armaturi (fibra de carbon, fibra de sticla sau fibra aramidica). La sfarsitul vietii materialelor compozite armaturile pot fi reciclate prin degradare termica (depolimerizare).EliminarePoate fi mai mic, mai uor, mai rapid, mai comod? Dar mai compact, mai simplu sau miniaturizat?Da am putea face economie de material utilizand in unele cazuri materiale mai ieftine . Dimensiunile si inaltimea stalpilor sunt stabilite in asa masura in care sa ofere siguranta marita ca si stabilitate in zonele amplasate. Utilizand materiale adecvate putem micsora grosimea stalpilor si totodata creste rezistenta la intindere si compresiune. Putem elimina unii stalpi din zone la care nu putem avea acces utilizand transportul energiei wireless de la emitator la dispozitivul de receptie utilizand principiul de rezonanta folosind bobine generatoare de camp electromagnetic.

Reorganizarea Ce aranjamente pot fi facute ? Schimbari intre alte parti componente ? Am putea schimba dispunerea coronamentului astfel liniile nu vor mai fi dispuse paralel pe oriziontala ci paralel pe verticala pentru restrangerea spatiului utilizat in special in zone impadurite.Amplasarea transformatoarealor se va face tot in acelasi loc si la aceeasi inaltime insa vor fi ingradite cu custi de metal prevazute cu sisteme de ventilatie cu circulatie naturala a aerului.B. Relationarea fortata metoda consta in realizarea unei legaturi fortate intre obiectul, tema pe care ne-am propus si alte obiecte , fenomene , teorii.In cadrul acestei metode vom folosi tehnica listei de cuvinte inductoare propusa de Kent & Rozanoff .Lista cuprinde urmtoarele cuvinte: masa- sumbru- muzic- grea- om- profund- moale- lacom- munte- cas- negru- oaie- comfort- mn- scurt- fruct- fluture- comandament- scaun- dulce- uierat- femeie- frig- lent- dorin- ru- alb- frumos- fereastr- aspru- cetean- picior- paianjen- fir- rou- somn- manie- covor- fa- nalt- muncitor- acru- pmnt- durere- soldat- cald- dur- ascuit- stomac- tij- lamp- visgalben- justiie- pine- biat- lumin- sntate- amintire- turm- baie- colib- rapid- albastru- nfometat- cap- ocean- poet- lung- religie- whisky- copil- amar- ciocan- nsetat- int- parc- doctor- puternic- hot- leu- veselie- pat- greu- tutun- bebelu- lun- foarfece- calm, verde- sare, strad- rege- brnz- floare- speriat. Stalp masa : locatia trasformatorului ar putea arata ca o platforma cu 4 picioare de sustinere prinse sau sudate pe un suport al stalpului. Stalp sumbru : stalpii au de obicei o culoare anosta inchisa. Acestia pot fi vopsiti in culori mai deschide sau culori ce se potrivesc in peisaj.Stalp muzica : slabirea suruburilor sau a altor piese demontabile provoaca uneori frecari metal-metal ce nu sunt suportate de urechea umana. Ar trebui create imbinari nedemontabile ce asigura totodata o rezistenta mult mai mare si o sustinere mult mai buna a izolatoarelor si cablurilor grele .Stalp rege : in zone cu cladiri vechi , monumente arhitecturale istorice, cladiri istorice vechi din era regilor putem regandi materialul si culoarea stalpilor. Le vom da un aspect si culoare cu tenta ruginie cat si sculputuri metalice sau de lemn ori din beton estetice.Stalp coliba : trebuie montati stalpi de dimensiune mai mica in zonele muntoase unde se regasesc colibe petru o interventie la fata locului mai facila cat si reducerea lungimii cablului folosit .Stalp moale : ne duce cu gandul la suprafata de contact a stalpului sa fie moale fina si nu cu aspect rugos pentru usurarea echipajului ce desfasoara o lucrare de reparatie etc.Stalp om : in se pot proiect stalpi ce pot avea forma umana. Am crede ca ne-am afla intr-un peisaj de basm cu uriasi care sustin cablurile grele .Stalp munte : putem vorbi de peisajul care ni-l ofera zonele muntoase in general impadurite. Stalpii pot avea forme de copaci brazi etc .Stalp mana : pentru asigurarea escaladarii in siguranta a echipei de lucratori vom monta pe stalpi manere de prindere pentru a facilita urcarea .Stalp rosu : culoarea rosie poate fi asociata cu tensiune periculoasa. Putem vopsi cu culoare rosie stalpii de I.T.( 110 220 400 KV).Stalp paianjen : la constructia zabrelelor stalpilor metalici ne-am putea inspira de la cum isi tese paianjenul panza .Stalp ocean : in zonele marilor si oceanelor stalpii de metal trebuie tratati cu un strat de protectie anti coroziv la fel si fundatia de beton trebuie sa fie hidroizolata .Stalp lumina : stalpii de inaltimi foarte mari cat si stalpii de medie tensiune din afara carosabilului trebuie prevazuti cu un sistem de iluminare pentru detectare cat mai rapida de la distante mari .Stalp verde : culoarea verde inspira natura verde , verdeata, copaci inverziti.In spatiile verzi , parcuri si paduri putem integra stalpii cat mai usor vopsindu-I cu verde.Stalp parc : pe cat posibil trebuie evitata defrisarea copacilor . O metoda ar fi construirea unor stalpi mult mai inalti ce vor sustine cablurile deasupra copacilor.Stalp leu : daca e sa ne gandim la pretul in lei al proiectarii , al materialelor si amplasarii stalpilor , acesta trebuie sa fie cat mai mic.Stalp doctor : in cazul unor rani minore sau chiar majore trebuie ca echipajul sa poata asigura ranitului primul ajutor si totodata sa detina trusa de prim ajutor. In cazul socurilor de intensitate ridicata sau a celor care au determinat arsuri tegumentare, se recomanda consult medical de urgenta. Medicul va evalua arsurile arcului electric.Stalp whisky : consumul de alcool in timpul serviciului poate constitui abatere disciplinara si poate provoca risc de accidentare. Se vor realiza etiloteste pentru stabilirea nivelului de alcoolemie.Stalp strada : in zone urbane pe strazile aglomerate vom amplasa stalpi cu coronamente de sustinere cat mai compacte . Totodata dimensiunile stalpilor vor fi cat mai mici si forma lor va fi una simpla dar estetica . Stalpii vor dispune de iluminat stradal cu panouri solare de dimensiuni mici .Stalp floare : inspirandu-ne din formele si aspectul florilor si pentru a integra intr-un mod cat mai placut, stalpii vor fi proiectati dupa forma si asemanarea lor.Stalp speriat : in caz de calamitati , razboi stalpii vor fi prevazuti cu sisteme de avertizare si alarmare acustica scopul fiind limitarea bombardamentelor asupra populatiei si resurselor cat si avertizarea din timp a populatiei la aparitia diferitelor calamitati naturale. In acest mod populatia nu se va alerta foarte tare.Stalp greutate : greutatea stalpului trebuie luata in considerare atunci cand trebuie sa luam in considerare ca si cablurile au o greutate semnificativa in perioadele de iarna cat si rezistenta la compresiune trebuie sa fie mica .Stalp soldat : stalpii pot fi folositi ca repere sau puncte strategice in caz de razboi.

