Havai güç hatları. Havai elektrik hatlarının unsurları

Ansiklopedik YouTube

1 / 5

✪ Elektrik hatları nasıl çalışır. Uzun mesafelerde enerji iletimi. Animasyonlu eğitim videosu. / Ders 3

✪ Ders 261 Akım kaynağının yük ile eşleşme koşulu

✪ Havai enerji hatları için kurulum yöntemleri (ders)

✪ ✅ İndüklenmiş akımlarla yüksek voltajlı bir elektrik hattı altında bir telefon nasıl şarj edilir

✪ 110 kV havai elektrik hattının tellerinin dansı

Altyazılar

Havai enerji hatları

Havai güç hattı(VL) - açık havada bulunan ve traversler (braketler), yalıtkanlar ve desteklere veya diğer yapılara (köprüler, üst geçitler) bağlanan teller aracılığıyla elektrik enerjisinin iletimi veya dağıtımı için tasarlanmış bir cihaz.

Kompozisyon VL

• traversler
• Bölme cihazları
• Fiber optik iletişim hatları (kendinden destekli ayrı kablolar şeklinde veya bir yıldırımdan korunma kablosu, güç kablosu içine yerleştirilmiş)
• Çalışma ihtiyaçları için yardımcı ekipman (yüksek frekanslı iletişim için ekipman, kapasitif PTO vb.)
• Uçak uçuşlarının güvenliğini sağlamak için yüksek gerilim kablolarını ve enerji nakil hattı direklerini işaretleme elemanları. Destekler, gündüz işaretlemek için belirli renklerde boyalar, teller - havacılık balonları ile işaretlenmiştir. Gündüz ve gece belirtmek için ışık bariyerinin ışıkları kullanılır.

Havai hatları düzenleyen belgeler

VL sınıflandırması

Akım türüne göre

Temel olarak, alternatif akım iletmek için havai hatlar kullanılır ve yalnızca bazı durumlarda (örneğin, güç sistemlerini bağlamak, bir kontak ağına güç sağlamak ve diğerleri için) doğru akım hatları kullanılır. DC hatları daha düşük kapasitif ve endüktif kayıplara sahiptir. SSCB'de birkaç DC güç hattı inşa edildi:

• Yüksek voltajlı doğru akım hattı Moskova-Kashira - "Elba" Projesi,
• Yüksek gerilim DC hattı Volgograd-Donbass,
• Yüksek voltajlı doğru akım hattı Ekibastuz-Center, vb.

Bu tür hatlar yaygın olarak kullanılmadı.

Randevuyla

• 500 kV ve üzeri gerilime sahip ekstra uzun havai hatlar (bireysel güç sistemlerini bağlamak için tasarlanmıştır).
• 220 ve 330 kV gerilimli ana havai hatlar (güçlü santrallerden enerji iletmek ve ayrıca güç sistemlerini bağlamak ve enerji santrallerini güç sistemleri içinde birleştirmek - örneğin, elektrik santrallerini dağıtım noktalarına bağlamak için tasarlanmıştır).
• 35, 110 ve 150 kV gerilimli dağıtım havai hatları (geniş alanlarda işletmelerin ve yerleşim yerlerinin güç kaynağı için tasarlanmıştır - dağıtım noktalarını tüketicilerle birleştirir)
• VL 20 kV ve altı, tüketicilere elektrik sağlıyor.

Voltaj ile

• 1000 V'a kadar VL (en düşük voltaj sınıfının VL'si)
• 1000 V üzerinde VL
  • VL 1-35 kV (VL orta gerilim sınıfı)
  • VL 35-330 kV (yüksek voltaj sınıfının VL'si)
  • VL 500-750 kV (ekstra yüksek voltaj sınıfının VL'si)
  • 750 kV üzerindeki havai hatlar (ultra yüksek voltaj sınıfı havai hatlar)

Bu gruplar, esas olarak tasarım koşulları ve yapıları açısından gereksinimler açısından önemli ölçüde farklılık gösterir.

Genel amaçlı AC 50 Hz'lik LPG şebekelerinde, GOST 721-77'ye göre aşağıdaki nominal faz-faz gerilimler kullanılmalıdır: 380; (6) , 10, 20, 35, 110, 220, 330, 500, 750 ve 1150 kV. 220, 3 ve 150 kV: Nominal faz-faz gerilimleri ile eski standartlara göre inşa edilmiş ağlar da olabilir.

Dünyanın en yüksek gerilimli iletim hattı, nominal gerilimi 1150 kV olan Ekibastuz-Kokchetav hattıdır. Bununla birlikte, şu anda hat, voltajın yarısı - 500 kV altında işletilmektedir.

DC hatları için nominal voltaj düzenlenmemiştir, en yaygın kullanılan voltajlar: 150, 400 (Vyborgskaya  PS -  Finlandiya) ve 800 kV.

Diğer voltaj sınıfları, özellikle demiryolu cer şebekeleri (27,5 kV, 50 Hz AC ve 3,3 kV DC), yeraltı (825 V DC), tramvaylar ve troleybüsler (doğru akımda 600) için özel şebekelerde kullanılabilir.

Elektrik tesisatlarında nötrlerin çalışma şekline göre

• ile üç fazlı ağlar topraklanmamış (yalıtılmış) nötrler (nötr, topraklama cihazına bağlı değildir veya ona yüksek dirençli cihazlar üzerinden bağlanır). BDT'de, böyle bir nötr mod, düşük akımlı tek fazlı toprak arızaları olan 3-35 kV gerilimli ağlarda kullanılır.
• ile üç fazlı ağlar rezonansa topraklanmış (telafi edilmiş) nötrler (nötr barası bir endüktans aracılığıyla toprağa bağlanır). BDT'de, yüksek akımlı tek fazlı toprak arızaları olan 3-35 kV gerilimli şebekelerde kullanılır.
• ile üç fazlı ağlar etkili bir şekilde topraklanmış nötrler (nötrleri doğrudan veya küçük bir aktif direnç yoluyla toprağa bağlı olan yüksek ve ekstra yüksek voltajlı şebekeler). Rusya'da bunlar, transformatörlerin kullanıldığı 110, 150 ve kısmen 220 kV voltajlı ağlardır (ototransformatörler zorunlu sağır nötr topraklama gerektirir).
• ile ağlar sağır topraklı nötr (trafo veya jeneratörün nötrü doğrudan veya küçük bir dirençle topraklama cihazına bağlanır). Bunlar, voltajı 1 kV'dan düşük olan ağları ve 220 kV ve üzeri voltajı olan ağları içerir.

Mekanik duruma bağlı olarak çalışma moduna göre

• Normal çalışma havai hattı (teller ve kablolar kopuk değildir).
• Acil durum operasyonunun havai hatları (kabloların ve kabloların tamamen veya kısmen kırılmasıyla).
• Kurulum çalışma modunun VL'si (desteklerin, tellerin ve kabloların kurulumu sırasında).

Havai hatların ana unsurları

• Izlemek- havai hattın ekseninin dünya yüzeyindeki konumu.
• Pickets(PC) - rotanın bölündüğü bölümler, PC'nin uzunluğu, havai hattın nominal voltajına ve arazi tipine bağlıdır.
• sıfır grev işareti rotanın başlangıcını işaretler.
• merkez işareti yapım aşamasında olan havai hattın güzergahında, destek yerinin merkezini gösterir.
• üretim toplama- Desteklerin yerleşimine ilişkin beyana uygun olarak, güzergâh üzerinde gözcü ve merkez işaretlerinin yerleştirilmesi.
• destek vakfı- zemine gömülü veya üzerine oturan ve kendisine destekten, yalıtkanlardan, tellerden (kablolardan) ve dış etkilerden (buz, rüzgar) yükü aktaran bir yapı.
• vakıf temeli- yükü alan çukurun alt kısmının toprağı.
• açıklık(açıklık uzunluğu) - tellerin asıldığı iki desteğin merkezleri arasındaki mesafe. Ayırmak orta seviye açıklık (iki bitişik ara destek arasında) ve Çapa açıklık (ankraj destekleri arasında). geçiş aralığı- herhangi bir yapıyı veya doğal engeli (nehir, dağ geçidi) geçen bir açıklık.
• Çizgi dönüş açısı- bitişik açıklıklardaki havai hat güzergahının yönleri arasındaki α açısı (dönüşten önce ve sonra).
• sarkma- Açıklıktaki telin en alt noktası ile bağlantı noktalarını desteklere bağlayan düz çizgi arasındaki dikey mesafe.
• tel boyutu- Açıklıktaki telden rota, toprak yüzeyi veya su ile kesişen mühendislik yapılarına olan dikey mesafe.
• Duman bulutu (bir döngü) - ankraj desteği üzerindeki bitişik ankraj açıklıklarının gerilmiş tellerini birleştiren bir tel parçası.

Havai enerji hatlarının montajı

Enerji nakil hatlarının montajı "Montaj" "çekme" yöntemi ile gerçekleştirilir. Bu, özellikle karmaşık arazi durumunda geçerlidir. Enerji nakil hatlarının montajı için ekipman seçerken, fazdaki tellerin sayısını, çaplarını ve enerji nakil hattı destekleri arasındaki maksimum mesafeyi dikkate almak gerekir.

