Nadzemné elektrické vedenie. Prvky nadzemných elektrických vedení

Encyklopedický YouTube

1 / 5

✪ Ako fungujú elektrické vedenia. Prenos energie na veľké vzdialenosti. Animované tréningové video. / Lekcia 3

✪ Lekcia 261 Podmienka zhody zdroja prúdu so záťažou

✪ Spôsoby inštalácie nadzemného elektrického vedenia (prednáška)

✪ ✅ Ako nabíjať telefón pod vysokonapäťovým vedením s indukovanými prúdmi

✪ Tanec drôtov nadzemného elektrického vedenia 110 kV

titulky

Nadzemné elektrické vedenie

Nadzemné elektrické vedenie(VL) - zariadenie určené na prenos alebo distribúciu elektrickej energie cez drôty umiestnené vo voľnom priestranstve a pripevnené pomocou traverz (konzol), izolátorov a tvaroviek k podperám alebo iným konštrukciám (mosty, nadjazdy).

Zloženie VL

• Traverzy
• Deliace zariadenia
• Komunikačné linky z optických vlákien (vo forme samostatných samonosných káblov alebo zabudovaných do kábla na ochranu pred bleskom, napájacieho kábla)
• Pomocné zariadenia pre potreby prevádzky (zariadenia pre vysokofrekvenčnú komunikáciu, kapacitný vývodový hriadeľ a pod.)
• Prvky na označovanie vysokonapäťových vodičov a stĺpov elektrického vedenia na zaistenie bezpečnosti letov lietadiel. Podpery sú označené kombináciou farieb určitých farieb, drôtov - s leteckými balónikmi na označenie vo dne. Na indikáciu vo dne a v noci sa používajú svetlá svetelného plota.

Dokumenty upravujúce vzdušné vedenia

VL klasifikácia

Podľa typu prúdu

V zásade sa na prenos striedavého prúdu používajú vzdušné vedenia a iba v niektorých prípadoch (napríklad na pripojenie energetických systémov, napájanie kontaktnej siete a iné) sa používajú vedenia jednosmerného prúdu. Jednosmerné vedenia majú nižšie kapacitné a indukčné straty. V ZSSR bolo postavených niekoľko jednosmerných elektrických vedení:

• Vysokonapäťové vedenie jednosmerného prúdu Moskva-Kashira - Projekt "Elba",
• Vysokonapäťové jednosmerné vedenie Volgograd-Donbass,
• Vysokonapäťové vedenie jednosmerného prúdu Ekibastuz-Center atď.

Takéto linky neboli široko používané.

Podľa dohody

• Extra dlhé vzdušné vedenia s napätím 500 kV a viac (určené na prepojenie jednotlivých energetických sústav).
• Hlavné vzdušné vedenia s napätím 220 a 330 kV (určené na prenos energie z výkonných elektrární, ako aj na prepojenie energetických sústav a kombinovanie elektrární v rámci energetických sústav - napr. prepojenie elektrární s rozvodňami).
• Distribučné vzdušné vedenia s napätím 35, 110 a 150 kV (určené na napájanie podnikov a sídiel na veľkých územiach - spájajú distribučné body so spotrebiteľmi)
• VL 20 kV a nižšie, ktoré dodávajú elektrinu spotrebiteľom.

Podľa napätia

• VL do 1000 V (VL najnižšej napäťovej triedy)
• VL nad 1000 V
  • VL 1-35 kV (strednapäťová trieda VL)
  • VL 35-330 kV (VL triedy vysokého napätia)
  • VL 500-750 kV (VL triedy extra vysokého napätia)
  • Vzdušné vedenia nad 750 kV (nadzemné vedenia triedy ultra vysokého napätia)

Tieto skupiny sa výrazne líšia hlavne požiadavkami na podmienky návrhu a konštrukcie.

V sieťach LPG všeobecného účelu AC 50 Hz sa podľa GOST 721-77 musia použiť nasledujúce menovité medzifázové napätia: 380; (6) , 10, 20, 35, 110, 220, 330, 500, 750 a 1150 kV. Môžu existovať aj siete vybudované podľa zastaraných noriem s menovitým združeným napätím: 220, 3 a 150 kV.

Vedenie s najvyšším napätím na svete je vedenie Ekibastuz-Kokchetav s menovitým napätím 1150 kV. V súčasnosti je však linka prevádzkovaná pod polovičným napätím - 500 kV.

Menovité napätie pre jednosmerné vedenia nie je regulované, najčastejšie používané napätia sú: 150, 400 (Vyborgskaya  PS -  Fínsko) a 800 kV.

Iné napäťové triedy je možné použiť v špeciálnych sieťach, hlavne pre železničné trakčné siete (27,5 kV, 50 Hz AC a 3,3 kV DC), podzemné (825 V DC), električky a trolejbusy (600 jednosmerný prúd).

Podľa režimu prevádzky neutrálov v elektrických inštaláciách

• Trojfázové siete s neuzemnený (izolovaný) neutrál (neutrál nie je pripojený k uzemňovaciemu zariadeniu alebo je k nemu pripojený cez zariadenia s vysokým odporom). V CIS sa takýto neutrálny režim používa v sieťach s napätím 3-35 kV s nízkymi prúdmi jednofázových zemných porúch.
• Trojfázové siete s rezonančne uzemnený (kompenzované) neutrálne (nulová zbernica je pripojená k zemi cez indukčnosť). V CIS sa používa v sieťach s napätím 3-35 kV s vysokými prúdmi jednofázových zemných porúch.
• Trojfázové siete s účinne uzemnené neutrály (siete vysokého a veľmi vysokého napätia, ktorých neutrály sú spojené so zemou priamo alebo cez malý aktívny odpor). V Rusku ide o siete s napätím 110, 150 a čiastočne 220 kV, v ktorých sa používajú transformátory (autotransformátory vyžadujú povinné hluché neutrálne uzemnenie).
• Siete s hluchý neutrál (neutrál transformátora alebo generátora je pripojený k uzemňovaciemu zariadeniu priamo alebo cez malý odpor). Patria sem siete s napätím menším ako 1 kV, ako aj siete s napätím 220 kV a vyšším.

Podľa režimu prevádzky v závislosti od mechanického stavu

• Nadzemné vedenie normálnej prevádzky (drôty a káble nie sú prerušené).
• Nadzemné vedenia núdzovej prevádzky (s úplným alebo čiastočným prerušením drôtov a káblov).
• VL inštalačného režimu prevádzky (počas inštalácie podpier, drôtov a káblov).

Hlavné prvky nadzemných vedení

• trať- poloha osi trolejového vedenia na zemskom povrchu.
• Pikety(PC) - segmenty, na ktoré je trasa rozdelená, dĺžka PC závisí od menovitého napätia vzdušného vedenia a typu terénu.
• Znak nulovej demonštrácie označuje začiatok trasy.
• stredová značka na trase rozostavaného vzdušného vedenia označuje stred umiestnenia podpery.
• Výrobná demonštrácia- osadenie piketových a stredových značiek na trase v súlade s vyhlásením o umiestnení podpier.
• podporná nadácia- konštrukcia zapustená do zeme alebo na nej spočívajúca a prenášajúca na ňu zaťaženie od podpery, izolantov, drôtov (káblov) a od vonkajších vplyvov (ľad, vietor).
• nadácia nadácie- zemina spodnej časti jamy, ktorá preberá zaťaženie.
• rozpätie(dĺžka rozpätia) - vzdialenosť medzi stredmi dvoch podpier, na ktorých sú zavesené drôty. Rozlišovať medziprodukt rozpätie (medzi dvoma susednými medziľahlými podperami) a Kotva rozpätie (medzi podperami kotiev). prechodové rozpätie- rozpätie prechádzajúce cez akúkoľvek stavbu alebo prírodnú prekážku (rieku, roklinu).
• Uhol natočenia čiary- uhol α medzi smermi trasy trolejového vedenia v susedných poliach (pred a za odbočkou).
• Sag- vertikálna vzdialenosť medzi najnižším bodom drôtu v rozpätí a priamkou spájajúcou body jeho pripevnenia k podperám.
• Veľkosť drôtu- vertikálna vzdialenosť od drôtu v rozpätí k inžinierskym stavbám, ktoré pretína trasa, povrch zeme alebo vody.
• Vlečka (slučka) - kus drôtu spájajúci natiahnuté drôty susedných kotevných rozpätí na podpere kotvy.

Montáž nadzemných elektrických vedení

Inštalácia elektrických prenosových vedení sa vykonáva metódou "Montáž" "pull-up". To platí najmä v prípade zložitého terénu. Pri výbere zariadenia na inštaláciu vedenia na prenos energie je potrebné vziať do úvahy počet vodičov vo fáze, ich priemer a maximálnu vzdialenosť medzi podperami vedenia na prenos energie.

