Ruch energii elektrycznej odbywa się za pomocą linii energetycznych. Takie instalacje powinny dawać nadzieję, a także być bezpieczne dla ludzi i środowiska. Ten artykuł mówi o tym, czym jest napowietrzna linia energetyczna, a także przedstawia kilka prostych schematów.

Skrót oznacza linie energetyczne. Instalacja ta jest niezbędna do przesyłu energii elektrycznej przewodami znajdującymi się na terenach otwartych (powietrze) oraz instalowanymi wraz z izolatorami i osprzętem do stojaków lub wsporników. Wejścia liniowe lub wyjścia liniowe rozdzielnicy są traktowane jako punkt początku i końca linii elektroenergetycznych, a dla rozgałęzienia - specjalny wspornik i wejście liniowe.

Jak wygląda elektrownia?

Podpory można podzielić na:

• pośrednie, które znajdują się na prostych odcinkach trasy instalacyjnej, służą jedynie do trzymania kabli;
• kotwy są montowane głównie na prostych granicach linii napowietrznych;
• słupki końcowe są podgatunkiem słupków kotwicznych, umieszcza się je na początku i końcu linii napowietrznej. W normalnych warunkach pracy instalacji przejmują obciążenie z kabli;
• specjalne stojaki służą do zmiany położenia kabli na liniach energetycznych;
• zdobione stojaki, oprócz podparcia, pełnią rolę estetycznego piękna.

Linie energetyczne można podzielić na napowietrzne i podziemne. Te ostatnie zyskują coraz większą popularność ze względu na łatwość instalacji, wysoką niezawodność i zmniejszone straty napięcia.

Notatka! Linie te różnią się sposobem układania, cechą konstrukcyjną. Każdy ma swoje wady i zalety.

Podczas pracy z liniami energetycznymi należy przestrzegać wszystkich zasad bezpieczeństwa, ponieważ podczas instalacji można nie tylko odnieść obrażenia, ale także umrzeć.

Rodzaje stosowanych podpór

Charakterystyka techniczna linii elektroenergetycznych

Główne parametry linii energetycznej:

• l - szczeliny między stojakami lub podporami linii energetycznych;
• dd - odstęp między sąsiednimi liniami kablowymi;
• λλ - można odczytać jako długość girlandy linii energetycznej;
• HH - wysokość regału;
• hh to najkrótsza dozwolona odległość od oznaczenia dolnego kabla do ziemi.

Nie każdy potrafi rozszyfrować wszystkie charakterystyki instalacji. Dlatego możesz zwrócić się o pomoc do profesjonalisty.

Poniżej znajduje się tabela linii przesyłowych zaktualizowana w 2010 roku. Więcej Pełny opis można znaleźć na forach elektryków.

	Napięcie znamionowe, kV
	40	115	220	380	500	700
Szczelina l, m	160-210	170-240	240-360	300-440	330-440	350-550
Przestrzeń d, m	3,0	4,5	7,5	9,0	11,0	18,5
Długość girlandy X, m	0,8-1,0	1,4-1,7	2,3-2,8	3,0-3,4	4,6-5,0	6,8-7,8
Wysokość regału H, m	11-22	14-32	23-42	26-44	28-33	39-42
Parametr linii h, m	6-7	7-8	7-8	8-11	8-14	12-24
Liczba kabli na fazę*	1	1	2	2	3	4-6
Objętość sekcji druty, mm2	60-185	70-240	250-400	250-400	300-500	250-700

Aby ograniczyć liczbę wyłączeń awaryjnych, które mają miejsce podczas złych warunków pogodowych, linie elektrowni wyposaża się w liny odgromowe, które są instalowane na stojakach nad kablami i służą do tłumienia bezpośrednich uderzeń pioruna w linie energetyczne. Są podobne do kabli wielożyłowych ocynkowanych metalicznie lub specjalnych kabli aluminiowych wzmocnionych małymi przekrojami.

Takie urządzenia odgromowe są produkowane i używane z rdzeniami światłowodowymi wbudowanymi w ich pręty rurowe, które zapewniają komunikację wielokanałową. Na obszarach, na których występują stale powtarzające się i silne mrozy, na drutach osadza się lód i dochodzi do wypadków z powodu zerwania linii napowietrznych, gdy zbliżają się zwisające liny i kable.

Temperatura pracy linii energetycznych wynosi od 150 do 200 stopni. Przewody nie są izolowane od wewnątrz. Muszą charakteryzować się wysokim stopniem przewodnictwa, a także odpornością na uszkodzenia mechaniczne.

Poniżej opisano, które linie energetyczne są używane do przesyłania energii elektrycznej.

Rodzaje

Linie energetyczne służą do przenoszenia i dystrybucji energii elektrycznej. Rodzaje linii można podzielić:

• według rodzaju ułożenia kabli - powietrze (znajduje się na na dworze) i zamknięte (w kanałach kablowych);
• według funkcji - bardzo długi, na autostrady, dystrybucję.

Napowietrzne linie energetyczne można również podzielić na podgatunki, które zależą od przewodników, rodzaju prądu, mocy, użytych surowców. Klasyfikacje te są szczegółowo opisane poniżej.

Prąd przemienny

Ze względu na rodzaj prądu linie energetyczne można podzielić na dwie grupy. Pierwszym z nich są linie prądu stałego. Takie instalacje pomagają zminimalizować straty podczas przenoszenia energii, dlatego służą do przesyłania prądu na duże odległości. Ten typ linii elektroenergetycznych jest dość popularny w krajach europejskich, ale w Rosji takie linie energetyczne można policzyć na palcach. Wiele linii kolejowych korzysta z prądu przemiennego.

Schemat przenoszenia mocy

Prąd stały

Druga grupa to linie elektroenergetyczne prądu stałego, w których energia jest zawsze taka sama niezależnie od kierunku i rezystancji. Prawie wszystkie instalacje w Rosji zasilane są prądem stałym. Są łatwiejsze w produkcji i eksploatacji, ale straty podczas przepływu prądu bardzo często sięgają 10 kW/km przez sześć miesięcy na linii elektroenergetycznej o napięciu 450 kV.

Klasyfikacja linii energetycznych

Takie instalacje można klasyfikować według celu, napięcia, sposobu działania i tak dalej. Każdy element został szczegółowo opisany poniżej.

Według rodzaju prądu

W ostatnie lata przesył energii elektrycznej odbywa się głównie prądem przemiennym. Ta metoda jest popularna, ponieważ duża ilośćźródła energii elektrycznej wytwarzają napięcie przemienne (z wyjątkiem źródeł indywidualnych, takich jak panele słoneczne), a głównym odbiorcą są instalacje prądu przemiennego.

Schemat połączeń linii napowietrznych

Bardzo często transmisja prądu stałego jest korzystniejsza. Aby zmniejszyć straty w liniach elektroenergetycznych, podczas przesyłania energii elektrycznej dowolnym rodzajem prądu, za pomocą transformatorów (TT) podwyższa się napięcie.

Również podczas przesyłania z instalacji do konsumenta prądem stałym konieczne jest przekształcenie energii elektrycznej z prądu przemiennego na prąd stały, do tego celu służą specjalne prostowniki.

Według miejsca docelowego

Zgodnie z przeznaczeniem linie energetyczne można podzielić na kilka rodzajów. W zależności od odległości linie dzielą się na:

• bardzo długi. Na takich liniach elektroenergetycznych napięcie wyniesie ponad 500 kilowoltów. Służą do przenoszenia energii na duże odległości. Zasadniczo są one niezbędne do łączenia różnych systemów zasilania lub ich elementów;

• pień. Takie linie mają napięcie 220 lub 380 kV. Łączą ze sobą duże centra energetyczne lub różne instalacje;
• dystrybucja. Ten typ obejmuje systemy o napięciu 35, 110 i 150 kV. Służą do łączenia dzielnic i małych ośrodków dożywiania;
• dostarczanie ludziom energii elektrycznej. Napięcie - nie wyższe niż 20 kV, najpopularniejsze typy to 6 i 10 kV. Te linie energetyczne doprowadzają energię do punktów dystrybucji, a następnie do ludzi w domu.

Według napięcia

Zgodnie z napięciem podstawowym takie linie energetyczne dzielą się głównie na dwie główne grupy. Przy niskim napięciu do 1 kV. GOST wskazują cztery główne napięcia: 40, 220, 380 i 660 V.

Przy napięciu powyżej 1 kV. GOST opisuje tutaj 12 parametrów, średnie wskaźniki - od 3 do 35 kV, wysokie - od 100 do 220 kV, najwyższe - 330, 500 i 700 kV oraz ultra-wysokie - ponad 1 MV. Nazywa się to również wysokim napięciem.

Zgodnie z systemem funkcjonowania przewodów neutralnych w instalacjach elektrycznych

Instalacje takie można podzielić na cztery sieci:

• trójfazowy, w którym nie ma uziemienia. Zasadniczo schemat ten jest stosowany w sieciach o napięciu do 35 kV, w których poruszają się małe prądy;
• trójfazowy, w którym występuje uziemienie za pomocą indukcyjności. Ta instalacja jest również nazywana uziemioną rezonansowo. W takich liniach napowietrznych stosuje się napięcie 3-35 kV, w którym poruszają się duże prądy;
• trójfazowy, w którym występuje pełne uziemienie. Ten tryb działania przewodu neutralnego jest stosowany w liniach napowietrznych średniego i wysokiego napięcia. Tutaj musisz użyć przekładników prądowych;
• uziemiony neutralny. Działają tu linie napowietrzne o napięciu poniżej 1,0 kV lub powyżej 220 kV.

Proces montażu

W zależności od trybu pracy w zależności od stanu mechanicznego

Istnieje również taka separacja linii energetycznych, która zapewnia stan zewnętrzny wszystkich części instalacji. Są to linie energetyczne w dobrym stanie, gdzie kable, stojaki i inne elementy są prawie nowe. Główny nacisk położony jest na jakość kabli i lin, nie powinny one być uszkodzone mechanicznie.

Występuje również sytuacja awaryjna, w której jakość kabli i lin jest dość niska. Takie instalacje wymagają natychmiastowej naprawy.

• linie energetyczne sprawne - wszystkie podzespoły nowe i nieuszkodzone;
• linie awaryjne - z widocznymi widocznymi uszkodzeniami przewodów;
• linie instalacyjne - podczas instalacji stojaków, kabli i lin.

Konieczne jest jedynie, aby doświadczony elektryk określił stan linii energetycznych.

Jeśli instalacja jest awaryjna, może to prowadzić do szeregu konsekwencji. Na przykład energia nie będzie dostarczana w sposób ciągły, możliwe jest zwarcie, odsłonięte przewody mogą spowodować pożar w przypadku ich zetknięcia. Jeśli linia energetyczna nie została zainstalowana na czas i wystąpiły nieodwracalne konsekwencje, może to prowadzić do ogromnych grzywien.