2. Metode imaginative

C. Tehnica Lotus Individual - este o metod care are drept scop deducerea de conexiuni ntre noiuni, concepte pornind de la tem dat. A fost dezvoltat de ctre Yasuo Matsumura (Japonia) acum 30 de ani. Cele 8 idei secundare sunt trecute n jurul temei centrale, urmnd ca apoi ele s devin la rndul lor teme principale.Tema centrala : Aplicatii uzuale, imbunatatiri si inovatii pentru stalpii de JT, MT, si ITIdei secundare1.Modificarea formei geometrice ;-imbunatatirea coeficientului de aerodinamicitate prin reproiectarea formei geometrice a stalpilor-inspirare din natura , forme organice de plante, copaci, flori .2.Modul de prindere al conductoarelor pe stalp ;-se va face cu un nou tip de console coronament mult mai usoare , avand forma de triunghi echilateral cu varful in jos. Laturile triunghiului vor fi izolatoarele. Totodata vor afea un efect benefic reducand campul magnetic care se formeaza intre cele 3 faze . Dimesiunile stalpilor vor scadea considerabil la fel si costurile aferente.3.Schimbarea compozitiei materialelor ;-trebuie sa investim cat mai mult in materialele compozite. Ele sunt viitorul. Constructorii trebuie sa inteleaga ca desi acum costul lor este mare in viitor ele vor fi cheia solutiilor in ceea ce priveste economisirea materialelor , o structura mai rezistenta , fiabilitate ridicata , durata de viata mai mare.4.Modificarea distantei dintre stalpi un sistem de prindere mai bun cat si o rezistenta mai mare va duce la economisirea stalpilor.5.Renuntarea la stalpi si folosirea altor structuri de prindere in zonele urbane ;-in zonele urbane aglomerate unde spatiul reprezinta o prioritate vom renunta efectiv la stalpi si vom monta coronamentul izolatoarele si celelalte piese aferente pe peretii cladirilor. Astfel vom avea strazi mai putin aglomerate si spatiu economisit.6.Modificarea inaltimii stalpilor prin sistem telescopic ;- sau intalnit deseori cazuri de transport a unor piese in miscare cu ajutorul camioanelor sau al macaralelor ce puneau in dificultate trecerea prin zona. Un astfel de sistem ar facilita trecerea mult mai rapida prin ridicarea unui tronson de linii utilizand stalpi cu sistem telescopic.7.Stoparea degradarii si distrugerii stalpilor si a L.E.A. din cauza vegetatiei majore;-defrisarile in lungul liniilor electrice trebuie sa devina prioritar;-necesitatea culoarelor de siguranta LEA 20 si 0.4 kV ,defrisarile si decoronarile ar duce la minimizarea avariilor aparute pe retelele electrice cat si la economie;-eliminarea efectului stalpi cu barba . Consecinta acestei stari de fapt cu care unii electricieni par sa se fi obijnuit consta in deteriorarea accelerata a fundatiilor si ruginirea accelerata a montantilor si contravantuirilor stalpilor datorita umezelii intretinute de vegetatie. Trebuie refacuta fundatia simpla din jurul montantilor stalpilor pentru stabilizare mai buna si impermeabilizarea suprafetei de beton , forarea unor coloane de mare adancime cat si turnarea unei placi de beton in stalpului ce ajuta la disparitia vegetatiei din jurul stalpilor. 8.Realizarea a 2 obiective importante : transportul si producerea energiei electrice.-pe principiul ca 2 in 1 este mai bun decat 1 , se vor construi stalpi pe care se vor monta eoliene sau panouri solare ce asigura producerea si transportul energiei , totodata economisind spatiul pentru alte lucruri utile.-energia nu va mai fi intrerupta deoarece eoliene si panourile vor genera energie electric ce va fi debita in reteaua electrica . Astfel daca transportul energiei electrice va fi perturbat din punctul A in punctul B pe un tronson de L.E.A., nu vor fi probleme cu intreruperea curentului in zonele populate. Aceste surse de energie vor asigura energia necesara ce-i drept cu unele dezavantaje in functie de viteza vantului (min. 3 m/s) si de intensitatea radiatiei solare .

Modul de prindere al conductoarelor pe stalpModificarea formei geometrice

Realizarea a 2 obiective importante-transportul si producerea energiei electrice Schimbarea compozitiei materialelor

Aplicatii uzuale , imbunatatiri si inovatii pentru stalpii de JT , MT si IT

Stoparea degradarii si distrugerii stalpilor si a L.E.A. din cauza vegetatiei majoreModificarea distantei dintre stalpi

Renuntarea la stalpi si folosirea altor structuri de prindere in zonele urbaneModificarea inaltimii stalpilor prin sistem telescopic

Concluzii !In concluzie toate metodele utilizate atat cele analitice cat si cele imaginative mi-au fost de folos in a-mi dezvolta creierul sa realizele aplicatii, inovatii si imbunatatiri asupra temei ce mi-am propus-o. Personal consider ca toate tehnicile de creativitate tehnica isi au rostul lor. Tehnica imaginativa ce mi-a stimulat cel mai mult creativitatea a fost mind-mapping deoarece mi-a dat oportunitatea sa creez lucruri noi si totodata sa le asociez cu domenii diferite de activitate. Acest lucru are o mare insemnatate deoarece nu numai ca aduce noi inovatii in tema dezbatuta ci poate aduce unele noi inovatii ce pot fi de mare ajutor si in celelalte domenii tehnice. Totodata tehnica analitica Scamper care contine o serie de intrebari menite sa aduca inovatii , imbunatatiri mi-a fost de ajutor deoarece forteaza creierul sa dea raspunsuri cat mai geniale.

14