Káblové elektrické vedenia

Káblové elektrické vedenie(KL) - vedenie na prenos elektriny alebo jej jednotlivých impulzov, pozostávajúce z jedného alebo viacerých paralelných káblov so spojovacími, uzamykacími a koncovými objímkami (svorkami) a upevňovacími prvkami a pre olejové vedenia navyše s napájačmi a poplašný systém tlaku oleja.

Klasifikácia

Káblové vedenia sú klasifikované podobne ako vzdušné vedenia. Okrem toho káblové vedenia zdieľajú:

• podľa podmienok prechodu:
  • pod zemou;
  • podľa budov;
  • pod vodou.
• druh izolácie:
  • kvapalina (impregnovaná káblovým olejovým olejom);
  • pevné:
    • papierový olej;
    • polyvinylchlorid (PVC);
    • gumený papier (RIP);
    • etylén-propylénový kaučuk (EPR).

Plynová izolácia a niektoré typy kvapalných a pevných izolácií tu nie sú uvedené z dôvodu ich relatívne zriedkavého použitia v čase písania [ kedy?] .

káblové konštrukcie

Káblové štruktúry zahŕňajú:

• káblový tunel- uzavretá konštrukcia (chodba) s v nej umiestnenými nosnými konštrukciami na uloženie káblov a káblových boxov na nich, s voľným priechodom po celej dĺžke, čo umožňuje kladenie káblov, opravy a kontrolu káblových vedení.
• káblový kanál- nepriechodná konštrukcia, uzavretá a čiastočne alebo úplne zakopaná v zemi, podlahe, strope a pod. a určená na uloženie káblov v nej, ktorej položenie, kontrola a oprava sa môže vykonávať len s odstráneným stropom.
• káblový hriadeľ- vertikálna káblová konštrukcia (zvyčajne obdĺžnikového prierezu), ktorej výška je niekoľkonásobne väčšia ako bočná strana sekcie, vybavená konzolami alebo rebríkom na pohyb osôb po nej (priechodné šachty) alebo úplne alebo čiastočne odnímateľná múr (nepriechodové míny).
• káblová podlaha- časť stavby ohraničená podlahou a podlahou alebo krytom, pričom vzdialenosť medzi podlahou a vyčnievajúcimi časťami podlahy alebo krytu je najmenej 1,8 m.
• dvojitá podlaha- dutina ohraničená stenami miestnosti, medzipodlahovým presahom a podlahou miestnosti odnímateľnými platňami (na celej ploche alebo na časti).
• káblový blok- káblová konštrukcia s rúrkami (kanály) na uloženie káblov v nich s príslušnými studňami.
• káblová kamera- podzemná káblová konštrukcia uzavretá hluchou odnímateľnou betónovou doskou, určená na kladenie káblových boxov alebo na ťahanie káblov do blokov. Komora, ktorá má poklop na vstup, sa nazýva káblová studňa.
• káblový stojan- nadzemná alebo prízemná otvorená horizontálna alebo šikmá predĺžená káblová konštrukcia. Káblový nadjazd môže byť priechodný alebo neprechodný.
• káblová galéria- nad zemou alebo zemou uzavretá (úplne alebo čiastočne, napr. bez bočných stien) horizontálna alebo šikmá predĺžená káblová konštrukcia.

Požiarna bezpečnosť

Teplota vo vnútri káblových kanálov (tunelov) by v lete nemala byť o viac ako 10 °C vyššia ako teplota vonkajšieho vzduchu.

V prípade požiarov v káblových miestnostiach sa v počiatočnom období spaľovanie rozvíja pomaly a až po určitom čase sa rýchlosť šírenia horenia výrazne zvyšuje. Prax ukazuje, že pri skutočných požiaroch v káblových tuneloch sú pozorované teploty až do 600 ° C a vyššie. Vysvetľuje to skutočnosť, že v reálnych podmienkach horia káble, ktoré sú dlhodobo prúdovo zaťažené a ktorých izolácia sa zvnútra zahrieva na teplotu 80 °C a viac. Môže dôjsť k súčasnému zapáleniu káblov na viacerých miestach a na značnej dĺžke. Je to spôsobené tým, že kábel je zaťažený a jeho izolácia sa zahrieva na teplotu blízku teplote samovznietenia.

Kábel sa skladá z mnohých konštrukčných prvkov, na výrobu ktorých sa používa široká škála horľavých materiálov vrátane materiálov s nízkou teplotou vznietenia, materiálov náchylných na tlenie. Konštrukcia káblových a káblových konštrukcií tiež zahŕňa kovové prvky. V prípade požiaru alebo prúdového preťaženia sa tieto prvky zahrejú na teplotu asi 500-600 ˚C, ktorá prekračuje teplotu vznietenia (250-350 ˚C) mnohých polymérnych materiálov obsiahnutých v štruktúre kábla, a preto sa môže po zastavení dodávky hasiacej látky znovu zapáliť od zahriatych kovových prvkov. V tomto ohľade je potrebné zvoliť normatívne ukazovatele pre dodávku hasiacich prostriedkov, aby sa zabezpečila eliminácia ohnivého horenia, ako aj vylúčenie možnosti opätovného vznietenia.

V káblových miestnostiach sa dlho používali penové hasiace zariadenia. Prevádzkové skúsenosti však odhalili niekoľko nedostatkov:

• obmedzená skladovateľnosť penotvorného činidla a neprípustnosť skladovania ich vodných roztokov;
• nestabilita v práci;
• zložitosť nastavenia;
• potreba špeciálnej starostlivosti o dávkovacie zariadenie penového koncentrátu;
• rýchle zničenie peny pri vysokej (asi 800 ° C) teplote okolia počas požiaru.

Štúdie ukázali, že striekaná voda má v porovnaní so vzduchovo-mechanickou penou väčšiu hasiacu schopnosť, pretože dobre zmáča a ochladzuje horiace káble a stavebné konštrukcie.

Lineárna rýchlosť šírenia plameňa pre káblové konštrukcie (horenie kábla) je 1,1 m/min.

Vysokoteplotné supravodiče

HTS drôt

Straty v elektrických vedeniach

Strata elektriny vo vodičoch závisí od sily prúdu, preto sa pri prenose na veľké vzdialenosti napätie mnohonásobne zvýši (o rovnakú hodnotu znížením sily prúdu) pomocou transformátora, ktorý pri prenosom rovnakého výkonu, môže výrazne znížiť straty. Pri zvyšovaní napätia sa však začínajú objavovať rôzne výbojové javy.

V nadzemných vedeniach ultravysokého napätia dochádza k aktívnym stratám výkonu v koróne (korónový výboj). Korónový výboj nastáva pri sile elektrického poľa E (\displaystyle E) na povrchu drôtu prekročí prahovú hodnotu E k (\displaystyle E_(k)), ktorý možno vypočítať pomocou Pickovho empirického vzorca:
E k = 30 , 3 β (1 + 0,298 r β) (\displaystyle E_(k)=30(,)3\beta \left((1+(\frac (0(,)298)(\sqrt (r) \beta))))\vpravo)) kV/cm,
kde r (\displaystyle r)- polomer drôtu v metroch, β (\displaystyle \beta )- pomer hustoty vzduchu k normálu.

Intenzita elektrického poľa je priamo úmerná napätiu na drôte a nepriamo úmerná jeho polomeru, takže korónové straty možno riešiť zväčšením polomeru drôtov a tiež (v menšej miere) použitím fázového rozdelenia, tj. pomocou niekoľkých drôtov v každej fáze držaných špeciálnymi rozperami vo vzdialenosti 40-50 cm Strata koróny je približne úmerná produktu U (U − U cr) (\displaystyle U(U-U_(\text(cr)))).

Straty vo vedení striedavého prúdu

Dôležitou hodnotou, ktorá ovplyvňuje účinnosť prenosových vedení striedavého prúdu, je hodnota, ktorá charakterizuje pomer medzi činným a jalovým výkonom vo vedení - cos φ. Aktívny výkon - časť celkového výkonu, ktorý prešiel drôtmi a preniesol sa na záťaž; Jalový výkon je výkon, ktorý je generovaný vedením, jeho nabíjacím výkonom (kapacita medzi vedením a zemou), ako aj samotným generátorom, a je spotrebovaný jalovou záťažou (induktívna záťaž). Straty činného výkonu vo vedení závisia aj od prenášaného jalového výkonu. Čím väčší je tok jalového výkonu, tým väčšia je strata aktívneho výkonu.

Pri dĺžke vedenia striedavého prúdu viac ako niekoľko tisíc kilometrov sa pozoruje iný typ straty - rádiové vyžarovanie. Keďže takáto dĺžka je už porovnateľná s dĺžkou elektromagnetickej vlny s frekvenciou 50 Hz ( λ = c / ν = (\displaystyle \lambda =c/\nu =) 6000 km, dĺžka štvrťvlnného vibrátora λ / 4 = (\displaystyle \lambda /4=) 1500 km), drôt funguje ako vyžarovacia anténa.