Kablo güç hatları

Kablo güç hattı(KL) - bağlantı, kilitleme ve uç manşonları (terminaller) ve tutturucular ile bir veya daha fazla paralel kablodan ve ayrıca yağ dolu hatlar için, ayrıca besleyiciler ve bir yağ basıncı alarm sistemi.

sınıflandırma

Kablo hatları havai hatlara benzer şekilde sınıflandırılır. Ek olarak, kablo hatları şunları paylaşır:

• geçiş koşullarına göre:
  • yeraltı;
  • binalar tarafından;
  • su altı.
• yalıtım türü:
  • sıvı (kablo yağı yağı ile emprenye edilmiş);
  • sağlam:
    • kağıt yağı;
    • polivinil klorür (PVC);
    • kauçuk kağıt (RIP);
    • etilen propilen kauçuk (EPR).

Gaz yalıtımı ve bazı sıvı ve katı yalıtım türleri, yazım sırasında nispeten nadir kullanımları nedeniyle burada belirtilmemiştir [ ne zaman?] .

kablo yapıları

Kablo yapıları şunları içerir:

• kablo tüneli- Kabloların döşenmesine, onarılmasına ve kablo hatlarının denetlenmesine izin veren, tüm uzunluk boyunca serbest geçişe sahip, üzerlerine kabloları ve kablo kutularını yerleştirmek için destekleyici yapılara sahip kapalı bir yapı (koridor).
• kablo kanalı- Kapalı ve kısmen veya tamamen zemine, zemine, tavana vb. gömülü ve içine kablo yerleştirmek, döşemek, kontrol etmek ve tamir etmek için tasarlanmış, ancak tavanı sökülerek yapılabilecek geçilmez bir yapı.
• kablo mili- yüksekliği, bölümün kenarından birkaç kat daha fazla olan, insanların hareket etmesi için braketler veya bir merdiven (geçit boşlukları) veya tamamen veya kısmen bir duvar ile donatılmış dikey bir kablo yapısı (genellikle dikdörtgen bir bölümden oluşur). çıkarılabilir (geçilmez miller).
• kablo zemini- zemin ile zeminin veya kaplamanın çıkıntılı kısımları arasında en az 1,8 m mesafe olacak şekilde, binanın zemin ile zemin veya kaplama ile sınırlanan bir bölümü.
• çift ​​kat- odanın duvarları, zemin arası örtüşme ve çıkarılabilir plakalarla odanın zemini (alanın tamamı veya bir kısmı) ile sınırlanan bir boşluk.
• kablo bloğu- ilgili kuyularla içlerine kablo döşemek için borulu (kanallı) kablo yapısı.
• kablo kamera- kablo kutularını döşemek veya kabloları bloklara çekmek için tasarlanmış, sağır çıkarılabilir bir beton levha ile kapatılmış bir yeraltı kablo yapısı. İçeri girmek için bir kapağı olan bir odaya denir. kablo kuyusu.
• kablo rafı- yer üstü veya zemin açık yatay veya eğimli uzatılmış kablo yapısı. Kablo üst geçidi geçişli veya geçişsiz olabilir.
• kablo galerisi- yer üstü veya zemin kapalı (tamamen veya kısmen, örneğin yan duvarlar olmadan) yatay veya eğimli uzatılmış kablo yapısı.

Yangın Güvenliği

Yazın kablo kanallarının (tünellerin) içindeki sıcaklık, dış hava sıcaklığından 10 °C'den fazla olmamalıdır.

Kablo odalarındaki yangınlarda, başlangıç ​​döneminde yanma yavaş gelişir ve ancak bir süre sonra yanma yayılma hızı önemli ölçüde artar. Uygulama, kablo tünellerinde gerçek yangınlar sırasında 600 ° C'ye kadar sıcaklıkların gözlemlendiğini göstermektedir. Bu, gerçek koşullarda, uzun süre akım yükü altında kalan ve yalıtımı içeriden 80 ° C ve üzerine kadar ısınan kabloların yanması ile açıklanmaktadır. Birkaç yerde ve kayda değer bir uzunlukta kabloların aynı anda tutuşması meydana gelebilir. Bunun nedeni, kablonun yük altında olması ve yalıtımının kendiliğinden tutuşma sıcaklığına yakın bir sıcaklığa ısıtılmasıdır.

Kablo, üretimi için düşük tutuşma sıcaklığına sahip malzemeler, için için için yanan malzemeler de dahil olmak üzere çok çeşitli yanıcı malzemelerin kullanıldığı birçok yapısal elemandan oluşur. Ayrıca kablo ve kablo yapılarının tasarımı metal elemanlar içerir. Bir yangın veya aşırı akım durumunda, bu elemanlar kablo yapısında bulunan birçok polimerik malzemenin tutuşma sıcaklığını (250-350 ˚C) aşan yaklaşık 500-600 ˚C sıcaklığa kadar ısıtılır ve bu nedenle yangın söndürme maddesinin tedariki durdurulduktan sonra ısıtılmış metal elemanlardan yeniden tutuşabilir. Bu bağlamda, ateşli yanmanın ortadan kaldırılmasını sağlamak ve yeniden ateşleme olasılığını dışlamak için yangın söndürme maddelerinin temini için normatif göstergelerin seçilmesi gerekir.

Uzun süre kablo odalarında köpüklü söndürme tesisatları kullanıldı. Ancak, işletim deneyimi bir takım eksiklikleri ortaya çıkardı:

• köpürtücü maddenin sınırlı raf ömrü ve sulu çözeltilerinin saklanmasının kabul edilemezliği;
• işte istikrarsızlık;
• kurulumun karmaşıklığı;
• köpük konsantresi dozajlama cihazı için özel bakım ihtiyacı;
• bir yangın sırasında yüksek (yaklaşık 800 ° C) ortam sıcaklığında köpüğün hızlı imhası.

Çalışmalar, püskürtülen suyun, yanan kabloları ve bina yapılarını ıslatıp soğuttuğu için hava-mekanik köpüğe kıyasla daha büyük bir yangın söndürme kabiliyetine sahip olduğunu göstermiştir.

Kablo yapıları (kablo yanması) için alev yayılımının doğrusal hızı 1,1 m/dk'dır.

Yüksek sıcaklık süper iletkenleri

HTS teli

Elektrik hatlarındaki kayıplar

Tellerdeki elektrik kaybı, akımın gücüne bağlıdır, bu nedenle, uzun mesafelerde iletirken, bir transformatör yardımıyla voltaj birçok kez artar (aynı miktarda akım gücünü azaltır), aynı gücü iletmek, kayıpları önemli ölçüde azaltabilir. Ancak gerilim arttıkça çeşitli deşarj olayları oluşmaya başlar.

Ultra yüksek voltajlı havai hatlarda koronaya (korona deşarjı) aktif güç kayıpları vardır. Elektrik alan şiddeti arttığında bir korona boşalması meydana gelir. E (\görüntüleme stili E) telin yüzeyinde eşik değerini aşacak E k (\displaystyle E_(k)), Pick'in ampirik formülü kullanılarak hesaplanabilir:
E k = 30 , 3 β (1 + 0.298 r β) (\displaystyle E_(k)=30(,)3\beta \left((1+(\frac (0(,)298)(\sqrt (r) \beta))))\sağ)) kV/cm,
nerede r (\görüntüleme stili r)- metre cinsinden telin yarıçapı, β (\displaystyle \beta )- hava yoğunluğunun normale oranı.

Elektrik alan gücü, tel üzerindeki voltajla doğru orantılı ve yarıçapı ile ters orantılıdır, bu nedenle korona kayıpları tellerin yarıçapını artırarak ve ayrıca (daha az ölçüde) faz bölme kullanılarak, yani, 40-50 cm mesafede özel ayırıcılar tarafından tutulan her fazda birkaç tel kullanarak Korona kaybı yaklaşık olarak ürünle orantılıdır. U (U − U cr) (\displaystyle U(U-U_(\text(cr)))).

AC güç hatlarındaki kayıplar

AC iletim hatlarının verimliliğini etkileyen önemli bir değer, hattaki aktif ve reaktif güç arasındaki oranı karakterize eden değerdir - çünkü. Aktif güç - tellerden geçen ve yüke aktarılan toplam gücün bir kısmı; Reaktif güç, hat tarafından üretilen güç, şarj gücü (hat ve toprak arasındaki kapasitans) ve ayrıca jeneratörün kendisidir ve bir reaktif yük (endüktif yük) tarafından tüketilir. Hattaki aktif güç kayıpları da iletilen reaktif güce bağlıdır. Reaktif gücün akışı ne kadar büyük olursa, aktif kaybı da o kadar büyük olur.

AC güç hatlarının uzunluğu birkaç bin kilometreden fazla olduğunda, başka bir kayıp türü gözlemlenir - radyo emisyonu. Böyle bir uzunluk zaten 50 Hz frekanslı bir elektromanyetik dalganın uzunluğu ile karşılaştırılabilir olduğundan ( λ = c / ν = (\displaystyle \lambda =c/\nu =) 6000 km, çeyrek dalga vibratör uzunluğu λ / 4 = (\displaystyle \lambda /4=) 1500 km), tel yayılan bir anten olarak çalışır.