Podziemne linie kablowe

Przeznaczenie linii napowietrznych

Takie linie napowietrzne nazywane są instalacjami, które służą do przenoszenia i dystrybucji energii elektrycznej przez kable znajdujące się na wolnym powietrzu i utrzymywane za pomocą specjalnych stojaków. Linie napowietrzne są instalowane i eksploatowane w różnych warunkach pogodowych i geograficznych, narażonych na wpływy atmosferyczne (opady, zmiany temperatury, wiatry).

Dlatego linie napowietrzne muszą być instalowane z uwzględnieniem czynników pogodowych, zanieczyszczenia atmosferycznego, wymagań dotyczących układania (dla miasta, pola, wsi) i tak dalej. Instalacja musi spełniać szereg zasad i przepisów:

• opłacalny koszt;
• wysoka przewodność elektryczna, wytrzymałość zastosowanych lin i stojaków;
• odporność na uszkodzenia mechaniczne, korozję;
• być bezpieczne dla przyrody i człowieka, nie zajmują dużo wolnego terytorium.

Jak wyglądają izolatory?

Jakie jest napięcie linii energetycznej

Zgodnie z pewnymi cechami można znaleźć napięcie linii energetycznych według wygląd. Pierwszą rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę, jest izolator. Im więcej z nich znajdzie się na instalacji, tym będzie mocniejsza.

Najpopularniejsze izolatory do linii napowietrznych 0,4kV. Wykonane są zazwyczaj z trwałego szkła. Na podstawie ich liczby można określić moc.

VL-6 i VL-10 mają podobny kształt, ale są znacznie większe. Oprócz mocowania szpilek, takie izolatory są czasami stosowane w taki sam sposób jak girlandy w jednej/dwóch próbkach.

Notatka! Na linii napowietrznej 35 kV najczęściej instalowane są wiszące izolatory, chociaż czasami można zobaczyć rodzaj sworznia. Girlanda składa się z trzech do pięciu typów.

Liczba rolek w girlandzie może być następująca:

• VL-110kV - 6 rolek;
• VL-220kV - 10 rolek;
• VL-330kV - 12 rolek;
• VL-500kV - 22 rolki;
• VL-750kV - od 20 i więcej.

Jak znaleźć moc linii energetycznych

Możesz również znaleźć napięcie na podstawie liczby kabli:

• VL-0,4 kV liczba drutów od 2 do 4 i więcej;
• VL-6, 10 kV - tylko trzy kable na jednostkę;
• VL-35 kV, 110 kV - każdy izolator ma swój własny drut;
• VL-220 kV - dla każdego izolatora jeden duży drut;
• VL-330 kV - w fazach dwóch kabli;
• VL-750 kV - od 3 do 5 przewodów.

Podsumowując, należy zauważyć, że w nowoczesny świat nie da się obejść bez linii energetycznych. Zaopatrują w energię elektryczną cały kraj. Obecnie powietrze i linie energetyczne kablowe wszędzie.

Linie napowietrzne nazywane są liniami przeznaczonymi do przesyłania i dystrybucji EE przewodami znajdującymi się na wolnym powietrzu i wspartymi na wspornikach i izolatorach. Napowietrzne linie elektroenergetyczne są budowane i eksploatowane w różnych warunkach klimatycznych i geograficznych, narażonych na wpływy atmosferyczne (wiatr, lód, deszcz, zmiany temperatury).

W związku z tym linie napowietrzne powinny być budowane z uwzględnieniem zjawisk atmosferycznych, zanieczyszczenia powietrza, warunków układania (obszary słabo zaludnione, tereny zurbanizowane, przedsiębiorstwa) itp. Z analizy uwarunkowań linii napowietrznych wynika, że ​​materiały i konstrukcje linii muszą spełniać szereg wymagań: akceptowalny ekonomicznie koszt, dobre przewodnictwo elektryczne oraz wystarczającą wytrzymałość mechaniczną materiałów przewodów i kabli, ich odporność na korozję, atak chemiczny; linie muszą być bezpieczne pod względem elektrycznym i środowiskowym, zajmować minimalną powierzchnię.

Projektowanie konstrukcyjne linii napowietrznych. Głównymi elementami konstrukcyjnymi linii napowietrznych są wsporniki, druty, kable odgromowe, izolatory oraz kształtki liniowe.

Zgodnie z projektem podpór najczęściej występują jedno- i dwuprzewodowe linie napowietrzne. Na trasie linii można zbudować do czterech obwodów. Trasa liniowa – pas terenu, na którym budowana jest linia. Jeden obwód linii napowietrznej wysokiego napięcia łączy trzy przewody (wiązki przewodów) linii trójfazowej, w linii niskiego napięcia - od trzech do pięciu przewodów. Ogólnie część konstrukcyjna linii napowietrznej (ryc. 3.1) charakteryzuje się rodzajem podpór, rozpiętościami, gabarytami, projektem fazowym i liczbą izolatorów.

Rozpiętości linii napowietrznych l są wybierane ze względów ekonomicznych, ponieważ wraz ze wzrostem długości przęsła zwiększa się zwis drutów, konieczne jest zwiększenie wysokości podpór H, aby nie naruszyć dopuszczalnego rozmiaru linii h (ryc. 3.1, b), podczas gdy liczba podpór zmniejszy się i izolatory liniowe. Szerokość linii - najmniejsza odległość od najniższego punktu przewodu do gruntu (woda, koryto) powinna być taka, aby zapewnić bezpieczeństwo osób i pojazdów pod linią.

Odległość ta zależy od napięcia znamionowego linii oraz warunków terenu (zaludniony, niezamieszkały). Odległość między sąsiednimi fazami linii zależy głównie od jej napięcia znamionowego. Projekt fazy linii napowietrznej zależy głównie od liczby drutów w fazie. Jeśli faza jest wykonywana przez kilka drutów, nazywa się to podziałem. Fazy ​​linii napowietrznych wysokiego i ultrawysokiego napięcia są rozdzielone. W tym przypadku dwa przewody są używane w jednej fazie przy 330 (220) kV, trzy - przy 500 kV, cztery lub pięć - przy 750 kV, osiem, jedenaście - przy 1150 kV.

Linie napowietrzne. Podpory VL to konstrukcje przeznaczone do podtrzymywania przewodów na wymaganej wysokości nad gruntem, wodą lub inną konstrukcją inżynierską. Ponadto uziemione kable stalowe są w razie potrzeby zawieszane na wspornikach, aby chronić przewody przed bezpośrednimi uderzeniami piorunów i związanymi z nimi przepięciami.

Rodzaje i konstrukcje podpór są zróżnicowane. W zależności od przeznaczenia i umieszczenia na linii napowietrznej są one podzielone na pośrednie i kotwiczne. Podpory różnią się materiałem, konstrukcją i sposobem mocowania, wiązania drutów. W zależności od materiału są to drewniane, żelbetowe i metalowe.

podpory pośrednie najprostsze służą do podtrzymywania przewodów w prostych odcinkach linii. Są najczęstsze; ich udział wynosi średnio 80-90% ogólnej liczby linii napowietrznych. Przewody do nich są mocowane za pomocą podtrzymujących (podwieszonych) girland izolatorów lub izolatorów kołkowych. Podpory pośrednie w trybie normalnym są obciążone głównie ciężarem własnym drutów, kabli i izolatorów, wiszące girlandy izolatorów zwisają pionowo.

Podpory kotwiczne instalowane w miejscach sztywnego mocowania drutów; dzielą się na końcowe, kątowe, pośrednie i specjalne. Podpory kotwiące, przeznaczone do podłużnych i poprzecznych składowych napięcia drutów (girlandy napinające izolatorów są umieszczone poziomo), podlegają największym obciążeniom, dlatego są znacznie bardziej skomplikowane i droższe niż pośrednie; ich liczba w każdej linii powinna być minimalna.

W szczególności podpory końcowe i narożne, montowane na końcu lub na zakręcie linii, podlegają stałemu naciągowi drutów i kabli: jednostronnie lub wypadkowo kąta obrotu; kotwy pośrednie instalowane na długich odcinkach prostych są również obliczane na jednostronne naprężenie, które może wystąpić, gdy część drutów pęknie w przęśle przylegającym do podpory.

Specjalne podpory są następujących typów: przejściowe - dla dużych rozpiętości przecinających rzeki, wąwozy; linie odgałęzień - do wykonywania odgałęzień z linii głównej; transpozycyjny - do zmiany kolejności ułożenia drutów na wsporniku.

Wraz z przeznaczeniem (rodzajem) projekt podpory zależy od liczby linii napowietrznych i względnego położenia drutów (faz). Podpory (i przewody) wykonuje się w wersji jedno- lub dwutorowej, natomiast przewody na podstawkach można układać w trójkąt, poziomo, odwróconą choinkę i sześciokąt lub beczkę (ryc. 3.2).

Asymetryczny układ przewodów fazowych względem siebie (rys. 3.2) powoduje nierówne indukcyjności i pojemności różnych faz. Aby zapewnić symetrię układu trójfazowego i wyrównanie fazowe parametrów biernych na długich liniach (powyżej 100 km) o napięciu 110 kV i wyższym, przewody w obwodzie są przestawiane (transponowane) za pomocą odpowiednich wsporników.

Przy pełnym cyklu transpozycji każdy drut (faza) równomiernie wzdłuż długości linii zajmuje szeregowo pozycję wszystkich trzech faz na wsporniku (ryc. 3.3).

drewniane podpory( rys. 3.4) są wykonane z sosny lub modrzewia i są stosowane na liniach o napięciu do 110 kV na terenach leśnych, obecnie coraz rzadziej. Głównymi elementami podpór są pasierbowie (przystawki) 1, stojaki 2, trawersy 3, stężenia 4, belki pod trawersami 6 i poprzeczki 5. Podpory są łatwe w produkcji, tanie i łatwe w transporcie. Ich główną wadą jest ich kruchość spowodowana rozkładem drewna, pomimo jego traktowania środkiem antyseptycznym. Zastosowanie żelbetowych pasierbów (przystawek) zwiększa żywotność podpór do 20-25 lat.

Podpory żelbetowe (ryc. 3.5) są najczęściej stosowane na liniach o napięciu do 750 kV. Mogą być wolnostojące (pośrednie) oraz z szelkami (kotwica). Podpory żelbetowe są trwalsze od drewnianych, łatwe w obsłudze, tańsze od metalowych.

Wsporniki metalowe (stalowe) ( rys. 3.6) są stosowane na liniach o napięciu 35 kV i wyższym. Główne elementy to stojaki 1, trawersy 2, stojaki kablowe 3, szelki 4 i fundament 5. Są mocne i niezawodne, ale dość metalochłonne, zajmują dużą powierzchnię, wymagają specjalnych żelbetowych fundamentów do montażu i muszą być malowane podczas pracy do ochrony przed korozją.

Słupy metalowe stosuje się w przypadkach, gdy budowanie linii napowietrznych na słupach drewnianych i żelbetowych jest technicznie trudne i nieopłacalne (przeprawa przez rzeki, wąwozy, wykonywanie kranów z linii napowietrznych itp.).