Prirodzený výkon a prenosová kapacita elektrických vedení

prirodzená sila

Elektrické vedenia majú indukčnosť a kapacitu. Kapacitný výkon je úmerný druhej mocnine napätia a nezávisí od výkonu prenášaného cez linku. Indukčná sila vedenia je úmerná štvorcu prúdu, a teda výkonu vedenia. Pri určitom zaťažení sa indukčné a kapacitné výkony vedenia vyrovnajú a navzájom sa rušia. Linka sa stáva „ideálnou“, pričom spotrebuje toľko jalového výkonu, koľko vyprodukuje. Táto sila sa nazýva prirodzená sila. Je určená iba lineárnou indukčnosťou a kapacitou a nezávisí od dĺžky vedenia. Podľa hodnoty prirodzeného výkonu možno zhruba posúdiť prenosovú kapacitu elektrického vedenia. Pri prenose takéhoto výkonu na linke dochádza k minimálnym stratám výkonu, režim jeho prevádzky je optimálny. Pri rozdelení fáz, znížením indukčného odporu a zvýšením kapacity vedenia, sa prirodzený výkon zvyšuje. So zväčšovaním vzdialenosti medzi drôtmi sa prirodzený výkon znižuje a naopak, pre zvýšenie prirodzeného výkonu je potrebné zmenšiť vzdialenosť medzi drôtmi. Káblové vedenia s vysokou kapacitnou vodivosťou a nízkou indukčnosťou majú najvyšší prirodzený výkon.

Šírka pásma

Kapacita prenosu výkonu sa chápe ako maximálny činný výkon troch fáz prenosu výkonu, ktorý je možné prenášať v dlhodobom ustálenom stave s prihliadnutím na prevádzkové a technické obmedzenia. Maximálny prenášaný činný výkon prenosu výkonu je limitovaný podmienkami statickej stability generátorov elektrární, vysielacej a prijímacej časti elektrizačnej sústavy a prípustným výkonom pre vykurovacie vedenia s prípustným prúdom. Z praxe prevádzkovania elektroenergetických sústav vyplýva, že prenosová kapacita elektrických prenosových vedení 500 kV a viac je zvyčajne určená faktorom statickej stability, pre silové prenosové vedenia 220-330 kV môžu nastať obmedzenia jednak z hľadiska stability a pri prípustnom vykurovaní, 110 kV a menej - iba pri vykurovaní.

Charakteristika priepustnosti nadzemných elektrických vedení

Preprava elektrickej energie na stredné a veľké vzdialenosti sa najčastejšie uskutočňuje elektrickým vedením umiestneným pod holým nebom. Ich dizajn musí vždy spĺňať dve základné požiadavky:

1. vysoká spoľahlivosť prenosu výkonu;

2. zabezpečiť bezpečnosť ľudí, zvierat a zariadení.

Počas prevádzky pod vplyvom rôznych prírodných javov spojených s hurikánovými nárazmi vetra, ľadu, mrazu sú elektrické vedenia pravidelne vystavené zvýšenému mechanickému zaťaženiu.

Pre komplexné riešenie problémov bezpečnej prepravy elektrickej energie musia energetici zdvihnúť vodiče pod napätím do veľkej výšky, rozložiť ich v priestore, izolovať ich od stavebných prvkov a osadiť ich prúdovými vodičmi väčších prierezov s vysokou pevnosťou. podporuje.

Všeobecné usporiadanie a usporiadanie nadzemných elektrických vedení

Schematicky môže byť znázornené akékoľvek vedenie na prenos energie:

podpery inštalované v zemi;

drôty, cez ktoré prechádza prúd;

lineárne armatúry namontované na podperách;

izolátory pripevnené k armatúram a držiace orientáciu vodičov vo vzduchu.

Okrem prvkov nadzemného vedenia je potrebné zahrnúť:

základy pre podpery;

systém ochrany pred bleskom;

uzemňovacie zariadenia.

Podpory sú:

1. kotva navrhnutá tak, aby odolala silám natiahnutých drôtov a vybavená napínacími zariadeniami na armatúrach;

2. medziľahlý, používa sa na upevnenie drôtov cez nosné svorky.

Vzdialenosť pozdĺž zeme medzi dvoma kotvovými podperami sa nazýva kotevný úsek alebo rozpätie a pre medziľahlé podpery medzi sebou alebo s kotvou - medziľahlé.

Keď nadzemné elektrické vedenie prechádza cez vodné bariéry, inžinierske stavby alebo iné kritické zariadenia, potom sa na koncoch takejto časti nainštalujú podpery s napínačmi drôtu a vzdialenosť medzi nimi sa nazýva stredné rozpätie kotvy.

Drôty medzi podperami nie sú nikdy ťahané ako šnúrka - v priamke. Vždy sa trochu prehýbajú, nachádzajú sa vo vzduchu, berúc do úvahy klimatické podmienky. Zároveň sa však nevyhnutne berie do úvahy bezpečnosť ich vzdialenosti od pozemných objektov:

koľajnicové povrchy;

trolejové drôty;

dopravné diaľnice;

drôty komunikačných vedení alebo iných nadzemných vedení;

priemyselné a iné zariadenia.

Previsnutie drôtu z napnutého stavu sa nazýva. Medzi podperami sa odhaduje rôznymi spôsobmi, pretože ich horné časti môžu byť umiestnené na rovnakej úrovni alebo s prebytkami.

Priehyb vo vzťahu k najvyššiemu bodu opory je vždy väčší ako priehyb nižšieho bodu.

Rozmery, dĺžka a konštrukcia každého typu nadzemného prenosového vedenia závisia od typu prúdu (striedavého alebo jednosmerného) ním prepravovanej elektrickej energie a od veľkosti jej napätia, ktoré môže byť menšie ako 0,4 kV alebo môže dosiahnuť 1150 kV.

Usporiadanie drôtov nadzemných vedení

Keďže elektrický prúd prechádza iba uzavretým okruhom, spotrebitelia sú napájané najmenej dvoma vodičmi. Podľa tohto princípu sa vytvárajú jednoduché nadzemné elektrické vedenia jednofázového striedavého prúdu s napätím 220 voltov. Zložitejšie elektrické obvody prenášajú energiu v troj- alebo štvorvodičovom obvode s hlucho izolovanou alebo uzemnenou nulou.

Priemer a kov pre drôt sa vyberajú podľa konštrukčného zaťaženia každého vedenia. Najbežnejšími materiálmi sú hliník a oceľ. Môžu byť vyrobené ako jediné monolitické jadro pre nízkonapäťové obvody alebo tkané z viacvodičových štruktúr pre vysokonapäťové elektrické vedenia.

Vnútorný medzidrôtový priestor môže byť naplnený neutrálnym mazivom, ktoré zvyšuje odolnosť voči teplu, alebo môže byť bez neho.

Lankové konštrukcie vyrobené z hliníkových drôtov, ktoré dobre prechádzajú prúdom, sú vytvorené s oceľovými jadrami, ktoré sú navrhnuté tak, aby absorbovali mechanické ťahové zaťaženie a zabránili zlomeniu.

GOST udáva klasifikáciu otvorených vodičov pre nadzemné elektrické vedenia a definuje ich označenie: M, A, AC, PSO, PS, ACKC, ASKP, ACS, ACO, ACS. V tomto prípade sú jednožilové drôty označené hodnotou priemeru. Napríklad skratka PSO-5 znie „oceľový drôt. tvorené jedným jadrom s priemerom 5 mm. Lankové vodiče pre elektrické vedenia používajú iné označenie vrátane označenia dvoma číslami napísanými cez zlomok:

prvá je celková plocha prierezu hliníkových vodičov v mm štvorcových;

druhá je plocha prierezu oceľovej vložky (štvorec mm).

Okrem otvorených kovových vodičov sa v moderných nadzemných vedeniach stále viac používajú drôty:

samonosné izolované;

chránený extrudovaným polymérom, ktorý chráni pred vznikom skratu pri prevalení fáz vetrom alebo pri odhodení cudzích predmetov zo zeme.

Vzdušné vedenia postupne nahrádzajú staré nezateplené konštrukcie. Stále častejšie sa používajú vo vnútorných sieťach, vyrábajú sa z medených alebo hliníkových vodičov pokrytých gumou s ochrannou vrstvou z dielektrických vláknitých materiálov alebo zlúčenín PVC bez dodatočnej vonkajšej ochrany.

Aby sa vylúčil výskyt korónového výboja s dlhou dĺžkou, drôty VL-330 kV a vyššieho napätia sú rozdelené do ďalších prúdov.

Na VL-330 sú dva vodiče namontované horizontálne, na 500 kV vedení sú zvýšené na tri a umiestnené pozdĺž vrcholov rovnostranného trojuholníka. Pre nadzemné vedenia 750 a 1150 kV sa používa rozdelenie na 4, 5 alebo 8 prúdov, ktoré sa nachádzajú v rohoch ich vlastných rovnostranných polygónov.