Enerji hatlarının doğal gücü ve iletim kapasitesi

doğal güç

Güç hatlarının endüktansı ve kapasitansı vardır. Kapasitif güç, voltajın karesiyle orantılıdır ve hat üzerinden iletilen güce bağlı değildir. Hattın endüktif gücü, akımın karesi ile orantılıdır ve dolayısıyla hattın gücü. Belirli bir yükte, hattın endüktif ve kapasitif güçleri eşitlenir ve birbirlerini yok ederler. Hat, ürettiği kadar reaktif güç tüketerek "ideal" hale gelir. Bu güce doğal güç denir. Yalnızca lineer endüktans ve kapasitans tarafından belirlenir ve hattın uzunluğuna bağlı değildir. Doğal gücün değerine göre, güç hattının iletim kapasitesi kabaca yargılanabilir. Hatta bu tür bir gücü iletirken, minimum güç kaybı olur, çalışma modu optimaldir. Fazlar bölündüğünde, endüktif direnci azaltarak ve hattın kapasitansını artırarak doğal güç artar. Teller arasındaki mesafenin artmasıyla doğal güç azalır ve tam tersi, doğal gücü artırmak için teller arasındaki mesafeyi azaltmak gerekir. Kapasitif iletkenliği yüksek ve endüktansı düşük kablo hatları en yüksek doğal güce sahiptir.

Bant genişliği

Güç aktarım kapasitesi, operasyonel ve teknik sınırlamalar dikkate alınarak, uzun vadeli bir kararlı durumda iletilebilen, güç aktarımının üç aşamasının maksimum aktif gücü olarak anlaşılır. Güç iletiminin iletilen en yüksek aktif gücü, elektrik santrallerinin jeneratörlerinin statik stabilitesi, elektrik güç sisteminin verici ve alıcı kısımları ve izin verilen akıma sahip ısıtma hattı telleri için izin verilen güç ile sınırlıdır. Elektrik güç sistemlerinin çalıştırılması uygulamasından, 500 kV ve üzeri güç iletim hatlarının iletim kapasitesinin genellikle statik kararlılık faktörü tarafından belirlendiği, 220-330 kV güç iletim hatları için kısıtlamaların hem kararlılık ve izin verilen ısıtmada, 110 kV ve altı - sadece ısıtmada.

Havai enerji hatlarının üretim kapasitesinin özellikleri

Orta ve uzun mesafelerde elektrik enerjisinin taşınması, çoğunlukla açık havada bulunan elektrik hatları aracılığıyla gerçekleştirilir. Tasarımları her zaman iki temel gereksinimi karşılamalıdır:

1. yüksek güç iletim güvenilirliği;

2. İnsanların, hayvanların ve ekipmanların güvenliğini sağlamak.

Kasırga rüzgarları, buz, don, elektrik hatları ile ilişkili çeşitli doğal olayların etkisi altında çalışma sırasında, periyodik olarak artan mekanik yüklere maruz kalır.

Elektrik enerjisinin güvenli bir şekilde taşınması sorunlarının kapsamlı bir çözümü için, güç mühendisleri canlı kabloları büyük bir yüksekliğe kaldırmalı, uzaya yaymalı, yapı elemanlarından izole etmeli ve yüksek mukavemetli yüksek kesitli akım iletkenleri ile monte etmelidir. destekler.

Havai enerji hatlarının genel düzenlemesi ve yerleşimi

Şematik olarak, herhangi bir güç iletim hattı gösterilebilir:

zemine monte edilmiş destekler;

akımın geçtiği teller;

desteklere monte edilmiş lineer bağlantı parçaları;

bağlantılara bağlı ve tellerin havada yönünü tutan yalıtkanlar.

Havai hattın unsurlarına ek olarak, şunları eklemek gerekir:

destekler için temeller;

yıldırımdan korunma sistemi;

topraklama cihazları

Destekler:

1. gerilmiş tellerin kuvvetlerine dayanacak şekilde tasarlanmış ve bağlantı parçaları üzerinde gerdirme cihazları ile donatılmış ankraj;

2. ara, destekleyici kıskaçlarla telleri sabitlemek için kullanılır.

İki ankraj desteği arasındaki zemindeki mesafe, ankraj bölümü veya açıklığı olarak adlandırılır ve ara destekler için kendi aralarında veya ankraj - ara ile.

Bir havai enerji hattı su bariyerlerinin, mühendislik yapılarının veya diğer kritik tesislerin üzerinden geçtiğinde, böyle bir bölümün uçlarına tel gerdiricilerle destekler monte edilir ve aralarındaki mesafeye ara ankraj açıklığı denir.

Destekler arasındaki teller asla bir ip gibi - düz bir çizgide çekilmez. İklim koşullarını dikkate alarak havada bulunan her zaman biraz sarkarlar. Ancak aynı zamanda, yer nesnelerine olan mesafelerinin güvenliği de mutlaka dikkate alınır:

ray yüzeyleri;

kontak telleri;

ulaşım karayolları;

iletişim hatlarının veya diğer havai hatların kabloları;

endüstriyel ve diğer tesisler.

Telin gergin durumdan sarkmasına denir. Destekler arasında farklı şekillerde tahmin edilir çünkü bunların üst kısımları aynı seviyede veya fazlalıklarla yer alabilir.

En yüksek destek noktasına göre sarkma her zaman alttakinden daha fazladır.

Her tip havai iletim hattının boyutları, uzunluğu ve tasarımı, içinden taşınan elektrik enerjisinin akımının (alternatif veya doğrudan) tipine ve 0,4 kV'dan az veya 1150 kV'a ulaşabilen voltajının büyüklüğüne bağlıdır.

Havai hatların tellerinin düzenlenmesi

Elektrik akımı sadece kapalı bir devreden geçtiği için tüketicilere en az iki iletken tarafından güç sağlanır. Bu prensibe göre, 220 volt gerilime sahip tek fazlı alternatif akımın basit havai elektrik hatları oluşturulur. Daha karmaşık elektrik devreleri, enerjiyi sağır şekilde yalıtılmış veya topraklanmış bir sıfıra sahip üç veya dört telli bir devrede iletir.

Telin çapı ve metali, her hattın tasarım yüküne göre seçilir. En yaygın malzemeler alüminyum ve çeliktir. Düşük voltajlı devreler için tek bir monolitik çekirdek olarak yapılabilirler veya yüksek voltajlı güç hatları için çok telli yapılardan dokunabilirler.

Dahili kablolar arası boşluk, ısıya karşı direnci artıran veya onsuz olan nötr bir yağlayıcı ile doldurulabilir.

Akımı iyi geçiren alüminyum tellerden oluşan örgülü yapılar, mekanik gerilim yüklerini absorbe edecek ve kırılmaları önleyecek şekilde tasarlanmış çelik çekirdeklerle oluşturulur.

GOST, havai elektrik hatları için açık kabloların bir sınıflandırmasını verir ve işaretlerini tanımlar: M, A, AC, PSO, PS, ACKC, ASKP, ACS, ACO, ACS. Bu durumda, tek telli teller çap değeri ile gösterilir. Örneğin, PSO-5 kısaltmasında "çelik tel" yazıyor. 5 mm çapında bir çekirdek tarafından yapılmıştır. Güç hatları için bükümlü teller, bir kesir ile yazılmış iki sayı ile gösterim de dahil olmak üzere farklı bir işaret kullanır:

ilki, alüminyum iletkenlerin mm kare cinsinden toplam kesit alanıdır;

ikincisi, çelik ek parçanın kesit alanıdır (mm kare).

Açık metal iletkenlere ek olarak, modern havai hatlarda teller giderek daha fazla kullanılmaktadır:

kendinden destekli yalıtımlı;

Fazlar rüzgar tarafından ezildiğinde veya yabancı cisimler yerden fırlatıldığında kısa devre oluşumuna karşı koruma sağlayan ekstrüde bir polimer ile korunur.

Havai hatlar yavaş yavaş eski yalıtılmamış yapıların yerini alıyor. Dahili ağlarda giderek daha fazla kullanılmaktadırlar, koruyucu bir dielektrik lifli malzeme tabakası veya ek harici koruma olmadan PVC bileşikleri ile kauçuk kaplı bakır veya alüminyum iletkenlerden yapılmıştır.

Uzun bir korona deşarjının görünümünü dışlamak için, VL-330 kV ve daha yüksek voltajın kabloları ek akışlara bölünür.

VL-330'da iki kablo yatay olarak monte edilir, 500 kV hattında üçe çıkarılır ve bir eşkenar üçgenin köşeleri boyunca yerleştirilir. 750 ve 1150 kV havai hatlar için, kendi eşkenar çokgenlerinin köşelerinde bulunan sırasıyla 4, 5 veya 8 akıma ayrılan havai hatlar kullanılır.

Bir "taç" oluşumu sadece güç kayıplarına yol açmaz, aynı zamanda sinüzoidal salınımın şeklini de bozar. Bu nedenle yapıcı yöntemlerle mücadele edilir.

