بررسی کاربرد توپ روی سیم و کابل برق

هرگاه صحبت از توپ روی سیم و کابل برق می‌شود، ناخودآگاه توپ‌های قرمز رنگ روی کابل‌های بین شهری به ذهنمان می‌آید. دنیای الکتریکی پر از ابزار و وسایل متعددی است که در هر شرایطی کار را آسان می‌کنند. این موضوع هنوز برای بسیاری از افراد گنگ و نامفهوم به نظر می‌رسد و کاربرد توپ سیم برق ناشناخته مانده است. عدم وجود اطلاعات دقیق در مورد این موضوع و کارایی محدودتر این وسیله نسبت به سایر لوازم برقی سبب بروز این مسئله می‌شود. این نوع توپ جهت ایمنی پرواز مورد استفاده قرار می‌گیرد و به طور معمول در ارتفاع بالا نصب می‌گردد. یکی از مواردی که هر نوع پرنده‌ای از نزدیک شدن به آن باید اجتناب کند، خطوط کابل برق فشار قوی است. 

شاید شما هم هنگام رانندگی در امتداد بزرگراه و جاده‌های بین شهری توپ روی سیم برق را مشاهده نموده‌اید اما دلیل نصب آنها را نمی‌دانید. این ناآگاهی برای اکثر مردم وجود دارد و سوالی در مورد کاربرد توپ سیم برق در ذهن افراد شکل می‌گیرد. برخی با توجه ظاهر این توپ، آن را به عنوان وزنه‌ای جهت ارتباط کابل‌های برق بلند می‌دانند. حتی ادعاهایی در مورد وجود برخی سنسورهای آب و هوا یا تجهیزات نظارتی در مورد آنها وجود دارد که از پایه و اساس اشتباه است.

اغلب در چنین موقعیتی تئوری‌های پیچیده و عجیبی در مورد توپ‌های رنگی کابل برق به سرتان می‌زند اما در واقعیت نقش ساده‌ای دارند. البته این نقش ساده سبب تضعیف جایگاه توپ کابل برق نمی‌شود، زیرا اهمیت بالایی در نشانه گذاری دارند. ما در آرتا الکتریک کنجکاوی شما را درک می‌کنیم، بنابراین در ادامه مطلب جزئیات بیشتری در اختیارتان قرار می‌دهیم.

توپ سیم برق چیست؟

به زبان ساده توپ‌های رنگی نشانگر را توپ سیم برق می‌نامند. دهه 50 میلادی را می‌توان زمان ظهور توپ‌های رنگی نشانگر دانست؛ اداره هوانوردی فدرال ایالات متحده در این زمینه پیام هشدارآمیز صادر کرد. در واقع تعداد برخورد هواپیماها و خطوط برق نگرانی شدیدی را برای آنها به وجود آورد که ناگزیر سراغ توپ روی سیم برق بروند. این اتفاق به ویژه در ارتفاع پایین و نزدیکی محل فرود هواپیما می‌افتاد و خسارات شدیدی را نیز از خود به جای می‌گذاشت.

ابتدای کار توپ روی سیم برق را از جنس شیشه می‌ساختند اما به دلیل شکنندگی بالا و هزینه تعویض مکرر آنها به پلاستیک روی آوردند. این تغییر تنها یک دهه پس از تولید توپ‌های شیشه‌ای رخ داد و توانست ویژگی‌های مثبتی به توپ پلاستیکی نشانگر اضافه کند. استفاده از پلاستیک باعث شد تا توپ‌های سیم و کابل برق طول عمر بیشتری پیدا کنند و کمتر در معرض شکنندگی قرار بگیرند.

توپ روی سیم برق با اسامی دیگری مانند توپ‌های نشانگر دید هوایی نیز شناخته می‌شود که بسیار قابل تامل است. این اسامی باتوجه به کارایی این توپ انتخاب می‌گردد و فلسفه آن را به ساده‌ترین شیوه به نمایش می‌گذارد. همانطور که از نام آن متوجه شدید، توپ سیم برق جنبه ایمنی دارد. در حقیقت این توپ نوعی نشانگر هشداردهنده جهت حفظ جان انسان و جلوگیری از بروز خسارات مالی به شمار می‌رود.