Vytvorenie "koruny" vedie nielen k stratám výkonu, ale tiež deformuje tvar sínusového kmitania. Preto sa bojuje konštruktívnymi metódami.

Podporné zariadenie

Zvyčajne sa vytvárajú podpery na upevnenie drôtov jedného elektrického obvodu. Ale na paralelných úsekoch dvoch vedení je možné použiť jednu spoločnú podperu, ktorá je určená na ich spoločnú inštaláciu. Takéto vzory sa nazývajú dvojvláknové.

Materiál na výrobu podpier môže slúžiť:

1. profilované rohy vyrobené z rôznych druhov ocele;

2. guľatina stavebného dreva impregnovaná zlúčeninami proti hnilobe;

3. železobetónové konštrukcie so spevnenými prútmi.

Nosné konštrukcie z dreva sú najlacnejšie, no aj pri dobrej impregnácii a správnej údržbe nevydržia viac ako 50-60 rokov.

Vzdušné vedenia nad 1 kV sa podľa technického návrhu líšia od nízkonapäťových zložitosťou a výškou vodičov.

Vyrábajú sa vo forme podlhovastých hranolov alebo kužeľov so širokou základňou v spodnej časti.

Akýkoľvek návrh podpery je vypočítaný na mechanickú pevnosť a stabilitu, má dostatočnú konštrukčnú rezervu pre existujúce zaťaženia. Malo by sa však pamätať na to, že počas prevádzky sú možné porušenia jeho rôznych prvkov v dôsledku korózie, nárazov a nedodržania inštalačnej technológie.

To vedie k oslabeniu tuhosti jedinej konštrukcie, deformáciám a niekedy k poklesu podpier. Takéto prípady sa často vyskytujú v tých chvíľach, keď ľudia pracujú na podperách, demontujú alebo napínajú drôty a vytvárajú premenlivé axiálne sily.

Z tohto dôvodu môže montážny tím pracovať vo výške od konštrukcie podpier po kontrole ich technického stavu s posúdením kvality jej zakopanej časti v zemi.

Zariadenie izolátorov

Na nadzemných elektrických vedeniach sa na oddelenie prúdových častí elektrického obvodu od seba navzájom a od mechanických prvkov nosnej konštrukcie používajú výrobky z materiálov s vysokými dielektrickými vlastnosťami s ÷ Ohm∙m. Nazývajú sa izolátory a sú vyrobené z:

porcelán (keramika);

sklo;

polymérne materiály.

Konštrukcia a rozmery izolátorov závisia od:

na veľkosti dynamického a statického zaťaženia, ktoré na ne pôsobí;

hodnoty prevádzkového napätia elektrickej inštalácie;

prevádzkové podmienky.

Zložitý tvar povrchu, pracujúci pod vplyvom rôznych atmosférických javov, vytvára zvýšenú dráhu pre tok prípadného elektrického výboja.

Izolátory inštalované na nadzemných vedeniach na upevnenie drôtov sú rozdelené do dvoch skupín:

1. špendlík;

2. pozastavený.

Keramické modely

Porcelánové alebo keramické kolíkové jednoduché izolátory našli väčšie využitie na nadzemných vedeniach do 1 kV, aj keď fungujú na vedeniach do 35 kV vrátane. Používajú sa však pod podmienkou upevnenia drôtov s nízkym prierezom, ktoré vytvárajú malé trakčné sily.

Girlandy závesných porcelánových izolátorov sú inštalované na vedeniach od 35 kV.

Súprava jedného porcelánového závesného izolátora obsahuje dielektrické telo a uzáver z tvárnej liatiny. Obe tieto časti sú upevnené špeciálnou oceľovou tyčou. Celkový počet takýchto prvkov v girlande je určený:

veľkosť napätia nadzemného vedenia;

podporné konštrukcie;

vlastnosti prevádzky zariadenia.

Keď sa napätie v sieti zvyšuje, počet izolátorov v reťazci sa pridáva. Napríklad pre nadzemné vedenie 35 kV ich stačí nainštalovať 2 alebo 3 a pre 110 kV už bude potrebných 6 ÷ 7.

Sklenené izolátory

Tieto vzory majú oproti porcelánu niekoľko výhod:

absencia vnútorných defektov v izolačnom materiáli, ktoré ovplyvňujú tvorbu zvodových prúdov;

zvýšená odolnosť voči torzným silám;

transparentnosť dizajnu, ktorá umožňuje vizuálne posúdiť stav a sledovať uhol polarizácie svetelného toku;

nedostatok známok starnutia;

automatizácia výroby a tavenia.

Nevýhody sklenených izolátorov sú:

slabá odolnosť proti vandalizmu;

nízka rázová húževnatosť;

možnosť poškodenia počas prepravy a inštalácie mechanickými silami.

Polymérové ​​izolátory

Majú zvýšenú mechanickú pevnosť a zníženú hmotnosť až o 90% v porovnaní s keramickými a sklenenými náprotivkami. Medzi ďalšie výhody patrí:

jednoduchosť inštalácie;

väčšia odolnosť voči znečisteniu z atmosféry, čo však nevylučuje potrebu pravidelného čistenia ich povrchu;

hydrofóbnosť;

dobrá náchylnosť na prepätia;

zvýšená odolnosť proti vandalizmu.

Trvanlivosť polymérnych materiálov závisí aj od prevádzkových podmienok. V prostredí ovzdušia so zvýšeným znečistením z priemyselných podnikov sa môžu v polyméroch objaviť javy „krehkého lomu“, ktoré spočívajú v postupnej zmene vlastností vnútornej štruktúry pod vplyvom chemických reakcií zo škodlivín a atmosférickej vlhkosti vyskytujúcej sa v kombinácii s el. procesy.

Pri streľbe do polymérových izolátorov brokom alebo guľkami vandali zvyčajne úplne nezničia materiál, ako napríklad sklo. Najčastejšie guľka alebo guľka preletí alebo uviazne v tele sukne. Ale dielektrické vlastnosti sú stále podceňované a poškodené prvky v girlande vyžadujú výmenu.

Preto sa takéto zariadenie musí pravidelne kontrolovať metódami vizuálnej kontroly. A odhaliť takéto poškodenie bez optických prístrojov je takmer nemožné.

Armatúry nadzemného vedenia

Na upevnenie izolátorov na podperu nadzemného vedenia, ich zostavenie do girlandy a pripevnenie vodičov s prúdom k nim sa vyrábajú špeciálne upevňovacie prvky, ktoré sa bežne nazývajú spojovacie prvky.

Podľa vykonávaných úloh je výstuž rozdelená do nasledujúcich skupín:

spojka určená na spájanie zavesených prvkov rôznymi spôsobmi;

napätie, používané na pripevnenie napínacích svoriek k drôtom a girlandám kotevných podpier;

podopieranie, zadržiavanie drôtených spojovacích prvkov, slučiek a montážnych jednotiek obrazovky;

ochranné, určené na udržanie prevádzkyschopnosti zariadení nadzemných vedení pri vystavení atmosférickým výbojom a mechanickým vibráciám;

spojovacie, pozostávajúce z oválnych konektorov a termitových patrón;

kontakt;

špirála;

inštalácia kolíkových izolátorov;

inštalácia drôtov SIP.

Každá z týchto skupín má širokú škálu častí a vyžaduje si bližšie štúdium. Napríklad iba ochranné príslušenstvo zahŕňa:

ochranné rohy;

krúžky a obrazovky;

zachytávače;

tlmiče vibrácií.

Ochranné klaksóny vytvárajú iskrisko, odvádzajú elektrický oblúk, ktorý vzniká pri prekrytí izolácie, a týmto spôsobom chránia zariadenie nadzemného vedenia.

Krúžky a clony odvádzajú oblúk z povrchu izolátora, zlepšujú rozloženie napätia po celej ploche girlandy.

Zvodiče prepätia chránia zariadenia pred prepätiami spôsobenými údermi blesku. Môžu byť použité na báze rúrkových konštrukcií z vinylových plastových alebo vlákno-bakelitových rúrok s elektródami, alebo môžu byť vyrobené z ventilových prvkov.

Tlmiče vibrácií fungujú na lanách a drôtoch, čím zabraňujú poškodeniu v dôsledku únavového namáhania spôsobeného vibráciami a vibráciami.

Uzemňovacie zariadenia pre nadzemné vedenia

Potreba prezemnenia podpier trolejového vedenia je vyvolaná požiadavkami na bezpečnú prevádzku v prípade havarijných stavov a bleskových prepätí. Odpor slučky uzemňovacieho zariadenia by nemal presiahnuť 30 ohmov.

Pri kovových podperách musia byť všetky upevňovacie prvky a armatúry pripojené k vodiču PEN a pre železobetón spája kombinovaná nula všetky vzpery a armatúry regálov.

Na podperách z dreva, kovu a železobetónu sa pri montáži samonosného izolovaného drôtu s nosným izolovaným vodičom neuzemňujú kolíky a háky, s výnimkou prípadu, keď je potrebné vykonať opakované uzemnenie z dôvodu prepäťovej ochrany.