W Rosji opracowano zunifikowane wsporniki metalowe i żelbetowe różnych typów dla linii napowietrznych wszystkich napięć, co umożliwia ich masową produkcję, przyspieszenie i obniżenie kosztów budowy linii.

Przewody linii napowietrznej.

Przewody służą do przesyłania energii elektrycznej. Wraz z dobrym przewodnictwem elektrycznym (ewentualnie niższym oporem elektrycznym), wystarczającą wytrzymałością mechaniczną i odpornością na korozję, muszą spełniać warunki ekonomii. W tym celu stosuje się druty z najtańszych metali - aluminium, stali, specjalnych stopów aluminium. Chociaż miedź ma najwyższą przewodność, druty miedziane nie są stosowane w nowych liniach ze względu na znaczne koszty i potrzebę innych celów.

Ich stosowanie jest dozwolone w sieciach kontaktowych, w sieciach przedsiębiorstw górniczych.

Na liniach napowietrznych stosuje się głównie nieizolowane (gołe) przewody. Zgodnie z projektem druty mogą być jedno- i wielodrutowe, puste w środku (ryc. 3.7). Druty jednodrutowe, głównie stalowe, są stosowane w sieciach niskiego napięcia w ograniczonym zakresie. Aby nadać elastyczność i większą wytrzymałość mechaniczną, druty wykonane są z wielodrutu z jednego metalu (aluminium lub stal) oraz z dwóch metali (łącznie) - aluminium i stali. Stal w drucie zwiększa wytrzymałość mechaniczną.

W oparciu o warunki wytrzymałości mechanicznej druty aluminiowe klasy A i AKP (ryc. 3.7) są stosowane na liniach napowietrznych o napięciu do 35 kV. Linie napowietrzne 6-35 kV mogą być również wykonane z drutów stalowo-aluminiowych, a linie powyżej 35 kV montowane są wyłącznie z drutów stalowo-aluminiowych.

Druty stalowo-aluminiowe mają warstwy drutów aluminiowych wokół stalowego rdzenia. Pole przekroju poprzecznego części stalowej jest zwykle 4-8 razy mniejsze niż aluminium, ale stal przejmuje około 30-40% całkowitego obciążenia mechanicznego; druty takie stosuje się na liniach o dużych rozpiętościach oraz na terenach o cięższych warunkach klimatycznych (o większej grubości ściany lodowej).

Gatunek drutów stalowo-aluminiowych wskazuje przekrój części aluminiowych i stalowych, na przykład AC 70/11, a także dane dotyczące ochrony antykorozyjnej, na przykład AKS, ASKP - te same druty co AC, ale z wypełniaczem rdzenia (C) lub wszystkie druty (P) ze smarem antykorozyjnym; ASC - taki sam drut jak AC, ale z rdzeniem pokrytym folią polietylenową. Druty z zabezpieczeniem antykorozyjnym stosowane są w miejscach gdzie powietrze jest zanieczyszczone zanieczyszczeniami niszczącymi aluminium i stal. Przekroje poprzeczne drutów są znormalizowane przez normę państwową.

Zwiększenie średnic drutów przy takim samym zużyciu materiału przewodnika można przeprowadzić za pomocą drutów z wypełniaczem dielektrycznym i drutów pustych (ryc. 3.7, d, e). To zastosowanie zmniejsza straty koronowe (patrz sekcja 2.2). Druty drążone stosowane są głównie na szyny zbiorcze rozdzielnic 220 kV i wyższych.

Druty wykonane ze stopów aluminium (AN - nieulepszone cieplnie, AJ - ulepszone cieplnie) mają większą wytrzymałość mechaniczną w porównaniu do aluminium i prawie taką samą przewodność elektryczną. Stosowane są na liniach napowietrznych o napięciu powyżej 1 kV w obszarach o grubości ścianki lodowej do 20 mm.

Linie napowietrzne z samonośnymi izolowanymi przewodami o napięciu 0,38-10 kV znajdują coraz większe zastosowanie. W liniach o napięciu 380/220 V przewody składają się z przewodu gołego nośnego, czyli zerowego, trzech izolowanych przewodów fazowych, jednego izolowanego przewodu (dowolna faza) do oświetlenia zewnętrznego. Przewody z izolacją fazową są owinięte wokół przewodu neutralnego nośnika (ryc. 3.8).

Przewód nośny jest stalowo-aluminiowy, a przewody fazowe są aluminiowe. Te ostatnie pokryte są światłoodpornym termostabilizowanym (usieciowanym) polietylenem (drut typu APV). Przewaga linii napowietrznych z przewodami izolowanymi w stosunku do linii z przewodami gołymi to brak izolatorów na wspornikach, maksymalne wykorzystanie wysokości wspornika do podwieszania przewodów; nie ma konieczności wycinania drzew w miejscu, w którym przebiega linia.

Kable odgromowe wraz z iskiernikami, odgromnikami, ogranicznikami napięcia i urządzeniami uziemiającymi służą do ochrony linii przed przepięciami atmosferycznymi (wyładowaniami atmosferycznymi). Kable zawieszane są nad przewodami fazowymi ( rys. 3.5) na liniach napowietrznych o napięciu 35 kV i wyższym, w zależności od obszaru występowania wyładowań atmosferycznych i materiału podpór, co reguluje Regulamin Instalacji Elektrycznych (PUE) .

Liny stalowe ocynkowane klasy C 35, C 50 i C 70 są zwykle używane jako druty odgromowe, a druty stalowo-aluminiowe są używane w przypadku używania kabli do komunikacji o wysokiej częstotliwości. Mocowanie kabli na wszystkich wspornikach linii napowietrznych o napięciu 220-750 kV powinno odbywać się za pomocą izolatora bocznikowanego z iskiernikiem. Na liniach 35-110 kV kable są mocowane do metalowych i żelbetowych podpór pośrednich bez izolacji kabli.

Izolatory przewodów powietrznych. Izolatory przeznaczone są do izolacji i mocowania przewodów. Wykonane są z porcelany i szkła hartowanego - materiałów o wysokiej wytrzymałości mechanicznej i elektrycznej oraz odporności na warunki atmosferyczne. Istotną zaletą izolatorów szklanych jest to, że w przypadku uszkodzenia szkło hartowane pęka. Ułatwia to znalezienie uszkodzonych izolatorów na linii.

Ze względu na konstrukcję, sposób mocowania na wsporniku izolatory dzielą się na izolatory kołkowe i podwieszane. Izolatory kołkowe (ryc. 3.9, a, b) są stosowane do linii o napięciu do 10 kV i rzadko (dla małych odcinków) 35 kV. Mocowane są do wsporników za pomocą haczyków lub kołków. Izolatory zawieszenia (ryc. 3.9, V) stosowane na liniach napowietrznych o napięciu 35 kV i wyższym. Składają się z porcelanowej lub szklanej części izolacyjnej 1, nasadki z żeliwa sferoidalnego 2, pręta metalowego 3 i spoiwa cementowego 4.

Izolatory są montowane w girlandy (ryc. 3.9, G): podparcie na podporach pośrednich i naprężenie - na kotwie. Liczba izolatorów w girlandzie zależy od napięcia, rodzaju i materiału wsporników oraz zanieczyszczenia atmosfery. Na przykład w linii 35 kV - 3-4 izolatory, 220 kV - 12-14; na liniach z drewniane słupy mając zwiększoną odporność na wyładowania atmosferyczne, liczba izolatorów w girlandzie jest o jeden mniejsza niż na liniach z metalowymi wspornikami; w girlandach napinających pracujących w najtrudniejszych warunkach instaluje się 1-2 izolatorów więcej niż w podtrzymujących.

Opracowano izolatory wykorzystujące materiały polimerowe, które przechodzą eksperymentalne testy przemysłowe. Stanowią element prętowy wykonany z włókna szklanego, zabezpieczony powłoką z żeberkami z fluoroplastu lub kauczuku silikonowego. Izolatory prętowe, w porównaniu z izolatorami podwieszanymi, mają mniejszą wagę i koszt, wyższą wytrzymałość mechaniczną niż wykonane z izolatorów szkło hartowane. Głównym problemem jest zapewnienie im możliwości długoterminowej (powyżej 30 lat) pracy.

Zbrojenie liniowe przeznaczony jest do mocowania przewodów do izolatorów oraz kabli do wsporników i zawiera następujące główne elementy: obejmy, łączniki, przekładki itp. (Rys. 3.10).

Zaciski wsporcze służą do zawieszania i mocowania linii napowietrznych na podporach pośrednich o ograniczonej sztywności zakończenia (ryc. 3.10, a). Na wspornikach kotwiących do sztywnego mocowania drutów stosuje się girlandy napinające i zaciski napinające - napinacz i klin (ryc. 3.10, b, c). Okucia łączące (kolczyki, uszy, wsporniki, wahacze) przeznaczone są do zawieszania girland na wspornikach. Girlanda podtrzymująca (ryc. 3.10, d) jest mocowana na trawersie podpory pośredniej za pomocą kolczyka 1, który drugą stroną wkłada się w nasadkę izolatora zawieszenia górnego 2. Oczko 3 służy do przymocuj klips podtrzymujący 4 do dolnego izolatora girlandy.

Dystanse dystansowe (rys. 3.10,e), instalowane w przęsłach linii 330 kV i wyższych z rozdzielonymi fazami, zapobiegają biczowaniu, kolizjom i skręcaniu poszczególnych przewodów fazowych. Złączki służą do łączenia poszczególnych odcinków przewodu za pomocą łączników owalnych lub zaprasowywanych (Rys. 3.10, np). W owalnych złączach przewody są skręcone lub zaciśnięte; w złączkach zaprasowywanych służących do łączenia drutów stalowo-aluminiowych o dużych przekrojach, część stalowa i aluminiowa są zaprasowywane oddzielnie.

Efektem rozwoju technologii transmisji EE na duże odległości jest różne opcje zwarte linie transmisyjne, charakteryzujące się mniejszą odległością między fazami, a co za tym idzie mniejszymi rezystancjami indukcyjnymi i szerokością toru linii (rys. 3.11). W przypadku stosowania podpór „typu pokrycia” (ryc. 3.11, A) zmniejszenie odległości uzyskuje się dzięki umieszczeniu wszystkich struktur podziału faz wewnątrz „portalu otaczającego” lub po jednej stronie stojaka wsporczego (ryc. 3.11, B). Zbieżność faz jest zapewniona za pomocą izolujących przekładek międzyfazowych. Zaproponowano różne warianty linii zwartych z nietradycyjnym układem przewodów faz rozdzielonych (ryc. 3.11, w I).

Oprócz zmniejszenia szerokości trasy na jednostkę przesyłanej mocy, można tworzyć zwarte linie do przesyłania zwiększonej mocy (do 8-10 GW); takie linie powodują mniejsze natężenie pola elektrycznego na poziomie gruntu i mają szereg innych zalet technicznych.

