Language
Country/Area
No result found
من العصور القديمة إلى العصور الحديثة: كيف تطورت تكنولوجيا نقل الطاقة تحت الأرض؟
إن تطوير أنظمة نقل الطاقة تحت الأرض هو نتيجة للتقدم التكنولوجي والطلب المدفوع بدءًا من الكابلات البسيطة الأولية وحتى الشبكات المعقدة الحالية، وكان للتقدم السريع لهذه التكنولوجيا تأثير عميق على حياتنا. بالمقارنة مع خطوط الكهرباء العلوية التقليدية، أظهرت خطوط الكهرباء تحت الأرض مزايا كبيرة في تقليل مخاطر حرائق الغابات وتقليل انقطاع التيار الكهربائي أثناء الطقس القاسي. نظرًا لأن الجمهور يعلق أهمية كبيرة على السلامة والجمال البيئي، فقد أصبح نقل الطاقة تحت الأرض أكثر شيوعًا تدريجيًا.
التطور التاريخي
يمكن إرجاع تاريخ نقل الطاقة تحت الأرض إلى تقنيات التعدين القديمة وكابلات التلغراف تحت البحر. تم استخدام الكابلات في روسيا لتفجير متفجرات التعدين في وقت مبكر من عام 1812، وفي عام 1850 تم استخدامها لنقل إشارات التلغراف عبر القناة الإنجليزية. مع تطور أنظمة الطاقة، بدأ تطبيق الكابلات تحت الأرض في التوسع. استخدم توماس إديسون "أنابيب الشوارع" تحت الأرض في أنظمة توزيع الكهرباء المبكرة، وكانت معزولة في البداية بالخيش ثم لاحقًا بالعزل المطاطي.
بمرور الوقت، أدى التقدم في تقنيات العزل والتصنيع إلى انتشار استخدام الكابلات تحت الأرض.
مقارنة بين مزايا وعيوب الكابلات تحت الأرض
مقارنة بالكابلات الهوائية، يمكن للكابلات تحت الأرض أن تقلل بشكل فعال من تأثير خطوط الطاقة عالية الجهد على المناظر الطبيعية، خاصة في المدن أو المناطق ذات الأراضي باهظة الثمن والمناطق الحساسة بيئيًا. وفقًا لتقرير لجنة الخدمة العامة في ولاية ويسكونسن لعام 2024، تبلغ تكلفة الكابلات الهوائية بقدرة 69 كيلو فولت 284 ألف دولار لكل ميل، في حين تبلغ تكلفة الكابلات تحت الأرض المقابلة ما يصل إلى 1.5 مليون دولار. ونتيجة لذلك، غالبًا ما تتوخى شركات المرافق الحذر عند اختيار الكابلات المدفونة.
مزايا الكابلات الأرضية
تتميز الكابلات الأرضية بالمزايا الهامة التالية مقارنة بالكابلات الهوائية:
- لا يتأثر بسهولة بالطقس القاسي، مثل البرق والأعاصير والعواصف الجليدية والثلجية.
- تقليل خطر نشوب حريق.
- تقليل تأثير الإشعاع الكهرومغناطيسي المحيط.
- لا ضرر للطائرات التي تحلق على ارتفاع منخفض أو الحياة البرية.
تجعل أنظمة توزيع الطاقة تحت الأرض التصميم الحضري أكثر مرونة وتزيد من إمكانية التخضير في مساحة محدودة.
عيوب الكابلات الأرضية
ومع ذلك، فإن بناء وصيانة أنظمة الكابلات تحت الأرض لا يخلو من التحديات. عادة ما تكون تكلفة مد الكابلات تحت الأرض أضعاف تكلفة خطوط الكهرباء العلوية، ليس فقط تكلفة المواد مرتفعة، ولكن البناء أيضًا أكثر تعقيدًا. نظرًا لأن اكتشاف الأخطاء وإصلاحها في الكابلات تحت الأرض غالبًا ما يستغرق وقتًا أطول، فقد يؤدي ذلك إلى انقطاع التيار الكهربائي لفترة أطول. بالإضافة إلى ذلك، فإن إنشاءات الأرض ستؤثر أيضًا على حركة المرور وتسبب الإزعاج.
الأساليب الفنية
تشمل طرق تركيب الكابلات الأرضية ما يلي:
- الحفر الأفقي: يبدأ الحفر من الأرض لتكوين قناة على شكل قوس.
- حفر الخنادق ودفنها: حفر الخنادق وتمديد الكابلات وتغطيتها.
- بنك القناة: يستخدم قناة متوازية تم إعدادها مع حشو لحماية الكابلات.
اللوائح والسياسات
هناك أيضًا اختلافات في إدارة نقل الطاقة تحت الأرض في المناطق المختلفة. على سبيل المثال، لدى أوروبا لوائح واضحة بشأن استرداد تكاليف الكابلات تحت الأرض، ويتم إطفاء تكلفة التوصيل تحت الأرض من خلال أسعار المستخدم المقابلة. في الولايات المتحدة، تسمح لجنة المرافق العامة في كاليفورنيا بتنفيذ مشاريع تحت الأرض في ظل ظروف مختلفة، مع مشاركة المستخدمين في بعضها.
سواء كان ذلك في مراحل التصميم أو البناء أو التشغيل، فإن تطوير أنظمة نقل الكهرباء تحت الأرض يتطلب تعاونًا متعدد الأطراف والابتكار التكنولوجي.
الاستنتاج
مع تزايد الوعي العالمي بالتنمية المستدامة والبيئة، ستستمر تكنولوجيا نقل الطاقة تحت الأرض في التطور والابتكار لتلبية احتياجات المجتمع المستقبلية من حيث السلامة والجماليات. في المستقبل، هل يمكننا رؤية المزيد من المدن تنقل أنظمة الطاقة الخاصة بها تحت الأرض لتحسين مظهر المدينة وبيئة المعيشة؟