Háčiky a kolíky namontované na podpere sú spojené so zemnou slučkou zváraním pomocou oceľového drôtu alebo tyče s priemerom nie tenším ako 6 mm s povinnou prítomnosťou antikorózneho náteru.

Na železobetónových podperách na zostup uzemnenia sa používa kovová výstuž. Všetky kontaktné spojenia uzemňovacích vodičov sú privarené alebo upnuté v špeciálnom skrutkovom spoji.

Stĺpy nadzemného elektrického vedenia s napätím 330 kV a vyšším nie sú uzemnené z dôvodu zložitosti realizácie technických riešení na zabezpečenie bezpečnej hodnoty dotykových a krokových napätí. Ochranné funkcie uzemnenia sú v tomto prípade priradené k ochrane vysokorýchlostného vedenia.

Nadzemné elektrické vedenia sa vyznačujú množstvom kritérií. Uveďme všeobecnú klasifikáciu.

I. Podľa povahy prúdu

Obrázok. 800 kV jednosmerné nadzemné vedenie

V súčasnosti sa prenos elektrickej energie uskutočňuje hlavne na striedavý prúd. Je to spôsobené tým, že prevažná väčšina zdrojov elektrickej energie vyrába striedavé napätie (s výnimkou niektorých netradičných zdrojov elektrickej energie, akými sú napríklad solárne elektrárne) a hlavnými spotrebiteľmi sú striedavé stroje.

V niektorých prípadoch je výhodnejší prenos elektrickej energie jednosmerným prúdom. Schéma organizácie prenosu jednosmerným prúdom je znázornená na obrázku nižšie. Na zníženie záťažových strát vo vedení pri prenose elektriny pri jednosmernom, ako aj pri striedavom prúde pomocou transformátorov sa zvyšuje prenosové napätie. Okrem toho pri organizovaní prenosu zo zdroja k spotrebiteľovi pri jednosmernom prúde je potrebné premeniť elektrickú energiu zo striedavého prúdu na jednosmerný prúd (pomocou usmerňovača) a naopak (pomocou meniča).

Obrázok. Schémy na organizáciu prenosu elektrickej energie na striedavý (a) a jednosmerný (b) prúd: G - generátor (zdroj energie), T1 - zvyšovací transformátor, T2 - znižovací transformátor, V - usmerňovač, I - menič, N - zaťaženie (spotrebiteľ).

Výhody prenosu elektriny cez nadzemné vedenie pri jednosmernom prúde sú nasledovné:

1. Je lacnejšie postaviť nadzemné vedenie, pretože prenos jednosmerného prúdu sa môže vykonávať na jednom (monopolárny obvod) alebo dvoch (bipolárny obvod) vodičoch.
2. Prenos elektriny sa môže uskutočňovať medzi energetickými systémami, ktoré nie sú synchronizované vo frekvencii a fáze.
3. Pri prenose veľkého množstva elektriny na veľké vzdialenosti sú straty v jednosmernom vedení menšie ako pri prenose na striedavý prúd.
4. Hranica prenášaného výkonu podľa stavu stability elektrizačnej sústavy je vyššia ako u AC vedení.

Hlavnou nevýhodou prenosu jednosmerného prúdu je nutnosť použitia striedavých meničov na jednosmerný prúd (usmerňovače) a naopak, jednosmerného prúdu na striedavý prúd (invertory) a s tým spojené dodatočné kapitálové náklady a dodatočné straty na premenu výkonu.

Jednosmerné vzdušné vedenia nie sú v súčasnosti rozšírené, preto v budúcnosti budeme uvažovať o inštalácii a prevádzke nadzemných vedení striedavého prúdu.

II. Podľa dohody

• Extra dlhé vzdušné vedenia s napätím 500 kV a viac (určené na prepojenie jednotlivých energetických sústav).
• Hlavné vzdušné vedenia s napätím 220 a 330 kV (určené na prenos energie z výkonných elektrární, ako aj na prepojenie energetických sústav a kombinovanie elektrární v rámci energetických sústav - napr. prepojenie elektrární s rozvodňami).
• Distribučné vzdušné vedenia s napätím 35 a 110 kV (určené na napájanie podnikov a sídiel veľkých oblastí - spájajú distribučné body so spotrebiteľmi)
• VL 20 kV a nižšie, ktoré dodávajú elektrinu spotrebiteľom.

III. Podľa napätia

1. VL do 1000 V (nízke napätie VL).
2. Nadzemné vedenia nad 1000 V (vysokonapäťové nadzemné vedenia):

Hlavnými prvkami nadzemných vedení sú drôty, izolátory, lineárne tvarovky, podpery a základy. Na nadzemných vedeniach trojfázového striedavého prúdu sú zavesené najmenej tri drôty, ktoré tvoria jeden okruh; na nadzemných vedeniach jednosmerného prúdu - najmenej dva vodiče.

Podľa počtu okruhov sa vzdušné vedenia delia na jedno, dvoj a viacokruhové. Počet obvodov je určený schémou napájania a potrebou jeho redundancie. Ak sú podľa schémy napájania potrebné dva okruhy, potom môžu byť tieto okruhy zavesené na dvoch samostatných jednookruhových nadzemných vedeniach s jednookruhovými podperami alebo na jednom dvojokruhovom nadzemnom vedení s dvojokruhovými podperami. Vzdialenosť / medzi susednými podperami sa nazýva rozpätie a vzdialenosť medzi podperami typu kotvy sa nazýva sekcia kotvy.

Drôty zavesené na izolátoroch (A, - dĺžka girlandy) k podperám (obr. 5.1, a) klesajú pozdĺž reťaze. Vzdialenosť od bodu zavesenia po najnižší bod drôtu sa nazýva priehyb /. Určuje rozmer priblíženia drôtu k zemi A, ktorý sa pre obývanú oblasť rovná: až po povrch zeme do 35 a PO kV - 7 m; 220 kV - 8 m; na budovy alebo stavby do 35 kV - 3 m; 110 kV - 4 m; 220 kV - 5 m Dĺžka rozpätia / je určená ekonomickými podmienkami. Dĺžka rozpätia do 1 kV je zvyčajne 30 ... 75 m; PO kV - 150 ... 200 m; 220 kV - do 400 m.

Typy elektrických stĺpov

V závislosti od spôsobu zavesenia drôtov sú podpery:

1. medziľahlý, na ktorom sú drôty upevnené v nosných svorkách;
2. typ kotvy, ktorý sa používa na napínanie drôtov; na týchto podperách sú drôty upevnené v napínacích svorkách;
3. uhlové, ktoré sú inštalované v uhloch otáčania nadzemného vedenia so zavesením drôtov v nosných svorkách; môžu byť medziľahlé, odbočné a rohové, koncové, kotevné rohové.

Zväčšené sú však podpery nadzemných vedení nad 1 kV rozdelené na dva typy kotiev, ktoré úplne vnímajú napätie drôtov a káblov v susedných rozpätiach; medziľahlý, nevnímajúci napätie drôtov alebo čiastočne vnímajúci.

Na nadzemných vedeniach sa používajú drevené stĺpy (obr. 5L, b, c), drevené stĺpy novej generácie (obr. 5.1, d), oceľové (obr. 5.1, e) a železobetónové stĺpy.

Drevené podpery VL

Drevené stĺpy trolejového vedenia sú stále rozšírené v krajinách s lesnými rezerváciami. Výhody dreva ako materiálu na podpery sú: nízka merná hmotnosť, vysoká mechanická pevnosť, dobré elektroizolačné vlastnosti, prírodný kruhový sortiment. Nevýhodou dreva je jeho rozklad, na zníženie ktorého sa používajú antiseptiká.

Účinnou metódou boja proti hnilobe je impregnácia dreva mastnými antiseptikmi. V USA prebieha prechod na stožiare z lepeného dreva.

Pre vzdušné vedenia s napätím 20 a 35 kV, na ktorých sa používajú kolíkové izolátory, je vhodné použiť jednostĺpové podpery v tvare sviečky s trojuholníkovým usporiadaním drôtov. Na nadzemných prenosových vedeniach 6-35 kV s kolíkovými izolátormi pri akomkoľvek usporiadaní drôtov nesmie byť vzdialenosť medzi nimi D, m menšia ako hodnoty určené vzorcom

kde U - čiary, kV; - najväčší priehyb zodpovedajúci celkovému rozpätiu, m; b - hrúbka steny ľadu, mm (nie viac ako 20 mm).