Do linii kompaktowych zaliczamy również linie sterowane samokompensujące oraz linie sterowane z niekonwencjonalną konfiguracją rozdzielonych faz. Są to linie dwutorowe, w których fazy różnych obwodów o tej samej nazwie są przesunięte parami. W tym przypadku napięcia przesunęły się o pewien kąt. Dzięki zmianie reżimu za pomocą specjalnych urządzeń kąta przesunięcia fazowego prowadzona jest kontrola parametrów linii.

Linia kablowa (CL)- linia do przesyłania energii elektrycznej, składająca się z jednego lub więcej równoległych kabli, wykonanych w jakiś sposób przez ułożenie (ryc. 1.29). Linie kablowe są układane tam, gdzie budowa linii napowietrznych jest niemożliwa ze względu na ciasnotę terenu, niedopuszczalną z punktu widzenia przepisów bezpieczeństwa, niepraktyczną ze względów ekonomicznych, architektonicznych i planistycznych oraz innych wymagań. Największe zastosowanie CL stwierdzono w przesyłaniu i dystrybucji EE w przedsiębiorstwach przemysłowych oraz w miastach (wewnętrzne systemy zasilania) podczas przesyłania EE przez duże zbiorniki wodne

Zalety i zalety linii kablowych w porównaniu z liniami napowietrznymi: odporność na warunki atmosferyczne, tajność trasy i niedostępność dla osób niepowołanych, mniejsze uszkodzenia, zwartość linii oraz możliwość szerokiego rozwoju zasilania odbiorców na terenach miejskich i przemysłowych. Linie kablowe są jednak znacznie droższe od linii napowietrznych o tym samym napięciu (średnio 2-3 razy dla linii 6-35 kV i 5-6 razy dla linii 110 kV i wyższych), trudniejsze w budowie i eksploatacji.

Ryż. 1.29. Sposoby układania kabli i konstrukcji kablowych: a - wykop ziemny; b-kolektor;c-tunel; kanał G; d - wiadukt; e - blok

W Skład CL obejmuje: kable, osprzęt do łączenia i dzielenia odcinków kabli oraz łączenia końcówek kabli z urządzeniami i szynami zbiorczymi rozdzielni (osprzęt kablowy – głównie różnego rodzaju złączki), konstrukcje budowlane, elementy mocujące, a także osprzęt uzupełniania oleju lub gazu (do - i kable wypełnione gazem).

Klasyfikacja linii kablowych zasadniczo odpowiada klasyfikacji wchodzących w jej skład kabli. Główne cechy to:

Rodzaj prądu;

Napięcie znamionowe;

Liczba elementów przewodzących prąd;

materiał elektroizolacyjny;

Charakter impregnacji i sposób zwiększania wytrzymałości elektrycznej izolacji papierowej;

Materiał osłony.

(Cechy te obejmują tylko kable pracujące w warunkach chłodzenia swobodnego. Istnieją kable z wymuszonym chłodzeniem wodą lub olejem, a także kable kriogeniczne.)

Kabel- gotowy produkt fabryczny, składający się z izolowanych rdzeni przewodzących prąd, zamkniętych w ochronnej hermetycznej osłonie i pancerzu, chroniących je przed wilgocią, kwasami i uszkodzeniami mechanicznymi. Kable zasilające mają od jednego do czterech żył aluminiowych lub miedzianych o przekroju od 1,5 do 2000 mm2. Żyły o przekroju do 16 mm 2 - jednodrutowe, ponad - wielodrutowe. W zależności od kształtu przekroju przewodniki są okrągłe, segmentowe lub sektorowe.

Kable o napięciu do 1 kV są z reguły czterordzeniowe, napięcie 6-35 kV - trzyżyłowe, a napięcie 110-220 kV - jednożyłowe.

Osłony ochronne wykonane są z ołowiu, aluminium, gumy i PVC. W kablach 35 kV każda żyła jest dodatkowo zamknięta w powłoce ołowianej, co tworzy bardziej jednolitą powłokę pole elektryczne i poprawia odprowadzanie ciepła. wyrównanie pole elektryczne w przypadku kabli z izolacją i powłoką z tworzywa sztucznego osiąga się to poprzez ekranowanie każdego rdzenia papierem półprzewodzącym.

W kablach na napięcie 1-35 kV, w celu zwiększenia wytrzymałości elektrycznej, między izolowanymi żyłami a powłoką układana jest warstwa izolacji taśmowej.

Pancerz kabla wykonany z taśm stalowych lub drutów stalowych ocynkowanych jest zabezpieczony przed korozją zewnętrznym płaszczem z przędzy kablowej impregnowanej bitumem i powlekanej kredą.

W kablach o napięciu 110 kV i wyższym, w celu zwiększenia wytrzymałości elektrycznej izolacji papierowej, wypełnia się je gazem lub olejem pod ciśnieniem (kable wypełnione gazem i olejem).

Linie kablowe wysokiego napięcia

Nie stosuje się linii kablowych z lepką impregnacją przy napięciach powyżej 35 kV. Wynika to z faktu, że w izolacji gotowego kabla zawsze pozostają wtrącenia powietrza. Ich obecność znacznie obniża wytrzymałość dielektryczną izolacji. Wtrącenia powietrza, w zależności od ich lokalizacji, ulegają jonizacji ze wszystkimi tego konsekwencjami lub ich negatywna rola przejawia się w związku z występowaniem procesów termicznych. Kabel jest okresowo poddawany nagrzewaniu i chłodzeniu w wyniku zmian przesyłanej mocy. Zwiększanie i zmniejszanie objętości kabla prowadzi do wzrostu wtrąceń powietrza, ich migracji do rdzenia przewodzącego i późniejszego rozpadu.

Możesz wyeliminować te zjawiska na dwa sposoby:

Wyklucz wtrącenia powietrza;

Zwiększ ciśnienie wtrąceń powietrza (gazu).

Pierwsza metoda jest stosowana w kablach wypełnionych olejem (OLC) niskie ciśnienie posiadające kanały na olej wewnątrz rdzenia, drugie - w wysokociśnieniowych MNC układanych w stalowych rurociągach.

Kable niskociśnieniowe wypełnione olejem .

Niskociśnieniowe MNC (do 0,05 MPa) produkowane są jako jednordzeniowe, produkowane seryjnie na napięcia 110, 150 i 220 kV z przewodami miedzianymi o przekroju 120-800 w osłonach ołowianych lub aluminiowych.

W zależności od warunków ułożenia - w gruncie (w wykopach), gdy kabel nie jest narażony na rozciąganie i jest zabezpieczony przed uszkodzeniami mechanicznymi; lub pod wodą, na terenach podmokłych i gdzie jest narażony na działanie sił rozciągających, stosuje się różnego rodzaju kable wypełnione olejem.

Kable wypełnione olejem pod wysokim ciśnieniem .

Wysokociśnieniowe kable olejowe (OLC) produkowane są na napięcia 110, 220, 330, 380 i 500 kV.

Rdzenie takiego kabla są produkowane:

a) w tymczasowej osłonie ołowianej, która chroni izolację przed wilgocią i uszkodzeniem podczas transportu i jest zdejmowana podczas instalacji;

b) bez skorupy. W tym przypadku rdzenie kabli dostarczane są na tor w szczelnym pojemniku wypełnionym olejem.

Podczas instalacji izolowane i ekranowane przewody miedziane o przekroju 120-700 z nałożonymi na nie półkolistymi drutami ślizgowymi są wciągane do rur stalowych. Przy = 500 kV zewnętrzna średnica rury wynosi 273 mm przy grubości ścianki 10 mm.

Dla takich linii kablowych ciśnienie oleju wynosi 1,08 - 1,57 MPa. Ze względu na wysokie ciśnienie zwiększa się wytrzymałość dielektryczna. Rury stanowią dobrą ochronę przed uszkodzeniami mechanicznymi.

Rurociągi spawane są z odcinków o długości 12 m. Kompensację zmian objętości oleju przy zmianach temperatury oraz utrzymanie ciśnienia oleju w rurociągu realizuje automatyczne urządzenie podające, które znajduje się na jednym końcu przewodu (dla krótkich odcinków) lub na obu końcach (dla długich długości).

Istnieją również kable średniociśnieniowe wypełnione olejem, kable z materiały polimerowe jako izolacja itp.

Marka, oznaczenie kabla zawiera informacje o jego konstrukcji, napięciu znamionowym, liczbie i przekroju żył. W przypadku kabli czterożyłowych o napięciu do 1 kV przekrój czwartego („zerowego”) rdzenia jest mniejszy niż w fazie pierwszej. Na przykład kabel VPG-1- 3x35 + 1x25 - kabel z trzema rdzeniami miedzianymi o przekroju 35 mm 2 i czwartym o przekroju 25 mm ", izolacja polietylenowa (P) na 1 kV z osłoną z PVC (V), nieopancerzony, bez osłony zewnętrznej (D) "_ do układania w pomieszczeniach, w kanałach, tunelach, przy braku wpływów mechanicznych na kabel; kabel AOSB-35-3x70 - kabel z trzema żyłami aluminiowymi (A) o przekroju 70 mm 2 , w izolacji 35 kV, z żyłami oddzielnie wyprowadzonymi (O), w powłoce ołowianej (C), zbrojony (B) taśmami stalowymi, z zewnętrzną osłoną ochronną - do układania w wykopie ziemnym;

OSB-35__3x70 - ten sam kabel, ale z przewodami miedzianymi.

Konstrukcje niektórych kabli pokazano na ryc. 1.30. na ryc. 1.30, a, b podano kable zasilające o napięciu do 10 kV.

Czterożyłowy kabel o napięciu 380 V (patrz ryc. 1.30, a) zawiera elementy: 1 - przewodzące przewody fazowe; 2 - faza papierowa i izolacja pasa; 3 - powłoka ochronna; 4 - stalowa zbroja; 5 - osłona ochronna; 6 - wypełniacz papierowy; 7 - zerowy rdzeń.

Trójżyłowy kabel z izolacją papierową o napięciu 10 kV (ryc. 1.30, b) zawiera elementy: 1 - przewody przewodzące prąd; 2 - izolacja fazowa; 3 - ogólna izolacja pasa; 4 - powłoka ochronna; 5 - poduszka pod zbroję; 6 - stalowa zbroja; 7 - osłona ochronna; 8 - wypełniacz.

Kabel trójżyłowy o napięciu 35 kV pokazano na ryc. 1.30 w nocy Obejmuje: 1 - okrągłe przewody przewodzące; 2 - ekrany półprzewodnikowe; 3 - izolacja faz; 4 - osłona ołowiana; 5 - poduszka; 6 - wypełniacz z przędzy kablowej; 7 - stalowa zbroja; 8 - osłona ochronna.

na ryc. 1.30, d pokazuje wypełniony olejem kabel średniego i wysokiego ciśnienia o napięciu 110-220 kV. Ciśnienie oleju zapobiega przedostawaniu się powietrza i jonizacji, eliminując jedną z głównych przyczyn uszkodzeń izolacji. Trzy kable jednofazowe są umieszczone w stalowej rurze 4 wypełnionej olejem pod ciśnieniem 2. Rdzeń przewodzący prąd 6 składa się z okrągłych drutów miedzianych i jest pokryty izolacją papierową 1 z impregnacją lepką; Na izolację nałożony jest ekran 3 w postaci perforowanej taśmy miedzianej i drutów z brązu, które chronią izolację przed uszkodzeniami mechanicznymi podczas przeciągania kabla przez rurę. Poza Stalowa rura chroniony pokrywą 5 .

