Ef þú tekur þér eina sekúndu til að líta út um gluggann þinn núna eru mjög góðar líkur á að þú komir auga á veitustöng standa þarna í bakgrunni. Flestir ganga framhjá þeim á hverjum einasta degi án þess að hugsa um það, en þessi mannvirki eru í grundvallaratriðum þöglir vöðvar nútímaheims okkar. Þær eru aðal burðarásin í rafmagnsdreifingarlínum okkar í lofti og starf þeirra er miklu flóknara en að standa kyrr. Þeir verða að styðja við þunga þverarma, halda uppi einangrunarbúnaði og halda háspennuvírum langt fyrir ofan höfuð okkar þar sem þeir eru öruggir.
Þegar verkfræðingar fá að vinna á raforkukerfi hafa þeir mjög sérstakan gátlista fyrir þá staura sem þeir velja. Fyrst og fremst þarf burðarvirkið nægjanlegan hráan vélrænan styrk til að haldast uppi þegar mikill stormur skellur á. Á sama tíma þarf kostnaðurinn að vera skynsamlegur þar sem þetta er framleitt í miklu magni og helst ætti stöngin að geta setið úti í veðri í áratugi án þess að þurfa að skipta um það.
Ef þú ert ekki í iðnaðinum, líta þeir líklega allir út eins og grunnstoðir, en þeir eru í raun sérhæfð verkfæri úr mjög mismunandi efnum eftir staðbundnu umhverfi og spennustigum sem þeir þurfa að bera. Venjulega flokkum við þá í þrjá meginflokka eftir því sem þeir eru byggðir úr, sem eru timbur, járnbent steinsteypa og málmur.
Tréstaurar
Viðarstangir
Viður er upprunalega efnið sem notað er í raflínur og það hefur verið til frá upphafi símskeytisins. Á fyrstu dögum rafvæðingarinnar bjuggu skógar til næstum endalaust framboð af háum, beinum trjám sem voru náttúrulega sveigjanleg. Þessi sveigjanleiki er í raun einn af bestu eiginleikum þeirra vegna þess að tréstaur getur sveiflast örlítið í stormi frekar en að smella eins og brothættur stafur. Flestir þessara staura eru tíndir úr barrtrjám eins og furu eða sedrusviði og síðan meðhöndlaðir með -sterkum efnavarnarefnum eins og kreósóti til að koma í veg fyrir að pöddur og rotnun eyðileggi kjarnann.
Sem sagt, þú sérð í raun ekki marga nýja tréstaura vera setta upp undanfarið af nokkrum mjög hagnýtum ástæðum. Fyrir það fyrsta er framboð á hágæða, fullkomlega beinu timbri bara ekki það sem það var áður, sem hefur keyrt verðið upp að því marki að það er ekki alltaf fjárhagslegt skynsamlegt. Það er líka raunveruleikinn að viður er lífrænt efni, þannig að það er í raun í stöðugri baráttu við umhverfið. Jafnvel þegar þú notar bestu efnameðferðir sem völ er á, leiðir raki í jarðvegi að lokum til rotnunar við grunninn og meindýr eins og termítar eða skógarþröstur geta eyðilagt fullkomlega traustan stöng miklu hraðar en þú gætir haldið. Vegna þessara viðhaldshöfuðverkja er timbur að mestu að verða liðin tíð, aðallega í eldri hverfum eða afskekktum dreifbýli þar sem aflálagið er ekki eins krefjandi. Þær virka samt fínt fyrir skjótan-tilkostnað, en þær eru sjaldan fyrsti kosturinn fyrir nútímalegt net sem er hannað til að standa hátt næstu hundrað árin.
Styrktar steinsteypustangir
Ef þú gengur í gegnum nútímalegt úthverfahverfi eða annasama borgargötu eru skautarnir sem þú sérð nánast örugglega úr járnbentri steinsteypu. Þetta eru orðin alger staðall fyrir nútíma orkudreifingu vegna þess að þeir bjóða upp á frábæran milliveg. Þeir eru mun harðari en viður en hvergi nærri eins dýrir og sérhæfðir stálturnar.