Destek cihazı

Genellikle bir elektrik devresinin tellerini sabitlemek için destekler oluşturulur. Ancak iki hattın paralel bölümlerinde, ortak kurulumları için tasarlanmış bir ortak destek kullanılabilir. Bu tür tasarımlara çift telli denir.

Destek üretimi için malzeme aşağıdakilere hizmet edebilir:

1. çeşitli çelik kalitelerinden yapılmış profilli köşeler;

2. çürümeyi önleyici bileşiklerle emprenye edilmiş ahşap kütükler;

3. takviyeli çubuklu betonarme yapılar.

Ahşaptan yapılmış destek yapıları en ucuzudur, ancak iyi emprenye ve uygun bakımla bile 50-60 yıldan fazla dayanmazlar.

Teknik tasarıma göre, 1 kV üzerindeki havai hatlar, karmaşıklıkları ve tellerin yüksekliği bakımından düşük voltajlı olanlardan farklıdır.

Altta geniş bir tabana sahip uzun prizmalar veya koniler şeklinde yapılırlar.

Herhangi bir destek tasarımı, mekanik dayanım ve stabilite için hesaplanır, mevcut yükler için yeterli bir tasarım payına sahiptir. Ancak, çalışma sırasında korozyon, şok ve kurulum teknolojisine uyulmaması nedeniyle çeşitli unsurlarının ihlal edilmesinin mümkün olduğu unutulmamalıdır.

Bu, tek bir yapının sertliğinin, deformasyonların ve bazen de desteklerin düşmesinin zayıflamasına yol açar. Genellikle bu tür durumlar, insanların destekler üzerinde çalıştığı, telleri söktüğü veya gerdiği, değişken eksenel kuvvetler yarattığı anlarda ortaya çıkar.

Bu nedenle, tesisatçı ekibin, zemine gömülü kısmının kalitesinin bir değerlendirmesiyle teknik durumlarını kontrol ettikten sonra desteklerin yapısından yüksekte çalışmasına izin verilir.

İzolatör cihazı

Havai enerji hatlarında, elektrik devresinin akım taşıyan kısımlarını birbirinden ve destek yapısının mekanik elemanlarından ayırmak için ÷ Ohm∙m ile yüksek dielektrik özelliklere sahip malzemelerden yapılmış ürünler kullanılır. İzolatör olarak adlandırılırlar ve şunlardan yapılırlar:

porselen (seramik);

bardak;

polimer malzemeler.

İzolatörlerin tasarımı ve boyutları şunlara bağlıdır:

kendilerine uygulanan dinamik ve statik yüklerin büyüklüğü;

elektrik tesisatının çalışma voltajının değerleri;

çalışma koşulları.

Çeşitli atmosferik olayların etkisi altında çalışan yüzeyin karmaşık şekli, olası bir elektrik boşalmasının akışı için artan bir yol oluşturur.

Telleri sabitlemek için havai hatlara monte edilen izolatörler iki gruba ayrılır:

1. iğne;

2. askıya alındı.

Seramik modeller

Porselen veya seramik pimli tek izolatörler, 35 kV'a kadar olan hatlarda çalışmasına rağmen, 1 kV'a kadar olan havai hatlarda daha fazla kullanım bulmuştur. Ancak, küçük çekiş kuvvetleri oluşturan düşük kesitli tellerin sabitlenmesi koşulu altında kullanılırlar.

Askıya alınmış porselen izolatörlerin çelenkleri, 35 kV'dan başlayan hatlara kurulur.

Tek bir porselen süspansiyon izolatörü seti, bir dielektrik gövde ve sfero dökümden yapılmış bir kapak içerir. Bu parçaların her ikisi de özel bir çelik çubukla sabitlenmiştir. Bir çelenkteki bu tür öğelerin toplam sayısı şu şekilde belirlenir:

havai hattın voltajının büyüklüğü;

destek yapıları;

ekipman çalışmasının özellikleri.

Hat voltajı arttıkça dizideki yalıtkanların sayısı eklenir. Örneğin, 35 kV'lık bir havai hat için, bunları 2 veya 3 kurmak yeterlidir ve 110 kV için 6 ÷ 7 zaten gerekli olacaktır.

Cam izolatörleri

Bu tasarımların porselene göre birçok avantajı vardır:

yalıtım malzemesinde kaçak akım oluşumunu etkileyen iç kusurların olmaması;

burulma kuvvetlerine karşı artan direnç;

durumu görsel olarak değerlendirmeyi ve ışık akısının polarizasyon açısını izlemeyi sağlayan tasarımın şeffaflığı;

yaşlanma belirtileri eksikliği;

üretim ve eritme otomasyonu.

Cam yalıtkanların dezavantajları şunlardır:

zayıf anti-vandal direnç;

düşük darbe mukavemeti;

mekanik kuvvetlerden nakliye ve kurulum sırasında hasar olasılığı.

Polimer izolatörleri

Seramik ve cam muadillerine kıyasla mekanik mukavemeti artırmış ve ağırlığı %90'a kadar azaltmıştır. Ek avantajlar şunları içerir:

Kurulum kolaylığı;

atmosferden kaynaklanan kirliliğe karşı daha fazla direnç, ancak bu, yüzeylerinin periyodik olarak temizlenmesi ihtiyacını dışlamaz;

hidrofobiklik;

dalgalanmalara karşı iyi duyarlılık;

artan vandal direnç.

Polimerik malzemelerin dayanıklılığı ayrıca çalışma koşullarına da bağlıdır. Sanayi işletmelerinden kaynaklanan kirliliğin arttığı bir hava ortamında, polimerlerde, kirleticilerden kaynaklanan kimyasal reaksiyonların ve elektrik ile kombinasyon halinde meydana gelen atmosferik nemin etkisi altında iç yapının özelliklerinde kademeli bir değişiklikten oluşan “kırılgan kırılma” fenomeni ortaya çıkabilir. süreçler.

Polimer yalıtkanları kurşun veya mermi ile çekerken, vandallar genellikle cam gibi malzemeyi tamamen tahrip etmez. Çoğu zaman, bir pelet veya mermi eteğin gövdesine doğru uçar veya sıkışır. Ancak dielektrik özellikler hala hafife alınıyor ve çelenkteki hasarlı elemanların değiştirilmesi gerekiyor.

Bu nedenle, bu tür ekipmanların periyodik olarak görsel muayene yöntemleriyle kontrol edilmesi gerekir. Ve optik aletler olmadan bu tür hasarları tespit etmek neredeyse imkansızdır.

Havai hat bağlantı parçaları

İzolatörleri havai hat desteğine sabitlemek, bunları çelenklere monte etmek ve bunlara akım taşıyan telleri monte etmek için, genellikle hat armatürleri olarak adlandırılan özel bağlantı elemanları üretilir.

Yapılan görevlere göre, takviye aşağıdaki gruplara ayrılır:

askıdaki elemanları çeşitli şekillerde bağlamak için tasarlanmış bağlantı;

ankraj desteklerinin tellerine ve çelenklerine gergi kelepçelerini takmak için kullanılan gerilim;

tel tutturucuların, halkaların ve ekran montaj birimlerinin desteklenmesi, tutulması;

atmosferik deşarjlara ve mekanik titreşimlere maruz kaldığında havai hat ekipmanının çalışabilirliğini korumak için tasarlanmış koruyucu;

oval konektörler ve termit kartuşlarından oluşan bağlantı;

İletişim;

sarmal;

pin izolatörlerinin montajı;

SIP kablolarının montajı.

Bu grupların her biri geniş bir parça yelpazesine sahiptir ve daha yakından çalışma gerektirir. Örneğin, yalnızca koruyucu bağlantı parçaları şunları içerir:

koruyucu boynuzlar;

halkalar ve ekranlar;

tutucular;

titreşim damperleri.

Koruyucu kornalar bir kıvılcım aralığı yaratır, bir yalıtım çakışması meydana geldiğinde ortaya çıkan bir elektrik arkını yönlendirir ve bu şekilde havai hat ekipmanını korur.

Halkalar ve ekranlar, yayı yalıtkanın yüzeyinden uzaklaştırır, çelenkin tüm alanı üzerindeki voltaj dağılımını iyileştirir.

Parafudrlar, ekipmanı yıldırım çarpmalarının neden olduğu aşırı voltaj dalgalanmalarından korur. Vinil plastik veya elektrotlu fiber-bakalit borulardan yapılmış boru şeklindeki yapılar temelinde kullanılabilirler veya valf elemanlarından yapılabilirler.

Titreşim sönümleyiciler, halatlar ve teller üzerinde çalışarak, titreşim ve titreşimlerin oluşturduğu yorulma gerilimlerinden kaynaklanan hasarı önler.

Havai hatlar için topraklama cihazları

Havai hat desteklerinin yeniden topraklanması ihtiyacı, acil durumlar ve yıldırım dalgalanmaları durumunda güvenli çalışma gerekliliklerinden kaynaklanmaktadır. Topraklama cihazı döngüsünün direnci 30 ohm'u geçmemelidir.

Metal destekler için, tüm bağlantı elemanları ve bağlantı parçaları PEN iletkenine bağlanmalıdır ve betonarme için birleşik sıfır, rafların tüm payandalarını ve bağlantı parçalarını birbirine bağlar.