Kable w izolacji PVC, produkowane przez trzy-, cztero- i pięciożyłowe (1,30, e) lub jednożyłowe (ryc. 1.30, e), są szeroko rozpowszechnione. Aby uzyskać bardziej szczegółowe informacje na temat różnych typów i marek kabli oraz obszarów ich zastosowania, patrz.

Kable wykonywane są w odcinkach o ograniczonej długości w zależności od napięcia i przekroju. Podczas układania segmenty są łączone za pomocą złączek, które uszczelniają połączenia. W takim przypadku końce żył kabla są uwalniane z izolacji i uszczelniane w zaciskach łączących.

Przy układaniu kabli 0,38-10 kV w ziemi, w celu zabezpieczenia przed korozją i uszkodzeniami mechanicznymi, złącze zamyka się w żeliwnej zdejmowanej obudowie ochronnej. Dla kabli 35 kV stosuje się również osłony stalowe lub z włókna szklanego.

O niezawodności całej linii kablowej w dużej mierze decyduje niezawodność jej osprzętu, czyli złączy różne rodzaje i nominacje.

Złącza kablowe wysokiego napięcia są klasyfikowane według trzech głównych cech.

Przez spotkanie sprzęgła są podzielone na trzy główne grupy - terminal, połączenie I zamykający, ponadto wśród zaciskowych wyróżnia się złącza otwarte i dławnice kablowe w transformatorach i urządzeniach wysokiego napięcia, a wśród łączących - złącza właściwe łączące, rozgałęźne i łącząco - rozgałęźne.

Przez rodzaj izolacji elektrycznej sprzęgła są podzielone na dwie grupy: z warstwowe I monolityczny izolacja. Izolacja laminowana odbywa się poprzez nawijanie taśm z papieru kablowego, folii syntetycznej lub ich mieszanek i wypełnianie jednym lub drugim medium (olejem, gazem) pod ciśnieniem lub bez nadciśnienia. Izolacja monolityczna formowane przez wytłaczanie lub spiekanie materiałów izolacyjnych w ogrzewanych formach.

Według rodzaju prądu rozróżnić złącza do kabli prądu przemiennego, stałego i impulsowego. Sprzęgła kabli prądu przemiennego mogą być jednofazowe i trójfazowe.

Konstrukcja złączy kabli elektroenergetycznych wysokiego napięcia zależy przede wszystkim od typu kabla, dla którego są przeznaczone.

Użyj na końcach kabli rękawy końcowe lub końcówki.

Ryż. 1.30. Kable zasilające: a - czterożyłowe na napięcie 380 V;

b- rdzeń drutowy w izolacji papierowej o napięciu 10 kV; c - napięcie trójrdzeniowe 35 kV; g - wysokie ciśnienie wypełnione olejem; d - jednordzeniowy z izolacją z tworzywa sztucznego

na ryc. 1.31a pokazano podłączenie trójżyłowego kabla niskiego napięcia 2 w tulei żeliwnej 1. Końce kabla są przymocowane przekładką porcelanową 3 i połączone zaciskiem 4. Tulejki kablowe do 10 kV z izolacją papierową wypełnione są masami bitumicznymi, kable 20-35 kV wypełnione są olejem. W przypadku kabli z izolacją z tworzywa sztucznego stosuje się złącza z rurek termokurczliwych, których liczba odpowiada liczbie faz, oraz jednej rurki termokurczliwej na rdzeń zerowy, osadzonej w uszczelnionej tulei (ryc. 1.31, b) .

Ryż. 1.31. Złącza do kabli trzy- i czterożyłowych na napięcie do 1 kV: a - żeliwo; b- z rurek termokurczliwych izolacyjnych

na ryc. 1.32 i pokazuje trójfazowe złącze wypełnione mastyksem do instalacji na zewnątrz z izolatorami porcelanowymi dla kabli o napięciu 10 kV. W przypadku kabli trójżyłowych z izolacją z tworzywa sztucznego zakończenie pokazane na rys. 1.32b. Składa się z rękawicy termokurczliwej 1 odpornej na środowisko, oraz półprzewodzące rurki termokurczliwe 2, za pomocą których na końcu kabla trójżyłowego tworzone są trzy kable jednożyłowe. Na osobnych rdzeniach nałożone są rurki izolacyjne termokurczliwe 3. Na nich mocowana jest wymagana ilość izolatorów termokurczliwych 4.

Ryż. 1.32. Głowice dla kabli trójżyłowych na napięcie 10 kV: a - instalacja zewnętrzna z izolatorami porcelanowymi; b - instalacja zewnętrzna z izolacją z tworzywa sztucznego; c - instalacja wewnętrzna z cięciem na sucho

W przypadku kabli o napięciu 10 kV i niższym z izolacją z tworzywa sztucznego we wnętrzu stosuje się cięcie na sucho (ryc. 1.32, e). Odcięte końce kabla z izolacją 3 owijamy taśmą samoprzylepną PVC 5 i lakierujemy; końce kabla są uszczelnione masą kablową 7 i rękawicą izolacyjną 1 zachodzącą na powłokę kabla 2, końce rękawicy i rdzeń są dodatkowo uszczelnione i owinięte taśmą PVC 4, 5, ta ostatnia jest mocowana za pomocą bandaże sznurkiem 6, aby zapobiec otulinie i rozwijaniu się.

Metoda układania kabli determinowane warunkami trasy linii. Kable są ułożone ziemne rowy, bloki, tunele, tunele kablowe, kolektory, wzdłuż wiaduktów kablowych, a także wzdłuż podłóg budynków (ryc. 1.29).

Najczęściej w miastach, zakładach przemysłowych układane są kable rowy ziemne . Aby zapobiec uszkodzeniom spowodowanym ugięciami na dnie wykopu, z warstwy przesianej ziemi lub piasku tworzy się miękką poduszkę. Podczas układania kilku kabli do 10 kV w jednym wykopie odległość pozioma między nimi musi wynosić co najmniej 0,1 m, między kablami 20-35 kV - 0,25 m. Kabel jest przykryty niewielką warstwą tej samej gleby i pokryty cegłą lub płyty betonowe w celu ochrony przed uszkodzeniami mechanicznymi. Następnie wykop kablowy jest pokryty ziemią. W miejscach skrzyżowań dróg i przy wejściach do budynków kabel układany jest w rurach azbestowo-cementowych lub innych. Chroni to kabel przed wibracjami i umożliwia naprawę bez otwierania koryta. Układanie w wykopach jest najtańszym sposobem układania kanałów kablowych EE.

W miejscach, gdzie układa się dużą ilość kabli, agresywne prądy gruntowe i błądzące ograniczają możliwość układania ich w ziemi. Dlatego wraz z inną podziemną komunikacją stosuje się specjalne konstrukcje: kolektory, tunele, kanały, bloki i wiadukty .

Kolektor(ryc. 1.29, B) służy do wspólnego umieszczania w nim różnych podziemnych linii komunikacyjnych: kablowych linii energetycznych i komunikacyjnych, zaopatrzenia w wodę wzdłuż autostrad miejskich i na terenie dużych przedsiębiorstw.

Na duże liczby kabli ułożonych równolegle, na przykład z budynku elektrowni o dużej mocy, stosuje się układanie tunele

(Ryc. 1.29, c). Poprawia to warunki pracy, zmniejsza powierzchnię ziemi potrzebną do ułożenia kabli. Jednak koszt tuneli jest bardzo wysoki. Tunel Przeznaczony jest wyłącznie do układania linii kablowych. Jest zbudowany pod ziemią z prefabrykatów betonowych lub rur kanalizacyjnych o dużej średnicy, pojemność tunelu wynosi od 20 do 50 kabli.

Używaj mniej kabli kanały kablowe (ryc. 1.29, d), zamknięte przez ziemię lub sięgające poziomu powierzchni ziemi.

Regały kablowe i galerie(Ryc. 1.29, e) służą do układania kabli naziemnych. Tego typu konstrukcje kablowe znajdują szerokie zastosowanie tam, gdzie bezpośrednie układanie kabli elektroenergetycznych w ziemi jest niebezpieczne ze względu na osuwiska, osuwiska, wieczną zmarzlinę itp. W kanałach kablowych, tunelach, kolektorach i wiaduktach kable układane są wzdłuż uchwytów kablowych.

W główne miasta aw dużych przedsiębiorstwach kable są czasami układane Bloki (Rys. 1.29, e), reprezentujący rury azbestowo-cementowe, połączenia uszczelnione betonem. Jednak kable w nich są słabo chłodzone, co zmniejsza ich przepustowość. Dlatego kable należy układać w blokach tylko wtedy, gdy nie ma możliwości ułożenia ich w wykopach.

W budynkach wzdłuż ścian i sufitów układane są duże ciągi kabli w metalowych korytkach i skrzynkach. Pojedyncze kable mogą być układane w sposób otwarty wzdłuż ścian i sufitów lub ukryte: w rurach, płytach kanałowych i innych elementach konstrukcyjnych budynków.

Linia napięcia

linie energetyczne

Linia napięcia(TL) - jeden z elementów sieci elektrycznej, system urządzeń elektroenergetycznych przeznaczonych do przesyłu energii elektrycznej.

Według MPTEEP (Międzysektorowe zasady dotyczące technicznej eksploatacji konsumenckich instalacji elektrycznych) Linia napięcia- Linia elektryczna wyprowadzona poza elektrownię lub podstację i przeznaczona do przesyłu energii elektrycznej.

Wyróżnić powietrze I linie energetyczne kablowe.

Informacje są również przesyłane liniami energetycznymi za pomocą sygnałów o wysokiej częstotliwości; według szacunków w Rosji za pośrednictwem linii energetycznych używanych jest około 60 tysięcy kanałów HF. Służą do sterowania dyspozytorskiego, transmisji danych telemetrycznych, sygnałów zabezpieczenie przekaźnika i automatyki awaryjnej.

Napowietrzne linie energetyczne

Napowietrzna linia energetyczna(VL) - urządzenie przeznaczone do przesyłania lub dystrybucji energii elektrycznej przewodami znajdującymi się na wolnym powietrzu i mocowanymi za pomocą trawersów (wsporników), izolatorów i kształtek do podpór lub innych konstrukcji (mostów, wiaduktów).

Skład VL

• Urządzenia do partycjonowania
• Światłowodowe linie komunikacyjne (w postaci oddzielnych kabli samonośnych lub wbudowane w kabel odgromowy, przewód zasilający)
• Wyposażenie pomocnicze na potrzeby eksploatacji (sprzęt komunikacyjny wysokiej częstotliwości, pojemnościowy przystawka odbioru mocy itp.)