در طول سال‌های متمادی طراحی و رنگ توپ‌های نشانگر بهبود یافت و از آنها گزینه‌هایی کارآمد و مقرون به صرفه ساخت. پس از سالها مطالعه روی توپ‌های هشداردهنده سیم برق، نسل جدید آنها تکامل پیدا کرد. امروزه این توپ‌ها از پلاستیک سخت ساخته می‌شوند که در برابر شرایط آب و هوایی ناپایدار و اشعه‌های مضر یو وی UV مقاومت خوبی دارد. این توپ در اصطلاح لاتین با اسامی نظیر Warning Ball و Aerial Marker نیز شناخته می‌شود.

ساختار توپ روی سیم برق

به طور معمول توپ روی سیم برق را از جنس فایبر گلاس می‌سازند که با رزین پلی استر روکش می‌شود. سپس نوعی ژل مخصوص سطح آن را  می‌پوشاند و در نهایت برای رنگ به سالن مخصوصی ارسال می‌شود. در حالت نرمال اغلب وزن توپ سیم برق کمتر از 7 کیلوگرم است و قطر آن را بین 60 تا 80 سانتیمتر در نظر می‌گیرند. همین قطر بالا باعث می‌شود تا حتی از راه دور هم بزرگ و عظیم الجثه دیده شوند.

همانطور که از ظاهر این توپ‌ها مشخص است، ساختمان پیچیده‌ای ندارند. در هسته این توپ ویژگی خاصی قرار ندارد و اغلب درون آنها را فضای خالی پوشانده است. این توپ رنگی با وجود ظاهر ساده‌ای که دارد، نقش هشداردهنده و مهمی را ایفا می‌کند. ساختمان توپ روی سیم و کابل برق به گونه‌ای طراحی می‌شود که بیشترین کارایی را برای اهداف پیش رو از خود نشان دهد.

توپ روی سیم برق به عنوان محافظ روی رشته فاز نصب می‌گردد، معمولا کابل برق با بیشترین ارتفاع محل مورد استفاده از این توپ است. توپ نشانگر نوعی هشدار دیداری در تمام اوقات شب و روز برای هواپیماها در نظر گرفته می‌شوند. پوسته توپ هشداردهنده را از جنس مواد کامپوزیت با عیار بالا می‌سازند و به صورت یکپارچه و سبک طراحی می‌کنند.

استفاده از مواد کامپوزیتی انتخاب هوشمندانه‌ای برای توپ‌های هشدار دهنده به حساب می‌آید. زیرا تار و پود این مواد سبب می‌شود تا توپ روی کابل برق استحکام بالا و وزن کمی پیدا کند. چنین مسئله‌ای هنگام نصب توپ اهمیت خود را نشان می‌دهد و کار را تا حد زیادی آسان می‌نماید. نکته جالب اینکه روی پوسته توپ، سوراخ‌هایی جهت جلوگیری از آبگرفتگی هنگام باران وجود دارد. توپ‌ها در شرایط کاری فضای آزاد قرار می‌گیرند، بنابراین در ساختار آنها ویژگی‌هایی مانند وزن کم و مقاومت بالا گنجانده می‌شود.

دلیل استفاده از توپ سیم برق چیست؟

اغلب توپ سیم برق به دو صورت توخالی و توپر وجود دارد. در کابل برق فشار قوی طولانی مدل توپر نصب می‌شود. زیرا درون محفظه داخلی توپ نشانگر، سیستم فنری میراکننده نوسانات لرزشی وجود دارد. زیرا سیم‌های بلند بیشتر در معرض تنش‌های ناشی از باد و طوفان قرار می‌گیرند. برخلاف این قضییه در کابل‌های برقی که طول کمی دارند و کمتر تحت تنش‌های مختلف قرار دارند، از توپ سیم برق توخالی استفاده می‌کنند. بنابراین برای شرایطی که اولویت کمتری دارد به کارگیری توپ توخالی بهترین گزینه است.