Pre nadzemné vedenia 35 kV a vyššie so závesnými izolátormi s horizontálnym usporiadaním drôtov je minimálna vzdialenosť medzi drôtmi m určená vzorcom

Nosný stojan je vyrobený z kompozitu: vrchná časť (samotný stojan) je vyrobená z guľatiny dĺžky 6,5 ... alebo z guľatiny dĺžky 4,5 ... 6,5 m. Kompozitné podpery so železobetónovým nevlastným synom spájajú výhody železobetónu a dreva podporuje: odolnosť proti blesku a odolnosť proti rozpadu v mieste kontaktu so zemou. Spojenie stojana s nevlastným synom sa vykonáva pomocou drôtených obväzov vyrobených z oceľového drôtu s priemerom 4 ... 6 mm, napnutých zákrutom alebo napínacou skrutkou.

Kotviace a medziľahlé rohové podpery pre nadzemné vedenia 6-10 kV sú vyrobené vo forme konštrukcie v tvare A s kompozitnými stojanmi.

Oceľové tyče na prenos

Široko používané na nadzemných vedeniach s napätím 35 kV a vyšším.

Podľa konštrukcie môžu byť oceľové podpery dvoch typov:

1. vežový alebo jednostĺpový (pozri obr. 5.1, e);
2. portál, ktoré sa podľa spôsobu upevnenia delia na samostatne stojace podpery a podpery na vzperách.

Výhodou oceľových podpier je ich vysoká pevnosť, nevýhodou náchylnosť na koróziu, ktorá si vyžaduje periodické natieranie alebo nanášanie antikorózneho náteru počas prevádzky.

Podpery sú vyrobené z oceľových rohových valcovaných výrobkov (v zásade sa používa rovnoramenný roh); vysoké prechodové podpery môžu byť vyrobené z oceľových rúr. V spojoch prvkov sa používa oceľový plech rôznych hrúbok. Bez ohľadu na dizajn sú oceľové podpery vyrobené vo forme priestorových priehradových konštrukcií.

Železobetónové stĺpy na prenos energie

V porovnaní s kovovými sú odolnejšie a hospodárnejšie v prevádzke, keďže vyžadujú menšiu údržbu a opravy (ak vezmeme životný cyklus, tak železobetónové sú energeticky náročnejšie). Hlavnou výhodou železobetónových podpier je zníženie spotreby ocele o 40 ... 75%, nevýhodou je veľká hmotnosť. Podľa spôsobu výroby sa železobetónové podpery delia na betónové na mieste inštalácie (väčšinou sa takéto podpery používajú v zahraničí) a prefabrikované.

Upevnenie traverz na kmeň železobetónového podperného stĺpika sa vykonáva pomocou skrutiek prevlečených cez špeciálne otvory v stĺpiku alebo pomocou oceľových svoriek pokrývajúcich kmeň a s čapmi na pripevnenie koncov priečnika. pásy k nim. Kovové traverzy sú predbežne žiarovo zinkované, nevyžadujú si teda špeciálnu starostlivosť a dozor pri dlhodobej prevádzke.

Drôty nadzemných vedení sú vyrobené neizolované, pozostávajú z jedného alebo viacerých skrútených drôtov. Drôty z jedného drôtu, nazývané jednožilové (vyrábajú sa s prierezom 1 až 10 mm2), majú nižšiu pevnosť a používajú sa len na nadzemných vedeniach s napätím do 1 kV. Na nadzemných vedeniach všetkých napätí sa používajú viacvodičové drôty, skrútené z niekoľkých drôtov.

Materiály drôtov a káblov musia mať vysokú elektrickú vodivosť, mať dostatočnú pevnosť, odolávať atmosférickým vplyvom (z tohto hľadiska majú najväčšiu odolnosť medené a bronzové drôty, hliníkové drôty sú náchylné na koróziu najmä na morských pobrežiach, kde sú obsiahnuté soli napr. vzduch, oceľové drôty sa ničia aj za normálnych atmosférických podmienok).

Pre vzdušné vedenia sa používajú jednodrôtové oceľové drôty s priemerom 3,5; 4 a 5 mm a medené drôty do priemeru 10 mm. Obmedzenie spodnej hranice je spôsobené tým, že drôty menšieho priemeru majú nedostatočnú mechanickú pevnosť. Horná hranica je obmedzená tým, že ohyby jednodrôtového drôtu s väčším priemerom môžu spôsobiť trvalé deformácie jeho vonkajších vrstiev, ktoré znížia jeho mechanickú pevnosť.

Splietané drôty, skrútené z niekoľkých drôtov, majú veľkú flexibilitu; takéto drôty môžu byť vyrobené s akýmkoľvek prierezom (vyrábajú sa s prierezom od 1,0 do 500 mm2).

Priemery jednotlivých drôtov a ich počet sa volí tak, aby súčet prierezov jednotlivých drôtov dal požadovaný celkový prierez drôtu.

Lankové drôty sa spravidla vyrábajú z kruhových drôtov, pričom jeden alebo viac drôtov rovnakého priemeru je umiestnených v strede. Dĺžka skrúteného drôtu je o niečo väčšia ako dĺžka drôtu meraná pozdĺž jeho osi. To spôsobí zvýšenie skutočnej hmotnosti drôtu o 1 ... 2 % v porovnaní s teoretickou hmotnosťou, ktorá sa získa vynásobením prierezu drôtu dĺžkou a hustotou. Všetky výpočty predpokladajú skutočnú hmotnosť drôtu uvedenú v príslušných normách.

Triedy holých drôtov označujú:

• písmená M, A, AC, PS - materiál drôtu;
• čísla - rez v štvorcových milimetroch.

Hliníkový drôt A môže byť:

• Stupeň AT (tvrdý nežíhaný)
• AM (žíhané mäkké) zliatiny AN, AZh;
• AS, ASHS - z oceľového jadra a hliníkových drôtov;
• PS - z oceľových drôtov;
• PST - vyrobený z pozinkovaného oceľového drôtu.

Napríklad A50 označuje hliníkový drôt s prierezom 50 mm2;

• AC50 / 8 - oceľovo-hliníkový drôt s prierezom hliníkovej časti 50 mm2, oceľové jadro 8 mm2 (pri elektrických výpočtoch sa berie do úvahy vodivosť iba hliníkovej časti drôtu);
• PSTZ,5, PST4, PST5 - jednodrôtové oceľové drôty, kde čísla zodpovedajú priemeru drôtu v milimetroch.

Oceľové káble používané na nadzemných vedeniach ako ochrana pred bleskom sú vyrobené z pozinkovaného drôtu; ich prierez musí byť najmenej 25 mm2. Na nadzemných vedeniach s napätím 35 kV sa používajú káble s prierezom 35 mm2; na vedeniach PO kV - 50 mm2; na vedeniach 220 kV a viac -70 mm2.

Prierez splietaných drôtov rôznych akostí je určený pre vzdušné vedenia s napätím do 35 kV podľa podmienok mechanickej pevnosti a pre vzdušné vedenia s napätím 1 kV a vyšším - podľa podmienok korónových strát. Na nadzemných vedeniach pri križovaní rôznych inžinierskych stavieb (komunikačné vedenia, železnice a diaľnice a pod.) je potrebné zabezpečiť vyššiu spoľahlivosť, preto je potrebné zvýšiť minimálne prierezy drôtov v rozpätiach križovatiek (tabuľka 5.2).

Keď prúd vzduchu prúdi okolo drôtov, nasmerovaný cez os trolejového vedenia alebo pod určitým uhlom k tejto osi, na záveternej strane drôtu sa objavia turbulencie. Keď sa frekvencia tvorby a pohybu vírov zhoduje s jednou z frekvencií vlastných kmitov, drôt začne kmitať vo vertikálnej rovine.

Takéto oscilácie drôtu s amplitúdou 2 ... 35 mm, vlnovou dĺžkou 1 ... 20 m a frekvenciou 5 ... 60 Hz sa nazývajú vibrácie.

Zvyčajne sa vibrácie drôtov pozorujú pri rýchlosti vetra 0,6 ... 12,0 m / s;

Oceľové drôty nie sú povolené v rozpätiach nad potrubiami a železnicami.

Vibrácie sa zvyčajne vyskytujú v rozpätiach dlhších ako 120 m a na otvorených priestranstvách. Nebezpečenstvo vibrácií spočíva v lámaní jednotlivých drôtov drôtu v oblastiach ich výstupu zo svoriek v dôsledku zvýšenia mechanického namáhania. Premenné vznikajú periodickým ohýbaním drôtov v dôsledku vibrácií a hlavné ťahové napätia sú uložené v zavesenom drôte.

Pri rozpätiach do 120 m nie je potrebná ochrana proti vibráciám; časti akéhokoľvek nadzemného vedenia chránené pred priečnym vetrom nepodliehajú ochrane; pri veľkých prechodoch riek a vodných plôch je potrebná ochrana bez ohľadu na drôty. Na nadzemných vedeniach s napätím 35 ... 220 kV a vyšším sa ochrana pred vibráciami vykonáva inštaláciou tlmičov vibrácií zavesených na oceľovom kábli, ktoré absorbujú energiu vibrujúcich drôtov so znížením amplitúdy vibrácií v blízkosti svoriek.