Dokumenty regulujące linie napowietrzne

Klasyfikacja VL

Według rodzaju prądu

• Linia napowietrzna AC
• Linia napowietrzna prądu stałego

Zasadniczo linie napowietrzne służą do przesyłania prądu przemiennego i tylko w niektórych przypadkach (na przykład do łączenia systemów elektroenergetycznych, zasilania sieci stykowej itp.) Wykorzystuje się linie prądu stałego.

Dla linii napowietrznych AC przyjmuje się następującą skalę klas napięć: AC - 0,4, 6, 10, (20), 35, 110, 150, 220, 330, 400 (podstacja Wyborg - Finlandia), 500, 750 i 1150 kV; stała - 400 kV.

Po uzgodnieniu

• ultradługie linie napowietrzne o napięciu 500 kV i wyższym (przeznaczone do łączenia poszczególnych systemów elektroenergetycznych)
• główne linie napowietrzne o napięciu 220 i 330 kV (przeznaczone do przesyłania energii z elektrowni dużej mocy, a także do łączenia systemów elektroenergetycznych i łączenia elektrowni w systemach elektroenergetycznych – np. łączenia elektrowni z punktami dystrybucyjnymi)
• rozdzielcze linie napowietrzne o napięciu 35, 110 i 150 kV (przeznaczone do zasilania przedsiębiorstw i osiedli o dużych obszarach - łączą punkty dystrybucyjne z odbiorcami)
• VL 20 kV i poniżej, dostarczanie energii elektrycznej odbiorcom

Według napięcia

• VL do 1 kV (VL najniższej klasy napięcia)
• VL powyżej 1 kV
  • VL 1-35 kV (klasa średniego napięcia VL)
  • VL 110-220 kV (VL klasy wysokiego napięcia)
  • VL 330-500 kV (VL klasy najwyższych napięć)
  • VL 750 kV i więcej (VL klasy ultrawysokiego napięcia)

Grupy te różnią się znacznie przede wszystkim wymaganiami w zakresie warunków projektowych i konstrukcji.

Zgodnie ze sposobem działania przewodów neutralnych w instalacjach elektrycznych

• Sieci trójfazowe z nieuziemionymi (izolowanymi) przewodami neutralnymi (przewód neutralny nie jest podłączony do urządzenia uziemiającego lub jest z nim połączony za pomocą urządzeń o wysokiej rezystancji). W Rosji taki tryb neutralny jest stosowany w sieciach o napięciu 3-35 kV z niskimi prądami jednofazowych zwarć doziemnych.
• Sieci trójfazowe z uziemionymi rezonansowo (skompensowanymi) przewodami neutralnymi (szyna neutralna jest połączona z ziemią przez indukcyjność). W Rosji jest stosowany w sieciach o napięciu 3-35 kV z wysokimi prądami jednofazowych zwarć doziemnych.
• Sieci trójfazowe ze skutecznie uziemionymi przewodami zerowymi (sieci wysokiego i bardzo wysokiego napięcia, których przewody neutralne są podłączone do ziemi bezpośrednio lub poprzez małą rezystancję czynną). W Rosji są to sieci o napięciu 110, 150 i częściowo 220 kV, tj. sieci, w których stosowane są transformatory, a nie autotransformatory, wymagające obowiązkowego głuchego uziemienia przewodu neutralnego zgodnie z trybem działania.
• Sieci z solidnie uziemionym punktem zerowym (przewód neutralny transformatora lub generatora jest podłączony do urządzenia uziemiającego bezpośrednio lub poprzez niską rezystancję). Należą do nich sieci o napięciu poniżej 1 kV, a także sieci o napięciu 220 kV i wyższym.

W zależności od trybu pracy w zależności od stanu mechanicznego

• Linia napowietrzna normalnej pracy (przewody i kable nie są przerwane)
• Praca awaryjna linii napowietrznej (z całkowitym lub częściowym zerwaniem przewodów i kabli)
• Linia napowietrzna trybu pracy instalacji (podczas instalacji podpór, przewodów i kabli)

Główne elementy linii napowietrznych

• ścieżka- położenie osi linii napowietrznej na powierzchni ziemi.
• Pikiety(PC) - segmenty na jakie podzielona jest trasa, długość PC uzależniona jest od napięcia znamionowego sieci napowietrznej oraz rodzaju terenu.
• Zerowy znak pikiety oznacza początek trasy.
• znak środka wskazuje środek lokalizacji podpory rzeczowej na trasie budowanej linii napowietrznej.
• Pikieta produkcyjna- montaż znaków pikiety i środka na trasie zgodnie z zestawieniem rozmieszczenia podpór.
• fundacja wspierająca- konstrukcja osadzona w gruncie lub spoczywająca na nim i przenosząca na nią obciążenia od podłoża, izolatorów, przewodów (kable) oraz od wpływów zewnętrznych (lód, wiatr).
• fundacja fundacja- gleba dolnej części wykopu, która odbiera ładunek.
• Zakres(długość przęsła) - odległość między środkami dwóch podpór, na których zawieszone są druty. Wyróżnić mediator(między dwoma sąsiednimi podporami pośrednimi) i kotwica(między podporami kotwiącymi) rozpiętości. rozpiętość przejścia- przęsło przecinające dowolną konstrukcję lub przeszkodę naturalną (rzekę, wąwóz).
• Kąt obrotu linii- kąt α pomiędzy kierunkami przebiegu linii napowietrznej w sąsiednich przęsłach (przed i za zakrętem).
• Zwis- pionowa odległość między najniższym punktem drutu w przęśle a linią prostą łączącą punkty jego zamocowania do podpór.
• Rozmiar przewodu- pionowa odległość od najniższego punktu drutu w przęśle do przecinających się obiektów inżynierskich, powierzchni ziemi lub wody.
• Pióropusz (pętla) - kawałek drutu łączący naciągnięte druty sąsiednich przęseł kotwiących na wsporniku kotwicy.

Linie energetyczne kablowe

Linia energetyczna kabla(KL) - jest linią do przesyłania energii elektrycznej lub jej pojedynczych impulsów, składającą się z jednego lub więcej kabli równoległych wraz z tulejkami przyłączeniowymi, blokującymi i końcowymi (zaciskami) oraz mocowaniami, a dla linii olejowych dodatkowo z zasilaczami i system alarmowy ciśnienia oleje.

Według klasyfikacji Linie kablowe są podobne do linii napowietrznych

Linie kablowe są podzielone zgodnie z warunkami przejścia

• Pod ziemią
• Przy budynkach
• Podwodny

są instalacje kablowe

• tunel kablowy- zamkniętą konstrukcję (korytarz) wraz z umieszczonymi w niej konstrukcjami wsporczymi do układania na nich kabli i skrzynek kablowych, ze swobodnym przejściem na całej długości, umożliwiającym układanie kabli, naprawy i przeglądy linii kablowych.

• kanał kablowy- zamknięta i zakopana (częściowo lub całkowicie) w ziemi, podłodze, suficie itp. nieprzejezdna konstrukcja przeznaczona do umieszczenia w niej kabli, której układanie, przegląd i naprawa może być wykonana tylko przy zdjętym suficie.

• wał kablowy- pionową konstrukcję kablową (najczęściej o przekroju prostokątnym), której wysokość jest kilkakrotnie większa od boku przekroju, wyposażoną w wsporniki lub drabinkę do przemieszczania się po niej ludzi (szyby przejściowe) lub całkowicie lub częściowo demontowalną ścianę ( miny nieprzelotowe).

• podłoga kablowa- część budynku ograniczona stropem i stropem lub osłoną, przy czym odległość między stropem a wystającymi częściami stropu lub osłony wynosi co najmniej 1,8 m.

• podwójne piętro- wnęka ograniczona ścianami pomieszczenia, zakładka międzykondygnacyjna i podłoga pomieszczenia z wyjmowanymi płytami (na całości lub części powierzchni).

• blok kablowy- konstrukcję kablową wraz z rurami (kanałami) do układania w nich kabli wraz ze studzienkami do niej przynależnymi.

• kamera kablowa- podziemna konstrukcja kablowa zamknięta ślepą zdejmowaną płytą betonową, przeznaczona do układania skrzynek kablowych lub wciągania kabli w bloki. Komora, która ma właz do wejścia, nazywana jest studnią kablową.

• stojak na kable- nadziemna lub gruntowa otwarta pozioma lub nachylona przedłużona konstrukcja kablowa. Wiadukt kablowy może być przejezdny lub nieprzejezdny.

• galeria kabli- nadziemna lub gruntowa zamknięta całkowicie lub częściowo (na przykład bez ścian bocznych) pozioma lub pochylona przedłużona konstrukcja kablowa.

Według rodzaju izolacji

Izolacja linii kablowych dzieli się na dwa główne typy:

• płyn
  • olej kablowy
• twardy
  • papier-olej
  • polichlorek winylu (PVC)
  • papier gumowy (RIP)
  • polietylen usieciowany (XLPE)
  • kauczuk etylenowo-propylenowy (EPR)

Izolacja gazowa oraz niektóre rodzaje izolacji płynnej i stałej nie zostały tutaj wskazane ze względu na ich stosunkowo rzadkie zastosowanie w momencie pisania.

Straty w liniach energetycznych

Straty energii elektrycznej w przewodach zależą od natężenia prądu, dlatego przy przesyłaniu go na duże odległości napięcie jest wielokrotnie zwiększane (zmniejszając natężenie prądu o tę samą wartość) za pomocą transformatora, który przy przesyłaniu tej samej mocy może znacznie ograniczyć straty. Jednak wraz ze wzrostem napięcia zaczynają pojawiać się różnego rodzaju zjawiska wyładowań.

Kolejną ważną wielkością wpływającą na sprawność linii elektroenergetycznych jest cos(f) – wartość charakteryzująca stosunek mocy czynnej do mocy biernej.

W liniach napowietrznych ultrawysokiego napięcia występują straty mocy czynnej do korony (wyładowania koronowe). Straty te zależą w dużej mierze od warunków atmosferycznych (przy suchej pogodzie straty są mniejsze odpowiednio przy deszczu, mżawce, śniegu straty te rosną) oraz rozszczepieniu przewodu w fazach linii. Straty koronowe dla linii o różnych napięciach mają swoje własne wartości (dla linii napowietrznej 500 kV średnie roczne straty koronowe wynoszą około ΔР=9,0 -11,0 kW/km). Ponieważ wyładowanie koronowe zależy od napięcia na powierzchni drutu, do zmniejszenia tego napięcia w liniach napowietrznych ultrawysokiego napięcia stosuje się rozdzielanie faz. Oznacza to, że zamiast jednego drutu stosuje się trzy lub więcej przewodów w fazie. Przewody te znajdują się w równej odległości od siebie. Okazuje się, że równoważny promień podzielonej fazy zmniejsza napięcie na osobnym przewodzie, co z kolei zmniejsza straty na koronie.