این موضوع زمانی اهمیت دوچندانی می‌یابد که بدانید هزینه ساخت توپ روی سیم برق توخالی نسبت به نمونه توپر کمتر است. توپ‌های رنگی در محل تقاطع خطوط انتقال برق در جاده‌های شهری استفاده می‌شوند و نوعی اهرم کمکی برای شبکه توزیع جریان الکتریسیته به حساب می‌آیند.

از آنجایی که کابل‌های فشار قوی در ارتفاع قرار دارند، توپ روی سیم برق در معرض دید هلیکوپترها، بالگردها و پاراگلایدرها قرار می‌گیرد. نقش آلام‌دهنده و اخطارگونه توپ، آنها را از برخورد و آسیب مصون نگه می‌دارند و خسارتی هم برای دکل و کابل برق به وجود نیاید. همچنین سیم برق یا خطوط فشار قوی در معرض گرما و سرما دچار پدیده‌های فیزیکی انبساط و انقباض می‌گردند. این تغییرات مشکلاتی را در نقطه اتصال کابل برق و وسط سیم به وجود می‌آورد که نمایش آنها در مسیرهای پر تردد اهمیت پیدا می‌کند.

اما مهمترین دلیل استفاده از توپ سیم برق به ارتعاشات خارجی ناشی از نیروی باد بر می‌گردد. وزش باد به راحتی سیم را مرتعش می‌کند و خطر بروز اتصال کوتاه 3 فاز را افزایش می‌دهد. جهت خنثی کردن ارتعاشات شدید سیم برق از توپ‌های میرا کننده رنگی استفاده می‌کنند تا آسیب جدی به کابل و دکل وارد نشود.

انواع توپ سیم برق بر اساس رنگ بندی

توپ سیم برق نقش مهمی را در خطوط انتقال الکتریسیته بر عهده دارد و از بروز خسارات شدید جلوگیری می‌کند. به همین سبب روی کابل برق جاده‌های بین شهری و اتوبان قرار می‌گیرند تا در نقاط مخاطره‌آمیز نمایان شود. البته احتمالا تا به حال آنها را در رنگ‌های مختلفی دیده‌اید که هر کدام در منطقه خاصی به کار می‌روند. به طور معمول توپ‌های روی کابل برق را به رنگ سفید، نارنجی، قرمز، زرد می‌سازند تا در اوقات مختلف شبانه روز به خوبی قابل مشاهده باشند.

تئوری انتخاب رنگ توپ‌های روی سیم برق بر اساس تضاد با زمینه شکل گرفت، در واقع برای بهتر دیدن رنگ توپ را متمایز نمودند. خوشبختانه دقت کافی در مورد رنگ توپ اثر فراوانی بر کارایی این ابزار مفید می‌گذارد و نتایج پس از بررسی‌های مختلف امیدوارکننده گزارش می‌شود. رنگ‌ها رو دید خلبانان اثر می‌گذارد و آنها را از وجود کابل‌ها و دکل‌های عظیم آگاه می‌سازد.

برای بهتر دیده شدن توپ روی سیم از رنگ‌های روشن و براق استفاده می‌کنند، زیرا در هر شرایطی توجه را به خود جلب می‌نمایند. سیم‌های برق از فاصله‌های دور قابل دیدن نیستند و نمی‌توان آنها را تشخیص داد. توپ‌های رنگی وضوح سیم‌های برق را بالا می‌برد و آنها را در معرض نمایش قرار می‌دهد. در واقع رنگ‌های در ساخت این توپ به کار می‌رود که در همان نگاه اول توجه همه را به سوی خودش جلب می‌کند.

رنگ نارنجی بیشترین رنگی است که در ساخت این توپ‌ها استفاده می‌شود. شاید شما نمونه‌هایی از توپ روی سیم و کابل برق به رنگ نارنجی را در اتوبان یا بیرون شهر دیده‌اید. اما برخی از توپ‌ها نیز با رنگ‌های دیگری مانند قرمز، زرد و حتی سفید وجود دارند. این تنوع رنگ شاید از لحاظ زیباشناختی نکته جالبی به نظر برسد اما در اصل موضوع مهمتری در دل آن جای خوش کرده است. 