Keď je ľad, pozoruje sa takzvaný tanec drôtov, ktorý je podobne ako vibrácie vzrušený vetrom, ale líši sa od vibrácií väčšou amplitúdou, dosahujúcou 12 ... 14 m, a dlhšou vlnovou dĺžkou (s jednou a dve polvlny za letu). V rovine kolmej na os trolejového vedenia drôt Pri napätí 35 - 220 kV sú drôty od podpery izolované girlandami závesných izolátorov. Kolíkové izolátory sa používajú na izoláciu nadzemných vedení 6-35 kV.

Prechádzajúc cez drôty nadzemného vedenia uvoľňuje teplo a zahrieva drôt. Pod vplyvom ohrevu drôtu dochádza k:

1. predĺženie drôtu, zvýšenie priehybu, zmena vzdialenosti od zeme;
2. zmena napätia drôtu a jeho schopnosť niesť mechanické zaťaženie;
3. zmena odporu drôtu, t.j. zmena strát elektrickej energie a energie.

Všetky podmienky sa môžu meniť v prípade nemennosti parametrov prostredia alebo sa môžu meniť spoločne, čo ovplyvňuje činnosť drôtu nadzemného vedenia. Počas prevádzky nadzemného vedenia sa predpokladá, že pri menovitom zaťažovacom prúde je teplota drôtu 60 ... 70 ″С. Teplota drôtu bude určená súčasným účinkom generovania tepla a chladenia alebo chladiča. Odvod tepla nadzemným vedením sa zvyšuje so zvýšením rýchlosti vetra a znížením teploty okolitého vzduchu.

Pri poklese teploty vzduchu od +40 do 40 °C a zvýšení rýchlosti vetra od 1 do 20 m/s sa tepelné straty pohybujú od 50 do 1000 W/m. Pri kladných teplotách okolia (0...40 °C) a nízkych rýchlostiach vetra (1...5 m/s) sú tepelné straty 75...200 W/m.

Ak chcete určiť vplyv preťaženia na zvýšenie strát, najskôr určte

kde RQ - odpor drôtu pri teplote 02, Ohm; R0] - odpor drôtu pri teplote zodpovedajúcej projektovanému zaťaženiu za prevádzkových podmienok, Ohm; A /.u.s - koeficient zvýšenia teploty odporu, Ohm / ° С.

Zvýšenie odporu drôtu v porovnaní s odporom zodpovedajúcim vypočítanému zaťaženiu je možné pri preťažení 30% o 12% a pri preťažení 50% - o 16%

Možno očakávať zvýšenie straty AU pri preťažení až o 30%:

1. pri výpočte nadzemného vedenia pre AU = 5 % Ap / 30 = 5,6 %;
2. pri výpočte nadzemného vedenia pri A17 \u003d 10% D? / 30 \u003d 11,2%.

Pri preťažení vzdušných vedení do 50% bude nárast straty rovný 5,8, resp. 11,6%. Vzhľadom na harmonogram zaťaženia je možné poznamenať, že pri preťažení vzdušného vedenia až do 50% straty krátkodobo prekročia prípustné štandardné hodnoty o 0,8 ... 1,6%, čo výrazne neovplyvňuje kvalitu elektriny.

Aplikácia drôtu SIP

Od začiatku storočia sa rozšírili nízkonapäťové nadzemné siete, vyrobené ako samonosný systém izolovaných drôtov (SIW).

SIP sa používa v mestách ako povinná pokládka, ako diaľnica vo vidieckych oblastiach s nízkou hustotou obyvateľstva, odbočky k spotrebiteľom. Spôsoby kladenia SIP sú rôzne: ťahanie na podperách; naťahovanie na fasády budov; kladenie pozdĺž fasád.

Konštrukcia SIP (unipolárne pancierované a neozbrojené, trojpólové s izolovaným alebo holým nosným neutrálnym) sa vo všeobecnosti skladá z medeného alebo hliníkového vodičového lankového jadra, obklopeného vnútorným polovodičovým extrudovaným sitom, potom - izolácie zo zosieťovaného polyetylénu, polyetylénu alebo PVC . Tesnosť je zabezpečená práškovou a komponovanou páskou, na vrchu ktorej je kovová sieťka z medi alebo hliníka vo forme špirálovo kladených nití alebo pásky s použitím extrudovaného olova.

Na vrchu káblovej pancierovej podložky z papiera, PVC, polyetylénu, hliníka je pancier vyrobený vo forme mriežky pásov a nití. Vonkajšia ochrana je vyrobená z PVC, polyetylén bez gélu. Rozpätia tesnenia, vypočítané s prihliadnutím na jeho teplotu a prierez vodičov (najmenej 25 mm2 pre sieť a 16 mm2 pre odbočky k spotrebiteľským vstupom, 10 mm2 pre oceľovo-hliníkový drôt) sa pohybujú od 40 do 90 m.

S miernym zvýšením nákladov (asi 20%) v porovnaní s holými vodičmi sa spoľahlivosť a bezpečnosť linky vybavenej SIP zvyšuje na úroveň spoľahlivosti a bezpečnosti káblových vedení. Jednou z výhod nadzemných vedení s izolovanými VLI vodičmi oproti klasickým elektrickým vedeniam je zníženie strát a výkonu znížením reaktancie. Možnosti postupnosti priamych čiar:

• ASB95 - R = 0,31 Ohm / km; X \u003d 0,078 Ohm / km;
• SIP495 - 0,33 a 0,078 Ohm / km;
• SIP4120 - 0,26 a 0,078 Ohm / km;
• AC120 - 0,27 a 0,29 Ohm / km.

Účinok zníženia strát pri použití SIP a nemennosti záťažového prúdu môže byť od 9 do 47%, straty výkonu - 18%.

Aký je význam elektrických vedení? Existuje presná definícia vodičov, cez ktoré sa prenáša elektrina? V medziodvetvových pravidlách technickej prevádzky spotrebnej elektroinštalácie je presná definícia. Takže elektrické vedenie je po prvé elektrické vedenie. Po druhé, ide o úseky drôtov, ktoré presahujú rozvodne a elektrárne. Po tretie, hlavným účelom elektrického vedenia je prenos elektrického prúdu na diaľku.

Podľa rovnakých pravidiel MPTEEP sú vedenia na prenos energie rozdelené na nadzemné a káblové. Malo by sa však poznamenať, že vysokofrekvenčné signály sa prenášajú aj cez elektrické vedenia, ktoré sa používajú na prenos telemetrických údajov, na dozorné riadenie rôznych priemyselných odvetví, na núdzovú automatiku a signály reléovej ochrany. Podľa štatistík dnes cez elektrické vedenie prechádza 60 000 vysokofrekvenčných kanálov. Aby som to povedal na rovinu, postava je významná.

Nadzemné elektrické vedenie

Nadzemné elektrické vedenia, zvyčajne sa označujú písmenami "VL" - ide o zariadenia, ktoré sú umiestnené pod holým nebom. To znamená, že samotné drôty sú položené vzduchom a upevnené na špeciálnych armatúrach (konzoly, izolátory). Súčasne sa ich inštalácia môže vykonávať pozdĺž stĺpov a pozdĺž mostov a pozdĺž nadjazdov. Nie je potrebné brať do úvahy "VL" tie vedenia, ktoré sú položené iba pozdĺž stožiarov vysokého napätia.

Čo je zahrnuté v zložení nadzemných elektrických vedení:

• Hlavná vec sú drôty.
• Traverzy, pomocou ktorých sa vytvárajú podmienky pre nemožnosť kontaktu drôtov s inými prvkami podpier.
• Izolátory.
• Samotné podpery.
• Pozemná slučka.
• Bleskozvody.
• Vybíjačky.

To znamená, že elektrické vedenie nie sú len drôty a podpery, ako vidíte, je to pomerne pôsobivý zoznam rôznych prvkov, z ktorých každý nesie svoje špecifické zaťaženie. Tu môžete pridať aj káble z optických vlákien a ich doplnkové vybavenie. Samozrejme, ak sú vysokofrekvenčné komunikačné kanály prenášané pozdĺž nosičov elektrického prenosového vedenia.

Konštrukcia elektrického vedenia, ako aj jeho dizajn a konštrukčné prvky podpier sú určené pravidlami pre inštaláciu elektrických inštalácií, to znamená PUE, ako aj rôznymi stavebnými pravidlami a predpismi, ktoré je SNiP. Vo všeobecnosti je výstavba elektrického vedenia náročná a veľmi zodpovedná záležitosť. Preto ich výstavbu vykonávajú špecializované organizácie a spoločnosti, kde sú v štáte vysokokvalifikovaní odborníci.

Klasifikácia nadzemných elektrických vedení

Samotné nadzemné vedenia vysokého napätia sú rozdelené do niekoľkých tried.

Podľa typu prúdu:

• premenlivý,
• Trvalé.