Literatura

• Prace związane z instalacją elektryczną. W 11 książkach. Książka. 8. Część 1. Napowietrzne linie elektroenergetyczne: Proc. zasiłek dla szkół zawodowych. / Magidin FA; wyd. AN Trifonova. - M.: Szkoła wyższa, 1991r. - 208 o ISBN 5-06-001074-0
• Rozhkova L. D., Kozulin V. S. Wyposażenie elektryczne stacji i podstacji: Podręcznik dla szkół technicznych. - wydanie trzecie, poprawione. i dodatkowe - M.: Energoatomizdat, 1987. - 648 s.: chory. BBK 31.277.1 R63
• Projekt części elektrycznej stacji i podstacji: Proc. zasiłek / Petrova S.S.; wyd. SA Martynow. - L.: LPI im. MI. Kałasznikowa, 1980. - 76 s. UDC 621.311.2(0.75.8)

Transformatory przeprowadzają bezpośrednią konwersję energii elektrycznej - zmianę wielkości napięcia. Tablice rozdzielcze służą do odbioru energii elektrycznej od strony zasilającej transformatorów (rozdzielnice odbiorcze) oraz do rozdziału energii elektrycznej po stronie odbiorczej.

W kolejnych rozdziałach omówiono realizację projektową głównych elementów systemów zasilania, podano główne typy i schematy stacji elektroenergetycznych oraz podano podstawy obliczeń mechanicznych napowietrznych linii elektroenergetycznych i konstrukcji szyn zbiorczych.

1. Konstrukcje napowietrznych linii elektroenergetycznych

1.1. Informacje ogólne

Linią lotniczą(VL) to urządzenie do przesyłania energii elektrycznej przewodami znajdującymi się na wolnym powietrzu i przymocowanymi za pomocą izolatorów i łączników do wsporników.

na ryc. 1.1 przedstawia fragment linii napowietrznej. Odległość l między sąsiednimi podporami nazywana jest rozpiętością. Pionowa odległość między linią prostą łączącą punkty zawieszenia drutu a najniższym punktem jego zwisu nazywa się zwis drutu f P . Odległość od najniższego punktu zwisu drutu do powierzchni ziemi nazywa się rozmiar linii napowietrznej h G . W górnej części wsporników zamocowany jest przewód odgromowy.

Wielkość linii h g jest regulowana przez PUE w zależności od napięcia linii napowietrznej oraz rodzaju terenu (zaludniony, niezamieszkały, trudno dostępny). Długość girlandy izolatorów λ i odległość między przewodami sąsiednich faz h p-p są określone przez napięcie znamionowe linii napowietrznej. Odległość między punktami zawieszenia drutu górnego i kabla h p-t jest regulowana przez PUE w oparciu o wymóg niezawodnej ochrony linii napowietrznych przed bezpośrednimi uderzeniami pioruna.

Aby zapewnić ekonomiczny i niezawodny przesył mocy, wymagane są materiały przewodników o wysokiej przewodności elektrycznej (niskiej rezystancji) i dużej wytrzymałości mechanicznej. W elementach konstrukcyjnych systemów zasilania jako takie materiały stosuje się miedź, aluminium, stopy na ich bazie oraz stal.

Ryż. 1.1. Fragment napowietrznej linii energetycznej

Miedź ma niską rezystancję i dość wysoką wytrzymałość. Jego właściwa rezystancja czynna ρ = 0,018 Ohm. mm2/m, a wytrzymałość na rozciąganie wynosi 360 MPa. Jest to jednak metal drogi i rzadki. Dlatego miedź jest z reguły używana do wykonywania uzwojeń transformatorów, rzadziej - do rdzeni kabli i praktycznie nie jest stosowana do przewodów linii napowietrznych.

Odporność właściwa aluminium jest 1,6 razy większa, a wytrzymałość na rozciąganie 2,5 razy mniejsza niż miedzi. Wysokie rozpowszechnienie aluminium w przyrodzie i niższy koszt niż miedź doprowadziły do ​​​​jego powszechnego zastosowania w liniach napowietrznych.

Stal ma wysoką odporność i wysoką wytrzymałość mechaniczną. Jego specyficzna rezystancja czynna ρ = 0,13 Ohm. mm2/m, a wytrzymałość na rozciąganie wynosi 540 MPa. Dlatego stal wykorzystywana jest w instalacjach elektroenergetycznych, w szczególności do zwiększania wytrzymałości mechanicznej drutów aluminiowych, do produkcji podpór i kabli odgromowych do napowietrznych linii elektroenergetycznych.

1.2. Przewody i kable linii napowietrznych

Przewody VL służą bezpośrednio do przesyłu energii elektrycznej i różnią się konstrukcją oraz zastosowanym materiałem przewodzącym. Najbardziej opłacalne

materiałem na przewody linii napowietrznych jest aluminium i stopy na jego bazie.

Przewody miedziane do linii napowietrznych są stosowane niezwykle rzadko iz odpowiednim studium wykonalności. Druty miedziane są stosowane w sieciach kontaktowych transportu mobilnego, w sieciach specjalnych gałęzi przemysłu (kopalnie, kopalnie), czasami podczas mijania linii napowietrznych w pobliżu mórz i niektórych gałęziach przemysłu chemicznego.

Druty stalowe nie są używane do linii napowietrznych, ponieważ mają wysoką rezystancję czynną i są podatne na korozję. Zastosowanie drutów stalowych jest uzasadnione przy wykonywaniu szczególnie dużych rozpiętości linii napowietrznych, np. przy przecinaniu linii napowietrznych przez szerokie rzeki żeglowne.

Przekroje przewodów są zgodne z GOST 839-74. Skala nominalnych przekrojów przewodów linii napowietrznej to następująca seria, mm2:

1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 1000.

Zgodnie z projektem przewody linii napowietrznych dzielą się na: jednoprzewodowe;

splecione z jednego metalu (monometaliczny); linka z dwóch metali; samonośne izolowane.

Solidne druty, jak sama nazwa wskazuje, są wykonane z jednego drutu (ryc. 1.2, a). Takie druty są wykonane z małych przekrojów do 10 mm2 i są czasami używane do linii napowietrznych o napięciu do 1 kV.

Skręcone druty monometaliczne wykonane z przekrojem większym niż 10 mm 2 . Druty te są wykonane z pojedynczych drutów skręconych. Wokół środkowego drutu wykonuje się skręt (rząd) sześciu drutów o tej samej średnicy (ryc. 1.2, b). Każda kolejna warstwa ma o sześć drutów więcej niż poprzednia. Skręcanie sąsiednich warstw odbywa się w różnych kierunkach, aby zapobiec rozkręcaniu się drutów i nadać drutowi bardziej okrągły kształt.

Liczba warstw zależy od przekroju drutu. Druty o przekroju do 95 mm2 wykonywane są z jednej żyły, o przekroju 120 ... 300 mm2 - z dwóch żył, o przekroju 400 mm2 lub większym - z trzech lub więcej warstw. Przewody skręcone są bardziej elastyczne, łatwe w montażu i niezawodne w działaniu w porównaniu do przewodów jednodrutowych.

Ryż. 1.2. Konstrukcje przewodów nieizolowanych VL

Aby nadać drutowi większą wytrzymałość mechaniczną, druty linkowe są wykonane ze stalowym rdzeniem 1 (ryc. 1.2, c, d, e). Takie druty nazywane są stalowo-aluminiowymi. Rdzeń jest wykonany z drutu stalowego ocynkowanego i może być jednodrutowy (ryc. 1.2, c) i wielodrutowy (ryc. 1.2, d). Ogólny widok drutu stalowo-aluminiowego o dużym przekroju ze stalowym rdzeniem skręconym pokazano na ryc. 1.2, zm.

Druty stalowo-aluminiowe są szeroko stosowane w liniach napowietrznych o napięciu powyżej 1 kV. Te przewody są dostępne różne projekty, różniące się stosunkiem przekrojów części aluminiowych i stalowych. W przypadku zwykłych drutów stalowo-aluminiowych stosunek ten wynosi około sześciu, w przypadku drutów lekkich - osiem, w przypadku drutów wzmocnionych - cztery. Przy wyborze jednego lub drugiego drutu stalowo-aluminiowego brane są pod uwagę zewnętrzne obciążenia mechaniczne drutu, takie jak lód i wiatr.

Przewody w zależności od użytego materiału oznacza się w następujący sposób:

M - miedź, A - aluminium,

AN, AZh - ze stopów aluminium (mają większą wytrzymałość mechaniczną niż drut klasy A);

AC - stalowo-aluminiowy; ASO - lekka konstrukcja stalowo-aluminiowa;

ACS - konstrukcja wzmocniona stalowo-aluminiową.

Cyfrowe oznaczenie drutu wskazuje jego nominalny przekrój. Na przykład A95 to drut aluminiowy o nominalnym przekroju 95 mm2. W oznaczeniu drutów stalowo-aluminiowych można dodatkowo wskazać przekrój stalowego rdzenia. Na przykład,

АСО240/32 - drut stalowo-aluminiowy o lekkiej konstrukcji o przekroju nominalnym części aluminiowej 240 mm2 i przekroju rdzenia stalowego 32 mm2.

Odporny na korozję druty aluminiowe marki AKP oraz druty stalowo-aluminiowe marki ASKP, AKS, ASK posiadają przestrzeń międzyżyłową wypełnioną neutralnym smarem o podwyższonej stabilności termicznej, który przeciwdziała powstawaniu korozji. W przypadku drutów AKP i ASKP cała przestrzeń międzydrutowa jest wypełniona takim smarem, w przypadku drutu AKS tylko rdzeń stalowy, w przypadku drutu ASK rdzeń stalowy wypełniony jest neutralnym smarem i izolowany od części aluminiowej dwiema taśmami polietylenowymi . Przewody AKP, ASKP, AKS, ASK są używane do linii napowietrznych przechodzących w pobliżu mórz, słonych jezior i przedsiębiorstw chemicznych.

Samonośne przewody izolowane (SIP) stosowane są do linii napowietrznych o napięciu do 20 kV. Przy napięciach do 1 kV (ryc. 1.3, a) taki drut składa się z trójfazowych skręconych aluminiowych przewodów 1. Czwarty przewód 2 jest nośnikiem i jednocześnie zerem. Przewody fazowe owinięte są wokół nośnika w taki sposób, że całe obciążenie mechaniczne przejmuje przewód nośny wykonany z wytrzymałego stopu aluminium ABE.

Ryż. 1.3. Samonośne przewody izolowane

Izolacja fazy 3 wykonana jest z termoplastyczny stabilizowany światłem lub usieciowany stabilizowany światłem polietylen. Ze względu na swoją strukturę molekularną izolacja ta posiada bardzo wysokie właściwości termomechaniczne oraz dużą odporność na promieniowanie słoneczne i atmosferę. W niektórych projektach SIP zerowy rdzeń nośny jest wykonany z izolacją.

Projekt SIP dla napięć powyżej 1 kV pokazano na ryc. 1.3b. Taki drut jest jednofazowy i składa się z

przewodzący prąd stalowo-aluminiowy rdzeń 1 oraz izolację 2 z usieciowanego polietylenu światłostabilnego.