Ahşap, metal ve betonarme desteklerde, aşırı gerilim koruması için tekrarlanan topraklamanın gerekli olduğu durumlar dışında, taşıyıcı yalıtımlı iletkenli kendinden destekli yalıtımlı tel takarken pimler ve kancalar topraklanmaz.

Destek üzerine monte edilen kancalar ve pimler, zorunlu bir korozyon önleyici kaplamanın varlığı ile çapı 6 mm'den daha ince olmayan bir çelik tel veya çubuk kullanılarak kaynak yoluyla topraklama döngüsüne bağlanır.

Topraklama inişi için betonarme desteklerde metal donatı kullanılır. Topraklama iletkenlerinin tüm kontak bağlantıları, özel bir cıvatalı tutturucuya kaynaklanır veya sıkıştırılır.

330 kV ve üzeri gerilime sahip havai elektrik hatlarının kutupları, güvenli bir dokunma ve adım gerilim değeri sağlamak için teknik çözümlerin uygulanmasının karmaşıklığı nedeniyle topraklanmamıştır. Bu durumda topraklamanın koruyucu işlevleri, yüksek hızlı hat korumalarına atanır.

Havai elektrik hatları bir dizi kriter ile ayırt edilir. Genel bir sınıflandırma yapalım.

I. Akımın doğası gereği

Resim. 800 kV doğru akım havai hat

Şu anda, elektrik enerjisinin iletimi esas olarak alternatif akım üzerinden gerçekleştirilmektedir. Bunun nedeni, elektrik enerjisi kaynaklarının büyük çoğunluğunun alternatif voltaj üretmesi (güneş enerjisi santralleri gibi bazı geleneksel olmayan elektrik enerjisi kaynakları hariç) ve ana tüketicilerin AC makineler olmasıdır.

Bazı durumlarda, elektrik enerjisinin doğru akım iletimi tercih edilir. DC iletimini organize etme şeması aşağıdaki şekilde gösterilmektedir. Doğru akımda ve alternatif akımda elektriğin iletimi sırasında hattaki yük kayıplarını transformatörler yardımıyla azaltmak için iletim voltajı artırılır. Ek olarak, bir kaynaktan tüketiciye doğru akımda bir iletim düzenlerken, elektrik enerjisini alternatif akımdan doğru akıma (bir doğrultucu kullanarak) ve bunun tersi (bir invertör kullanarak) dönüştürmek gerekir.

Resim. Alternatif (a) ve doğru (b) akımda elektrik enerjisinin iletimini organize etme şemaları: G - jeneratör (enerji kaynağı), T1 - yükseltici transformatör, T2 - düşürücü transformatör, V - doğrultucu, I - invertör, N - yük (tüketici).

Doğru akımda havai hatlardan elektriği iletmenin avantajları şunlardır:

1. DC güç iletimi bir (monopolar devre) veya iki (bipolar devre) tel üzerinde gerçekleştirilebildiğinden, bir havai hat inşa etmek daha ucuzdur.
2. Elektrik iletimi, frekans ve fazda senkronize olmayan güç sistemleri arasında gerçekleştirilebilir.
3. Uzun mesafelerde büyük miktarda elektrik iletirken, DC güç hatlarındaki kayıplar, alternatif akımla iletirken olduğundan daha az olur.
4. Güç sisteminin stabilite durumuna göre iletilen gücün sınırı, AC hatlardan daha yüksektir.

DC güç iletiminin ana dezavantajı, AC'den DC'ye dönüştürücüler (doğrultucular) ve tam tersi, DC'den AC'ye (invertörler) kullanma ihtiyacı ve ilgili ek sermaye maliyetleri ve elektrik dönüşümü için ek kayıplardır.

DC havai hatlar şu anda yaygın değildir, bu nedenle gelecekte alternatif akım havai hatlarının kurulumunu ve işletimini ele alacağız.

II. Randevuyla

• 500 kV ve üzeri gerilime sahip ekstra uzun havai hatlar (bireysel güç sistemlerini bağlamak için tasarlanmıştır).
• 220 ve 330 kV gerilimli ana havai hatlar (güçlü santrallerden enerji iletmek ve ayrıca güç sistemlerini bağlamak ve enerji santrallerini güç sistemleri içinde birleştirmek - örneğin, elektrik santrallerini dağıtım noktalarına bağlamak için tasarlanmıştır).
• 35 ve 110 kV gerilimli dağıtım havai hatları (işletmelerin ve geniş alanların yerleşim yerlerinin güç kaynağı için tasarlanmıştır - dağıtım noktalarını tüketicilerle birleştirin)
• VL 20 kV ve altı, tüketicilere elektrik sağlıyor.

III. Voltaj ile

1. 1000 V'a kadar VL (düşük voltaj VL).
2. 1000 V üzerindeki havai hatlar (yüksek voltajlı havai hatlar):

Havai hatların ana unsurları teller, yalıtkanlar, lineer bağlantı parçaları, destekler ve temellerdir. Üç fazlı alternatif akımın havai hatlarında, bir devreyi oluşturan en az üç kablo asılır; DC havai hatlarda - en az iki kablo.

Devre sayısına göre, havai hatlar bir, iki ve çok devreye ayrılır. Devre sayısı, güç kaynağı şeması ve yedeklilik ihtiyacı ile belirlenir. Güç kaynağı şemasına göre iki devre gerekiyorsa, bu devreler tek devre destekli iki ayrı tek devreli havai hat üzerinde veya çift devre destekli bir çift devreli havai hat üzerinde askıya alınabilir. Bitişik destekler arasındaki mesafeye açıklık denir ve ankraj tipi destekler arasındaki mesafeye ankraj bölümü denir.

İzolatörlere (A, - çelenk uzunluğu) desteklere (Şekil 5.1, a) asılı teller zincir hattı boyunca sarkar. Askı noktasından telin en alt noktasına kadar olan mesafeye sarkma / denir. Telin, nüfuslu bir alan için aşağıdakilere eşit olduğu toprağa A yaklaşımının boyutunu belirler: 35'e kadar toprak yüzeyine ve PO kV - 7 m; 220 kV - 8 m; 35 kV - 3 m'ye kadar olan binalara veya yapılara; 110 kV - 4 m; 220 kV - 5 m Açıklık uzunluğu / ekonomik şartlara göre belirlenir. 1 kV'a kadar olan açıklık uzunluğu genellikle 30 ... 75 m'dir; PO kV - 150 ... 200 m; 220 kV - 400 m'ye kadar.

Elektrik direkleri türleri

Telleri asma yöntemine bağlı olarak destekler şunlardır:

1. tellerin destekleyici kelepçelere sabitlendiği ara;
2. telleri germek için kullanılan ankraj tipi; bu desteklerde teller gerdirme kelepçelerine sabitlenir;
3. destek kelepçelerinde tellerin askıya alınmasıyla havai hattın dönüş açılarına monte edilen açısal; ara, dal ve köşe, uç, çapa köşesi olabilirler.

Bununla birlikte, büyütülmüş, 1 kV üzerindeki havai hatların destekleri, bitişik açıklıklardaki tellerin ve kabloların gerilimini tamamen algılayan iki tip ankraja ayrılır; ara, tellerin gerilimini algılamıyor veya kısmen algılıyor.

Havai hatlarda ahşap direkler (Şek. 5L, b, c), yeni nesil ahşap direkler (Şek. 5.1, d), çelik (Şek. 5.1, e) ve betonarme direkler kullanılmaktadır.

Ahşap destekler VL

Orman rezervi olan ülkelerde havai hatların ahşap direkleri hala yaygındır. Ahşabın destekler için bir malzeme olarak avantajları şunlardır: düşük özgül ağırlık, yüksek mekanik mukavemet, iyi elektrik yalıtım özellikleri, doğal yuvarlak çeşitler. Ahşabın dezavantajı, hangi antiseptiklerin kullanıldığını azaltmak için çürümesidir.

Çürümeye karşı etkili bir yöntem, ahşabın yağlı antiseptiklerle emprenye edilmesidir. ABD'de yapıştırılmış ahşap direklere geçiş devam ediyor.

Üzerinde pim izolatörlerinin kullanıldığı 20 ve 35 kV gerilimli havai hatlar için, üçgen tel düzenlemesi ile tek sütunlu mum şeklindeki desteklerin kullanılması tavsiye edilir. Pim izolatörlü 6-35 kV havai iletim hatlarında, herhangi bir tel düzenlemesi için, aralarındaki mesafe D, m, formül tarafından belirlenen değerlerden daha az olmamalıdır.

nerede U - çizgileri, kV; - toplam açıklığa karşılık gelen en büyük sarkma, m; b - buz duvar kalınlığı, mm (20 mm'den fazla değil).

Yatay bir tel düzenine sahip asma izolatörlü 35 kV ve üzeri havai hatlar için, teller arasındaki minimum mesafe, m, formülle belirlenir.