روش نصب توپ روی سیم برق

نصب توپ روی سیم برق بدین شرح است؛ توپ‌های نشانگر دارای دو نیم کره هستند و در اطراف سیم بسته یا پیچ می‌شوند. البته پشت این توضیح مختصر فرایندهای طولانی و طاقت فرسایی است. زمانی هدف عدم برخورد هواپیما یا بالگرد با خطوط انتقال برق میسر می‌شود که الگوی نصب توپ سیم برق به صورت کامل اجرا گردد. این الگو توسط تکنسین ماهر مو به مو اجرا می‌شود تا فرایند نصب به درستی تکمیل می‌گردد.

تخطی از قوانین نصب یا اشتباه در اجرای آن باعث بروز خسارات جانی و مالی به شهروندان می‌گردد. همچنین برای نصب به تجهیزات خاصی مانند بالگرد یا جرثقیل بالابر نیاز است که به طور معمول از سوی اداره برق منطقه تامین می‌گردد. پس از اینکه توپ روی سیم تهیه می‌شود، از سوی اداره برق فردی با لباس مخصوص و تجهیزات کامل اقدام به نصب توپ نشانگر می‌نماید.

تکنسین با طناب متصل به بالگرد در نزدیکی سیم، به صورت معلق در هوا قرار می‌گیرد. نکته مهم اینکه بالگرد تکنسین را تا زمان مقتضی در موقعیت نگه می‌دارد. این فرد در محل نصب با کابلی نگهدارنده توپ را آرام به سیم برق نزدیک می‌کند. دو طرف این توپ‌ها سیم فلزی وصل می‌شود که فرد را در حمل آن یاری می‌دهد. به طوری که تکنسین بر لبه بالگرد بنشیند و در ارتفاع مشخص شروع به نصب نماید. بدین منظور تکنسین لبه‌های توپ را از هم جدا می‌کند و کابل فشار قوی را درون آن قرار می‌دهد و دو نیمکره را روی هم می‌گذارد. در انتهای فرایند نصب توپ روی سیم برق نیز سیم‌هایی که از دو طرف توپ آویزان است را به دور کابل فشار قوی می‌پیچد. تکنسین با لباس مخصوص عایق در برابر برق فشار قوی اقدام به چنین کاری می‌کند و هیچ خطری او را تهدید نمی‌کند.

فاصله گذاری توپ روی سیم برق

جهت حداکثر دید، توپ‌های هوایی باید در ارتفاع زیاد و با تنوع رنگ نصب شوند. رنگ‌های متنوع چشم را به سمت خود می‌کشاند و خلبان را از وجود خطر آگاه می‌کند. اما این مولفه به تنهایی کافی نیست و فاصله توپ‌ها از یکدیگر نیز در فرایند آگاه‌سازی نقش دارد. الگوی نصب توپ‌های نشانگر تنها به رنگ‌های متنوع وابسته نیست و به اصول فاصله‌گذاری توپ‌ها نیز مفید است. توپ‌های نشانگر بیشتر در مناطقی نصب می‌گردند که به سختی دیده می‌شوند و احتمال بروز خسارت و برخورد در آن زیاد است. نصب این توپ‌ها به خلبان هشدار می‌دهد تا از خطرات احتمالی مصون بماند. مکان‌هایی که از این توپ استفاده می‌کنند را زیر آورده‌ایم:

• جاده‌های اطراف فرودگاه
• دره‌های عمیق
• جنگل انبوه
• کوه‌های بلند
• صحراهای پهناور

اگر چندین خط انتقال برق در یک محدوده قرار گیرد، توپ‌های نشانگر در یک خط مجاور تنظیم می‌گردند. توپ‌های نشانگر در طول خطوط انتقال برق با فاصله یکسانی نصب می‌گردند، فاصله هر توپ با توپ بعدی 200 فوت (61 متر) است. البته در نواحی حیای مانند نزدیک فرودگاه این فاصله به چیزی در حدود 30 تا 50 فوت معادل 10 تا 15 متر می‌رسد. البته فاصله 200 فوتی نوعی استاندارد برای توپ روی سیم در نظر گرفته می‌شود که در شرایط نرمال باید به آن پایبند بود. این الگو باعث می‌شود تا وزن توپ‌ها در سرتاسر سیم برق به طور مساوی تقسیم گردد.