V zásade sa vzdušné vedenia používajú na prenos striedavého prúdu. Je zriedkavé nájsť druhú možnosť. Zvyčajne sa používa na napájanie kontaktu alebo komunikačnej siete na zabezpečenie komunikácie s niekoľkými energetickými systémami, existujú aj iné typy.

Podľa napätia sú nadzemné elektrické vedenia rozdelené podľa menovitej hodnoty tohto ukazovateľa. Pre informáciu ich uvádzame:

• pre striedavý prúd: 0,4; 6; desať; 35; 110; 150; 220; 330; 400; 500; 750; 1150 kilovoltov (kV);
• pre konštantu sa používa iba jeden typ napätia - 400 kV.

Zároveň sa za najnižšiu triedu považujú elektrické vedenia s napätím do 1,0 kV, od 1,0 do 35 kV - stredné, od 110 do 220 kV - vysoké, od 330 do 500 kV - ultravysoké, nad 750 kV ultravysoké. Treba poznamenať, že všetky tieto skupiny sa navzájom líšia iba v požiadavkách na konštrukčné podmienky a konštrukčné vlastnosti. Vo všetkých ostatných ohľadoch ide o bežné vysokonapäťové elektrické vedenia.

Napätie elektrických vedení zodpovedá ich účelu.

• Vysokonapäťové vedenia s napätím nad 500 kV sa považujú za ultra dlhé, sú určené na prepojenie samostatných energetických systémov.
• Vedenie vysokého napätia s napätím 220, 330 kV sa považuje za diaľkové vedenie. Ich hlavným účelom je prepojenie výkonných elektrární, samostatných energetických sústav, ako aj elektrární v rámci týchto sústav.
• Medzi spotrebiteľmi (veľké podniky alebo osady) a distribučnými bodmi sú inštalované nadzemné prenosové vedenia s napätím 35-150 kV.
• Nadzemné vedenia do 20 kV sa používajú ako elektrické vedenia, ktoré priamo dodávajú elektrický prúd spotrebiteľovi.

Klasifikácia elektrických vedení podľa neutrálu

• Trojfázové siete, v ktorých neutrál nie je uzemnený. Zvyčajne sa takýto obvod používa v sieťach s napätím 3-35 kV, kde tečú malé prúdy.
• Trojfázové siete, v ktorých je neutrál uzemnený cez indukčnosť. Ide o takzvaný rezonančne uzemnený typ. V takýchto nadzemných vedeniach sa používa napätie 3-35 kV, v ktorom tečú veľké prúdy.
• Trojfázové siete, v ktorých je neutrálna zbernica plne uzemnená (efektívne uzemnená). Tento režim činnosti neutrálu sa používa v nadzemných vedeniach so stredným a extra vysokým napätím. Upozorňujeme, že v takýchto sieťach je potrebné použiť transformátory, a nie autotransformátory, v ktorých je neutrál pevne uzemnený.
• A, samozrejme, siete s mŕtvym uzemnením. V tomto režime nadzemné vedenia pracujú s napätím pod 1,0 kV a nad 220 kV.

Bohužiaľ existuje aj také oddelenie elektrických vedení, ktoré zohľadňuje prevádzkový stav všetkých prvkov elektrického vedenia. Ide o prenosové vedenie v dobrom stave, kde sú vodiče, stĺpy a ostatné komponenty v dobrom stave. V zásade sa kladie dôraz na kvalitu drôtov a káblov, nemali by sa lámať. Núdzový stav, kde kvalita drôtov a káblov ponecháva veľa požiadaviek. A stav inštalácie pri oprave alebo výmene vodičov, izolátorov, konzol a iných komponentov elektrického vedenia.

Prvky nadzemných elektrických vedení

Vždy existujú rozhovory medzi odborníkmi, v ktorých sa používajú špeciálne výrazy týkajúce sa elektrického vedenia. Pre nezasvätených v jemnostiach slangu je dosť ťažké pochopiť tento rozhovor. Preto ponúkame dekódovanie týchto výrazov.

• Trasa je osou pokládky elektrického vedenia, ktorá vedie po povrchu zeme.
• PC - pikety. V skutočnosti ide o úseky trasy elektrického vedenia. Ich dĺžka závisí od terénu a menovitého napätia trasy. Nulová stanica je začiatok trasy.
• Konštrukcia podpery je označená stredovým znakom. Toto je stred inštalácie podpory.
• Piketing - v skutočnosti ide o jednoduchú inštaláciu piketov.
• Rozpätie je vzdialenosť medzi podperami alebo skôr medzi ich stredmi.
• Priehyb je delta medzi najnižším bodom priehybu drôtu a prísne natiahnutou čiarou medzi podperami.
• Rozchod drôtu je opäť vzdialenosť medzi najnižším bodom priehybu a najvyšším bodom inžinierskych konštrukcií vedených pod drôtmi.
• Slučka alebo slučka. Toto je časť drôtu, ktorá spája drôty susedných rozpätí na podpere kotvy.

Káblové elektrické vedenia

Obrátime sa teda na úvahy o takej veci, ako je káblové elektrické vedenie. Začnime tým, že nejde o holé vodiče, ktoré sa používajú v nadzemných elektrických vedeniach, ide o káble uzavreté v izolácii. Káblové prenosové vedenia sú zvyčajne niekoľko vedení inštalovaných vedľa seba v paralelnom smere. Dĺžka kábla na to nestačí, preto sú medzi sekciami inštalované spojky. Mimochodom, často nájdete káblové elektrické vedenia naplnené olejom, takže takéto siete sú často vybavené špeciálnym zariadením s nízkou náplňou a poplašným systémom, ktorý reaguje na tlak oleja vo vnútri kábla.

Ak hovoríme o klasifikácii káblových vedení, sú totožné s klasifikáciou nadzemných vedení. Charakteristické črty sú, ale nie je ich až tak veľa. V zásade sa tieto dve kategórie navzájom líšia spôsobom kladenia, ako aj konštrukčnými prvkami. Napríklad podľa typu kladenia sú káblové vedenia rozdelené na podzemné, podvodné a podľa štruktúr.

Prvé dve pozície sú jasné, ale čo pozícia „na štruktúrach“?

• káblové tunely. Ide o špeciálne uzavreté chodby, v ktorých je kábel položený pozdĺž inštalovaných nosných konštrukcií. V takýchto tuneloch môžete voľne chodiť, vykonávať inštaláciu, opravu a údržbu elektrického vedenia.
• káblové kanály. Najčastejšie sú to zasypané alebo čiastočne zasypané kanály. Ich pokládka sa môže vykonávať v zemi, pod podlahovou základňou, pod stropmi. Sú to malé kanály, v ktorých sa nedá chodiť. Ak chcete skontrolovať alebo nainštalovať kábel, budete musieť demontovať strop.
• Káblová baňa. Ide o vertikálnu chodbu s pravouhlým prierezom. Šachta môže byť priechodná, teda s možnosťou zmestiť do nej človeka, na čo je vybavená rebríkom. Alebo nepriechodné. V tomto prípade sa môžete dostať ku káblovému vedeniu iba odstránením jednej zo stien konštrukcie.
• káblová podlaha. Ide o technický priestor, zvyčajne vysoký 1,8 m, vybavený podlahovými doskami nad a pod.
• Je tiež možné položiť káblové elektrické vedenie v medzere medzi podlahovými doskami a podlahou miestnosti.
• Káblový blok je komplexná konštrukcia pozostávajúca z kladenia rúr a niekoľkých studní.
• Komora je podzemná stavba, zhora uzavretá železobetónom alebo doskou. V takejto komore sú úseky káblových vedení na prenos energie spojené spojkami.
• Nadjazd je horizontálna alebo šikmá konštrukcia otvoreného typu. Môže byť vyvýšený alebo pozemný, priechodný alebo priechodný.
• Galéria je prakticky rovnaká ako estakáda, len uzavretého typu.

A posledná klasifikácia v káblových prenosových vedeniach je typ izolácie. V zásade existujú dva hlavné typy: pevná izolácia a tekutá izolácia. Prvý zahŕňa izolačné prámiky vyrobené z polymérov (polyvinylchlorid, zosieťovaný polyetylén, etylén-propylénový kaučuk), ako aj iné typy, napríklad naolejovaný papier, prámik z gumového papiera. Kvapalné izolátory zahŕňajú ropný olej. Existujú aj iné typy izolácie, napríklad so špeciálnymi plynmi alebo inými druhmi pevných materiálov. Ale dnes sa používajú zriedka.

Záver k téme

Rozmanitosť elektrických vedení spočíva v klasifikácii dvoch hlavných typov: nadzemné a káblové. Obe možnosti sa dnes používajú všade, preto by ste nemali oddeľovať jednu od druhej a uprednostňovať jednu pred druhou. Samozrejme, výstavba nadzemných vedení je spojená s veľkými investíciami, pretože kladenie trasy je inštalácia podpier, hlavne kovových, ktoré majú pomerne zložitú štruktúru. Toto zohľadňuje, ktorá sieť, pod akým napätím bude položená.