Destek standı bir kompozitten yapılmıştır: üst kısım (standın kendisi) 6.5 ... kütüklerden veya 4.5 ... 6.5 m uzunluğundaki kütüklerden yapılmıştır.. Betonarme basamaklı kompozit destekler, betonarme ve ahşabın avantajlarını birleştirir destekler: yıldırım direnci ve zeminle temas noktasında çürümeye karşı direnç. Rafın üvey oğlu ile bağlantısı, 4 ... 6 mm çapında çelik telden yapılmış, bir bükülme veya gerdirme cıvatası ile gerilmiş tel bandajlarla gerçekleştirilir.

6-10 kV havai hatlar için ankraj ve ara köşe destekleri, kompozit raflarla A şeklinde bir yapı şeklinde yapılır.

Çelik iletim direkleri

35 kV ve üzeri gerilime sahip havai hatlarda yaygın olarak kullanılır.

Tasarıma göre çelik destekler iki tip olabilir:

1. kule veya tek sütun (bkz. Şekil 5.1, e);
2. sabitleme yöntemine göre, serbest duran desteklere ve parantez üzerindeki desteklere bölünmüş portal.

Çelik desteklerin avantajı, yüksek mukavemetleridir, dezavantajı, çalışma sırasında periyodik boyama veya korozyon önleyici kaplama uygulanmasını gerektiren korozyona karşı duyarlılıklarıdır.

Destekler çelik köşe haddelenmiş ürünlerden yapılır (temelde ikizkenar köşe kullanılır); çelik borulardan yüksek geçiş destekleri yapılabilir. Elemanların birleşim yerlerinde çeşitli kalınlıklarda çelik sac kullanılmaktadır. Tasarımdan bağımsız olarak, çelik destekler mekansal kafes yapıları şeklinde yapılır.

Betonarme enerji nakil direkleri

Metal olanlarla karşılaştırıldığında, daha az bakım ve onarım gerektirdiğinden (yaşam döngüsünü ele alırsak, o zaman betonarme olanlar daha enerji yoğundur) olduğundan daha dayanıklı ve işletmede ekonomiktirler. Betonarme desteklerin ana avantajı, çelik tüketiminde% 40 ... 75 oranında azalma, dezavantaj ise büyük bir kütledir. İmalat yöntemine göre, betonarme destekler kurulum yerinde betonlanır (çoğunlukla bu tür destekler yurtdışında kullanılır) ve prefabrike olarak ayrılır.

Traversler, direkteki özel deliklerden geçirilen cıvatalar kullanılarak veya gövdeyi kaplayan ve travers kayışlarının uçlarını onlara tutturmak için muylulara sahip çelik kelepçeler kullanılarak betonarme bir destek direğinin gövdesine sabitlenir. Metal traversler ön olarak sıcak daldırma galvanizlidir, bu nedenle uzun süre çalışma sırasında özel bakım ve denetim gerektirmezler.

Havai hatların telleri, bir veya daha fazla bükülmüş telden oluşan yalıtılmamış yapılır. Tek telli (1 ila 10 mm2 kesitli yapılırlar) olarak adlandırılan bir telden teller daha düşük mukavemete sahiptir ve sadece 1 kV'a kadar gerilimli havai hatlarda kullanılır. Birkaç telden bükülmüş çok telli teller, tüm voltajların havai hatlarında kullanılır.

Tel ve kabloların malzemeleri yüksek elektrik iletkenliğine sahip olmalı, yeterli mukavemete sahip olmalı, atmosferik etkilere dayanmalıdır (bu bakımdan bakır ve bronz teller en dayanıklı olanlardır; alüminyum teller, özellikle tuzların bulunduğu deniz kıyılarında korozyona karşı hassastır. hava; çelik teller normal atmosfer koşullarında bile tahrip olur).

Havai hatlar için 3.5 çapında tek telli çelik teller kullanılır; 4 ve 5 mm ve 10 mm çapa kadar bakır teller. Alt sınırın sınırlandırılması, daha küçük çaplı tellerin yetersiz mekanik dayanıma sahip olmasından kaynaklanmaktadır. Daha büyük çaplı tek telli bir telin bükülmesinin dış katmanlarında mekanik mukavemetini azaltacak kalıcı deformasyonlara neden olabilmesi nedeniyle üst sınır sınırlıdır.

Birkaç telden bükülmüş telli teller büyük esnekliğe sahiptir; bu tür teller herhangi bir bölümle yapılabilir (1.0 ila 500 mm2 arasında bir bölümle yapılırlar).

Tek tek tellerin çapları ve sayıları, tek tek tellerin kesitlerinin toplamı gerekli toplam tel kesitini verecek şekilde seçilir.

Kural olarak, bükümlü teller, merkeze aynı çapta bir veya daha fazla tel yerleştirilmiş yuvarlak tellerden yapılır. Bükülmüş telin uzunluğu, ekseni boyunca ölçülen telin uzunluğundan biraz daha uzundur. Bu, tel kesitinin uzunluk ve yoğunluk ile çarpılmasıyla elde edilen teorik kütleye kıyasla telin gerçek kütlesinde %1 ... 2 oranında bir artışa neden olur. Tüm hesaplamalar, ilgili standartlarda belirtildiği gibi telin gerçek ağırlığını varsaymaktadır.

Çıplak tellerin dereceleri şunları gösterir:

• M, A, AC, PS harfleri - tel malzeme;
• rakamlar - milimetre kare cinsinden bölüm.

Alüminyum tel A şunlar olabilir:

• AT Sınıfı (sert tavlanmamış)
• AM (tavlanmış yumuşak) alaşımları AN, AZh;
• AS, ASHS - çelik çekirdek ve alüminyum tellerden;
• PS - çelik tellerden;
• PST - galvanizli çelik telden yapılmıştır.

Örneğin A50, 50 mm2 kesitli bir alüminyum teli belirtir;

• AC50 / 8 - alüminyum kısmı 50 mm2, çelik çekirdeği 8 mm2 olan çelik-alüminyum tel (elektrik hesaplamalarında, telin sadece alüminyum kısmının iletkenliği dikkate alınır);
• PSTZ,5, PST4, PST5 - sayıların telin milimetre cinsinden çapına karşılık geldiği tek telli çelik teller.

Havai hatlarda yıldırımdan korunma olarak kullanılan çelik kablolar galvanizli telden yapılmıştır; kesitleri en az 25 mm2 olmalıdır. 35 kV gerilimli havai hatlarda, 35 mm2 kesitli kablolar kullanılır; PO kV hatlarında - 50 mm2; 220 kV ve -70 mm2 üzeri hatlarda.

Çeşitli derecelerde bükülü tellerin kesiti, mekanik dayanım koşullarına göre 35 kV'a kadar gerilimli havai hatlar ve korona kayıpları koşullarına göre 1 kV ve daha yüksek gerilimli havai hatlar için belirlenir. Havai hatlarda, çeşitli mühendislik yapılarını (iletişim hatları, demiryolları ve otoyollar vb.) geçerken, daha yüksek güvenilirlik sağlamak gerekir, bu nedenle, geçiş açıklıklarındaki minimum kablo kesitleri artırılmalıdır (Tablo 5.2).

Havai hattın ekseni boyunca veya bu eksene belirli bir açıyla yönlendirilen bir hava akımı tellerin etrafından aktığında, telin rüzgaraltı tarafında türbülanslar ortaya çıkar. Girdapların oluşum ve hareket frekansı, doğal salınımların frekanslarından biriyle çakıştığında, tel dikey bir düzlemde salınmaya başlar.

2 ... 35 mm genliğe, 1 ... 20 m dalga boyuna ve 5 ... 60 Hz frekansa sahip telin bu tür salınımlarına titreşim denir.

Genellikle tellerin titreşimi 0,6 ... 12.0 m / s rüzgar hızında gözlenir;

Boru hatları ve demiryolları üzerindeki açıklıklarda çelik tellere izin verilmez.

Titreşim tipik olarak 120 m'den uzun açıklıklarda ve açık alanlarda meydana gelir. Titreşim tehlikesi, mekanik stresin artması nedeniyle kelepçelerden çıkış alanlarında telin tek tek tellerinin kırılmasında yatmaktadır. Titreşim sonucu tellerin periyodik olarak bükülmesinden kaynaklanan değişkenler ve asıl çekme gerilmeleri askıdaki telde depolanır.

120 m'ye kadar olan açıklıklarda titreşim koruması gerekli değildir; enine rüzgarlardan korunan havai hatların bölümleri korumaya tabi değildir; nehirlerin ve su alanlarının büyük geçişlerinde, kablolardan bağımsız olarak koruma gereklidir. 35 ... 220 kV ve üzeri gerilime sahip havai hatlarda, çelik bir kabloya asılan titreşim damperleri takılarak, kelepçelerin yakınında titreşim genliğinde bir azalma ile titreşimli tellerin enerjisini emerek titreşim koruması gerçekleştirilir.

Buz olduğunda, titreşim gibi, rüzgar tarafından heyecanlanan, ancak 12 ... 14 m'ye ulaşan ve daha uzun bir dalga boyuna ulaşan (biri ile) daha büyük bir genlikte titreşimden farklı olan tellerin dansı gözlenir. ve uçuşta iki yarım dalga). Havai hattın eksenine dik bir düzlemde, tel 35 - 220 kV voltajda, teller, süspansiyon izolatörlerinin çelenkleriyle desteklerden yalıtılır. 6-35 kV havai hatların izolasyonu için pin izolatörleri kullanılmaktadır.