Leiðin sem þessi eru byggð er í raun frekar flott frá verkfræðilegu sjónarhorni. Framleiðendur hella-sterkri steypu í mót sem inniheldur nú þegar flókið búr úr stáli. Þetta gefur þér fullunna vöru sem notar bestu eiginleika beggja efnanna. Steinsteypan er frábær í að meðhöndla þungan þyngd búnaðarins niður á við, en stálstyrkingin veitir togstyrkinn til að koma í veg fyrir að stöngin sprungi þegar vindurinn þrýstir á vírana. Ólíkt viði rotnar steypa ekki, það getur ekki kviknað í henni og hungrar skordýr hunsa hana algjörlega.
Í dæmigerðri uppsetningu fyrir þessa staura, arétthyrndur krossarmur úr stálier boltað nálægt toppnum til að halda einangrunartækjunum á sínum stað. Þessi sérstaka vélbúnaður þarf að vera ótrúlega traustur því hann ber fulla spennu leiðaranna. Vegna þess að þessir skautar eru afar þungir þurfa þeir mikla vöðva og þungar vélar til að setja upp, en viðskiptin-er þess virði. Þegar steyptur staur er kominn í jörðu getur hann auðveldlega enst í fimmtíu eða sextíu ár með nánast ekkert viðhald. Þessi „stilltu það og gleymdu því“ náttúran gerir þá að hagkvæmasta valinu fyrir meirihluta raforkuneta okkar á staðnum.
VICTORY Ferhyrndur stál krossarmur
Málmstöng
Svo erum við með málmstangirnar sem venjulega eru smíðaðar úr galvaniseruðu stáli. Þetta eru ekki hversdagslegir hverfispólar þínir. Þú munt venjulega finna þessar háar meðfram þjóðvegum eða skera í gegnum opin tún og virka sem þungir-flutningsturna fyrir raforkukerfið. Vegna þess að málmur er svo miklu sterkari en tré eða steinsteypa er hægt að byggja þessa staura miklu hærri og geta spannað miklu lengri vegalengdir á milli hvers mannvirkis.
Hins vegar eru málmstangir alvarleg fjárfesting. Efnið sjálft er dýrt og þú getur ekki bara grafið holu og sleppt þeim í. Flestir málmstaurar krefjast gríðarstórs, sérsniðins-steypugrunns sem er styrktur með þungum akkerisboltum. Stönginni er síðan lyft með krana og boltað á þennan grunn. Þó að þetta geri þær ótrúlega stöðugar, þýðir hár kostnaður við stálið og -þunga uppsetningin að þær eru venjulega fráteknar fyrir há-spennulínur upp á 35KV og hærri.
Alltaf þegar þú ert að takast á við þessar gríðarlegu spannir þar sem vírar teygjast hundruð feta á milli stoða, þarftu virkilega rétthyrndan stál krossarm sem er sérstaklega hannaður til að takast á við svo mikla vélræna álag. Þessir málmíhlutir eru smíðaðir til að lifa af algerlega verstu veðurskilyrði sem þú getur ímyndað þér, þar á meðal fellibyljavindar- og mikil ísuppbygging sem myndi auðveldlega smella úr tréstaur eða valda steypu að molna. Jafnvel þó að þeir krefjist langtíma athygli til að halda ryði í skefjum í gegnum áratugina, gerir hreinn vélrænni styrkur þeirra að eina rökrétta valinu fyrir burðarás langa-orkuflutnings.
Að velja rétt fyrir ristina
Svo, hvers vegna notum við þrjár mismunandi tegundir í stað þess að velja bara þá sterkustu? Allt kemur þetta niður á sérstökum þörfum verkefnisins. Ef þú ert að keyra lágspennulínu í gegnum skóg þar sem nóg er af viði og kostnaðarhámarkið er lítið gæti tréstaur verið fullkomlega í lagi. En ef þú ert að byggja nýja borgarinnviði sem þarf að vera öruggt og áreiðanlegt fyrir næstu þrjár kynslóðir, þá ferðu með járnbentri steinsteypu í hvert skipti. Og fyrir stóru línurnar sem flytja raforku um landið þarftu hráan kraft stáls.
Hver þessara þriggja skauta gegnir sínum einstaka hlutverki í hinum gríðarmiklu, flókna vef sem heldur ljósunum okkar á. Þegar þú hefur skilið efnin og erfiðu verkfræðina sem fer í þau er auðvelt að sjá að þetta eru ekki bara „stafir í jörðu“, þau eru í raun mjög þróaður hluti nútímans. Þeir gætu verið hljóðlátir og kyrrstæðir, en án þess sérstaka styrkleika sem viður, steinsteypa og málmur færa á borðið, væri allt samfélagið okkar skilið eftir í myrkri.