Linie napowietrzne z SIP w porównaniu z tradycyjnymi liniami napowietrznymi mają następujące zalety:

mniejsze straty napięciowe (poprawa jakości zasilania), dzięki około trzykrotnie mniejszej reaktancji SIP-ów trójfazowych;

nie wymagają izolatorów; praktycznie bez oblodzenia;

umożliwiają zawieszenie na jednym wsporniku kilku linii o różnym napięciu;

niższe koszty operacyjne dzięki zmniejszeniu o około 80% wolumenu prac ratowniczych; Możliwość zastosowania krótszych podpór dzięki

mniejsza dopuszczalna odległość od SIP do ziemi; zmniejszenie strefy bezpieczeństwa, dopuszczalne odległości do budynków i

konstrukcje, szerokość polany na terenie zalesionym; praktyczny brak możliwości pożaru w

obszar zalesiony, gdy drut spada na ziemię; wysoka niezawodność (5-krotne zmniejszenie liczby wypadków dzięki

w porównaniu z tradycyjnymi liniami napowietrznymi); pełna ochrona przewodu przed wilgocią i

korozja.

Koszt linii napowietrznych z samonośnymi izolowanymi przewodami jest wyższy niż w przypadku tradycyjnych linii napowietrznych.

Przewody linii napowietrznych o napięciu 35 kV i wyższym są chronione przed bezpośrednim uderzeniem pioruna uziemienie, zamocowany w górnej części wspornika (patrz rys. 1.1). Kable odgromowe są elementami linii napowietrznych, podobnymi konstrukcyjnie do wielodrutowych przewodów monometalicznych. Kable wykonane są z drutów stalowych ocynkowanych. Przekroje nominalne kabli odpowiadają skali przekrojów nominalnych przewodów. Minimalny przekrój przewodu odgromowego wynosi 35 mm2.

W przypadku stosowania kabli odgromowych jako kanałów komunikacyjnych o wysokiej częstotliwości zamiast kabla stalowego stosuje się drut stalowo-aluminiowy z mocnym stalowym rdzeniem, którego przekrój jest proporcjonalny lub większy niż przekrój części aluminiowej.

1.3. Podpory linii napowietrznej

Głównym celem podpór jest podparcie przewodów na wymaganej wysokości nad gruntem i konstrukcjami naziemnymi. Podpory składają się ze słupków pionowych, trawersów i fundamentów. Głównymi materiałami, z których wykonane są podpory, są miękkie drewno, żelbet i metal.

Podpory wykonane z drewnałatwe w produkcji, transporcie i obsłudze, stosowane są do linii napowietrznych o napięciu do 220 kV włącznie na terenach zrębowych lub w ich pobliżu. Główną wadą takich podpór jest podatność drewna na rozkład. Aby wydłużyć żywotność podpór, drewno jest suszone i impregnowane środkami antyseptycznymi, które zapobiegają rozwojowi procesu rozkładu.

Ze względu na ograniczoną długość zabudowy z drewna podpory wykonane są z kompozytu (ryc. 1.4, a). Drewniany stojak 1 jest połączony przegubowo metalowymi opaskami 2 z żelbetowym przedrostkiem 3. Dolna część przedrostka jest zakopana w ziemi. Podpory odpowiadające rys. 1.4, a, dotyczą napięć do 10 kV włącznie. W przypadku wyższych napięć wsporniki drewniane mają kształt litery U (portal). Podpora taka pokazana jest na rys. 1.4b.

Należy zauważyć, że we współczesnych warunkach konieczności ochrony lasów wskazane jest ograniczenie stosowania drewnianych podpór.

Podpory żelbetowe składają się z żelbetowego stojaka 1 i trawersu 2 (ryc. 1.4, c). Zębatka jest wydrążoną stożkową rurą o małym nachyleniu tworzących stożka. Dolna część stojaka jest zakopana w ziemi. Trawersy wykonane są ze stali ocynkowanej. Te słupy są trwalsze niż słupy drewniane, są łatwe w utrzymaniu i wymagają mniej metalu niż słupy stalowe.

Główne wady podpór żelbetowych: duża waga, co utrudnia transport podpór do trudno dostępne miejsca linii napowietrznych i stosunkowo niską wytrzymałość betonu na zginanie.

Aby zwiększyć wytrzymałość na zginanie podpór przy produkcji regałów żelbetowych, stosuje się zbrojenie stalowe wstępnie naprężone (rozciągnięte).

Aby zapewnić wysoką gęstość betonu przy produkcji filarów, stosuje się podpory zagęszczanie wibracyjne i wirowanie Beton.

Stojaki podpór linii napowietrznych o napięciu do 35 kV wykonane są z betonu wibrowanego, więcej wysokie napięcia- z odwirowanego betonu.

Ryż. 1.4. Średniozaawansowany obsługuje VL

Podpory stalowe mają wysoką wytrzymałość mechaniczną i długą żywotność. Podpory te są montowane z oddzielnych elementów przez spawanie i skręcanie, dzięki czemu możliwe jest tworzenie podpór o prawie dowolnej konstrukcji (ryc. 1.4, d). W przeciwieństwie do podpór drewnianych i żelbetowych podpory metalowe montuje się na fundamentach żelbetowych 1.

Stalowe słupy są drogie. Ponadto stal jest podatna na korozję. Aby wydłużyć żywotność podpór, są one powlekane związkami antykorozyjnymi i malowane. Cynkowanie ogniowe słupów stalowych jest bardzo skuteczne w walce z korozją.

Obsługuje od stopy aluminium skuteczny w budowie linii napowietrznych w trudno dostępnych trasach. Ze względu na odporność aluminium na korozję, wsporniki te nie wymagają powłoki antykorozyjnej. Jednakże wysoka cena aluminium znacznie ogranicza możliwość zastosowania takich podpór.

Podczas przechodzenia pewnym terytorium linia napowietrzna może zmieniać kierunek, przecinać różne inżynierie

konstrukcje i bariery naturalne, do podłączenia do szyn zbiorczych rozdzielni podstacji. na ryc. 1.5 przedstawia widok z góry fragmentu trasy linii napowietrznej. Z tego rysunku widać, że działają różne podpory różne warunki i dlatego musi mieć inną konstrukcję. Z założenia podpory dzielą się na:

dla średniozaawansowanych(wsporniki 2, 3, 7) instalowane na prostym odcinku linii napowietrznej;

kątowy (wspornik 4), zainstalowany na zwojach linii napowietrznej; koniec (wsporniki 1 i 8), instalowany na początku i końcu linii napowietrznej; przejściowe (podpory 5 i 6) zainstalowane w przęśle

przekraczanie linii napowietrznej dowolnej konstrukcji inżynierskiej, takiej jak linia kolejowa.

Ryż. 1.5. Fragment trasy VL

Podpory pośrednie przeznaczone są do podtrzymywania przewodów na odcinku prostym linii napowietrznych. Druty z tymi wspornikami nie mają sztywnego połączenia, ponieważ są mocowane za pomocą izolatorów podtrzymujących girlandy. Na te podpory ma wpływ grawitacja drutów, kabli, girland izolatorów, lodu, a także obciążenia wiatrem. Przykłady podpór pośrednich pokazano na ryc. 1.4.

Na podpory końcowe oddziałuje dodatkowo siła rozciągająca T drutów i kabli, skierowana wzdłuż linii (rys. 1.5). Na podpory narożne dodatkowo oddziałuje siła rozciągająca T drutów i kabli, skierowana wzdłuż dwusiecznej kąta obrotu linii napowietrznej.

Podpory przejściowe w normalnym trybie linii napowietrznych pełnią funkcję podpór pośrednich. Podpory te przejmują naprężenia drutów i kabli w przypadku ich zerwania w sąsiednich przęsłach i wykluczają niedopuszczalne zwisanie drutów w przęśle skrzyżowania.

Podpory końcowe, narożne i przejściowe muszą być wystarczająco sztywne i nie mogą odbiegać od pionu

pozycji pod wpływem siły rozciągającej drutów i kabli. Podpory takie wykonywane są w postaci sztywnych kratownic przestrzennych lub za pomocą specjalnych usztywnień kablowych i są tzw wsporniki kotwicy. Druty ze wspornikami kotwiącymi mają sztywne połączenie, ponieważ są mocowane za pomocą girland napinających izolatorów.

Ryż. 1.6. Narożnik kotwiący obsługuje VL

Drewniane wsporniki kotwiące mają kształt litery A dla napięć do 10 kV i AP dla wyższych napięć. Żelbetowe wsporniki kotwiące mają specjalne przedłużenia kabli (ryc. 1.6, a). Metalowe wsporniki kotwiące mają szerszą podstawę (dolną część) niż wsporniki pośrednie (ryc. 1.6, b).

Wyróżniają się liczbą drutów zawieszonych na jednym wsporniku pojedyncze i podwójne wsporniki łańcuchowe. Trzy przewody (jeden obwód trójfazowy) zawieszono na wspornikach jednotorowych, sześć przewodów (dwa obwody trójfazowe) zawieszono na wspornikach dwutorowych. Podpory jednołańcuchowe pokazano na ryc. 1.4, a, b, d i ryc. 1,6,a; podwójny łańcuch - na ryc. 1.4, w i ryc. 1.6b.

Podwójny wspornik łańcucha jest tańszy niż dwa pojedyncze łańcuchy. Niezawodność przesyłu energii elektrycznej linią dwutorową jest nieco niższa niż dwiema liniami jednotorowymi.

Podpory wykonane z drewna w konstrukcji dwuobwodowej nie są produkowane. Podpory linii napowietrznych o napięciu 330 kV i wyższym są wykonywane tylko w wersji jednoprzewodowej z poziomym układem drutów (ryc. 1.7). Takie podpory są wykonane w kształcie litery U (portal) lub w kształcie litery V z przedłużeniami kablowymi.

Ryż. 1.7. Podpory linii napowietrznych o napięciu 330 kV i wyższym

Wśród podpór linii napowietrznych obsługuje z specjalny wzór. Są to podpory gałęziowe, podwyższone i transpozycyjne. Podpory odgałęzień przeznaczone są do pośredniego odbioru mocy z linii napowietrznych. Podwyższone podpory są instalowane w dużych rozpiętościach, na przykład podczas przekraczania szerokich żeglownych rzek. NA transpozycyjny podpory, przeprowadzana jest transpozycja drutów.

Asymetryczny układ drutów na wspornikach przy dużej długości linii napowietrznej prowadzi do asymetrii napięć fazowych. Równoważenie faz poprzez zmianę względnego położenia drutów na wsporniku nazywa się transpozycją. Transpozycja jest przewidziana dla linii napowietrznych o napięciu 110 kV i wyższym, o długości ponad 100 km i odbywa się na specjalnych wspornikach transpozycyjnych. Drut każdej fazy przechodzi pierwszą trzecią długości linii napowietrznej w jednym miejscu, drugą trzecią w drugim i trzecią w trzecim miejscu. Ten ruch drutów nazywany jest pełnym cyklem transpozycji.