Havai hattın tellerinden geçerek ısıyı serbest bırakır ve teli ısıtır. Tel ısıtmanın etkisi altında aşağıdakiler meydana gelir:

1. telin uzatılması, sarkmanın arttırılması, zemine olan mesafenin değiştirilmesi;
2. telin gerilimindeki değişiklik ve mekanik bir yük taşıma yeteneği;
3. tel direncinde değişiklik, yani elektrik gücü ve enerji kayıplarında değişiklik.

Tüm koşullar, çevresel parametrelerin sabitliği varlığında değişebilir veya havai hat kablosunun çalışmasını etkileyerek birlikte değişebilir. Havai hattın çalışması sırasında, nominal yük akımında telin sıcaklığının 60 ... 70 ″ olduğu kabul edilir. Telin sıcaklığı, ısı üretimi ve soğutma veya ısı emicinin eşzamanlı etkisi ile belirlenecektir. Havai hatların ısı giderimi, rüzgar hızındaki artış ve ortam hava sıcaklığındaki azalma ile artar.

Hava sıcaklığının +40 °C'den 40 °C'ye düşmesi ve rüzgar hızının 1'den 20 m/sn'ye artmasıyla, ısı kayıpları 50 ila 1000 W/m arasında değişir. Pozitif ortam sıcaklıklarında (0...40 °C) ve düşük rüzgar hızlarında (1...5 m/s) ısı kayıpları 75...200 W/m'dir.

Aşırı yükün kayıplardaki artışa etkisini belirlemek için önce

burada RQ - 02, Ohm sıcaklıkta tel direnci; R0] - çalışma koşulları altında tasarım yüküne karşılık gelen bir sıcaklıkta tel direnci, Ohm; A /.u.s - dirençteki sıcaklık artış katsayısı, Ohm / ° С.

Telin direncinde, hesaplanan yüke karşılık gelen dirence kıyasla bir artış, %30 aşırı yük ile %12 ve %50 - %16 aşırı yük ile mümkündür.

Aşırı yük sırasında AU kaybında %30'a kadar bir artış beklenebilir:

1. AU = %5 A? / 30 = %5,6 için havai hat hesaplanırken;
2. A17 \u003d %10 D? / 30 \u003d %11,2'de havai hat hesaplanırken.

Havai hatların %50'ye kadar aşırı yüklenmesi durumunda, kayıptaki artış sırasıyla %5,8 ve %11,6'ya eşit olacaktır. Yük programı göz önüne alındığında, havai hat% 50'ye kadar aşırı yüklendiğinde, kayıpların izin verilen standart değerleri kısaca% 0,8 ... 1,6 oranında aştığı ve bu da elektriğin kalitesini önemli ölçüde etkilemediği not edilebilir.

SIP telinin uygulanması

Yüzyılın başından beri, düşük voltajlı havai ağlar yaygınlaştı ve kendinden destekli bir yalıtımlı kablo sistemi (SIW) olarak yapıldı.

SIP şehirlerde zorunlu döşeme olarak, düşük nüfus yoğunluğuna sahip kırsal alanlarda otoyol olarak tüketicilere şube olarak kullanılmaktadır. SIP döşeme yolları farklıdır: destekleri çekmek; binaların cephelerinde uzanan; cepheler boyunca uzanıyor.

SIP tasarımı (tek kutuplu zırhlı ve zırhsız, yalıtımlı veya çıplak taşıyıcı nötr ile üç kutuplu) genellikle bir bakır veya alüminyum iletken bükümlü çekirdekten oluşur, dahili bir yarı iletken ekstrüde ekranla çevrilidir, daha sonra - çapraz bağlı polietilen, polietilen veya PVC'den yapılmış yalıtım . Sızdırmazlık, üzerine haddelenmiş kurşun kullanılarak spiral olarak yerleştirilmiş iplikler veya bant şeklinde bakır veya alüminyumdan yapılmış metal bir ekran bulunan toz ve bileşik bant ile sağlanır.

Kağıt, PVC, polietilenden yapılmış kablo zırh pedinin üstünde, şerit ve iplik ızgarası şeklinde alüminyum zırh yapılır. Dış koruma PVC, jel içermeyen polietilenden yapılmıştır. Sıcaklık ve tellerin kesiti (şebeke için en az 25 mm2 ve dallar için tüketici girişleri için 16 mm2, çelik-alüminyum tel için 10 mm2) dikkate alınarak hesaplanan conta açıklıkları 40 ila 90 m arasında değişir.

Çıplak tellere kıyasla maliyetlerde hafif bir artış (yaklaşık %20) ile SIP ile donatılmış bir hattın güvenilirliği ve emniyeti, kablo hatlarının güvenilirlik ve emniyet düzeyine yükseltilir. Yalıtılmış VLI kablolu havai hatların geleneksel güç hatlarına göre avantajlarından biri, reaktansı azaltarak kayıpların ve gücün azaltılmasıdır. Düz Çizgi Sıra Seçenekleri:

• ASB95 - R = 0.31 Ohm / km; X \u003d 0.078 Ohm / km;
• SIP495 - sırasıyla 0.33 ve 0.078 Ohm / km;
• SIP4120 - 0,26 ve 0,078 Ohm / km;
• AC120 - 0,27 ve 0,29 Ohm / km.

SIP kullanırken kayıpları azaltmanın etkisi ve yük akımının değişmezliği %9 ila %47, güç kayıpları - %18 olabilir.

Elektrik hatlarının anlamı nedir? Elektriğin iletildiği tellerin kesin bir tanımı var mı? Tüketici elektrik tesisatlarının teknik işletimi için sektörler arası kurallarda kesin bir tanım vardır. Yani, bir güç hattı, öncelikle bir elektrik hattıdır. İkincisi, bunlar trafo merkezlerinin ve elektrik santrallerinin ötesine geçen tel bölümleridir. Üçüncüsü, elektrik hatlarının temel amacı, elektrik akımının belli bir mesafeden iletilmesidir.

MPTEEP'in aynı kurallarına göre, enerji nakil hatları havai ve kablolu olanlara ayrılmıştır. Ancak, yüksek frekanslı sinyallerin, telemetri verilerini iletmek, çeşitli endüstrilerin denetleyici kontrolü, acil durum otomatikleri ve röle koruma sinyalleri için kullanılan güç hatları aracılığıyla da iletildiği belirtilmelidir. İstatistiklere göre bugün 60.000 yüksek frekanslı kanal elektrik hatlarından geçiyor. Açıkça söylemek gerekirse, rakam önemlidir.

Havai enerji hatları

Havai elektrik hatları, genellikle "VL" harfleriyle gösterilir - bunlar açık havada bulunan cihazlardır. Yani, teller hava yoluyla döşenir ve özel bağlantı parçalarına (braketler, yalıtkanlar) sabitlenir. Aynı zamanda, kurulumları direkler boyunca, köprüler boyunca ve üst geçitler boyunca gerçekleştirilebilir. Sadece yüksek gerilim direkleri boyunca döşenen hatları "VL" olarak düşünmek gerekli değildir.

Havai elektrik hatlarının bileşimine neler dahildir:

• Ana şey teller.
• Tellerin desteklerin diğer elemanları ile temasının imkansızlığı için hangi koşulların yaratıldığı ile traversler.
• İzolatörler.
• Destekler kendilerini.
• Toprak döngüsü.
• Yıldırım çubukları.
• Boşaltıcılar.

Yani, bir güç hattı sadece kablolar ve destekler değildir, gördüğünüz gibi, her biri kendi özel yüklerini taşıyan çeşitli unsurların oldukça etkileyici bir listesidir. Burada ayrıca fiber optik kabloları ve bunların yardımcı ekipmanlarını da ekleyebilirsiniz. Tabii ki, yüksek frekanslı iletişim kanalları, enerji nakil hattı destekleri boyunca taşınırsa.

Bir enerji nakil hattının inşaatı, tasarımı ve ayrıca desteklerin tasarım özellikleri, elektrik tesisatlarının kurulumuna ilişkin kurallar, yani PUE ve ayrıca çeşitli bina kuralları ve yönetmelikleri tarafından belirlenir. olduğunu, SNiP. Genel olarak, elektrik hatlarının inşası zor ve çok sorumlu bir iştir. Bu nedenle, inşaatları, devlette yüksek nitelikli uzmanların bulunduğu uzman kuruluşlar ve şirketler tarafından gerçekleştirilir.

Havai enerji hatlarının sınıflandırılması

Havai yüksek voltajlı elektrik hatlarının kendileri birkaç sınıfa ayrılır.

Akım türüne göre:

• değişken,
• Kalıcı.

Temel olarak, alternatif akımı iletmek için havai hatlar kullanılır. İkinci seçeneği bulmak nadirdir. Genellikle birkaç güç sistemine iletişim sağlamak için bir kontağa veya iletişim ağına güç sağlamak için kullanılır, başka türleri de vardır.

Gerilim ile, havai elektrik hatları bu göstergenin nominal değerine göre bölünür. Bilgi için bunları listeliyoruz:

• alternatif akım için: 0.4; 6; 10; 35; 110; 150; 220; 330; 400; 500; 750; 1150 kilovolt (kV);
• sabit için yalnızca bir tür voltaj kullanılır - 400 kV.

Aynı zamanda, 1.0 kV'a kadar voltajlı elektrik hatları, 1.0 ila 35 kV - orta, 110 ila 220 kV - yüksek, 330 ila 500 kV - ultra yüksek, 750'nin üzerinde en düşük sınıf olarak kabul edilir. kV ultra yüksek. Tüm bu grupların yalnızca tasarım koşulları ve tasarım özellikleri gereksinimlerinde birbirinden farklı olduğuna dikkat edilmelidir. Diğer tüm açılardan, bunlar sıradan yüksek voltajlı elektrik hatlarıdır.

Elektrik hatlarının voltajı amaçlarına karşılık gelir.

• 500 kV üzerinde gerilime sahip yüksek gerilim hatları ultra uzun olarak kabul edilir, ayrı güç sistemlerini bağlamak için tasarlanmıştır.
• 220, 330 kV gerilimli yüksek gerilim hatları ana hatlar olarak kabul edilir. Ana amaçları, güçlü enerji santrallerini, ayrı güç sistemlerini ve bu sistemler içindeki enerji santrallerini birbirine bağlamaktır.
• Tüketiciler (büyük işletmeler veya yerleşim yerleri) ile dağıtım noktaları arasında 35-150 kV gerilimli havai iletim hatları kurulur.
• 20 kV'a kadar olan havai hatlar, tüketiciye doğrudan elektrik akımı sağlayan güç hatları olarak kullanılır.

Nötr ile elektrik hatlarının sınıflandırılması

• Nötrün topraklanmadığı üç fazlı ağlar. Tipik olarak, böyle bir devre, küçük akımların aktığı 3-35 kV voltajlı ağlarda kullanılır.
• Nötrün bir endüktans aracılığıyla topraklandığı üç fazlı ağlar. Bu, sözde rezonans-topraklanmış tiptir. Bu tür havai hatlarda, büyük akımların aktığı 3-35 kV'luk bir voltaj kullanılır.
• Nötr baranın tamamen topraklandığı (etkili bir şekilde topraklandığı) üç fazlı ağlar. Nötrün bu çalışma modu, orta ve ekstra yüksek gerilimli havai hatlarda kullanılır. Lütfen bu tür ağlarda, nötrün sıkıca topraklandığı ototransformatörlerin değil, transformatörlerin kullanılması gerektiğini unutmayın.
• Ve elbette, ölü topraklanmış nötr ağlar. Bu modda, havai hatlar 1.0 kV'un altında ve 220 kV'un üzerinde voltajlarla çalışır.

Ne yazık ki, güç iletim hattının tüm unsurlarının operasyonel durumunu dikkate alan böyle bir elektrik hatları ayrımı da vardır. Bu, teller, direkler ve diğer bileşenlerin iyi durumda olduğu iyi durumda bir iletim hattıdır. Temel olarak vurgu, tellerin ve kabloların kalitesi üzerindedir, kırılmamalıdır. Tellerin ve kabloların kalitesinin arzulanan çok şey bıraktığı acil durum. Ve kabloları, yalıtkanları, braketleri ve elektrik hatlarının diğer bileşenlerini onarırken veya değiştirirken kurulum durumu.

Havai elektrik hatlarının unsurları

Elektrik hatlarıyla ilgili özel terimlerin kullanıldığı uzmanlar arasında her zaman konuşmalar vardır. Argonun inceliklerinde tecrübesiz olanlar için bu konuşmayı anlamak oldukça zordur. Bu nedenle, bu terimlerin kodunun çözülmesini sunuyoruz.

• Güzergah, dünya yüzeyi boyunca uzanan elektrik hattı döşemesinin eksenidir.
• PC - gözcüler. Aslında, bunlar elektrik hattı güzergahının bölümleridir. Uzunlukları araziye ve rotanın anma gerilimine bağlıdır. Sıfır istasyonu rotanın başlangıcıdır.
• Bir desteğin yapısı bir merkez işareti ile gösterilir. Bu, destek kurulumunun merkezidir.
• Picketing - aslında, bu basit bir gözcü kurulumudur.
• Açıklık, destekler arasındaki veya daha doğrusu merkezleri arasındaki mesafedir.
• Sarkma, tel sarkmasının en alt noktası ile destekler arasında kesinlikle gerilmiş bir çizgi arasındaki deltadır.
• Tel mastarı yine sarkmanın en alçak noktası ile tellerin altından geçen mühendislik yapılarının en yüksek noktası arasındaki mesafedir.
• Döngü veya döngü. Bu, ankraj desteği üzerindeki bitişik açıklıkların tellerini birbirine bağlayan telin parçasıdır.

Kablo güç hatları

Bu yüzden, kablo güç hatları gibi bir şeyin dikkate alınmasına dönüyoruz. Bunların havai enerji hatlarında kullanılan çıplak teller olmadığı gerçeğiyle başlayalım, bunlar yalıtım içine alınmış kablolardır. Tipik olarak, kablo iletim hatları, paralel bir yönde yan yana kurulmuş birkaç hattan oluşur. Bunun için kablonun uzunluğu yeterli değildir, bu nedenle bölümler arasına kaplinler monte edilir. Bu arada, genellikle yağ dolu kablo güç hatlarını bulabilirsiniz, bu nedenle bu tür ağlar genellikle özel düşük doldurma ekipmanı ve kablo içindeki yağ basıncına tepki veren bir alarm sistemi ile donatılmıştır.

Kablo hatlarının sınıflandırılması hakkında konuşursak, bunlar havai hatların sınıflandırılması ile aynıdır. Ayırt edici özellikler var, ancak çok fazla değiller. Temel olarak, bu iki kategori, döşenme biçimlerinin yanı sıra tasarım özelliklerinde birbirinden farklıdır. Örneğin, döşeme tipine göre, kablo enerji hatları yeraltı, su altı ve yapılara göre ayrılır.

İlk iki pozisyon açık, peki ya “yapılar üzerindeki” pozisyon?

• kablo tünelleri. Bunlar, kablonun kurulu destek yapıları boyunca döşendiği özel kapalı koridorlardır. Bu tür tünellerde özgürce yürüyebilir, elektrik hattının kurulumunu, onarımını ve bakımını yapabilirsiniz.
• kablo kanalları. Çoğu zaman gömülü veya kısmen gömülü kanallardır. Döşemeleri zeminde, zemin tabanının altında, tavanların altında yapılabilir. Bunlar yürümenin imkansız olduğu küçük kanallardır. Kabloyu kontrol etmek veya takmak için tavanı sökmeniz gerekecektir.
• Kablo madeni. Bu dikdörtgen kesitli dikey bir koridordur. Şaft bir geçiş olabilir, yani bir merdivenle donatılmış bir kişiyi içine sığdırabilme özelliğine sahip olabilir. Ya da geçilmez. Bu durumda, kablo hattına yalnızca yapının duvarlarından birini kaldırarak ulaşabilirsiniz.
• kablo zemini. Bu, genellikle 1,8 m yüksekliğinde, üstünde ve altında döşeme levhaları bulunan teknik bir alandır.
• Zemin plakaları ile odanın zemini arasındaki boşluğa kablo güç hatları döşemek de mümkündür.
• Kablo bloğu, döşeme boruları ve birkaç kuyudan oluşan karmaşık bir yapıdır.
• Oda, yukarıdan betonarme veya levha ile kapatılmış bir yeraltı yapısıdır. Böyle bir odada, kablo güç iletim hatlarının bölümleri kuplajlarla bağlanır.
• Üst geçit, açık tipte yatay veya eğimli bir yapıdır. Yükseltilebilir veya topraklanabilir, içinden veya içinden.
• Galeri, üst geçit ile pratik olarak aynıdır, sadece kapalı tiptedir.

Kablo iletim hatlarındaki son sınıflandırma ise yalıtım tipidir. Prensip olarak iki ana tip vardır: katı yalıtım ve sıvı yalıtım. Birincisi, polimerlerden (polivinil klorür, çapraz bağlı polietilen, etilen-propilen kauçuk) yapılmış yalıtım örgülerinin yanı sıra yağlı kağıt, kauçuk-kağıt örgü gibi diğer türleri içerir. Sıvı yalıtkanlar arasında petrol yağı bulunur. Örneğin, özel gazlar veya diğer katı malzemelerle yapılan başka yalıtım türleri de vardır. Ancak günümüzde nadiren kullanılmaktadırlar.

Konuyla ilgili sonuç

Elektrik hatlarının çeşitliliği, iki ana tipte sınıflandırılır: havai ve kablo. Her iki seçenek de bugün her yerde kullanılıyor, bu yüzden birini diğerinden ayırmamalı ve birini diğerine tercih etmemelisiniz. Tabii ki, havai hatların inşası büyük yatırımlar ile ilişkilidir, çünkü rotanın döşenmesi, oldukça karmaşık bir yapıya sahip olan, çoğunlukla metal olmak üzere desteklerin montajıdır. Bu, hangi şebekenin, hangi voltaj altında döşeneceğini dikkate alır.